JP4714897B2

JP4714897B2 - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP4714897B2
Application number: JP2005314225A
Authority: JP
Inventors: 浩松本
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2011-06-29
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: JP2007121707A

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、特に、熱定着方式の定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus provided with a heat fixing type fixing device.

熱定着方式の定着装置は、一般に加熱部材と加圧部材とでニップを形成し、該ニップに未定着のトナー像を担持する記録材を通すことにより、トナー像を加熱溶融して定着する。 In a heat fixing type fixing device, a heating member and a pressure member generally form a nip, and a recording material carrying an unfixed toner image is passed through the nip to heat and fuse the toner image.

高速化、高画質化、カラー化等のように電子写真画像形成装置の性能向上に対応して定着装置が改良されている。また、電子写真画像形成装置の消費電力は主に、定着装置の消費電力により占められることから、画像形成装置の省エネを目的として、定着装置により消費される電力を圧縮するための開発が行われている。 The fixing device has been improved in response to the performance improvement of the electrophotographic image forming apparatus such as high speed, high image quality, and colorization. In addition, since the power consumption of the electrophotographic image forming apparatus is mainly occupied by the power consumption of the fixing device, development for compressing the power consumed by the fixing device has been performed for the purpose of energy saving of the image forming apparatus. ing.

特許文献１の例で示されるように、加熱部材としてベルトを用いることにより、記録材を加熱するニップの幅を広くすることにより、記録材を加熱する時間を長くして高速化を図る改良や、加熱部材の熱容量を小さくすることにより省エネ化が図られている。
特開２００１−３１８５４４号公報 As shown in the example of Patent Document 1, by using a belt as the heating member, the width of the nip for heating the recording material is widened, so that the time for heating the recording material is lengthened and the speed is increased. Energy saving is achieved by reducing the heat capacity of the heating member.
JP 2001-318544 A

しかしながら、従来の定着装置では、加熱部材と加圧部材とで形成されるニップの幅及び長さ、即ち、記録材の搬送方向のニップの長さ及び該搬送方向に直交する方向のニップの長さが一定であった。 However, in the conventional fixing device, the width and length of the nip formed by the heating member and the pressure member, that is, the nip length in the conveyance direction of the recording material and the nip length in the direction perpendicular to the conveyance direction. Was constant.

このために、次のような問題があった。
（１）厚紙等のように、定着性の低い記録材を基準にして定着条件を設定すると、通常の記録材や、薄紙のように定着性のよい記録材では定着過剰となって、過剰な光沢性を持った画像に仕上がり、画質や画像の品位が低下する等の問題が生じ、定着性の高い記録材を基準として定着条件を設定すると定着不足となるという問題が生ずる。 For this reason, there are the following problems.
(1) When fixing conditions are set based on a recording material with low fixability such as thick paper, an ordinary recording material or a recording material with good fixability such as thin paper becomes excessively fixed, and excessively. The glossy image is finished, causing problems such as deterioration in image quality and image quality. If fixing conditions are set based on a recording material having high fixability, there is a problem that fixing is insufficient.

また、定着性の低い記録材の定着に際しては、定着性を確保するために、記録材の搬送速度、即ち、ニップ通過速度を下げる必要が生じて、生産性が低下するという問題がある。
（２）カラー画像形成装置においては、カラーモード時に必要な定着エネルギーとモノクロモード時に必要なエネルギーとが異なるために、一定した生産性で画像形成を行うと、カラーモードにおける定着不足、モノクロモードにおける定着過剰が問題となり、また、定着性を一定にすると、カラーモードにおける生産性の低下が問題となる。
（３）一般的な電子写真画像形成装置は様々なサイズの記録材に対応できるように作られているので、定着装置の性能としては、最大サイズの記録材に対して必要な定着性能を持つように作られている。このような定着装置において、小サイズの記録材に対する定着を行う場合、定着作用を行わない部分も加熱されることになり、不要な電力が消費される。このような不要な電力消費を避けるために、記録材の搬送幅方向に分割されたヒータを用いて、記録材の幅に応じて、ヒータへの通電を変える定着装置があるが、このような定着装置においても、定着が行われる加熱部分から、定着が行われない非加熱部分にニップを介して熱が散逸して不要な電力消費が生ずる。 Further, when fixing a recording material having a low fixability, it is necessary to lower the conveyance speed of the recording material, that is, the nip passage speed in order to secure the fixability, and there is a problem that productivity is lowered.
(2) In a color image forming apparatus, the fixing energy required in the color mode differs from the energy required in the monochrome mode. Therefore, when image formation is performed with a constant productivity, insufficient fixing in the color mode, Excessive fixing becomes a problem, and if the fixing property is made constant, a decrease in productivity in the color mode becomes a problem.
(3) Since general electrophotographic image forming apparatuses are made so as to be compatible with recording materials of various sizes, the fixing device has a fixing performance necessary for a recording material of the maximum size. It is made like so. In such a fixing device, when fixing a small-sized recording material, a portion not performing the fixing action is also heated, and unnecessary power is consumed. In order to avoid such unnecessary power consumption, there is a fixing device that uses a heater divided in the conveyance width direction of the recording material and changes the energization to the heater according to the width of the recording material. Also in the fixing device, heat is dissipated through a nip from a heated portion where fixing is performed to a non-heated portion where fixing is not performed, causing unnecessary power consumption.

本発明は、従来の定着装置における前記に説明した問題を解決することを目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-described problems in a conventional fixing device.

本発明においては、加熱部材と加圧部材で形成されるニップの長さ及び幅の少なくともいずれか一方を変更可能とすることにより、前記（１）〜（３）で説明したような問題解決される。 In the present invention, the problem as described in the above (1) to (3) is solved by making it possible to change at least one of the length and width of the nip formed by the heating member and the pressure member. The

即ち、下記の発明により前記目的が解決される。
１．第１循環移動体、該第１循環移動体に対向して配置された第２循環移動体、前記第１循環移動体を駆動する駆動手段、少なくとも前記第１循環移動体を加熱する加熱手段及び前記第２循環移動体の内側に配置され、前記第１循環移動体に前記第２循環移動体を圧接させる押圧手段を有し、
循環移動する前記第１、第２循環移動体間のニップに未定着のトナー像を担持する記録材を通すことにより、トナー像を定着する定着装置において、
前記定着装置は、前記記録材の搬送方向である押圧幅方向に分割された複数の押圧部材を有し、前記複数の押圧部材の一部を選択的に駆動して押圧位置に移動させることにより、前記押圧幅を変更する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
２．前記制御手段は、記録材の種類に応じて、前記押圧幅を変更することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．前記制御手段は、画像形成モードに応じて、前記押圧幅を変更することを有することを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
４．前記第２循環移動体と前記押圧手段との間に、摩擦低減手段を介在させたことを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
５．
第１循環移動体、該第１循環移動体に対向して配置された第２循環移動体、前記第１循環移動体を駆動する駆動手段、少なくとも前記第１循環移動体を加熱する加熱手段及び前記第２循環移動体の内側に配置され、前記第１循環移動体に前記第２循環移動体を圧接させる押圧手段を有し、
循環移動する前記第１、第２循環移動体間のニップに未定着のトナー像を担持する記録材を通すことにより、トナー像を定着する定着装置において、
前記押圧手段の前記記録材の搬送方向に直交する方向に係る押圧長さを変更可能に構成した定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
６．記録材のサイズに応じて、前記押圧長さを変える制御手段を有することを特徴とする前記５に記載の画像形成装置。
７．前記押圧手段は、前記押圧長さ方向に分割された複数の押圧部材を有し、前記制御手段は、前記複数の押圧部材の一部を選択的に駆動して押圧位置に移動させることにより、前記押圧長さを変更することを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
８．前記第２循環移動体と前記押圧手段との間に、摩擦低減手段を介在させたことを特徴とする前記５〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。 That is, the object is solved by the following invention.
1. A first circulating moving body, a second circulating moving body disposed opposite to the first circulating moving body, a driving means for driving the first circulating moving body, a heating means for heating at least the first circulating moving body, and A pressing means disposed inside the second circulation moving body, and presses the second circulation movement body against the first circulation movement body;
In a fixing device for fixing a toner image by passing a recording material carrying an unfixed toner image through a nip between the first and second circulating moving bodies that circulate,
The fixing device includes a plurality of pressing members divided in a pressing width direction that is a conveyance direction of the recording material, and selectively drives a part of the plurality of pressing members to move to a pressing position. An image forming apparatus comprising control means for changing the pressing width .
2. 2. The image forming apparatus according to 1, wherein the control unit changes the pressing width according to a type of recording material .
3. 2. The image forming apparatus according to item 1, wherein the control unit has a function of changing the pressing width according to an image forming mode .
4). 4. The image forming apparatus according to any one of items 1 to 3, wherein a friction reducing unit is interposed between the second circulation moving body and the pressing unit .
5.
A first circulating moving body, a second circulating moving body disposed opposite to the first circulating moving body, a driving means for driving the first circulating moving body, a heating means for heating at least the first circulating moving body, and A pressing means disposed inside the second circulation moving body, and presses the second circulation movement body against the first circulation movement body;
In a fixing device for fixing a toner image by passing a recording material carrying an unfixed toner image through a nip between the first and second circulating moving bodies that circulate,
An image forming apparatus comprising: a fixing device configured to be capable of changing a pressing length of the pressing unit in a direction orthogonal to a conveyance direction of the recording material .
6). 6. The image forming apparatus as described in 5 above, further comprising a control unit that changes the pressing length according to the size of the recording material .
7). The pressing means has a plurality of pressing members divided in the pressing length direction, and the control means selectively drives a part of the plurality of pressing members to move to a pressing position. 7. The image forming apparatus according to 6 , wherein the pressing length is changed .
8). 8. The image forming apparatus according to any one of 5 to 7, wherein a friction reducing unit is interposed between the second circulation moving body and the pressing unit.

本発明により、画像形成モードの切換や記録材の違いに応じた適正定着が行われるので、高品質の画像が形成されるとともに、消費電力を節約することができる。 According to the present invention, since the image forming mode is switched and proper fixing is performed according to the difference in recording material, a high-quality image can be formed and power consumption can be saved.

また、記録材のサイズに応じた加熱が行われるので、小サイズの記録材に画像を形成する場合における無駄な電力消費を節約することができる。 In addition, since heating according to the size of the recording material is performed, it is possible to save unnecessary power consumption when an image is formed on a small size recording material.

以下図示の実施の形態により本発明を説明するが、本発明は該実施の形態に限られない。 The present invention will be described below with reference to illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments.

図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。 FIG. 1 is an overall view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙装置２０及び後述する定着装置Ｔ等から構成されている。 The image forming apparatus A is called a tandem color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, a belt-like intermediate transfer member 6, a sheet feeding device 20, and a fixing device to be described later. It consists of T and the like.

画像形成装置Ａの上部には、画像読取装置Ｂが設置されている。原稿台上に載置された原稿は画像読取装置Ｂの原稿画像走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれる。ラインイメージセンサにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋに入力される。 On the upper part of the image forming apparatus A, an image reading apparatus B is installed. The document placed on the document table is scanned and exposed by the optical system of the document image scanning exposure apparatus of the image reading apparatus B, and read by the line image sensor. The analog signal photoelectrically converted by the line image sensor is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing and the like in the image processing unit, and then input to the exposure means 3Y, 3M, 3C, 3K. .

イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像装置４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像装置４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像装置４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像装置４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。 The image forming unit 10Y that forms a yellow (Y) image includes a charging unit 2Y, an exposure unit 3Y, a developing device 4Y, and a cleaning unit 5Y disposed around the photosensitive drum 1Y. The image forming unit 10M that forms a magenta (M) color image includes a photosensitive drum 1M, a charging unit 2M, an exposure unit 3M, a developing device 4M, and a cleaning unit 5M. The image forming unit 10C that forms a cyan (C) color image includes a photosensitive drum 1C, a charging unit 2C, an exposure unit 3C, a developing device 4C, and a cleaning unit 5C. The image forming unit 10K that forms a black (K) image includes a photosensitive drum 1K, a charging unit 2K, an exposure unit 3K, a developing device 4K, and a cleaning unit 5K.

４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤で現像を行う現像装置である。 4Y, 4M, 4C, and 4K are developing devices that perform development with a two-component developer composed of a small particle size toner of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) and a carrier.

中間転写体６は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。 The intermediate transfer body 6 is wound around a plurality of rollers and is rotatably supported.

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにより形成された各色の画像は、回動する中間転写体６上に一次転写手段７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて（一次転写）、合成されたカラー画像が形成される。 The images of the respective colors formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are sequentially transferred (primary transfer) by the primary transfer means 7Y, 7M, 7C, and 7K onto the rotating intermediate transfer body 6 and synthesized. A color image is formed.

給紙装置２０の用紙収納部（給紙カセット）２１内に収容された記録材Ｐは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３，２４，２５Ａ，２５Ｂ、レジストローラ（第２給紙部）２６等を経て、二次転写手段（転写ローラ）９に搬送され、記録材Ｐ上にカラー画像が転写される（二次転写）。 The recording material P stored in a paper storage unit (paper supply cassette) 21 of the paper supply device 20 is supplied by a paper supply unit (first paper supply unit) 22 and is supplied with paper supply rollers 23, 24, 25A, 25B. Then, after passing through a registration roller (second paper feed unit) 26 and the like, the sheet is conveyed to a secondary transfer means (transfer roller) 9 and a color image is transferred onto the recording material P (secondary transfer).

なお、画像形成装置Ａの下部に鉛直方向に縦列配置された３段の用紙収納部２１は、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付した。また、３段の給紙手段２２も、ほぼ同一の構成をなすから、同符号を付してある。用紙収納部２１、給紙手段２２を含めて給紙装置２０と称す。 Note that the three-stage paper storage portions 21 arranged vertically in the vertical direction at the bottom of the image forming apparatus A have substantially the same configuration, and thus are given the same reference numerals. Also, the three-stage paper feeding means 22 has almost the same configuration, and therefore is given the same reference numeral. The paper storage unit 21 and the paper supply means 22 are collectively referred to as a paper supply device 20.

用紙収納部２１に収容された記録材Ｐのサイズ及び紙種は操作部１１の表示画面に表示され、任意に選択設定される。また、原稿サイズと複写倍率とによって記録材Ｐのサイズを自動設定する事も可能である。 The size and the paper type of the recording material P stored in the paper storage unit 21 are displayed on the display screen of the operation unit 11 and are arbitrarily selected and set. It is also possible to automatically set the size of the recording material P according to the document size and the copy magnification.

カラー画像が転写された記録材Ｐは、定着装置Ｔにおいて記録材Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録材Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて記録材Ｐ上に固定され、搬送ローラ対３７に挟持されて搬送され、排紙搬送路に設けられた排紙ローラ２７から排出され、機外の排紙トレイ２８上に載置される。 The recording material P to which the color image has been transferred is sandwiched by the fixing device T, and the color toner image (or toner image) on the recording material P is fixed by applying heat and pressure to the recording material P. The sheet is fixed on the upper side, is sandwiched and conveyed by a pair of conveying rollers 37, is discharged from a sheet discharging roller 27 provided in a sheet discharging conveyance path, and is placed on a sheet discharging tray 28 outside the apparatus.

一方、二次転写手段９により記録材Ｐにカラー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８により残留トナーが除去される。 On the other hand, after the color image is transferred to the recording material P by the secondary transfer means 9, the residual toner is removed by the cleaning means 8 from the intermediate transfer body 6 from which the recording material P is separated by curvature.

定着処理された記録材Ｐを反転排紙する場合には記録材Ｐは定着装置Ｔと排紙ローラ２７の中間の分岐点に配置された分岐板２９の図示右側の搬送路を通過し、下方の搬送路ｒ１（反転搬送路）に搬送された後、逆転搬送されて分岐板２９の図示左側の搬送路ｒ２を通過し、排紙ローラ２７により装置外に排出される。 When the recording material P that has been subjected to the fixing process is reversed and discharged, the recording material P passes through a conveyance path on the right side of the branch plate 29 arranged at a branch point between the fixing device T and the discharge roller 27 and is below. After being conveyed to the conveying path r1 (reverse conveying path), it is conveyed in reverse, passes through the conveying path r2 on the left side of the branch plate 29 in the figure, and is discharged out of the apparatus by the paper discharge roller 27.

記録材Ｐの両面に複写する場合には、記録材Ｐの第１面に形成した画像を定着処理した後、記録材Ｐを分岐板２９により排紙搬送路から分岐させ、下方の搬送路ｒ１、さらに搬送路ｒ３に導入した後、逆転搬送し、搬送路ｒ４に搬送した後、上方に迂回し給紙ローラ２５Ｂにより搬送する。 When copying on both sides of the recording material P, after fixing the image formed on the first surface of the recording material P, the recording material P is branched from the paper discharge conveyance path by the branch plate 29, and the lower conveyance path r1. Further, after being introduced into the transport path r3, the sheet is transported in the reverse direction, transported to the transport path r4, and then detoured upward and transported by the paper feed roller 25B.

記録材Ｐは画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて第２面に各色の画像が両面に形成され、定着装置Ｔにより加熱定着処理され、排紙ローラ２７によって装置外に排出される。 In the recording material P, images of the respective colors are formed on both sides in the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, heated and fixed by the fixing device T, and discharged to the outside by the paper discharge roller 27.

図示の装置は、前記に説明したようにカラー画像を形成するカラーモード及びモノクロモードを有する。 The illustrated apparatus has a color mode and a monochrome mode for forming a color image as described above.

モノクロモードにおいては、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１ＯＣ又は１０Ｋのみが作動して、モノクロ画像を形成する。白黒画像を形成するモノクロモードは、特に、高い頻度で使用され、画像形成部１０Ｋが作動して白黒画像を形成する。
＜実施の形態１＞
図２は本発明の実施の形態１に係る定着装置Ｔを示し、図２（ａ）の状態と図２（ｂ）の状態とで定着が行われる。 In the monochrome mode, only the image forming units 10Y, 10M, 1OC, or 10K operate to form a monochrome image. The monochrome mode for forming a monochrome image is used particularly frequently, and the image forming unit 10K operates to form a monochrome image.
<Embodiment 1>
FIG. 2 shows the fixing device T according to the first embodiment of the present invention, and fixing is performed in the state of FIG. 2A and the state of FIG.

図２において、Ｔ１は第１循環移動体としての加熱ローラである。加熱ローラＴ１は、芯金にフッ素樹脂等の離型性表面層を形成したもの、芯金の上にシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性弾性層及び該耐熱性弾性層の上にフッ素樹脂等の離型性表面層を形成したものが用いられる。また、加熱部材として、ローラに代えてベルトを用いることもできる。ベルトとしては、金属又はポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエステル等の耐熱性樹脂からなるベース層の上に、前記の離型性表面層を形成したもの又は前記ベース層の上に前記耐熱弾性層及び前記離型性表面層を形成したものが用いられる。 In FIG. 2, T1 is a heating roller as a first circulation moving body. The heating roller T1 includes a cored bar formed with a releasable surface layer such as a fluororesin, a heat-resistant elastic layer such as silicon rubber or fluororubber on the cored bar, and a fluororesin on the heat-resistant elastic layer. Those having a releasable surface layer are used. In addition, a belt can be used as the heating member instead of the roller. As a belt, a base layer made of a heat-resistant resin such as metal or polyimide, polyimide amide, polyester, etc., on which the above-mentioned releasable surface layer is formed, or on the base layer, the heat-resistant elastic layer and the release layer are used. What formed the mold type surface layer is used.

Ｔ２は加熱ローラＴ１に対向して設けられ、加熱ローラＴ１に圧接する第２循環移動体としての加圧ベルトであり、加圧ベルトＴ２には、金属又はポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエステル等の耐熱性樹脂からなるベース層上にフッ素樹脂からなる離型性表面層を形成したもの又は前記ベース層上にシリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性弾性層及びフッ素樹脂からなる表面離型層を形成したものが用いられる。 T2 is a pressure belt as a second circulating moving body that is provided facing the heating roller T1 and is in pressure contact with the heating roller T1, and the pressure belt T2 has heat resistance such as metal, polyimide, polyimide amide, polyester, or the like. A resin layer with a releasable surface layer made of a fluororesin or a heat-resistant elastic layer such as silicon rubber or fluororubber and a surface release layer made of a fluororesin on the base layer Is used.

Ｔ３は加熱手段としての熱源であり、ハロゲンランプ等が用いられるが、ハロゲンランプに代えて抵抗発熱体や誘導発熱体等の公知の熱源を用いることができる。 T3 is a heat source as a heating means, and a halogen lamp or the like is used. However, a known heat source such as a resistance heating element or an induction heating element can be used instead of the halogen lamp.

Ｔ４は、加圧ベルトＴ２を加熱ローラＴ１に押圧する押圧手段を構成する押圧部材であり、シリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性弾性パッドで構成される。 T4 is a pressing member that constitutes a pressing unit that presses the pressure belt T2 against the heating roller T1, and includes a heat-resistant elastic pad such as silicon rubber or fluororubber.

押圧部材Ｔ４は支持部材Ｔ５にその基部が固定され、支持部材Ｔ５は圧縮型のコイルバネＴ６により加圧ベルトＴ２を加熱ローラＴ１に押圧する。コイルバネＴ６は定着装置Ｔの枠に固定された支持部材Ｔ７でその下部が支持される。 The base of the pressing member T4 is fixed to the supporting member T5, and the supporting member T5 presses the pressure belt T2 against the heating roller T1 by a compression type coil spring T6. The lower part of the coil spring T6 is supported by a support member T7 fixed to the frame of the fixing device T.

Ｔ１０は、加圧ベルトＴ２を加熱ローラＴ１に押圧する押圧手段を構成する押圧部材であり、シリコンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性弾性パッドで構成される。 T10 is a pressing member that constitutes a pressing means that presses the pressure belt T2 against the heating roller T1 , and includes a heat-resistant elastic pad such as silicon rubber or fluororubber.

押圧部材Ｔ１０は支持部材Ｔ１１にその基部が固定され、支持部材Ｔ１１は圧縮型のコイルバネＴ１２により加圧ベルトＴ２を加熱ローラＴ１に押圧する。コイルバネＴ１２は定着装置Ｔの枠に固定された支持部材Ｔ１３でその下部が支持される。 Pressing member T10 is its base is fixed to the support member T 11, the support member T11 is pressed against the heat roller T1 the pressure belt T2 by the compression type coil spring T12. The lower part of the coil spring T12 is supported by a support member T13 fixed to the frame of the fixing device T.

支持部材Ｔ１３はモータＭＴ２により回転駆動されるカムＴ１４で支持されており、モータＭＴ２の回転駆動により、押圧部材Ｔ１０は上下に移動して、加圧ベルトＴ２を加熱ローラＴ１に対して圧着・圧着解除する。 The support member T13 is supported by a cam T14 that is rotationally driven by a motor MT2. The pressure member T10 moves up and down by the rotational drive of the motor MT2, and the pressure belt T2 is crimped to the heating roller T1. To release.

ＣＲは制御手段であり、モータＭＴ２を制御して、加圧ベルトＴ２の圧着・圧着解除制御を行う。 CR is a control means that controls the motor MT2 to control the pressure belt T2 under pressure and pressure.

以上の構成を有する定着装置の作動は次のとおりである。 The operation of the fixing device having the above configuration is as follows.

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにおいてトナー像を形成するカラーモードにおいては、制御手段ＣＲは、定着装置Ｔを図２ａに示す状態、即ち、加圧ベルトＴ２を加圧部材Ｔ４及びＴ１０により加熱ローラＴ１に押圧した状態で画像形成を行い、モータＭＴ１が加熱ローラＴ１を回転駆動して、加熱ローラＴ１と加圧ベルトＴ２とで記録材Ｐを挟持搬送して定着を行う。 In the color mode in which the toner images are formed in the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, the control unit CR keeps the fixing device T in the state shown in FIG. 2a, that is, the pressure belt T2 by the pressure members T4 and T10. An image is formed while being pressed against the heating roller T1, and the motor MT1 rotationally drives the heating roller T1, and the recording material P is nipped and conveyed between the heating roller T1 and the pressure belt T2 to be fixed.

カラーモードにおいては、圧接幅は、
（押圧部材Ｔ４による圧接幅ＮＡ＋押圧部材Ｔ１０による圧接幅ＮＢ）
となる。従って、記録材Ｐがニップを通過して、加熱ローラＴ１により加熱される時間は、（ＮＡ＋ＮＢ）／Ｓとなる。但し、Ｓは記録材の搬送速度であり、圧接幅は押圧部材により加圧ベルトＴ２が加熱ローラＴ１に圧接する部分の記録材Ｐの搬送方向の長さである。 In color mode, the pressure contact width is
(Pressing width NA by pressing member T4 + Pressing width NB by pressing member T10)
It becomes. Accordingly, the time during which the recording material P passes through the nip and is heated by the heating roller T1 is (NA + NB) / S. However, S is the conveyance speed of the recording material, and the pressure contact width is the length in the conveyance direction of the recording material P at the portion where the pressure belt T2 is pressed against the heating roller T1 by the pressing member.

一方、モノクロモード、即ち、画像形成部１０Ｙのみにより、画像形成部１０Ｍのみにより、画像形成部１０Ｃのみにより又は画像形成部１０Ｋのみによりトナー像を形成し、画像を形成するモードにおいては、制御手段ＣＲは、定着装置Ｔを図２（ｂ）の状態、即ち、押圧部材Ｔ４のみが加圧ベルトＴ２を加熱ローラＴ１に押圧し、押圧部材Ｔ１０は下方に移動して押圧しないように定着装置Ｔを設定して定着が行われる。 On the other hand, in the monochrome mode, that is, the mode in which the toner image is formed only by the image forming unit 10Y, only by the image forming unit 10M, only by the image forming unit 10C, or only by the image forming unit 10K, and forms an image, the control means 2B, that is, only the pressing member T4 presses the pressure belt T2 against the heating roller T1, and the pressing member T10 moves downward so as not to press the fixing device T. Is set and fixing is performed.

この場合には、圧接幅は、ＮＡ／Ｓとなって、記録材Ｐが加熱される時間が短くなる。 In this case, the press contact width becomes NA / S, and the time during which the recording material P is heated is shortened.

このような圧接幅の変更により、カラーモード、モノクロモードのそれぞれにおいて、適正な定着が行われ、カラーモードにおける定着不足やモノクロモードにおける定着過剰が防止される。従って、カラーモードとモノクロモードとにおいて、等しい画像形成速度で画像形成を行っても、良好に定着された画像を形成することが可能となる。また、カラーモードにおいて、モノクロモード時よりも画像形成速度を落として画像形成を行う場合であっても、従来よりも低い速度の低下で、両モードにおいて良好な定着を行うことが可能となりカラーモードにおけるプリント生産性が向上する。 By changing the pressure contact width, proper fixing is performed in each of the color mode and the monochrome mode, and insufficient fixing in the color mode and excessive fixing in the monochrome mode are prevented. Therefore, it is possible to form a well-fixed image even if image formation is performed at the same image formation speed in the color mode and the monochrome mode. In the color mode, even when image formation is performed at a lower speed than in the monochrome mode, it is possible to perform good fixing in both modes at a lower speed than in the conventional mode. Print productivity is improved.

更に、カラー画像形成装置でなく、白黒画像を形成する画像形成装置に、図２に示す定着装置を用いて、定着性を改良することが可能である。即ち、厚紙と薄紙のように、定着性の異なる記録材に画像を形成する場合に、操作部（図示せず）において、紙種を設定することにより、制御手段ＣＲがモータＭＴ２を制御して、押圧部材Ｔ１０による加圧ベルトＴ２の圧着・圧着解除を行うことにより、紙種に対応した定着を行うことができる。 Further, it is possible to improve the fixability by using the fixing device shown in FIG. 2 for an image forming apparatus that forms a black and white image instead of a color image forming apparatus. That is, when an image is formed on a recording material having different fixing properties such as thick paper and thin paper, the control means CR controls the motor MT2 by setting the paper type in the operation unit (not shown). By performing pressure bonding / pressure release of the pressure belt T2 by the pressing member T10, fixing corresponding to the paper type can be performed.

更にまた、押圧部材を３個以上用いるか、又は、ニップ幅を連続的に変更可能な押圧手段を用いることにより、カラーモード、モノクロモード、記録材の種類等の多様な条件に対応した定着を行うようにすることも可能である。
＜実施の形態２＞
図３は本発明の実施の形態２に係る定着装置を示し、図３（ａ）は大サイズの記録材を定着する状態を示し、図３（ｂ）は小サイズの記録材を定着する状態を示す。 Furthermore, fixing corresponding to various conditions such as color mode, monochrome mode, and recording material type can be performed by using three or more pressing members or pressing means capable of continuously changing the nip width. It is also possible to do so.
<Embodiment 2>
3 shows a fixing device according to Embodiment 2 of the present invention, FIG. 3 (a) shows a state in which a large-sized recording material is fixed, and FIG. 3 (b) shows a state in which a small-sized recording material is fixed. Indicates.

図２と同位置の部材は同一の符号を付す。 Components in the same position as in FIG.

加圧ベルトＴ２を加熱ローラＴ１に押圧する押圧手段として、固定の支持部材Ｔ２１により支持された押圧部材Ｔ２０が設けられ、支持部材Ｔ２３Ａ、Ｔ２３Ｂ、Ｔ２３Ｃにより支持された押圧部材２２Ａ、２２Ｂが設けられる。 As pressing means for pressing the pressure belt T2 against the heating roller T1, a pressing member T20 supported by a fixed supporting member T21 is provided, and pressing members 22A and 22B supported by supporting members T23A, T23B, and T23C are provided. .

支持部材２３Ａは押圧部材２２Ａを支持し支持部材２３Ｃの右端部に固定され、支持部材２３Ｂは押圧部材２２Ｂを支持し支持部材２３Ｃの左端部に固定される。 The support member 23A supports the pressing member 22A and is fixed to the right end portion of the support member 23C, and the support member 23B supports the pressing member 22B and is fixed to the left end portion of the support member 23C.

制御手段ＣＲはモータＭＴ２を駆動して、大サイズの記録材Ｐの定着処理に際しては、支持部材２３Ｃを上昇させる。従って、図３（ａ）に示すように加圧ベルトＴ２は記録材Ｐの搬送幅方向の中央部を押圧する押圧部材Ｔ２０及び搬送幅方向の端部を押圧部材２２Ａ及び２２Ｂにより加熱ローラＴ１に押圧される。 The control means CR drives the motor MT2 to raise the support member 23C during the fixing process of the large size recording material P. Accordingly, as shown in FIG. 3A, the pressure belt T2 is pressed by the pressing member T20 that presses the central portion in the conveyance width direction of the recording material P and the end portion in the conveyance width direction by the pressing members 22A and 22B. Pressed.

また、制御手段ＣＲはモータＭＴ２を駆動して、小サイズの記録材Ｐを定着するに際しては、押圧部材２２Ａ、２２Ｂを下降させて、図３（ｂ）に示すように、押圧部材Ｔ２０のみにより、加熱ベルトＴ２の記録材の幅方向、即ち、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向の中央部のみで記録材Ｐを挟持し、加熱する。 Further, when the control means CR drives the motor MT2 to fix the small size recording material P, the control means CR lowers the pressing members 22A and 22B, and only the pressing member T20 as shown in FIG. Then, the recording material P is sandwiched and heated only at the center of the heating belt T2 in the width direction of the recording material, that is, in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording material P.

このようにして、記録材Ｐの搬送方向に直交する方向の押圧部の長さである押圧長さを変更して定着が行われる。 In this way, fixing is performed by changing the pressing length, which is the length of the pressing portion in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording material P.

従って、大サイズ、小サイズ何れの場合にも均一な定着が行われる。また、小サイズの記録材Ｐの定着においては、記録材Ｐが通過する範囲の外である加圧ベルトＴ２の端部が実質的に加熱ローラＴ１から離れており、記録材Ｐの幅方向の端部における加熱ローラＴ１から加圧ベルトＴ２への熱伝導がきわめて少ないので、小サイズの記録材の定着処理における不要なエネルギーの消費が抑制される。 Therefore, uniform fixing is performed in both large and small sizes. Further, in fixing a small-sized recording material P, the end of the pressure belt T2 outside the range through which the recording material P passes is substantially separated from the heating roller T1, and the recording material P in the width direction is fixed. Since heat transfer from the heating roller T1 to the pressure belt T2 at the end is extremely small, consumption of unnecessary energy in fixing processing of a small-size recording material is suppressed.

次に、押圧手段と第２循環移動体との間の滑り性を向上するための摩擦低減手段について説明する。 Next, the friction reducing means for improving the slipperiness between the pressing means and the second circulating moving body will be described.

図２において、第２循環移動体としての加圧ベルトＴ２は押圧部材Ｔ４、Ｔ１０上を摺動して移動する。従って、加圧ベルトＴ２と押圧部材Ｔ４、Ｔ１０間の摩擦により、定着装置の駆動に大きなトルクが必要になり、駆動伝達系を堅牢な部品で構成したり、モータＭＴ１として大出力モータが必要になるなどの問題や、駆動側となる加熱ローラＴ１と従動側となる加圧ベルトＴ２との間にスリップが生ずるなどの問題がある。 In FIG. 2, the pressure belt T2 as the second circulation moving body slides and moves on the pressing members T4 and T10. Accordingly, a large torque is required to drive the fixing device due to friction between the pressure belt T2 and the pressing members T4 and T10, and the drive transmission system is configured with robust parts, or a high output motor is required as the motor MT1. There is a problem such as that the slip occurs between the heating roller T1 on the driving side and the pressure belt T2 on the driven side.

このような問題を解決するために、加圧ベルトＴ２の内周面に摩擦低減手段として耐熱性グリースを塗布することが好ましい。 In order to solve such a problem, it is preferable to apply heat resistant grease as friction reducing means to the inner peripheral surface of the pressure belt T2.

或いは、図４に示すように、押圧部材Ｔ４、Ｔ１０を低摩擦シートＴ１６、Ｔ１７で被覆し、加圧ベルトＴ２と押圧部材Ｔ４、Ｔ１０との間に摩擦低減手段としての低摩擦シートＴ１６、Ｔ１７を介在させえうことが可能である。 Alternatively, as shown in FIG. 4, the pressing members T4 and T10 are covered with the low friction sheets T16 and T17, and the low friction sheets T16 and T17 as friction reducing means are provided between the pressure belt T2 and the pressing members T4 and T10. It is possible to intervene.

低摩擦シートＴ１６、Ｔ１７はフッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等からなる。また、カラス繊維クロスにフッ素樹脂を溶融含芯させたもの等を用いることができ、また、低摩擦シートと耐熱性グリース等の摩擦低下剤とを共用することも可能である。 The low friction sheets T16 and T17 are made of fluororesin, polyimide, polyamideimide or the like. In addition, it is possible to use a crow fiber cloth in which a fluororesin is melted and cored, and it is also possible to use a low friction sheet and a friction reducing agent such as heat resistant grease.

更に、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂中に潤滑剤等をフィラーとして含有させたものを低摩擦シートとして用いることもできる。 Further, a low friction sheet in which a lubricant or the like is contained as a filler in a heat resistant resin such as a fluororesin can also be used.

・プロセス速度（定着装置Ｔにおける記録材の搬送速度）：３２０ｍｍ／ｓｃ（カラーモード及びモノクロモードに共通）
（１）実施例１
モード押圧幅光沢度平均消費電力評価
モノクロ８ｍｍ４０１０００Ｗ過剰光沢
５ｍｍ２０９００Ｗ適度な光沢
カラー８ｍｍ４０１０００Ｗ適度な光沢
５ｍｍ − ９００Ｗ定着不足
押圧幅を変えない場合には、定着過多による過剰光沢や定着不足があったが、押圧幅を変えたことにより、これらの不具合が解消した。
（２）実施例２
記録材サイズ押圧長さ平均消費電力
Ａ４サイズ縦送り２１０ｍｍ９００Ｗ
２９７ｍｍ１０００Ｗ
押圧長さを変えることにより、消費電力を圧縮することができた。 Process speed (recording material conveyance speed in the fixing device T): 320 mm / sc (common to color mode and monochrome mode)
(1) Example 1
Mode Press width Glossiness Average power consumption Evaluation monochrome 8mm 40 1000W Excessive gloss
5mm 20 900W Moderate gloss color 8mm 40 1000W Moderate gloss
5 mm-900 W Insufficient fixing When the pressing width was not changed, excessive gloss and insufficient fixing were caused by excessive fixing, but these problems were solved by changing the pressing width.
(2) Example 2
Recording material size Press length Average power consumption A4 size Vertical feed 210mm 900W
297mm 1000W
The power consumption could be compressed by changing the pressing length.

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体図である。1 is an overall view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態１に組み込まれる定着装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the fixing device integrated in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態２に組み込まれる定着装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the fixing device integrated in Embodiment 2 of this invention. 摩擦低減手段を有する定着装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the fixing device which has a friction reduction means.

符号の説明Explanation of symbols

Ｔ定着装置
Ｔ１加熱ローラ
Ｔ２加圧ベルト
Ｔ３光源
Ｔ４、Ｔ１０、Ｔ２０、Ｔ２２Ａ、Ｔ２２Ｂ押圧部材
ＣＲ制御手段 T fixing device T1 heating roller T2 pressure belt T3 light source T4, T10, T20, T22A, T22B pressing member CR control means

Claims

第１循環移動体、該第１循環移動体に対向して配置された第２循環移動体、前記第１循環移動体を駆動する駆動手段、少なくとも前記第１循環移動体を加熱する加熱手段及び前記第２循環移動体の内側に配置され、前記第１循環移動体に前記第２循環移動体を圧接させる押圧手段を有し、
循環移動する前記第１、第２循環移動体間のニップに未定着のトナー像を担持する記録材を通すことにより、トナー像を定着する定着装置において、
前記定着装置は、前記記録材の搬送方向である押圧幅方向に分割された複数の押圧部材を有し、前記複数の押圧部材の一部を選択的に駆動して押圧位置に移動させることにより、前記押圧幅を変更する制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。 A first circulating moving body, a second circulating moving body disposed opposite to the first circulating moving body, a driving means for driving the first circulating moving body, a heating means for heating at least the first circulating moving body, and A pressing means disposed inside the second circulation moving body, and presses the second circulation movement body against the first circulation movement body;
In a fixing device for fixing a toner image by passing a recording material carrying an unfixed toner image through a nip between the first and second circulating moving bodies that circulate,
The fixing device includes a plurality of pressing members divided in a pressing width direction that is a conveyance direction of the recording material, and selectively drives a part of the plurality of pressing members to move to a pressing position. An image forming apparatus comprising control means for changing the pressing width .

前記制御手段は、記録材の種類に応じて、前記押圧幅を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes the pressing width according to a type of a recording material .

前記制御手段は、画像形成モードに応じて、前記押圧幅を変更することを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the control unit includes changing the pressing width in accordance with an image forming mode .

前記第２循環移動体と前記押圧手段との間に、摩擦低減手段を介在させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein a friction reducing unit is interposed between the second circulating moving body and the pressing unit .

第１循環移動体、該第１循環移動体に対向して配置された第２循環移動体、前記第１循環移動体を駆動する駆動手段、少なくとも前記第１循環移動体を加熱する加熱手段及び前記第２循環移動体の内側に配置され、前記第１循環移動体に前記第２循環移動体を圧接させる押圧手段を有し、
循環移動する前記第１、第２循環移動体間のニップに未定着のトナー像を担持する記録材を通すことにより、トナー像を定着する定着装置において、
前記押圧手段の前記記録材の搬送方向に直交する方向に係る押圧長さを変更可能に構成した定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A first circulating moving body, a second circulating moving body disposed opposite to the first circulating moving body, a driving means for driving the first circulating moving body, a heating means for heating at least the first circulating moving body, and A pressing means disposed inside the second circulation moving body, and presses the second circulation movement body against the first circulation movement body;
In a fixing device for fixing a toner image by passing a recording material carrying an unfixed toner image through a nip between the first and second circulating moving bodies that circulate,
An image forming apparatus comprising: a fixing device configured to be capable of changing a pressing length of the pressing unit in a direction orthogonal to a conveyance direction of the recording material .

記録材のサイズに応じて、前記押圧長さを変える制御手段を有することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。 6. The image forming apparatus according to claim 5, further comprising a control unit that changes the pressing length in accordance with the size of the recording material .

前記押圧手段は、前記押圧長さ方向に分割された複数の押圧部材を有し、前記制御手段は、前記複数の押圧部材の一部を選択的に駆動して押圧位置に移動させることにより、前記押圧長さを変更することを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。 The pressing means has a plurality of pressing members divided in the pressing length direction, and the control means selectively drives a part of the plurality of pressing members to move to a pressing position. The image forming apparatus according to claim 6 , wherein the pressing length is changed .

前記第２循環移動体と前記押圧手段との間に、摩擦低減手段を介在させたことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。8. The image forming apparatus according to claim 5, wherein a friction reducing unit is interposed between the second circulation moving body and the pressing unit.