CN102445886A - 图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像形成装置，包括：图像形成单元，其在记录介质上形成图像；定影单元，其对从图像形成单元传送的记录介质加热并且使记录介质上的图像定影；加压部件，其可旋转并且具有外周表面，并且相对于定影单元从加压部件与定影单元分离的位置移动到外周表面与定影单元接触的位置，当记录介质进入定影单元与外周表面之间的接触部分时，加压部件在旋转的同时对记录介质加压；以及控制器，其控制记录介质的传送和外周表面的区域到达接触部分的时间，所述区域在定影单元与外周表面接触时与定影单元接触，并且随着加压部件旋转而重复到达接触部分，使得当所述区域随着加压部件旋转而到达接触部分时，已经被传送的记录介质进入接触部分。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及图像形成装置。

背景技术

存在以下定影单元：定影辊在预热期间以低于在定影操作期间的速度旋转，并且加压辊在预热期间与定影辊分离(例如，见未经审查的日本专利申请公开2008-97036)。

发明内容

本发明的目的是减小对记录介质加压的加压部件的温度不均匀性。

根据本发明的第一方面，一种图像形成装置包括：图像形成单元，所述图像形成单元在记录介质上形成图像；定影单元，所述定影单元对从图像形成单元传送的记录介质加热，并且使所述记录介质上的图像定影；加压部件，所述加压部件是可旋转的并且具有外周表面，所述加压部件相对于所述定影单元从所述加压部件与所述定影单元分离的位置移动到所述外周表面与所述定影单元接触的位置，当所述记录介质进入所述定影单元与所述外周表面之间的接触部分时，所述加压部件在旋转的同时对所述记录介质加压；以及控制器，所述控制器控制所述记录介质的传送和所述外周表面的区域到达所述接触部分的期间间，所述区域在所述定影单元与所述外周表面接触时与所述定影单元接触，并且随着所述加压部件旋转而重复到达所述接触部分，使得当所述区域随着所述加压部件旋转而到达所述接触部分时，已经被传送的所述记录介质进入接触部分。

根据本发明的第二方面，基于本发明的第一方面，所述控制器控制所述记录介质的传送和所述区域到达所述接触部分的时间，使得已经被传送的所述记录介质的前端在所述接触部分中与所述区域接触。

根据本发明的第三方面，基于本发明的第一或第二方面，所述加压部件在与所述定影单元接触之后以预定速度旋转，并且所述控制器通过控制所述加压部件与所述定影单元接触的接触定时来控制所述区域到达所述接触部分的时间。

根据本发明的第四方面，一种图像形成装置包括：图像形成单元，所述图像形成单元在记录介质上形成图像；定影单元，所述定影单元对从图像形成单元传送来的记录介质加热，并且使所述记录介质上的图像定影；加压部件，所述加压部件是可旋转的并且具有外周表面，当所述定影单元的温度达到预定温度时，所述加压部件相对于定影单元从所述加压部件与所述定影单元分离的位置移动到所述外周表面与所述定影单元接触的位置，当所述记录介质进入所述定影单元与所述外周表面之间的接触部分时，所述加压部件在旋转的同时对所述记录介质加压；以及控制器，所述控制器控制所述记录介质的传送和所述外周表面的区域到达所述接触部分的到达时间，所述区域在所述定影单元与所述外周表面接触时与所述定影单元接触，并且随着所述加压部件旋转而重复到达所述接触部分，使得当所述区域随着所述加压部件旋转而到达所述接触部分时，已经被传送的所述记录介质进入接触部分。

根据本发明的第五方面，一种图像形成装置包括：图像形成单元，所述图像形成单元在记录介质上形成图像；定影单元，所述定影单元以预定速度旋转，对从图像形成单元传送来的记录介质加热，并且使所述记录介质上的图像定影；加压部件，所述加压部件是可旋转的并且具有外周表面，所述加压部件相对于所述定影单元从所述加压部件与所述定影单元分离的位置移动到所述外周表面与所述定影单元接触的位置，所述加压部件受到来自所述定影单元的驱动力而开始旋转，当所述记录介质进入所述定影单元与所述外周表面之间的接触部分时，所述加压部件在旋转的同时对所述记录介质加压；以及控制器，所述控制器控制所述加压部件相对于所述定影单元移动的时间。当所述定影部件与所述外周表面接触时，所述外周表面的与所述定影部件接触的区域随着所述加压部件旋转而重复到达所述接触部分，并且所述控制器控制所述加压部件相对于所述定影单元移动的时间，使得当已经被传送的所述记录介质进入所述接触部分时，所述区域到达所述接触部分。

根据本发明的第六方面，基于本发明的第五方面，所述控制器控制所述加压部件相对于所述定影部件移动的时间，使得已经被传送的所述记录介质的前端在所述接触部分中与所述区域接触。

对于本发明的第一方面，与没有使用本发明的第一方面的情况相比，减小了对记录介质加压的加压部件的温度不均匀性。

对于本发明的第二方面，与被传送的记录介质的前端与外周表面的位于该区域之外的部分接触的情况相比，减小了在记录介质上形成的图像的光泽度的不均匀性。

对于本发明的第三方面，与控制记录介质的传送或加压部件的旋转的情况相比，容易进行控制。

对于本发明的第四方面，与没有使用本发明的第四方面的情况相比，减小了对记录介质加压的加压部件的温度不均匀性。

对于本发明的第五方面，与没有使用本发明的第五方面的情况相比，减小了对记录介质加压的加压部件的温度不均匀性。

对于本发明的第六方面，与被传送的记录介质的前端与外周表面的位于该区域之外的部分接触的情况相比，减小了在记录介质上形成的图像的光泽度的不均匀性。

附图说明

将基于下面的附图详细描述本发明的示例性实施例，附图中：

图1是根据示例性实施例的图像形成装置的示意图；

图2是定影单元的示意图；

图3A和图3B示出定影带的结构；

图4是从沿着纸张传送方向的上游侧观看的定影单元的端部的局部视图，示出定影带如何被旋转导向装置支撑；

图5是控制器的结构图；

图6是在定影操作期间由控制器执行的处理的流程图；

图7是示出加压辊的温度的曲线图；

图8A和图8B示出加压辊在第一圈旋转期间的温度分布；

图9A和图9B示出在加压辊已经开始第二圈旋转之后的定影单元的状态；

图10示出根据本示例性实施例的加压辊的接触定时；

图11A和图11B示出定影单元的其它状态；以及

图12示出定影单元的另一种状态。

具体实施方式

下面，将参考附图描述本发明的示例性实施例。

图1是根据示例性实施例的图像形成装置的示意图。图1所示的图像形成装置属于串联中间转印类型。图像形成装置包括多个图像形成单元1Y、1M、1C和1K；以及一次转印部分10。图像形成单元1Y、1M、1C和1K利用电子照相方法分别形成彩色图像。一次转印部分10将由图像形成单元1Y、1M、1C和1K形成的彩色色调剂图像连续转印(一次转印)到中间转印带15上。图像形成装置包括二次转印部分20和定影单元60。二次转印部分20将已经转印到中间转印带15上的色调剂图像(未定影色调剂图像)同时转印(二次转印)到纸张S上。定影单元60使纸张S上的色调剂图像定影。图像形成装置包括：控制器40，其用于控制各个单元(部分)的操作；用户界面(UI)41，其用于接收来自用户的指令；以及开关2，其用于打开和关闭图像形成装置的电源。图像形成单元1Y、1M、1C和1K、中间转印带15、一次转印部分10、二次转印部分20等共同作为在纸张S(记录介质的实例)上形成图像的图像形成单元的实例。

各图像形成单元1Y、1M、1C和1K包括：感光鼓11，其沿着箭头A的方向旋转；充电装置12，其对感光鼓11充电；以及激光曝光装置13，其在感光鼓11上形成静电潜像(图1中的附图标记Bm表示曝光光束)。各图像形成单元1Y、1M、1C和1K包括显影单元14、一次转印辊16和鼓清洁装置17。显影单元14包含彩色色调剂，并且利用彩色色调剂使感光鼓11上的静电潜像可见。在一次转印部分10中，一次转印辊16将形成在感光鼓11上的彩色色调剂图像转印至中间转印带15。鼓清洁装置17从感光鼓11上去除残余色调剂。沿着中间转印带15移动的方向，图像形成单元1Y、1M、1C和1K按照黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(C)和黑色(K)的顺序基本直线排列。

中间转印带15是由包含抗静电剂(例如，碳黑)的膜状树脂材料(例如，聚酰亚胺树脂或聚酰胺树脂)制成的环形带。中间转印带15的体积电阻率在10⁶-10¹⁴Ωcm的范围内并且厚度例如为约0.1mm。中间转印带15通过多个辊沿着图1的箭头B的方向以预定速度旋转。所述多个辊包括驱动辊31、支撑辊32、张紧辊33、支承辊25和清洁支承辊34。驱动辊31由具有稳定速度性能的电动机(未示出)驱动并且使中间转印带15旋转。支撑辊32支撑中间转印带15，从而使中间转印带15沿着感光鼓11排列的方向基本直线地延伸。张紧辊33向中间转印带15施加张力，并且也用作防止中间转印带15偏斜运动的校正辊。支承辊25布置在二次转印部分20中。清洁支承辊34布置在从中间转印带15上去除残余色调剂的清洁部分中。

一次转印部分10包括一次转印辊16，所述一次转印辊布置成面向感光鼓11，并且中间转印带15位于一次转印辊与感光鼓之间。一次转印辊16压在感光鼓11上，并且中间转印带15位于一次转印辊与感光鼓之间。向一次转印辊16施加极性与色调剂的电荷(在下文中假设为负电荷)的极性相反的电压(一次转印偏压)。因此，感光鼓11上的色调剂图像连续被吸引并转印到中间转印带15上，从而在中间转印带15上形成多层色调剂图像。

二次转印部分20包括二次转印辊22和支承辊25。二次转印辊22布置成面向中间转印带15的上面形成有色调剂图像的一侧。支承辊25具有管状表面和主体，所述管状表面由散布有碳的EPDM橡胶与NBR橡胶的共混物制成，所述主体由EPDM橡胶制成。支承辊25布置成面向中间转印带15的背面并且用作与二次转印辊22相对的电极。供电辊26布置成与支承辊25接触，所述供电辊由金属制成，并且向供电辊稳定地施加二次转印偏压。二次转印辊22具有轴和海绵层，所述海绵层是围绕轴粘接的弹性层。二次转印辊22压在支承辊25上，并且中间转印带15位于二次转印辊与支承辊之间。在接地的二次转印辊22与支承辊25之间施加二次转印偏压，从而色调剂图像在二次转印部分20中被二次转印到纸张S上。

中间转印带清洁装置35布置在二次转印部分20的下游以便可以与中间转印带15接触。在二次转印完成之后，中间转印带清洁装置35通过从中间转印带15的表面去除残余色调剂和纸粉来清洁中间转印带15的表面。基准传感器(原位置传感器)42布置在黄色图像形成单元的上游。基准传感器42产生用于调整图像形成单元1Y、1M、1C和1K的图像形成定时的基准信号。图像浓度传感器43布置在黑色图像形成单元1K的下游。基准传感器42通过检测在中间转印带15的背面设置的标记来产生基准信号。控制器40基于基准信号发出指令，并且各图像形成单元1Y、1M、1C和1K开始图像形成操作。

根据本示例性实施例的图像形成装置具有纸张传送系统，所述纸张传送系统包括纸张容器50、拾取辊51、传送辊52、传送槽板53、传送带55和入口引导件56。纸张容器50容纳纸张S。拾取辊51在预定定时拾起纸张容器50中容纳的纸张S并且输送纸张S。传送辊52传送拾取辊51输送的纸张S。传送槽板53将传送辊52传送的纸张S引导到二次转印部分20。传送带55将二次转印辊22已经在上面二次转印了色调剂图像的纸张S传送到定影单元60。入口引导件56将纸张S引导到定影单元60。

将描述根据本示例性实施例形成图像的处理。从图像读取装置(未示出)、个人计算机(PC)(未示出)或其他类似装置(未示出)输出图像数据。在图1所示的图像形成装置中，图像处理单元对图像数据进行预定图像处理，然后各图像形成单元1Y、1M、1C和1K执行图像形成操作。图像处理单元执行各种图像处理操作，例如利用输入的反射率数据的明暗校正、偏移校正、明度/色空间转换、伽玛校正、边框删除和颜色编辑、以及移动校正。处理后的图像数据被转换成Y、M、C和K的颜色层次数据，并且转换后的图像数据被输出到激光曝光装置13。

根据输入的颜色层次数据，激光曝光装置13用例如通过半导体激光器发射的光束Bm照射图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11。充电装置12对图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11充电，激光曝光装置13用光束Bm扫描表面并使表面曝光，从而在表面上形成静电潜像。图像形成单元1Y、1M、1C和1K使静电潜像显影，从而形成Y、M、C和K的彩色色调剂图像。

在感光鼓11与中间转印带15接触的一次转印部分10中，已经在图像形成单元1Y、1M、1C和1K的感光鼓11上形成的色调剂图像被转印到中间转印带15上。具体地说，在一次转印部分10中，各一次转印辊16向中间转印带15的基础部件施加极性(负极)与色调剂的极性相反的电压(一次转印偏压)，并且色调剂图像被连续转印到中间转印带15的表面。

在色调剂图像被转印到中间转印带15的表面之后，色调剂图像随着中间转印带15转动而被传送到二次转印部分20。当色调剂图像被传送到二次转印部分20时，拾取辊51开始在纸张传送系统中旋转以从纸张容器50输送纸张S。由拾取辊51输送的纸张S被传送到传送辊52，被传送槽板53引导并且到达二次转印部分20。在到达二次转印部分20之前，使纸张S临时停止。在相对于上面承载色调剂图像的中间转印带15的运动的适当定时，配准辊(未示出)开始旋转并且重新开始传送纸张S。因此，调整了纸张S与色调剂图像的相对位置。

在二次转印部分20中，二次转印辊22压在支承辊25上，并且中间转印带15位于二次转印辊与支承辊之间。此时，在适当定时传送的纸张S咬合在中间转印带15与二次转印辊22之间。当供电辊26向支承辊25施加极性与色调剂极性相同的电压(二次转印偏压)时，在二次转印辊22与支承辊25之间产生转印电场。然后，在由二次转印辊22和支承辊25形成的二次转印部分20中，中间转印带15上的未定影色调剂图像被同时以静电方式转印到纸张S。

此后，通过二次转印辊22将上面以静电方式转印有色调剂图像的纸张S与中间转印带15剥离，并且将纸张S传送到沿着纸张传送方向布置在二次转印辊22下游的传送带55。传送带55根据在定影单元60中传送纸张S的速度将纸张S传送到定影单元60。定影单元60对已经传送到定影单元60的纸张S上的未定影色调剂图像加热加压，从而使纸张S上的色调剂图像定影。上面形成有定影图像的纸张S被传送到输出纸张堆纸器(未示出)，所述输出纸张堆纸器设置在图像形成装置的输出部分。在色调剂图像转印到纸张S之后，残留在中间转印带15上的残余色调剂随着中间转印带15转动而被传送到清洁部分。清洁支承辊34和中间转印带清洁装置35从中间转印带15上去除残余色调剂。

接下来，将详细描述定影单元60。

图2是定影单元60的示意图。

如图2所示，定影单元60包括定影带61、加压辊62、按压垫63、垫支撑部件64、感应加热器65、铁氧体部件67和驱动电动机68。定影带61(作为定影单元的实例)是可旋转的环形带。加压辊62是可旋转的并且与定影带61的外周表面接触。按压垫63布置在定影带61内侧，并且通过位于按压垫与加压辊之间的定影带61压在加压辊62上。垫支撑部件64支撑按压垫63等。感应加热器65具有与定影带61的外周表面相对应的形状，布置成面向定影带61并与定影带间隔一定空间，并且通过电磁感应沿着定影带61的长度对定影带61加热。铁氧体部件67沿着定影带61的内周表面布置在定影带61内侧并且提高定影带61的加热效率。驱动电动机68驱动定影带61。

在根据本示例性实施例的定影单元60中，定影带61以预定速度旋转，并且随着定影带61的旋转，定影带61使加压辊62沿着图2的箭头C的方向以预定速度旋转。换句话说，加压辊62受到来自定影带61的旋转力作用并且与定影带61一起旋转。加压辊62与定影带61的旋转轴线平行地延伸。弹簧部件(未示出)将加压辊62的两端推向定影带61。在本示例性实施例中，加压辊62以294N(30kgf)的力通过位于加压辊与按压垫之间的定影带61压在按压垫63上。

在根据本示例性实施例的定影单元60中，加压辊62可以与定影带61分离。具体地说，在根据本示例性实施例的定影单元60中，定影带61的位置固定不动，通过闩锁机构69使加压辊62移动以与定影带61接触和分离。闩锁机构69是由例如电动机、偏心凸轮等形成的组合。具体地说，例如，可以通过以下方式使加压辊62与定影带61分离：使偏心凸轮沿着某一方向旋转，并且利用偏心凸轮移动加压辊62的旋转轴线(未示出)。当偏心凸轮沿着相反方向旋转时，加压辊62接近定影带61，并且加压辊62与定影带61接触。

图3A示出定影带61的结构。定影带61从内侧起包括由耐热片材制成的底层61a、导电层61b、弹性层61c和形成外周表面的表面防粘层61d。

使用挠性的、机械坚固的且耐热的材料作为底层61a。这种材料的实例为氟碳树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂、PPS树脂、PFA树脂、PTFE树脂和FEP树脂。底层61a的厚度在10-150μm的范围内，或者可以在30-100μm的范围内。如果底层61a的厚度小于10μm，则定影带61的强度不够。如果底层61a的厚度大于150μm，则定影带61具有低挠性和高热容量，从而需要更多时间升高定影带61的温度。在本示例性实施例中，使用厚度为80μm的聚酰亚胺片材。

导电层61b是通过感应加热器65感生的磁场引起的电磁感应而产生热的层。导电层61b由诸如铁、钴、镍、铜、铝或铬等金属制成，并且其厚度在约1-80μm的范围内。这样确定导电层61b的材料和厚度，即：导电层61b可以具有足够的电阻系数，使得电磁感应所产生的涡电流能够产生足够的热。在本示例性实施例中，使用厚度约10μm的铜层。

弹性层61c的厚度在10-500μm的范围内，或者可以在50-300μm的范围内。弹性层61c的材料是诸如硅橡胶、氟碳橡胶或氟硅橡胶等耐热且导热的材料。在本示例性实施例中，使用硬度为15°(使用JIS-A：JIS-K A-型测试机测量)、厚度为200μm的硅橡胶。

表面防粘层61d与已经转印在纸张S上的未定影色调剂图像直接接触。因此，表面防粘层61d需要具有良好的可防粘性和高耐热性。可以使用诸如聚四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、氟碳树脂、硅树脂、氟硅橡胶、氟碳橡胶、硅橡胶等作为表面防粘层61d的材料。

作为上述定影带61的替代方式，可以使用图3B所示的定影带161。定影带161包括耐热树脂层161a和161c，而导电层161b夹在耐热树脂层161a和161c之间。弹性层161d和表面防粘层161e堆叠在正面。在这种情况下，即使由金属制成的导电层161b的厚度小，定影带161也可以承受反复弯折。耐热树脂层161a和161c的材料不限于耐热树脂。

参考图2，加压辊62包括作为金属芯的圆筒部件62a。在圆筒部件62a的表面上设置有弹性层62b。弹性层62b由诸如硅橡胶、硅橡胶泡沫、氟碳橡胶或氟碳树脂等耐热材料制成。在加压辊62的外表面上设置有表面防粘层62c。

按压垫63由诸如硅橡胶或氟碳橡胶等弹性材料制成，或者由诸如聚酰亚胺树脂、聚苯硫醚(PPS)、聚醚砜(PES)或液晶聚合物(LCP)等耐热树脂制成。按压垫63在略微大于纸张S通过区域(纸张通过区域)的区域上沿着定影带61的宽度延伸，使得加压辊62可以基本在按压垫63的整个长度上压在按压垫63上。按压垫63与定影带61之间的接触表面是具有与加压辊62的外表面相对应的形状的凹状弯曲表面。结果，按压垫63与加压辊62的咬合宽度足够大。

在按压垫63与定影带61之间布置有滑片63a，以便在定影咬合区N中减小按压垫63与定影带61之间的摩擦。滑片63a由诸如聚酰亚胺膜或浸渍氟碳树脂的玻璃纤维片等低摩擦且高耐磨的材料制成。此外，向定影带61的内周表面施加润滑剂。可以使用氨基改性硅油、二甲基硅油等作为润滑剂。因此，减小了定影带61与按压垫63之间的摩擦，因而定影带61平滑地旋转。

垫支撑部件64是轴线沿着定影带61的宽度延伸的棒状部件。按压垫63连接在垫支撑部件64的面向加压辊62的一部分上，垫支撑部件64受到加压辊62向按压垫63施加的压力。因此，使用具有以下刚度的材料作为垫支撑部件64的材料，即：在垫支撑部件64受到来自加压辊62的压力时发生的挠度小于预定水平，例如等于或小于1mm。此外，如下文所述，垫支撑部件64需要不易被感应加热器65的感应所加热。因此，可以使用以下材料作为垫支撑部件64的材料，即：诸如填充玻璃纤维的PPS、苯酚树脂、聚酰亚胺树脂、液晶聚合物、耐热玻璃等耐热树脂，或例如铝等具有低电阻系数并且不会对感应加热反应的金属。

铁氧体部件67和热敏电阻70固定在垫支撑部件64上。铁氧体部件67由高磁导率的材料(铁氧体、坡莫合金等)制成，使得感应加热器65可以有效地对定影带61加热。通过弹簧部件71将检测定影带61的温度的热敏电阻70固定在垫支撑部件64上。热敏电阻70压在定影带61的内周表面上。在本示例性实施例中，热敏电阻70沿着纵向布置在定影带61的中部，另一个热敏电阻(未示出)布置在定影带61的一端。在垫支撑部件64的邻近定影带61的位置上设置有热敏开关(未示出)。代替检测定影带61温度的热敏电阻70(以及另一个热敏电阻)或者除了检测定影带61温度的热敏电阻70(以及另一个热敏电阻)以外，可以设置检测加压辊62的表面温度的热敏电阻。

在垫支撑部件64的沿着轴向的两端布置有旋转导向装置80(见图4)。旋转导向装置80支撑定影带61，受到来自驱动电动机68(见图2)的驱动力，并且利用该驱动力使定影带61旋转。旋转导向装置80支撑定影带61的内周表面的两端，因而定影带61在旋转时保持预定形状(例如，大致环形)。图4是从沿着纸张S传送方向的上游侧观看的定影单元60的端部的局部视图，示出定影带61如何被旋转导向装置80之一支撑。

如图4所示，旋转导向装置80包括端盖81、驱动齿轮82和旋转轴83。端盖81插入定影带61的端部并且支撑定影带61。驱动齿轮82与端盖81形成一体并且沿着定影带61的轴向布置在端盖81外侧。旋转轴83与垫支撑部件64形成一体并且可旋转地支撑端盖81和驱动齿轮82。在本示例性实施例中，当向驱动齿轮82施加来自驱动电动机68(见图2)的旋转驱动力时，端盖81和驱动齿轮82围绕旋转轴83旋转。然后，端盖81和驱动齿轮82使定影带61旋转。当加压辊62的外周表面由于闩锁机构69而与定影带61接触时，定影带61使加压辊62旋转。

接下来，将描述感应加热器65。如图2所示，感应加热器65包括基部65a、励磁线圈65b和励磁电路65c。基部65a沿着定影带61的宽度延伸，并且具有面向定影带61的形状与定影带61形状相对应的弯曲内表面。基部65a支撑励磁线圈65b。励磁电路65c向励磁线圈65b提供高频电流。

基部65a的材料是诸如苯酚树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂或液晶聚合物等绝缘且耐热的材料。例如，励磁线圈65b是通过卷绕利兹线(Litz wire)制成的线圈，所述利兹线包括多股铜线，每股铜线的直径在0.1-0.5mm的范围内并且涂敷有耐热绝缘材料(例如，聚酰亚胺树脂、聚酰胺-酰亚胺树脂等)。线圈具有多个(例如，11个)闭合线圈，闭合线圈呈长圆形、椭圆形或矩形。通过粘合剂使励磁线圈65b形成一体，并且在保持卷绕形状的同时固定在基部65a上。励磁线圈65b与定影带61的导电层61b之间的距离、铁氧体部件67与导电层61b之间的距离设为等于或小于5mm(例如，约2.5mm)，这是因为上述距离越小，吸收磁通量的效率越高。

在感应加热器65中，当励磁电路65c向励磁线圈65b提供高频电流时，在励磁线圈65b周围重复产生并耗散磁通量。在本示例性实施例中，高频电流的频率在20-100kHz的范围内。然而，该范围可以为例如10-500kHz。当励磁线圈65b产生的磁通量通过定影带61的导电层61b时，在定影带61的导电层61b中产生抵消该磁通量变化的磁通量，因而在导电层61b中产生涡电流。在导电层61b中，涡电流(I)产生与导电层61b的趋肤电阻(R)成正比的焦耳热(W＝I²R)，从而加热定影带61。此时，图像形成装置的控制器40(见图1)基于热敏电阻70检测的温度控制电力或向励磁线圈65b提供高频电流的时间。因此，定影带61的温度保持在预定水平。

当根据本示例性实施例的图像形成装置开始形成色调剂图像的操作时，电力供应至感应加热器65和用于驱动定影带61的驱动电动机68，从而启动定影单元60。然后，定影带61旋转。此时，闩锁机构69使加压辊62与定影带61分开。当定影带61面向感应加热器65地通过加热区域时，在定影带61的导电层61b中感生涡电流，因而加热定影带61。此后，闩锁机构69在预定定时使加压辊62的外周表面接触定影带61。然后，定影带61使加压辊62旋转。下面将描述加压辊62与定影带61接触的定时。

当定影带61被加热到预定温度时，上面已经形成有未定影色调剂图像的纸张S被输送到(进入)定影带61与加压辊62相互接触的定影咬合区N(作为接触部分的实例)。在定影咬合区N中，纸张S和在纸张S上形成的色调剂图像被定影带61加热并且被定影带61和加压辊62(作为加压部件的实例)加压，从而将色调剂图像定影在纸张S上。随后，纸张S由于定影带61曲率的变化而与定影带61脱离，并且被传送到设置在图像形成装置的输出单元中的纸张堆纸器(未示出)。在定影咬合区N的下游可以布置剥离辅助部件75，该剥离辅助部件用于在完成定影之后从定影带61上剥离纸张S。

在根据本示例性实施例的定影单元60中，因为定影带61的热容量非常低，所以定影带61在短时间内被加热，从而预热时间极短。定影单元60具有良好的按需性能，从而降低了待机功率消耗。由于按压垫63，定影带61与加压辊62之间的咬合区具有大的宽度，从而热量平稳地从定影带61传递到纸张S。因此，定影单元60具有高定影性能。

将详细描述将加压辊62压在定影带61上和将加压辊62与定影带61分离的操作。

图5是图1所示的控制器40的结构图。虽然控制器40具有控制图像形成装置整体的功能，但是图5仅示出了与定影单元60的操作有关的结构图。

控制器40的中央处理单元(CPU)91根据存储在只读存储器(ROM)92中的程序执行处理，同时向随机存取存储器(RAM)93发送数据和接收来自随机存取存储器(RAM)93的数据。来自开关2的电源打开信息、来自UI 41的操作信息以及来自热敏电阻70的温度信息通过输入/输出接口95输入至控制器40。另一方面，控制器40通过输入/输出接口95向驱动定影带61的驱动电动机68、使加压辊压在定影带61上并且使加压辊与定影带61分开的闩锁机构69以及励磁电路65c输出控制信号。

图6是在定影操作期间由控制器40执行的处理的流程图。

在本示例性实施例中，当操作开关2并且打开电源时，控制器40向驱动电动机68输出控制信号并且开始驱动定影带61(步骤S101)。控制器40还向励磁电路65c输出控制信号，并且通过向励磁线圈65b提供高频电流产生感应而对定影带61加热(步骤S102)。接下来，控制器40获得热敏电阻温度Tx(通过热敏电阻70测量的温度)(步骤S103)，并且基于热敏电阻温度Tx获得定影带温度T(定影带61的表面温度)(步骤S104)。

控制器40判断在步骤S104中获得的定影带温度T是否等于或高于预定的设置温度T1(步骤S105)。在本示例性实施例中，设置温度T1是适合用定影单元60使纸张S上的色调剂图像定影的温度范围的下限。如果判断定影带温度等于或高于设置温度T1，则控制器40向闩锁机构69输出控制信号，以使加压辊62闩锁到(接触)定影带61(步骤S106)。然后，纸张S通过定影咬合区N，并且使色调剂图像定影在纸张S上。因为加压辊62由于步骤S106中执行的闩锁而与定影带61接触，所以加压辊62的温度升高。

在根据本示例性实施例的定影单元60中，在预热过程中，定影带61在与加压辊62分离的同时旋转，并且定影带61通过感应被加热。当定影带温度61达到预定的设置温度时，使加压辊62与定影带61接触。因此，加压辊62在预热过程中不会从定影带61带走热量，因而定影带61的温度迅速升高。因此，缩短了定影单元60的预热。在这种结构的情况下，定影单元60在短时间内变为可以操作，从而减少了用户等待时间。此外，在本示例性实施例中，不必预先加热定影带61，从而降低了待机电功率。

图7是示出加压辊62的温度的曲线图。在图7中，实线表示加压辊62的温度。图7的实线显示出加压辊62表面的预定部分(以下称为“特定部分”)的温度的变化。在图7中，虚线表示定影单元60的功率消耗，长短交替的点划线表示定影带61的温度。

在本示例性实施例中，在预热过程中，加压辊62不被加热，而定影带61被感应加热器65加热。具体地说，在通过闩锁机构69使加压辊62与定影带61分离的状态下，在定影带61的导电层61b中感生涡电流，因而定影带61被加热。此后，闩锁机构69使加压辊62与定影带61接触。然后，热量从定影带61传递到加压辊62。

参考图7，当开始向定影单元60供应电力时(如标记6A所示)，定影带61的温度根据电力的供应而升高(如标记6B所示)。然后，在本示例性实施例中，如上文所述，当定影带61的温度等于或高于设置温度T1时，控制器40驱动闩锁机构69并且加压辊62与定影带61接触。因此，在定影咬合区N内，热量从定影带61传递至加压辊62的特定部分，并且特定部分的温度升高(如标记6C所示)。当加压辊62完成第一圈旋转时，特定部分再次到达定影咬合区N，并且特定部分的温度升高了约15℃(见标记6D)。

同样，当加压辊62完成第二圈旋转时，特定部分再次到达定影咬合区N，并且特定部分的温度升高了约10℃(见标记6E)。此外，当加压辊62完成第三圈旋转时，特定部分再次到达定影咬合区N，并且特定部分的温度升高了约5℃(见标记6F)。随着加压辊62的旋转圈数增加，特定部分的温度接近定影带61的温度。因此，随着加压辊62的旋转圈数增加，特定部分在通过定影咬合区N时的温度的增加速度(特定部分通过定影咬合区N之后的温度/特定部分通过定影咬合区N之前的温度)减小。

图8A和图8B示出加压辊62在其第一圈旋转期间的温度分布。

当加压辊62与定影带61接触时，热量从定影带61传递到加压辊62。因此，如图8A中的粗线所示，在加压辊62表面的与定影咬合区N接触的一部分中、以及在加压辊62表面的与定影咬合区N接触的同时经过定影咬合区N的一部分中产生被加热部分。

标记X表示的白色圆圈是以下部分：当闩锁机构69使加压辊62与定影带61接触时，加压辊62表面的位于定影咬合区N的出口(定影咬合区N的下游端)的部分(该部分以下称为“下游部分X”)。在图8A中，标记Y表示的黑色圆圈是以下部分：当闩锁机构69使加压辊62与定影带61接触时，加压辊62表面的位于定影咬合区N的入口(定影咬合区N的上游端)的部分(该部分以下称为“上游部分Y”)。

加压辊62表面的位于下游部分X的下游(沿着加压辊62的旋转方向的下游)的部分是未被定影带61加热的未加热部分。因为下游部分X在定影咬合区N内的时间非常短，所以下游部分X的温度大约与未加热部分相同。另一方面，因为上游部分Y经过了几乎全部定影咬合区N，所以上游部分Y的温度与被加热部分的温度一样高。此外，加压辊62的表面温度从下游部分X向上游部分Y逐渐升高。

当纸张S传送到图8A所示状态下的定影咬合区N时，加压辊62的未加热部分与纸张S的前端和背面(与上面形成色调剂图像的一侧相反)接触。也就是说，加压辊62的低温部分与纸张S的前端和背面接触。此后，在本示例性实施例中，随着纸张S向下游移动，加压辊62外周表面的位于下游部分X与上游部分Y之间的区域(以下被称为“中间区域”)与纸张S的背面接触。换句话说，加压辊62的温度较高的部分与纸张S的背面接触。此后，加压辊62的被加热部分与纸张S的背面接触。换句话说，加压辊62的温度更高的部分与纸张S的背面接触。中间区域是加压辊62的外周表面的以下区域：在闩锁机构69使定影带61与加压辊62的外周表面相互接触时与定影带61接触的区域，和当加压辊62旋转时重复到达定影咬合区N的区域。

结果，在本示例性实施例的情况下，色调剂图像Tz的各部分具有不同的光泽度(如图8B所示)，也就是说，色调剂图像Tz具有不均匀的光泽度。具体地说，色调剂图像Tz在纸张S的沿着传送方向的下游区域中的部分的光泽度低。纸张S的区域越靠近上游，在纸张S的该区域上形成的色调剂图像Tz的光泽度越高。具体地说，纸张S的与未加热部分接触的区域被供应较少的热量，从而色调剂图像Tz在该区域上的部分的光泽度低。相反，纸张S的与被加热部分接触的区域被供应较多的热量，从而色调剂图像Tz在该区域上的部分的光泽度高。

图9A和图9B示出在加压辊62已经开始第二圈旋转之后的定影单元60的状态。

在上述情况下，纸张S在加压辊62的第一圈旋转过程中被传送到定影咬合区N。图9A示出纸张在加压辊62已经开始第二圈旋转之后被传送到定影咬合区N的情况。在图9A中，在加压辊62中画出两条粗线。里面的粗线表示在加压辊62第一圈旋转过程中加压辊62的被定影带61加热的部分。外面的粗线表示在加压辊62第二圈旋转过程中加压辊62的已经被定影带61加热的部分。在加压辊62的第一圈旋转过程中，加压辊62的整个外周与定影带61接触，从而在里面的粗线上不存在未加热部分。

如果纸张S进入图9A所示状态下的定影咬合区N，那么加压辊62如上述情况一样与纸张S的背面接触。在图9A的情况下，加压辊62的已经被加热的部分第一次与纸张S的背面接触。此后，在本示例性实施例中，加压辊62的已经被加热的部分第二次与纸张S的背面接触。

结果，如图9B所示，色调剂图像Tz的位于纸张S前端侧的区域A的光泽度低。色调剂图像Tz的位于纸张S后端侧的区域B的光泽度高。也就是说，在这种情况下，色调剂图像Tz也具有不均匀的光泽度(光泽度差异)。即使加压辊62在第二圈旋转过程中被加热，加压辊62的表面的(位于下游部分X与上游部分Y之间的)中间区域的温度也从下游部分X向上游部分Y升高。因此，如图9B所示，色调剂图像Tz的位于区域A与区域B之间的区域C具有中等光泽度。

在根据本示例性实施例的定影单元60的情况下，如上文所述，色调剂图像Tz的各部分根据纸张S进入定影咬合区N的定时而具有不同的光泽度。为了防止这种情况，在本示例性实施例中，在下述定时使加压辊62与定影带61接触，从而减小光泽度差异。

图10示出根据本示例性实施例的加压辊62的接触定时。

在本示例性实施例中，控制器40基于在纸张S传送路径上设置的传感器(未示出)的输出获取纸张S在图像形成装置中的位置。当纸张S到达预定位置时，根据本示例性实施例的控制器40驱动闩锁机构69，使加压辊62与定影带61接触。因此，加压辊62开始旋转。同时，纸张S进一步被传送并且到达定影咬合区N。在本示例性实施例中，如图10所示，当纸张S进入定影咬合区N时，纸张S的前端位于(接触)下游部分X与上游部分Y之间的中间区域。在根据本示例性实施例的图像形成装置中，通过调整(控制)驱动闩锁机构69的定时(即，加压辊62移动的定时)，使纸张S的前端位于中间区域。作为选择，通过控制纸张S的传送定时，可以使纸张S的前端位于中间区域。

具体地说，在根据本示例性实施例的定影单元60中，定影带61以预定的恒定速度移动。因此，从加压辊62与定影带61接触的时刻到中间区域到达定影咬合区N(定影咬合区N的入口)的时刻的期间是恒定的。纸张S的传送速度也是预定的，从而可以计算纸张S在该期间中移动的距离。因此，在本示例性实施例中，在纸张S到达位于定影咬合区N上游的预定位置时，驱动闩锁机构69，使加压辊62与定影带61接触。因此，在加压辊62上形成中间区域，并且中间区域随着加压辊62旋转而向下游移动。然后，如图10所示，中间区域在纸张S的前端到达定影咬合区N的同时到达定影咬合区N。换句话说，在中间区域到达定影咬合区N时，纸张S进入定影咬合区N。在这种情况下，如图10所示，纸张S的前端与中间区域接触。

在图10所示的情况下，加压辊62的整个外周表面与定影带61接触，因而加压辊62的表面温度的不均匀性低。因此，在本示例性实施例的情况下，色调剂图像Tz的光泽度的不均匀性低。准确地说，如图10的放大视图(见箭头)所示，加压辊62的位于下游部分X与定影咬合区N的入口之间的区域A与定影带61接触两次。也就是说，区域A与定影带61接触两次并且被加热两次。

如果已经被加热两次的区域A随着加压辊62旋转而与纸张S接触，则色调剂图像Tz的被区域A加热的部分可以具有高光泽度。然而，如上文所述，位于下游部分X与上游部分Y之间的中间区域仅短时间与定影带61接触，使得中间区域的表面温度低于加压辊62的其他部分的表面温度。因此，虽然区域A被加热两次，但是区域A的温度增加小。因此，加压辊62的温度不均匀性低，并且色调剂图像Tz的光泽度不均匀性低。

即使在本示例性实施例的情况下，加压辊62的低温部分也可能与纸张S接触，因而色调剂图像Tz的一部分可能具有低光泽度。如上文所述，加压辊62的位于上游部分Y与定影咬合区N的入口之间的区域B(见图10)的温度低于位于上游部分Y的更上游的部分的温度。因此，色调剂图像Tz的被区域B加热的部分可能具有低光泽度。然而，如图10所示，通常在纸张S的前端设置空白，并且在空白中不形成色调剂图像Tz。因此，低温区域B与纸张S的空白接触，使得区域B不可能影响色调剂图像Tz。结果，在这种情况下也降低了色调剂图像Tz的光泽度不均匀性。

参考图11A和图11B(示出另一种状态下的定影单元60)，进一步描述定影单元60。首先，参考图11A，描述纸张S的前端与加压辊62的位于下游部分X的更下游的部分接触的情况。换句话说，纸张S的前端与加压辊62的未被定影带61加热的部分(未加热部分)接触。在这种情况下，当加压辊62从图11A所示状态旋转一圈时，未加热部分与纸张S接触。在这种情况下，对于未加热部分与纸张S接触的情况和被加热部分与纸张S接触的情况，从加压辊62传递到纸张S的热量是不同的，因而色调剂图像Tz可能具有不均匀光泽度。因此，在上述示例性实施例中，定影单元60的构造为：当纸张S进入定影咬合区N时，纸张S的前端与加压辊62的位于下游部分X的上游的部分接触。

参考图11B，描述纸张S的前端与加压辊62的位于上游部分Y的更上游的部分接触的情况。在这种情况下，如图11B所示，加压辊62的位于上游部分Y与接触纸张S前端的部分之间的部分(被二次加热部分)被定影带61加热两次。在这种情况下，当加压辊62从图11A所示状态旋转一圈时，被二次加热部分与纸张S接触。在这种情况下，对于被二次加热部分与纸张S接触的情况和其他部分(被一次加热部分)与纸张S接触的情况，从加压辊62传递到纸张S的热量是不同的，因而色调剂图像Tz可能具有如上文所述的不均匀光泽度。因此，在上述示例性实施例中，定影单元60的构造为：当纸张S进入定影咬合区N时，纸张S的前端与加压辊62的位于上游部分Y的下游的部分接触。

在上述情况下，纸张S在加压辊62完成第一圈旋转时到达定影咬合区N。然而，如图12(示出定影单元60的另一种状态)所示，纸张S可以在加压辊62完成第二圈旋转时到达定影咬合区N。作为另一种选择，纸张S不是在加压辊62完成完成第二圈旋转时，而是可以在加压辊62完成第三圈或第四圈旋转时到达定影咬合区N。此外，纸张S可以在加压辊62完成第N圈旋转时到达定影咬合区N(其中，N是整数)。

虽然上文没有说明，但是在图7中，标记SB表示在加压辊62完成第一圈旋转时到达定影咬合区N的纸张S。标记SD表示在加压辊62完成第三圈旋转时到达定影咬合区N的纸张S。在这些情况下，如上文所述，色调剂图像Tz具有基本均匀的光泽度。图7中的标记SA表示在加压辊62的第一圈旋转过程中到达定影咬合区N的纸张S。标记SC表示在加压辊62的第二圈旋转过程中到达定影咬合区N的纸张S。在这些情况下，如上文所述，加压辊62具有不均匀的温度，并且色调剂图像Tz具有不均匀的光泽度。

在上述示例性实施例中，当打开电源时，在预热操作过程中使加压辊62不与定影带61接触。不仅当打开电源时，而且例如当使用者打开图像读取装置(未示出)的台板盖(未示出)时、当把文档放置在自动文档馈送器(未示出)时以及当从PC(未示出)接收到打印信号时，执行这种预热操作。

在上述示例性实施例中，通过感应加热器65来加热定影带61。然而，本发明不限于此。例如，通过在定影带61内部设置陶瓷加热器来仅加热定影带61的一部分。在本示例性实施例中，定影单元60具有定影带61。作为定影带61的替代方式，可以使用辊状部件。通过布置成与辊状部件的外周表面接触的加热辊，或者通过布置在辊状部件内部的加热器来加热这种辊状部件。在本示例性实施例中，使加压辊62可以与定影带61接触和分离。然而，本发明不限于此，并且使定影带61可以与加压辊62接触和分离。

出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前述说明。前述说明并非意在穷举或将本发明限制在所披露的具体形式。显然，对于本技术领域的技术人员来说，可以进行多种修改和变型。选择和说明这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，从而使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。本发明的范围由所附权利要求及其等同内容限定。

Claims (6)

1.一种图像形成装置，包括：

图像形成单元，所述图像形成单元在记录介质上形成图像；

定影单元，所述定影单元对从所述图像形成单元传送来的所述记录介质加热，并且使所述记录介质上的所述图像定影；

加压部件，所述加压部件是可旋转的并且具有外周表面，所述加压部件相对于所述定影单元从所述加压部件与所述定影单元分离的位置移动到所述外周表面与所述定影单元接触的位置，当所述记录介质进入所述定影单元与所述外周表面之间的接触部分时，所述加压部件在旋转的同时对所述记录介质加压；以及

控制器，所述控制器控制所述记录介质的传送和所述外周表面的区域到达所述接触部分的时间，所述区域在所述定影单元与所述外周表面接触时与所述定影单元接触，并且随着所述加压部件旋转而重复到达所述接触部分，使得当所述区域随着所述加压部件旋转而到达所述接触部分时，已经被传送的所述记录介质进入接触部分。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，

其中，所述控制器控制所述记录介质的传送和所述区域到达所述接触部分的时间，使得已经被传送的所述记录介质的前端在所述接触部分中与所述区域接触。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，

其中，所述加压部件在与所述定影单元接触之后以预定速度旋转，并且

所述控制器通过控制所述加压部件与所述定影单元接触的接触定时来控制所述区域到达所述接触部分的时间。

4.一种图像形成装置，包括：

图像形成单元，所述图像形成单元在记录介质上形成图像；

定影单元，所述定影单元对从所述图像形成单元传送来的所述记录介质加热，并且使所述记录介质上的所述图像定影；

加压部件，所述加压部件是可旋转的并且具有外周表面，当所述定影单元的温度达到预定温度时，所述加压部件相对于所述定影单元从所述加压部件与所述定影单元分离的位置移动到所述外周表面与所述定影单元接触的位置，当所述记录介质进入所述定影单元与所述外周表面之间的接触部分时，所述加压部件在旋转的同时对所述记录介质加压；以及

控制器，所述控制器控制所述记录介质的传送和所述外周表面的区域到达所述接触部分的到达时间，所述区域在所述定影单元与所述外周表面接触时与所述定影单元接触，并且随着所述加压部件旋转而重复到达所述接触部分，使得当所述区域随着所述加压部件旋转而到达所述接触部分时，已经被传送的所述记录介质进入所述接触部分。

5.一种图像形成装置，包括：

图像形成单元，所述图像形成单元在记录介质上形成图像；

定影单元，所述定影单元以预定速度旋转，对从所述图像形成单元传送来的所述记录介质加热，并且使所述记录介质上的所述图像定影；

加压部件，所述加压部件是可旋转的并且具有外周表面，所述加压部件相对于所述定影单元从所述加压部件与所述定影单元分离的位置移动到所述外周表面与所述定影单元接触的位置，并且所述加压部件受到来自所述定影单元的驱动力而开始旋转，当所述记录介质进入所述定影单元与所述外周表面之间的接触部分时，所述加压部件在旋转的同时对所述记录介质加压；以及

控制器，所述控制器控制所述加压部件相对于所述定影单元移动的时间，

其中，当所述定影部件与所述外周表面接触时，所述外周表面的与所述定影部件接触的区域随着所述加压部件旋转而重复到达所述接触部分，并且

所述控制器控制所述加压部件相对于所述定影单元移动的时间，使得当已经被传送的所述记录介质进入所述接触部分时，所述区域到达所述接触部分。

6.根据权利要求5所述的图像形成装置，

其中，所述控制器控制所述加压部件相对于所述定影部件移动的时间，使得已经被传送的所述记录介质的前端在所述接触部分中与所述区域接触。

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