CN100476633C

CN100476633C - 定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置

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Publication number: CN100476633C
Application number: CN200710086307.8A
Authority: CN
Inventors: 前田智弘
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-03-13
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2027-03-13
Also published as: US20070217808A1; US7783219B2; CN101038476A; JP2007248656A

Abstract

一种定影装置，具备：定影辊，其在内部具有卤素灯，在外表面侧的位置具有弹性层；加压辊，其被压接于该定影辊，在其与定影辊之间形成有使记录纸(P)上的调色剂像定影的定影咬入部；和外部加热装置，其具有卤素灯，被配置在定影辊的外面，在其与定影辊之间形成有第二咬入部。定影装置为了将定影辊的表面温度维持在不产生偏差的温度区域，根据第二咬入部的记录纸输送方向的宽度，对外部加热装置的表面温度与定影辊的表面温度的温度差进行控制，所述偏差因记录纸(P)上的调色剂的一部分附着于定影辊的表面而产生。由此，能够防止在预热刚结束之后进行通纸动作时的调色剂的偏差现象。

Description

定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种在复印机、打印机、传真机等图像形成装置中，对记录纸上的未定影调色剂像进行接触加热定影的定影装置。

背景技术

在电子照相方式的图像形成装置(例如打印机)中，具备一种通过对在用纸上形成的调色剂像进行热熔融而使其定影于用纸上的定影装置。作为该定影装置的一个实例，如下述专利文献1～4所公开那样，公知有一种由定影辊和加压辊构成的辊对方式的定影装置。

定影辊是在铝等金属制中空心轴的表面形成有弹性层的辊部件，在该心轴的内部，作为热源配置有卤素灯。而且，温度控制装置基于从设置于定影辊表面的温度传感器输出的信号对卤素灯进行接通/断开控制，由此来控制定影辊的温度。

另外，作为加热定影辊的机构除了上述那样的卤素灯之外，还公知有一种压接于定影辊周面的外部加热部件。作为该外部加热部件的具体实例，有专利文献1所公开的外部加热辊和专利文献2～4所公开的外部加热带等。由于该外部加热部件直接与定影辊的周面接触，所以，与上述的卤素灯相比，可以迅速加热定影辊周面。

加压辊是在心轴上设置了硅酮橡胶等耐热性弹性层作为被覆层的辊部件。该加压辊被压接于定影辊周面，基于加压辊的上述弹性层的弹性变形，在定影辊与加压辊之间形成咬入(nip)区域。

上述的构成中，在定影装置中将形成有未定影的调色剂像的用纸夹入到定影辊和加压辊之间的咬入区域，通过使这两个辊旋转而输送上述用纸，并且，通过定影辊周面的热使用纸上的调色剂像熔融，而将其定影于用纸上。

而且，公知在这样的定影装置中，当定影辊周面温度是恰当温度范围之外的温度时，会发生冷偏差或热偏差等偏差现象。冷偏差是指传达到用纸的热量不足，导致调色剂未充分融化而使得调色剂的一部分附着于定影辊的现象。另外，热偏差是指由于用纸上的调色剂被过加热而导致调色剂的凝聚力降低，使得用纸上的调色剂的一部分附着于定影辊的现象。

因此，在定影装置中为了防止这样的冷偏差以及热偏差，在用纸的通纸时进行温度控制以使定影辊表面温度成为恰当温度范围内是非常重要的。

专利文献1：日本公开专利公报“特开平11-038802号公报(1999年02月12日公开)”

专利文献2：日本公开专利公报“特开2005-189427号公报(2005年07月14日公开)”

专利文献3：日本公开专利公报“特开2005-292714号公报(2005年10月20日公开)”

专利文献4：日本公开专利公报“特开昭52-017031号公报(1977年02月08日公开)”

定影辊周面的恰当温度范围根据安装定影辊的图像形成装置的用纸输送速度而不同。具体而言，上述恰当温度范围具有用纸输送速度(处理速度)越高越向高温侧移动，用纸输送速度越低越向低温侧移动的倾向。这是由于在用纸输送速度高的情况下，用纸与定影辊周面的接触时间变短，如果定影辊周面温度不是比较高，则不能从定影辊周面向用纸传递足够的热。另外，在用纸输送速度低的情况下，用纸与定影辊周面的接触时间变长，如果不抑制定影辊周面温度，则会从定影辊周面向用纸传递过剩的热。

这里，在所谓的4循环方式的图像形成装置中，通常在用纸上形成彩色图像的情况和形成单色图像的情况下，用纸输送速度被设计成大致相同(但是，在彩色图像的情况和单色图像的情况下，所输送的用纸之间的间隔不同，单位时间的处理张数在单色的情况下多。)。另外，4循环方式的图像形成装置是指利用一组可视像形成组件形成CMYK这4种颜色调色剂像，将它们分别重合而形成彩色图像的方式。

因此，在4循环方式的图像形成装置所具备的定影装置中，如果将使彩色图像定影时的上述恰当温度范围(非偏差区域)和使单色图像定影时的上述非偏差区域进行对比，则如图9所示，在两个区域中存在重复范围，即公共非偏差区域，并且，该公共非偏差区域变宽。因此，如果将定影辊表面温度的控制值(目标值)设定在该公共非偏差区域内，则在使彩色图像定影和使单色图像定影的任意一种情况下，都能够容易地进行温度控制以使定影辊周面温度收纳于恰当温度范围内。由此，可容易地避免偏差现象。

与之相对，在最近的4连串联(tandem)方式的图像形成装置、即配置了与CMYK4种颜色对应的4组可视像形成组件的图像形成装置中，当在用纸上形成单色图像时，将用纸输送速度设计成比形成彩色图像时高的请求正在高涨。根据该请求，在单色图像形成模式和彩色图像形成模式下大幅度切换用纸输送速度。这是因为即便如此设计，所形成的单色图像的图像品质也不会降低，能够增加单色图像的处理张数。

在如上所述按照单色图像的处理张数增多的方式而设计的图像形成装置中，如图10所示，使彩色图像定影时的非偏差区域和使单色图像定影时的非偏差区域的公共偏差区域变得极窄。这样，在公共非偏差区域极窄的情况下，即使将定影辊表面温度的控制值(目标值)设定在该公共非偏差区域内，也难以按照定影辊表面温度收纳于该公共非偏差区域内的方式进行温度控制，产生冷偏差或热偏差问题的可能性变高。

并且，在定影装置的从待机状态开始的通纸动作中，需要设定成在单色模式和彩色模式的任意一种模式下都能够通纸的温度。因此，针对定影辊的温度控制需要预先将待机状态下的表面温度控制在单色模式下的可定影下限温度与彩色模式下的可定影上限温度之间，从而在接下来的通纸动作中，能够切换到单色模式和彩色模式的任意一方。

另一方面，如果在定影装置的预热(warm up)结束之后，定影辊的表面温度立即产生下冲(undershoot)或过冲(overshoot)，则定影辊的表面温度会因此而处于公共非偏差区域的范围之外。在该状态下，如果定影装置进入通纸动作，则在通纸初期具有易于产生冷偏差或热偏差的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种例如在能够切换用纸输送速度的图像形成装置所使用的公共非偏差区域狭小的定影装置中，即使在预热结束之后立即进行通纸动作的情况下，也能够抑制定影辊表面温度的下冲与过冲，从而可以不产生调色剂的偏差现象而在用纸上定影图像的定影装置。

本发明的定影装置具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；加压部件，其被压接于前述定影部件，在其与前述定影部件之间形成有使记录纸上的调色剂像定影于记录纸的第一咬入部；和外部加热装置，其具有热源，被配置在前述定影部件的外面，在其与前述定影部件之间形成有第二咬入部；其特征在于，为了将前述定影部件的表面温度维持在不产生偏差的温度区域，根据前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度，对前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度的温度差进行控制，所述偏差因针对记录纸的过加热或加热不足使得记录纸上的调色剂的一部分附着于前述定影部件的表面而产生。

基于上述的构成，根据第二咬入部的记录纸输送方向的宽度，对外部加热装置的表面温度与定影部件的表面温度的温度差进行控制。该控制为了将前述定影部件的表面温度维持在不产生偏差的温度区域而进行，所述偏差因针对记录纸的过加热或加热不足使得记录纸上的调色剂的一部分附着于定影部件的表面而产生。因此，即使在预热结束之后立即进行通纸动作的情况下，也能够不产生调色剂的偏差现象而将图像定影于用纸上。

即，例如对作为表层部而具有弹性层的定影部件而言，由于表层部被热传导率差的例如橡胶覆盖，所以，如果仅通过内部的热源使其升温，则内层部(例如心轴内部)的温度与表层部的温度会产生大的差异。因此，由于在定影部件中，即使在表面温度达到了控制温度(目标温度)时关闭热源，来自内部的热也会延迟传递到表层部，所以，表面温度将产生过冲。另一方面，如果仅通过外部加热装置从表面加热使定影部件升温，则当定影部件的表面温度达到了控制温度(目标温度)时，定影部件的内部会比表层部温度低。因此，如果在定影部件中当表面温度达到了控制温度(目标温度)时关闭热源，则由于表层部的热延迟传递到内层部，所以，表面温度将产生下冲。

如上所述，如果在定影部件的预热结束后在表面温度下冲或过冲的状态下进行通纸动作，则向定影装置通纸的初期在记录纸上得到的定影图像发生了冷偏差或热偏差。因此，需要进行控制以便在定影装置中不引起冷偏差或热偏差，即预热结束后的定影部件的表面温度不产生下冲或过冲。

因此，为了在定影装置中将定影部件的表面温度维持在不产生冷偏差或热偏差的温度区域，根据第二咬入部的记录纸输送方向的宽度，对外部加热装置的表面温度与定影部件的表面温度的温度差进行控制。

附图说明

图1是表示本发明一个实施方式的定影装置的概略构成的示意图。

图2是表示具备图1所示的定影装置的图像形成装置的内部构造的示意图。

图3是表示图1所示的定影装置的预热时的环状带、定影辊以及加压辊的表面温度变化的图表。

图4是表示图1所示的定影装置的控制装置在预热时的控制流向的流程图。

图5是表示图1所示的外部加热装置的环状带及定影辊从预热刚要结束之前到完成之后的表面温度的推移的图表。

图6是表示图1所示的定影装置的外部加热装置与定影辊的表面温度差、外部加热装置与定影辊之间的咬入宽度、预热完成之后定影辊的表面温度的下冲和过冲之间的关系的说明图。

图7是表示在图1所示的定影装置中，定影辊预热完成之后的下冲从定影辊预热完成温度开始在5℃以内的范围进行推移时，外部加热装置与定影辊之间的咬入宽度La和定影辊表面温度与外部加热装置表面温度的温度差Ta之间的关系的图表。

图8是表示在图1所示的定影装置中，定影辊预热完成之后的过冲从定影辊预热完成温度开始在5℃以内的范围进行推移时，外部加热装置与定影辊之间的咬入宽度La和定影辊表面温度与外部加热装置表面温度的温度差Ta之间的关系的图表。

图9是表示4循环方式的图像形成装置所具备的定影装置中对单色图像定影时和对彩色图像定影时的公共非偏差区域的说明图。

图10是表示4连串联方式的图像形成装置所具备的定影装置中对单色图像定影时和对彩色图像定影时的公共非偏差区域的说明图。

具体实施方式

根据附图对本发明的一个实施方式进行以下说明。本实施方式的定影装置例如是处理速度根据处理模式而不同的彩色定影装置。如图1所示，该定影装置具备：具有弹性层62的定影辊(定影部件)60、具有弹性层72的加压辊(加压部件)70、以及从定影辊60的外部加热定影辊60的外部加热装置80。外部加热装置80具有在多个加热辊81、82上架设的环状带83。而且，定影装置40可改善预热刚结束之后定影辊60表面温度的过冲及下冲，能够防止印刷时调色剂的冷偏差以及热偏差。

首先，利用图2，对本发明一个实施方式的图像形成装置进行说明。图2是表示干式电子照相方式的彩色图像形成装置的内部构造的示意图。图像形成装置1根据例如从互联网上的各终端装置发送的图像数据等，对既定的记录纸形成多色或单色的图像。

图像形成装置1具备：可视像形成部50、用纸输送部30、定影装置40以及供给托盘20。

可视像形成部50对应于黄色(Y)、洋红色(M)、青绿色(C)、黑色(B)各种颜色，并列设置有四个可视像形成组件50Y、50M、50C、50B。可视像形成组件50Y采用黄色(Y)的调色剂进行图像形成，可视像形成组件50M采用洋红色(M)的调色剂进行图像形成，可视像形成组件50C采用青绿色(C)的调色剂进行图像形成，可视像形成组件50B采用黑色(B)的调色剂进行图像形成。具体而言，沿着用纸输送部30的记录纸P的输送方向，构成配置有4组可视像形成组件50Y、50M、50C、50B的所谓串联方式。

可视像形成组件50Y、50M、50C、50B实质上分别具有同一构成，根据图像数据各自形成黄色图像、洋红色图像、青绿色图像、黑色图像，将这些图像相对被用纸输送部30输送的记录纸P依次重合来进行转印。

具体而言，各可视像形成组件50Y、50M、50C、50B具备：感光体滚筒51、带电辊52、激光照射组件53、显影器54、转印辊55以及清洁组件56。

感光体滚筒51在表面形成调色剂图像，对该图像进行担承。带电辊52使感光体滚筒51表面均匀地带既定电位的电。激光照射组件53对通过带电辊52而带电的感光体滚筒51表面进行曝光，在感光体滚筒51的表面形成与输入到图像形成装置1的图像数据对应的静电潜像。显影器54利用调色剂对感光体滚筒51表面形成的静电潜像进行显影化，形成调色剂像。转印辊55被施加极性与调色剂相反的偏压，将感光体滚筒51表面的调色剂像转印到被用纸输送部30输送的记录纸P上。针对记录纸P的该调色剂像的转印，对于4种颜色反复执行4次。清洁组件56将显影器54的显影处理以及转印辊55的上述转印处理之后残留于感光体滚筒51表面的调色剂除去、回收。

用纸输送部30由驱动辊31、从动辊32以及输送带33构成，输送记录纸P以便在记录纸P上由可视像形成部50形成调色剂像。环状的输送带33架设于驱动辊31及从动辊32，其通过驱动辊31被控制以既定的速度旋转而旋转。使静电在输送带33的外侧表面产生，由此，输送带33一边静电吸附记录纸P一边进行输送。转印有调色剂像且被用纸输送部30输送的记录纸P在驱动辊31的位置处被从输送带33剥离，输送至定影装置40。

定影装置40通过对记录纸P施加适度的热和压力，使调色剂像熔解定影于记录纸，从而形成牢固的图像。定影装置40具备定影辊60和加压辊70，被用纸输送部30输送而来的记录纸P被输送到在定影辊60和加压辊70之间形成的定影咬入部N。定影辊60与加压辊70一边夹持记录纸P一边输送。此时，记录纸P上的调色剂像(未定影图像)借助定影辊60周面的热而熔融，定影于记录纸P。

图像形成装置1在彩色模式下处理速度为170mm/s(每分钟40张的通纸速度)，在单色模式下处理速度为350mm/s(每分钟70张的通纸速度)。即，图像形成装置1根据彩色模式和单色模式而处理速度不同。

接着，利用图1对定影装置40进行详细说明。图1是表示定影装置40的构成的概略示意图。定影装置40除了具备定影辊60以及加压辊70之外，还具备外部加热装置80、热敏电阻(温度检测元件)65、75、85、控制装置90以及旋转驱动装置91。热敏电阻65、75、85分别检测定影辊60、加压辊70、外部加热装置80的表面温度。

如图1所示，定影辊60是沿G方向旋转的辊，具备：金属制中空圆筒形状的心轴61、对该心轴61的外周面进行覆盖的弹性层62、覆盖弹性层62而形成的分离层63。而且，在心轴61的内部具备卤素灯64作为加热源。

心轴61例如由铝构成，具有外径为46mm的中空形状(圆筒形状)。心轴61的原材料不限定于此，也可以是铁制的金属。

对于弹性层62而言，其层厚例如为2mm，由具有耐热性的硅酮橡胶形成。作为分离层63的材料，只要是耐热性和耐久性出色，并且与调色剂的分离性出色的物质即可。具体而言，例如可以使用PFA(四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟系材料。在本实施方式中，使用了厚度约为30μm的PFA管。这样构成的定影辊60，其外径为50mm，表面硬度为68度(阿斯卡C型硬度)。

在本实施方式中，仅具备一盏卤素灯64。但是，由于卤素灯64根据记录纸P的尺寸而创造最佳的温度分布，所以，作为小尺寸的记录纸用和大尺寸的记录纸用，也可以具备根据记录纸尺寸而分别点亮的两盏卤素灯。

热敏电阻65被设置成与分离层63的表面接触。在本实施方式中，该热敏电阻65被配置在定影辊60的轴向的中央部。另外，热敏电阻65也可以配置在定影辊60的轴向的端部(非通纸区域)。而且，当在心轴61的内部配置有两盏尺寸不同的卤素灯64，且定影辊60的轴向的中央部与端部温度不同时，也可以配置在上述中央部和端部这二者上。

加压辊70是沿着H方向(与G方向相反的方向)旋转的辊，具备：金属制中空圆筒形状的心轴71、覆盖该心轴71的外周面的弹性层72、覆盖弹性层72而形成的分离层73。而且，在心轴71的内部具备卤素灯74作为加热源。加压辊70通过例如由弹簧构成的弹性部件(未图示)而压接于定影辊60，在与定影辊60之间形成咬入部(定影咬入部N)。

心轴71例如由铝构成，具有外径为46mm的中空形状(圆筒形状)。心轴71的原材料不限定于此，也可以是铁制的金属。

对于弹性层72而言，其层厚例如为2mm，由具有耐热性的硅酮橡胶形成。作为分离层73的材料，只要是耐热性和耐久性出色，并且与调色剂的分离性出色的物质即可。具体而言，例如可以使用PFA(四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟系材料。在本实施方式中，使用了厚度约为30μm的PFA管。这样构成的加压辊70，其外径为50mm，表面硬度为75度(阿斯卡C型硬度)。

热敏电阻75被设置成与分离层73的表面接触。对于该热敏电阻75的配置而言，与热敏电阻65的情况相同。

这里，在定影装置40中将加压辊70的橡胶硬度设定得比定影辊60的橡胶硬度高，以使在定影咬入部N形成的咬入形状成为倒咬入形状。上述倒咬入形状是指，通过在定影咬入部N处加压辊70形成凸形状，定影辊60成为凹形状，使得定影咬入部成为向上方弯曲为凸状的形状。

通过定影咬入部N构成为倒咬入形状，使通过该定影咬入部N的记录纸P向下方，即向沿着加压辊70的方向弯曲。因此，当将调色剂图像定影于记录纸P时，记录纸P容易实现借助记录纸P自身的硬挺度从定影辊60剥离的自动剥离。由此，能够实现对剥离爪等强制剥离辅助机构的依赖程度降低的剥离。因此，在定影咬入部N成为倒咬入形状的定影装置40中，通过具备上述自动剥离功能和上述剥离爪的构成，可以具备从定影辊60充分剥离记录纸P的性能。在本实施方式中，定影咬入部N的咬入宽度为8.5mm。

另外，在加压辊70的表面硬度比定影辊60的弹性层62的表面硬度低时，定影咬入部N成为正咬入形状，向下方弯曲为凸状。因此，该情况下，通过定影咬入部N的记录纸P向上方，即沿着定影辊60的方向弯曲。由此，在定影装置40中无法得到足够的自动剥离性能。

外部加热装置80具备两个加热辊81、82和架设于这些加热辊81、82的环状带83。加热辊81、82例如通过由弹簧构成的弹性部件(未图示)，经由环状带83压接于定影辊60，在其与定影辊60之间形成有咬入部。

另外，外部加热装置80除了通过两个加热辊81、82支承环状带83外，还可以根据需要设置张力辊(未图示)，通过该张力辊对环状带83赋予适宜的张力。这样，在具备张力辊的构成中，由于在定影辊60与环状带83之间形成宽幅的咬入部，所以即使在环状带83长距离卷绕(长距离压接)于定影辊60的情况下，也能够以维持恰当张力的状态，支承环状带83。

外部加热装置80的两个加热辊81、82可以由外径为15mm、厚度为1mm的铝制心轴构成。而且，可以根据需要，例如当想要降低环状带83的内面与加热辊81、82的摩擦力、并使环状带83的蜿蜒而引起的紧贴力减小时，在心轴上设置分离层。该分离层的材料只要是耐热性和耐久性出色、与调色剂的分离性优越的物质即可，可以使用PFA(四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟系材料。

加热辊81、82在内部具备卤素灯86、87作为加热源。即，在加热辊81的心轴内部设置有卤素灯86，在加热辊82的心轴内部设置有卤素灯87。

在本实施方式中，环状带83构成为在外径为30mm、厚度为90μm的聚酰亚胺制带基材上形成了10μm厚的分离层(PTFE)。带基材的厚度和材质不限定于此，例如材质可以是Ni、不锈钢或铁等金属。另外，作为分离层的材料只要是耐热性和耐久性出色、与调色剂的分离性出色的物质即可，可以使用PFA(四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟系材料。

如上所述，由于外部加热装置80是采用了两个壁薄且径小的加热辊81、82和壁薄的环状带83的构成，所以，能够使定影辊60的温度尽快升温。

热敏电阻85设置成与环状带83的表面接触。具体而言，热敏电阻85被设置成在一方的加热辊81的位置处与环状带83接触。

本实施方式中，在外部加热装置80中将加热辊81、82的形状以及作为热源的卤素灯86、87形成为相同(相同规格)。因此，用于检测环状带83表面温度的热敏电阻85成为仅相对一方的加热辊81，即仅具备一个的构成。

另外，两个加热辊81、82不限定于同一形状。但是，在使用形状不同的辊作为加热辊81、82时，配置在环状带83上的热敏电阻需要配置两个，以便能够检测各个加热辊81、82的温度。

外部加热装置80的加热辊81、82通过例如由弹簧构成的弹性部件(未图示)并经由环状带83而压接于定影辊60，在其与定影辊60之间形成有咬入部。在本实施方式中，该咬入部的宽度为20mm。

控制装置90对定影辊60、加压辊70以及外部加热装置80的温度及动作进行控制。控制装置90在内部具备CPU(Central ProcessingUnit)，直接对向定影辊60、加压辊70以及外部加热装置80的卤素灯64、74、86、87供给电力的电源(未图示)、以及驱动定影辊60的旋转驱动装置91进行控制。

另外，当在单色模式(输送速度：350mm/s)以及彩色模式(170mm/s)下进行印刷时测定定影装置40能够定影的温度区域(非偏差区域)时，在本实施方式中，单色模式下为180℃～210℃的范围，彩色模式下为160℃～190℃的范围。即，单色模式下在小于180℃的温度区域中发生定影不良，在高于210℃的温度区域中发生了高温偏差。另外，彩色模式下在小于160℃的温度区域中发生定影不良，在高于190℃的温度区域中发生了高温偏差。因此，单色模式和彩色模式下的公共非偏差区域为180℃～190℃(参照图10)。

根据上述结果可知，在定影装置40中通过在预热结束后(或者从待机状态开始的恢复结束之后)将定影辊60的表面温度保持在从180℃到190℃之间，即使在预热结束后(或者从待机状态开始的恢复之后)立即进行向定影装置40的通纸动作，也不会发生冷偏差或热偏差，可以在记录纸P上得到良好的图像。

下面，使用图3和图4，对上述构成的定影装置40中从室温开始进行预热时到预热结束为止的控制进行详细说明。图3是表示在定影装置40中从室温开始进行预热时到预热结束为止的外部加热装置80(环状带83)、定影辊60以及加压辊70表面温度变化的图表。图4是表示到预热结束为止控制装置90针对外部加热装置80、定影辊60以及加压辊70的控制动作的流程图。其中，这里将室温设为25℃，将预热结束温度设为外部加热装置205℃(T2)、定影辊185℃(T3)、加压辊温度150℃(T4)。

在对定影装置40的预热结束为止的升温控制中，控制装置90将分配电力的优先顺序设定为外部加热装置80→定影辊60→加压辊70的顺序。具体而言，到外部加热装置80的环状带83的表面温度(由热敏电阻85检测出的温度)达到第二目标温度(T2)为止，将能够提供给定影装置40的热源的总电力(下面称作热源用总电力)投入给加热辊81、82的热源(卤素灯86、87)。然后，当环状带83的表面温度达到第二目标温度(T2)，外部加热装置80的预热结束时，将向加热辊81、82的卤素灯86、87投入的热源用总电力也分配给定影辊60的热源(卤素灯64)，使定影辊60升温。之后，当定影辊60的表面温度达到第三目标温度(T3)，定影辊60的预热结束时，将分配给外部加热装置80的卤素灯86、87以及定影辊60的卤素灯64的热源用总电力进一步还分配给加热辊70的卤素灯74。然后，当加热辊70的表面温度达到第四目标温度(T4)、加压辊70的预热结束时，定影装置40整体的预热结束。

在进行定影装置40的预热时，控制装置90首先将电力提供给外部加热装置80的加热辊81、82的卤素灯86、87，开始外部加热装置80的加热动作(S1)。此时，控制装置90将定影装置40中能够用于定影辊60、加压辊70、外部加热装置80(卤素灯64、74、86、87)的加热的加热用电力全部投入给卤素灯86、87。

接着，控制装置90判断环状带83的表面温度，即热敏电阻85的检测温度是否达到了第一目标温度T1(S2)。在本实施方式中，将第一目标温度T1设定为180℃。另外，由于外部加热装置80的热容量小，所以，从开始预热动作到达到第一目标温度T1为止的时间t1非常短。

当在S2中判断为热敏电阻85的检测温度没有达到第一目标温度T1时，控制装置90继续向卤素灯86、87供给电力，持续监视着热敏电阻85的检测温度达到第一目标检测温度T1。

另一方面，当在S2中判断为热敏电阻85的检测温度达到了第一目标温度T1时，控制装置90控制旋转驱动装置91，使定影辊60开始旋转(S3)。由此，定影辊60、加压辊70以及外部加热装置80开始旋转。另外，如果定影辊60开始旋转，则如图3所示，环状带83的表面温度暂时降低，然后上升。

之后，控制装置90监视热敏电阻85的检测温度是否达到了第二目标温度T2(S4)。

然后，如果热敏电阻85的检测温度达到第二目标温度T2，则将到此为止仅提供给外部加热装置80的卤素灯86、87的加热用电力也分配给定影辊60的卤素灯64(S5)。具体而言，如果热敏电阻85的检测温度达到第二目标温度T2，则控制装置90将向卤素灯86、87供给的电力控制成用于将环状带83的表面温度维持为第二目标温度T2的电力，并将剩余的加热用电力分配给卤素灯64。或者，当热敏电阻85达到第二目标温度T2以上时，仅向卤素灯64投入电力。另外，如图3所示，在该时刻之前，定影辊60的表面温度基于来自环状带83的传热而上升至某一程度(在图3中大约为160℃)。

接着，控制装置90判断定影辊60的表面温度，即热敏电阻65的检测温度是否达到了第三目标温度T3(S6)。然后，在判断为热敏电阻65的检测温度没有达到第三目标温度T3的情况下，控制装置90继续向卤素灯64以及卤素灯86、87供给电力，持续监视着热敏电阻85的检测温度达到第三目标温度T3。

另一方面，当在S6中判断为热敏电阻65的检测温度达到了第三目标温度T3时，控制装置90将到此为止提供给卤素灯64以及卤素灯86、87的加热用电力还分配给加压辊70的卤素灯74(S7)。具体而言，当热敏电阻65的检测温度达到第三目标温度T3时，控制装置90将向卤素灯86、87提供的电力控制成用于将环状带83的表面温度维持为第二目标温度T2的电力，将向卤素灯64提供的电力控制成用于将定影辊60的表面温度维持为第三目标温度T3的电力，并将剩余的加热用电力分配给卤素灯74。或者，当热敏电阻65达到第三目标温度T3以上时，且热敏电阻85达到第二目标温度T2以上时，仅向卤素灯74投入电力。另外，如图3所示，在该时刻之前，加压辊70的表面温度基于来自定影辊60的传热而上升到某一程度(在图3中约为130℃)。

之后，控制装置90判断加压辊70的表面温度，即热敏电阻75的检测温度是否达到了第四目标温度T4(S8)。然后，当判断为热敏电阻75的检测温度没有达到第四目标温度T4时，控制装置90继续向卤素灯64、74以及卤素灯86、87供给电力，持续监视着热敏电阻75的检测温度达到第四目标温度T4。

另一方面，当在S8中判断为热敏电阻75的检测温度达到了第四目标温度T4时，控制装置90结束定影装置40的预热动作。由此，定影装置40成为能够执行定影处理的状态。另外，在预热结束之后定影辊60的旋转停止，与之相伴外部加热装置80的环状带83以及加压辊70的旋转也停止。该状态是定影装置40移行到待机模式后的状态。

如上所示，通过将外部加热装置80的加热辊81、82设定为升温优先顺序的第一位，在加热辊81、82的升温动作时，来自加热辊81、82的热经由环状带83被传递到定影辊60。因此，可以有效地仅使定影辊60的表面升温，与定影辊60相比，能够总是增高加热辊81、82的温度。

另外，在本实施方式中，虽然将外部加热装置80的旋转开始温度(T1，第一目标温度：180℃)和预热结束温度(T2，第二目标温度：205℃)设定为不同的温度，但旋转开始温度可以比预热结束温度高，也可以比其低。但是需要以外部加热装置80的控制温度(第二目标温度：205℃)以下的温度开始旋转。

接着，对定影装置40的上述预热动作中从预热刚要结束之前到结束后的温度推移进行说明。图5中放大表示了外部加热装置80的环状带83以及定影辊60的从预热刚要结束之前到结束后的表面温度的推移。

如图3所示，定影装置40中在时间t4处预热结束，定影辊的旋转停止。当旋转停止时，在定影辊60中如图5所示，引起下冲。在图5的实例中引起了下冲，但也可以引起过冲。

可是，如前所述，为了防止记录纸P上的调色剂的一部分附着于定影辊60表面的冷偏差与热偏差，需要将定影辊60的表面温度维持在公共非偏差区域的范围内。这里，由于将定影辊60的预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)设定为185℃，所以，定影辊60的表面温度需要相对185℃抑制在±5℃的范围内(温度波动在10℃以内)。另外，即使在公共非偏差区域为10℃以上的情况下，如果温度波动为10℃以上，则在温度高时和温度低时定影于记录纸P的图像的光泽也不相同。因此，希望将定影辊60的表面温度的波动抑制在10℃以内。

接着，当在定影装置40中使外部加热装置80的控制温度(外部加热装置80的表面温度与定影辊60的表面温度之差)、以及外部加热装置80的环状带83与定影辊60接触而形成的咬入宽度变化时，对预热结束后定影辊60的表面温度的下冲以及过冲进行讨论。其结果在图6中表示。

在此处的测定中，为了使上述咬入宽度变化在外部加热装置80上设置了相对定影辊60的接触分离机构，并使该接触分离机构动作。该接触分离机构能够沿着靠近定影辊60的方向和远离定影辊60的方向移动外部加热装置80，是公知的构成。

图6中的数字表示预热刚结束之后定影辊60表面的过冲以及下冲。其中，负号是下冲。在图6中，为了将预热刚结束后的下冲抑制为5℃以下，即相对于预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)185℃将定影辊60的表面温度抑制为180℃以上，需要将定影辊60的表面温度与外部加热装置80的表面温度的温度差，在外部加热装置80与定影辊60的咬入宽度为20mm时设为25℃以下，在咬入宽度为10mm时设为35℃以下，在咬入宽度为3mm时设为60℃以下。

同样，为了将预热刚结束后的过冲抑制为5℃以下，即相对定影辊60的预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)185℃将过冲抑制为190℃以下，需要将定影辊60的表面温度与外部加热装置80的表面温度的温度差，在外部加热装置80与定影辊60的咬入宽度为20mm时设为5℃以上，在咬入宽度为10mm时设为15℃以上，在咬入宽度为3mm时设为35℃以上。其中，在能够将外部加热装置80与定影辊60的咬入宽度确保为20mm以上的情况下，即使外部加热装置80的表面温度与定影辊60的表面温度的温度差几乎不存在，也难以引起定影辊60的过冲。

接着，为了防止定影装置40中的冷偏差，对定影辊60的预热刚结束之后的下冲从定影辊60的预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)开始在5℃以内的范围中推移的条件进行调查。图7是将横轴设为由外部加热装置80和定影辊60形成的咬入宽度La，将纵轴设为定影辊60的表面温度与外部加热装置80的表面温度的温度差Ta，并对测定结果进行描绘，以近似曲线表示所得到的结果的图。该近似曲线的公式为：

Ta＝99.842×La^-0.4599 (1)

因此，为了从定影辊60的预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)开始将定影辊60中的下冲控制在5℃以内，由于只要使温度差比(1)式的近似曲线小即可，所以，只要使外部加热装置80的控制温度T2与定影辊60的控制温度T3的温度差Ta满足式(2)即可。

Ta≤99.842×La^-0.4599 (2)

另一方面，当在外部加热装置80与定影辊60之间形成的咬入部狭小，或外部加热装置80的控制温度与定影辊60的控制温度之差小时，会产生过冲。因此，为了防止定影装置40中的热偏差，对定影辊60的预热刚结束之后的过冲从定影辊60的预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)开始在5℃以内的范围中推移的条件进行了调查。图8是将横轴设为由外部加热装置80和定影辊60形成的咬入宽度La，将纵轴设为定影辊60的表面温度与外部加热装置80的表面温度的温度差Ta，并对测定结果进行描绘，以近似曲线表示所得到的结果的图。该近似曲线的公式为：

Ta＝113.87×La^-0.9899 (3)

因此，为了从定影辊60的预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)开始将定影辊60中的过冲控制在5℃以内，由于只要使温度差比(3)式的近似曲线大即可，所以，只要满足式(4)即可。

Ta≥113.87×La^-0.9899 (4)

根据上述的(2)式和(4)式，为了从定影辊60的预热结束温度(第三目标温度T3：控制温度)开始将定影辊60中的预热刚结束之后的下冲以及过冲抑制在±5℃的范围的条件是：

113.87×La^-0.9899≤Ta≤99.842×La^-0.4599 (5)

如果根据上述(5)式对定影辊60的表面温度与外部加热装置80的表面温度的温度差Ta进行控制，则在外部加热装置80与定影辊60之间形成的咬入部中，可以设定对定影辊60中的过冲以及下冲进行抑制的恰当的外部加热装置80的温度。由此，即使在定影装置40的预热结束之后进行通纸动作，也能够得到不产生热偏差或冷偏差的良好定影图像。

另外，如上所述，在外部加热装置80的环状带83与定影辊60的咬入宽度可以确保20mm以上的情况下，即使外部加热装置80的控制温度与定影辊60的控制温度的温度差几乎不存在，也难以引起定影辊60的过冲。因此，可以将外部加热装置80的控制温度设定在上述(2)式的范围内。

此外，将咬入宽度La(由外部加热装置80和定影辊60形成的咬入宽度)和温度差Ta(定影辊60的表面温度与外部加热装置80的表面温度的温度差)的关系控制为如上所述，这种结构通过适当地采用使外部加热装置80相对定影辊60移动的接触分离机构以及控制机构90，可以容易地实现。

本发明的定影装置例如是彩色印刷和单色印刷中能够切换记录纸的输送速度的图像形成装置所使用的定影装置，是公共非偏差区域(在彩色调色剂图像的定影和单色调色剂图像的定影两者中不产生偏差的区域)狭小的定影装置。

如上所述，本发明的定影装置，具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；加压部件，其被压接于前述定影部件，在其与前述定影部件之间形成有使记录纸上的调色剂像定影于记录纸的第一咬入部；和外部加热装置，其具有热源，被配置在前述定影部件的外面，在其与前述定影部件之间形成有与前述定影部件接触的区域，即第二咬入部；其中，如果将前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度之差设为Ta，将前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度设为La，则满足Ta≤99.842×La^-0.4599。

根据上述的构成，外部加热装置的表面温度与定影部件的表面温度之差Ta、和第二咬入部的记录纸输送方向的宽度La之间的关系，被设定成能够防止因定影部件的表面温度的下冲而引起的冷偏差的关系。因此，可以进行不产生冷偏差的定影动作。

即，通过将外部加热装置与定影部件的表面温度之差(控制温度之差：目标温度之差)Ta和上述咬入宽度La设定为满足上述的关系，可以将定影部件的表面温度的下冲抑制在能够防止定影装置的冷偏差的范围。该情况下，由于从外部加热装置向定影部件的热供给量根据在外部加热装置与定影部件之间形成的咬入宽度La而变化，所以，外部加热装置与定影部件的表面温度之差的适当值根据上述咬入宽度La而变化。

而且，本发明的定影装置具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；加压部件，其被压接于前述定影部件，在其与前述定影部件之间形成有使记录纸上的调色剂像定影于记录纸的第一咬入部；和外部加热装置，其具有热源，被配置在前述定影部件的外面，在其与前述定影部件之间形成有与前述定影部件接触的区域，即第二咬入部；其中，如果将前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度之差设为Ta，将前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度设为La，则满足113.87×La^-0.9899≤Ta。

根据上述的构成，外部加热装置的表面温度与定影部件的表面温度之差Ta、和第二咬入部的记录纸输送方向的宽度La之间的关系，被设定成能够防止因定影部件的表面温度的过冲而引起的热偏差的关系。因此，可以进行不产生热偏差的定影动作。

即，通过将外部加热装置与定影部件的表面温度之差(控制温度之差：目标温度之差)Ta和上述咬入宽度La设定为满足上述的关系，可以将定影部件的表面温度的过冲抑制在能够防止定影装置的热偏差的范围。该情况下，由于从外部加热装置向定影部件的热供给量根据在外部加热装置与定影部件之间形成的咬入宽度La而变化，所以，外部加热装置与定影部件的表面温度之差的适当值根据上述咬入宽度La而变化。

此外，本发明的定影装置具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；加压部件，其被压接于前述定影部件，在其与前述定影部件之间形成有使记录纸上的调色剂像定影于记录纸的第一咬入部；和外部加热装置，其具有热源，被配置在前述定影部件的外面，在其与前述定影部件之间形成有与前述定影部件接触的区域，即第二咬入部；其中，如果将前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度之差设为Ta，将前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度设为La，则满足113.87×La^-0.9899≤Ta≤99.842×La^-0.4599。

根据上述的构成，外部加热装置的表面温度与定影部件的表面温度之差Ta、和第二咬入部的记录纸输送方向的宽度La之间的关系，被设定成能够防止因定影部件的表面温度的下冲而引起的冷偏差及热偏差的关系。因此，可以进行不产生冷偏差和热偏差的定影动作。

即，通过将外部加热装置与定影部件的表面温度之差(控制温度之差：目标温度之差)Ta和上述咬入宽度La设定为满足上述的关系，可以将定影部件的表面温度的下冲和过冲抑制在能够防止定影装置的冷偏差和热偏差的范围。该情况下，由于从外部加热装置向定影部件的热供给量根据在外部加热装置与定影部件之间形成的咬入宽度La而变化，所以，外部加热装置与定影部件的表面温度之差的适当值根据上述咬入宽度La而变化。

在上述的定影装置中，前述外部加热装置可以构成为具备：多个当中至少一个具有热源的多个辊；和架设于这些辊上，被压接于前述定影部件，在与前述定影部件之间形成有前述咬入部的带。

根据上述的构成，由于外部加热装置通过架设于多个辊的带而在其与加热部件之间形成了咬入部，所以，该咬入部可以形成为较宽的宽度。因此，通过较宽宽度的咬入部能够更高效地进行从外部加热装置向定影部件的热供给。而且，由于能够高效地进行从外部加热装置向定影部件的热供给，所以，可以减小外部加热装置与定影部件的温度差，因此，能够将外部加热装置的控制温度(目标温度)设定得低，由此，可以缩短预热时间。

上述的定影装置具备对向前述定影部件的热源以及前述外部加热装置的热源的电力供给进行控制的控制机构，前述控制机构可以构成为最优先进行向前述外部加热装置的热源的电力供给，直到前述外部加热装置达到用于预热的目标温度为止。

根据上述的构成，直到外部加热装置达到用于预热的目标温度为止，向外部加热装置的电力供给被最优先进行。因此，即使假设在预热动作之前，外部加热装置的温度比定影装置的温度低，在预热动作时，外部加热装置也能够比定影部件先达到目标温度。由此，可以在定影装置与外部加热装置之间设置一定的温度差，结果，抑制了预热结束后定影部件的过冲，从而可以防止热偏差。

在发明的详细说明中所形成的具体实施方式或实施例，归根到底是用于明了本发明技术内容的实例，本发明不应该仅限定于这样的具体例而被狭义地解释，在本发明的主旨和下面记载的权利要求的范围内，能够实施各种变更。

Claims

1.一种定影装置，具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；

加压部件，其被压接于前述定影部件，在其与前述定影部件之间形成有使记录纸上的调色剂像定影于记录纸的第一咬入部；和

外部加热装置，其具有热源，被配置在前述定影部件的外面，在其与前述定影部件之间形成有第二咬入部；其特征在于，

为了将前述定影部件的表面温度维持在不产生偏差的温度区域，根据前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度，对前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度的温度差进行控制，所述偏差因针对记录纸的过加热或加热不足使得记录纸上的调色剂的一部分附着于前述定影部件的表面而产生。

2.一种定影装置，具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；

外部加热装置，其具有热源，被配置在前述定影部件的外面，在其与前述定影部件之间形成有与前述定影部件接触的区域，即第二咬入部；其特征在于，

如果将前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度之差设为Ta，将前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度设为La，则满足Ta≤99.842×La^-0.4599。

3.一种定影装置，具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；

如果将前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度之差设为Ta，将前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度设为La，则满足113.87×La^-0.9899≤Ta。

4.一种定影装置，具备：定影部件，其在内部具有热源，在比该热源靠向外表面侧的位置具有弹性层；

如果将前述外部加热装置的表面温度与前述定影部件的表面温度之差设为Ta，将前述第二咬入部的前述记录纸输送方向的宽度设为La，则满足113.87×La^-0.9899≤Ta≤99.842×La^-0.4599。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的定影装置，其特征在于，前述外部加热装置具备：多个当中至少一个具有热源的多个辊；和架设于这些辊上，被压接于前述定影部件，在与前述定影部件之间形成有前述第二咬入部的带。

6.根据权利要求5所述的定影装置，其特征在于，前述定影部件是定影辊，该定影辊的前述内部的热源基于通电而发热，前述加压部件是加压辊，这些定影辊和加压辊被向相反方向旋转驱动，前述外部加热装置的前述带通过前述外部加热装置的多个前述辊被支承为顺沿于前述定影辊的弯曲的外周面。

7.根据权利要求1～4中任意一项所述的定影装置，其特征在于，具备对向前述定影部件的热源以及前述外部加热装置的热源的电力供给进行控制的控制部，前述控制部最优先进行向前述外部加热装置的热源的电力供给，直到前述外部加热装置达到用于预热的目标温度为止。

8.一种图像形成装置，其特征在于，具备权利要求1～4中任意一项所述的定影装置。