CN102968035A - 图像加热装置 - Google Patents

Abstract

一种图像加热装置，包括：可旋转加热部件，用于在夹持部中加热在记录材料上的图像；夹持部形成部件，用于与可旋转加热部件一起形成夹持部；可旋转摩擦部件，用于摩擦可旋转加热部件；温度传感器，用于检测可旋转加热部件的温度；移动机构，用于使得可旋转摩擦部件从它与可旋转加热部件间隔开的位置移动至它摩擦可旋转加热部件的表面的位置；以及控制器，用于通过使得可旋转摩擦部件移动至它摩擦可旋转加热部件的表面的位置而执行摩擦操作，以使得可旋转摩擦部件摩擦可旋转加热部件的表面。当记录材料经过夹持部时，控制器根据由温度传感器检测的温度来执行摩擦操作。

Description

图像加热装置

技术领域

本发明涉及一种图像加热装置，用于加热记录材料上的调色剂图像，该图像加热装置将安装在成像装置例如复印机、打印机或传真机中。特别地，本发明涉及包括可旋转摩擦部件的图像加热装置，该可旋转摩擦部件能够摩擦用于加热记录材料上的调色剂图像的可旋转加热部件。

背景技术

通常已经使用了这样的图像加热装置，该图像加热装置包括可旋转加热部件和用于形成夹持部的夹持部形成部件，记录材料上的调色剂图像将在该夹持部中被加热。

不过，在记录材料中存在这样一种记录材料，该记录材料具有边缘，称为凸出边缘的凸出部形成于该边缘处。当这种记录材料经过夹持部时，记录材料的边缘可能在可旋转加热部件上留下微小磨损痕迹。相对于与记录材料传送方向垂直的宽度方向，记录材料边缘经过部分集中，使得可能由于凸出边缘而局部形成微小磨损痕迹。因此，可能出现图像的不均匀光泽度。

因此，作为防止由于凸出边缘而引起的磨损痕迹的措施，日本公开专利申请特开（JP-A）2008-40363公开了一种方法，其中，摩擦部件与可旋转加热部件摩擦。为了抑制可旋转加热部件的寿命缩短，摩擦部件通常与可旋转加热部件间隔开，且当预定张数的记录材料经过夹持部时，摩擦部件与可旋转加热部件接触，以便执行摩擦部件摩擦可旋转加热部件的操作。

不过，当可旋转加热部件的温度升高时，可旋转加热部件处于其中该可旋转加热部件自身的强度被降低的状态。在该状态下，当摩擦操作以与温度较低情形下相同的间隔进行时，由片材的凸出边缘在可旋转加热部件上留下的磨损痕迹可能变深。因此，可能引起不均匀的光泽度出现。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种图像加热装置，在摩擦部件摩擦可旋转加热部件的结构中作为防止由凸出边缘引起磨损痕迹的措施，该图像加热装置即使在可旋转加热部件的温度升高时也能够抑制由片材的凸出边缘在可旋转加热部件上留下的较深磨损痕迹。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像加热装置，它包括：可旋转加热部件，用于在夹持部中加热记录材料上的图像；夹持部形成部件，用于与可旋转加热部件一起形成夹持部；可旋转摩擦部件，用于摩擦可旋转加热部件；温度传感器，用于检测可旋转加热部件的温度；移动机构，用于使得可旋转摩擦部件从它与可旋转加热部件间隔开的位置运动至它摩擦可旋转加热部件的表面的位置；以及控制器，用于通过使得可旋转摩擦部件移动至它摩擦可旋转加热部件的表面的所述位置而执行摩擦操作，以使得可旋转摩擦部件摩擦可旋转加热部件的表面，其中，当记录材料经过夹持部时，控制器根据由温度传感器检测的温度来执行摩擦操作。

通过下面结合附图对本发明优选实施例的说明，将更清楚本发明的这些和其他目的、特征和优点。

附图说明

图1是表示成像装置的结构的视图；

图2是沿与轴线垂直的剖面的定影设备的结构的视图；

图3是从上面看的定影设备的结构的视图；

图4是用于表示在连续成像的情况下在非片材经过部分处的温度升高的曲线图。

图5是实施例1中的更新控制的流程图。

图6是实施例2中的更新控制的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图详细介绍本发明的实施例。本发明也能够以其他实施例的形式来实现，在这些其它实施例中，下面的实施例中的部分或全部构成元件由它们的替代构成元件来代替，只要更加节约可旋转加热部件的总摩擦（磨损）量且可旋转加热部件在非片材经过部分处温度较低即可。

因此，图像加热装置不仅包括用于通过加热记录材料（调色剂图像转印至该记录材料上）来定影记录材料上的调色剂图像的定影设备，还包括用于通过加热局部或完全被定影的调色剂图像而赋予图像所需表面特性的图像调节设备。此外，图像加热装置还包括光泽化设备，该光泽化设备用于通过重新加热定影在记录材料上的图像来提高图像的光泽度。可旋转加热部件和可旋转加压部件可以是环形带和辊部件的任意组合。也可以通过在可旋转加压部件被认为是可旋转加热部件的状态下布置摩擦设备来执行本发明中的控制。

成像装置能够在其中安装本发明的图像加热装置，而不管单色/全色型、片材供给型/记录材料传送型/中间转印型、调色剂图像形成方法和转印方法的类型如何。在下面的实施例中，将介绍与调色剂图像的形成/转印相关的主要部分，但是本发明能够通过添加所需的设备、选项装置或外壳结构而在具有各种用途的成像装置中实施，包括打印机、各种印刷机器、复印机、传真机、多功能机器等。

<成像装置>

图1是成像装置的结构的视图。如图1中所示，在该实施例中的成像装置100是中间转印类型的串联式全色打印机，其中，分别用于黄色、青色、品红色和黑色的成像部分Y、C、M、K沿中间转印带6布置。

在成像部分Y中，黄色调色剂图像形成于感光鼓1（Y）上，然后转印至中间转印带6上。在成像部分C中，青色调色剂图像形成于感光鼓1（C）上，并转印至中间转印带6上。在成像部分M和K中，品红色调色剂图像和黑色调色剂图像分别形成于感光鼓1（C）和1（K）上，并转印至中间转印带6上。

中间转印带6由环形树脂带构成，并通过驱动辊7、二次转印相对辊8和张紧辊9而张紧，且通过驱动辊7而沿箭头R2方向被旋转地驱动。记录材料P通过片材供给辊11而一张张地从记录材料盒10中取出，并在对齐辊12之间等待。记录材料P由对齐辊12发送给二次转印部分T2，这样，调色剂图像转印至记录材料P上。记录材料P（四种颜色的调色剂图像转印至该记录材料P上）传送至定影设备F中，在由定影设备F加热和加压以便将调色剂图像定影至记录材料的表面上之后通过排出传送通路10c而排出至外部托盘16上。

成像部分Y、C、M和K具有基本相同结构，除了在显影设备3（Y）、3（C）、3（M）和3（K）中使用的黄色、青色、品红色和黑色调色剂的颜色彼此不同之外。在下面的说明中将介绍成像部分Y，并将省略其他成像部分C、M和K的冗余说明。

成像部分Y包括感光鼓1，充电辊2、曝光设备5、显影设备3、转印辊9和鼓清洁设备4环绕感光鼓1布置。充电辊2使得感光鼓1的表面充电至均匀电势。曝光设备5通过用激光束扫描而将用于图像的静电图像写（形成）在感光鼓1上。显影设备3使得静电图像显影，以便在感光鼓1上形成调色剂图像。转印辊9被供给有DC电压，这样，感光鼓1上的调色剂图像被转印至中间转印带6上。

<定影设备>

图2是沿垂直于轴线的剖面的定影设备的结构的视图。图3是从上面看的定影设备的结构的视图。

如图2中所示，作为可旋转加热部件的实例的定影辊51与记录材料接触，以便加热图像，且作为可旋转加压部件的加压辊52与定影辊51接触，以便形成用于记录材料的加热夹持部N。加热辊类型的定影设备F在加热夹持部N（该加热夹持部N是旋转的定影辊51和旋转的加压辊52之间的接触部分）中夹持传送记录材料（调色剂图像静电转印至该记录材料上），并向记录材料P施加热和压力，因此图像熔化定影在记录材料P上。

定影辊51是外径为60mm的辊，以便由驱动马达51M旋转地驱动。定影辊51通过将0.5-5mm厚的硅酮橡胶或海绵等形成的弹性层布置在铝等形成的管49上而制备，因此令人满意地维持图像质量（定影特性、光泽感等）。定影辊51包括作为最外侧层的20-100μm厚的分离层59，该分离层59由聚四氟乙烯（PTFE）、全氟代烷氧基树脂（PFA）等形成，并涂覆在弹性层58上，因此保证对于熔化的调色剂的良好分离特性。

加压辊52是30mm外径的辊，与定影辊51旋转接触。与定影辊51类似，加压辊52通过将2-10μm厚的硅酮橡胶或海绵等形成的弹性层布置在铝制管48上而制备。硅酮橡胶分离层46被布置作为加压辊52的最外侧层，该硅酮橡胶分离层46具有相对于调色剂的良好分离特性和相对于油的良好亲和性。

加压辊52借助于在其相对于旋转轴线方向的两端部分处的一对推压弹簧以500N至1000N的总压力的压力负载而被推压向定影辊51。要形成于加压辊52和定影辊51之间的加热夹持部N通过定影辊51的弹性层58和加压辊52的弹性层47在压力下的压缩变形而形成。

片材分离爪53布置在加热夹持部的出口侧，以便与定影辊51的表面接触或与之靠近，并从定影辊51强行分离记录材料P，该记录材料P在加热夹持部N的出口处不是弯曲分离。传送引导件54引导记录材料P（调色剂图像转印至该记录材料P上）至加热夹持部N中。

加热源55是生热元件，例如卤素加热器，并通过穿透定影辊51的中心部分来布置，因此由布置在两端部分处的电极来供电，使得加热源55红外加热定影辊51的内表面。

片材经过部分温度检测元件（温度传感器）56是热敏电阻或电热堆等，并布置成离定影辊51很小距离，因此检测定影辊51的表面温度。

温度控制器57调节供给至加热源55的电功率，以使得定影辊51的表面温度保持在由控制器64根据记录材料的类型设置的温度控制目标温度。温度控制器57根据片材经过部分温度检测元件56的输出信号来检测定影辊51的表面温度，并控制加热源55。

如图3中所示，片材经过部分温度检测元件56布置在定影辊51关于旋转轴线方向的中心处。在远离定影辊51关于旋转轴线方向的中心的位置处布置了3个非片材经过部分温度检测元件63a、63b和63c，它们对应于A4短边供给尺寸、A4长边供给尺寸和13英寸（A3+）尺寸的记录材料P。也就是，非片材经过部分温度检测元件63a、63b和63c布置在最小尺寸记录材料相对于定影辊51的宽度方向经过的范围的外部。非片材经过部分温度检测元件63a、63b和63c被选择成对应于要进行片材经过的记录材料P的尺寸，并检测定影辊51在相对于传送宽度方向离记录材料P的边缘20mm的外侧位置处的表面温度。

当由非片材经过部分温度检测元件63a、63b和63c检测的温度超过240℃时，控制器64通过增加图像间隔来执行成像，并降低供给至加热源55的电功率，因此抑制非片材经过部分的温度升高。

此外，在其中除了增加定影辊相对于旋转轴线方向的中心部分处的生热密度的第一加热源之外还在定影辊中布置增加定影辊相对于旋转轴线方向的两端部分处的生热密度的第二加热源的情形下，第二加热源的温度控制基于非片材经过部分温度检测元件的输出来进行。当由非片材经过部分温度检测元件检测到的温度增加时，供给至第二加热源的电功率降低，从而抑制非片材经过部分的温度升高。

在任意情况下，通过将定影辊的非片材经过部分的温度升高保证在一定范围，定影辊在相对于旋转轴线方向的整个片材经过区域中的温度分布将变平，从而消除输出图像的不均匀光泽度。此外，通过防止非片材经过部分温度升高过度，稳定了有效辊直径，因此能够降低纸张折皱或记录材料卡塞的出现频率。

<更新辊>

对于定影设备，通常使用加热辊对类型的定影设备，其使用定影辊和加压辊。近年来，用于定影由调色剂（该调色剂包含分离剂）构成的未定影图像的无油定影变得普及。与之对应地，定影辊具有这样的结构，其中，硅酮橡胶或含氟橡胶的弹性层形成于铝或铁制的管上，且包括由氟树脂管或涂层构成的分离层形成于弹性层上作为它的表面层。在无油定影类型中，优点是不会产生不均匀的光泽，例如如油定影类型中的油带，这样，对于高光泽记录材料例如涂覆树脂的纸张，结合调色剂的改进，能够获得比常规检测中更高的图像质量。

不过，对于在其表面设有分离层的定影辊，表面质量由于片材经过所引起的磨损痕迹以及由于污染物（例如纸屑和偏离调色剂）的沉积而逐渐变粗糙。特别地，当在相同尺寸的多张记录材料上连续进行大量成像时，结果，大量的记录材料片材经过定影辊相对于旋转轴线方向的中心位置，因此定影辊的表面层在作为片材经过部分和非片材经过部分之间的边界的凸出片材边缘经过部分处变得相当粗糙。

这是因为凸出片材边缘经过部分是记录材料要被夹持的边界，因此阶梯形部分形成于定影辊的表面，并且在该表面在该阶梯形部分表面处拉长的状态下，记录材料的边缘重复经过，因此磨损痕迹积累。此外，纸屑例如纤维素屑容易产生于记录材料的边缘上，因此在记录材料边缘的内侧和外侧部分处，在某些情况下也在加压辊和定影辊上形成微小的凹入磨损痕迹。

然后，当表面状态在定影辊相对于旋转轴线方向的一部分处局部地变粗糙时，在定影的图像上产生条状不均匀光泽度。这是因为在表面状态粗糙的部分处定影的图像部分的光泽度比在表面状态并不粗糙的部分处定影的图像部分的光泽度低。

因此，在定影设备F中，更新辊60与定影辊51接触，以便摩擦定影辊51的、要与未定影调色剂图像接触的表面，这样，定影辊51的、在它相对于旋转轴线方向的相应部分处的表面特性均匀地恢复至预定初始状态（表面特性）。使更新辊60与定影辊51的整个表面摩擦，以便防止定影辊51的表面特性退化至一定程度或者更加退化，从而抑制输出图像的图像质量的降低。此外，定影辊51由于表面特性退化而更换的时间被延迟，因此提高了耐用性。

作为摩擦设备的一个实例的更新辊60布置成可与定影辊51相接触以及相分离，并且与定影辊51接触以便摩擦该定影辊51。定影辊51具有在橡胶材料形成的弹性层表面上的含氟树脂分离层，更新辊60是设有固定于其表面上的磨料颗粒的辊部件，相对于定影辊51的表面以圆周速度差被旋转地驱动。

更新辊60通过将作为磨损剂的磨料颗粒以致密状态通过经由粘合剂层粘合地结合在12mm外径的不锈钢管的表面上而形成。对于作为磨损剂的磨料颗粒，可以使用氧化铝、氢氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化钛、氧化锆、硅酸锂、氮化硅、碳化硅、氧化铁、氧化铬、氧化锑、金刚石等制成的颗粒。还可以使用这些磨料颗粒中的多种的混合物，它们经由粘合剂层受到粘合结合处理。在该实施例中，使用基于氧化铝的材料（也称为“人造刚玉”或“molundam”）作为磨损剂。基于氧化铝的材料是最广泛使用的磨料颗粒，与定影辊51相比具有足够高的硬度，且颗粒的轮廓有锐角形状。因此，基于氧化铝的材料具有良好的可机械加工性，并适合作为磨料颗粒。

更新辊60由布置在相对于旋转轴线方向的两端部分处的凸轮机构的间隔机构62来驱动，并可沿箭头61方向运动，且间隔机构62使得更新辊60能够以预定穿透深度（进入量）压靠定影辊51以及与定影辊51间隔开。当更新辊60以预定穿透深度压靠定影辊51时，摩擦夹持部形成于更新辊60和定影辊51之间。

更新辊60由驱动马达60M来驱动。更新辊60的旋转方向相对于定影辊51的表面（运动方向）可以为相同方向或相反方向。不过，期望在定影辊51和更新辊60之间存在圆周速度差。更新辊60在所述圆周速度差下与定影辊51接触，以便在更新辊63的相对于旋转轴线方向的整个区域（片材经过部分（区域）、非片材经过部分（区域）和凸出片材边缘经过部分）中在定影辊51的表面上提供无数的细小圆周磨损痕迹，这样，能够消除凸起和凹部之间的表面状态差异。由于凸出片材边缘经过而在定影辊51的表面上留下的磨损痕迹与由更新辊60产生的细小磨损痕迹相叠加，使得由于凸出片材边缘经过而产生的磨损痕迹能够变成不可见（不可识别）。

顺便说明，摩擦设备的形状并不局限于辊形。摩擦设备也可以是通过从辊拉出而使用的研磨锥、可旋转钢丝刷辊、用于在它的可旋转盘表面处进行摩擦的摩擦（磨损）盘、可往复运动的板锉等。

顺便说明，在该实施例中，由摩擦设备进行的摩擦操作优选地可以在以下条件下进行。也就是，满足下面的关系。

7×10^-3≤（P/πH tanθ）×（∣V-v∣/V）≤68×10^-3，

其中，V表示可旋转加热部件的圆周速度（mm/秒），v表示摩擦部件的圆周速度（mm/秒），H表示可旋转加热部件的硬度（GPa），θ表示摩擦部件的顶角（度数）的一半，而P表示摩擦部件施加在可旋转加热部件上的负载（N）。

此外，磨料颗粒的平均颗粒尺寸可以期望是5μm或更大以及20μm或更小。此外，通过摩擦部件进行的摩擦操作，可旋转加热部件期望地可以具有0.5μm或更大以及2μm或更小的表面粗糙度Rz，并期望地可以具有10μm或更小宽度的凹入部分，其由磨损剂以每100μm有10线或更多的比率而形成。

<非片材经过部分的温度升高>

当记录材料P经过定影设备F的加热夹持部N以便定影图像时，如上所述，定影辊51的非片材经过部分的温度变得高于片材经过部分的温度。在片材经过部分处，热由室温状态的记录材料P来吸收，但是在非片材经过部分处，定影辊51连续接触高温加压辊52，因此热未被加压辊52如此吸收。记录材料P的温度低于加压辊52的温度，因此在片材经过部分处吸收的热量比在非片材经过部分处大。

当定影辊51的热由记录材料P吸收时，温度的降低通过片材经过部分温度检测元件56来检测。温度控制器57增加供给至加热源55的电功率，以便补偿这种温度降低，使得片材经过部分的温度返回至温度控制目标温度。在定影辊51的非片材经过部分处，即使当供给至加热源55的电功率增加时，由加压辊52吸收的热也较少，因此与定影辊51的片材经过部分相比，定影辊51的非片材经过部分变成相当高的温度。

用于定影辊51的分离层59的含氟树脂材料（PFA、PTFE等）在较高温度下机械强度降低。通常，当材料温度超过260℃时，机械强度的降低变得明显。此外，当高温状态持续较长时间时，机械强度的降低将变得非常大，使得即使当定影辊的温度返回至正常温度时，机械强度也不会恢复。

此外，在厚纸经过（加热夹持部N）的情形下，在凸出片材边缘经过部分处形成的、分离层59的阶梯形部分变大，因此剪切力作用在分离层59上，使得容易在定影辊51的表面上产生磨损痕迹。此外，当厚纸经过时，厚纸大量地吸收热，因此供给至加热源55的电功率增加，使得非片材经过部分的温度升高程度与当薄纸或普通纸经过的情形相比变得较大。

此外，在相对于传送方向具有较短长度的记录材料（例如明信片）经过的情形下，压力集中在较短记录材料的拐角处，因此作用在分离层59上的剪切力进一步变大，使得容易在定影辊51的表面上产生较深的磨损痕迹。此外，当小尺寸的记录材料经过时，由记录材料吸收热的区域减小，因此非片材经过部分的温度升高程度与大尺寸记录材料经过的情形相比变得较大。

因此，在当定影辊51的表面温度较高时厚纸或小尺寸记录材料经过的情形下，容易在凸出片材边缘经过部分处产生较深的磨损痕迹。当厚纸或小尺寸记录材料P连续经过时，在凸出片材边缘经过部分处的剪切力较大，且定影辊51的表面温度变高，因此容易在凸出片材边缘经过部分处产生较深的磨损痕迹。

因此，在每进行预定数目片材的成像就使得更新辊60摩擦定影辊51的表面的情形下，在厚纸或小尺寸记录材料的连续片材经过之后，分离层59的磨损痕迹较深，因此在正常摩擦（磨损）情况下在分离层59上留下磨损痕迹，使得在某些情况下在摩擦（磨损）后在输出图像上留下不均匀光泽度。因此，为了有效地甚至消除由厚纸或小尺寸记录材料的连续片材经过而产生的较深磨损痕迹，对更新辊60的摩擦压力增加和摩擦时间延长进行了研究。还研究了较短（较小）摩擦执行间隔和较长摩擦时间的设置，以便即使在厚纸或小尺寸记录材料的情况下也防止在摩擦之后磨损痕迹影响图像。

不过，在这种情况下，尽管消除了摩擦后输出图像的不均匀光泽度，但是在不存在厚纸或小尺寸记录材料没的连续片材经过的情形下，定影辊51的分离层59的磨损超过所需，因此定影辊51的更换寿命变短。通过执行摩擦较长时间，产生的停机时间超过所需，因此成像装置100的生产率降低。

在更新条件对应于厚纸或小尺寸普通纸（对于这些纸，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹水平增大）地设置的情形下，在薄纸或较大尺寸普通纸的片材经过期间，执行的更新超过所需，因此定影辊51的更换寿命缩短。此外，定影辊等候更新结束，因此产生不必要的等待时间。

在更新条件对应于薄纸或大尺寸普通纸（对于这些纸，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹水平降低）的情形下，在厚纸或小尺寸普通纸的片材经过期间，定影辊51的在凸出片材边缘经过部分处的表面状态不能通过更新来恢复。因此，在输出图像上留下不均匀光泽度。

因此，研究了一种方法，其中，用户登记（指定）要使用的纸张的基重和尺寸，且根据该尺寸、基重以及经受片材经过的记录材料的张数，不仅摩擦执行间隔而且摩擦时间都通过控制器可变地设置。在近年来的一些成像装置中，用户登记要经过的记录材料的基重、类型（涂层纸、非涂层纸、压花纸、粗糙纸等）和尺寸，然后，成像装置选择与相关记录材料P相对应的转印条件和定影条件。当使用这种系统时，根据经受片材经过的记录材料的尺寸、基重和张数，区分定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的温度和剪切力，因此区分凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹的状态，从而能够改变更新的定时和条件。

还研究了一种方法，其中，控制器64根据这样登记的信息来计算定影辊51的非片材经过部分的温度升高和由于温度升高而引起的剪切力变化，以便估计分离层59的表面粗糙化状态，然后调节摩擦条件。不过，在用户首先错误地进行登记或错误地安装记录材料盒时，将自动进行基本错误的控制，使得可能输出具有明显不均匀光泽度的图像。在用户错误地进行记录的情形下，控制器64进行错误的区分，并因此缩短定影辊51的更换寿命，或者输出图像产生不均匀光泽度。

此外，即使当登记没有错误，且记录材料也相同时，由记录材料吸收的热量也根据记录材料在此时的吸湿量而有很大变化。当具有较大吸湿量的几张记录材料连续经过时，供给至加热源55的电功率没有从它的最大值变化，因此非片材经过部分的温度升高的程度变大，使得在某些情况下分离层59突然变粗糙。

此外，在混合工作（其中，在多种不同类型或纸张尺寸的记录材料上进行成像）的情形下，不仅上述估计计算复杂，此外估计结果和分离层59的实际粗糙化状态不容易相互一致。

在下面的实施例中，通过根据已经提供的非片材经过部分温度检测元件的输出的简单控制，将不需要由用户进行记录材料的登记，因此减少更新控制中的不确定因素。根据非片材经过部分温度检测元件的检测温度，通过改变摩擦条件，将保证定影辊的较长寿命，同时消除对输出图像的影响。

<实施例1>

图4是用于表示在连续成像情况下的非片材经过部分温度升高的曲线图。图5是实施例1中的更新控制的流程图。如图4中所示，首先，作为预备试验，对于各种记录材料中的每种测量非片材经过部分的温度升高。对于各A4尺寸普通纸（基重：81.4g/m²）沿长边供给（普通纸：较大（“PP（L）”））和沿短边供给（普通纸：较小（“PP（S）”））以及A4尺寸厚纸（基重：200g/m²）沿长边供给（普通纸：较大（“PP（L）”））和沿短边供给（普通纸：较小（“PP（S）”）），测量非片材经过部分的温度升高。纵坐标表示定影辊51的表面温度，横坐标表示从连续成像开始经过的时间。如图3中所示，对于各记录材料，进行连续成像，并记录由布置在最大片材经过宽度（区域）之外的非片材经过部分温度检测元件检测到的温度发展。

如（细）实线所示，在普通纸（较大）的连续片材经过情形下，普通纸被温度控制在180℃，因此定影辊51的片材经过部分被温度控制在180℃。在定影辊51的非片材经过部分处，热未被记录材料P吸收，因此在成像开始之后，定影辊温度逐渐升高直至200℃。

如（细）虚线所示，在普通纸（较小）的连续片材经过情形下，普通纸被温度控制在180℃，因此定影辊51的片材经过部分被温度控制在180℃。在小尺寸纸张的情形下，定影辊51的非片材经过部分与在大尺寸片材情形相比更宽，因此非片材经过部分的温度升高程度较大，使得定影辊温度升高至220℃。

如粗实线所示，在厚纸（较大）的连续片材经过情形下，对于厚纸，由记录材料吸收较大量的热，因此为了保持调色剂定影强度，温度控制被转换至200℃温度控制。此外，与普通纸相比，厚纸在片材经过部分处吸收大量的热。因此，为了将片材经过部分处的温度控制至预定温度而供给的热量也较大，因此，非片材经过部分的温度升高程度比普通纸的情形大，使得定影辊51在非片材经过部分处的温度升高直至230℃。

如粗虚线所示，在厚纸（较小）的连续片材经过情形下，除了厚纸外记录材料还有较小尺寸，因此与其他情形相比，非片材经过部分的温度升高程度较大，使得定影辊温度升高直至250℃。

如图5中所示（参考图2），在实施例1中，作为控制装置的实例的控制器64在定影辊51在记录材料边缘经过的区域（相对于定影辊51的旋转轴线方向）中有较低表面温度的情况下减小由更新辊60对定影辊51的摩擦（磨损）量。具体地说，控制器64在由非片材经过部分温度检测元件检测的表面温度超过预定温度时执行更新辊60对定影辊51的摩擦，并在较低表面温度情况下降低更新辊60对定影辊51的摩擦量。

作为温度检测装置的实例的非片材经过部分温度检测元件63能够检测定影辊51在记录材料经过区域之外的外部位置处（相对于定影辊51的旋转轴线方向）的表面温度。非片材经过部分温度检测元件63c检测相对于定影辊51的旋转轴线方向的正常片材宽度（区域）之外的非片材经过部分的温度。控制器64根据非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度来控制更新辊60的接触/分离和旋转，从而改变更新控制的摩擦条件。

当工作开始时（S11），控制器64开始由非片材经过部分温度检测装置63c进行的非片材经过部分温度检测（S12）。在连续成像过程中，在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度小于220℃的情形下（S13的“否”），控制器64继续成像（片材经过），而并不进行更新（S14）。然后，当成像结束时（S15的“是”），工作结束。

如图4中所示，即使当普通纸和大尺寸薄纸记录材料经过时，端部部分温度也只升高直至大约200℃，因此并不进行更新。在普通纸和大尺寸薄纸记录材料的情形下，即使当进行了大量片材经过时，记录材料P较薄且尺寸较大，因此不会产生压力集中，因此不会作用较大剪切力。此外，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的温度不会变高，因此分离层59的机械强度较高，且磨损痕迹很轻微，使得并不产生图像缺陷，因此不需要进行更新。

即使对于其中作用有较大剪切力的记录材料（例如厚纸或小尺寸记录材料），在进行少量片材经过的情形下，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的温度较低，因此分离层59的机械强度较高，且经受片材经过的片材数目较小，因此剪切力的作用次数也较少。因此，分离层59的磨损痕迹水平较轻微，因此不需要进行更新。

在连续成像过程中，在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度达到220℃（S13的“是”）并保持在小于230℃（S16的“否”）的状态的情形下，控制器64继续成像（片材经过），而并不进行更新（S17）。然后，当成像结束时（S17的”是”），更新辊60与定影辊51接触，以便执行10秒的更新（S19），然后工作结束。

如图4中所示，当持续进行厚纸或小尺寸普通纸的连续片材经过时，非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度超过220℃。当厚纸或小尺寸记录材料继续经过时，在作用有较大剪切力的状态下，非片材经过部分温度变得较高，因此定影辊51产生粗糙。分离层59的机械强度变低，使得定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹增大，因此需要更新。不过，分离层59的磨损痕迹产生于图像区域的外侧，因此只要继续进行相同尺寸的记录材料的片材经过，输出图像就不会产生不均匀光泽度。可以说，分离层59的机械强度也在可容忍的范围内，因此在片材经过结束之后执行10秒的更新。与图5的流程图分开，在记录材料尺寸在工作中间从较小尺寸转换成较大尺寸时，在较大尺寸记录材料上产生不均匀光泽度，因此在转换时进行更新。

在连续成像过程中，在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度达到230℃（S16的“是”）并保持小于240℃（S20的“否”）的情形下，控制器64继续成像（片材经过），而并不进行更新（S21）。然后，当成像结束时（S22的“是”），更新辊60与定影辊51接触，以便执行15秒的更新（S23），然后工作结束。控制器64区分出定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的粗糙化程度大于在小于230℃的情形下的粗糙化程度，并进行较长时间的更新。如上所述，只要相同尺寸记录材料的片材经过继续进行，输出图像就不会产生不均匀光泽度，因此并不进行更新，但是在记录材料的尺寸在工作中间从较小尺寸转变成较大尺寸时进行更新。

在连续成像过程中，当非片材经过部分温度升高检测元件63c的检测温度达到240℃时（S20的“是”），控制器64中断成像（片材经过）（S24），然后执行20秒的更新（S25）。当更新结束时，片材经过恢复，以便继续成像（S13）。

在非片材经过部分的温度达到240℃的情形下，控制器64区分到定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的机械强度的修复应当优于生产率。这是因为当定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹深度变得过大时，定影辊51的磨损痕迹和由更新留下的微小磨损痕迹之间存在深度差，因此在凸出片材边缘经过部分处的合成磨损痕迹将在定影图像的表面上变得明显。此外，当磨损痕迹进一步留在定影辊51上且片材经过继续进行时，定影辊51的分离层59的温度接近260℃，该260℃是用于分离层59（定影辊51）的材料的设计温度，因此削弱分离层59的机械强度，因此，通过更新难以消除的磨损痕迹的可能性增加。

控制器64中断片材经过，并只冷却非片材经过部分，同时保持定影辊51的片材经过部分的温度控制状态，从而恢复分离层59的机械强度。由于冷却而产生的停机时间用于执行更新，从而消除在定影辊51上产生的磨损痕迹。控制器64中断片材经过，并进行20秒的更新。在非片材经过部分的温度升高至240℃或更大的情形下，分离层59的变粗糙程度大于在非片材经过部分的温度升高至230℃时的情形，因此更新时间设置成更大值。此外，通过中断片材经过，分离层59的温度降低，因此，在重新开始片材经过中，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹的深度较浅。

在经受片材经过的厚纸或小尺寸记录材料的张数较大的情况下，当剪切力的作用次数增加时，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处变粗糙，且非片材经过部分的温度进一步升高。在记录材料具有极小尺寸的情形下，由于非片材经过部分的进一步压力集中和放大，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处进一步变粗糙，且非片材经过部分的温度进一步升高。同样，在厚纸具有极大尺寸的情形下，作用在分离层59上的剪切力变大，除此之外，从片材经过部分吸收的热量变大，因此定影辊51在凸出片材边缘经过部分处进一步变粗糙，非片材经过部分温度也进一步升高。

具体地说，成像装置具有这样的生产率，使得A4尺寸的记录材料P以100张/分钟的速率输出。在更新控制为每进行250张的成像就进行20秒的更新的情形下（不管记录材料的类型和尺寸），为了输出5000张A4尺寸的记录材料，将花费50分钟用于片材经过并花费6分40秒用于更新。此外，在原来并不需要进行更新的薄纸和普通纸的情形下，也花费50分钟用于片材经过并花费6分40秒用于更新。

此外，成像装置100中的定影辊51的分离层59是70μm厚的PFA管，且每经过1000张A4普通纸将磨损0.1μm。此外，当进行20秒的更新时，分离层59磨损0.01μm。因此，在多张A4普通纸经过且每经过250张进行20秒的更新的情形下，分离层59将每1000张磨损0.14μm。因此，分离层59将由于经过500000张片材而消失，且定影辊51达到它的更换寿命。

另一方面，根据实施例1中的更新控制，在薄纸和大尺寸记录材料（包括A4）的普通纸的情形下并不进行更新，因此片材经过在50分钟内完成，且不需要6分40秒的更新，使得处理时间能够总共减少12%。此外，对于薄纸和大尺寸记录材料的普通纸并不进行更新，因此每1000张A4尺寸普通纸的磨损量是0.1μm，这样，估计分离层59将经过700000张片材后消失，因此定影辊51的更换寿命延长40%。

在该实施例中，通过根据非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度来改变更新情况，能够防止由于分离层59进行超过所必需的更新而产生超过所必需的等待时间以及缩短定影辊51的寿命。

在该实施例中，如上所述，通过非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度，将间接地区分记录材料的普通纸/厚纸类型、由厚纸从定影辊51吸收的热量以及记录材料尺寸。换句话说，在并不区分记录材料的普通纸/厚纸类型、由厚纸从定影辊51吸收的热量以及记录材料尺寸的情况下估计定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的机械强度，从而区分出分离层59的粗糙化状态。通过检测定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的温度，将区分出定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹的状态。

在该实施例中，根据定影辊51在非片材经过部分处的检测温度来改变更新条件，因此即使当用户在登记过程中进行了错误登记时，也能够防止定影辊的寿命缩短以及防止由于错误区分而引起的图像缺陷。在该实施例中，更新条件根据定影辊51的非片材经过部分的温度来改变，此外，根据定影辊51的非片材经过部分的温度，还能够改变定影辊60的接触压力或者更新辊60和定影辊51之间的圆周速度差。

<实施例2>

图6是实施例2中的更新控制的流程图。如图4中所示，高频率地使用普通纸的A4尺寸记录材料提供了并不很大的剪切力（该剪切力作用在定影辊51的分离层59上）且定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的表面温度增加不大，因此通常并不在分离层59上产生严重的磨损痕迹。不过，根据普通纸的类型，当进行非常大量的连续片材经过时，定影辊51在凸出片材边缘经过部分处产生磨损痕迹，因此在一些情况下在输出图像上产生条纹状的不均匀光泽度。因此，在实施例2中，即使对于普通纸的A4尺寸记录材料或薄纸的记录材料，也以每经过1000张片材进行至少一次更新的频率来执行更新。此外，当定影辊51在非片材经过部分处的表面温度升高程度更大时进行更新的频率设置为更高值。

如图6中所示，参考图2，当开始工作时（S31），控制器64在每经过一张片材时（S33）以与非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度相对应的速率对累加装置（计数器）的计数进行计数（S41至S43）。

当累加装置的计数达到100时（S32的”是”），控制器64中断片材经过，然后使得更新辊60与定影辊51接触，以便执行10秒的更新（S44）。在进行更新后，控制器64使得累加装置复位，以使得计数返回零（S45）。

控制器64对于普通纸的A4记录材料或薄纸记录材料以每1000张一次的频率来进行更新。不过，当在厚纸或小尺寸记录材料的连续片材经过的过程中也以相同频率来进行更新时，磨损痕迹较深，因此定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的表面特性（状态）不能通过更新而充分恢复。这是因为定影辊51在凸出片材边缘经过部分处形成的磨损痕迹和由于更新提供的微小磨损痕迹之间存在深度差，因此在输出图像上留下不均匀的光泽度。

因此，控制器64在每经过一张片材时（S33）以与非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度相对应的速率对累加装置（计数器）的计数进行计数（S41至S43）。

控制器64继续成像（片材经过）（S32、S33），直到片材数目达到经受成像（片材经过）的设置片材数目（S46的”否”）。这样，当设置数目的片材的成像（片材经过）结束时（S46的”是”），工作结束。

在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度为220℃或更小的情形下（S34的”是”），控制器64在每经过一张片材时（S33）对累加装置的计数加1（S41）。

如图4中所示，在仅仅薄纸或大尺寸记录材料经受片材经过的情形下，非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度不会达到220℃。因此，控制器64使得累加装置的计数递增1，然后每1000张（因此计数达到1000）进行一次10秒的更新（S44）。

在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度为221-230℃时（S35的”是”）的情形下，控制器64在每经过一张片材时（S33）使得累加装置的计数加2，以便缩短进行更新的片材经过间隔（S42）。

如图4中所示，在厚纸或小尺寸记录材料经受连续片材经过的情形下，非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度逐渐升高并超过220℃。存在定影辊51的磨损痕迹由于在非片材经过部分的温度升高而变深的趋势，因此，控制器64每500张进行一次10秒的更新（S44）。

在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度为231-239℃的情形下（S36的”否”），控制器64在每经过一张片材时（S33）使得累加装置的计数加4，以便进一步缩短进行更新的片材经过间隔（S43）。

当厚纸或小尺寸记录材料的片材经过继续进行时，非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度进一步升高并超过230℃。存在定影辊51的磨损痕迹由于在非片材经过部分的温度升高而进一步变深的趋势，因此，控制器64每250张进行一次10秒的更新（S44）。

在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度超过240℃的情形下（S36的”是”），控制器64立即中断片材经过，然后进行20秒的更新（S37）。这是因为当按原状继续进行片材经过时，定影辊51的磨损痕迹变得极深，因此在定影辊51的磨损痕迹和由更新辊60提供的微小磨损痕迹之间产生深度差，并对输出图像产生不利影响。同样，在该情形下，当进行更新时（S37），累加装置的计数复位至零（S38）。

在实施例2中，即使当大量的记录材料（对于这些记录材料，非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度未升高）经受片材经过时，也以每1000张至少一次的频率来进行更新，因此能够防止定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹。即使当大量的记录材料（对于这些记录材料，非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度未升高）经受片材经过时，也以预定间隔来进行更新，因此能够防止由于定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹而引起的输出图像的不均匀光泽度。不过，在非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度升高且因此分离层59的机械强度降低的状态中，更新的执行频率增加，因此防止定影辊51在凸出片材边缘经过部分处产生严重磨损痕迹。

在该实施例中，在厚纸或小尺寸记录材料经过的情形下，更新间隔设置为很小值并且更新时间设置为较大值，因此通常，每1000张进行10秒的更新（与高频率使用的A4尺寸普通纸相对应）。在薄纸或大尺寸记录材料（包括A4）的情形下，非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度只升高至大约200℃，因此仅每1000张进行更新。

在该实施例中，从非片材经过部分温度检测元件63c的检测温度来区分厚纸或小尺寸记录材料，且使更新间隔较长，更新时间较短，因此对于普通纸或薄纸，能够将更新间隔设置在较大值，并将更新时间设置在较小值。因此，图像输出工作所需的时间能够缩短，并能够延长定影辊51的更换寿命。

具体地，如上所述，在不管记录材料的类型和尺寸而每经过250张片材进行一次20秒的更新的情况下，为了输出5000张A4尺寸普通纸，将花费50分钟用于片材经过并花费6分40秒用于更新。此外，定影辊51的分离层59是70μm厚的PFA管，且每经过1000张A4普通纸将磨损0.1μm。此外，当进行10秒的更新时，分离层59磨损0.005μm。因此，在每经过250张进行20秒的更新的这种设置的情形下，当A4尺寸的普通纸经过时，分离层59将每1000张磨损0.14μm，因此，分离层59将由于经过500000张片材而消失，且定影辊51达到它的更换寿命。

另一方面，在根据实施例2中的更新控制中，为了输出5000张A4尺寸普通纸，控制能够在50分钟用于片材经过以及50秒用于更新后结束，因此控制时间能够缩短10%。此外，在薄纸和大尺寸记录材料（包括A4）普通纸的情形下，每1000张仅进行一次更新，因此当A4尺寸普通纸经过时，磨损量为每1000张0.105μm。因此，分离层59在666667张经过后消失，因此定影辊51的更换寿命延长33%。

<实施例3>

如图3中所示，根据记录材料的尺寸，定影设备F包括三个非片材经过部分温度检测元件63（63a、63b、63c）。在实施例1和2中非片材经过部分温度检测元件63b用于控制的原因是，在内侧片材经过部分温度检测元件63a的情形下随着记录材料的经过/不经过而引起的温度波动较大，因此不能稳定地估计在凸出片材边缘经过部分处的温度。此外，原因还在于，最外侧的非片材经过部分温度检测元件63c离定影辊51的凸出片材边缘经过部分过远，因此不能可靠地估计在凸出片材边缘经过部分处的温度。

不过，对于非片材经过部分温度检测元件63，根据记录材料尺寸，实施例1和2中的更新控制也可以通过切换非片材经过部分温度检测元件63a、63b、63c来进行。

此外，非片材经过部分温度检测元件63还可以布置成可沿定影辊51的旋转轴线方向运动，并根据记录材料尺寸而定位在非片材经过部分处，然后可以执行更新控制。不过，同样在该情形中，为了使得测量的温度接近在凸出片材边缘经过部分处的温度，非片材经过部分温度检测元件63可以期望地定位在靠近凸出片材边缘经过部分的位置处。不过，随着距离越靠近片材经过部分，由于记录材料的经过/不经过而引起的温度波动变得越大，因此不能稳定地估计在凸出片材边缘经过部分处的温度。因此，非片材经过部分温度检测元件63可以期望地定位在与片材经过部分间隔开一定程度的位置处。

在实施例1和2中，通过非片材经过部分温度检测元件63的检测温度来区分定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的磨损痕迹的水平，然后改变更新条件。根据定影辊51在凸出片材边缘经过部分处的估计温度，改变更新辊60的接触时间和更新的频率。

不过，与这些条件不同的更新条件也可以进行变化。具体地，由更新辊60施加在定影辊51上的接触压力以及更新辊60和定影辊51之间的圆周速度差也可以改变。

尽管已经参考这里所述的结构介绍了本发明，但是本发明并不局限于所述细节，且本申请将覆盖为了改进或在后面的权利要求范围内的这些改变或变化。

Claims (9)

1.一种图像加热装置，包括：

可旋转加热部件，用于在夹持部中加热记录材料上的图像；

夹持部形成部件，用于与所述可旋转加热部件一起形成夹持部；

可旋转摩擦部件，用于摩擦所述可旋转加热部件；

温度传感器，用于检测所述可旋转加热部件的温度；

移动机构，用于使得所述可旋转摩擦部件从该可旋转摩擦部件与所述可旋转加热部件间隔开的位置移动至使得该可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面的位置；以及

控制器，用于通过使得所述可旋转摩擦部件移动至使得该可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面的所述位置而执行摩擦操作，使得所述可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面，

其中，当记录材料经过夹持部时，所述控制器根据由所述温度传感器检测到的温度来执行摩擦操作。

2.根据权利要求1的图像加热装置，其中：所述温度传感器布置成与最小尺寸记录材料经过夹持部的、相对于宽度方向的范围的外部相对。

3.一种图像加热装置，包括：

可旋转加热部件，用于在夹持部中加热记录材料上的图像；

夹持部形成部件，用于与所述可旋转加热部件一起形成夹持部；

可旋转摩擦部件，用于摩擦所述可旋转加热部件；

温度传感器，用于检测所述可旋转加热部件的温度；

移动机构，用于使得所述可旋转摩擦部件从该可旋转摩擦部件与所述可旋转加热部件间隔开的位置移动至使得该可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面的位置；以及

控制器，用于通过使得所述可旋转摩擦部件移动至使得该可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面的位置而执行摩擦操作，以使得所述可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面，

其中，当与传送给夹持部的记录材料的张数相对应的计数值达到预定计数时，所述控制器执行所述摩擦操作，并且，当在记录材料经过夹持部时由所述温度传感器检测到的温度达到预定温度时，即使当所述计数值没有达到该预定值时，所述控制器也执行摩擦操作。

4.根据权利要求3的图像加热装置，其中：所述温度传感器布置成与最小尺寸记录材料经过夹持部的、相对于宽度方向的范围的外部相对。

5.根据权利要求3的图像加热装置，其中：当由所述温度传感器检测的温度较高时，所述控制器将所述计数值设置成较大值。

6.根据权利要求3的图像加热装置，其中：所述控制器控制所述移动机构，以使得当所述计数值达到预定计数时所述可旋转摩擦部件在所述可旋转加热部件上摩擦的摩擦时间比当由所述温度传感器检测到的温度达到所述预定温度时的摩擦时间短。

7.根据权利要求3所述的图像加热装置，其中：所述可旋转加热部件具有橡胶材料形成的弹性层以及设置在弹性层的表面上的、含氟树脂材料形成的分离层；以及

所述可旋转摩擦部件是辊部件，该辊部件的表面上固定有磨料颗粒，并且所述可旋转摩擦部件以相对于所述可旋转加热部件的表面具有圆周速度差的方式被旋转地驱动。

8.一种图像加热装置，包括：

可旋转加热部件，用于在夹持部中加热记录材料上的图像；

夹持部形成部件，用于与所述可旋转加热部件一起形成夹持部；

可旋转摩擦部件，用于摩擦所述可旋转加热部件；

温度传感器，用于检测所述可旋转加热部件的温度；

移动机构，用于使得所述可旋转摩擦部件从该可旋转摩擦部件与所述可旋转加热部件间隔开的位置移动至使得该可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面的位置；以及

控制器，用于通过使得所述可旋转摩擦部件移动至使得该可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面的所述位置而执行摩擦操作，以使得所述可旋转摩擦部件摩擦所述可旋转加热部件的表面，

其中，当与连续传送给夹持部的记录材料的张数相对应的计数值达到预定计数时，所述控制器执行摩擦操作，并且当在记录材料经过夹持部时由所述温度传感器检测到的温度达到预定温度时，即使当传送给夹持部的记录材料的张数没有达到预定张数时，所述控制器也执行摩擦操作。

9.根据权利要求8的图像加热装置，其中：所述温度传感器布置成与最小尺寸记录材料经过夹持部的、相对于宽度方向的范围的外部相对。

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