JP2015043020A - Image heating device - Google Patents
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Abstract
【課題】加熱回転体の周方向の温度ムラに起因する画像不良の発生を抑制すると共に、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで立ち上げ時間を短縮できる画像加熱装置を提供する。【解決手段】画像加熱装置で、加熱回転体と、前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、前記記録材を画像加熱するときの第1の回転速度よりも遅い第2の回転速度で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第1の回転速度へ増速させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも1回転変位させる制御手段と、を有する。【選択図】図1Provided is an image heating apparatus capable of suppressing the occurrence of image defects caused by uneven temperature in the circumferential direction of a heating rotator and shortening the start-up time by shortening the standby time for eliminating the temperature ripple. . In an image heating apparatus, a heating rotator, a pressurizing member that contacts the heating rotator and forms a nip portion for heating while nipping and conveying the recording material, and image heating the recording material Image heating preparation for starting the rotation of the heating rotator at a second rotation speed slower than the first rotation speed and increasing the rotation speed to the first rotation speed before the recording material enters the nip portion. Control means for displacing the heating rotator at least once during the period. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、画像加熱装置に関し、電子写真複写機や電子写真プリンタ等の画像形成装置に好適なものである。画像加熱装置としては、記録材上に形成した未定着トナー画像を固着画像として加熱定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢度増大装置等を挙げることができる。 The present invention relates to an image heating apparatus and is suitable for an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer. As an image heating device, a fixing device that heats and fixes an unfixed toner image formed on a recording material as a fixed image, or a glossiness increasing device that increases the glossiness of an image by heating the image fixed on the recording material Etc.
画像形成装置に搭載される画像加熱装置としての定着装置は、加熱回転体としての定着スリーブと、それに圧接する加圧体としての加圧ローラと、で定着ニップ部を形成する。そして、定着ニップ部で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送しながら加熱してトナー像を記録材に定着するものが良く知られている。 A fixing device as an image heating device mounted on an image forming apparatus forms a fixing nip portion with a fixing sleeve as a heating rotator and a pressure roller as a pressure member in pressure contact therewith. It is well known that a recording material carrying an unfixed toner image at a fixing nip is heated while nipping and transporting the recording material to fix the toner image on the recording material.
ここで、近年の画像形成装置の高速化、オンデマンド化に伴い、画像形成装置では、プリント信号が入力された後、1枚目の画像出力を完了するまでの時間であるファーストプリントアウトタイム(FPOT)の短縮が求められている。そのため、画像形成装置に搭載される画像加熱装置としての定着装置には、定着スリーブの温度を記録材に関して画像不良の発生なく定着可能な温度まで昇温させるのに必要な時間(以下、立ち上げ時間)の短縮が求められている。 Here, with the recent increase in the speed and on-demand of image forming apparatuses, the image forming apparatus has a first printout time (the time from the input of a print signal to the completion of the first image output). There is a demand for shortening of FPOT. For this reason, in a fixing device as an image heating device mounted on an image forming apparatus, the time required to raise the temperature of the fixing sleeve to a temperature at which the recording material can be fixed without causing image defects (hereinafter referred to as startup) Time) is required.
このような立ち上げ時間の短縮を可能にする定着装置として、薄肉定着スリーブの導電層を直接発熱させ、定着を発熱する定着装置が提案されている(特許文献1、2)。特許文献1、2には、加熱回転体の軸方向(長手方向)に交番磁界を発生させ、定着スリーブの周方向に発生する電流によるジュール熱で発熱する構成の定着装置が開示されている。 As a fixing device that makes it possible to shorten the start-up time, there has been proposed a fixing device that directly heats the conductive layer of the thin fixing sleeve and generates heat (Patent Documents 1 and 2). Patent Documents 1 and 2 disclose a fixing device configured to generate an alternating magnetic field in the axial direction (longitudinal direction) of a heating rotator and generate heat by Joule heat generated by a current generated in the circumferential direction of the fixing sleeve.
また、特許文献3には、カーボンナノ材料とフィラメント状金属粒子とをポリイミド樹脂に分散して成形された抵抗発熱層を有する定着スリーブに、直接通電することによって発熱する構成の定着装置が開示されている。これらの定着装置は薄肉で低熱容量の定着スリーブ自体が発熱する構成のため、立ち上げ時間が短いという特徴がある。 Patent Document 3 discloses a fixing device configured to generate heat by directly energizing a fixing sleeve having a resistance heating layer formed by dispersing carbon nanomaterials and filamentary metal particles in a polyimide resin. ing. These fixing devices are characterized by a short start-up time because the fixing sleeve itself with a thin wall and a low heat capacity generates heat.
また、定着装置の立ち上げ時間の更なる短縮方法として、特許文献1では、誘導コイルへの給電開始から所定時間の間定着スリーブの回転数を通常動作時の回転速度よりも遅い速度で回転させることで、定着スリーブの温度上昇を早くする構成が開示されている。 Further, as a method for further shortening the start-up time of the fixing device, in Patent Document 1, the rotation speed of the fixing sleeve is rotated at a speed slower than the rotation speed during normal operation for a predetermined time from the start of power supply to the induction coil. Thus, a configuration for increasing the temperature rise of the fixing sleeve is disclosed.
また、その他の方法として、特許文献4には定着装置の立ち上げ時に、定着スリーブと加圧ローラを離間し、定着スリーブのみを加熱することで、加熱ローラへの熱の移動を抑え、定着スリーブの温度上昇を早くする構成が開示されている。 As another method, Patent Document 4 discloses that when the fixing device is started up, the fixing sleeve and the pressure roller are separated from each other and only the fixing sleeve is heated, thereby suppressing the heat transfer to the heating roller. A configuration for increasing the temperature rise is disclosed.
画像形成装置は、プリント信号を受信した後、画像形成動作を開始するとともに、定着装置の立ち上げを開始する。この際、未定着画像を担持した記録材が定着装置に突入するまでに、定着装置は定着スリーブの温度を記録材を定着可能な温度まで立ち上げておく必要がある。 After receiving the print signal, the image forming apparatus starts an image forming operation and starts up the fixing device. At this time, the fixing device needs to raise the temperature of the fixing sleeve to a temperature at which the recording material can be fixed before the recording material carrying the unfixed image enters the fixing device.
しかしながら、従来の定着装置では、立ち上がり時間の短縮は可能であるものの、定着スリーブの周方向に大きな温度ムラを発生させる場合があった。すなわち、低速で回転させていた定着スリーブ及び加圧ローラの回転速度を急激にプロセススピードに切り替えた場合、速度切替前後で定着スリーブの温度上昇状態が大きく変動する。 However, in the conventional fixing device, although the rise time can be shortened, a large temperature unevenness may occur in the circumferential direction of the fixing sleeve. That is, when the rotation speed of the fixing sleeve and the pressure roller that have been rotated at a low speed is suddenly switched to the process speed, the temperature rise state of the fixing sleeve largely fluctuates before and after the speed switching.
定着スリーブは定着ニップ部を抜けてから、再度定着ニップ部に突入するまでの間に加熱され、温度が上昇する。回転速度の切り替えが急激に行われた場合、速度切り替え前までは定着スリーブが温度上昇する時間は相対的に長かったのに対し、速度切り替え後には定着スリーブが温度上昇する時間は相対的に短くなる。このため、特に定着スリーブが1周回するよりも短い時間で回転速度の切り替えが行われた場合、定着スリーブの周方向において、温度上昇量が大きい領域と小さい領域ができてしまう。その結果として、定着スリーブの周方向において大きな温度ムラを発生させることになる。 The fixing sleeve is heated between passing through the fixing nip portion and entering the fixing nip portion again, and the temperature rises. When the rotation speed is switched suddenly, the time for the fixing sleeve to rise in temperature is relatively long before the speed switching, whereas the time for the fixing sleeve to rise in temperature after the speed switching is relatively short. Become. For this reason, particularly when the rotation speed is switched in a shorter time than one rotation of the fixing sleeve, a region where the temperature rise amount is large and a region where the temperature rise is small are formed in the circumferential direction of the fixing sleeve. As a result, large temperature unevenness occurs in the circumferential direction of the fixing sleeve.
特に、定着装置の立ち上げ時間の短縮のみを優先し、定着スリーブの回転速度を、記録材が定着装置に突入する直前に、低速から急激にプロセス速度に切り替えた場合には、定着スリーブ周方向の温度ムラが大きな状態で記録材の定着動作が行われることになる。このような定着スリーブ周方向の温度ムラが大きな状態で記録材の定着動作を行った場合、定着不良やグロスムラといった画像不良を発生させる場合があった。 In particular, priority is given only to shortening of the fixing device start-up time, and when the rotation speed of the fixing sleeve is switched from low speed to process speed immediately before the recording material enters the fixing device, the circumferential direction of the fixing sleeve The fixing operation of the recording material is performed in a state where the temperature unevenness is large. When the fixing operation of the recording material is performed in a state where the temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing sleeve is large, image defects such as fixing defects and gloss unevenness may occur.
また、他の従来方法として、定着スリーブの温度上昇を早めるため、定着装置の立ち上げ時に定着スリーブと加圧ローラを離間している。この場合、少なくとも記録材が定着ニップに突入するまでには、定着スリーブと加圧ローラを記録材を定着するときの加圧状態にする必要がある。しかしながら、離間状態であった定着スリーブと加圧ローラを急速に当接状態に切り替えた場合、その前後で定着スリーブから加圧ローラへ移動する熱量が急激に増加し、当接状態に移行した直後は定着スリーブの温度が大幅に下がってしまう。 As another conventional method, in order to accelerate the temperature rise of the fixing sleeve, the fixing sleeve and the pressure roller are separated from each other when the fixing device is started up. In this case, at least until the recording material enters the fixing nip, the fixing sleeve and the pressure roller must be in a pressure state when fixing the recording material. However, when the fixing sleeve and the pressure roller that have been separated from each other are rapidly switched to the contact state, the amount of heat that moves from the fixing sleeve to the pressure roller increases rapidly before and after that, and immediately after the transition to the contact state. Will cause the temperature of the fixing sleeve to drop significantly.
この結果、定着スリーブの周方向において、大きな温度ムラが発生する。特に、記録材が定着装置に突入する直前に離間状態から加圧状態へ切り替えた場合には、定着スリーブが周方向において大きな温度ムラを発生させた状態で記録材の定着動作が行われることとなる。 As a result, large temperature unevenness occurs in the circumferential direction of the fixing sleeve. In particular, when the recording material is switched from the separated state to the pressure state immediately before entering the fixing device, the fixing operation of the recording material is performed in a state where the fixing sleeve generates a large temperature unevenness in the circumferential direction. Become.
このように定着スリーブ周方向の温度ムラが大きな状態で記録材の定着動作を行った場合、定着不良やグロスムラといった画像不良を発生させる場合があった。 As described above, when the fixing operation of the recording material is performed in a state where the temperature unevenness in the circumferential direction of the fixing sleeve is large, an image defect such as a fixing defect or a gloss unevenness may occur.
本発明の目的は、加熱回転体の周方向の温度ムラに起因する画像不良の発生を抑制すると共に、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで立ち上げ時間を短縮できる画像加熱装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image heating apparatus that can suppress the occurrence of image defects caused by uneven temperature in the circumferential direction of a heating rotator and can shorten the start-up time by shortening the standby time for eliminating temperature ripples Is to provide.
上記目的を達成するために、本発明に係る画像加熱装置は、加熱回転体と、前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、前記記録材を画像加熱するときの第1の回転速度よりも遅い第2の回転速度で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第1の回転速度へ増速させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも1回転変位させる制御手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an image heating apparatus according to the present invention includes a heating rotator, a pressurizing member that contacts the heating rotator and forms a nip portion that heats the recording material while nipping and conveying the recording material. The rotation of the heating rotator is started at a second rotation speed that is lower than the first rotation speed when the recording material is image-heated, and the first rotation until the recording material enters the nip portion. Control means for displacing the heating rotator at least once during the period of the image heating preparation period for increasing the speed.
また、本発明に係る他の画像加熱装置は、加熱回転体と、前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、前記記録材を画像加熱するときの第1の加圧力よりも小さい第2の加圧力で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第1の加圧力へ増圧させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも1回転変位させる制御手段と、を有することを特徴とする。 Another image heating apparatus according to the present invention includes a heating rotator, a pressurizing member that contacts the heating rotator and forms a nip portion that heats the recording material while nipping and conveying the recording material, and the recording material. The rotation of the heating rotator is started with a second pressure smaller than the first pressure when the image is heated, and the pressure is increased to the first pressure until the recording material enters the nip portion. Control means for displacing the heating rotator at least once during the image heating preparation period.
本発明によれば、加熱回転体の周方向の温度ムラに起因する画像不良の発生を抑制すると共に、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで立ち上げ時間を短縮できる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of image defects due to the temperature unevenness in the circumferential direction of the heating rotator, and to shorten the start-up time by reducing the standby time for eliminating the temperature ripple.
《第1の実施形態》
以下に図面を用いて、本発明を実施するための好ましい形態を例示的に詳しく説明する。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(画像形成装置)
図1(a)は、本実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を搭載した画像形成装置100の概略構成図である。画像形成装置100は、電子写真方式のレーザービームプリンタである。101は像担持体としての感光体ドラムであり、矢示の時計方向に所定のプロセススピード(周速度)にて回転駆動する。感光体ドラム101はその回転過程で帯電ローラ102により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。
(Image forming device)
FIG. 1A is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus 100 equipped with a fixing device as an image heating apparatus according to the present embodiment. The image forming apparatus 100 is an electrophotographic laser beam printer. Reference numeral 101 denotes a photosensitive drum as an image carrier, which is driven to rotate in a clockwise direction indicated by an arrow at a predetermined process speed (circumferential speed). The photosensitive drum 101 is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the charging roller 102 during its rotation.
103は画像露光手段としてのレーザービームスキャナであり、不図示のコンピュータ等の外部機器から入力されるデジタル画素信号に対応してオン/オフ変調されたレーザー光Sを出力して、感光体ドラム101の帯電処理面を走査露光する。この走査露光により感光体ドラム101表面の露光明部の電荷が除電されて感光体ドラム101表面に画像情報に対応した静電潜像が形成される。 Reference numeral 103 denotes a laser beam scanner as an image exposure unit, which outputs a laser beam S that is on / off modulated in response to a digital pixel signal input from an external device such as a computer (not shown) to output the photosensitive drum 101. The charged surface is subjected to scanning exposure. By this scanning exposure, the charge of the exposed bright portion on the surface of the photosensitive drum 101 is removed, and an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of the photosensitive drum 101.
104は現像装置であり、現像ローラ104aから感光体ドラム101表面に現像剤(トナー)が供給されて、感光体ドラム101表面の静電潜像は、可転写像であるトナー像として順次に現像される。105は給紙カセットであり、記録材Pを積載収納させてある。給紙スタート信号に基づいて給紙ローラ106が駆動されて、給紙カセット105内の記録材Pは、一枚ずつ分離給紙される。そして、レジストローラ対107を介して、感光体ドラム101と接触して従動回転する転写ローラ108との当接ニップ部である転写部位108Tに、所定のタイミングで導入される。 A developing device 104 supplies developer (toner) to the surface of the photosensitive drum 101 from the developing roller 104a, and the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 101 is sequentially developed as a toner image which is a transferable image. Is done. Reference numeral 105 denotes a paper feed cassette on which the recording material P is loaded and stored. The paper feed roller 106 is driven based on the paper feed start signal, and the recording material P in the paper feed cassette 105 is separated and fed one by one. Then, the toner is introduced at a predetermined timing into a transfer portion 108T that is a contact nip portion with the transfer roller 108 that is rotated by contact with the photosensitive drum 101 via the registration roller pair 107.
すなわち、感光体ドラム101上のトナー像の先端部と記録材Pの先端部とが、同時に転写部位108Tに到達するように、レジストローラ107で記録材Pの搬送が制御される。その後、記録材Pは転写部位108Tを挟持搬送され、その間、転写ローラ108には不図示の転写バイアス印加電源から所定に制御された転写電圧(転写バイアス)が印加される。転写ローラ108にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加され、転写部位108Tにおいて感光体ドラム101表面側のトナー像が記録材Pの表面に静電的に転写される。 That is, the conveyance of the recording material P is controlled by the registration roller 107 so that the leading edge of the toner image on the photosensitive drum 101 and the leading edge of the recording material P reach the transfer portion 108T at the same time. Thereafter, the recording material P is nipped and conveyed at the transfer portion 108T, and during that time, a transfer voltage (transfer bias) controlled to a predetermined level is applied to the transfer roller 108 from a transfer bias application power source (not shown). A transfer bias having a polarity opposite to that of the toner is applied to the transfer roller 108, and the toner image on the surface side of the photosensitive drum 101 is electrostatically transferred onto the surface of the recording material P at the transfer portion 108T.
転写後の記録材Pは、感光体ドラム101表面から分離されて搬送ガイド109を通り加熱装置としての定着装置113に導入される。定着装置Aでは、トナー画像の熱定着処理を受ける。一方、記録材Pに対するトナー像転写後の感光体ドラム101表面はクリーニング装置110で転写残トナーや紙粉等の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。定着装置113を通った記録材Pは、排紙口111から排紙トレイ112上に排出される。 The recording material P after the transfer is separated from the surface of the photosensitive drum 101, passes through the conveyance guide 109, and is introduced into a fixing device 113 as a heating device. The fixing device A receives a thermal fixing process for the toner image. On the other hand, the surface of the photosensitive drum 101 after the transfer of the toner image onto the recording material P is cleaned by the cleaning device 110 after removal of transfer residual toner, paper dust, and the like, and is repeatedly used for image formation. The recording material P that has passed through the fixing device 113 is discharged from the discharge port 111 onto the discharge tray 112.
(画像加熱装置)
本実施形態において、定着装置113は電磁誘導加熱方式の装置である。図2は本例の定着装置113の要部の横断側面模型図、図3は要部の正面模型図、図4は要部の斜視図である。
(Image heating device)
In the present embodiment, the fixing device 113 is an electromagnetic induction heating type device. 2 is a cross-sectional side view of the main part of the fixing device 113 of this example, FIG. 3 is a front model view of the main part, and FIG. 4 is a perspective view of the main part.
1)電磁誘導加熱の構成・原理
図4は、定着スリーブの発熱層1aを誘導加熱するための励磁コイル3および磁性コア2と、定着スリーブを示す斜視図である。磁性芯材としての磁性コア2は、不図示の固定手段で定着スリーブの中空部を貫通(挿通)して配置させている。そして、励磁コイル3は、定着スリーブ1の中空部において、磁性コア2に螺旋状に巻き回して形成される(巻線を施す)。
1) Configuration and Principle of Electromagnetic Induction Heating FIG. 4 is a perspective view showing an exciting coil 3 and a magnetic core 2 for induction heating the heat generating layer 1a of the fixing sleeve, and the fixing sleeve. The magnetic core 2 as a magnetic core material is disposed by penetrating (inserting) the hollow portion of the fixing sleeve by a fixing means (not shown). The exciting coil 3 is formed in a hollow portion of the fixing sleeve 1 by being spirally wound around the magnetic core 2 (winding is performed).
定着スリーブ1の内部にて、励磁コイル3が定着スリーブ1の軸Xに交差する方向に巻き回されているため、励磁コイル3に高周波コンバータ305と給電接点部3a、3bを介し高周波電流(交流電流)を流すと、周期的に極性が反転する交番磁束が作用する。この交番磁束は軸Xと平行方向に発生する。
磁性コア2は、励磁コイル3にて生成された交流磁界による磁力線を定着スリーブ1内部に誘導し、磁力線の通路(磁路)を形成する部材として機能する。
Since the exciting coil 3 is wound inside the fixing sleeve 1 in a direction crossing the axis X of the fixing sleeve 1, a high-frequency current (alternating current) is passed through the exciting coil 3 via the high-frequency converter 305 and the power supply contact portions 3a and 3b. When an electric current is applied, an alternating magnetic flux whose polarity reverses periodically acts. This alternating magnetic flux is generated in a direction parallel to the axis X.
The magnetic core 2 functions as a member that guides a magnetic force line generated by the alternating magnetic field generated by the exciting coil 3 into the fixing sleeve 1 and forms a path (magnetic path) of the magnetic force line.
すると、定着スリーブ1内部に誘導された軸Xと平行方向の交番磁束により、定着スリーブの発熱層1aに周回方向の誘導電流(周回電流)が発生し、発熱層1aが発熱する。この熱が弾性層1b、離型層1cに伝達されて、定着スリーブ1全体が加熱され、定着ニップ部(以下、ニップ部)Nに通紙される記録材Pを加熱してトナー像Tの定着がなされる。 Then, by an alternating magnetic flux parallel to the axis X induced in the fixing sleeve 1, an induction current (circulating current) in the circumferential direction is generated in the heat generation layer 1a of the fixing sleeve, and the heat generation layer 1a generates heat. This heat is transmitted to the elastic layer 1b and the release layer 1c, the entire fixing sleeve 1 is heated, and the recording material P passed through the fixing nip portion (hereinafter referred to as nip portion) N is heated to form the toner image T. Fixing is done.
ここで、発熱層1aの周回抵抗が所定範囲内であれば、定着に必要な発熱量を得ることができる。発熱層1aの周回抵抗が高すぎると発熱層1aに周回電流が流れず発熱できず、一方発熱層1aの周回抵抗が低すぎると周回電流は流れるが抵抗が小さいため発熱量が小さく定着に必要な熱量を発生させることができない。 Here, if the circular resistance of the heat generating layer 1a is within a predetermined range, a heat generation amount necessary for fixing can be obtained. If the circulation resistance of the heat generation layer 1a is too high, no circulation current flows through the heat generation layer 1a and heat cannot be generated. On the other hand, if the circulation resistance of the heat generation layer 1a is too low, the circulation current flows but the resistance is small, so the amount of heat generation is small and necessary for fixing. Cannot generate a large amount of heat.
2)加熱回転体
加熱回転体としての円筒状の無端ベルトである定着スリーブ1は、図2に示すように直径10〜50mmの、基層となるSUSやニッケル、Ni合金等の金属性部材でできた発熱層1aを備える。そして、発熱層1aの外面に積層したシリコーンゴム等からなる弾性層1bと、その外面に積層したフッ素樹脂等からなる離型層1cを備える。そして、図4に示したように定着スリーブ1の内部には、この回転軸線方向に磁性コア2が挿通されている。
2) Heating rotator The fixing sleeve 1 which is a cylindrical endless belt as a heating rotator is made of a metallic member such as SUS, nickel, Ni alloy or the like having a diameter of 10 to 50 mm as shown in FIG. The heat generating layer 1a is provided. And the elastic layer 1b which consists of silicone rubber etc. which were laminated | stacked on the outer surface of the heat generating layer 1a, and the mold release layer 1c which consists of a fluororesin etc. which were laminated | stacked on the outer surface are provided. As shown in FIG. 4, the magnetic core 2 is inserted into the fixing sleeve 1 in the rotational axis direction.
3)加圧体および加圧機構
図2に示す加圧体としての加圧ローラ8は、回転駆動制御手段Mにより矢示の反時計方向に回転駆動し、定着スリーブ1の外面との摩擦力で定着スリーブ1に回転力が作用され、定着スリーブ1は加圧ローラ8の回転に従動回転する。
3) Pressure body and pressure mechanism The pressure roller 8 as the pressure body shown in FIG. 2 is rotationally driven in the counterclockwise direction indicated by the arrow by the rotational drive control means M, and the frictional force with the outer surface of the fixing sleeve 1 Thus, a rotational force is applied to the fixing sleeve 1, and the fixing sleeve 1 is rotated by the rotation of the pressure roller 8.
加圧ローラ8は、芯金8aと、芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させたシリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性の弾性材層8bと、表層の離型層8cを設けている。弾性層8bは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性が良い材質が好ましい。なお、図3に示す芯金8aの両端部は、装置の不図示のシャーシ側板金間に導電性軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。 The pressure roller 8 includes a cored bar 8a, a heat-resistant elastic material layer 8b such as silicone rubber, fluororubber, and fluororesin that is concentrically formed and coated around the cored bar, and a surface release layer 8c. Is provided. The elastic layer 8b is preferably made of a material having good heat resistance such as silicone rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber or the like. Note that both ends of the cored bar 8a shown in FIG. 3 are disposed between the chassis side metal plates (not shown) of the apparatus so as to be freely rotatable via conductive bearings.
また、図3に示すように加圧用ステイ5の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材18a、18bとの間にそれぞれ加圧機構としての加圧バネ17a、17bを縮設することで、加圧用ステイ5に押し下げ力を作用させている。なお、本実施形態の定着装置113では、総圧約100N〜約250Nの押圧力を与えている。これにより、耐熱性樹脂PPS等で構成されたスリーブガイド部材6(図2)の下面と加圧ローラ8の上面とが、定着スリーブ1を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部N(図2)が形成される。 Further, as shown in FIG. 3, pressure springs 17a and 17b as pressure mechanisms are respectively provided between the both ends of the pressure stay 5 and the spring receiving members 18a and 18b on the apparatus chassis side, so A pressing force is applied to the pressure stay 5. In the fixing device 113 of the present embodiment, a total pressure of about 100 N to about 250 N is applied. As a result, the lower surface of the sleeve guide member 6 (FIG. 2) made of heat-resistant resin PPS or the like and the upper surface of the pressure roller 8 are pressed against each other with the fixing sleeve 1 in between, and a fixing nip portion N (see FIG. 2) is formed.
4)フランジ部材
図3に示すフランジ部材12a・12bは、スリーブガイド6の左右両端部に外嵌され、左右位置を規制部材13a・13bで固定しつつ回転自在に取り付けられる。そして、定着スリーブ1の回転時に定着スリーブ1の端部を受けて定着スリーブ1のスリーブガイド6の長手方向に沿う寄り移動を規制する役目をする。
4) Flange members The flange members 12a and 12b shown in FIG. 3 are fitted on the left and right ends of the sleeve guide 6 and are rotatably mounted while the left and right positions are fixed by the restriction members 13a and 13b. When the fixing sleeve 1 rotates, it receives the end of the fixing sleeve 1 and regulates the movement of the fixing sleeve 1 along the longitudinal direction of the sleeve guide 6.
フランジ部材12a・12bの材質としては、フェノール樹脂,ポリイミド樹脂,ポリアミド樹脂,ポリアミドイミド樹脂,PEEK樹脂,PES樹脂,PPS樹脂,フッ素樹脂(PFA,PTFE,FEPなど)が好ましい。もしくは,LCP(Liquid Crystal Polymer:液晶ポリマー)樹脂,これらの混合樹脂等の耐熱性の良い材料が好ましい。 The material of the flange members 12a and 12b is preferably phenol resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, PEEK resin, PES resin, PPS resin, or fluororesin (PFA, PTFE, FEP, etc.). Alternatively, materials having good heat resistance such as LCP (Liquid Crystal Polymer) resin and mixed resins thereof are preferable.
5)温度検知
定着装置113の温度検知は、図3および図4に示すように、記録材Pが定着装置113に搬送されてくる側の、長手方向の中央部および両端部の定着スリーブ対向位置に配設された、非接触型サーミスタの検温素子9によって行われる。図4に示す定着温度制御部303は、定着スリーブ1の長手方向中央部の検温素子9によって検出された温度を基に電圧制御部305を制御する。これにより、定着スリーブ1は誘導加熱されて表面の温度が所定の目標温度に維持・調整される。
5) Temperature detection As shown in FIGS. 3 and 4, the temperature detection of the fixing device 113 is performed at the center and both ends of the longitudinal direction on the side where the recording material P is conveyed to the fixing device 113. This is performed by a temperature measuring element 9 of a non-contact type thermistor disposed in The fixing temperature control unit 303 shown in FIG. 4 controls the voltage control unit 305 based on the temperature detected by the temperature measuring element 9 at the center in the longitudinal direction of the fixing sleeve 1. As a result, the fixing sleeve 1 is induction-heated, and the surface temperature is maintained and adjusted to a predetermined target temperature.
6)制御手段
図1(a)で、制御手段600は、記録材がニップ部Nに突入するまでの画像加熱準備期間の期間中に、定着スリーブ1の回転速度として記録材を画像加熱するときの第1の回転速度よりも遅い第2の回転速度で定着スリーブ1の回転を開始する。そして、制御手段600は、記録材がニップ部Nに突入するまでの画像加熱準備期間の期間中に、第1の回転速度へ増速させると共に、定着スリーブ1を少なくとも1回転変位させる。これについて、以下に詳述する。
6) Control Unit In FIG. 1A, the control unit 600 heats the recording material as the rotation speed of the fixing sleeve 1 during the image heating preparation period until the recording material enters the nip portion N. The rotation of the fixing sleeve 1 is started at a second rotation speed slower than the first rotation speed. Then, the control unit 600 increases the speed to the first rotational speed and displaces the fixing sleeve 1 by at least one rotation during the image heating preparation period until the recording material enters the nip portion N. This will be described in detail below.
(定着装置の立ち上げ制御時の回転速度と定着スリーブの温度上昇)
本実施形態のような定着装置113(図1(a))においては、画像加熱準備期間の期間中における制御である立ち上げ制御を行う際の定着スリーブ1の回転速度によって定着スリーブ1の温度上昇が異なることが分かっている。具体的には、定着スリーブ1の回転速度が遅いほど定着スリーブ1の温度上昇が速い。
(Rotation speed during fixing device start-up control and temperature increase of fixing sleeve)
In the fixing device 113 (FIG. 1A) as in the present embodiment, the temperature of the fixing sleeve 1 is increased by the rotation speed of the fixing sleeve 1 when performing start-up control that is control during the image heating preparation period. Is known to be different. Specifically, the lower the rotation speed of the fixing sleeve 1, the faster the temperature of the fixing sleeve 1 increases.
そのメカニズムを説明する。図5は記録材を搬送していないときの定着スリーブ1及び加圧ローラ8の断面図である。本実施形態のような構成の定着装置においては、定着スリーブ1の温度は回転方向でニップ部Nの直後、つまりニップ部N下流側で最も低くなり、ニップ部N上流側で最も高くなる。ニップ部Nでは、定着スリーブ1と加圧ローラ8が加圧当接しているため、定着スリーブ1の熱が加圧ローラ8に奪われるためである。回転に伴い、ニップ部Nを抜けた後は、再度ニップ部Nに入るまで、定着スリーブ1は加圧ローラにより熱を奪われることがないため、温度が上昇しやすい。 The mechanism will be described. FIG. 5 is a sectional view of the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 when the recording material is not conveyed. In the fixing device configured as in the present embodiment, the temperature of the fixing sleeve 1 is the lowest immediately after the nip portion N, that is, the downstream side of the nip portion N in the rotational direction, and the highest temperature upstream of the nip portion N. This is because, in the nip portion N, the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 are in pressure contact with each other, so that the heat of the fixing sleeve 1 is taken away by the pressure roller 8. With the rotation, after passing through the nip portion N, the fixing sleeve 1 is not deprived of heat by the pressure roller until entering the nip portion N again, so that the temperature is likely to rise.
ある時点でニップ部Nを抜けた直後のA点にあった部分は、回転に伴いニップ部Nに入る直前のA’まで温度が上昇する。定着スリーブ1の回転速度が遅いほど、A点からA’点に移動するまでの時間が長くなるため、温度上昇量は回転速度が遅いほど大きくなる。この結果、定着スリーブ周方向全体としても、回転速度が遅いほど温度が上昇し易い。 The temperature at the point A immediately after passing through the nip N at a certain point rises to A ′ immediately before entering the nip N with rotation. The slower the rotation speed of the fixing sleeve 1 is, the longer it takes to move from the point A to the point A ′. Therefore, the amount of temperature rise increases as the rotation speed is slower. As a result, as the entire circumferential direction of the fixing sleeve, the temperature is likely to rise as the rotational speed is lower.
本実施形態では、上記の性質を鑑み、定着装置113の立ち上げ制御において、定着スリーブ1を画像形成装置のプロセススピードに相当する速度(第1の回転速度)よりも遅い速度(第2の回転速度)で回転開始する。これにより、定着スリーブ1の回転速度を回転開始時から画像形成装置のプロセススピードと同じ速度で立ち上げ制御を行うよりも早く定着スリーブ1の温度を上昇させることができる。 In the present embodiment, in view of the above properties, in the start-up control of the fixing device 113, the fixing sleeve 1 is slower (second rotation) than the speed (first rotation speed) corresponding to the process speed of the image forming apparatus. Rotation starts at speed. As a result, the temperature of the fixing sleeve 1 can be raised faster than when the start-up control is performed at the same speed as the process speed of the image forming apparatus from the start of rotation.
しかしながら、記録材がニップ部Nに導入されるまでには、定着スリーブ1及び加圧ローラ8の回転速度を画像形成装置のプロセススピードにしておく必要がある。そのため、定着装置113の立ち上げ時において、定着スリーブ1の回転速度を図6のグラフ(太い実線)で示すように非線形的に大きくしていくこととした。 However, before the recording material is introduced into the nip portion N, the rotational speed of the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 needs to be set to the process speed of the image forming apparatus. Therefore, when the fixing device 113 is started up, the rotational speed of the fixing sleeve 1 is increased nonlinearly as shown by a graph (thick solid line) in FIG.
この理由を以下に説明する。定着スリーブ1の温度を早く上昇させるためだけであれば、記録材がニップ部Nに導入される直前まで定着スリーブ1の回転速度を遅くするのが良い。しかしながら、その場合、記録材がニップ部Nに導入される直前に、定着スリーブ1の回転速度を急激に増速することとなる。定着スリーブ1の回転速度を急激に増速した場合、速度変更前後での定着スリーブ1の温度上昇状態が大きく変動する。低速で回転していた速度変更前までは、ニップ部Nを抜けてから再度ニップ部に入るまでの長い時間加熱されるため温度が上昇し易いことは上述の通りである。 The reason for this will be described below. If it is only to raise the temperature of the fixing sleeve 1 quickly, it is preferable to slow down the rotation speed of the fixing sleeve 1 until just before the recording material is introduced into the nip portion N. However, in that case, immediately before the recording material is introduced into the nip portion N, the rotational speed of the fixing sleeve 1 is rapidly increased. When the rotation speed of the fixing sleeve 1 is rapidly increased, the temperature rise state of the fixing sleeve 1 before and after the speed change greatly fluctuates. As described above, the temperature is likely to rise because the heating is performed for a long time from the time when the nip portion N is exited until the speed is changed until the speed is changed at a low speed.
速度変更後は、ニップ部Nを抜けてから再度ニップ部Nに入るまでの加熱時間が急激に短くなるため、定着スリーブ1の温度上昇量は速度変更前に比べ、大幅に低下する。その結果、ニップ部N上流における定着スリーブ1の温度が大きく変動し、検温素子9の検知温度に大きなリップルが発生する。一般的に行われているような速度切替時には、0.1秒〜0.3秒といった短時間に速度が大きく切り替えられる。この場合には、定着スリーブ1が1回転するよりも短い時間で回転速度が大きく切り替わることになり、定着スリーブ1の1周内で大きな温度リップルが発生することとなる。 After the speed change, the heating time from passing through the nip portion N to entering the nip portion N is abruptly shortened, so that the temperature rise amount of the fixing sleeve 1 is greatly reduced as compared to before the speed change. As a result, the temperature of the fixing sleeve 1 upstream of the nip portion N varies greatly, and a large ripple occurs in the detected temperature of the temperature measuring element 9. During speed switching as is generally done, the speed is largely switched in a short time such as 0.1 seconds to 0.3 seconds. In this case, the rotation speed is largely switched in a shorter time than one rotation of the fixing sleeve 1, and a large temperature ripple is generated within one rotation of the fixing sleeve 1.
このように、ニップ部N上流において、定着スリーブ1の温度が1周内で大きく変動する状態で、ニップ部Nに記録材が導入された場合には、定着不良やグロスムラ等の画像不良が発生する場合がある。 As described above, when the recording material is introduced into the nip portion N in the state where the temperature of the fixing sleeve 1 greatly fluctuates within one circumference at the upstream side of the nip portion N, image defects such as defective fixing and gloss unevenness occur. There is a case.
上記のような画像不良を発生させないためには、定着スリーブ1の温度リップルが小さくなるのを待ってから、記録材の定着を行う必要がある。つまり、定着スリーブ1の温度を早く上昇させたとしても、温度リップルが解消するまでの待機時間が発生するため、実際に記録材をニップ部Nに導入できるまでの時間は延びてしまうこととなり、実質的な定着装置の立ち上げ時間の短縮効果は小さくなる。 In order not to cause the image defect as described above, it is necessary to wait for the temperature ripple of the fixing sleeve 1 to decrease before fixing the recording material. That is, even if the temperature of the fixing sleeve 1 is increased quickly, a waiting time until the temperature ripple is eliminated occurs, so that the time until the recording material can actually be introduced into the nip portion N increases. The effect of shortening the substantial startup time of the fixing device is reduced.
よって、最短の立ち上げ時間で定着スリーブ1の温度を上昇させるには、定着スリーブ1の回転速度の増速は、定着スリーブ1の1周内で大きな温度リップルが発生しないように、定着スリーブ1が1回転する時間よりも長い時間をかけて行うのが良い。 Therefore, in order to increase the temperature of the fixing sleeve 1 with the shortest start-up time, the fixing sleeve 1 is increased so that a large temperature ripple does not occur within one rotation of the fixing sleeve 1. It is good to carry out over a time longer than the time for one rotation.
定着スリーブ1が1周回する時間tsに関して、図1(b)を用いて補足説明をする。定着スリーブの周長をL、定着スリーブの時刻tにおける回転速度をV(t)とする。本実施形態では、定着スリーブの回転速度を増速させるため、速度Vは一定ではなく、時間の関数であるV(t)となる。また、時刻taから時刻tbの間で定着スリーブ1の速度を低速のVl(第2の回転速度)からプロセススピードVp(第1の回転速度)まで増速したとする。この場合、定着スリーブ1の速度を増速した時間tb−taの間に定着スリーブ1が回転移動した距離は、図1(b)における斜線部の面積、つまりV(t)を時刻taからtbの間で積分した値Xとなる。 The time ts for the fixing sleeve 1 to make one turn will be supplementarily described with reference to FIG. The circumferential length of the fixing sleeve is L, and the rotation speed of the fixing sleeve at time t is V (t). In this embodiment, since the rotation speed of the fixing sleeve is increased, the speed V is not constant but V (t) that is a function of time. Further, it is assumed that the speed of the fixing sleeve 1 is increased from the low speed Vl (second rotational speed) to the process speed Vp (first rotational speed) between time ta and time tb. In this case, the distance that the fixing sleeve 1 rotates during the time tb-ta when the speed of the fixing sleeve 1 is increased is the area of the hatched portion in FIG. 1B, that is, V (t) from the time ta to the time tb. The value X integrated between
X=Lとなるときに、tb-ta=tsとなる。本実施形態のように定着スリーブ1が1回転するよりも長い時間をかけて回転速度を増速させるには、次のようにする。即ち、定着スリーブ1の回転速度の増速期間中に定着スリーブ1が回転移動した距離X>定着スリーブ1の周長L(tb−ta>ts)となるようにV(t)を設定すれば良い。 When X = L, tb-ta = ts. In order to increase the rotation speed over a longer time than the rotation of the fixing sleeve 1 as in this embodiment, the following is performed. That is, if V (t) is set so that the distance X> the circumferential length L of the fixing sleeve 1 (tb-ta> ts) during the period of increasing the rotational speed of the fixing sleeve 1> the distance X of the fixing sleeve 1. good.
以上から、本実施形態では、定着装置113の立ち上げ制御時には、定着スリーブ1の回転開始時にはプロセススピードよりも遅い速度で回転を開始し、記録材がニップ部Nに導入されるまでに回転速度をプロセススピードまで増速するように制御する。このように定着スリーブ1の回転速度を制御することで、定着装置の立ち上げ制御時の初期は、定着スリーブ1を低速で回転させることができ、その温度上昇を早めることができる。 From the above, in this embodiment, at the start-up control of the fixing device 113, the rotation starts at a speed slower than the process speed when the fixing sleeve 1 starts to rotate, and the rotational speed until the recording material is introduced into the nip portion N. Is controlled to increase to the process speed. By controlling the rotation speed of the fixing sleeve 1 in this way, the fixing sleeve 1 can be rotated at a low speed at the initial stage of the start-up control of the fixing device, and the temperature rise can be accelerated.
また、定着スリーブ1の回転速度の増速は、少なくとも定着スリーブ1が1回転する時間よりも長い時間をかけて、連続的に実施する。このように定着スリーブ1の回転速度の増速を定着スリーブ1が1回転するよりも長い時間をかけて実施することにより、温度リップルの発生を抑制し、無駄な待機時間の発生を抑制できる。結果として、定着装置の立ち上げ時間の短縮が可能となる。 Further, the rotation speed of the fixing sleeve 1 is increased continuously over at least a time longer than the time required for the fixing sleeve 1 to make one rotation. By thus increasing the rotation speed of the fixing sleeve 1 over a longer time than the rotation of the fixing sleeve 1, it is possible to suppress the generation of temperature ripple and the generation of useless waiting time. As a result, it is possible to shorten the startup time of the fixing device.
具体的な例として、図6の実施形態のグラフ(太い実線)にあるように2次関数に従って回転速度を増速する制御を行う(画像加熱準備期間の期間中に定着スリーブ1の加速度を徐々に上昇させる期間を有し、その期間に定着スリーブ1を少なくとも1回転させる)。より具体的は、本実施形態の画像形成装置では、プロセススピードは300mm/secであり定着スリーブ1の直径は30mmである。また、プリントコマンドを受信し、画像形成動作を開始した後、4秒で記録材がニップ部に導入される。 As a specific example, control is performed to increase the rotational speed according to a quadratic function as shown in the graph (thick solid line) in the embodiment of FIG. 6 (the acceleration of the fixing sleeve 1 is gradually increased during the image heating preparation period). The fixing sleeve 1 is rotated at least once during that period. More specifically, in the image forming apparatus of this embodiment, the process speed is 300 mm / sec and the diameter of the fixing sleeve 1 is 30 mm. Also, after receiving the print command and starting the image forming operation, the recording material is introduced into the nip portion in 4 seconds.
そのため、画像形成装置の動作開始と同時に開始される定着装置113の立ち上げ制御は、以下のようにされる。即ち、回転駆動制御手段Mによって加圧ローラ8の回転駆動が開始され、定着スリーブ1の回転が開始してから、4秒間でプロセススピードである300mm/secとなるように定着スリーブ1の時刻tにおける回転速度V(t)をtの2次関数とする。
V(t)=(300/42)×t2=18.75×t2
に従って制御する。
Therefore, the start-up control of the fixing device 113 that is started simultaneously with the start of the operation of the image forming apparatus is performed as follows. That is, the rotation drive control means M starts to rotate the pressure roller 8, and after the rotation of the fixing sleeve 1, the time t of the fixing sleeve 1 is adjusted so that the process speed is 300 mm / sec in 4 seconds. Is a quadratic function of t.
V (t) = (300/4 2 ) × t 2 = 18.75 × t 2
Control according to.
このとき、4秒間で定着スリーブ1が回転移動する距離Xは、V(t)をt=0からt=4の間で積分した値となり、X=400mmとなる。つまり、定着スリーブ1は回転速度の増速期間の間に複数回転変位(具体的には約4.2周)されることとなり、定着スリーブ1の1周内で大きな温度ムラが発生することは無い。 At this time, the distance X that the fixing sleeve 1 rotates in 4 seconds is a value obtained by integrating V (t) between t = 0 and t = 4, and X = 400 mm. That is, the fixing sleeve 1 is displaced by a plurality of rotations (specifically, about 4.2 rounds) during the rotation speed increase period, and a large temperature unevenness is generated within one round of the fixing sleeve 1. No.
以下に、例として定着スリーブ1の回転速度が異なる4条件で室温状態の定着装置113の立ち上げ制御を行い、記録材の定着を行った場合の結果を表1に示す。また、この比較実験における各条件での定着スリーブ1の回転速度の推移を図6に示し、図6に示す定着スリーブ1の回転速度で定着装置を立ち上げた場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブを図7に示す。 As an example, Table 1 shows the results when the start-up control of the fixing device 113 at room temperature is performed under four conditions with different rotation speeds of the fixing sleeve 1 and the recording material is fixed. Further, the transition of the rotation speed of the fixing sleeve 1 under each condition in this comparative experiment is shown in FIG. 6, and the temperature rise curve of the fixing sleeve 1 when the fixing device is started up at the rotation speed of the fixing sleeve 1 shown in FIG. Is shown in FIG.
なお、この比較実験は、画像形成装置のプロセススピード300mm/sec、温調目標温度170℃、最大投入電力1000W、定着スリーブ1の直径は30mmという条件で実施した。通紙した記録材は坪量90g/m2の普通紙である。この記録材に濃度100%のベタ画像を印刷した場合である。また、印刷動作の開始、すなわち定着装置Aの立ち上げ動作開始から4秒で記録材がニップ部Nに導入される状態で実験を行った。 This comparative experiment was performed under the conditions that the process speed of the image forming apparatus was 300 mm / sec, the temperature control target temperature was 170 ° C., the maximum input power was 1000 W, and the diameter of the fixing sleeve 1 was 30 mm. The recording material passed is plain paper having a basis weight of 90 g / m2. This is a case where a solid image having a density of 100% is printed on this recording material. Further, the experiment was performed in a state where the recording material was introduced into the nip portion N in 4 seconds from the start of the printing operation, that is, the start-up operation of the fixing device A.
表1中の実施例は、図6に太い実線で示したように、定着スリーブ1の回転速度を回転開始から4秒でプロセス速度である300mm/secに到達するように、非線形に増加させる制御を行った場合の結果である。このとき、上記したように、定着スリーブ1は回転速度の増速期間中に複数回転(具体的には約4.2周)する。また、比較例1は、図6に細い実線で示したように、定着スリーブの回転速度を回転開始時からプロセススピードである300mm/secに一定に制御した場合の結果である。 In the embodiment shown in Table 1, as shown by a thick solid line in FIG. 6, the control is performed to increase the rotation speed of the fixing sleeve 1 nonlinearly so that the process speed reaches 300 mm / sec, which is the process speed in 4 seconds from the start of rotation. It is a result when performing. At this time, as described above, the fixing sleeve 1 rotates a plurality of times (specifically, about 4.2 turns) during the rotation speed increasing period. Further, Comparative Example 1 is a result when the rotation speed of the fixing sleeve is controlled to be a constant process speed of 300 mm / sec from the start of rotation, as indicated by a thin solid line in FIG.
比較例2は、図6に破線で示したように、定着スリーブ1の回転速度をプロセススピードの1/5である60mm/secで回転開始する。そして、記録材がニップ部Nに導入される0.2秒前、つまり、立ち上げ開始から3.8秒後にプロセススピードである300mm/secに切り替えた場合の結果を示す。回転速度の切替は、0.2秒間で実施した。0.2秒で60mm/secから300mm/secまで増速したため、その期間中に定着スリーブ1は36mm回転移動する。これは、定着スリーブ1の約0.4周分の距離である。 In Comparative Example 2, as indicated by a broken line in FIG. 6, the rotation speed of the fixing sleeve 1 is started at 60 mm / sec, which is 1/5 of the process speed. Then, a result when the recording material is switched to the process speed of 300 mm / sec 0.2 seconds before the recording material is introduced into the nip portion N, that is, 3.8 seconds after the start of starting is shown. The rotation speed was changed over in 0.2 seconds. Since the speed increased from 60 mm / sec to 300 mm / sec in 0.2 seconds, the fixing sleeve 1 rotates 36 mm during that period. This is a distance of about 0.4 turns of the fixing sleeve 1.
比較例3は、図6に点線で示したように、定着スリーブ1の回転速度をプロセススピードの1/5である60mm/secで回転開始する。そして、記録材がニップ部Nに突入する1秒前、つまり立ち上げ開始から3秒後にプロセススピードである300mm/secに切り替えた場合の結果を示す。回転速度の切替は0.2秒間で実施した。比較例2と同様、回転速度を増速している期間に定着スリーブ1は約0.4周する(1回転の変位を満たさない)。 In Comparative Example 3, as indicated by a dotted line in FIG. 6, the rotation speed of the fixing sleeve 1 is started at 60 mm / sec, which is 1/5 of the process speed. Then, the result when the recording material is switched to the process speed of 300 mm / sec 1 second before the recording material enters the nip portion N, that is, after 3 seconds from the start of starting, is shown. The rotation speed was changed over in 0.2 seconds. As in the comparative example 2, the fixing sleeve 1 makes about 0.4 turn during the period in which the rotation speed is increased (the displacement of one rotation is not satisfied).
表1にあるように、実施例の場合には、定着不良もグロスムラも発生しない、良好な画像が得られた。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブは図7に太い実線で示してある。図7から分かるように、定着スリーブ1の温度はなめらかに上昇し、記録材がニップ部Nに導入される立ち上げ開始から4秒の時点で目標温度である170℃に到達している。また、回転速度の増速は定着スリーブ1が1回転するよりも長い期間で実施されたため、その後も温度リップルの発生がない。そのため、良好な画像が得られた。定着装置の立ち上げ時間としては4秒であると言える。 As shown in Table 1, in the case of the example, a good image with neither fixing failure nor gloss unevenness was obtained. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is shown by a thick solid line in FIG. As can be seen from FIG. 7, the temperature of the fixing sleeve 1 rises smoothly, and reaches the target temperature of 170 ° C. at the point of 4 seconds from the start of starting up when the recording material is introduced into the nip portion N. Further, since the rotation speed is increased in a longer period than the rotation of the fixing sleeve 1 once, no temperature ripple occurs thereafter. Therefore, a good image was obtained. It can be said that the fixing device startup time is 4 seconds.
それに対し、比較例1では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例1では、定着装置113の立ち上げ開始時から、定着スリーブ1をプロセススピードである300mm/secで回転させた。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブは図7に細い実線で示してある。図7から分かるように、定着スリーブ1の温度上昇が遅く、記録材がニップ部Nに導入された時点で、ニップ部N上流における温度が温調目標温度である170℃に到達していなかった。 On the other hand, in Comparative Example 1, fixing failure occurred in the recording material after fixing. This result will be described. In Comparative Example 1, the fixing sleeve 1 was rotated at a process speed of 300 mm / sec from the start of the start-up of the fixing device 113. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is shown by a thin solid line in FIG. As can be seen from FIG. 7, the temperature rise of the fixing sleeve 1 was slow, and when the recording material was introduced into the nip portion N, the temperature upstream of the nip portion N did not reach the temperature adjustment target temperature of 170 ° C. .
定着スリーブ1の温度が温調目標温度よりも低い状態で定着動作が行われたため、定着不良が発生した。比較例1の構成で定着不良を発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Nに導入される時間を4秒から6秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては6秒であると言える。 Since the fixing operation was performed in a state where the temperature of the fixing sleeve 1 was lower than the temperature control target temperature, a fixing failure occurred. In order to prevent a fixing failure from occurring in the configuration of Comparative Example 1, it was necessary to extend the time for the recording material to be introduced into the nip portion N from 4 seconds to 6 seconds after the start-up of the fixing device. That is, it can be said that the fixing device startup time is 6 seconds.
比較例2では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例2では、定着装置113の立ち上げ開始から3.8秒間低速で定着スリーブ1を回転させた。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブは図7に破線で示してある。定着スリーブ1を低速で回転させたため、3.8秒時点では定着スリーブ1のニップ部N上流における温度は温調目標温度である170℃に到達していた。 In Comparative Example 2, fixing failure occurred in the recording material after fixing. This result will be described. In Comparative Example 2, the fixing sleeve 1 was rotated at a low speed for 3.8 seconds from the start of the start-up of the fixing device 113. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is indicated by a broken line in FIG. Since the fixing sleeve 1 was rotated at a low speed, the temperature upstream of the nip portion N of the fixing sleeve 1 reached 170 ° C., which is the temperature adjustment target temperature, at 3.8 seconds.
しかし、回転速度の増速を定着スリーブ1の0.4周分という短期間で実施したため、定着スリーブ1のニップ部N上流での温度が大きく変動する。この直後に記録材がニップ部Nに導入されたため、定着スリーブ1の温度リップルが大きく、記録材上で定着スリーブ1の温度の低い部分に該当する部分で定着不良が発生した。比較例2の構成で定着スリーブ1の温度リップル起因の定着不良を発生させないためには、リップルが解消されるまで待機する必要があった。 However, since the rotational speed is increased in a short period of 0.4 rotation of the fixing sleeve 1, the temperature upstream of the nip portion N of the fixing sleeve 1 varies greatly. Immediately after this, since the recording material was introduced into the nip portion N, the temperature ripple of the fixing sleeve 1 was large, and a fixing defect occurred in a portion corresponding to the low temperature portion of the fixing sleeve 1 on the recording material. In the configuration of Comparative Example 2, in order not to cause a fixing failure due to the temperature ripple of the fixing sleeve 1, it is necessary to wait until the ripple is eliminated.
実際には、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Nに導入される時間を4秒から5秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては5秒であると言える。 Actually, it was necessary to extend the time for the recording material to be introduced into the nip portion N from 4 seconds to 5 seconds from the start of the start-up of the fixing device. That is, it can be said that the fixing device startup time is 5 seconds.
比較例3では、定着後の記録材にグロスムラが発生した。この結果について説明する。比較例3では、定着装置113の立ち上げ開始から3秒間は低速で定着スリーブ1を回転させ、その後プロセススピードに増速した。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブは図7に点線で示してある。速度切り替え直後には、これまで説明してきたように定着スリーブ1のニップN上流での温度が大きく変動した状態となる。 In Comparative Example 3, gloss unevenness occurred in the recording material after fixing. This result will be described. In Comparative Example 3, the fixing sleeve 1 was rotated at a low speed for 3 seconds after the start-up of the fixing device 113, and then increased to the process speed. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is indicated by a dotted line in FIG. Immediately after the speed switching, as described above, the temperature upstream of the nip N of the fixing sleeve 1 fluctuates greatly.
その後は、一定のプロセススピードで回転するため、上記の温度リップルは次第に小さくなっていくものの、記録材がニップ部Nに導入された時点で上記の温度リップルはまだ残っている状態であった。定着スリーブ1の定着ニップ部N上流での温度は、温調目標温度である170℃に到達はしていたものの、回転速度の増速を定着スリーブ1の0.4周分という短期間で実施したため、170℃を中心として、10℃程度のリップルが残っている状態であった。 After that, since the temperature ripple gradually decreases because of rotation at a constant process speed, the temperature ripple still remains when the recording material is introduced into the nip portion N. Although the temperature at the upstream of the fixing nip N of the fixing sleeve 1 has reached 170 ° C., which is the temperature adjustment target temperature, the rotational speed is increased in a short period of 0.4 rotations of the fixing sleeve 1. Therefore, a ripple of about 10 ° C. remained around 170 ° C.
この状態で定着動作がおこなわれたため、定着不良は発生しなかったものの、グロスムラが発生した。ここで、グロスムラとは、記録材の先端と後端とで定着画像のグロス差(光沢差)が大きいことを意味する。 Since the fixing operation was performed in this state, no fixing failure occurred, but gloss unevenness occurred. Here, the gloss unevenness means that the gloss difference (gloss difference) of the fixed image is large between the leading edge and the trailing edge of the recording material.
比較例3の構成でグロスムラを発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Nに導入される時間を4秒から4.5秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては、4.5秒であると言える。 In order to prevent the occurrence of gloss unevenness in the configuration of Comparative Example 3, it was necessary to extend the time for the recording material to be introduced into the nip portion N from 4 seconds to 4.5 seconds from the start of the fixing device. That is, it can be said that the startup time of the fixing device is 4.5 seconds.
以上、説明したように、定着装置113の立ち上げ制御時には、定着スリーブ1の回転開始時にはプロセススピードよりも遅い速度で回転を開始する。そして、記録材がニップ部Nに導入されるまでに回転速度をプロセススピードまで増速し、記録材を定着するときの回転速度になるように制御する。このように定着スリーブ1の回転速度を制御することで、定着スリーブ1の温度上昇を速めることができる。 As described above, during the start-up control of the fixing device 113, the rotation starts at a speed slower than the process speed when the fixing sleeve 1 starts to rotate. Then, the rotational speed is increased to the process speed before the recording material is introduced into the nip portion N, and control is performed so as to obtain the rotational speed for fixing the recording material. By controlling the rotation speed of the fixing sleeve 1 in this way, the temperature rise of the fixing sleeve 1 can be accelerated.
また、定着スリーブ1の回転速度のプロセススピードへの増速は、記録材が定着装置113に導入されるまでの間に、少なくとも定着スリーブ1が1回転する時間よりも長い時間をかけて、徐々に実施する。そうすることによって速度切り替え時に発生する定着スリーブ1の温度リップルを抑制することができる。その結果として、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで定着装置の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。 Further, the rotation speed of the fixing sleeve 1 is gradually increased to the process speed over a time longer than at least one rotation of the fixing sleeve 1 until the recording material is introduced into the fixing device 113. To implement. By doing so, it is possible to suppress the temperature ripple of the fixing sleeve 1 that occurs at the time of speed switching. As a result, the stand-by time for eliminating the temperature ripple is shortened, so that the start-up time of the fixing device can be shortened.
《第2の実施形態》
本実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置を搭載した画像形成装置としては、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
<< Second Embodiment >>
Since an image forming apparatus equipped with a fixing device as an image heating apparatus according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.
(画像加熱装置)
本実施形態に係る画像加熱装置としての定着装置200について、図8を用いて説明する。なお、第1の実施形態における定着装置と同様の部材、部分については、同じ符号を付している。本実施形態における定着装置200は、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接時のニップ部Nにおける加圧力を制御する制御手段として加圧力制御手段300(図8)を有している部分のみが第1の実施形態と異なる。
(Image heating device)
A fixing device 200 as an image heating device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that members and portions that are the same as those of the fixing device in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The fixing device 200 in the present embodiment has only a pressure control means 300 (FIG. 8) as a control means for controlling the pressure at the nip portion N when the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 are in contact. Is different from the first embodiment.
図9(a)および図9(b)は、加圧力制御手段300を説明するための定着装置200の断面図である。なお、図中の符号で同番号でa、bとなっているものは、左右対称な位置で図中の反対側にも存在する部品である。加圧力制御手段300は、定着装置のシャーシ部に回転自在に保持された芯金部材205と、芯金部材205に固定されたカム201、加圧板金202等によって構成されている。 FIG. 9A and FIG. 9B are cross-sectional views of the fixing device 200 for explaining the pressure control means 300. In addition, what is a and b with the same number by the code | symbol in a figure is a component which exists also in the other side in a figure in the left-right symmetric position. The pressure control means 300 includes a cored bar member 205 that is rotatably supported by the chassis portion of the fixing device, a cam 201 fixed to the cored bar member 205, a pressure sheet metal 202, and the like.
カム201は、芯金部材205に対し、偏心した状態で固定されており、不図示の芯金部材回転手段によって芯金部材が回転することによってカム201も偏心回転するようになっている。カム201が偏心回転することにより、加圧板金202が回転支点204を中心として図中上下方向に動く。これにより、加圧板金202と加圧ステイ5の接触点203(加圧点)に付加される圧力が変化し、加圧ローラ8と定着スリーブ1の当接加圧力を調整することができる。 The cam 201 is fixed in an eccentric state with respect to the cored bar member 205, and the cam 201 is also rotated eccentrically when the cored bar member is rotated by a cored bar member rotating means (not shown). When the cam 201 rotates eccentrically, the pressure sheet metal 202 moves in the vertical direction in the figure around the rotation fulcrum 204. As a result, the pressure applied to the contact point 203 (pressure point) between the pressure sheet metal 202 and the pressure stay 5 changes, and the contact pressure between the pressure roller 8 and the fixing sleeve 1 can be adjusted.
図9(a)は、加圧点に最大加圧力が付加される状態を示し、加圧ローラ8及び定着スリーブ1が記録材を定着する際の当接加圧力250N(定着時加圧力と記す。)で当接するように加圧力調整手段が設定されている。また、図9(b)は加圧点に最小の圧力が付加される状態を示し、本実施形態では加圧ローラ8の回転に伴い、定着スリーブ1が従動回転可能な最小の当接加圧力50N(弱加圧力と記す。)となるように加圧力調整手段が設定されている。 FIG. 9A shows a state in which the maximum pressing force is applied to the pressing point, and the contact pressing force 250N (fixing pressure at the time of fixing) when the pressing roller 8 and the fixing sleeve 1 fix the recording material. The pressure adjusting means is set so as to come into contact with each other. FIG. 9B shows a state in which the minimum pressure is applied to the pressure point. In this embodiment, the minimum contact pressure that allows the fixing sleeve 1 to be driven to rotate as the pressure roller 8 rotates. The pressurizing force adjusting means is set to 50 N (denoted as weak pressurizing force).
(定着装置の立ち上げ制御時の加圧力制御)
本実施形態のような定着装置200においては、立ち上げ制御を行う際の定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接状態によって、定着スリーブ1の温度上昇が異なることが分かっている。具体的には当接加圧力が小さいほど定着スリーブ1の温度上昇が速い。
(Pressure control during fixing device start-up control)
In the fixing device 200 as in the present embodiment, it is known that the temperature rise of the fixing sleeve 1 varies depending on the contact state between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 when performing start-up control. Specifically, the temperature rise of the fixing sleeve 1 is faster as the contact pressure is smaller.
これは、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力が小さいほど、ニップ部Nにおける加圧ローラ8の弾性変形が小さくなり、ニップ部Nの周方向における幅(以下、ニップ幅と記す。)が小さくなるためである。ニップ部Nの幅が小さい場合、定着スリーブ1から加圧ローラ8へと移動する熱量が小さくなり、定着スリーブ1の温度が上昇しやすくなる。 This is because the smaller the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8, the smaller the elastic deformation of the pressure roller 8 at the nip portion N, and the width in the circumferential direction of the nip portion N (hereinafter referred to as nip width). This is because. When the width of the nip portion N is small, the amount of heat that moves from the fixing sleeve 1 to the pressure roller 8 becomes small, and the temperature of the fixing sleeve 1 tends to rise.
本実施形態では、上記の性質に鑑み、定着装置200の立ち上げ時において、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を、記録材を定着する際の当接加圧力である定着時加圧力よりも小さな加圧力で当接した状態から開始する。これにより、定着スリーブ1と加圧ローラ8を、定着装置の立ち上げ開始時から定着時加圧状態で当接させた場合よりも早く定着スリーブ1の温度を上昇させることができる。 In the present embodiment, in view of the above properties, when the fixing device 200 is started up, the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is the contact pressure when fixing the recording material. It starts from the state of contact with a pressing force smaller than the pressing force. As a result, the temperature of the fixing sleeve 1 can be raised earlier than when the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 are brought into contact with each other in the pressing state at the time of fixing from the start of the fixing device.
しかしながら、記録材がニップ部Nに導入されるまでには、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を定着時加圧力にしておく必要がある。そのため、本実施形態では、定着装置200の立ち上げ時において、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を立ち上げ開始時には弱加圧力とし、記録材がニップ部Nに導入されるまでに定着時加圧力となるように制御する。 However, before the recording material is introduced into the nip portion N, the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 needs to be set at the fixing pressure. Therefore, in this embodiment, when the fixing device 200 is started up, the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is set to a weak pressure at the start of the start until the recording material is introduced into the nip portion N. The pressure is controlled so that the pressure is fixed during fixing.
具体的には、図9におけるカム201を図9(b)の状態(ニップ幅が小さい弱加圧力)で定着装置200の立ち上げを開始する。そして、カム201を徐々に回転させて、記録材がニップ部Nに導入されるタイミングで、カム201が図9(a)の状態(ニップ幅が大きい定着時加圧力)となるように制御する。本実施形態の画像形成装置は、プリントコマンド受信後、画像形成動作を開始してから4秒で記録材がニップ部Nに導入される。このため、定着装置200における定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力は、定着装置200の立ち上げ開始から4秒かけて、弱加圧力から定着時加圧力となるように制御する。 Specifically, the start-up of the fixing device 200 is started with the cam 201 shown in FIG. 9 in the state shown in FIG. 9B (a weak pressure with a small nip width). Then, the cam 201 is gradually rotated so that the cam 201 is controlled to be in the state shown in FIG. 9A (fixing pressure when the nip width is large) at the timing when the recording material is introduced into the nip portion N. . In the image forming apparatus of the present embodiment, after receiving the print command, the recording material is introduced into the nip portion N in 4 seconds after starting the image forming operation. For this reason, the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 in the fixing device 200 is controlled from the weak pressure to the pressure at the time of fixing over 4 seconds from the start of the start-up of the fixing device 200.
ここで、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を、徐々に増加させるように制御する理由を説明する。定着スリーブ1の温度を早く上昇させるためだけであれば、記録材がニップ部Nに導入される直前まで定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を弱くするのが良い。しかしながら、その場合、記録材がニップ部Nに導入される直前に、弱加圧力から定着時加圧力に増加することとなる。定着スリーブ1と加圧ローラ8の加圧力を急激に定着時加圧力に変化させた場合、加圧力変更前後での定着スリーブ1の温度上昇状態が大きく変動する。 Here, the reason why the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is controlled to gradually increase will be described. For the purpose of quickly raising the temperature of the fixing sleeve 1, it is preferable to weaken the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 just before the recording material is introduced into the nip portion N. However, in this case, immediately before the recording material is introduced into the nip portion N, the pressure increases from a weak pressure to a pressure at the time of fixing. When the pressing force of the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is suddenly changed to the pressing force at the time of fixing, the temperature rise state of the fixing sleeve 1 before and after the pressing force change greatly fluctuates.
これについて、弱加圧状態であった加圧力変更前までは、ニップ部Nの幅が小さく、定着スリーブ1の温度が上昇し易いことは上述のとおりである。加圧力変更後は、ニップ部Nの幅が大きくなるため、加圧ローラ8に熱が奪われやすくなり、定着スリーブ1の温度上昇量は加圧力変更前に比べ、大幅に低下する。その結果、ニップ部Nの上流における定着スリーブ1の温度が大きく変動し、検温素子9の検知温度に大きなリップルが発生する。 In this regard, as described above, the width of the nip portion N is small and the temperature of the fixing sleeve 1 is likely to rise before the pressure change, which was in a weakly pressurized state. After the pressure change, the width of the nip portion N becomes large, so that the heat is easily taken away by the pressure roller 8, and the temperature increase amount of the fixing sleeve 1 is significantly reduced as compared with that before the pressure change. As a result, the temperature of the fixing sleeve 1 upstream of the nip portion N varies greatly, and a large ripple occurs in the detected temperature of the temperature measuring element 9.
一般的に行われているような加圧力の切り替え時には、0.1秒〜0.3秒といった短時間に加圧力が切り替えられ、結果的にはニップ部Nの幅が大きく切り替えられる。この場合には、定着スリーブ1が1回転するよりも短い時間でニップ部Nの幅が急激に大きくなることになり、定着スリーブ1の1周内で大きな温度リップルが発生することとなる。 When switching the pressing force as is generally performed, the pressing force is switched in a short time of 0.1 seconds to 0.3 seconds, and as a result, the width of the nip portion N is switched greatly. In this case, the width of the nip portion N suddenly increases in a shorter time than one rotation of the fixing sleeve 1, and a large temperature ripple is generated within one circumference of the fixing sleeve 1.
このように、ニップ部N上流において、定着スリーブ1の温度が大きく変動する状態で、定着装置200に記録材が導入された場合には、定着不良やグロスムラ等の画像不良を発生する場合がある。 As described above, when the recording material is introduced into the fixing device 200 in a state in which the temperature of the fixing sleeve 1 greatly fluctuates upstream of the nip portion N, image defects such as fixing defects and gloss unevenness may occur. .
ここで、上記のような画像不良を発生させないためには、定着スリーブ1の温度リップルが小さくなるのを待ってから、記録材の定着を行う必要がある。つまり、定着スリーブ1の温度を早く上昇させたとしても、温度リップルが解消するまでの待機時間が発生するため、実際に記録材をニップ部Nに導入できるまでの時間は延びてしまうこととなり、実質的な定着装置の立ち上げ時間の短縮効果は小さくなる。よって、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力の増加は、少なくとも定着スリーブ1が1回転するよりも長い時間をかけて実施する方が良い。 Here, in order not to cause the image defect as described above, it is necessary to wait for the temperature ripple of the fixing sleeve 1 to decrease before fixing the recording material. That is, even if the temperature of the fixing sleeve 1 is increased quickly, a waiting time until the temperature ripple is eliminated occurs, so that the time until the recording material can actually be introduced into the nip portion N increases. The effect of shortening the substantial startup time of the fixing device is reduced. Therefore, it is better to increase the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 over a longer time than at least one rotation of the fixing sleeve 1.
以上から、本実施形態では、定着装置200の立ち上げ制御時には、立ち上げ制御開始時には定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を弱加圧力とし、記録材がニップNに導入されるまでに定着時加圧力まで増加するように制御する。このように定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を制御することで、定着スリーブ1の温度上昇を早めることができる。 As described above, in this embodiment, when the start-up control of the fixing device 200 is started, the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is set to a weak press-up time when the start-up control is started, and the recording material is introduced into the nip N. It is controlled so as to increase to the pressing force at the time of fixing. By controlling the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 in this way, the temperature rise of the fixing sleeve 1 can be accelerated.
また、加圧力の増加は、少なくとも定着スリーブ1が1周回する時間よりも長い時間をかけて実施する。具体的には、本実施形態の画像形成装置では、プロセススピードは300mm/secであり、プリントコマンドを受信し、画像形成動作を開始した後、4秒で記録材がニップ部Nに導入される。そのため、画像形成装置の動作開始と同時に開始される定着装置200の立ち上げ制御において、以下のようにする。即ち、定着スリーブ1が1周回する時間である0.314秒よりも十分長い、立ち上げ制御開始から4秒で定着時加圧力となるように定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を制御する。 Further, the increase in the pressing force is performed over a time longer than at least the time required for the fixing sleeve 1 to make one round. Specifically, in the image forming apparatus of this embodiment, the process speed is 300 mm / sec, and after receiving a print command and starting an image forming operation, the recording material is introduced into the nip portion N in 4 seconds. . Therefore, in the start-up control of the fixing device 200 that is started simultaneously with the start of the operation of the image forming apparatus, the following is performed. In other words, the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is sufficiently longer than 0.314 seconds, which is one turn of the fixing sleeve 1, so that the pressure during fixing is 4 seconds after the start-up control is started. To control.
このように加圧力を制御することで、定着スリーブ1の温度リップルの発生を抑制し、無駄な待機時間の発生を抑制できる。その結果として、定着装置の立ち上げ時間を最適に短縮することが可能となる。 By controlling the applied pressure in this way, it is possible to suppress the occurrence of temperature ripples in the fixing sleeve 1 and suppress the generation of useless waiting time. As a result, it is possible to optimally shorten the startup time of the fixing device.
また、本実施形態の定着装置200では、記録材の定着動作が終了次第、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を定着時加圧力から弱加圧力へと切り替えを行い、次の定着動作のための立ち上げ制御に備える。この際の定着時加圧力から弱加圧力への切り替えは、一般的に行われるように短時間で実施しても良い。 Further, in the fixing device 200 of the present embodiment, as soon as the fixing operation of the recording material is completed, the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is switched from the pressing force during fixing to the weak pressing force. Prepare for start-up control for fixing operations. At this time, the switching from the pressing force during fixing to the weak pressing force may be performed in a short time as is generally performed.
以下に、例として、定着スリーブ1と加圧ロ―ラ8の加圧力が異なる条件で定着装置200の立ち上げ制御を行い、記録材の定着を行った場合の結果を表2に示す。なお、この比較実験は、画像形成装置のプロセススピード300mm/sec、定着スリーブ及び加圧ローラの回転速度も同じ300mm/secで一定、温調目標温度170℃、最大投入電力1000W、定着スリーブ1の直径は30mmという条件で実施した。通紙した記録材は坪量90g/m2の普通紙である。この記録材に濃度100%のベタ画像を印刷した場合である。 As an example, Table 2 shows the results when the start-up control of the fixing device 200 is performed under the conditions in which the pressing forces of the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 are different and the recording material is fixed. In this comparative experiment, the process speed of the image forming apparatus is 300 mm / sec, the rotation speed of the fixing sleeve and the pressure roller is the same 300 mm / sec, the temperature control target temperature is 170 ° C., the maximum input power is 1000 W, the fixing sleeve 1 The diameter was 30 mm. The recording material passed is plain paper with a basis weight of 90 g / m 2 . This is a case where a solid image having a density of 100% is printed on this recording material.
また、印刷動作の開始、すなわち定着装置200の立ち上げ動作開始から4秒で記録材がニップ部Nに導入される状態で実験を行った。 Further, the experiment was performed in a state where the recording material was introduced into the nip portion N in 4 seconds from the start of the printing operation, that is, the start-up operation of the fixing device 200.
表2中の実施例は、定着スリーブ1と加圧ローラ8の加圧力を定着装置200の立ち上げ制御開始時は弱加圧力である50Nとし、その後、4秒で定着時加圧力である250Nとなるように制御を行った場合の結果である。比較例1は、定着装置200の立ち上げ開始時から定着時加圧力である250Nで制御した場合である。比較例2は、定着装置200の立ち上げ開始時は弱加圧力である50Nとし、記録材がニップ部Nに導入される0.2秒前、つまり、立ち上げ開始から3.8秒後に定着時加圧力である250Nに切り替えた場合の結果である。加圧力の切替は、0.2秒間で実施した。 In the examples in Table 2, the pressing force of the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is set to 50 N, which is a weak pressing force at the start of the start-up control of the fixing device 200, and then, the pressing force at fixing is 250 N in 4 seconds. This is the result when control is performed so that Comparative Example 1 is a case where control is performed at a fixing pressure of 250 N from the start of startup of the fixing device 200. In comparative example 2, the fixing device 200 is set to a weak pressure of 50 N at the start of start-up, and is fixed 0.2 seconds before the recording material is introduced into the nip portion N, that is, 3.8 seconds after the start of start-up. It is a result at the time of switching to 250N which is an applied pressure. Switching of the applied pressure was performed in 0.2 seconds.
比較例3は、定着装置200の立ち上げ開始時は弱加圧力である50Nとし、記録材がニップ部Nに導入される1秒前、つまり、立ち上げ開始から3秒後に定着時加圧力である250Nに切り替えた場合の結果である。加圧力の切替は、0.2秒間で実施した。 In Comparative Example 3, the fixing device 200 is set to a weak pressure of 50 N at the start of start-up, and 1 sec before the recording material is introduced into the nip portion N, that is, after the start of start-up, the pressurizing pressure is set to 3 N This is the result when switching to a certain 250N. Switching of the applied pressure was performed in 0.2 seconds.
表2にあるように、実施例の場合には、定着不良もグロスムラも発生しない良好な画像が得られた。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブは図11に太い実線で示してある。図11から分かるように、定着スリーブ1の温度はなめらかに上昇し、記録材が定着装置113に導入されるまでに目標温度である170℃に到達している。その後も温度リップルの発生がない。そのため、良好な画像が得られた。定着装置の立ち上げ時間は4秒と言える。 As shown in Table 2, in the case of the example, a good image in which neither fixing failure nor gloss unevenness occurred was obtained. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is shown by a thick solid line in FIG. As can be seen from FIG. 11, the temperature of the fixing sleeve 1 rises smoothly and reaches the target temperature of 170 ° C. before the recording material is introduced into the fixing device 113. There is no temperature ripple after that. Therefore, a good image was obtained. It can be said that the start-up time of the fixing device is 4 seconds.
それに対し、比較例1では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例1では、定着装置200の立ち上げ開始時から、定着スリーブ1と加圧ローラ8の加圧力を定着時加圧力である25kgfとした。そのため、図11に細い実線で示したように、定着スリーブ1の温度上昇が遅く、記録材がニップ部Nに導入された時点で、ニップN上流における温度が温調目標温度である170℃に到達していなかった。 On the other hand, in Comparative Example 1, fixing failure occurred in the recording material after fixing. This result will be described. In Comparative Example 1, the pressing force of the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 was set to 25 kgf, which is the pressing force at the time of fixing, from the start of the start-up of the fixing device 200. Therefore, as shown by a thin solid line in FIG. 11, the temperature rise of the fixing sleeve 1 is slow, and when the recording material is introduced into the nip portion N, the temperature upstream of the nip N reaches a temperature adjustment target temperature of 170 ° C. It was not reached.
定着スリーブ1の温度が温調目標温度よりも低い状態で定着動作が行われたため、定着不良が発生した。比較例1の構成で定着不良を発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Nに導入される時間を4秒から6秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては6秒であると言える。 Since the fixing operation was performed in a state where the temperature of the fixing sleeve 1 was lower than the temperature control target temperature, a fixing failure occurred. In order to prevent a fixing failure from occurring in the configuration of Comparative Example 1, it was necessary to extend the time for the recording material to be introduced into the nip portion N from 4 seconds to 6 seconds after the start-up of the fixing device. That is, it can be said that the fixing device startup time is 6 seconds.
比較例2では、定着後の記録材に定着不良が発生した。この結果について説明する。比較例2では、定着装置200の立ち上げ開始から3.8秒間弱加圧力で定着スリーブ1と加圧ローラ8を加圧した。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブは図11に破線で示してある。図11から分かるように、3.8秒時点では定着スリーブ1のニップ部N上流における温度は温調目標温度である170℃に到達していた。しかし、その後の加圧力の急激な増加によって、定着スリーブ1のニップ部N上流での温度が大きく変動する。 In Comparative Example 2, fixing failure occurred in the recording material after fixing. This result will be described. In Comparative Example 2, the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 were pressed with a slight pressure for 3.8 seconds from the start of the start-up of the fixing device 200. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is indicated by a broken line in FIG. As can be seen from FIG. 11, at the time point of 3.8 seconds, the temperature upstream of the nip portion N of the fixing sleeve 1 has reached 170 ° C., which is the temperature adjustment target temperature. However, the temperature at the upstream of the nip portion N of the fixing sleeve 1 greatly fluctuates due to a rapid increase in the applied pressure thereafter.
この直後に記録材がニップ部Nに導入されたため、定着スリーブ1の温度リップルが大きく、記録材上で定着スリーブ1の温度の低い部分に該当する部分で定着不良が発生した。比較例2の構成で定着スリーブ1の温度リップル起因の定着不良を発生させないためには、リップルが解消されるまで待機する必要があった。実際には、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Nに導入される時間を4秒から5秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては5秒であると言える。 Immediately after this, since the recording material was introduced into the nip portion N, the temperature ripple of the fixing sleeve 1 was large, and a fixing defect occurred in a portion corresponding to the low temperature portion of the fixing sleeve 1 on the recording material. In the configuration of Comparative Example 2, in order not to cause a fixing failure due to the temperature ripple of the fixing sleeve 1, it is necessary to wait until the ripple is eliminated. Actually, it was necessary to extend the time for the recording material to be introduced into the nip portion N from 4 seconds to 5 seconds from the start of the start-up of the fixing device. That is, it can be said that the fixing device startup time is 5 seconds.
比較例3では、定着後の記録材にグロスムラが発生した。ここで、グロスムラとは、前述したように記録材の先端と後端とで定着画像のグロス差(光沢差)が大きいことを意味する。 In Comparative Example 3, gloss unevenness occurred in the recording material after fixing. Here, the gloss unevenness means that the gloss difference (gloss difference) of the fixed image is large between the leading edge and the trailing edge of the recording material as described above.
比較例3では、定着装置200の立ち上げ開始から3秒間は弱加圧力で定着スリーブ1と加圧ローラ8を加圧し、その後定着時加圧力に切り替えた。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブは図11に点線で示してある。図11から分かるように、加圧力切り替え直後には、これまで説明してきたように定着スリーブ1のニップ部N上流での温度が大きく変動した状態となる。その後は、定着時加圧力で一定となるため、上記の温度リップルは次第に小さくなっていくものの、記録材が定着装置200に導入された時点で上記の温度リップルはまだ残っている状態であった。 In Comparative Example 3, the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 were pressurized with a weak pressure for 3 seconds from the start of the start-up of the fixing device 200, and then switched to the pressure at the time of fixing. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is shown by a dotted line in FIG. As can be seen from FIG. 11, immediately after the pressure is switched, the temperature upstream of the nip N of the fixing sleeve 1 fluctuates greatly as described above. Thereafter, the pressure ripple is constant at the time of fixing, and thus the temperature ripple is gradually reduced. However, when the recording material is introduced into the fixing device 200, the temperature ripple still remains. .
定着スリーブ1のニップ部N上流での温度は、温調目標温度である170℃に到達はしていたものの、170℃を中心として、10℃程度のリップルが残っている状態であった。この状態で定着動作が行なわれたため、定着不良は発生しなかったものの、グロスムラが発生した。比較例3の構成でグロスムラを発生させないためには、定着装置の立ち上げ開始から記録材がニップ部Nに導入される時間を4秒から4.5秒まで延長する必要があった。つまり、定着装置の立ち上げ時間としては、4.5秒であると言える。 The temperature upstream of the nip portion N of the fixing sleeve 1 has reached a temperature adjustment target temperature of 170 ° C., but a ripple of about 10 ° C. remains around 170 ° C. Since the fixing operation was performed in this state, no fixing failure occurred, but gloss unevenness occurred. In order to prevent the occurrence of gloss unevenness in the configuration of Comparative Example 3, it was necessary to extend the time for the recording material to be introduced into the nip portion N from 4 seconds to 4.5 seconds from the start of the fixing device. That is, it can be said that the startup time of the fixing device is 4.5 seconds.
以上、説明したように、定着装置200の立ち上げ制御時には、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力を記録材を定着する際の加圧力よりも小さい弱加圧力として立ち上げを開始する。そして、記録材が定着装置200に導入されるまでに定着時加圧力となるように加圧力を制御する。このように定着スリーブ1と加圧ローラ8の加圧力を制御することで、定着スリーブ1の温度上昇を速めることができる。 As described above, at the start-up control of the fixing device 200, the start-up is started with the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 being a weak pressure smaller than the pressure applied when fixing the recording material. To do. Then, the pressurizing force is controlled so that the pressurizing force is reached before the recording material is introduced into the fixing device 200. By controlling the pressure applied between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 in this way, the temperature rise of the fixing sleeve 1 can be accelerated.
また、定着スリーブ1と加圧ローラ8の加圧力の定着時加圧力への増圧は、記録材が定着装置200に導入されるまでの間に、少なくとも定着スリーブ1が1回転する時間よりも長い時間をかけて、徐々に実施する。そうすることによって、加圧力切り替え時に発生する定着スリーブのニップ部N上流部における温度リップルを抑制することができる。その結果として、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで定着装置の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。 Further, the pressure increase of the pressure applied by the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 to the pressure applied at the time of fixing is at least longer than the time during which the fixing sleeve 1 rotates once before the recording material is introduced into the fixing device 200. Over time, gradually implement. By doing so, it is possible to suppress the temperature ripple at the upstream portion of the nip portion N of the fixing sleeve that is generated when the pressure is switched. As a result, the stand-by time for eliminating the temperature ripple is shortened, so that the start-up time of the fixing device can be shortened.
《第3の実施形態》
本実施形態における画像形成装置の例としては、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。また、本実施形態における定着装置としては、第2の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
<< Third Embodiment >>
An example of the image forming apparatus according to this embodiment is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted. The fixing device in this embodiment is the same as that in the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
本実施形態では、定着装置の立ち上げ制御時に、定着スリーブ1の回転開始時にはプロセススピードに相当する第1の回転速度よりも遅い第2の回転速度で回転を開始する。そして、記録材がニップ部Nに導入されるまでに回転速度をプロセススピードに相当する第1の回転速度まで増速し、記録材を定着するときの回転速度になるように制御する。 In the present embodiment, at the start-up control of the fixing device, when the rotation of the fixing sleeve 1 is started, the rotation is started at a second rotational speed that is lower than the first rotational speed corresponding to the process speed. Then, before the recording material is introduced into the nip portion N, the rotational speed is increased to a first rotational speed corresponding to the process speed, and control is performed so that the rotational speed becomes when fixing the recording material.
更に、定着スリーブ1と加圧ローラ8の加圧力を記録材を定着する際の第1の加圧力よりも小さい弱加圧力(第2の加圧力)として立ち上げを開始し、記録材がニップ部Nに導入されるまでに定着時加圧力となるように加圧力を制御する。回転速度制御、加圧力の制御ともに、詳細な制御内容及び効果は、それぞれ、第1の実施形態、第2の実施形態で説明した内容と同様である。なお、第2の実施形態における制御手段として加圧力制御手段300(図8)は、第1の実施形態における制御手段600にて兼用できる。 Furthermore, the start-up is started with the pressure applied by the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 as a weak pressure (second pressure) smaller than the first pressure when fixing the recording material. The pressurizing force is controlled so that the pressurizing force during fixing before being introduced into the portion N. The detailed control contents and effects of both the rotational speed control and the pressurizing force control are the same as those described in the first embodiment and the second embodiment, respectively. Note that the pressure control means 300 (FIG. 8) as the control means in the second embodiment can also be used in the control means 600 in the first embodiment.
以下、画像形成装置のプロセススピード300mm/sec、定着スリーブ1の温調目標温度170℃、最大投入電力1000W、定着スリーブ1の直径は30mmという条件で定着装置の立ち上げを実施し、記録材の定着を行った結果を示す。通紙した記録材は坪量90g/m2の普通紙である。この記録材に濃度100%のベタ画像を印刷した場合である。なお、定着スリーブ1の回転速度の制御は、第1の実施形態と同様に図6の太い実線のように実施し、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力は第2の実施形態と同様に図10の太い実線で示すように実施した。 Hereinafter, the fixing device is started up under the conditions that the process speed of the image forming apparatus is 300 mm / sec, the temperature control target temperature of the fixing sleeve 1 is 170 ° C., the maximum input power is 1000 W, and the diameter of the fixing sleeve 1 is 30 mm. The result of fixing is shown. The recording material passed is plain paper with a basis weight of 90 g / m 2 . This is a case where a solid image having a density of 100% is printed on this recording material. The rotation speed of the fixing sleeve 1 is controlled as shown by the thick solid line in FIG. 6 as in the first embodiment, and the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is the second embodiment. In the same manner as shown in FIG.
その結果、定着装置の立ち上げ開始から3.5秒後に記録材がニップ部Nに導入された場合でも、良好な画像を得ることができた。この場合の定着スリーブ1の温度上昇カーブを図12に示す。図12からも分かるように、本実施形態の場合には、定着装置の立ち上げ開始から3.5秒で定着スリーブ1の温度が170℃に到達し、かつ温度リップルも発生していない。 As a result, even when the recording material was introduced into the nip portion 3.5 seconds after the start-up of the fixing device, a good image could be obtained. The temperature rise curve of the fixing sleeve 1 in this case is shown in FIG. As can be seen from FIG. 12, in the case of this embodiment, the temperature of the fixing sleeve 1 reaches 170 ° C. in 3.5 seconds from the start of the start-up of the fixing device, and no temperature ripple occurs.
本実施形態では、定着スリーブ1の回転速度の制御、定着スリーブ1と加圧ローラ8の当接加圧力の制御を共に実施することで、どちらか一方のみを実施した第1、第2の実施形態の場合の4秒に比べ、更に0.5秒、立ち上げ時間を短縮することが可能となった。 In the present embodiment, the control of the rotation speed of the fixing sleeve 1 and the control of the contact pressure between the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 are performed together, so that only one of them is performed. Compared to 4 seconds in the case of the configuration, the startup time can be further reduced by 0.5 seconds.
以上、定着装置の立ち上げ制御時に、定着スリーブ1の回転開始時にはプロセススピードよりも遅い速度で回転を開始し、記録材が定着ニップ部Nに導入される迄に回転速度をプロセススピードまで定着スリーブ1が1回転する時間よりも長い時間をかけて増速する。かつ、定着スリーブ1と加圧ローラ8の加圧力を記録材を定着する際の加圧力よりも小さい弱加圧力として開始し、記録材がニップ部Nに導入されるまでに定着時加圧力となるように定着スリーブ1が1回転するよりも長い時間をかけて加圧力を増加させる。 As described above, at the start-up control of the fixing device, when the rotation of the fixing sleeve 1 starts, the rotation starts at a speed slower than the process speed, and the rotation speed is increased to the process speed until the recording material is introduced into the fixing nip N. The speed increases over a longer time than the time for 1 to make one rotation. In addition, the pressing force of the fixing sleeve 1 and the pressure roller 8 is started as a weak pressing force smaller than the pressing force when fixing the recording material, and the pressing force at the time of fixing until the recording material is introduced into the nip portion N. Thus, the pressurizing force is increased over a longer time than the fixing sleeve 1 rotates once.
そうすることによって速度切り替え時に発生する定着スリーブ1の温度リップルを抑制することができる。その結果として、温度リップル解消のための待機時間が短縮されることで定着装置の立ち上げ時間を短縮することが可能となる。 By doing so, it is possible to suppress the temperature ripple of the fixing sleeve 1 that occurs at the time of speed switching. As a result, the stand-by time for eliminating the temperature ripple is shortened, so that the start-up time of the fixing device can be shortened.
(変形例1)
第1、第3の実施形態では、定着スリーブ1の回転速度の増速を2次関数に従って増速するように行ったが、これに限定されるものではない。定着スリーブ1の温度上昇をできる限り速めるため、低速で回転する期間をできる限り長く設定し、その上で、急激な増速を行わずに、回転開始時の速度からプロセススピードまで増速する間に、少なくとも定着スリーブが1回転する構成であればいずれでも良い。
(Modification 1)
In the first and third embodiments, the rotational speed of the fixing sleeve 1 is increased according to a quadratic function. However, the present invention is not limited to this. In order to speed up the temperature rise of the fixing sleeve 1 as much as possible, the period of rotation at a low speed is set as long as possible, and then the speed is increased from the speed at the start of rotation to the process speed without a rapid speed increase. In addition, any configuration may be used as long as the fixing sleeve rotates at least once.
例えば、図13に細い実線で示すように、より低速期間が長くなるように太い実線で示す実施形態よりもさらに高次の関数で回転速度を増速するようにしても良い。また、破線で示すように段階的に増速するようにして良い。増速する場合の速度変化も、線形であっても良いし、非線形であっても良い。ただし、定着スリーブ1の温度上昇を速めるためには、非線形で増速し、できる限り低速で回転する時間を増やすことが望ましい。 For example, as shown by a thin solid line in FIG. 13, the rotational speed may be increased by a higher order function than the embodiment shown by a thick solid line so that the low speed period becomes longer. Further, the speed may be increased stepwise as indicated by a broken line. The speed change when increasing the speed may be linear or non-linear. However, in order to speed up the temperature rise of the fixing sleeve 1, it is desirable to increase the speed in a non-linear manner and increase the time for rotating at the lowest possible speed.
(変形例2)
上述した実施形態では、定着装置としては電磁誘導方式で定着スリーブ1の発熱層に周回電流を発生させ定着スリーブが発熱する構成であったが、本発明の効果を得られる定着装置としてはこれに限定されるものではない。
(Modification 2)
In the above-described embodiment, the fixing device has a configuration in which a circulation current is generated in the heat generation layer of the fixing sleeve 1 by an electromagnetic induction method and the fixing sleeve generates heat. It is not limited.
例えば、抵抗発熱層を有する定着スリーブに直接給電することによって、定着スリーブの全周が発熱する構成の定着装置であっても良い。一例を図14に示す。なお、第1の実施形態の定着装置113と同様の部材は同じ符号を付してある。図14の定着装置は、定着スリーブ1の導電層に導電部材からなるフランジ部材200a、bを通して直接給電することによって、定着スリーブ1が発熱する構成である。 For example, the fixing device may be configured such that the entire circumference of the fixing sleeve generates heat by directly supplying power to the fixing sleeve having the resistance heating layer. An example is shown in FIG. Note that members similar to those of the fixing device 113 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. The fixing device of FIG. 14 is configured such that the fixing sleeve 1 generates heat by directly supplying power to the conductive layer of the fixing sleeve 1 through the flange members 200a and 200b made of a conductive member.
(変形例3)
また、励磁コイルおよび磁性コアにより定着スリーブ自体が発熱する構成でなくても、定着スリーブの内面から離間したハロゲンランプ、定着スリーブの内面に接触するヒータ等を用いるものでも良い。例えば図15の定着装置は、ハロゲンランプ500を用いている。ハロゲンランプ500からの幅射熱で定着スリーブ1を加熱する構成である。
(Modification 3)
Further, even if the fixing sleeve itself does not generate heat by the exciting coil and the magnetic core, a halogen lamp separated from the inner surface of the fixing sleeve, a heater that contacts the inner surface of the fixing sleeve, or the like may be used. For example, the fixing device in FIG. 15 uses a halogen lamp 500. In this configuration, the fixing sleeve 1 is heated by the radiant heat from the halogen lamp 500.
(変形例4)
上述した実施形態では、加熱回転体としての定着スリーブ1と、駆動ローラとしての加圧ローラ8でニップ部Nを形成したが、本発明はこれに限らず、加圧ローラに替えて固定の加圧パッドを用いても良い。この場合、加熱回転体は、駆動プーリを含む複数のプーリに懸架された無端ベルトとして構成することができる。
(Modification 4)
In the above-described embodiment, the nip portion N is formed by the fixing sleeve 1 as the heating rotator and the pressure roller 8 as the driving roller. However, the present invention is not limited to this, and the fixing roller 1 is replaced with a pressure roller. A pressure pad may be used. In this case, the heating rotator can be configured as an endless belt suspended on a plurality of pulleys including a drive pulley.
1・・定着スリーブ(加熱回転体)、8・・加圧ローラ(加圧体)、300・・加圧力制御手段(制御手段)、600・・制御手段、N・・ニップ部 1 ··· Fixing sleeve (heated rotating body), 8 · · Pressure roller (pressing body), 300 · · Pressure control means (control means), 600 · · Control means, N · · Nip
Claims (9)
前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、
前記記録材を画像加熱するときの第1の回転速度よりも遅い第2の回転速度で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第1の回転速度へ増速させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも1回転変位させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。 A heating rotor,
A pressurizing member that contacts the heating rotator and forms a nip portion that heats the recording material while nipping and conveying the recording material;
The rotation of the heating rotator is started at a second rotation speed that is lower than the first rotation speed when the recording material is image-heated, and the first rotation until the recording material enters the nip portion. Control means for displacing the heating rotator at least once during the period of the image heating preparation period to be increased to a speed;
An image heating apparatus comprising:
前記加熱回転体と接触して、記録材を挟持搬送しつつ加熱するニップ部を形成する加圧体と、
前記記録材を画像加熱するときの第1の加圧力よりも小さい第2の加圧力で前記加熱回転体の回転を開始し、前記記録材が前記ニップ部に突入するまでに前記第1の加圧力へ増圧させる画像加熱準備期間の期間中に、前記加熱回転体を少なくとも1回転変位させる制御手段と、
を有することを特徴とする画像加熱装置。 A heating rotor,
A pressurizing member that contacts the heating rotator and forms a nip portion that heats the recording material while nipping and conveying the recording material;
The rotation of the heating rotator is started with a second pressing force smaller than the first pressing force when the recording material is image-heated, and the first pressing force is applied until the recording material enters the nip portion. Control means for displacing the heating rotator at least once during the period of the image heating preparation period for increasing pressure.
An image heating apparatus comprising:
前記励磁コイルに交流電流を流すことで、前記加熱回転体の周回方向に誘導電流を生じさせ、前記誘導電流により前記加熱回転体が加熱されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像加熱装置。 A magnetic core inserted through the heating rotator, and an excitation coil formed by winding the magnetic core in a direction intersecting the rotation axis of the heating rotator,
5. The heating rotating body is heated by the induced current by causing an induction current to flow in the circulation direction of the heating rotating body by passing an alternating current through the exciting coil. 2. An image heating apparatus according to item 1.
The image heating apparatus according to claim 8, wherein the heating rotator is an endless belt suspended on a plurality of pulleys including a driving pulley.
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