CN102830605B - 定影装置、加热装置和图像形成设备 - Google Patents

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CN102830605B CN201210061276.1A CN201210061276A CN102830605B CN 102830605 B CN102830605 B CN 102830605B CN 201210061276 A CN201210061276 A CN 201210061276A CN 102830605 B CN102830605 B CN 102830605B
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Abstract

本发明公开了一种定影装置、加热装置和图像形成设备。定影装置包括:定影部件,其能够循环移动并且将记录材料上的图像定影至记录材料;被加热部件,其与定影部件至少部分地分离;加热单元,其对定影部件和被加热部件进行加热;被加热部件移动单元,其使被加热部件朝向定影部件移动;以及定影部件移动单元,其使定影部件以第一速度移动,并且在被加热部件移动之后使定影部件以高于第一速度的第二速度移动。

Description

定影装置、加热装置和图像形成设备
技术领域
本发明涉及定影装置、加热装置和图像形成设备。
背景技术
例如,日本未审查专利申请公开No.8-286549提出了一种图像形成设备,其包括构造如下的单元:如果复印份数为预定数量或更小,则以高的复印速度开始复印,如果复印份数为预定数量或更大,则以低的复印速度开始复印,并且如果加热辊的温度低于预定温度,之后加热辊的温度变得高于预定温度或者所经过的片材数量少于预定数量,则将复印速度变为高速。
此外,例如日本未审查专利申请公开No.2009-282413披露了一种定影装置,其中如果定影带的温度降低并且由温度传感器测得的热敏磁性部件的温度达到基准设定温度,则操作电动缸以使热敏磁性部件与定影带的内周表面接触。
发明内容
本发明旨在限制因将图像定影至记录材料的定影部件的温度降低而可能出现的定影处理的处理效率降低,并且限制因将热量供应至被加热体的供应部件的温度降低而可能出现的加热处理的处理效率降低。
根据本发明的第一方面,提供一种定影装置,包括:定影部件,其能够循环移动,并且将记录材料上的图像定影在所述记录材料上;被加热部件,其与所述定影部件至少部分地分离;加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;被加热部件移动单元,其使所述被加热部件朝向所述定影部件移动;以及定影部件移动单元,其使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件移动之后使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
根据本发明的第二方面,在根据第一方面所述的定影装置中,所述定影部件移动单元可以使所述定影部件所述第二速度移动,然后使所述定影部件以高于所述第二速度的第三速度移动,并且所述定影部件还可以包括电源单元,当所述定影部件以所述第二速度移动时所述电源单元将预定电力供应至所述加热单元,并且当所述定影部件以所述第三速度移动时所述电源单元将比所述预定电力更高的电力供应至所述加热单元。
根据本发明的第三方面,在根据第一方面所述的定影装置中,所述被加热部件移动单元可以利用可变形部件使所述被加热部件朝向所述定影部件移动,所述可变形部件在受热时发生变形。
根据本发明的第四方面,在根据第三方面所述的定影装置中,所述可变形部件可以由形状记忆合金形成。
根据本发明的第五方面,在根据第一方面所述的定影装置中,在所述被加热部件移动单元使所述被加热部件移动之前,所述定影装置可以是与所述被加热部件分离的。
根据本发明的第六方面,在根据第一方面至第五方面中任一方面所述的定影装置中,所述加热单元可以包括热源,并且通过将热量从所述热源传递至所述定影部件来加热所述定影部件,并且可以通过将热量从为所述被加热部件提供的热源传递至所述被加热部件来加热所述被加热部件。
根据本发明的第七方面,在根据第一方面至第五方面中任一方面所述的定影装置中,所述定影部件可以包括能够通过电磁感应被加热的导热层,所述加热单元可以通过产生与所述定影部件的导热层相交的交变磁场来加热所述定影部件,并且可以利用所述加热单元所产生的交变磁场来加热所述被加热部件。
根据本发明的第八方面,提供一种加热装置,包括:供应部件,其能够循环移动并且将热量供应至被加热体;被加热部件,其与所述供应部件至少部分地分离;加热单元,其对所述供应部件和所述被加热部件进行加热;被加热部件移动单元,其使所述被加热部件朝向所述供应部件移动;以及供应部件移动单元,其使所述供应部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件移动之后使所述供应部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
根据本发明的第九方面,提供一种图像形成设备,包括:图像形成单元,其在记录材料上形成图像;定影部件,其能够循环移动,并且将由所述图像形成单元形成在所述记录材料上的图像定影至所述记录材料;被加热部件,其与所述定影部件至少部分地分离;加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;被加热部件移动单元,其使所述被加热部件朝向所述定影部件移动;以及定影部件移动单元,其使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件移动之后使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
根据本发明的第十方面,提供一种定影装置,包括:定影部件,其能够循环移动,并且将记录材料上的图像定影在所述记录材料上;被加热部件,其能够相对于所述定影部件前进和退避;加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;被加热部件移动单元,在所述定影部件执行将图像定影至所述记录材料的处理之前,所述被加热部件移动单元使所述被加热部件的至少一部分与被所述加热单元加热的所述定影部件接触预定时间或者直到所述被加热部件的温度达到预定温度为止,在经过所述预定时间之后或者在所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述定影部件分离,并且在所述定影部件开始执行将图像定影至所述记录材料的处理之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述定影部件再次接触;以及定影部件移动单元,在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之前所述定影部件移动单元使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之后所述定影部件移动单元使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
根据本发明的第十一方面,在根据本发明第十方面所述的定影装置中,在所述定影部件开始执行将图像定影至所述记录材料的处理之后并且在被所述加热单元加热的所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后,所述被加热部件移动单元可以使所述被加热部件与所述定影部件再次接触。
根据本发明的第十二方面,在根据第十方面所述的定影装置中,所述预定时间可以根据所述被加热部件的温度而变化。
根据本发明的第十三方面,在根据第十方面所述的定影装置中,可以根据所述被加热部件的温度来控制所述被加热部件是与所述定影部件连续接触还是与所述定影部件分离。
根据本发明的第十四方面,提供一种加热装置,包括:供应部件,其能够循环移动并且将热量供应至被加热体;被加热部件,其能够相对于所述供应部件前进和退避;加热单元,其对所述供应部件和所述被加热部件进行加热;被加热部件移动单元,在所述供应部件对所述被加热体执行加热处理之前所述被加热部件移动单元使所述被加热部件的至少一部分与被所述加热单元加热的供应部件接触预定时间或者直到所述被加热部件的温度达到预定温度为止,在经过所述预定时间之后或者在所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后所述被加热部件移动单元将所述被加热部件与所述供应部件分离,并且在所述供应部件开始加热被加热体的处理之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述供应部件再次接触;以及供应部件移动单元,在所述被加热部件与所述供应部件再次接触之前所述供应部件移动单元使所述供应部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件与所述供应部件再次接触之后所述供应部件移动单元使所述供应部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
根据本发明的第十五方面,在根据第十二方面所述的加热装置中,所述预定时间可以根据所述被加热部件的温度而变化。
根据本发明的第十六方面,在根据第十二方面所述的加热装置中,可以根据所述被加热部件的温度控制所述被加热部件是与所述供应部件连续接触还是与所述供应部件分离。
根据本发明的第十七方面,提供一种图像形成设备,包括:图像形成单元,其在记录材料上形成图像;定影部件,其能够循环移动,并且将由所述图像形成单元形成在所述记录材料上的图像定影至所述记录材料;被加热部件,其能够相对于所述定影部件前进和退避;加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;被加热部件移动单元,在所述定影部件执行将图像定影至所述记录材料的处理之前所述被加热部件移动单元使被加热部件的至少一部分与被所述加热单元加热的定影部件接触预定时间或者直到所述被加热部件的温度达到预定温度为止,在经过所述预定时间之后或者在所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后所述被加热部件移动单元将所述被加热部件与所述定影部件分离,并且在所述定影部件开始执行将图像定影至所述记录材料的处理之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述定影部件再次接触;以及定影部件移动单元,在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之前所述定影部件移动单元使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之后所述定影部件移动单元使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
根据本发明的第十八方面,在根据第十三方面所述的图像形成设备中,所述预定时间可以根据所述被加热部件的温度而变化。
根据本发明的第十九方面,在根据第十三方面所述的图像形成设备中,可以根据所述被加热部件的温度来控制所述被加热部件是与所述定影部件连续接触还是与所述定影部件分离。
在第一方面的情形下,可以限制因将图像定影至记录材料的定影部件的温度降低而可能使定影处理的处理效率降低的情况。
在第二方面的情形下,可以提高所述定影处理的处理效率。
在第三方面的情形下,可以简化使所述被加热部件朝向所述定影部件移动的机构。
在第四方面的情形下,所述可变形部件可以由单个部件形成。
在第五方面的情形下,与所述被加热部件的一部分与所述定影部件接触的情形相比,几乎不减少所述定影部件的热量。
在第六方面的情形下,可以采用简单的构造来对所述定影部件和所述被加热部件进行加热。
在第七方面的情形下,可以快速升高所述定影部件的温度。
在第八方面的情形下,可以限制因将热量供应至被加热体的供应部件的温度降低而可能使加热处理的处理效率降低的情况。
在第九方面的情形下,可以限制因将图像定影至记录材料的定影部件的温度降低而可能使定影处理的处理效率降低的情况。
在第十方面的情形下,可以限制因将图像定影至记录材料的定影部件的温度降低而可能使定影处理的处理效率降低的情况。
在第十一方面的情形下,可以防止所述被加热部件在低温下与定影部件接触。
在第十四方面的情形下,可以限制因将热量供应至被加热体的供应部件的温度降低而可能使加热处理的处理效率降低的情况。
在第十七方面的情形下,可以限制因将图像定影至记录材料的定影部件的温度降低而可能使定影处理的处理效率降低的情况。
在第十二方面、第十五方面和第十八方面中任一方面的情形下,可以使所述被加热部件在较早定时与所述定影部件或所述供应部件再次接触。
在第十三方面或第十九方面的情形下,如果所述被加热部件的温度高,则可以使所述被加热部件与所述定影部件连续接触。
在第十六方面的情形下,如果所述被加热部件的温度高,则可以使所述被加热部件与所述供应部件连续接触。
附图说明
将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例,其中:
图1是示出根据示例性实施例的打印机的示意图;
图2是用于说明定影装置的示意图;
图3是用于说明定影装置的示意图;
图4是用于说明定影装置的示意图;
图5A和图5B是示出定影带的剖面构造等的示意图;
图6A和图6B是用于说明热敏磁性部件的示意图;
图7是当从片材传送方向上的上游侧观察定影装置时定影装置的剖视图;
图8是示出由控制单元执行的处理的流程图;
图9是用于说明可变形部件周围的结构的示意图;
图10A是示出热敏磁性部件的温度等于或低于磁导率变化起始温度的状态的示意图,并且图10B是示出热敏磁性部件的温度等于或高于磁导率变化起始温度的状态的示意图;
图11是示出在对多个片材执行定影处理时定影带的温度变化的示意图;
图12是示出定影装置的另一个示例性实施例的示意图;
图13A至图13C是示出可变形部件的另一个构造实例的示意图;
图14是示出可变形部件的另一个构造实例的示意图;
图15A和图15B是用于说明加热部件的示意图;
图16是示出定影装置的另一个示例性实施例的示意图;
图17是示出热敏磁性部件没有被加热的定影装置的示意图;
图18是用于说明定影带和热敏磁性部件的发热比等的示意图;
图19A和图19B是示出形成在热敏磁性部件中的缝的示意图;
图20A和图20B是示出定影装置的另一个示例性实施例的示意图;以及
图21是当从图20A中箭头XXI所示的方向观察传动机构时的示意图。
具体实施方式
下面,将参考附图说明本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本示例性实施例的打印机10的示意图。
作为图像形成设备实例的打印机10包括形成打印机10主体的壳体12。打印机10包括光扫描装置54。光扫描装置54固定至壳体12。打印机10包括设置在光扫描装置54附近的位置处的控制单元50。控制单元50控制光扫描装置54的操作和打印机10的各个单元的操作。此外,打印机10包括将电力供应至打印机10的各个单元和各个装置的电源单元95。
光扫描装置54使用可旋转多面镜利用从光源(未示出)发出的光束来执行扫描,利用诸如反射镜等多个光学部件来反射光束,从而发射分别与黄色(Y)、品红色(M)、蓝绿色(青色)(C)和黑色(K)的色调剂对应的光束60Y、60M、60C和60K。光束60Y、60M、60C和60K分别被引导至相应感光鼓20Y、20M、20C和20K。在根据本示例性实施例的打印机10中,在打印机10的下部设置有片材容纳部14。片材容纳部14容纳作为记录材料实例的片材P。
此外,在片材容纳部14的上方设置有一对配准辊16。配准辊16调整片材P末端的位置。尽管没有示出,但还设置有馈送辊。馈送辊与容纳在片材容纳部14中的多个片材P中的最顶层片材P接触,并且朝向配准辊16馈送该片材P。在本示例性实施例中,在打印机10的中部设置有用作图像形成设备的一部分的图像形成装置18。图像形成装置18包括四个感光鼓20Y、20M、20C和20K。四个感光鼓20Y、20M、20C和20K沿竖直方向布置成一列。
在感光鼓20Y、20M、20C和20K的旋转方向上的上游侧设置有对感光鼓20Y、20M、20C和20K的表面进行充电的充电辊22Y、22M、22C和22K。在感光鼓20Y、20M、20C和20K的旋转方向上的下游侧设置有利用Y、M、C和K的色调剂对形成在感光鼓20Y、20M、20C和20K上的静电潜像进行显影的显影装置24Y、24M、24C和24K。此外,在本示例性实施例中,设置有与感光鼓20Y和20M接触的第一中间转印部件26以及与感光鼓20C和20K接触的第二中间转印部件28。
此外,设置有与第一中间转印部件26和第二中间转印部件28接触的第三中间转印部件30。转印辊32设置在如下位置:转印辊32与第三中间转印部件30对置。在本示例性实施例中,将感光鼓20Y和20M上的色调剂图像转印在第一中间转印部件26上,并且将感光鼓20C和20K上的色调剂图像转印在第二中间转印部件28上。然后,利用第三中间转印部件30将转印在第一中间转印部件26上的色调剂图像和转印在第二中间转印部件28上的色调剂图像转印在片材P上。
此外,在本示例性实施例中,在传送片材P的片材传送路径34上设置有定影装置100,定影装置100在片材P的传送方向上布置在转印辊32的下游。定影装置100包括加压辊104和作为定影部件实例的定影带102。定影装置100通过对片材P进行加热和加压来将色调剂图像定影至片材P。定影有色调剂图像的片材P被片材传送辊36排出至片材排出部38。片材排出部38设置在打印机10的上部。
下面,对打印机10所执行的图像形成操作进行说明。
当开始图像形成操作时,充电辊22Y至22K对感光鼓20Y至20K的表面进行充电。光扫描装置54用与输出图像对应的光束60Y至60K照射充电之后的感光鼓20Y至20K的表面。因此,在感光鼓20Y至20K上形成与各种颜色的图像对应的静电潜像。显影装置24Y至24K将色调剂供应至静电潜像。在感光鼓20Y至20K上形成Y颜色至K颜色的色调剂图像。
然后,将品红色色调剂图像从品红色感光鼓20M一次转印在第一中间转印部件26上。将黄色色调剂图像从黄色感光鼓20Y一次转印在第一中间转印部件26上。此时,黄色色调剂图像叠加在已置于第一中间转印部件26上的品红色色调剂图像上。将黑色色调剂图像从黑色感光鼓20K一次转印在第二中间转印部件28上。将蓝绿色色调剂图像从蓝绿色感光鼓20C一次转印在第二中间转印部件28上。此时,蓝绿色色调剂图像叠加在已置于第二中间转印部件28上的黑色色调剂图像上。
然后,将一次转印在第一中间转印部件26上的品红色色调剂图像和黄色色调剂图像二次转印在第三中间转印部件30上。此外,将一次转印在第二中间转印部件28上的黑色色调剂图像和蓝绿色色调剂图像二次转印在第三中间转印部件30上。二次转印的品红色色调剂图像和黄色色调剂图像以及随后二次转印的蓝绿色色调剂图像和黑色色调剂图像彼此叠加在第三中间转印部件30上。因此,具有彩色(三种颜色)和黑色的全色色调剂图像形成在第三中间转印部件30上。
然后,第三中间转印部件30上的色调剂图像到达由第三中间转印部件30和转印辊32形成的咬合部。与该定时同步地,配准辊16将片材P传送至咬合部。因此,将全色色调剂图像三次转印(最终转印)在片材P上。然后,将片材P传送至定影装置100,并且使片材P穿过由定影带102和加压辊104形成的咬合部。此时,在定影带102和加压辊104所提供的热量和压力的作用下色调剂图像被定影至片材P。在定影之后,片材传送辊36将片材P排出在片材排出部38上。从而,完成了在片材P上形成图像的处理。
下面,对定影装置100进行详细的描述。
图2至图4是用于说明定影装置100的示意图。
如图2所示,定影装置100包括壳体120。壳体120具有:第一开口120A,被传送的片材P通过该第一开口而进入;第二开口120B,通过该第二开口输出定影处理之后的片材P。此外,定影装置100包括定影带102,所述定影带102为圆筒形环带并且进行循环移动。定影带102能够绕沿定影带102的纵向延伸的中心轴线朝图中箭头A所示的方向旋转。
根据本示例性实施例的定影装置100包括使定影带102旋转的驱动电动机M。线轴108布置在使线轴108与定影带102的外周表面面对的位置处。线轴108具有沿定影带102的外周表面延伸的弧形。线轴108在与面对定影带102的表面相反的表面的中部处具有突部108A。线轴108与定影带102之间的距离在约1mm至约3mm的范围内。在线轴108中,沿轴向(图2中的深度方向)围绕突部108A缠绕有产生磁场(交变磁场)的励磁线圈110(加热单元的实例)。磁性材料芯部112布置在使磁性材料芯部112面对励磁线圈110的位置处。磁性材料芯部112具有沿线轴108的形状延伸的弧形。
下面,对定影带102的构造进行说明。
图5A和图5B是示出定影带102的剖面构造等的示意图。如图5A所示,定影带102包括基层124、发热层126、弹性层128和防粘层130。基层124、发热层126、弹性层128和防粘层130从定影带102的内周表面侧朝向外周表面侧依次设置。本示例性实施例的定影带102的直径为30mm,并且纵向(宽度方向)长度为370mm。
基层124可以使用具有能够使基层124支撑薄的发热层126的强度的材料。该材料是耐热的,并且该材料在允许磁场(磁通量)穿透材料的同时在磁场作用下不会发热或者难以发热。例如,可以使用厚度在30μm至200μm范围内的金属带(非磁性的金属,例如非磁性的不锈钢),或者由诸如铁、镍、钴等金属材料或这些材料的Fe-Ni-Co、Fe-Cr-Co等合金制成的带。作为选择,可以使用厚度在60μm至200μm范围内的树脂带(例如,聚酰亚胺带)。在任一情形下,确定材料(电阻率、相对磁导率)和厚度使得励磁线圈110的磁通量作用在热敏磁性部件114上(将在下文中描述)。在本示例性实施例中,使用非磁性的不锈钢。
发热层126是导热层实例,并且由利用电磁感应效应来发热的金属材料形成,其中由励磁线圈110产生的磁场(交变磁场)H(参见图2至图4)沿厚度方向穿过发热层126,并且涡电流流动以产生抵消磁场H的磁场。此外,发热层126比趋肤深度更薄以使磁场H的磁通量能穿过发热层126,其中趋肤深度是磁场H能够进入的厚度。当δ为趋肤深度,ρn为电阻率,μn为发热层126的相对磁导率,并且f为励磁线圈110中信号(电流)的频率时,δ由下式(1)表示:
δ = 503 ρ n f · μ n . . . ( 1 )
用于发热层126的金属材料可以是例如金、银、铜、铝、锌、锡、铅、铋、铍和锑或者这些金属的合金中的任一种。为了缩短定影装置100的预热时间,希望发热层126的厚度是小的。此外,在由普通电源提供的交变频率在20kHz至100kHz范围内的情况下,发热层126可以使用厚度在2μm至20μm范围内并且电阻率为2.7×10-8Ω·cm或更小的非磁性金属材料(相对磁导率约为1的顺磁材料)。在本示例性实施例中,发热层126使用厚度为10μm的铜,这是因为该材料高效地提供所需热量并且降低了成本。
弹性层128使用硅橡胶或氟碳橡胶,这是因为该材料具有弹性并且耐热。在本示例性实施例中,使用硅橡胶。在本示例性实施例中,弹性层128的厚度为200μm。弹性层128的厚度可以确定在200μm至600μm的范围内。
防粘层130减小片材P上的色调剂T(参见图2)与定影带102之间的粘附力,并且使片材P易于从定影带102上剥离。防粘层130可以使用氟碳树脂、硅树脂或聚酰亚胺树脂。在本示例性实施例中,使用四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)。在本示例性实施例中,防粘层130的厚度为30μm。
再次参考图2,进一步说明定影装置100。
如图2所示,热敏磁性部件114设置在定影带102内侧。作为被加热部件实例的热敏磁性部件114具有沿定影带102的内周表面延伸的弧形,并且布置成面对定影带102的内周表面。热敏磁性部件114布置成面对励磁线圈110,且定影带102置于热敏磁性部件114与励磁线圈110之间。热敏磁性部件114可以相对于定影带102的内周表面前进和退避开。具体而言,热敏磁性部件114可以沿图2中的竖直方向移动。
图6A和图6B是用于说明热敏磁性部件114的示意图。
如图6A所示,热敏磁性部件114包括具有热敏特性(将在下文中描述)并且用作基层的热敏层115和叠置在热敏层115的表面上的发热层117。在本示例性实施例中,设置了发热层117。然而,如果热敏层115足以获取所需的热量,则可以省略发热层117。
热敏层115具有以下热敏特性:在定影带102的定影设定温度以上的温度到定影带102的温度上限以下的温度的温度区域(温度范围)内,磁导率从磁导率变化起始温度开始连续下降。热敏层115使用例如,磁导率变化起始温度被设定在140℃至240℃范围内的诸如Fe-Ni合金(坡莫合金)等二元系磁钢(binarymagneticshuntsteel)或诸如Fe-Ni-Cr合金等三元系磁钢。例如,在Fe-Ni二元系磁钢的情形下,如果铁为大约64%并且镍为大约36%(原子比),则磁导率变化起始温度设定在225℃左右。作为选择,材料可以使用由铁、镍、硅、硼、铌、铜、锆、钴、铬、钒、锰和钼中任一种制成的金属合金。在本示例性实施例中,使用厚度为150μm的Fe-Ni合金。发热层117可以使用特性与定影带102的发热层126的特性类似的材料。在本示例性实施例中,发热层117使用厚度为20μm的铜。
如果热敏磁性部件114的热量太大,则可以设置将流经热敏磁性部件114的涡流的主路径阻断的部分,以限制由热敏磁性部件114产生的热量。具体而言,由热敏磁性部件114产生的热量可以通过形成多条缝以使涡流难于流通来进行限制。该热量可以通过改变缝的数量、宽度、长度和位置来调整。此外,如果缝沿与涡流流经的路径大致垂直的方向来形成,则缝会更有效。
此外,可以在热敏磁性部件114的与设置有励磁线圈110的表面相反的表面上设置电阻率低的非磁性金属层。该非磁性金属层具有将温度分布沿热敏磁性部件114的纵向(轴向)均化的作用。在该情形下,限制了局部温度升高。在热敏层115的温度升高并且磁导率在磁导率变化起始温度以上连续减小的情形下,如果大量磁通量作用在非磁性金属层上,则限制发热层117和热敏层115的热量。该作用类似于感应部件118所起到的作用(将在下文中描述)。非磁性金属层的材料可以是例如银、铜或铝。
如图6B所示,磁导率变化起始温度是磁导率(在JISC2531下测量)开始连续减小且磁场的磁通量的穿透量开始变化的温度。磁导率变化起始温度与居里点不同,并且设定在150℃至230℃的范围内。
参考图2,进一步对定影装置100进行描述。
如图2所示,感应部件118设置在热敏磁性部件114的内侧。感应部件118的厚度等于或大于趋肤深度。感应部件118可以是电阻率低的非磁性金属。例如,感应部件118可以使用银、铜或铝。通过选择这些材料中的任一种并且使厚度等于或大于趋肤深度,如果磁场作用在感应部件118上,则与发热层117相比,涡流更容易流经感应部件118。感应部件118包括与热敏磁性部件114的内周表面面对的弧部118A和与弧部118A形成一体的柱部118B。
感应部件118的弧部118A布置在当磁场H的磁通量穿过热敏磁性部件114时弧部118A感应磁场H的磁通量的位置处。感应部件118和热敏磁性部件114彼此分离地设置。在本示例性实施例中,在感应部件118的柱部118B的下端表面上固定有按压垫132。按压垫132向外按压定影带102。按压垫132由诸如聚氨酯橡胶或海绵等弹性部件形成。按压垫132的端面与定影带102的内周表面接触。
在本示例性实施例中,加压辊104被按压在定影带102的外周表面上。伴随着定影带102的旋转,加压辊104朝图中箭头B所示的方向旋转。加压辊104具有绕由诸如铝等金属制成的芯杆106的弹性层。弹性层由硅橡胶泡沫海绵制成并且具有5mm的厚度。此外,围绕弹性层形成有防粘层。防粘层由包含碳的PFA制成,并且具有50μm的厚度。此外,在本示例性实施例中,设置有退避机构以利用凸轮使可旋转地支撑加压辊104的托架摆动。相应地,使定影带102的外周表面和加压辊104的外周表面彼此接触和彼此分离。
此外,在本示例性实施例中,如图2所示,设置有热敏电阻134。热敏电阻134与定影带102的内周表面接触,并且测量定影带102的表面温度。热敏电阻134设置在片材P的排出侧的区域中,在该区域中热敏电阻134不面对励磁线圈110。热敏电阻134通过将根据定影带102所提供的热量而改变的电阻值转换成温度,来测量定影带102的表面温度。热敏电阻134设置成与定影带102的纵向(宽度方向)上的中部接触,以使测量值不会随片材P的尺寸而变化。
如图5B所示,热敏电阻134经由导线136与设置在控制单元50(参见图1)中的控制电路138连接。控制电路138经由导线140与激励电路142连接。激励电路142经由导线144和146与励磁线圈110连接。激励电路142响应于从控制电路138发出的电信号来驱动或停止。激励电路142将具有预定频率的交变电流经由导线144和146供应至励磁线圈110或者中断供应。
控制电路138通过基于从热敏电阻134发出的电量执行温度变换来测量定影带102的表面温度。然后,将测量温度与之前存储的定影设定温度(例如,170℃)相比较。如果测量温度低于定影设定温度,则驱动激励电路142,将电荷施加至励磁线圈110,从而产生磁场H(参见图2)。相反,如果测量温度高于定影设定温度,则断开激励电路142。
如图2所示,本示例性实施例中的定影装置100包括在片材P的传送方向上位于定影带102与加压辊104之间的接触部(咬合部)的下游的引导部件148。引导部件148包括端部被固定的支承部148A和由支承部148A支撑的剥离片材148B。引导部件148与离开定影带102的片材P的前端接触,并且向下游侧引导片材P。
图7是从片材P的传送方向上的上游侧观察定影装置100时定影装置100的剖视图。
参考图7进一步说明定影装置100。如图所示,在定影装置100的第一端侧设置有第一侧板152,而在第二端侧设置有第二侧板154。第一侧板152的内壁表面上固定有第一支承部件156。第二侧板154的内壁表面上固定有第二支承部件158。第一支承部件156具有固定至第一侧板152的平板部156A、从平板部156A突出的圆筒形突出部156B以及贯穿平板部156A和突出部156B的通孔156C。类似地,第二支承部件158具有固定至第二侧板154的平板部158A、从平板部158A突出的突出部158B以及贯穿平板部158A和突出部158B的通孔158C。
在本示例性实施例中,在突出部156B的外周表面上安装有轴承160,并且在突出部158B的外周表面上安装有轴承162。在本示例性实施例中,定影带102的内周表面固定至轴承160和轴承162的外周表面。从而,定影带102是可旋转的。此外,在本示例性实施例中,在定影带102的外周表面中的位于第二侧板154附近的部分安装有旋转驱动齿轮164。在本示例性实施例中,齿轮164从电动机M(参见图2)接受驱动力,从而驱动定影带102旋转。
如图7所示,热敏磁性部件114设置成沿定影带102的纵向(宽度方向)延伸。此外,在本示例性实施例中,在热敏磁性部件114的两端部安装有支承部件166和168。支承部件166和168具有L形截面。支承部件166和168由导热率低的部件形成。从而,热敏磁性部件114的热量难以传递至支承部件166和168。
支承部件166设置在以下状态:支承部件166穿过通孔156C,并且支承部件166的一部分伸出至第一侧板152的外部。支承部件168设置在以下状态:支承部件168穿过通孔158C,并且支承部件168的一部分伸出至第二侧板154的外部。在本示例性实施例中,感应部件118在纵向上的第一端部插入通孔156C内,并且固定至第一支承部件156。感应部件118在纵向上的第二端部插入通孔158C,并且固定至第二支承部件158。
在本示例性实施例中,在热敏磁性部件114与感应部件118之间设置有可变形部件260(还参见图2)。可变形部件260在从热敏磁性部件114接受热量时发生变形。设置有用作被加热部件移动单元的多个可变形部件260。可变形部件260在定影带102的纵向(宽度方向)上布置在彼此偏离的位置处。
在本示例性实施例中,设置有第一引导部件251和第二引导部件252。第一引导部件251和第二引导部件252通过可变形部件260的伸缩来移动(将在下文中详细说明),并且引导热敏磁性部件114。第一引导部件251具有长孔251A,从第一侧板152伸出的支承部件166穿过该长孔251A。第一引导部件251与插入长孔251A中以引导热敏磁性部件114的支承部件166接触。第二引导部件252具有长孔252A,从第二侧板154伸出的支承部件168穿过该长孔252A。第二引导部件252与插入长孔252A中以引导热敏磁性部件114的支承部件168接触。
可变形部件260具有螺旋弹簧状的形状。可变形部件260由形状记忆合金形成。形状记忆合金是具有如下形状记忆功能的金属(合金),该功能为:即使合金发生对于普通金属材料而言不可能恢复的大变形,也能仅仅通过将合金加热至合金的转变温度以上,使合金形状恢复至原始形状。目前实际使用的合金典型的是钛镍合金。存在十种以上的具有形状记忆功能的形状记忆合金,诸如铜锌镍合金或镍铝合金。
可以通过调整钛镍混合比率或者通过非常少量地添加钴或铜,而例如在-20℃至100℃的范围内调整形状记忆合金的转变温度。本示例性实施例中的可变形部件260利用双向形状记忆工艺进行处理。当可变形部件260从热敏磁性部件114接受热量进而可变形部件260的温度变为预定温度(在本示例性实施例中,转变温度为100℃)时可变形部件260伸展,并且当可变形部件260的温度变得低于预定温度时可变形部件260收缩。
下面,参考图2至图4和图8(示出控制单元50执行的处理的流程图)说明定影装置100执行定影处理期间的一系列操作。更具体地说,对接通电力时或处于从节能模式恢复的状态时所执行的处理进行描述。
例如,当接通电力时,控制单元50对驱动电动机M(参见图2)进行驱动,以便驱动定影带102朝图2中箭头A所示的方向旋转(步骤S101)。此时,可变形部件260收缩,并且热敏磁性部件114与定影带102分离。然后,控制单元50利用控制电路138和激励电路142将交变电流供应至励磁线圈110(步骤S102)。从而,反复出现如下情况:产生与定影带102的发热层126(参见图5A)相交的磁场H,以及磁场H消失。
当磁场H穿过定影带102的发热层126时,在发热层126中产生涡流,从而产生干扰磁场H变化的磁场。因此,定影带102被加热。当加热定影带102以该方式被加热时,热敏磁性部件114与定影带102分离。因此,定影带102的热量难以通过热敏磁性部件114减少,进而定影带102的温度快速升高。另外,在本示例性实施例中,当定影带102被加热时,磁场H进入热敏磁性部件114中,从而热敏磁性部件114也被加热。
热敏电阻134检测定影带102表面上的温度。如果温度没有达到定影设定温度(例如,170℃),则控制电路138控制激励电路142的驱动,并且将具有预定频率的交变电流供应至励磁线圈110。相反,如果温度达到定影设定温度,则控制电路138将控制信号输出至激励电路142,并且停止交变电流的供应。然后,在本示例性实施例中,当定影带102的温度达到定影设定温度时,控制单元50驱动退避机构(未示出),以使加压辊104与定影带102接触(步骤S103)。从而,加压辊104与旋转的定影带102一起旋转。
然后,将片材P馈送至定影装置100,并且加压辊104和处于预定定影设定温度(170℃)的定影带102对馈送来的片材P进行加压和加热。因此,色调剂图像被定影至片材P。然后,片材传送辊36将片材P排出至片材排出部38。
在本示例性实施例中,当对第一片材P执行定影处理时,定影带102的热量因片材P而减少。此外,当连续供给第二片材P和后来的片材P时,定影带102的热量进一步减少。因此,在本示例性实施例中,当连续对片材P执行定影处理时,定影带102的温度逐渐降低。同时,在本示例性实施例中,在热敏磁性部件114与定影带102分离的情形下,对热敏磁性部件114进行加热。从而,在本示例性实施例的定影装置100中,定影带102的温度降低,而热敏磁性部件114的温度升高。
在本示例性实施例中,随着热敏磁性部件114的温度升高,可变形部件260的温度升高。当可变形部件260的温度变为例如100℃时(当可变形部件260的温度超过转变温度时),可变形部件260开始朝向定影带102的内周表面伸展。在本示例性实施例中,当可变形部件260的温度变为100℃时,热敏磁性部件114的温度为大约185℃。当可变形部件260伸展时,可变形部件260使热敏磁性部件114移动。如图3所示,热敏磁性部件114与定影带102的内周表面接触。从而,热敏磁性部件114的热量供应至定影带102,并且热敏磁性部件114将定影带102加热。
然后,当自向励磁线圈110供应交变电流(参见步骤S102)开始经过预定时间时,用作定影部件移动单元的一部分的控制单元50增加驱动定影带102旋转的驱动电动机M的转数(步骤S104)。因此,定影带102的转数增加,并且每单位时间内可定影的片材P的数量增加。具体而言,以第一速度移动的定影带102的移动速度变为比第一速度更高的第二速度,从而每单位时间内可定影的片材P的数量增加。在本示例性实施例中,除了驱动电动机M的转数(定影带102的转数)增加以外,设置在打印机10中的各个机构的驱动速度也增加。因此,提高了整个打印机10的生产率。
在本示例性实施例中,确定各个单元的导热率使得可变形部件260的温度在执行步骤S104中的处理之前变为大约100℃。在执行步骤S104中的处理时,即当增加定影带102的转数时,热敏磁性部件114与定影带102接触。
希望的是,在将打印机10中所有处于传送期间的片材P排出至打印机10的外部之后,增加定影带102的转数(各个机构的驱动速度)。如果在片材P的传送期间增加定影带102的转数(各个机构的驱动速度),则形成在片材P上的图像的质量可能劣化,或者片材P可能出现卡纸现象。
然后,控制单元50将预定控制信号输出至电源单元95(参见图1),以便额外地将电力供应至励磁线圈110(步骤S105)。具体而言,用作电源单元的一部分的控制单元50将比在执行步骤S105中的处理之前所供应的电力更大的电力供应至励磁线圈110。因此,定影部件102和热敏磁性部件114被进一步加热。
此外,控制单元50进一步增加使定影带102旋转的驱动电动机M的转数(步骤S106)。具体而言,以第二速度移动的定影带102的移动速度变为比第二速度更高的第三速度。在该情形下,除驱动电动机M的转数增加以外,设置在打印机10中的各个机构的驱动速度也增加。通过执行该处理,每单位时间内可定影的片材P的数量进一步增加。当执行步骤S105中的处理(额外施加电力)时,由于在接通电力后已经过一段时间,因此存在用于起动其它机构的过量电力。在步骤S105的处理中,将该过量的电力额外施加在励磁线圈110上。
在以上说明中,说明了在接通电力时热敏磁性部件114与定影带102分离的构造。然而,可以设想出热敏磁性部件114与定影部件102正常接触的构造。即使热敏磁性部件114与定影带102正常接触,当自接通电力开始经过一段时间时热敏磁性部件114中仍存储有热量。如果热敏磁性部件114中存储有热量,则即使当连续对多个片材P执行定影处理时,定影带102的温度仍难以下降。提高了定影处理的生产率。
如果热敏磁性部件114与定影带102正常接触,则在电力刚刚接通后,由磁场H逐渐加热的定影带102的热量因热敏磁性部件114而减少。在该情形下,定影带102的温度升高至定影设定温度需要时间,并且不开始定影处理。因此,在本示例性实施例中,在刚接通电力之后热敏磁性部件114即与定影带102分离。因此,定影带102的温度快速升高,并且到达可对第一片材P进行定影处理时所需的时间减少。
在本示例性实施例的构造中,励磁线圈110产生的磁场H除作用在定影带102上以外,还作用在热敏磁性部件114上。具体而言,输入至定影装置100的能量分布至定影带102和热敏磁性部件114。从而,与没有热敏磁性部件114的构造或者例如热敏磁性部件114具有缝(将在下文中描述)并且难以被加热的构造相比,定影带102的温度缓慢增加。结果,在本示例性实施例中,与没有热敏磁性部件114的构造或其它构造相比,需要限制定影带102的转数(每单位时间内可定影的片材P的数量)。具体而言,如果定影带102的转数增加,则由于定影带102的温度不高,定影带102的温度可能在较早阶段变为定影设定温度以下。
同时,如果在限制定影带102的转数的同时继续定影处理,则会降低生产率。因此,在本示例性实施例中,当如上所述热敏磁性部件114与定影带102接触并且开始加热定影带102时,增加定影带102的转数。此外,在本示例性实施例中,如上所述,额外施加电力。因此,在根据本示例性实施例的定影装置100中,在刚接通电力之后生产率低,然而,整体上限制了生产率的降低。
尽管以上没有说明,如图7所示,根据本示例性实施例的可变形部件260设置在圆筒形定影带102内(内侧)。作为选择,例如,可变形部件260可以设置在形成于第一引导部件251中的长孔251A(参见图7)内,或者设置在形成于第二引导部件252中的长孔252A内。具体而言,可变形部件260可以设置在定影带102之外(外侧)的区域中。定影带102外侧的温度随打印机10的安装环境变化而变化。如果可变形部件260设置在定影带102外侧的区域中,则可变形部件260的转变定时可能发生变化。因此,在本示例性实施例中,可变形部件260设置在定影带102内侧。
在图7中,热敏磁性部件114与可变形部件260直接接触。然而,如图9(用于说明可变形部件260的周围结构的示意图)所示,可以在热敏磁性部件114与可变形部件260之间设置将来自热敏磁性部件114的热量传递至可变形部件260的传递部件299。传递部件299为柱状,并且传递部件299的外径从热敏磁性部件114朝向可变形部件260逐渐减小。
下面,参考图10A和图10B说明在热敏磁性部件114与定影带102接触之后热敏磁性部件114的作用。
图10A示出了热敏磁性部件114的温度等于或低于磁导率变化起始温度的状态。图10B示出了热敏磁性部件114的温度等于或高于磁导率变化起始温度的状态。
如图10A所示,当热敏磁性部件114的温度等于或低于磁导率变化起始温度(图2和图3所示的状态)时,由于热敏磁性部件114为铁磁性部件,因此磁通密度增加。此外,穿过定影带102的磁场H进入热敏磁性部件114,并且形成封闭的磁路。封闭的磁路增强了磁场H。于是,定影带102中的发热层126获得足够的热量,并且定影带102的温度升高至预定的定影设定温度。
相反,如图4和图10B所示,当热敏磁性部件114的温度等于或高于磁导率变化起始温度时,热敏磁性部件114的磁导率增加。穿过定影带102的磁场H穿过热敏磁性部件114,并且朝向感应部件118前进。此时,磁通密度减小,并且磁场H变弱。不再形成封闭磁路。此外,流至感应部件118的涡流多于流至发热层126和热敏磁性部件114的涡流。发热层126和热敏磁性部件114产生的热量减少。从而,定影部件102和热敏磁性部件114的温度降低。
图11是示出当对多个片材P执行定影处理时定影带102的温度变化的示意图。
图11中的曲线G1是根据本示例性实施例的定影装置100的时间-温度曲线。曲线G2是根据比较例的时间-温度曲线。具体而言,G2是在热敏磁性部件114不与定影带102接触时定影装置100的时间-温度曲线。
在曲线G1中,定影带102的温度升高直到t1时刻为止,并且在温度稍微超过目标定影设定温度T1的状态下加压辊104与定影带102接触。通过加压辊104的接触,加压辊104使定影带102上的热量减少。从而,使定影带102的温度降低至定影设定温度T1。然后,在t1时刻与t2时刻之间对第一片材P执行定影。结果,第一片材P使定影带102的热量减少,并且定影带102的温度降低至T2。
然后,在t2时刻与t3时刻之间供应第二片材P。第二片材P使定影带102的热量减少。在本示例性实施例中,几乎在供应第二片材P时,温度比定影带102的温度高的热敏磁性部件114与定影带102接触。具体而言,确定各个单元的导热率使得几乎在供应第二片材P时可变形部件260的温度变为大约100℃。在供应第二片材P时,可变形部件260开始伸展,并且使热敏磁性部件114与定影带102接触。
因此,热量从热敏磁性部件114供应至定影带102。结果,在本示例性实施例中,定影带102的温度降低程度小。此处,当假定定影带102的温度最低点为温度下限(D)时,在根据本示例性实施例的定影装置100中,在t3时刻温度降低至温度下限D1(温度T3)。
相反,在根据比较例的定影装置100中,如上所述,热敏磁性部件114与定影带102不接触。从而,热量没有从热敏磁性部件114供应至定影带102,并且温度降低至温度下限D2(温度T4(<温度T3))。
图12是示出定影装置100的另一个示例性实施例的示意图。
在图中所示的定影装置100中,轴SH贯穿热敏磁性部件114的第一端部114A(在旋转方向上位于定影带102的上游侧的第一端部)。该热敏磁性部件114可绕第一端部114A旋转(摆动)。轴SH被附接至感应部件118的第一侧表面处的第一支承部件271支撑。同样在本示例性实施例中,感应部件118的第二侧表面附接有第二支承部件272。第二支承部件272延伸至热敏磁性部件114的第二端部114B下方的位置。同样在本示例性实施例中,在第二支承部件272与热敏磁性部件114的第二端部114B之间设置有可变形部件260。
在本示例性实施例中,当可变形部件260伸展时,热敏磁性部件114的第二端部114B在图中向上移动。于是,热敏磁性部件114在图中整体地向上偏移。通过该偏移,热敏磁性部件114与定影带102的内周表面接触。在采用图2所示的构造的情形下,可变形部件260布置在热敏磁性部件114与感应部件118之间。从而,使得热敏磁性部件114与感应部件118之间的距离变大。在该情形下,会使定影装置100的尺寸变大。在采用图12所示的构造的情形下,可以减小热敏磁性部件114与感应部件118之间的距离,从而可以减小定影装置100的尺寸。
图13A至图13C是示出可变形部件260的另一种构造实例的示意图。图13B是由图13A中的箭头XIIIB所示的部分的放大图。图13C是由图13A中的箭头XIIIC所示的部分的放大图。
图13A至图13C所示的可变形部件260由多个部件形成。具体而言,如图13B所示,可变形部件260与热敏磁性部件114的第二端部114B接触,并且包括能够相对于第二端部114B前进和退避的杆状的进退部件263。在进退部件263的纵向上的中部设置有突部263A。突部263A沿进退部件263的径向突出。
根据本示例性实施例的可变形部件260设置有将进退部件263支撑在进退部件263能够前进和退避的状态下的第一支承部件261。在比第一支承部件261更接近热敏磁性部件114的位置处设置有第二支承部件262。第二支承部件262支撑进退部件263。在突部263A与第一支承部件261之间设置有第一螺旋弹簧S1。在突部263A与第二支承部件262之间设置有第二螺旋弹簧S2。第一螺旋弹簧S1由形状记忆合金形成。类似于上述形状记忆合金,该形状记忆合金在温度为预定温度(例如,100℃)时伸展且在温度低于预定温度时收缩。
在图13A至图13C所示的构造的情形下,热量从被加热的热敏磁性部件114传递至第一螺旋弹簧S1,并且当第一螺旋弹簧S1的温度超过预定温度时,第一螺旋弹簧S1伸展。当第一螺旋弹簧S1伸展时,第一螺旋弹簧S1在图中向上推动图13B中的突部263A。于是,如图13C所示,进退部件263在图中向上偏移。通过该偏移,热敏磁性部件114按压向定影带102。
当热敏磁性部件114的温度降低时,第一螺旋弹簧S1收缩。在采用根据本示例性实施例的构造的情形下,由于提供了使压缩力作用在第一螺旋弹簧S1上的第二螺旋弹簧S2,因此第一螺旋弹簧S1收缩地更快。在第一螺旋弹簧S1难以收缩的情形下(如果第一螺旋弹簧S1的收缩需要时间),定影带102可能在热敏磁性部件114与定影带102接触时被加热。在该情形下,定影带102的热量被释放至热敏磁性部件114,并且可能会使定影带102的加热效率劣化。
如图13A至图13C所示,如果设置有第二螺旋弹簧S2,则第一螺旋弹簧S1可以由单向形状记忆工艺处理过的形状记忆合金形成,从而第一螺旋弹簧S1在温度升高时伸展,但在温度降低时不收缩。当仅仅布置由单向形状记忆工艺处理过的形状记忆合金形成的第一螺旋弹簧S1时,第一螺旋弹簧S1即使在温度降低时也继续伸展并且不会收缩,从而可能导致热敏磁性部件114与定影带102继续接触。如果设置有第二螺旋弹簧S2,则第二螺旋弹簧S2将第一螺旋弹簧S1压缩。即使使用由单向形状记忆工艺处理过的形状记忆合金形成的第一螺旋弹簧S1,热敏磁性部件114也能与定影带102分离。
图14是示出可变形部件260的另一种构造实例的示意图。
在以上说明中,可变形部件260具有螺旋弹簧状的形状。作为选择,可变形部件260可以具有如图所示的板状形状。板状的可变形部件260设置成第一端固定至感应部件118的侧表面,可变形部件260从该侧表面朝向热敏磁性部件114的第二端部114B延伸,并且可变形部件260的第二端固定至第二端部114B。
图14中的可变形部件260使用由双向形状记忆工艺处理过的形状记忆合金。当可变形部件260的温度超过预定温度(例如,100℃)时,可变形部件260朝向热敏磁性部件114弯曲。在本示例性实施例中,由于热敏磁性部件114的弯曲(成曲形),可变形部件260的端部在图中向上移动。由于该可偏移的端部,热敏磁性部件114在图中向上移动。从而,使热敏磁性部件114与定影带102的内周表面接触。
当可变形部件260的温度降低时,可变形部件260从弯曲状态变为平坦状态。于是,热敏磁性部件114与定影带102分离。对于本示例性实施例的构造,可变形部件260可以沿与热敏磁性部件114的移动方向(上下方向)相交(垂直)的方向(水平方向)布置。可变形部件260的布置自由度得到增加。具体而言,可以采用除了图2和其它附图中所示的布置形状以外的布置形状。从而,可变形部件260的布置自由度得到增加。
以上已经说明了设置在打印机10中的定影装置100。作为选择,上述构造可以应用于对被加热体进行加热的加热装置。
图15A和图15B是用于说明加热装置的示意图。用相同的参考标记表示具有与上述示例性实施例中的功能相同的功能的部件,并且省略重复描述。
如图15A所示,加热装置200包括产生磁场的励磁线圈202以及布置成面对励磁线圈202且由与定影带102的材料和层构造类似的材料和层构造形成的加热带204。加热装置200包括与上述热敏磁性部件114类似地构造的热敏磁性部件206。热敏磁性部件206在与加热带204分离的位置处布置在加热带204内侧。加热装置200还包括温度传感器(未示出),该温度传感器与加热带204的内周表面接触并且检测加热带204的温度。
励磁线圈202被树脂制成的线轴208支撑。此外,加热带204被一对可旋转辊212和214支撑。辊212和214均具有由非磁性SUS形成的芯杆以及围绕芯杆的弹性层。辊212和214中的一个辊与诸如齿轮和电动机等驱动机构连接。在本示例性实施例中,驱动机构使辊212和214朝箭头R所示的方向旋转。从而,加热带204朝箭头V所示的方向移动。
根据本示例性实施例的热敏磁性部件206具有平板状的形状。在相对于热敏磁性部件206的内侧设置有感应部件210。感应部件210具有平板状的形状,并且由与感应部件118的材料相同的材料形成。感应部件210的厚度可以大于趋肤深度。在本实例中,感应部件210使用厚度为1mm的铝。在加热装置200中,类似于上述构造,在热敏磁性部件206与感应部件210之间设置可变形部件260。类似于上述控制单元50(参见图1)的控制单元对加热装置200中的各个单元进行操作控制。
对加热装置200的操作进行描述。以下说明了将加热装置200用于熔融粘合处理的情形。
激励单元(未示出)对励磁线圈202通电,进而在励磁线圈202周围产生磁场。与上述定影带102类似,加热带204利用由磁场引起的电磁感应效应来发热。热敏磁性部件206的发热层利用由磁场引起的电磁感应效应来发热。热敏磁性部件206相对于加热带204布置有间隙。从而,加热带204的热量难以传递至热敏磁性部件206。因此,加热带204的温度在短时间内增加。
然后,在加热装置200中,辊212和214旋转,并且加热带204开始朝箭头V所示的方向移动。一对树脂板216被传送至加热装置200(参见箭头13A)。成对的板216之间置有固体粘合剂218。粘合剂218在预定温度下熔化。然后,热量从作为供应部件实例的加热带204供应至板216和粘合剂218。粘合剂218熔化并且在成对的板216之间扩散。然后,通过加热带204的移动将板216从加热装置200排出(参见箭头13B)。从加热装置20排出的成对的板216因熔化并扩散的粘合剂218发生冷却和硬化而被粘合在一起。
与上文描述的情形类似,在传送板216时,加热带204的温度降低。同时,热敏磁性部件206受热,并且可变形部件260的温度因来自热敏磁性部件206的热量而增加。当可变形部件260的温度变为预定温度时,如图15B所示,可变形部件260伸展,并且向上推动热敏磁性部件206。因此,热敏磁性部件206与加热带204的内周表面接触,并且将热量从热敏磁性部件206供应至加热带204。于是,对加热带204进行加热。然后,增加辊212和214的转数,从而提高加热带204的移动速度。此外,额外地将电力施加至励磁线圈202,并且使辊212和214的转数进一步增加,从而使加热带204的移动速度进一步增加。
此外,定影装置100可以形成为图16所示。
图16是示出定影装置100的另一个示例性实施例的示意图。
图16所示的定影装置100包括位于定影带102内侧的框架65和安装至框架65的弯曲的感应部件118,该感应部件118具有板状的形状并且沿定影带102的内周表面延伸。对于图中构造,感应部件118具有板状的形状,从而图中的定影装置100具有比图2及其它附图所示的定影装置100更轻的重量。框架65通过组合多个金属板(未示出)来形成。与对应于框架65的部分由实心金属材料形成的情形相比,框架65的重量得到减少。
感应部件118的厚度可以等于或大于趋肤深度,从而即使热敏磁性部件114变成无磁性并且磁通量穿过热敏磁性部件114,磁通量也难以穿透感应部件118。在本示例性实施例中,使用厚度为1mm的铝部件。在本示例性实施例中,与上述构造类似,热敏磁性部件114设置在感应部件118与定影带102之间。此外,在本示例性实施例中,在感应部件118的内侧设置有磁路屏蔽部件73。磁路屏蔽部件73防止磁力线泄漏到框架65。
在本示例性实施例中,感应部件118的第一端部和热敏磁性部件114的第一端部固定至磁路屏蔽部件73的第一端73A。此外,感应部件118的第二端部和热敏磁性部件114的第二端部固定至磁路屏蔽部件73的第二端73B。在本示例性实施例中,框架65的右侧表面固定有弯折的金属板280。此外,金属板280与磁路屏蔽部件73的第二端73B之间设置有可变形部件260。
此外,在本示例性实施例中,设置有用于对磁路屏蔽部件73的第一端73A进行支撑的支承部件79。磁路屏蔽部件73可绕第一端73A摆动。在图16所示的定影装置100中,可变形部件260因热敏磁性部件114的温度升高而伸展。在伸展的情形下,热敏磁性部件114被按压向定影带102。因此,热量从热敏磁性部件114供应至因片材P而热量减少的定影带102。
上面以使用固体显影剂的情形作为实例来进行说明。作为选择,可以使用液体显影剂。可以利用热电偶代替热敏电阻134,来检测定影带102的温度。热敏电阻134不一定设置在定影带102的内周处,而可以设置在定影带102的外周处。此外,上述热敏磁性部件114可以由涡流能容易流过的仅一种材料的热敏层来形成。上述加热装置200已经用于熔融粘合处理,然而,加热装置200也可以用作干燥器。
在以上说明中,可变形部件260由形状记忆合金形成。然而,可变形部件260可以使用通过将具有不同热膨胀系数的两个金属板粘合在一起所形成的部件,即所谓的双金属。在以上说明中,利用可变形部件260来使热敏磁性部件114移动。然而,可以利用凸轮和电动机或者利用螺线管来使热敏磁性部件114移动。在以上说明中,在热敏磁性部件114与定影带102接触之后,使定影带102的转数增加。然而,例如,可以使定影带102的转数增加,然后使热敏磁性部件114与定影带102接触。
希望的是,在可变形部件260伸展之前(在定影带102的加热完成之前)定影带102与热敏磁性部件114分离。然而,如图2及其它附图所示,可以使热敏磁性部件114的一部分与定影带102的内周表面接触。在图2中,热敏磁性部件114的在旋转方向上位于定影带102的上游侧的第一端部和热敏磁性部件114的在旋转方向上位于定影带102的下游侧的第二端部与定影带102的内周表面接触。
在图12及其它附图中,利用可变形部件260来使热敏磁性部件114的第一端部偏移。作为选择,可变形部件260可以设置成面对热敏磁性部件114的第一端部和第二端部,并且热敏磁性部件114的两个端部可以偏移。在图2中,利用可变形部件260的伸展使热敏磁性部件114与定影带102的内周表面接触。作为选择,可以在可变形部件260收缩时使热敏磁性部件114与定影带102接触。
在以上说明中,热敏磁性部件114被加热。作为选择,如果热敏磁性部件114中形成有缝等,则热敏磁性部件114不被加热(或难以被加热)。在该情形下,用于加热热敏磁性部件114的能量作用在定影带102上。具体而言,用于加热热敏磁性部件114的能量分布在定影带102上。提高了定影带102的加热效率。
图17是示出在热敏磁性部件114不被加热的情形下定影装置100的示意图。在定影装置100中,在热敏磁性部件114中形成缝(将在下文中说明)以防止热敏磁性部件114被加热。此外,为了防止定影带102的热量因热敏磁性部件114而减少,将热敏磁性部件114与定影带102分离。在图17所示的定影装置100中,感应部件118具有板状的形状,并且像图16中所示的定影装置100一样弯曲。此外,在图17所示的定影装置100中,框架65通过组合多个金属板来形成。
如上所述,如果热敏磁性部件114不被加热,则用于加热热敏磁性部件114的能量作用在定影带102上,从而定影带102的温度快速升高。在该情形下,缩短了能够开始对第一片材P执行定影处理所需的时间。更具体而言,在图17所示的定影装置100中,如图18所示(用于说明定影带102与热敏磁性部件114之间的发热比等的示意图),定影带102与热敏磁性部件114之间的发热比可以为约10∶0。在该情形下,例如可以在三秒内执行定影处理(如图19A和图19B所示,尽管热敏磁性部件114的热量在物理上没有减少至0,但限制了热敏磁性部件上产生的涡流从而获得了约10∶0的发热比)。
在该构造的情形下,在连续传送多个片材P时,定影带102的热量逐渐减少,并且定影带102的温度降低。如果定影带102的温度变为预定温度或更低,则可能难以进行定影。暂时停止定影处理,并且必须等到定影带102的温度恢复为止。结果,在热敏磁性部件114不被加热并且不与定影带102接触的构造的情形下,缩短了能够开始对第一片材P定影所需的时间,然而,难以对多个片材P连续地执行定影处理。
相反,在图2及其它附图中的定影装置100的情形下,即热敏磁性部件114被加热并且与定影带102接触的情形下,如上所述,可以在定影处理期间使温度比定影带102的温度高的热敏磁性部件114与定影带102接触。于是,热量被供应至温度降低的定影带102。即使在连续地传送多个片材P时,仍可以对片材P执行定影处理。
此外,在图17所示的定影装置100的情形下,由于定影带102的温度可能降低,因此难以高速地执行定影处理。然而,在图2及其它附图中所示的定影装置100的情形下,在中间过程中供应热量。可以高速地执行定影处理。此外,在图2及其它附图所示的定影装置100的情形下,能够执行定影处理之前所需的时间长于图17所示的定影装置100情况下的该时间(如图18所示,例如4至6秒)。与图17所示的定影装置100相比,在开始定影处理之后,可以提高生产率,并且可以提高整个处理的生产率。在图2及其它附图所示的定影装置100中,如图18所示,以例如(7至8)∶(2至3)的比例加热定影带102和热敏磁性部件114。如上所述,在根据本示例性实施例的定影装置100中,能够执行定影处理之前所需的时间长于图17所示的定影装置100情况下的该时间。与现有技术中的普通定影装置相比,能够执行定影处理之前所需的时间非常短。因此,在根据本示例性实施例的定影装置100的情形下,定影处理是以高速和高生产率执行的,并且在对多个片材P执行定影时,能提供定影好的图像而无需使用户等待。
下面,参考图19A和图19B说明形成在热敏磁性部件114中的缝。
图19A和图19B是示出形成在热敏磁性部件114中的缝的示意图。图19A是热敏磁性部件114安装在框架65上时的侧视图。图19B是从图19A的上侧(沿z方向)观察时的平面图。在图19A和图19B所示的热敏磁性部件114中形成有多条缝114s。缝114s与磁场H所产生的涡流I流动的方向垂直。当形成有缝114s时,涡流I被缝114s分割,在没有形成缝114s时涡流I沿热敏磁性部件114的纵向以大漩涡形状流动(参见图19B中的虚线)。
在该情形下,涡流I以各自布置在缝114s之间的区域中的小漩涡形状(参见图19B中的实线)通过热敏磁性部件114流动。涡流I的总量减少。从而,热敏磁性部件114产生的热量(焦耳热W)减少,并且难以发热。图19A和图19B中示例性示出的热敏磁性部件114具有沿与涡流I流动的方向垂直的方向的缝114s。可以形成与涡流I的流动方向倾斜的缝,只要涡流I的流动被分割即可。此外,缝114s不一定必须形成在热敏磁性部件114的宽度方向上的整个区域中,并且可以形成在热敏磁性部件114的宽度方向上的一部分中。例如可以根据热敏磁性部件114的热量来确定缝的数量、位置和斜角。
在上述定影装置100中,定影带102通过电磁感应的加热方式而被直接加热。此外,热敏磁性部件114通过电磁感应的加热方式而被直接加热。使被加热的热敏磁性部件114与定影带102的内周表面接触。具体而言,在上述示例性实施例中,通过电磁感应的加热方式将加热对象直接加热。定影带102不一定必须如上所述被直接加热,而是可以通过热传递来间接加热。此外,诸如热敏磁性部件114等与定影带102接触并且将热量供应至定影带102的供热部件不一定必须被直接加热,而是可以间接地受热。
下面,根据在不使用电磁感应的加热方式的情形下进行加热的示例性实施例来详细地说明定影带102和将热量供应至定影带102的供热部件。
图20A和图20B是示出定影装置100的另一示例性实施例的示意图。图20B是沿箭头XXB所示的方向观察图20A中的定影装置100的上部时的示意图。
如图20A所示,根据本示例性实施例的定影装置100包括具有定影带102的定影带组件61、布置在定影带组件61处并且按压定影带组件61的加压辊104、以及将旋转驱动力从加压辊104传递至定影带组件61的传动机构300。定影装置100还具有设置在定影带组件61与加压辊104之间的咬合部N,在该咬合部N处通过对片材P加压和加热而将色调剂图像定影至片材P上。
定影带组件61包括定影带102和布置在定影带102内侧的定影辊611。加压辊104按压在定影辊611上。如图20B所示,在定影装置100的图中上部,在定影带102内侧设置有张紧辊612。张紧辊612从内侧支撑定影带102。如图20B所示,张紧辊612包括顺着定影带102的宽度方向布置的旋转轴612A和安装至旋转轴612A的两个盘状部件612B。在本示例性实施例中,盘状部件612B在定影带102的宽度方向上布置在定影带102的两个端部处,并且张紧辊612支撑定影带102的宽度方向上的两个端部。
在本示例性实施例中,如图20A所示,定影带102内侧设置有供热部件613。供热部件613与定影带102接触并且将热量供应至定影带102。此外,在本示例性实施例中,设置有使供热部件613相对于定影带102的内周表面前进和退避的进退机构400。在本示例性实施例中,当开启进退机构400时,供热部件613与定影带102的内周表面接触,并且当进退机构400关闭时,供热部件613与定影带102的内周表面分离。进退机构400可以由例如电动机或螺线管来形成。如上所述,作为选择,进退机构400可以由形状记忆合金来形成。
如图20A所示,供热部件613是弯曲的,使得供热部件613的剖面形状为弧形。此外,供热部件613包括:基体部件613A,其具有板状的弧形形状,布置在定影带102附近并且与定影带102接触;以及板状加热体(热源)613B,其相对于基体部件613A布置在定影带102的内侧,并且加热基体部件613A。此外,如图20B所示,供热部件613布置在设置于张紧辊612中的两个盘状部件612B之间,并且布置在旋转轴612A与定影带102之间。
根据本示例性实施例的定影带102包括由聚酰亚胺树脂制成的基层、叠置在基层的表面(外表面)上的由硅橡胶制成的弹性体层、以及叠置在弹性体层上的由四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)的管形成的剥离层。定影带102在从加压辊104接受到驱动力时以预定速度朝图20A中箭头20A所示的方向旋转。
定影辊611为空心的。更具体而言,定影辊611是如下的硬辊:其包括由铝制成的圆柱芯辊(芯杆)和防止芯辊的表面上的金属磨损的保护层。在芯辊上设置有氟碳树脂作为保护层。然而,定影辊611的构造不限于此,并且可以采用以下辊构造:足够硬以便当相对于加压辊104形成咬合部N时定影辊611在加压辊104的压力作用下几乎不变形。此外,在本示例性实施例中,在定影辊611中布置有加热器616(热源)。基于布置成与定影辊611的表面接触的温度传感器(未示出)的温度值来控制定影辊611的表面温度。
此外,可以在咬合部N的下游位置,在定影带102内侧设置弯曲部件(未示出),该弯曲部件从内侧按压定影带102并且使定影带102弯曲。在该情形下,片材P易于在定影带102的由弯曲部件形成的弯曲部处与定影带102分离。此外,可以设置从内周侧或外周侧按压定影带102并且向定影带102施加张力的辊。
在本示例性实施例中,利用电动机(未示出)使加压辊104旋转。在本示例性实施例中,传动机构300将驱动力从加压辊104传递至定影带102。所传递的驱动力使定影带102旋转。
将参考图21详细地说明传动机构300。
图21是从图20A中箭头XXI所示方向观察传动机构300时的示意图。
如图21所示,传动机构300包括:定影带驱动辊390,其与定影带102的外周表面接触并且旋转地驱动定影带102;以及第一传动齿轮部件393和第二传动齿轮部件395,其将旋转驱动力从加压辊104传递至定影带驱动辊390。尽管图21示出了设置在定影装置100的第一端区中的传动机构300,但传动机构300设置在定影装置100的两个端区中每一个上(图21示出了第一端区中的传动机构300)。
定影带驱动辊390在定影带102的宽度方向上布置在图像形成区域外侧的位置处。此外,定影带驱动辊390从定影带102的外周表面按压定影带102。此外,定影带驱动辊390隔着定影带102按压定影辊611。定影带驱动辊390包括旋转轴392和与旋转轴392同轴地布置的齿轮391。在本示例性实施例中,齿轮391借助第一传动齿轮部件393和第二传动齿轮部件395从加压辊104获得旋转驱动力。从而,使定影带驱动辊390旋转。
第一传动齿轮部件393和第二传动齿轮部件395被旋转轴394同轴地固定,并且借助于旋转轴394被定影装置100的主体支撑。第一传动齿轮部件393通过齿轮啮合与定影带驱动辊390的齿轮391啮合。此外,第二传动齿轮部件395通过齿轮啮合与齿轮397啮合,该齿轮397与加压辊104的芯杆621同轴地设置。
因此,加压辊104的旋转驱动力沿加压辊104的齿轮397、第二传动齿轮部件395、旋转轴394、第一传动齿轮部件393、定影带驱动辊390的齿轮391、旋转轴392和定影带驱动辊390的路径来传递。在本示例性实施例的定影装置100中,确定设置在定影带驱动辊390上的齿轮391、第一传动齿轮部件393、第二传动齿轮部件395和设置在加压辊104上的齿轮397的传动比使得定影带驱动辊390的圆周速度稍微小于加压辊104的圆周速度。这将在下文中详细说明。
此外,在第二传动齿轮部件395与旋转轴394之间与旋转轴394同轴地布置有单向离合器396。如果定影带驱动辊390的旋转扭矩大于加压辊104的旋转扭矩,则单向离合器396停止将旋转驱动力从加压辊104传递至定影带驱动辊390。单向离合器396可以布置在从加压辊104的齿轮397至定影带驱动辊390的路径中的任何位置处。例如,单向离合器396可以布置在第一传动齿轮部件393与旋转轴394之间,或者布置在定影带驱动辊390的齿轮391与旋转轴392之间。
第一传动齿轮部件393和第二传动齿轮部件395随着加压辊104的退避操作一起移动,以便保持与定影带驱动辊390的齿轮391的齿轮啮合和与加压辊104的齿轮397的齿轮啮合。因此,在图像形成操作期间,当加压辊104移动至与定影带102分离的位置处时以及当加压辊104位于按压定影带102的位置处时,定影带驱动辊390通过从加压辊104获得旋转驱动力来旋转。
在本示例性实施例的定影装置100中,例如在刚接通电力之后,加压辊104布置在与定影带102分离的位置处。因此,被设置在定影辊611中的加热器616(参见图20A)加热的定影带102的热量不传递至加压辊104。此外,在刚接通电力之后,旋转驱动力从加压辊104经由第一传动齿轮部件393等传递至定影带驱动辊390。于是,定影带驱动辊390旋转,并且定影带102因该旋转而旋转。
在本示例性实施例中,即使在图像形成期间,定影带驱动辊390仍与定影带102接触。从而,定影带驱动辊390布置在图像形成区域之外的位置处,该位置不包含在定影带102的图像形成区域中。因此,不会发生色调剂被传送至定影带驱动辊390的表面并且固化的现象,并且定影带驱动辊390与定影带102之间的摩擦力保持不变。
在本示例性实施例中,如上所述,定影带驱动辊390的圆周速度稍微小于加压辊104的圆周速度。此外,在从加压辊104的齿轮397至定影带驱动辊390的路径中,如果定影带驱动辊390的旋转扭矩变成大于加压辊104的旋转扭矩,则单向离合器396停止将旋转驱动力从加压辊104传递至定影带驱动辊390。
加压辊104布置成面对定影带102,并且在驱动电动机(未示出)作用下朝箭头21A所示的方向旋转。在图像形成期间,由于该旋转,定影带102受加压辊104驱动,并且旋转地移动(朝箭头21B所示的方向)。当保持有未定影色调剂图像的片材P通过咬合部N时,色调剂图像被定影至片材P。从而,为了防止出现诸如色调剂图像对准不良等图像紊乱,必须使加压辊104和定影带102在咬合部N处以相等的速度移动。
在该情形下,如果定影带驱动辊390的圆周速度完全等于加压辊104的圆周速度,则定影带102的移动速度不会在咬合部N处改变。然而,加压辊104可能在例如尺寸和硬度上存在变化。此外,定影带驱动辊390可能在尺寸等上存在变化。此外,加压辊104的尺寸和定影带驱动辊390的尺寸可能随温度而变化。因此,通常,定影带驱动辊390的圆周速度不会完全等于加压辊104的圆周速度。
因此,在本示例性实施例的定影装置100中,定影带驱动辊390的圆周速度设定为稍微小于加压辊104的圆周速度。在采用该设置的情形下,即使出现尺寸变化和温度变化,定影带驱动辊390的圆周速度稍微小于加压辊104的圆周速度的设置也不会改变。因此,定影带驱动辊390的圆周速度恒定地小于定影带102的圆周速度。
因此,在图像形成期间,定影带驱动辊390可以从定影带102获取驱动力,并且定影带驱动辊390的旋转扭矩变成大于加压辊104的旋转扭矩。然后,操作单向离合器396,以停止将旋转驱动力从加压辊104传递至定影带驱动辊390,并且使定影带驱动辊390进入无负载状态。定影带驱动辊390受定影带102驱动,并且显著减小在咬合部N处对定影带102的移动速度的影响。
在预热期间,当定影带驱动辊390驱动定影带102旋转时,定影带驱动辊390的圆周速度变成等于定影带102的移动速度。因此,定影带驱动辊390的旋转扭矩不会变成大于加压辊104的旋转扭矩。不操作单向离合器396,则旋转驱动力从加压辊104恒定地传递至定影带驱动辊390。
对根据本示例性实施例的定影装置100的一系列操作进行说明。
当接通电力时,控制单元50(参见图1)驱动电动机(未示出)以使加压辊104旋转。当加压辊104旋转时,旋转驱动力从加压辊104经由传动机构300传递至定影带102,从而使定影带102旋转。此外,控制单元50将电力供应至设置在供热部件613中的加热体613B。从而,加热体613B发热。热量从加热体613B传递至供热部件613(供热部件613的基体部件613A),并且供热部件613被加热。
此外,控制单元50开启设置在定影辊611中的加热器616。因此,定影带102被加热。具体而言,由加热器616加热的定影辊611对定影带102进行加热。更具体而言,热量从加热器616传递至定影辊611,并且热量从定影辊611传递至定影带102。从而,定影带102的温度升高。此时,供热部件613与定影带102分离。此外,加压辊104与定影带102分离。因此,定影带102的热量不会因供热部件613和加压辊104而减少。在该情形下,与上述构造类似,定影带102的温度快速升高,并且缩短了能够对第一片材P执行定影处理之前所需的时间。
然后,在本示例性实施例中,当定影带102的温度达到定影设定温度时,退避机构(未示出)被驱动,并且加压辊104与定影带102接触。然后,将片材P馈送至定影装置100,并且加压辊104和处于预定定影设定温度的定影带102对所馈送的片材P进行加热和加压。由此,色调剂图像被定影至片材P。
在本示例性实施例中,与上述构造类似,当对第一片材P执行定影处理时,定影带102的热量因第一片材P而减少。此外,当连续供应第二片材P和后面的片材P时,定影带102的热量进一步减少。因此,即使在本示例性实施例中,在对片材P连续地执行定影处理时,定影带102的温度仍逐渐降低。同时,在本示例性实施例中,在供热部件613与定影带102分离的状态下供热部件613被加热。从而,在本示例性实施例的定影装置100中,定影带102的温度降低,而供热部件613的温度升高。
在本示例性实施例中,在预定数量的片材P通过咬合部N之后开启进退机构400,并且使供热部件613与定影带102的内周表面接触。从而,供热部件613的热量供应至定影带102,并且供热部件613将定影带102加热。然后,在本示例性实施例中,使驱动加压辊104的电动机的转数增加。因此,加压辊104的转数和定影带102的转数增加,并且每单位时间内可定影的片材P的数量得到增加。具体而言,以第一速度移动的定影带102的移动速度变为比第一速度大的第二速度,从而每单位时间内可定影的片材P的数量增加。在该情形下,与上述构造类似,设置在打印机10中的各个机构的驱动速度增加。因此,整个打印机10的生产率提高。
在本示例性实施例中,在定影处理期间,使温度比定影带102的温度更高的供热部件613与定影带102接触。于是,将热量供应至温度降低的定影带102。即使在连续传送多个片材P时,仍可以对片材P执行定影处理。具体而言,在本示例性实施例中,由于在中间过程中供应热量,因此定影处理以较高的速度执行。
在以上说明中,供热部件613为板状的形状并且弯曲以形成弧形。然而,其构造不限于此。例如,可旋转的圆柱形辊状部件以及布置在该辊状部件中的加热器可以形成供热部件613。
在以上说明中,通过提供传动机构300来使定影带102旋转。然而,例如,如果除了设置有用于驱动加压辊104旋转的电动机以外,还设置有用于旋转地驱动张紧辊612的电动机(以下称为“张紧辊电动机”),则在接通电力之后定影带102立即旋转而无需使用传动机构300。在该情形下,如果定影带102与加压辊104接触,则施加于张紧辊电动机的负荷扭矩增加。从而,希望的是在定影带102与加压辊104接触之后张紧辊电动机停止驱动,并且定影带102被用于驱动加压辊104的电动机驱动旋转。
在上述定影装置100中,在接通电力并且对定影带102执行加热处理时(在执行预热处理时),热敏磁性部件114或供热部件613(以下称为“热敏磁性部件114等”)与定影带102的内周表面分离,并且与定影带102的内周表面分离的热敏磁性部件114等被加热。在该处理中,如上所述,开始执行将图像定影至片材P的处理,然后使被加热的热敏磁性部件114等与定影带102接触,以将热供应至定影带102。
同时,例如,如果热敏磁性部件114等的比热是大的,则即使对热敏磁性部件114等执行加热处理,热敏磁性部件114等也不能被快速加热。在该情形下,可能使处于低温的热敏磁性部件114等与定影带102接触。在该情形下,难以将热量从热敏磁性部件114等供应至定影带102。此外在该情形下,热敏磁性部件114等可能使定影带102的热量减少。
具体而言,如果在热敏磁性部件114等的温度不等于或不高于定影带102的温度的同时使热敏磁性部件114等与定影带102接触,则热敏磁性部件114等使定影带102的热量减少,从而导致定影带102的温度降低。如果在充分加热热敏磁性部件114等之后使热敏磁性部件114等与定影带102接触,则会防止出现该问题。然而,在该情形下,直到热敏磁性部件114等被充分加热后才能增加定影带102的速度(转数)。使得定影处理的生产率降低。
因此,例如,在定影装置100的预热期间,可以使热敏磁性部件114等与定影带102接触预定时间(例如,三秒)(或者可以使热敏磁性部件114等与定影带102接触直到热敏磁性部件114等的温度达到预定温度为止),并且可以用定影带102将热敏磁性部件114等加热。对于该接触,可以使热敏磁性部件114等的面对定影带102的部分与定影带102完全接触,或者可以使面对定影带102的部分与定影带102局部接触。
在使热敏磁性部件114等与定影带102接触预定时间之后,使热敏磁性部件114等与定影带102分离。如果热敏磁性部件114等与定影带102连续接触,则定影带102的热量因热敏磁性部件114等而连续减少,并且会使得能够对第一片材P执行定影处理之前所需的时间较长。
如上所述,如果热敏磁性部件114等与定影带102接触预定时间,则热量从定影带102供应至热敏磁性部件114等。与热敏磁性部件114等初始与定影带102分离的情形相比,热敏磁性部件114等的温度快速增加。在该情形下,几乎不会使处于低温的热敏磁性部件114等与定影带102接触。此外,如果热敏磁性部件114等的温度快速增加,则可以在较早定时使热敏磁性部件114等与定影带102接触。从而,可以在较早定时增加定影带102的转数。
如果在热敏磁性部件114等执行定影操作之后立即执行下一个定影指令,则因定影操作的残余热量,热敏磁性部件114等的温度可能已经是高的。从而,热敏磁性部件114等的接触时间可以缩短(例如,1.5秒),或者不需要通过接触来升高温度。此外,例如,紧接在连续的定影处理之后,如果热敏磁性部件114等的温度为定影带102的定影设定温度,则可以在接触状态(不分离)下进行定影操作。在该情形下,可以从初始定影阶段开始增加每单位时间内可定影的片材P的数量。
热敏磁性部件114等与定影带102分离之后的操作(定影带102将热敏磁性部件114等加热之后的操作)与上述操作类似。在预定数量的片材P通过咬合部(定影带102与加压辊104之间的接触部)之后,接着热敏磁性部件114等与定影带102的内周表面再次接触。从而,将热敏磁性部件114等的热量供应至定影带102,并且热敏磁性部件114等将定影带102加热。然后,与上述构造类似,增加定影带102的转数,并且增加每单位时间内可定影的片材P的数量。
尽管以上没有说明,但可以设置检测热敏磁性部件114等的温度的传感器,并且在热敏磁性部件114等的温度变为预定温度或更高之后,可以使与定影带102的内周表面分离的热敏磁性部件114等与定影带102的内周表面接触。在该情形下,可靠地防止处于低温的热敏磁性部件114等与定影带102的内周表面接触。在以上说明中,使热敏磁性部件114等与定影带102的内周表面暂时接触,并且热敏磁性部件114等被定影带102加热。然而,类似的处理可以由参考图15A和图15B所描述的加热装置200来执行。具体而言,可以使热敏磁性部件206与加热带204暂时接触,并且利用加热带204来加热热敏磁性部件206。
出于示例和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的上述说明。其意图不在于穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。显然,对于本领域的技术人员而言许多修改和变型是显而易见的。选择和说明实施例是为了最佳地解释本发明的原理及其实际应用,从而使得本领域的其他人员能够理解各种实施例的发明和适合于特定预期应用的各种修改。其目的在于用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明的范围。

Claims (18)

1.一种定影装置,包括:
定影部件,其能够循环移动,并且将记录材料上的图像定影在所述记录材料上;
被加热部件,其与所述定影部件至少部分地分离;
加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;
被加热部件移动单元,其使所述被加热部件朝向所述定影部件移动;以及
定影部件移动单元,其使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件移动之后使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动,
所述定影部件移动单元使所述定影部件以所述第二速度移动,然后使所述定影部件以高于所述第二速度的第三速度移动,并且
所述定影装置还包括电源单元,当所述定影部件以所述第二速度移动时所述电源单元将预定电力供应至所述加热单元,并且当所述定影部件以所述第三速度移动时所述电源单元将比所述预定电力更高的电力供应至所述加热单元。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其中,
所述被加热部件移动单元利用可变形部件使所述被加热部件朝向所述定影部件移动,所述可变形部件在受热时发生变形。
3.根据权利要求2所述的定影装置,其中,
所述可变形部件由形状记忆合金形成。
4.根据权利要求1所述的定影装置,其中,
在所述被加热部件移动单元使所述被加热部件移动之前,所述定影部件与所述被加热部件是分离的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的定影装置,其中,
所述加热单元包括热源,并且通过将热量从所述热源传递至所述定影部件来加热所述定影部件,并且
通过将热量从为所述被加热部件提供的热源传递至所述被加热部件来加热所述被加热部件。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的定影装置,其中,
所述定影部件包括能够通过电磁感应被加热的导热层,
所述加热单元通过产生与所述定影部件的导热层相交的交变磁场来加热所述定影部件,并且
利用所述加热单元所产生的交变磁场来加热所述被加热部件。
7.一种用于图像形成设备的加热装置,包括:
供应部件,其能够循环移动并且将热量供应至被加热体;
被加热部件,其与所述供应部件至少部分地分离;
加热单元,其对所述供应部件和所述被加热部件进行加热;
被加热部件移动单元,其使所述被加热部件朝向所述供应部件移动;以及
供应部件移动单元,其使所述供应部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件移动之后使所述供应部件以高于所述第一速度的第二速度移动,
所述供应部件移动单元使所述供应部件以所述第二速度移动,然后使所述供应部件以高于所述第二速度的第三速度移动,并且
所述加热装置还包括电源单元,当所述供应部件以所述第二速度移动时所述电源单元将预定电力供应至所述加热单元,并且当所述供应部件以所述第三速度移动时所述电源单元将比所述预定电力更高的电力供应至所述加热单元。
8.一种图像形成设备,包括:
图像形成单元,其在记录材料上形成图像;
定影部件,其能够循环移动,并且将由所述图像形成单元形成在所述记录材料上的图像定影至所述记录材料;
被加热部件,其与所述定影部件至少部分地分离;
加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;
被加热部件移动单元,其使所述被加热部件朝向所述定影部件移动;以及
定影部件移动单元,其使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件移动之后使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动,
所述定影部件移动单元使所述定影部件以所述第二速度移动,然后使所述定影部件以高于所述第二速度的第三速度移动,并且
所述图像形成设备还包括电源单元,当所述定影部件以所述第二速度移动时所述电源单元将预定电力供应至所述加热单元,并且当所述定影部件以所述第三速度移动时所述电源单元将比所述预定电力更高的电力供应至所述加热单元。
9.一种定影装置,包括:
定影部件,其能够循环移动,并且将记录材料上的图像定影在所述记录材料上;
被加热部件,其能够相对于所述定影部件前进和退避;
加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;
被加热部件移动单元,在所述定影部件执行将图像定影至所述记录材料的处理之前,所述被加热部件移动单元使所述被加热部件的至少一部分与被所述加热单元加热的所述定影部件接触预定时间或者直到所述被加热部件的温度达到预定温度为止,在经过所述预定时间之后或者在所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述定影部件分离,并且在所述定影部件开始执行将图像定影至所述记录材料的处理之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述定影部件再次接触;以及
定影部件移动单元,在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之前所述定影部件移动单元使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之后所述定影部件移动单元使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
10.根据权利要求9所述的定影装置,其中,
在所述定影部件开始执行将图像定影至所述记录材料的处理之后并且在被所述加热单元加热的所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后,所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述定影部件再次接触。
11.根据权利要求9所述的定影装置,其中,
所述预定时间根据所述被加热部件的温度而变化。
12.根据权利要求9所述的定影装置,其中,
根据所述被加热部件的温度来控制所述被加热部件是与所述定影部件连续接触还是与所述定影部件分离。
13.一种用于图像形成设备的加热装置,包括:
供应部件,其能够循环移动并且将热量供应至被加热体;
被加热部件,其能够相对于所述供应部件前进和退避;
加热单元,其对所述供应部件和所述被加热部件进行加热;
被加热部件移动单元,在所述供应部件对所述被加热体执行加热处理之前所述被加热部件移动单元使所述被加热部件的至少一部分与被所述加热单元加热的供应部件接触预定时间或者直到所述被加热部件的温度达到预定温度为止,在经过所述预定时间之后或者在所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后所述被加热部件移动单元将所述被加热部件与所述供应部件分离,并且在所述供应部件开始加热被加热体的处理之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述供应部件再次接触;以及
供应部件移动单元,在所述被加热部件与所述供应部件再次接触之前所述供应部件移动单元使所述供应部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件与所述供应部件再次接触之后所述供应部件移动单元使所述供应部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
14.根据权利要求13所述的加热装置,其中,
所述预定时间根据所述被加热部件的温度而变化。
15.根据权利要求13所述的加热装置,其中,
根据所述被加热部件的温度来控制所述被加热部件是与所述供应部件连续接触还是与所述供应部件分离。
16.一种图像形成设备,包括:
图像形成单元,其在记录材料上形成图像;
定影部件,其能够循环移动,并且将由所述图像形成单元形成在所述记录材料上的图像定影至所述记录材料;
被加热部件,其能够相对于所述定影部件前进和退避;
加热单元,其对所述定影部件和所述被加热部件进行加热;
被加热部件移动单元,在所述定影部件执行将图像定影至所述记录材料的处理之前所述被加热部件移动单元使被加热部件的至少一部分与被所述加热单元加热的定影部件接触预定时间或者直到所述被加热部件的温度达到预定温度为止,在经过所述预定时间之后或者在所述被加热部件的温度达到所述预定温度之后所述被加热部件移动单元将所述被加热部件与所述定影部件分离,并且在所述定影部件开始执行将图像定影至所述记录材料的处理之后所述被加热部件移动单元使所述被加热部件与所述定影部件再次接触;以及
定影部件移动单元,在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之前所述定影部件移动单元使所述定影部件以第一速度移动,并且在所述被加热部件与所述定影部件再次接触之后所述定影部件移动单元使所述定影部件以高于所述第一速度的第二速度移动。
17.根据权利要求16所述的图像形成设备,其中,
所述预定时间根据所述被加热部件的温度而变化。
18.根据权利要求16所述的图像形成设备,其中,
根据所述被加热部件的温度来控制所述被加热部件是与所述定影部件连续接触还是与所述定影部件分离。
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