CN103376722A - 定影装置以及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种定影装置。将记录片材压接于以使电阻率根据温度而变化的电阻发热体为发热源的加热旋转体并使记录片材通过来进行热定影的定影装置具备:监视单元(54、55),其监视加热旋转体的送纸区域和非送纸区域的温度;供给单元(500),其在热定影动作中进行向电阻发热体的电力供给,以将送纸区域的温度维持为目标温度;冷却单元(80),其冷却非送纸区域;以及控制单元(50),其根据热定影动作中的非送纸区域的温度来控制非送纸区域的冷却,以使与非送纸区域相当的部分的电阻发热体的电阻率比与送纸区域相当的部分的小,并且使两区域的温度差的绝对值不超过容许温度差。
Description
技术领域
本发明涉及打印机、复印机等具备定影装置的图像形成装置,特别是涉及降低使用以电阻发热体为发热源的加热旋转体来使未定影图像热定影的情况下的耗电量的技术。
背景技术
近年,为了谋求定影装置的节能化、加热速度的高速化,作为打印机、复印机等图像形成装置的定影装置,提出了使用以电阻发热体为发热源的加热旋转体来使记录片材上的未定影图像热定影的定影装置。
作为该加热旋转体,例如若使用将电阻发热体作为发热层而包括的环形的发热带,则能够减小热容,并且能够缩短从加热层到记录片材的距离,相应地,能够提高来自发热层的传热效率。其结果,能够减少定影装置的电力消耗,使定影装置的预热所需要的时间缩短化。
专利文献1:日本特开2009-109997号公报
作为电阻发热体,存在具有电阻率随着温度上升而增加的PTC(Positive Temperature Coefficient:正温度系数)特性的电阻发热体、和具有电阻率随着温度上升而减少的NTC(Negative TemperatureCoefficient:负温度系数)特性的电阻发热体。
在使用以这样的电阻发热体为发热源的加热旋转体来连续地使小尺寸的记录片材上的未定影图像热定影的情况下,加热旋转体的送纸区域(以下,称为“送纸区域”)的表面温度由于与记录片材的接触而降低,所以为了将该区域的温度维持为能够定影的目标温度而随时对加热旋转体进行电力供给。通过该电力供给,从而将送纸区域维持为目标温度,但是加热旋转体的非送纸区域(以下,称为“非送纸区域”)没有因与记录片材的接触而产生的温度降低,所以通过电力供给而被加热到比目标温度高的温度。
若像这样将非送纸区域加热到比目标温度高的温度,则在电阻发热体为PTC特性的情况下,非送纸区域中的电阻发热体的电阻率增加,相应地,非送纸区域中的每单位面积的电力消耗率比送纸区域中的情况高。因此,产生如下问题,即:随着非送纸区域的面积增大(热定影的记录片材的尺寸越小),非送纸区域相对于将送纸区域以及非送纸区域合起来的全部区域(以下,称为“全部区域”)所占的比例增大,相应地,该全部区域的总耗电量增大。
此外,在电阻发热体为NTC特性的情况下,在具有为了抑制非送纸区域的过热而使用冷却风扇等冷却非送纸区域的功能的定影装置中,在被过度地冷却的情况下,与PTC特性的情况相同,产生非送纸区域的每单位面积的电力消耗率比送纸区域高的问题。
此外,若送纸区域与非送纸区域的温度差过大,则在进行小尺寸的记录片材的热定影之后,连续地进行了大尺寸的记录片材的热定影时,在热定影后的图像中,产生在小尺寸的记录片材的送纸区域的部分与非送纸区域的部分之间产生画质差而不能获得高质量的图像的问题。或者,若两者的区域的温度差在非送纸区域的电阻率下降的方向上过大,则产生流过电阻发热体的电流量超过标准值(例如,额定电流)的问题。
并且,在电阻发热体为NTC特性的情况下,当非送纸区域过热而使送纸区域与非送纸区域的温度差过大时,产生构成定影装置的部件由于热度的影响而导致其耐久性恶化、受到热损伤等问题。
发明内容
本发明是鉴于上述那样的问题而完成的,目的在于提供一种定影装置以及具备该定影装置的图像形成装置,该定影装置通过以电阻发热体为发热源的加热旋转体来使未定影图像热定影,其能够将送纸区域与非送纸区域的温度差维持为适当的温度差,并抑制热定影动作中的非送纸区域的电力消耗率的上升。
为了达成上述目的,本发明的一种方式所涉及的定影装置是将记录片材压接于以电阻发热体为发热源的加热旋转体并使记录片材通过送纸来对未定影图像进行热定影的定影装置,上述电阻发热体使电阻率根据温度而变化,该定影装置具备:温度监视单元,其监视上述加热旋转体的送纸区域的温度和非送纸区域的温度;电力供给单元,其在热定影动作中进行向上述电阻发热体的电力供给,以便将上述送纸区域的温度维持为目标温度;冷却单元,其冷却上述非送纸区域;以及控制单元,其根据热定影动作中的上述非送纸区域的温度来控制上述冷却单元的冷却,以使与上述非送纸区域相当的部分的电阻发热体的电阻率比与上述送纸区域相当的部分的电阻发热体的电阻率小,并且使上述送纸区域与上述非送纸区域的温度差的绝对值不超过容许温度差。
这里,上述电阻发热体具有电阻率根据温度上升对应而升高的PTC特性,上述控制单元能够控制上述冷却,以使上述非送纸区域的温度比上述目标温度低。
此外,上述电阻发热体具有电阻率根据温度上升而降低的NTC特性,上述控制单元能够控制上述冷却,以使上述非送纸区域的温度高于上述目标温度且所述非送纸区域的温度与所述目标温度相比不超过上述容许温度差。
并且,上述加热旋转体能够是环形的带。此外,本发明的一种方式所涉及的图像形成装置能够是具备上述定影装置的图像形成装置。
通过具备上述构成,根据热定影动作中的该非送纸区域的温度来控制冷却单元的冷却,以使与加热旋转体的非送纸区域相当的部分的电阻发热体的电阻率比与其送纸区域相当的部分的电阻发热体的电阻率小,并且使两区域的温度差的绝对值不超过容许温度差,所以能够将两区域的温度差维持为适当的温度差,并且能够使热定影动作中的该非送纸区域的每单位面积的电力消耗率比该送纸区域的情况下的小。其结果,能够抑制由热定影动作中的非送纸区域的温度变化所引起的非送纸区域的电力消耗率的上升,即使在热定影的记录片材的尺寸小而非送纸区域的面积大的情况下,也能够抑制该非送纸区域的总耗电量因该非送纸区域的温度变化而增加的情况。
这里,上述容许温度差也可以是上述目标温度与能够热定影的下限温度的温度差的绝对值。
由此,控制冷却单元的冷却以使加热旋转体的非送纸区域的温度不低于能够热定影的下限温度,所以在小尺寸的记录片材的热定影之后连续地进行了大尺寸的记录片材的热定影动作的情况下,能够防止该非送纸区域被冷却单元过度冷却而在与该非送纸区域对应的部分产生定影不良。
这里,上述容许温度差也可以是容许光泽不均的温度差的上限值。
由此,根据加热旋转体的非送纸区域的温度来控制冷却单元的冷却,以使送纸区域的温度(目标温度)与非送纸区域的温度的温度差的绝对值不超过容许光泽不均的温度差的上限值,所以在小尺寸的记录片材的热定影之后连续地进行了大尺寸的记录片材的热定影动作的情况下,能够防止大尺寸的记录片材的热定影后的图像产生光泽不均。
这里,上述冷却单元具有:冷却风扇,其在上述热定影动作中被驱动而吹送冷风;管道,其将所吹送的上述冷风引导至上述加热旋转体的非送纸区域;以及闸门,其开闭上述管道的向上述非送纸区域送风的送风口,上述控制单元通过上述闸门控制上述送风口的开闭,从而控制上述冷却也可以。
由此,将冷风从管道直接引导至加热旋转体的非送纸区域,所以能够迅速地进行该非送纸区域的冷却动作。
这里,上述定影装置具有加压旋转体,其压接于上述加热旋转体并与上述加热旋转体之间形成定影夹持部,上述冷却单元具有:冷却风扇,其在上述热定影动作中被驱动而吹送冷风;管道,其将所吹送的上述冷风引导至上述加压旋转体的、与上述加热旋转体的非送纸区域对应的区域;以及闸门,其开闭上述管道的向上述对应的区域送风的送风口,上述控制单元通过控制由上述闸门进行的上述送风口的开闭,从而控制上述冷却也是可以。
由此,通过利用从管道引导的冷风来冷却加压旋转体的、与加热旋转体的非送纸区域对应的区域,从而间接地冷却加热旋转体的非送纸区域,所以能够使冷风吹到的位置远离加热旋转体,能够减少冷风对加热旋转体的送纸区域的影响。其结果,能够使将加热旋转体的送纸区域维持为目标温度所需要的电能减少与冷风的影响降低的量相应的大小。
附图说明
图1是表示打印机的构成的图。
图2是表示定影装置的主要部分的构成的立体图。
图3是表示加热旋转体的详细的构成的剖视图。
图4是表示加热旋转体与将冷风引导至加热旋转体的非送纸区域的冷却管道的配置关系的图。
图5表示用于使闸门在旋转轴方向上滑动的闸门驱动机构的具体例子。
图6是表示控制部的构成与作为控制部的控制对象的主要构成要素之间的关系的图。
图7是表示定影控制部进行的非送纸区域冷却控制处理的动作的流程图。
图8是表示利用本实施方式所涉及的定影装置并使用与加热旋转体的最小送纸范围相当的记录片材进行热定影动作,对非送纸区域的温度与耗电量的关系进行调查的结果的表。
图9是表示使用了具有NTC特性的电阻发热体层的情况下的、定影控制部所进行的非送纸区域冷却控制处理的动作的流程图。
图10是表示对于使用了具有NTC特性的电阻发热体层的加热旋转体而言,使用与最小送纸范围相当的记录片材进行热定影动作,对该加热旋转体的非送纸区域的温度与耗电量的关系进行调查的结果的表。
图11是表示以电阻发热体为发热源的加热旋转体的变形例的图。
图12是表示加热旋转体的构成的变形例的图。
符号说明
1…打印机;3…图像处理部;3Y~3K…成像部;4…供纸部;5…定影装置;50…定影控制部;51…加热旋转体;54、55…温度传感器;60…控制部;80…冷却风扇;81、82…冷却管道;83、84…闸门;85…脉冲马达;500…电源部;501、502…供电部件;511、512…电极;513…电阻发热体层;514…绝缘层;515、533…弹性层;516、534…脱模层;521、531…芯骨端部;522、532…芯骨;523…绝热层。
具体实施方式
以下,以将本发明所涉及的一种方式的图像形成装置的实施方式应用于串连式彩色数字打印机(以下,仅称为“打印机”)的情况为例进行说明。
[1]打印机的构成
首先,对本实施方式所涉及的打印机的构成进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的打印机的构成的图。如该图所示,该打印机1具备图像处理部3、供纸部4、定影装置5以及控制部60。
打印机1与网络(例如LAN)连接,若从外部的终端装置(未图示)、未图示的操作面板接受打印指示,则基于该指示形成黄色、品红色、青色以及黑色各色的调色剂像,将这些调色剂像进行多重转印而形成全彩色的图像,从而执行向记录片材的打印处理。
以下,将黄色、品红色、青色、黑色各再现色表示为Y、M、C、K,将Y、M、C、K作为标记而添加在与各再现色有关的构成要素的编号上。图像处理部3具有成像部3Y、3M、3C、3K、曝光部10、中间转印带11、二次转印辊45等。
成像部3Y、3M、3C、3K的构成均为同样的构成,因此,以下主要对成像部3Y的构成进行说明。成像部3Y具有感光鼓31Y、配设在感光鼓31Y的周围的带电器32Y、显影器33Y、一次转印辊34Y、以及用于清扫感光鼓31Y的清洁器35Y等,在感光鼓31Y上对Y色的调色剂像进行成像。
显影器33Y与感光鼓31Y对置,将带电调色剂输送给感光鼓31Y。中间转印带11是环形的带,被驱动辊12和从动辊13撑设,沿箭头C方向被驱动而旋转。此外,在从动辊13的附近配置有用于除去在中间转印带上残留的调色剂的清洁器14。
曝光部10具备激光二极管等发光元件,根据来自控制部60的驱动信号发出用于Y~K色的图像形成的激光L,对成像部3Y、3M、3C、3K的各感光鼓进行曝光扫描。通过该曝光扫描,从而在通过带电器32Y而带电的感光鼓31Y上形成静电潜像。在成像部3M、3C、3K的各感光鼓上也同样地形成静电潜像。
形成在各感光鼓上的静电潜像通过成像部3Y、3M、3C、3K的各显影器而显影,在各感光鼓上形成对应颜色的调色剂像。形成的调色剂像通过成像部3Y、3M、3C、3K的各一次转印辊(在图1中,仅对与成像部3Y对应的一次转印辊标注符号34Y,对于其他的一次转印辊,省略符号)而以在中间转印带11上的相同位置重合的方式错开时间地依次一次转印在中间转印带11上之后,通过二次转印辊45的静电力的作用而将中间转印带11上的调色剂像一并地二次转印在记录片材上。二次转印有调色剂像的记录片材进一步被输送给定影装置5,记录片材上的调色剂像(未定影图像)在定影装置5中被加热以及加压而热定影在记录片材上之后,通过排出辊71而排出至排纸盘72。
此外,在定影装置5的附近配置有用于分别冷却定影装置5的后述的加热旋转体51的外周面的非送纸区域(以下,称为“非送纸区域”)、和从定影装置5排出的热定影后的记录片材的表面的冷却风扇80。从冷却风扇80吹送的冷风经由图中的虚线所表示的管道被引导至后述的加热旋转体51的旋转轴方向上的两端部的非送纸区域、和定影装置5的下游侧的记录片材的输送路。在从冷却风扇80吹送的冷风被引导至记录片材的输送路或者两端部的非送纸区域之后,通过设在定影装置5的下游侧的上方(图1的打印机1内的右上方部)的排气用风扇90而被排出至装置外部。
供纸部4具备收纳记录片材(以图1的符号S表示)的供纸盒41、将供纸盒41内的记录片材一张一张地导出到输送路43上的导出辊42、以及用于获取将导出的记录片材送出到二次转印位置46的时刻的同步辊44等。供纸盒并不限定于一个,也可以是多个。
作为记录片材,能够利用大小、厚度不同的纸张(普通纸、厚纸)、OHP片等膜片。在供纸盒有多个的情况下,也可以在多个供纸盒中收纳不同大小、厚度或者材质的记录片材。
导出辊42、同步辊44等各辊以输送马达(未图示)为动力源,经由齿轮、带等传动装置(未图示)被驱动而旋转。作为该驱动马达,例如使用能够高精度地控制旋转速度的步进马达。配合调色剂像在中间转印带11上的移动时刻地将记录片材从供纸部4输送至二次转印位置46,通过二次转印辊45而将中间转印带11上的调色剂像一并地二次转印在记录片材上。
[2]定影装置的构成
图2是表示定影装置的主要部分的构成的立体图。如该图所示,定影装置5具有加热旋转体51、定影辊52、加压辊53、向加热旋转体51(后述的电阻发热体层513)的两端部施加电压使其通电的电源部500、用于向加热旋转体51(后述的电极511、512)供电的供电部件501、502、温度传感器54、55等。定影装置5的整体动作由后述的定影控制部50控制。
加热旋转体51是环形的带,在其两端部设置有供电用的电极511、512,从电源部500经由供电部件501、502对两电极施加电压而进行供电。作为供电部件,例如能够使用铜石墨质、碳石墨质等的供电刷、供电辊。通过来自供电部件的供电,从而在两电极间流过电流,加热旋转体51焦耳发热。该图的符号a表示加热旋转体51焦耳发热的发热区域的旋转轴方向上的范围(以下,称为“发热范围”),符号b表示最小尺寸的记录片材被送纸的该发热区域的旋转轴方向上的范围(以下,称为“最小送纸范围”),符号c表示最大尺寸的记录片材被送纸的该发热区域的旋转轴方向上的范围(以下,称为“最大送纸范围”)。另外,在这里,将最小送纸范围与发热范围的比率(b/a)设为0.30。
在与加热旋转体51的外周面上的最小送纸范围内的发热区域非接触地对置的位置(这里是与加热旋转体51的旋转轴方向上的中央部的最小送纸范围内的区域非接触地对置的位置)上,配置有检测加热旋转体51的外周面上的送纸区域(以下,称为“送纸区域”)的表面温度的温度传感器54,在与比加热旋转体51的外周面上的最大送纸范围更靠外侧的发热区域非接触地对置的位置上,配置有检测加热旋转体51的外周面上的非送纸区域的表面温度的温度传感器55。
图3是表示加热旋转体的详细的构成的剖视图。如该图所示,在以符号301表示的区域中,加热旋转体51是将电阻发热体层513、加强层514、弹性层515、脱模层516依次层叠而构成的。
电阻发热体层513是从电源部500通过电极511、512被供电从而产生焦耳热的层,具有PTC特性。电阻发热体层513构成为将纤维状、针状或者片材状的导电性填料以取向于旋转轴方向的方式分散在耐热性树脂中。
作为电阻发热体层513所使用的耐热性树脂,能够使用聚酰亚胺树脂、聚硫化物树脂、聚醚醚酮树脂、聚芳酰胺树脂、聚砜树脂、聚酰亚胺酰胺树脂、聚酯酰亚胺树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚对苯二亚甲基树脂、聚苯并咪唑树脂等。其中,聚酰亚胺树脂在耐热性、绝缘性以及机械强度等方面显示了优异的特性,所以优选使用聚酰亚胺树脂。
作为导电性填料,能够使用银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、镍(Ni)等金属、石墨、炭黑、碳纳米管、碳纳米纤维、碳纳米线圈等碳化合物粉末、碘化银、碘化铜等无机化合物的高离子导电体粉末等,也可以使用两种以上的导电性填料(例如,碳化合物和金属)。
在本实施方式中,使用金属作为导电性填料,以使电阻发热体层513具有PTC特性。在可维持PTC特性的范围内,也可以将具有NTC特性的碳化合物粉末、高离子导电体粉末等混合来使用。此外,电阻发热体层513在进行热定影动作时该电阻发热体层能够变化的温度范围(例如,130℃~250℃的温度范围)内具有PTC特性即可,也可以在该温度范围以外的温度不具有PTC特性。
为了使导电性填料以相同含量彼此线状地缠绕、容易互相接触来提高接触概率,优选导电性填料的形状为纤维状、针状或者片材状的形状。由此,能够使具有均匀的电阻的电阻发热体层513成型。
此外,也可以以电阻率的调整为目的而向电阻发热体层513加入金属合金、金属间化合物等导电性粒子,为了使电阻发热体层513的机械强度提高,也可以向电阻发热体层513加入氮化铝、氧化铝等。并且,考虑制造稳定性,也可以向电阻发热体层513加入酰亚胺化剂、偶联剂、表面活性剂、消泡剂。使导电性填料均匀地分散在将芳香族四羧酸二酐和芳香族二胺在有机溶剂中聚合而得到的聚酰亚胺漆中后在金属模具上涂敷上述聚酰亚胺漆,并使其酰亚胺转化来制造电阻发热体层513。
电阻发热体层513的厚度任意,但是优选为30~150μm左右。能够将电阻发热体层513的电阻率设定在1.0×10-6~1.0×10-2Ω·m左右的范围内,但是优选该电阻率在1.0×10-5~5.0×10-3Ω·m的范围内。
加强层514是用于加强电阻发热体层513的强度并确保绝缘性的层,例如能够使用聚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂、聚苯硫醚树脂等耐热性树脂。若使用与电阻发热体层513同种的树脂,则能够优化与电阻发热体层513的粘结性。加强层514的厚度任意,但是优选为5~100μm左右。此外,在电阻发热体层513的强度足够的情况、加热旋转体51的绝缘性被确保的情况下,也可以没有加强层514。
弹性层515是用于均匀并且灵活地将热量传递给记录片材上的调色剂像的层。通过设置弹性层515,能够防止调色剂像被压碎、调色剂像被不均匀地熔化,从而防止光泽不均、图像噪声的产生。作为弹性层515的材料,使用具有耐热性和弹性的橡胶材料、树脂材料。例如,能够使用硅橡胶、含氟橡胶等耐热性弹性体作为材料。
弹性层515的厚度为10~800μm,更优选在100~300μm范围内。若弹性层515的厚度不到10μm,则难以在厚度方向上得到足够的弹性。此外,若该厚度超过800μm,则难以使在电阻发热体层513产生的热量到达加热旋转体51的外周面,传热效率不好,所以不优选。
脱模层516形成加热旋转体51的最外层,是用于提高加热旋转体51与记录片材的脱模性的层。作为脱模层516的材料,能够使用可承受定影温度下的使用并且对调色剂的脱模性优异的材料。例如能够使用PFA(四氟乙烯·全氟烷氧基乙烯共聚物)、PTFE(四氟乙烯)、FEP(四氟乙烯·六氟乙烯共聚物)、PFEP(四氟乙烯·六氟丙烯共聚物)等含氟树脂。脱模层516的厚度为5~100μm,优选在10~50μm范围内。作为氟管的例子有三井·杜邦化学公司制造的PFA350-J、451HP-J、95HP、Plus等。与水的接触角在90°以上,优选在110°以上。优选表面粗糙度(Ra)为0.01~50μm左右。
另一方面,在图3的符号302a、302b所表示的区域中,电极511、512分别以单层露出,在符号303a、303b所表示的区域中,电极511、512分别被电阻发热体层513覆盖,电极511与电阻发热体层513这两层、电极512与电阻发热体层513这两层分别以重叠的方式构成。并且,在两层上依次层叠有加强层514、弹性层515、脱模层516。加热旋转体51中的将区域301与区域303a、303b合并而成的区域(图3的双箭头所表示的区域)构成电阻发热体层513产生焦耳发热的发热区域。
电极511、512由在加热旋转体51的圆周方向上的均匀的导电性材料构成。作为电极的材料,能够使用在加热旋转体51的圆周方向上化学镀或者电镀均匀的材料、例如铜(Cu)、铝(Al)、镍(Ni)、不锈钢(SUS)、黄铜、磷青铜等金属后的材料。
作为电极用金属优而选使用电阻率低而耐热性、抗氧化性优异的镍、不锈钢、铝等。在将电极直接设置在电阻发热体层513上的情况下,在实施化学镀之后实施电镀即可。其中,优选铜(Cu)、镍(Ni)。
此外,也可以利用导电性粘结剂将铜(Cu)、镍(Ni)箔粘结来构成,也可以涂敷导电油墨、导电膏。此外,也有将不锈钢(SUS)、镍(Ni)、铝(Al)、金(Au)、银(Ag)等金属环嵌入成型的方法。
电极的厚度越厚则刚性越高、对破坏的抵抗力越高,但是在由加压部件形成的定影夹持部中的变形变得困难,所以若考虑与灵活性的平衡,则优选为10~100μm,更优选为30~70μm左右。
电极511、512的旋转轴方向上的各长度在对应的供电部件的旋转轴方向上的长度以上,两电极的圆周方向上的各长度在接触面积不超过碳刷的容许电流密度的范围内任意地设定。若接触面的形状构成为沿着加热旋转体51的曲面,则优选接触面积增大而电流密度减小。
图4是表示加热旋转体与将冷风引导至加热旋转体的非送纸区域的冷却管道的配置关系的图。如该图所示,以符号81、82表示的冷却管道被配置为,作为开口部的送风口81a、82b分别与比最小送纸范围更靠旋转轴方向外侧的两端部的发热区域51a、51b对置。由此,在非送纸区域的范围最大的、最小尺寸的记录片材被向加热旋转体51送纸的情况下,能够从两个送风口将从冷却风扇80吹送的冷风引导至非送纸区域全域。
此外,在冷却管道81、82上设置有后述的闸门驱动机构800,通过该闸门驱动机构800使闸门83、84在旋转轴方向(分别以符号D、E表示的双箭头方向)上滑动,而对送风口81a、82b进行开闭。
图5表示用于使闸门在旋转轴方向上滑动的闸门驱动机构的具体例子。如该图所示,闸门驱动机构800由在旋转轴方向上延伸的支承板801、小齿轮802、与小齿轮802啮合的齿条803、驱动小齿轮802使之正转或者反转的未图示的脉冲马达等构成。
闸门83、84被支承板801支承为能够沿着支承板801的板面在旋转轴方向的两个方向(以符号D、E表示的双箭头方向)上滑动,脉冲马达的环绕驱动力经由由小齿轮802和齿条803构成的齿条小齿轮机构被传递,从而在旋转轴方向的两个方向(以符号D、E表示的双箭头方向)上滑动。通过利用后述的定影控制部50控制脉冲马达的旋转,来控制闸门83、84的滑动量。由此,根据向加热旋转体51送纸的记录片材的尺寸来控制脉冲马达的旋转,从而能够控制闸门83、84的滑动量,能够调整为送风口81a、82b的各开口区域仅与加热旋转体51的非送纸区域对置且该开口区域不与送纸区域对置,能够控制为将冷风引导至加热旋转体51的非送纸区域而不引导至送纸区域。
返回到图4的说明,温度传感器54是用于检测送纸区域的表面温度的非接触型温度传感器,配置为与加热旋转体51的旋转轴方向上的中央部的最小送纸范围内的发热区域非接触地对置,以便能够检测出送纸区域的表面温度而不受记录片材的大小所影响。
温度传感器55是用于检测非送纸区域的表面温度的非接触型温度传感器,配置为与比加热旋转体51的最大送纸范围更靠旋转轴方向外侧的发热区域非接触地对置,以便能够检测出非送纸区域的温度而不受记录片材的大小所影响。作为温度传感器54、55,例如能够使用红外线传感器、非接触型的热敏电阻。此外,也可以使用接触型的温度传感器(例如,接触型的热敏电阻)作为温度传感器。
返回到图2的说明,在供电部件501以及502上分别设置有朝加热旋转体51的环绕路径内侧的方向按压供电部件的施力部件5011、5021。作为施力部件,例如能够使用压缩弹簧。通过施力部件5011、5021的按压力而将各供电部件压接于对应的电极。
定影辊52和加压辊53的芯骨522、532的轴方向两端部521、531被未图示的框架的轴承部轴支承为可自由旋转。通过从驱动马达(未图示)传递驱动力来使驱动加压辊53向箭头B方向被驱动旋转。随着该加压辊53的旋转,加热旋转体51和定影辊52向箭头A方向从动旋转。此外,使驱动加压辊53驱动旋转的驱动马达的驱动由后述的定影控制部50控制。
定影辊52通过利用绝热层523覆盖长条且为圆筒状的芯骨522的周围而形成,配置在加热旋转体51的环绕路径的内侧。芯骨522是支承定影辊52的部件,由具有耐热性和强度的材料构成。作为芯骨522的材料,例如能够使用铝、铁、不锈钢等。
绝热层523是用于使加热旋转体51发出的热量不释放到芯骨522的层。作为绝热层523的材料,优选使用热传导率低且具有耐热性以及弹性的橡胶材料、树脂材料的海绵体(绝热结构体)。这是因为能够容许加热旋转体51的挠曲,扩大夹持宽度。也可以使绝热层523成为固体与海绵体的双层结构。在使用硅胶海绵材料作为绝热层523的情况下,优选其厚度为1~10mm。更优选为2~7mm。
加压辊53通过在圆筒状的芯骨532的周围经由弹性层533层叠脱模层534而形成,配置在加热旋转体51的环绕路径外侧,从加热旋转体51的外侧经由加热旋转体51的外周面按压定影辊52,在加压辊53与加热旋转体51的外周面之间形成在圆周方向具有规定宽度的定影夹持区域。
芯骨532是支承加压辊53的部件,由具有耐热性和强度的材料构成。作为芯骨532的材料,例如能够使用铝、铁、不锈钢等。芯骨532有管形状且厚度为从0.1mm到10mm的情况,也有实心、剖面形状为三箭头形状等异型的情况。弹性层533是硅橡胶、含氟橡胶等弹性体,由厚度在1~20mm的范围内的耐热性高的材料构成。脱模层534与脱模层516相同,是用于提高加压辊53与记录片材的脱模性的层,能够以与脱模层516相同的材料以及厚度构成。
[3]控制部的构成
图6是表示控制部的构成和作为控制部的控制对象的主要构成要素之间的关系的图。控制部60是所谓的计算机,如该图所示,具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)601、通信接口(I/F)部602、ROM(Read Only Memory:只读存储器)603、RAM(Random AccessMemory:随机存储器)604、图像数据存储部605、以及容许温度差存储部606等。
通信I/F部602是局域网网卡、局域网接口板这样的用于与局域网连接的接口。在ROM603中保存有用于控制图像处理部3、供纸部4、定影控制部50、操作面板7、图像读取装置8等的程序等。
RAM604作为CPU601的程序执行时的工作区而使用。图像数据存储部605存储经由通信I/F部602、图像读取装置8输入的打印用图像数据。容许温度差存储部606存储容许温度差。
这里,所谓的“容许温度差”指的是作为在后述的非送纸区域冷却控制处理中将冷却管道81、82的送风口81a、82b控制为打开状态还是控制为关闭状态的判定标准的、送纸区域的表面温度(目标温度)与非送纸区域的表面温度的温度差的绝对值的容许值,具体而言,指的是在目标温度与能够热定影的温度的下限值的温度差的绝对值以下且容许光泽不均的温度差的上限值(例如,20℃)。
此外,所谓的“目标温度”指的是热定影时所维持的送纸区域的表面温度,具体而言,指的是即使记录片材被续地送入,该送纸区域的温度也比该下限值高出规定量(例如,25℃)的温度以便不低于能够热定影的温度的下限值。该下限值和目标温度由制造者预先设定。在本实施方式中,将该下限值设定为125℃,将目标温度设定为150℃。
CPU601通过执行保存于ROM603的各种程序来控制图像处理部3、供纸部4、定影控制部50、操作面板7、图像读取装置8等。CPU601构成为能够与定影控制部50互相通信,经由定影控制部50控制定影装置5。
定影控制部50是所谓的计算机,由CPU、ROM、RAM等构成。定影控制部50通过控制加压辊53的驱动马达的驱动,来控制加热旋转体51、定影辊52以及加压辊53的旋转驱动,控制冷却风扇80的驱动、经由温度传感器54监视送纸区域的温度、或控制向电阻发热体层513供给电源的电源部500的电源的打开、关闭,从而将送纸区域的表面温度控制为成为能够热定影的目标温度(在这里为150℃),由此控制定影装置5的整体的动作。
并且,定影控制部50进行后述的非送纸区域冷却控制处理,在进行打印任务期间(进行热定影动作期间),经由温度传感器55监视非送纸区域的表面温度,基于该监视结果控制脉冲马达85的旋转,控制从冷却管道81、82供给的冷风对非送纸区域的冷却的执行、停止,从而将非送纸区域的表面温度控制为比目标温度低并且低于目标温度相比目标温度不超过容许温度差。
操作面板7具备多个输入键和液晶显示部,在液晶显示部的表面层叠有触摸面板。通过来自触摸面板的触控输入或者来自输入键的键输入而接受来自用户的指示,通知给控制部60。图像读取装置8由扫描仪等图像输入装置构成,读取记载于纸张等记录片材上的文字、图形等信息,形成图像数据。
[4]非送纸区域冷却控制处理
图7是表示定影控制部进行的非送纸区域冷却控制处理的动作的流程图。若定影控制部50经由通信I/F部602获得来自用户的打印任务(步骤S701),则定影控制部50确定该打印任务指定的记录片材的大小(步骤S702)。
并且,定影控制部50驱动冷却风扇80(步骤S703),使热定影动作开始(步骤S704),判断确定的记录片材的尺寸是否为最大送纸尺寸(步骤S705)。在该尺寸不是最大送纸尺寸的情况下(步骤S705:否),定影控制部50通过温度传感器55获得非送纸区域的表面温度(t)(步骤S706),判断该表面温度(t)是否在目标温度以下(步骤S707)。
在该表面温度(t)在目标温度以下的情况下(步骤S707:是),定影控制部50进一步判断目标温度与该表面温度(t)的温度差的绝对值(d)是否在存储于容许温度差存储部606的容许温度差以上(步骤S708)。
并且,在该温度差的绝对值(d)不在容许温度差以上(不到容许温度差)的情况下(步骤S708:否),定影控制部50通过控制脉冲马达85的旋转来控制闸门83、84的滑动量,以使冷却管道81、82的送风口81a、82b成为以与记录片材的尺寸对应的开口面积打开的状态(控制闸门83、84的滑动量来调整送风口81a、82b的各开口面积,以使冷却管道81、82的送风口81a、82b的各开口区域仅与加热旋转体51的非送纸区域对置,而该开口区域不与送纸区域对置),将冷风从送风口81a、82b的各开口区域送到非送纸区域而冷却该非送纸区域(步骤S709)。
另一方面,在该温度差的绝对值(d)在容许温度差以上的情况下(步骤S708:是),定影控制部50通过控制脉冲马达85的旋转来控制闸门83、84的滑动量,以使冷却管道81、82的送风口81a、82b的所有区域成为关闭状态,停止从两个送风口向非送纸区域的冷风的供给而停止非送纸区域的冷却(步骤S710)。
此外,在步骤S707中,在非送纸区域的表面温度(t)不在目标温度以下(在目标温度以上)的情况下,定影控制部50移至步骤S709的处理。
定影控制部50在获取的打印任务结束(步骤S711:是)之前,重复步骤S706~步骤S710的处理,若该打印任务结束(步骤S711:是),则使冷却风扇80成为关闭状态,通过控制脉冲马达85的旋转来控制闸门83、84的滑动量,以使冷却管道81、82的送风口81a、82b的所有区域成为关闭状态(步骤S714)。
在步骤S705中,在记录片材的尺寸为最大送纸尺寸的情况下(步骤S705:是),定影控制部50在获取的打印任务结束(步骤S713:是)之前,通过控制脉冲马达85的旋转来控制闸门83、84的滑动量,以使冷却管道81、82的送风口81a、82b成为打开状态(控制闸门83、84的滑动量以使冷却管道81、82的送风口81a、82b的开口区域仅与加热旋转体51的非送纸区域对置,而该开口区域不与送纸区域对置),将冷风送到非送纸区域来冷却该非送纸区域(步骤S712)。
这样,在如本实施方式那样地使用具备具有PTC特性的电阻发热体层513的加热旋转体51进行了热定影动作的情况下,控制非送纸区域的冷却的打开、关闭,以使非送纸区域的表面温度比送纸区域的表面温度(目标温度)低,并且送纸区域的表面温度(目标温度)与非送纸区域的表面温度的温度差的绝对值不超过容许温度差,所以能够将两个区域的温度差维持为适当的温度差,并使非送纸区域的电阻率比送纸区域的电阻率小。
其结果,能够抑制由热定影动作中的非送纸区域的温度上升所引起的、非送纸区域的电力消耗率的上升,即使在进行热定影的记录片材的尺寸较小而非送纸区域的面积较大的情况下,也能够抑制该非送纸区域的总耗电量因该非送纸区域的温度上升而增加。
此外,控制非送纸区域的冷却以使送纸区域的表面温度(目标温度)与非送纸区域的表面温度的温度差的绝对值不超过容许温度差,所以能够在进行了小尺寸的记录片材的热定影之后连续地进行了大尺寸的记录片材的热定影时,不在热定影后的图像中的、小尺寸的记录片材的送纸区域的部分与非送纸区域的部分之间产生光泽不均,能够不使该图像的画质降低。
(实施例)
图8是表示在本实施方式所涉及的定影装置中,使用与加热旋转体的最小送纸范围相当的尺寸的记录片材进行热定影动作,对非送纸区域的表面温度与耗电量之间的关系进行调查的结果的表。此外,在该热定影动作中,将加热旋转体51的送纸区域的目标温度设为150℃。该图的符号A、符号B分别表示送纸区域的表面温度、非送纸区域的表面温度。
该图的符号C表示整个送纸区域中的电阻发热体层513的电阻值(Ω),符号D表示整个非送纸区域中的电阻发热体层513的电阻值(Ω),符号E表示整个加热旋转体51中的电阻发热体层513的电阻值。
该图的符号F表示流过电阻发热体层513的电流量(A),符号G表示整个送纸区域中的供给电力(W),符号H表示整个非送纸区域中的供给电力(W),符号I表示整个加热旋转体51的供给电力(W)。
该图的符号J表示如下百分比(以下,称为“间歇通电率”),即:表示为了将送纸区域的表面温度维持为目标温度而对加热旋转体51的通电进行打开、关闭控制时的每单位时间的通电时间的比例。符号K表示整个送纸区域的每个小时的耗电量(Wh),符号L表示整个非送纸区域的每个小时的耗电量(Wh),符号M表示整个加热旋转体51的每个小时的耗电量(Wh)。通过定影控制部50将间歇通电率设定为,能将使送纸区域的表面温度维持为目标温度所需的规定的电能(在本实施例中为150Wh)供给至该送纸区域。
该图的符号N表示冷却风扇80的每个小时的耗电量,符号O表示将整个加热旋转体的耗电量(M)与冷却风扇80的耗电量(N)合计后的总耗电量(Wh)。
如该图的表的结果所示,随着非送纸区域的表面温度上升,整个该非送纸区域的具有PTC特性的电阻发热体层513的电阻值(D)增大,相应地,总耗电量增多。因此,如本实施方式那样,通过利用冷却风扇80冷却该非送纸区域来将目标温度与该区域的表面温度的温度差控制为处于容许温度差(20℃),从而与不进行该冷却控制的情况相比能够减少总耗电量。
(变形例)
以上,基于实施方式对本发明进行了说明,但是本发明当然并不限定于上述的实施方式,能够实施以下那样的变形例。
(1)在本实施方式中,使用具有PTC特性的电阻发热体层513构成加热旋转体51,在进行热定影动作期间,通过对非送纸区域进行非送纸区域冷却控制处理,来抑制非送纸区域的总耗电量因该非送纸区域的温度上升而增加,但是本实施方式的非送纸区域冷却控制处理通过改变处理的一部分而能够同样地适用于使用了具有NTC特性的电阻发热体层的加热旋转体。
图9是表示使用了具有NTC特性的电阻发热体层的情况下的、定影控制部进行的非送纸区域冷却控制处理的动作的流程图。对于与图7的非送纸区域冷却控制处理的动作相同的处理,标注相同的步骤编号,以下,对不同点进行说明。定影控制部50在进行了步骤S706的处理之后,判断非送纸区域的表面温度(t)是否在目标温度以上(步骤S901)。
在该表面温度(t)在目标温度以上的情况下(步骤S901:是),定影控制部50进一步判断目标温度与该表面温度(t)的温度差的绝对值(d)是否在存储于容许温度差存储部606的容许温度差以下(步骤S902)。
并且,在该温度差的绝对值(d)不在容许温度差以下(在容许温度差以上)的情况下(步骤S902:否),定影控制部50移至步骤S709的处理,在该温度差的绝对值(d)在容许温度差以下的情况下(步骤S902:是),移至步骤S710的处理。
此外,在步骤S705中,在记录片材的尺寸为最大送纸尺寸的情况下(步骤S705:是),定影控制部50通过温度传感器55获取非送纸区域的表面温度(t)(步骤S903),判断该表面温度(t)是否达到定影装置5的构成部件可能会热劣化的上限温度(在这里为250℃)(步骤S904)。
在该表面温度(t)达到上限温度的情况下(步骤S904:是),定影控制部50移至步骤S712的处理,在未达到上限温度的情况下(步骤S904:否),定影控制部50通过控制脉冲马达85的旋转来控制闸门83、84的滑动量,以使冷却管道81、82的送风口81a、82b的所有区域成为关闭状态,而停止从两个送风口向非送纸区域的冷风的供给,停止非送纸区域的冷却(步骤S905)。
并且,定影控制部50在到打印任务结束(步骤S713:是)之前,重复步骤S903、步骤S904、步骤S712、步骤S905的处理。
这里,作为图9的变形例的处理的情况下的容许温度差而使用容许光泽不均的温度差的上限值(例如,20℃)。此外,也可以使用在构成定影装置的部件产生热劣化时的目标温度与非送纸区域的表面温度的温度差的绝对值(例如,若产生热劣化的非送纸区域的温度为250℃,则与目标温度(150℃)的温度差的绝对值成为100℃)作为容许温度差。
或者,也可以使用流过电阻发热体层的电流量与标准值(例如,额定电流值)相等时的非送纸区域的表面温度与目标温度的温度差的绝对值作为容许温度差。例如能够通过预先进行测试等来调查非送纸区域的温度与流过电阻发热体层的电流量之间的关系,并基于该测试结果求得该电流量达到额定电流值时的非送纸区域的表面温度,从而决定该温度差的绝对值。
这里,在电阻发热体层为NTC特性的情况下,该非送纸区域的表面温度越高,总耗电量越少,但是产生以下不良情况。如果非送纸区域的表面温度过高,那么若在小尺寸的记录片材的热定影结束之后连续地进行比该尺寸大的记录片材的热定影,则小尺寸的记录片材送纸时的作为送纸区域的区域与作为非送纸区域的区域的温度差变大,所以产生光泽不均。此外,若非送纸区域过于高温,则产生构成定影装置的部件、其周边的部件容易热劣化,该部件的耐久性降低等不良情况。
此外,若非送纸区域的表面温度过高,则产生其电阻率过低,流过电阻发热体层的电流量增加而超过标准值(例如,额定电流)的不良情况。
因此,为了不使非送纸区域的表面温度上升到所需以上,在使用了具有NTC特性的电阻发热体层的情况下也需要进行与本实施方式的非送纸区域冷却控制处理相同的冷却控制。
这样,在如本变形例那样地使用具备具有NTC特性的电阻发热体层的加热旋转体51进行了热定影动作的情况下,控制非送纸区域的冷却的打开、关闭,以使非送纸区域的表面温度比送纸区域的表面温度(目标温度)高,并且送纸区域的表面温度(目标温度)与非送纸区域的表面温度的温度差不超过容许温度差,所以能够将两个区域的温度差维持为适当的温度差,并使非送纸区域的电阻率比送纸区域的电阻率小。
其结果,在使用了具有NTC特性的电阻发热体作为电阻发热体层的情况下,能够抑制由热定影动作中的非送纸区域的过度冷却所引起的非送纸区域的电力消耗率的上升。
此外,以冷却非送纸区域的方式进行控制,以使不会发生非送纸区域过热而使送纸区域的表面温度(目标温度)与非送纸区域的表面温度的温度差超过容许光泽不均的上限值的情况,所以能够在小尺寸的记录片材的热定影之后连续地进行了大尺寸的记录片材的热定影时,不在热定影后的图像中的作为小尺寸的记录片材的送纸区域的部分与作为非送纸区域的部分之间产生光泽不均。
图10是表示对于使用了具有NTC特性的电阻发热体层的加热旋转体的情况,使用与最小送纸范围相当的尺寸的记录片材进行热定影动作,对该加热旋转体的非送纸区域的温度与耗电量之间的关系进行调查的结果的表。该图的符号A~N与图8的情况相同所以省略说明。如该图的表的结果所示,随着非送纸区域的表面温度上升,整个该非送纸区域的具有NTC特性的电阻发热体层的电阻值(D)减小,相应地,总耗电量减少。因此,通过进行图9的非送纸区域冷却控制处理来将非送纸区域的表面温度维持为比目标温度高的温度,并利用冷却风扇80冷却该非送纸区域来将目标温度与该非送纸区域的表面温度的温度差控制为不超过容许温度差(20℃),从而与将该区域的温度维持为目标温度(150℃)的情况相比能够减少总耗电量。
(2)在本实施方式中,对在加热旋转体51的内部具有电阻发热体层513的定影装置5进行非送纸区域冷却控制处理,但是本实施方式的非送纸区域冷却控制处理并不限定于在加热旋转体51的内部具有电阻发热体层513的定影装置,能够广泛地应用于具备以电阻发热体为发热源的加热旋转体的定影装置。
例如,如图11所示,对于在沿旋转轴方向延伸的细长的棒状的加热部件91的内部形成电阻发热体层并通过该加热部件91而从外部加热进行环绕驱动的环形的定影带92(加热旋转体)的构成的定影装置5,也能够同样地应用本实施方式的非送纸区域冷却控制处理。
在该图的定影装置中,在定影带92的环绕路径内侧配置有加热部件91,加热部件91经由定影带92被加压辊93按压,在定影带92的外周面与加压辊93的外周面之间形成有定影夹持部。此外,在加热部件91上形成有用于确保电阻发热体层与外部之间的绝缘性的绝缘层。
在该图中省略温度传感器、冷却管道的绘图,但是通过将这些构成要素配置于与本实施方式的情况相同的位置,能够将冷风从冷却管道引导至定影带92的非送纸区域,进行与本实施方式的非送纸区域冷却控制处理相同的处理。此外,图11的构成也同样地能够应用于(1)的变形例。
此外,本实施方式以及(1)的变形例的非送纸区域冷却控制处理不仅能够应用于带式加热旋转体,也能够同样地应用于辊式加热旋转体。
(3)在本实施方式中,使用容许光泽不均的温度差的上限值作为容许温度差,对非送纸区域的冷却的开启、关闭进行控制,以使送纸区域的表面温度(目标温度)与非送纸区域的表面温度的温度差不超过容许温度差,但是也可以使用目标温度与能够热定影的温度的下限值的温度差的绝对值(例如,25℃或者30℃)作为容许温度差。
由此,控制非送纸区域的冷却以使不会发生非送纸区域被过度冷却而表面温度比能够热定影的温度的下限值低的情况,所以在进行了小尺寸的记录片材的热定影之后连续地进行了大尺寸的记录片材的热定影时,能够不在热定影后的图像中的作为小尺寸的记录片材的送纸区域的部分与作为非送纸区域的部分之间产生定影不均,能够不使该图像的画质降低。
或者,也可以使用流过电阻发热体层的电流量与标准值(例如,额定电流值)相等时的非送纸区域的表面温度与目标温度的温度差的绝对值作为容许温度差。能够与变形例(1)的情况相同地决定该温度差的绝对值。
由此,能够防止发生非送纸区域被过度冷却、其电阻率过度下降而使流过电阻发热体层513的电流量超过标准值(例如,额定电流值)的情况。
(4)在本实施方式以及变形例(1)、(2)、(3)中,作为非送纸区域冷却控制处理中的冷却方法而经由冷却管道81、82直接冷却非送纸区域,但是也可以将冷却管道81、82设置在加压辊53侧,对加压辊53的外周面上的与加热旋转体51的非送纸区域对应的区域进行冷却,而间接地冷却与该冷却的区域压接的加热旋转体的非送纸区域。
并且,也可以与本实施方式的情况相同地在冷却管道上设置闸门83、84以及闸门驱动机构800,并控制成根据记录片材的尺寸来控制闸门83、84的滑动量而将冷风仅引导至该对应区域,以使冷却管道的送风口81a、82b的开口区域仅与加压辊53的外周面上的与非送纸区域对应的区域对置。
由此,能够使冷风吹到的位置远离加热旋转体51,所以与在加热旋转体51侧设置冷却管道的情况相比,能够进一步降低冷风对送纸区域的影响。其结果,能够抑制由热定影动作中的非送纸区域的温度变化所引起的非送纸区域的电力消耗率的上升,并且能够使将送纸区域维持为目标温度所需要的电能减少与冷风的影响降低的量相应的大小。
(5)在本实施方式以及变形例(1)、(2)、(3)、(4)中,作为非送纸区域冷却控制处理中的冷却方法而经由冷却管道冷却非送纸区域,但是也可以从冷却风扇直接对非送纸区域吹送冷风来进行冷却。
此外,在本实施方式以及变形例(1)、(2)、(3)、(4)中,冷却风扇80兼用于非送纸区域的冷却、和热定影后的记录片材的冷却,但是也可以将冷风从非送纸区域的冷却专用的冷却风扇引导至冷却管道81、82。
在上述的各变形例的情况下,例如也可以利用使用热电转换元件充电的电力来进行向冷却风扇的电力供给。
(6)在本实施方式以及变形例(1)、(2)、(3)、(4)中,对于冷却管道81、82的送风口81a、82b,根据记录片材的尺寸控制闸门83、84的滑动量来调整送风口的开口面积,而开闭闸门83、84,从而切换非送纸区域的冷却的开启、关闭,但是也可以代替闸门而在送风口设置能够改变冷风的方向的冷风方向变更部件,利用定影控制部50控制该变更部件的朝向,根据记录片材的尺寸来变更为冷风能吹到加热旋转体51或者加压辊53的方向或变更为冷风不能吹到加热旋转体51或者加压辊53的方向,从而切换非送纸区域的冷却的开启、关闭。
(7)在本实施方式以及变形例(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)中,通过切换非送纸区域的冷却的开启、关闭来控制非送纸区域的冷却,但是也可以根据非送纸区域的表面温度来切换冷却的程度,从而控制非送纸区域的冷却。例如,也可以改变冷却管道的送风口的开口面积、切换从冷却风扇吹送的冷风的强度、或切换冷风的方向来改变冷风吹到非送纸区域的面积。
(8)在本实施方式中,将发热范围设为比最大送纸范围宽广,但是两者的范围也可以一致。即,在记录片材的尺寸是与最大送纸范围相当的尺寸的情况下,也可以调整加热旋转体51的旋转轴方向的尺寸,以使非送纸区域消失。在该情况下,在本实施方式以及各变形例(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)中的非送纸区域冷却控制处理中,在记录片材的尺寸是与最大送纸范围相当的尺寸时,将非送纸区域的冷却控制为关闭。
(9)在本实施方式的加热旋转体51中,形成将加强层514层叠在电阻发热体层513上且电极511、512的一部分以单层露出的构成,但是加热旋转体的构成并不限定于上述的构成,也可以是其他的构成。例如,也可以使加热旋转体的构成成为图12所示的加热旋转体的构成。在该图中,构成加热旋转体51B的要素与加热旋转体51的构成要素相同,所以对各构成要素标注与加热旋转体51的对应的构成要素相同的编号。如该图所示,在加热旋转体51B中,电阻发热体层513层叠在加强层514上,电极511、512分别形成在电阻发热体层513上。图12的双箭头所表示的区域表示加热旋转体51B的发热区域。
本发明涉及打印机、复印机等具备定影装置的图像形成装置,特别是能够作为降低使用以电阻发热体为发热源的加热部件使未定影图像热定影的情况下的耗电量的技术而利用。
Claims (9)
1.一种定影装置,其将记录片材压接于加热旋转体并使记录片材通过来对未定影图像进行热定影,该加热旋转体以使电阻率根据温度而变化的电阻发热体为发热源,该定影装置的特征在于,具备:
温度监视单元,其监视所述加热旋转体的送纸区域的温度和非送纸区域的温度;
电力供给单元,其在热定影动作中进行向所述电阻发热体的电力供给,以便将所述送纸区域的温度维持为目标温度;
冷却单元,其冷却所述非送纸区域;以及
控制单元,其根据热定影动作中的所述非送纸区域的温度来控制所述冷却单元的冷却,以使与所述非送纸区域相当的部分的电阻发热体的电阻率比与所述送纸区域相当的部分的电阻发热体的电阻率小,并且使所述送纸区域与所述非送纸区域的温度差的绝对值不超过容许温度差。
2.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
所述电阻发热体具有电阻率根据温度的上升而升高的PTC特性,
所述控制单元控制所述冷却,以使所述非送纸区域的温度比所述目标温度低。
3.根据权利要求1所述的定影装置,其特征在于,
所述电阻发热体具有电阻率根据温度的上升而降低的NTC特性,
所述控制单元控制所述冷却,以使所述非送纸区域的温度高于所述目标温度且所述非送纸区域的温度与所述目标温度相比不超过所述容许温度差。
4.根据权利要求2所述的定影装置,其特征在于,
所述容许温度差是所述目标温度与能够进行热定影的下限温度的温度差的绝对值。
5.根据权利要求2或者3所述的定影装置,其特征在于,
所述容许温度差是容许光泽不均的温度差的上限值。
6.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,
所述冷却单元具有:
冷却风扇,其在所述热定影动作中被驱动而吹送冷风;
管道,其将所吹送的所述冷风引导至所述加热旋转体的非送纸区域;以及
闸门,其开闭所述管道的向所述非送纸区域送风的送风口,
所述控制单元通过控制由所述闸门进行的所述送风口的开闭,从而控制所述冷却。
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,
所述定影装置具有加压旋转体,该加压旋转体压接于所述加热旋转体并与所述加热旋转体之间形成定影夹持部,
所述冷却单元具有:
冷却风扇,其在所述热定影动作中被驱动而吹送冷风;
管道,其将所吹送的所述冷风引导至所述加压旋转体上的、与所述加热旋转体的非送纸区域对应的区域;以及
闸门,其开闭所述管道的向所述对应的区域送风的送风口,
所述控制单元通过控制由所述闸门进行的所述送风口的开闭,从而控制所述冷却。
8.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,
所述加热旋转体是环形的带。
9.一种图像形成装置,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。
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