CN100568118C - 图像加热装置 - Google Patents

Abstract

一种图像加热装置包括：环形带件；用于支承带件且设在该带件内侧的至少两个支承件；以及用于加热带件且设置成与在支承件之间延伸的带件的中间部相对的感应加热件。该图像加热装置利用来自带件的热量加热其上承载图像的记录材料。图像加热装置还包括用于改变带件的位置以使该带件与感应加热件之间的间隙在与记录材料的纸张经过区域对应的一部分和与记录材料的非纸张经过区域对应的一部分之间不相同的位置变化机构。

Description

图像加热装置

技术领域

本发明涉及适用于定影装置(定影设备)的电磁感应加热式图像加热装置，该定影装置(定影设备)安装在图像形成装置例如复印机或激光打印机内。

背景技术

在图像形成装置中，作为用于加热和熔融形成在记录材料(纸张)上的未固定调色剂图像以把该调色剂图像固定在该记录材料上的图像加热装置的定影装置，电磁感应加热式定影装置近来已被研发出并投入实际使用。此定影装置能够满足节能以及缩短升温时间的要求。

电磁感应加热式定影装置利用高频电流经过励磁线圈产生高频磁场以及该磁场在定影件内产生涡流使该定影件产生热量这样一种现象。定影装置利用感应电流的生成来直接使定影件产生热量，从而与利用卤素灯、陶瓷加热器等加热定影件的传统方法相比，该定影装置实现了高效率定影过程。

最近，为降低电磁感应加热式定影装置中的定影件的热容量，一种具有导电层的带件用作产生热量的定影件。此外，为防止由于定影装置的速度加快而导致励磁线圈的温度上升等，已提出一种把励磁线圈设在带件的外周面处以从外部加热该带件的方法。

另一方面，定影装置也伴随有这样一个问题，即，在小尺寸记录材料的纸张传递的过程中，定影件的非纸张经过区域的温度升高。尤其，在定影件是带件的构造中，该带件具有低热容量，从而使得非纸张经过部分的温度上升得更为显著。此外，在非纸张经过部分温度上升之后大尺寸记录材料(全尺寸纸张)经过定影装置时，产生了这样一个问题，即，导致出现了例如带件上高温部与低温部之间光泽不均匀以及该高温部偏移的图像缺陷。

为解决这些问题，日本专利申请公开(JP-A)2001-117401已提出这样一种方法，其中，多个励磁线圈沿带件的转动方向设在该带件的外部，以与经过定影装置的记录材料的尺寸对应。

此外，JP-A 2002-124371已提出这样一种方法，其中，通过沿定影辊的纵向在该定影辊的中央部以及两端部处连续地形成多个励磁线圈并在窄的宽度记录材料经过定影装置的情况下把形成在该两端部的励磁线圈移离定影辊，从而防止在窄的宽度记录材料经过定影装置的区域内的温度升高。

然而，在JP-A 2001-117401提出的方法中，需要多个线圈和电源，这样使定影装置变大以及控制电路的复杂性变高，导致制造成本增加。

此外，在JP-A 2002-124371提出的方法中，线圈可能由于其移动而被损坏。

发明内容

本发明的主要目的是解决上述问题。

本发明的具体目的是提供一种定影装置，其可以在较小的线圈构造中降低非纸张经过部分的温度而不移动线圈。

依据本发明的一方面，提供一种图像加热装置，包括：

线圈，通过给电产生磁通量；

图像加热件，通过由线圈生成的磁通量来产生热量以加热记录材料上的图像；

操纵装置，用于操纵图像加热件，以改变在垂直于记录材料的传送方向的该图像加热件的宽度方向上线圈与图像加热件之间的间隙量分布；以及

控制装置，用于控制操纵装置，以当记录材料在宽度上具有比与传送方向垂直的方向上的最大可传送尺寸小的预定尺寸且被传送入图像加热装置时，减小记录材料的传送区域与非传送区域之间的温度差异。

当结合附图考虑以下本发明优选实施例的说明时，本发明的这些及其它目的、特征和优点将变得更明显。

附图说明

图1是实施例1中的图像形成装置例子的示意图。

图2包括实施例1中的定影装置的主要部分的侧剖视图以及用于该定影装置的控制系统的框图。

图3是中间部分局部省略的定影装置的俯视图。

图4是第一与第二温度传感器之间布置关系的说明图。

图5是定影带的示意层结构图。

图6是带位置调节机构的局部切断透视图。

图7(a)和7(b)是用于说明带位置调节机构的操作的说明图。

图8是表示定影带沿其纵向的温度分布的示意图。

图9(a)和9(b)是用于说明实施例2中的带位置调节机构的操作的说明图。

图10是实施例3中的带位置调节机构的控制的流程图。

图11是实施例4中的定影装置的主要部分的侧剖视图。

图12是表示实施例4中定影带沿其纵向的温度分布的示意图。

具体实施方式

(实施例1)

图1是图像形成装置的一个例子的示意构造图。

在此实施例中，图像形成装置是采用电子照相方法的转印鼓式全色激光打印机。这种打印机本身是公知的，于是以下将仅做出简要说明。

该打印机包括作为图像承载件的电子照相感光鼓21(以下称为“感光鼓“)，该感光鼓21沿箭头所示的顺时针方向以预定速度被旋转驱动。感光鼓21利用作为充电装置的接触充电辊22把其周面充电至预定极性和预定电位。感光件21的均匀充电表面经由输出激光L来进行扫描曝光，该激光L来自作为成像曝光装置的激光扫描器23且依据用于图像信息的时序电数字像素信号进行调制。结果，在感光鼓21的表面上，形成与扫描曝光图案对应的静电潜像。形成在感光鼓21表面上的静电潜像经由黄(24Y)、品红(24M)、青(24C)和黑(24K)四色调色剂的显影装置24Y，24M，24C和24K中的任一个显影为调色剂图像。

转印鼓25在记录材料卷绕且保持在其外周面上的状态下转动。转印鼓25与感光鼓21相对地设置成与感光鼓21接触或者留有微小间隙，且沿箭头所示的逆时针方向以与感光鼓21速度基本相同的速度旋转驱动。感光鼓21与转印鼓25之间的相对部构成转印部T。在转印鼓25的内部，转印充电器26被设置成与转印部T对应。自未示出的给纸机构部一张接一张地分离并输送的记录材料P利用一对定位辊以预定控制定时输送给转印鼓25。记录材料P的前端部用转印鼓25的夹具25a夹持。此外，记录材料P利用吸附充电器29充电并静电吸附在转动着的转印鼓25的周面上以保持卷绕状态、然后被传送至转印部T。在转印部T，调色剂图像依次从感光鼓21转印到保持于转印鼓25周面上的记录材料P的表面上。在调色剂图像于转印部T处从感光鼓21转印到记录材料P上之后，残留在该感光鼓21上的转印残余调色剂经由感光鼓清洁器27移除。

在此实施例的打印机中，最初，黄色调色剂图像形成在感光鼓21的表面上，然后转印到卷绕且保持在转印鼓25外周面上的记录材料P的表面上。接着，分别在第二、第三和第四图像形成操作中相继形成品红色调色剂图像、青色调色剂图像以及黑色调色剂图像。把由此形成的调色剂图像以重叠方式依次转印到经由转印鼓保持的同一记录材料P的表面上。结果，相互重合的四色调色剂图像作为未定影的彩色调色剂图像合成并形成在记录材料P的表面上。

最后的黑色调色剂图像在转印部T转印到记录材料P的前端部上，该记录材料P的前端部通过张开夹具25a而从转印鼓25释放。记录材料P利用分离充电器移除电荷，并导入作为依据本发明的带式电磁感应加热图像加热装置的定影装置10中以进行加热和加压。结果，未定影的四色重叠调色剂图像熔融并颜色混合以作为永久定影的全色图像定影到记录材料P上。

(2)定影装置10

图2是定影装置10的主要部分的侧剖视图和用于该定影装置10的控制系统的框图，图3是局部省略定影装置10的中间部分的该定影装置10的俯视图。

在以下的说明中，定影装置10或者构成该定影装置10的部件的纵向指平行于在记录材料的传送路径平面内垂直于该记录材料的传送方向的方向。宽度或者宽度方向(较短方向)指沿记录材料传送方向的尺寸或者平行于记录材料传送方向的方向。相对于定影装置10，后表面指沿前表面方向看定影装置10时与该前表面(记录材料入口侧)相对的表面(记录材料出口侧)。左和右指当沿前表面方向看定影装置10时的左和右。上游侧和下游侧指相对于记录材料传送方向的上游侧和下游侧。

定影装置10包括作为图像加热件且具有导电层(金属层)的环形带件(定影带)1。图5是定影带1的示意层结构图。定影带1具有34mm的内径，包括通过电铸由镍形成且厚50μm的基层(导电层)1a。在基层1a的外周面上，形成有作为弹性层1b的耐热硅酮橡胶层。弹性层1b的厚度可在100-1000μm的范围内选择。在本实施例中，考虑到定影装置10的小热容量、缩短该定影装置10的预热时间以及形成适于彩色图像定影的定影图像，弹性层1b形成为厚300μm。用作弹性层1b的硅酮橡胶具有20度的JIS-A硬度以及0.8W/mK的导热性。此外，在弹性层1b的外表面上，设有厚30μm且作为表面释放层1c的含氟树脂层(例如，PFA或者PTFE)。在基层1a的内表面处，为减小与定影带1内部的部件的滑动摩擦，还可形成厚10-50μm的含氟树脂或聚酰亚胺的树脂质层作为润滑层1d。在此实施例中，形成20μm厚的聚酰亚胺层。此外，在与定影带1的内表面接触的部件是导电性的情况中，希望在该定影带1的内表面处提供电绝缘层以确保感应电流有效地流过作为导电层的定影带基层1a。顺便一提的是，对于作为定影带1的导电层的基层1a的材料，除镍以外，也可适当选择诸如铁合金、铜、银等一类的金属材料。此外，基层1a可被构造成树脂质基层和层压在该树脂质基层上的金属层的层压层。作为导电层的定影带基层1a的厚度可如后所述依据经过感应加热线圈的高频电流的频率以及导电层的磁导率或电导率来调节，并被设定在近似5-200μm的范围内。

定影带1由两个带支承件支承，该两个带支承件设在定影带1内部且包括带引导件2和定影辊3。带引导件2和定影辊3相互平行地设在装置外壳(未表示)的左右侧板之间。

带引导件2由树脂形成。在此实施例中，带引导件2由PPS形成。带引导件2还作为定影带1的张力施予件且给该定影带1施加50N的张力。在与定影带1的内表面接触的部分处，沿圆周方向设有肋2a。此外，为减小与定影带1的内表面的摩擦阻力，带引导件罩2b可设在与该定影带1的内表面接触的部分处。带引导件罩2b可以通过用含氟树脂涂覆用机械螺钉2c固定于沿定影带1的转动方向的带引导件2上游部处的玻璃纤维制布来制备，或者通过采用具有不均匀性的聚酰亚胺片以减小接触面积来制备。在本实施例中，采用前一结构。

这样制备定影辊3，在外径20mm、纵向中央部处直径16mm且纵向两端部处直径14mm的铁合金制芯金属3a上形成用于减小导热性的硅酮橡胶海绵作为弹性层3b以减少定影带1的热传导。在纵向中央部处，定影辊3具有约60度的ASKER-C硬度。芯金属3a呈锥形，以即使在如后所述的与加压辊4一起施加压力的过程中定影辊3弯曲时，也能确保作为该定影辊3与加压辊4之间的压缩部的定影压合部N的纵向宽度均匀。定影辊3通过轴承件可转动地支承在装置外壳的左、右侧板之间。定影辊3通过作为驱动装置的马达M1沿图2中箭头所示的顺时针方向以预定速度旋转驱动。利用定影辊3的旋转驱动，由于该定影辊3的硅酮海绵层3b的表面与位于定影带1的内表面处的聚酰亚胺层1d之间的摩擦，该定影带1在张紧于定影辊3和带引导件2之间的状态下转动。利用上述带引导件罩2b，减小带引导件2与定影带1的内表面之间的滑动摩擦，以使该定影带1可稳定而无滑移地在定影辊3与带引导件2之间转动。

加压辊4经由轴承件可转动地设置在定影辊3下方、装置外壳的左、右侧板之间且平行于该定影辊3。加压辊4经由推压装置(未示出)向上压以使定影带1介于定影辊3与加压辊4之间，由此生成具有预定宽度的定影压合部N。由于定影压合部N处加压辊4与定影带1的外表面之间的摩擦力，利用通过定影辊3的旋转驱动来转动的定影带1的转动，加压辊4沿图2中箭头所示的逆时针方向转动。

这样制备加压辊4，在外径20mm、纵向中央部处直径16mm且纵向两端部处直径14mm的铁合金制芯金属4a上形成作为弹性层4b的硅酮橡胶层4b。加压辊4还包括在其表面处作为释放层4c且厚30μm的含氟树脂层(例如，PFA或者PTFE)。在纵向中央部处，加压辊4具有约70度的ASKER-C硬度。类似于定影辊3的情况，芯金属4a呈锥形，以即使在与该加压辊4一起施加压力的过程中该定影辊3弯曲时，也能确保作为该定影辊3与加压辊4之间的压缩部的定影压合部N的纵向宽度均匀。加压辊4的弹性层4b由硅酮橡胶而不由硅酮橡胶海绵形成的理由是使该加压辊4的硬度高于定影辊3的硬度以便定影带1在定影压合部N处大幅变形，由此便于从该定影带1剥离其上承载调色剂图像的记录材料P。在此实施例中，加压辊4在定影带1介于该加压辊4与定影辊3之间的同时以200N的总压力压向该定影辊3。在此状态下，定影压合部N具有约10mm的宽度。

定影装置10包括用于感应加热定影带1且作为磁通生成装置(感应加热装置)的励磁单元7。励磁单元7是一种通过一体模制感应加热线圈5和磁芯6来制备的薄板状细长件，该磁芯6被设置成覆盖感应加热线圈5以基本阻止该感应加热线圈5生成的磁场漏出定影带1的导电层。感应加热线圈5采用例如绞合线作为电线，该电线缠绕在细长平板状螺旋形线圈内。励磁单元7延伸过定影带1的上外周面以横跨用作带支承件的定影辊3与带引导件2之间，由此与定影带1相对地设置在一固定位置处。

利用厚0.5mm的模制部维持定影带1与感应加热线圈5之间的电绝缘状态。定影带1与感应加热线圈5之间的间隙(间距)近似2mm(以及定影带1与励磁单元7之间的间隙近似1.5mm)，如此保持恒定。因此，感应加热线圈5生成的磁场均匀加热定影带1。

这里，经过定影装置10且具有最大纸张经过宽度(全尺寸记录材料；A3-记录材料(纵向输送)；以及称为“大尺寸纸张(纸)”)的记录材料P的纸张经过宽度视为A，如图4，6和7所示。此外，定影带1沿记录材料P的纸张经过宽度方向(与记录材料P的传送方向垂直的方向)的长度被设定为大于纸张经过宽度A。感应加热线圈5沿记录材料P的纸张经过宽度方向的长度也被设定为大于纸张经过宽度A。在本实施例的打印机中，记录材料的纸张经过执行所谓的中心线基准。在图4，6和7中，中心参考线(假想线)用符号O表示。在此实施例中，符号B表示小尺寸记录材料(A4R-记录材料(纵向输送))的纸张经过宽度(纸张经过区域)，此后称为“小尺寸纸张(纸)”，以及符号C表示当小尺寸纸张经过定影装置时产生的非纸张经过区域。

在定影带1的转动状态下，使20-50kHz的高频电流从供电装置(励磁电路)101流经上述感应加热线圈5。结果，利用感应加热线圈5生成的磁场，定影带1的导电层经由感应加热产生热量。换句话说，定影带1被加热。

符号TH1表示诸如热敏电阻器一类的第一温度传感器(第一温度检测装置)。如图4所示，第一温度传感器TH1被设置成在定影带1的纵向中央部处与该定影带1的内表面接触。第一温度传感器TH1检测在大尺寸纸张和小尺寸纸张的纸张经过过程中与纸张经过区域对应的一部分处的定影带1的温度，并把得到的检测温度信息反馈给作为控制装置的控制电路部100。控制电路部100控制从供电装置101输入给感应加热线圈5的电力，以维持从第一温度传感器TH1输入的检测温度在预定目标温度(定影温度)。在此实施例中，通过改变高频电流的频率以控制输入感应加热线圈5的电力，从而使检测温度恒定处于作为定影带1的目标温度的170℃来实现温度控制。定影辊3的硅酮橡胶海绵层3b即便在最薄部分处也具有2mm的厚度，于是几乎不可能通过感应加热线圈5使芯金属产生热量。由此，在此实施例中，可有效地仅加热定影带1。

符号TH2表示诸如热敏电阻器的第二温度传感器(第二温度检测装置)。如图4所示，第二温度传感器TH2检测在小尺寸纸张的纸张经过过程中与非纸张经过区域对应的内表面部处的定影带1的温度，并把得到的检测温度信息反馈给控制电路部100。

上述第一和第二温度传感器TH1和TH2经由弹性支承件与带引导件2连接且与定影带1内表面上利用感应加热线圈5产生的热量最大的位置弹性接触，从而检测该位置的温度。定影带1的导电层1a产生热量，于是通过如本实施例那样设置温度传感器TH1和TH2，可以高响应速度且相当准确地检测定影带1的温度。顺便一提的是，定影带1的发热量最大的位置包括这样两个部分，该两个部分被定位为与图2所示感应加热线圈5沿定影带转动方向的两个分割部对应的两个区域内的中央部分。更具体的，一个部分是温度传感器TH1和TH2所示的位置，另一部分是被定影辊3占据的对应位置。

至少在图像形成过程中经由控制电路部100控制的马达M1旋转地驱动定影辊3来驱动定影带1，由此以与记录材料P的传送速度基本相同的圆周速度且无任何折皱地旋转驱动该定影带1，该记录材料P上承载未定影的调色剂图像T且以预定圆周速度沿图2中箭头所示的逆时针方向传送即从图1所示图像转印部侧(转印鼓25侧)传送。在此实施例中，定影带1以160mm/sec的表面转速转动，定影装置10可以40张/分钟的速率把全色图像定影在A4尺寸纸张上。

此外，电力从受控制电路部100控制的供电装置100供应给励磁单元7的感应加热线圈5。在对定影带1进行温度控制以使温度升高至预定定影温度的状态下，把具有未定影调色剂图像T的记录材料P引导至定影压合部N处的定影带1与加压辊4之间且调色剂图像承载面朝向该定影带1。然后，在定影压合部N处，使记录材料P与定影带1的外周面紧密接触，并与该定影带1一起在被夹于定影辊3与加压辊4之间的同时传送过定影压合部N。结果，定影带1的热量主要施加给接收定影压合部N的压力的未定影调色剂图像T，以使其在热量和压力的作用下定影在记录材料P的表面上。经过定影压合部N的记录材料P由于定影带1的表面在定影压合部N的出口部处变形而自动与该定影带1的外周面分离以传送到定影装置的外部。

定影装置10还包括带位置调节机构8，该带位置调节机构8是一种用于改变与作为感应加热装置的励磁单元7相对的定影带1的位置(部分)的位置改变装置(操纵装置)。带位置调节机构8改变定影带1与励磁单元7之间在与记录材料P的纸张经过方向垂直的定影带1宽度方向上的间隙(间距)，以使定影带1沿该宽度方向的温度分布均匀化。更具体的，带位置调节机构8是这样一种机构(装置)，其在纸张经过区域与非纸张经过区域之间改变小尺寸纸张的纸张传递过程中定影带1与励磁单元7(准确的，感应加热线圈5)之间的间隙。图6是带位置调节机构8的局部切断透视图，图7(a)和7(b)是用于说明带位置调节机构8的操作的说明图。参照这些图，相对于与非纸张经过区域对应的一部分改变在与记录材料的纸张经过区域对应的一部分处的定影带1与励磁单元7之间的间隙。

带位置调节机构8包括细长基板8a，该基板8a沿定影带1的纵向比该定影带1长且位于该定影带1内侧以及带引导件2与定影辊3之间，以使其固定地设置和支承在装置外壳的左、右侧板之间。选择性的，基板8a通过与带引导件2连接而得到支承。

带位置调节机构8还包括细长带位置调节件8b，该调节件8b沿定影带1的纵向比该定影带1长且平行于基板8a地设在该基板8a上方。带位置调节件8b的纵向端部与设在基板8a纵向端部处的上表面上的垂直引导部8c接合，从而可相对于该基板8a垂直移动。此外，带位置调节件8b在其上表面的纵向两端部上提供有钩状部8d，该钩状部钩卡住定影带1的两边缘部。压缩弹簧8e分别介于基板8a的纵向两端部与带位置调节件8b的纵向两端部之间，以便推压该带位置调节件8b，使其离开该基板8a向上移动。

带位置调节件8b经由下述移动装置移动至预定部分。在励磁单元上方以及与带位置调节件8b对应的位置处，细长凸轮轴8f平行于该带位置调节件8b设置。凸轮轴8f经由轴承可转动地支承且设在装置外壳的左、右侧板之间。偏心凸轮8g分别固定在凸轮轴8f的两纵向端部处，该两偏心凸轮8g同相且克服压缩弹簧8e的弹力与带位置调节件8b的上表面接触。构成带位置调节机构8的上述部件8a至8g、尤其带位置调节件8b由非磁性材料形成。在此实施例中，带位置调节件8b是由PPS形成的树脂质件，但不限于此。然而，当磁性材料或者导电材料用作带位置调节件8b时，该带位置调节件8b本身产生热量，因此优选采用非磁性材料。位于凸轮轴8f的两纵向端部处的偏心凸轮8g通过利用受控制电路部100控制的马达M2旋转驱动该凸轮轴8f而同相转动。与偏心凸轮8g的转动相协同且与压缩弹簧8e相协作，带位置调节件8b被操纵而相对于基板8a垂直移动。

图7(a)表示带位置调节机构8的原始(不工作)状态，图7(b)表示带位置调节机构8的工作状态。

在图7(a)所示的原始状态下，不进行带位置调节控制(OFF状态)，于是偏心凸轮8g保持这样一种状态，在该状态下，其转动停止于小直径部朝下的转动角处。在此状态下，带位置调节件8b经由压缩弹簧8e被上推至由偏心凸轮8g的小直径部所确定的位置处。此外，位于带位置调节件8b的两纵向端部处的钩状部8d基本与定影带1的两边缘部不接触(不相互作用)。为此，定影带1与励磁单元7(或者感应加热线圈5)之间的间隙或间距被保持在预定值，即，此实施例中在该定影带1的整个长度上为近似1.5mm(或者近似2.0mm)。

在图7(b)所示的工作状态下，进行带位置调节控制(ON状态)，于是偏心凸轮8g保持这样一种状态，在该状态下，其转动停止于大直径部朝下的转动角处。在此状态下，带位置调节件8b克服压缩弹簧8e被下推至由偏心凸轮8g的大直径部所确定的位置处。因而，利用处于克服定影带1的张力的阻力状态的钩状部8d，该定影带1的纵向两端部被迫离开励磁单元7向下移动，由此与该纵向两端部的原始状态的情况相比，该定影带1与励磁单元7之间的间隙增大。另一方面，如上所述，定影带1的纵向两端部向下移动，于是在该定影带1的纵向中央部处该定影带1向上弯曲成凸形以减小在该纵向中央部处与励磁单元7的间隙，但经由垫件8h制止或阻止，该垫件8h由PPS树脂形成为厚1.5mm且与小尺寸纸张(A4R)的纸张经过宽度基本对应地设在励磁单元7的内表面处。由此，定影带1与励磁单元7(或者感应加热线圈5)之间的间隙或间距被保持在预定值，即，此实施例中在该定影带1的纵向中央部处为近似1.5mm(或者近似2.0mm)。

当被输入的所采用记录材料的尺寸选择信号S′(来自操作部的信号、图像读取过程中用于确定记录材料尺寸的信号、打印信号等)指示大尺寸纸张(A3)时，控制电路部100不进行带位置调节控制(即，OFF状态)。结果，带位置调节机构8保持图7(a)所示的原始状态。如上所述，在原始状态下，定影带1与励磁单元7之间的间隙被保持在预定值，即，在该定影带1的整个长度上1.5mm。结果，与大尺寸纸张的纸张经过区域A对应的定影带1的纵向范围以良好的发热效率均匀产生热量，以便把该定影带1的温度控制至预定定影温度。

此外，当尺寸选择信号指示小尺寸纸张(A4R)时，控制电路部100进行带位置调节控制(即，ON状态)，于是带位置调节机构8的状态切换至图7(b)所示的工作状态。换句话说，在同记录材料的纸张经过区域对应的一部分与同该记录材料的非纸张经过区域对应的一部分之间改变定影带1与励磁单元7的间隙的时机是选择小尺寸记录材料的时间。

在图7(b)所示的工作状态下，如上所述，沿定影带1的长度方向在与小尺寸纸张的纸张经过宽度B基本对应的中央部处该定影带1与励磁单元7的间隙被保持在作为预定值的1.5mm。由此，与小尺寸纸张的纸张经过区域B对应的定影带1的纵向范围以良好的发热效率均匀产生热量，以便把该定影带1的温度控制至预定定影温度。然而，在与非纸张经过区域C对应的定影带1的部分处，该定影带1与励磁单元7之间的间隙大于作为上述预定间隙的1.5mm，于是即便当小尺寸纸张连续经过定影装置时，也可阻止与该定影带1的非纸张经过区域C对应的非纸张经过部处的温度上升。

通过采用上述构造的定影装置10，当300张作为小尺寸纸张的A4R纸(基重：105g/cm²)连续经过该定影装置时，测量沿定影带纵向的该定影带的表面温度。此外，在上述纸张经过之后，作为大尺寸纸且其上形成有完全实体图像的A3纸经过定影装置以评价光泽不均匀性和热偏移。顺便一提的是，为便于测量，从带引导件2的外侧执行温度测量。此外，用肉眼执行光泽不均匀性和热偏移的评价。图8相对于采用带位置调节机构8的本实施例以及不采用带位置调节机构8的传统实施例表示定影带的纵向表面温度分布。在图8中，本实施例的温度分布用实线表示，以及传统实施例的温度分布用虚线表示。光泽不均匀性和热偏移的评价结果表示在表1中。

表1

如图8所示，已确认与非纸张经过区域的温度增大至240℃的传统实施例(CONVENTIONAL EMB.)的情况相比，通过采用上述构造(带位置调节机构8)，在A4R尺寸纸张连续经过之后依据本实施例(EMB.)的定影带的非纸张经过区域的温度被抑制为190℃，由此缓和非纸张经过部处的温度上升。此外，如表1所示，与传统实施例(CONV.EMB.)相比，关于A4R纸张连续经过之后其上承载完全实体图像的A3纸张传递过程中的光泽不均匀性和热偏移，本实施例(EMB.)获得良好结果。

作为上述测量和评价的结果，在这样一种定影装置中获得以下效果，该定影装置利用设于带外部和延伸于支承件之间的感应加热装置来直接加热该带且该带具有卷绕和延伸于支承件之间的导电层。通过在选择小尺寸纸张时利用带位置调节件改变带与感应加热装置之间沿该带纵向的间隙或间距，可利用简单且小型的装置构造来抑制非纸张经过区域产生热量。此外，其可提供这样一种定影装置，该定影装置能够提供无光泽不均匀且无定影故障的图像，同时防止在小尺寸纸张传递过程中非纸张经过部处的温度上升。

(实施例2)

以下，将说明依据本发明的实施例2。在此实施例中，采用在实施例1的定影装置10中使用的带位置调节机构8的另一构造例。通过采用同实施例1相同的附图标记和符号，将省略对与实施例1的定影装置10相同的构造件和功能件的重复说明。

图9(a)表示本实施例中带位置调节机构8的原始(不工作)状态，图9(b)表示带位置调节机构8的工作状态。

在图9(a)所示的原始状态下，不进行带位置调节控制(OFF状态)，于是偏心凸轮8g保持这样一种状态，在该状态下，其转动停止于小直径部朝上的转动角处。在此状态下，带位置调节件8b经由压缩弹簧8e被下推至由偏心凸轮8g的小直径部所确定的位置处。此外，设在带位置调节件8b的纵向中央部处且厚(高)1mm的凸起部8b′不与定影带1的背面接触。由此，定影带1与励磁单元7之间的间隙或间距被保持在预定值，即，此实施例中在该定影带1的整个长度上为近似1.5mm。

在图9(b)所示的工作状态下，进行带位置调节控制(ON状态)，于是偏心凸轮8g保持这样一种状态，在该状态下，其转动停止于大直径部朝上的转动角处。在此状态下，带位置调节件8b克服压缩弹簧8e被上推至由偏心凸轮8g的大直径部所确定的位置处。因而，设在定影带位置调节件8b的纵向中央部处且厚1mm的凸起部8b′在克服定影带1张力的压力作用下处于与该定影带1纵向中央部处的该定影带1的背面接触的状态，于是在定影带1的纵向中央部处，该定影带1向上弯曲成凸形以减小在纵向中央部处与励磁单元7的间隙，但由垫件8h制止或阻止，该垫件8h由PPS树脂形成为厚1.5mm且与小尺寸纸张(A4R)的纸张经过宽度基本对应地设在励磁单元7的内表面处。由此，定影带1与励磁单元7之间的间隙或间距被保持在预定值，即，此实施例中在该定影带1的纵向中央部处近似1.5mm。另一方面，由于带位置调节件8b的中央凸起部8b′给定影带1的纵向中央部加压导致该定影带1弯曲，该定影带1的纵向两端部自然处于离开励磁单元7方向的弯曲状态。

当被输入的所采用记录材料的尺寸选择信号S′指示大尺寸纸张(A3)时，控制电路部100不进行带位置调节控制(即，OFF状态)，于是带位置调节机构8保持图9(a)所示的原始状态。如上所述，在原始状态下，定影带1与励磁单元7之间的间隙被保持在预定值，即，在该定影带1的整个长度上1.5mm。结果，与大尺寸纸张的纸张经过区域A对应的定影带1的纵向范围以良好的发热效率均匀产生热量，从而把该定影带1的温度控制至预定定影温度。

此外，当尺寸选择信号指示小尺寸纸张(A4R)时，控制电路部100进行带位置调节控制(即，ON状态)，于是带位置调节机构8的状态切换至图9(b)所示的工作状态。

在此工作状态下，如上所述，沿定影带1的长度方向在与小尺寸纸张的纸张经过宽度B基本对应的中央部处该定影带1与励磁单元7的间隙被保持在作为预定值的1.5mm。由此，与小尺寸纸张的纸张经过区域B对应的定影带1的纵向范围以良好的发热效率均匀产生热量，以便把该定影带1的温度控制至预定定影温度。然而，在与非纸张经过区域C对应的定影带1的部分处，该定影带1与励磁单元7之间的间隙大于作为上述预定间隙的1.5mm，于是即使当小尺寸纸张连续经过定影装置时，也可阻止与该定影带1的非纸张经过区域C对应的非纸张经过部处的温度上升。

带位置调节件8b是由PPS形成的模制件，但不限于此。然而，当磁性材料或者导电材料用作带位置调节件8b时，该带位置调节件8b本身产生热量，因此优选采用非磁性材料。

通过采用上述构造，执行类似于实施例1的测量和评价。结果，获得类似于实施例1的效果。更具体的，在此实施例中同样，确认可用简单且小型的装置构造来抑制非纸张经过区域产生热量并可提供这样一种定影装置，该定影装置提供无光泽不均匀且无定影故障的图像，同时防止在小尺寸纸张传递能够过程中非纸张经过部处的温度上升。

(实施例3)

以下，将说明依据本发明的实施例3。在此实施例中，采用在实施例1或实施例2的定影装置10中采用的带位置调节机构8的控制方法。由于部件类似于在实施例1或实施例2中所采用的，因此将省略对与实施例1或实施例2的定影装置10相同的结构件或功能件的重复说明。

下面将说明在本实施例中采用的带位置调节机构8的控制方法。实施例1或实施例2中采用这样一种方法，即，在选择小尺寸纸张即从原始状态的控制模式切换至工作状态的控制模式的过程中执行带位置调节机构8的控制。在本实施例中，采用这样一种方法，即，基于设置在中央部处的第一温度传感器TH1和设在端部的第二温度传感器TH2检测到的温度来确定是否应进行带位置调节机构8的控制，即，基于带温度的控制。

图10表示本实施例中的控制方法的流程图。如图10所示，当任务开始时，利用第一温度传感器(温度检测装置)TH1检测定影带中央部处的温度T1，以及利用第二温度传感器(温度检测装置)TH2检测定影带端部的温度T2。然后，计算两者的差，即，T2-T1。当差(T2-T1)不小于30℃时，进行带位置调节控制(即，ON控制)。换句话说，带位置调节机构8的状态从原始状态变化至工作状态。在任务完成之后，切断对带位置调节机构8的驱动，即，该带位置调节机构8的状态返回原始状态。

在此实施例中，定影装置包括用于检测与记录材料的纸张经过区域对应的定影带1的一部分处的温度的第一温度传感器以及用于检测与记录材料的非纸张经过区域对应的定影带1的一部分处的温度的第二温度传感器。此外，本实施例的特征在于，在同记录材料的纸张经过区域对应的所述部分与同该记录材料的非纸张经过区域对应的所述部分之间改变定影带1与励磁单元7的间隙的时机是温度传感器TH1和TH2的检测值之间的温度差不小于预定值时。

通过进行上述控制，执行类似于实施例1的测量和评价。结果，获得类似于实施例1的效果。更具体的，在此实施例中同样，确认可用简单且小型的装置构造来抑制非纸张经过区域产生的热量并可提供这样一种定影装置，该定影装置能够提供无光泽不均匀且无定影故障的图像，同时防止在小尺寸纸张传递过程中非纸张经过部处的温度上升。

(实施例4)

以下，将说明依据本发明的实施例4。在此实施例中，实施例1中使用的位置调节件4采用带件。省略对与实施例1的定影装置10相同的结构件或功能件的重复说明。

图11是本实施例中的定影装置的示意剖视图。加压带41具有34mm的内径，包括通过电铸由镍形成且厚50μm的基层。在基层的外周面上，形成有作为弹性层1b且厚100μm的耐热硅酮橡胶层。用作弹性层的硅酮橡胶具有20度的JIS-A硬度以及0.8W/mK的导热性。此外，在弹性层的外表面上，提供厚30μm且作为表面释放层的含氟树脂层(例如，PFA或者PTFE)。在基层的内表面处，为减小与加压带支承件的滑动摩擦，还可形成厚10-50μm的含氟树脂或聚酰亚胺的树脂质层。在此实施例中，形成20μm厚的聚酰亚胺层。

加压带41由带引导件42和加压辊43支承。带引导件42由树脂形成。在此实施例中，带引导件42由PPS形成。带引导件42给加压带41施加50N的张力。肋2a设置在与加压带41的内表面接触的部分处。此外，为减小与加压带41的内表面的摩擦阻力，可设置带引导件罩42b。带引导件罩42b通过用含氟树脂涂覆用机械螺钉42c固定于沿加压带41转动方向的带引导件42上游部处的玻璃纤维制布来制备，或者通过采用具有不均匀性的聚酰亚胺片以减小接触面积来制备。在本实施例中，采用前一结构。

通过在由1.0mm厚的铁合金制造且具有20mm外径的芯金属上形成0.3mm厚的硅酮橡胶层来制备加压辊43。通过利用马达M3驱动加压辊43以经由该加压辊43的硅酮橡胶层表面与加压带41的聚酰亚胺层之间的摩擦旋转驱动该加压带41来使该加压带41转动。通过带引导件罩42b，减小带引导件42与加压带41之间的滑动摩擦。

带引导件42以100N的压力压向带引导件2，以及加压辊43以300N的压力压向定影辊3。结果，定影带1与加压带41之间的压力接触部沿带的转动方向具有约25mm的宽度。此宽度这么宽以致本实施例中的定影装置可以比实施例1中的定影装置以更快的速度执行定影。在此实施例中，定影带1和加压带41以300mm/sec的表面转速转动，使得其可以70A4尺寸纸张/分钟的速率固定全色图像。

通过采用上述构造的定影装置，当300张作为小尺寸纸张的A4R纸(基重：105g/cm²)连续经过该定影装置时，测量沿定影带纵向的该定影带的表面温度。此外，在上述纸张经过之后，作为大尺寸纸且其上形成有完全稳定图像的A3纸经过定影装置以评价光泽不均匀性和热偏移。顺便一提的是，为便于测量，从带引导件的外侧执行温度测量。此外，用肉眼执行光泽不均匀性和热偏移的评价。图12相对于采用带位置调节机构8的本实施例以及不采用带位置调节机构8的传统实施例表示定影带的纵向表面温度分布。在图12中，本实施例的温度分布用实线表示，以及传统实施例的温度分布用虚线表示。光泽不均匀性和热偏移的评价结果表示在表2中。

表2

如图12所示，已确认当与非纸张经过区域中的温度增大至260℃的传统实施例(CONVENTIONAL EMB.)的情况相比，通过采用上述构造(带位置调节机构8)，在A4R尺寸纸张连续经过之后依据本实施例(EMB.)的定影带的非纸张经过区域的温度被抑制为195℃，由此缓和非纸张经过部处的温度上升。此外，如表2所示，与传统实施例(CONV.EMB.)相比，就A4R纸张连续经过之后其上承载完全实体图像的A3纸张传递过程中的光泽不均匀性和热偏移而言，本实施例(EMB.)获得良好结果。

作为上述测量和评价的结果，同样，在利用带件作为加压件以能够进行高速定影的定影构造中，已确认可通过采用带位置调节件来防止小尺寸纸张传递过程中非纸张经过部处的温度上升。

(其它实施例)

(1)在上述实施例中，马达M1至M3分别用作定影辊3的驱动装置、带位置调节机构8的凸轮轴8f的驱动装置以及在采用带件作为加压件的情况下加压辊43的驱动装置。然而，也可采用一种构造用以经由包括离合器机构在内的动力传动机构把来自马达的驱动力控制并传递给各个驱动件的公用(单个)马达来代替这些马达M1至M3。

(2)作为感应加热装置的励磁单元7也可设在带件1的内侧。

(3)在上述实施例中，定影装置以记录材料的中心线作为传送中心线来执行该记录材料的纸张传递，即，基于中央线的传送。然而，本发明可类似地应用于基于一端(边缘)的传送，并可获得相同效果。

(4)依据本发明的图像加热装置不仅可用作图像加热定影装置，而且可广泛地用作通过加热其上承载图像的记录材料来改善该记录材料的表面特性例如光泽以及执行预定影处理的其它图像加热装置。

(5)在上述实施例中，通过以带件为例来说明图像加热件，然而本发明不限于此。例如，图像加热件也可是辊状件，例如，具有这样一种构造，该辊的转轴倾斜以使线圈与图像加热件之间的间隙在记录材料传送方向上与垂直于记录材料传送方向的辊宽度方向上存在差异，由此防止非纸张经过部处温度升高。

(6)在上述实施例中，相对于小尺寸纸张的纸张传递来说明非纸张经过部的温度上升，然而也可把本发明构造成用于防止在最大尺寸纸张的纸张传递过程中非纸张经过部温度上升。

尽管已参照这里公开的结构对本发明进行了说明，但不限于所述的细节，本申请试图覆盖可落在改进目的或者以下权利要求书的范围内的变型或变化。

Claims (7)

1.一种图像加热装置，包括：

线圈单元，所述线圈单元包括用于通过给电来产生磁通量的线圈；

带件，用于利用由所述线圈产生的磁通量来产生热量，以便对记录材料上的图像进行加热，其中，所述线圈单元与所述带件对向配置；

操纵装置，用于操纵所述带件的运动，以改变与所述记录材料的传送方向垂直的所述带件的宽度方向上的所述线圈与所述带件之间的间隙量分布；以及

控制装置，用于控制所述操纵装置，以当所述记录材料在宽度上具有比与所述传送方向垂直的方向上的最大可传送尺寸小的预定尺寸且被传送入所述图像加热装置时，所述带件与所述线圈之间位于与记录材料的非传送区相对处的间隙大于所述带件与所述线圈之间位于与记录材料的传送区相对处的间隙；

凸起，所述凸起设置于所述线圈单元与所述带件的表面对向的表面上，用于在所述操纵装置被操纵时调节在所述线圈和所述带件的表面之间于所述传送区域内的间隙。

2.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，所述操纵装置包括用于调节所述带件的位置的位置调节件以及用于使所述位置调节件移动到预定位置的移动装置。

3.根据权利要求2所述的图像加热装置，其特征在于，所述位置调节件由非磁性材料形成。

4.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，当所述操纵装置不被操纵时，所述带件位于该带件不与所述凸起接触的位置。

5.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，所述凸起设置成与具有比所述最大可传送尺寸小的所述预定尺寸的所述记录材料的所述传送区域的宽度对应。

6.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，所述操纵装置基于被传送的所述记录材料的尺寸来操纵所述带件。

7.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，所述图像加热装置还包括用于检测所述带件的温度的温度检测装置，所述操纵装置基于来自所述温度检测装置的温度信息来操纵所述带件。

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