CN112424701B - 图像加热装置和图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
该图像加热装置设置有图像加热部，该图像加热部包括加热器、管状膜和加压构件，该管状膜的内表面与加热器接触，该加压构件与膜的外表面接触并与外表面形成传送记录材料的辊隙部，图像加热部通过加热器对形成在记录材料上的未定影调色剂图像进行加热；温度检测部，用于检测加热器的温度；控制部，用于控制对加热器的电力，使得由温度检测部检测到的温度保持预定控制目标温度；以及获得部，用于获得用于形成未定影调色剂图像的图像信息。针对通过在传送方向上划分记录材料而获得的多个区域中的每个区域，基于图像信息来设定控制目标温度。
Description
技术领域
本发明涉及使用电子照相系统或静电记录系统的诸如打印机、复印机和传真机之类的图像形成装置。本发明还涉及诸如光泽化装置(glossing apparatus)之类的图像加热装置，该光泽化装置通过重新加热图像形成装置中的定影单元和被固定到记录材料的调色剂图像来增大调色剂图像的光泽值。
背景技术
已知的图像加热装置包括环形带(也被称为定影膜)、与环形带的内表面接触并在被通电时产生热的加热器以及经由环形带与加热器一起形成辊隙部的辊。这样的图像加热装置具有小的热容量，并且因此具有优异的快速启动和省电能力。
近年来，需要减小设置在诸如复印机和激光打印机之类的图像形成装置中的图像加热装置的电力消耗和等待时间。施加大量的能量可以缩短图像加热装置准备好用于定影所需的启动时间，但是就节省能量而言，这不是所期望的。如此，提出了改进，该改进包括减小形成图像加热装置的组件的热容量、减小传递热的组件的厚度作为用于增大导热性的部件，并使用具有较高导热性的材料(PTL 1)。与常规的图像加热装置相比较，这些改进实现了能够节省能量的膜加热图像加热装置。
作为进一步节省能量消耗的图像加热装置，提出了选择性地加热在记录材料上形成的调色剂图像部的配置(PTL 2)。该配置包括分区(division)加热器，该分区加热器的加热区域被划分成在加热器的纵向方向(与记录材料P的传送方向垂直的方向)上布置的多个加热块。分区加热器控制，以取决于记录材料上的调色剂图像的存在或不存在来选择性地加热每个加热块。也就是说，与记录材料的没有调色剂图像的部分(无图像部)对应的加热块不被通电以节省电力。
为了进一步节省能量，从各个角度对常规配置进行了改进和修改，诸如通过减小组件的直径和厚度来减小热容量、增大组件的热传导和隔热性以及仅选择性地加热必要的图像部。这样的图像加热装置被设计为减小热容量。结果，当记录材料穿过定影辊隙时，定影构件和加压构件损失热，从而降低朝着记录材料的后缘的定影性能。为了解决该问题，引入了一种技术，该技术以与定影构件或加压构件的旋转周期对应的间隔在从前缘到后缘处理一个记录材料的同时，增大加热器的目标定影温度(在下文中被称为控制目标温度)(在下文中，该技术被称为记录材料处理中温度控制)(PTL 3)。
[引用列表]
[专利文献]
[PTL 1]日本专利申请公开No.S63-313182
[PTL 2]日本专利申请公开No.H06-95540
[PTL 3]日本专利No.4757046
发明内容
[技术问题]
如上所述，已被用于适应图像加热装置的减小的热容量的记录材料处理中温度控制被设计为即使当形成在记录材料上的未定影调色剂图像在穿过定影辊隙时从定影构件或加压构件去除热时，也确保朝着记录材料的后缘的定影性能。具有大量调色剂的图像从定影构件和加压构件去除大量的热，从而降低朝着记录材料的后缘的定影性能。为了即使当调色剂图像形成在记录材料的整个区域上并因此具有大量调色剂时也避免在记录材料的后缘处热量变得不足，例如，记录材料处理中温度控制可以通过朝着后缘增大控制目标温度来提供最优条件。这导致具有少量调色剂的图像接收到大于所需的热量。结果，发现接收到大于所需的热量的记录材料可以被翘曲。这种现象被称为卷曲。
另外，使用具有多个加热块的分区加热器的图像加热装置可以控制以根据图像信息仅选择性地加热调色剂图像部。当在记录材料处理中温度控制中控制目标温度被校正为朝着记录材料后缘较高时，因为调色剂图像去除热，所以具有调色剂图像的加热块没有引起问题。然而，没有调色剂图像的加热块由于不存在去除热的调色剂图像而导致经受朝着记录材料后缘的组件中的温度升高。还发现当在这种状态下连续地执行定影时，定影构件或加压构件的与无图像加热块对应的部分经历显著的温度升高，由此增大卷曲并减小耐久性。
另外，虽然定影构件和加压构件的与没有调色剂图像的加热块对应的部分经历温度升高，但这些构件的与具有调色剂图像的加热块对应的部分的温度保持充足，使得紧接在记录材料从定影辊隙穿出之后，这些构件具有沿着纵向方向的变化的表面温度。该纵向方向是与记录材料P的传送方向垂直的方向。当后续的记录材料在这种状态下到达定影辊隙时，在构件的具有高温的部分中可能出现热偏移。热偏移是当记录材料上的调色剂接收到过量的热时出现的现象。过度熔融的调色剂具有低粘度，并且当记录材料被与定影膜分离时可能在调色剂层内被分离(被分开)，从而在定影膜上留下一些调色剂。残留在定影膜上的调色剂在定影膜的一个旋转之后被定影到记录材料，从而污染记录材料。
本发明的目的是提供可以根据要形成在记录材料上的图像的类型来执行更适当的加热控制的图像加热装置。
[问题的解决方案]
为了实现以上目的，本发明的图像加热装置包括：图像加热部，该图像加热部包括加热器、管状膜和旋转加压构件，该管状膜具有与加热器接触的内表面，该旋转加压构件与膜的外表面接触并形成用于在外表面和加压构件之间传送记录材料的辊隙部，该图像加热部被配置成使用加热器的热对形成在记录材料上的未定影调色剂图像进行加热；温度检测部，被配置成检测加热器的温度；控制部，被配置成控制供应到加热器的电力，使得由温度检测部检测到的温度被保持在预定控制目标温度处；以及获得部，被配置成获得用于形成未定影调色剂图像的图像信息，其中，基于该图像信息，针对通过在传送方向上划分记录材料而限定的多个区域中的每个区域来设定控制目标温度，并且该多个区域是通过将记录材料在传送方向上以该膜和加压构件中的一个的圆周长度进行划分而限定的多个区域。
为了实现以上目的，根据本发明的图像形成装置包括：图像形成部，被配置成在记录材料上形成未定影调色剂图像；以及定影部，被配置成将形成在记录材料上的未定影调色剂图像定影到记录材料，其中，该定影部是根据本发明的图像加热装置。
[本发明的有利效果]
根据本发明，可以根据形成在记录材料上的图像的类型来执行更适当的加热控制。
附图说明
[图1]
图1是根据本发明的实施例的图像形成装置的截面图。
[图2]
图2是根据本发明的实施例1的图像加热装置的截面图。
[图3]
图3是图示根据本发明的实施例的温度控制的图。
[图4]
图4是图示根据本发明的实施例的比较例的温度控制的图。
[图5]
图5是图示根据本发明的实施例1的温度控制的图。
[图6]
图6A至图6C是示出根据本发明的实施例2的加热器的配置的图。
[图7]
图7是根据本发明的实施例2的加热器控制电路的电路图。
[图8]
图8是图示根据本发明的实施例2的加热区域的图。
[图9]
图9A和图9B是图示根据本发明的实施例2的加热区域的图。
[图10]
图10是根据本发明的实施例2的加热器控制的流程图。
[图11]
图11是图示根据本发明的实施例2的温度控制的图。
[图12]
图12是图示根据本发明的实施例2的温度控制的图。
[图13]
图13是图示根据本发明的实施例2的温度控制的图。
[图14]
图14是图示根据本发明的实施例2的加热区域的图。
[图15]
图15是图示根据本发明的实施例2的温度控制的图。
[图16]
图16是图示根据本发明的实施例3的加热区域的图。
[图17]
图17是图示根据本发明的实施例3的比较例的曲线图。
[图18]
图18是图示根据本发明的实施例3的比较例的图。
[图19]
图19是图示根据本发明的实施例3的温度控制的图。
[图20]
图20是图示根据本发明的实施例3的曲线图。
具体实施方式
参考附图，基于实施例详细地描述用于实施本发明的模式。然而，可以根据应用本发明的装置的配置以及各种条件来适当地修改实施例中描述的组件的尺寸、材料、形状和相对布置。也就是说，不旨在将本发明的范围限于以下实施例。
[实施例1]
1、图像形成装置的配置
图1是根据本发明的实施例的图像形成装置的示意性截面图。本发明适用于使用电子照相系统或静电记录系统的诸如打印机、复印机和传真机之类的图像形成装置。在以下描述的示例中，本发明被应用于激光束打印机。
本实施例的图像形成装置100是激光束打印机，该激光束打印机接收打印信号并使用电子照相系统在记录材料P上形成图像，该打印信号是从诸如个人计算机之类的外部设备发送的图像信息。外部设备和图像形成装置100经由用作图像形成装置100中的控制部的控制电路400连接。当从外部设备接收到打印信号时，控制电路400如下地形成图像。
扫描仪单元20发射根据图像信息调制的激光束，并扫描感光鼓19的表面，该感光鼓19的表面通过带电辊16以预定极性被充电。因此，在感光鼓19上形成潜像。调色剂(显影剂)被从显影辊17供应到潜像，从而将感光鼓19上的潜像显影成调色剂图像(显影剂图像)。以相同的方式，四个颜色的调色剂图像通过施加到一次转印辊21的转印电场被顺次地转印到并叠加在中间转印构件(中间转印带)103上，从而在中间转印构件103上形成由多个颜色组成的调色剂图像。由中间转印构件103和二次转印辊22形成的二次转印部通过施加到二次转印辊22的转印电场将被转印到中间转印构件103的调色剂图像二次转印到记录材料P。
记录材料P被堆叠并存储在供纸盒11中。记录材料P通过拾取辊12被从供纸盒11一张一张地馈送，并且在与形成在中间转印构件103上的调色剂图像同步的定时处通过一对传送辊13和一对阻挡辊14被传送到二次转印部。然后，从二次转印部的中间转印构件103转印了调色剂图像的记录材料P通过用作定影部(图像加热部)的定影装置(图像加热装置)200被加热并加压。因此，调色剂图像被加热并定影到记录材料P。定影装置200的加热源在通过控制电路400被供应电力时产生热。一对传送辊26将承载定影的调色剂图像的记录材料P排出到图像形成装置100的上部的托盘上。
感光鼓19、带电辊16、包括鼓清洁器18的清洁单元、显影辊17和包含调色剂的显影单元被一体化为处理盒15，处理盒15被配置成能附接到图像形成装置100且能从其拆卸。针对青色、品红色、黄色和黑色的各个颜色设置四个处理盒15，并且除了所容纳的调色剂的颜色以外，该四个处理盒15具有相同的配置。
感光鼓19、带电辊16、扫描仪单元20、显影辊17，转印辊21和22以及其它组件形成用于在记录材料P上形成未定影的调色剂图像的图像形成部。
包括定影装置200和处理盒15的图像形成装置100的各种组件通过从设置在装置主体中的用作驱动源的马达30获得的驱动力被操作。该实施例的图像形成装置100在与记录材料P的传送方向垂直的方向上具有最大纸张通过宽度216mm，并且能够以230mm/sec的传送速度每分钟打印40张A4尺寸[210mm×297mm]的普通纸。
2、定影装置(图像加热装置)的配置
图2是本实施例的定影装置200的示意性截面图。定影装置200包括用作环形带的定影膜202、用作与定影膜202的外表面接触的加压构件的加压辊208和金属支架(stay)204。加压辊208经由定影膜202与加热器300一起形成定影辊隙部N。
定影膜202是具有多层管状结构的高耐热定影膜202，并且具有诸如聚酰亚胺之类的耐热树脂或诸如不锈钢之类的金属的基底层。为了提高耐热性并防止调色剂附着，定影膜202的表面被涂覆有诸如PFA之类的具有优异可脱模性的高功能性氟树脂，以形成脱模层。另外，为了提高图像质量，属于诸如硅橡胶之类的高耐热橡胶的弹性层可以形成在基底层和脱模层之间。在本实施例中使用的定影膜202具有弹性层以及24mm的外径。
加压辊208包括由诸如铁或铝之类的材料制成的芯金属209以及由诸如硅橡胶之类的高耐热橡胶材料制成的弹性层210。该配置允许加压辊208具有适当的硬度，从而提供与定影装置200的规格对应的定影辊隙N。本实施例的加压辊208具有4mm厚的弹性层以及25mm的外径。
包括陶瓷作为基底材料的加热器被用作加热器300。也就是说，加热器300具有陶瓷基板305，该陶瓷基板305可以由氧化铝制成并具有高电绝缘性、优异的导热性和低热容量。在陶瓷基板305的与面向定影膜202的表面相对的表面上，例如，通过丝网印刷形成通电加热电阻层302(加热元件)。通电加热电阻层302在基板的纵向方向(与图面垂直的方向、与记录材料传送方向垂直的方向)上延伸，并且例如由银-钯制成。另外，为了使通电加热电阻层302绝缘，通电加热电阻层302被覆盖有约50μm的薄保护玻璃层307。
在本实施例中使用的陶瓷基板305包括氧化铝(Al2O3)作为基底材料。在陶瓷基板305的面向定影膜202的内表面的表面上，形成约10μm的滑动玻璃层308，以提供抗定影膜202的滑动特性。为了增大抗定影膜202的滑动特性，具有高耐热性的氟基润滑脂(未示出)被施加到滑动玻璃层308。
当从加热器300的两个纵向端部处的电极(未示出)被供应AC电压时，通电加热电阻层302产生热，导致包括陶瓷基板305、保护玻璃层307和滑动玻璃层308的整个加热器300的温度快速升高。加热器300的温度升高由布置在加热器300的背面并用作温度检测部的热敏电阻TH(温度检测元件)来检测，并被发送到控制电路400作为反馈。控制电路400通过控制施加到通电加热电阻层302的AC电压的相位和波数来控制电力，以将由热敏电阻TH检测到的加热器300的温度保持在预定的控制目标温度。控制电路400通过偏差积分微分(PID)控制来保持控制目标温度。
另外，响应于加热器300的异常加热而操作并切断供应到加热器300的电力的诸如热开关或温度保险丝之类的安全元件212与加热器300直接接触，或者通过加热器保持构件201间接接触。
由耐热树脂制成的加热器保持构件201保持的加热器300加热定影辊隙部N的内部，以加热定影膜202。加热器保持构件201还具有引导定影膜202的旋转的引导功能。金属支架204接收加压力(未示出)并将加热器保持构件201压向加压辊208。加压辊208从马达30接收旋转驱动力并在箭头R1的方向上旋转。随着加压辊208旋转，定影膜202被驱动以在箭头R2的方向上旋转。记录材料P被保持并传送通过定影辊隙N，同时记录材料P上的未定影的调色剂图像通过定影膜202从加热器300接收热，并且因此被定影。
3、定影控制
各种控制被组合并作为定影控制执行。
首先，描述基本控制目标温度。
<基本控制目标温度>
基本控制目标温度被用于控制加热器300的通电，使得定影膜202的表面温度处于没有引起定影故障的温度范围内。温度范围的下限被设定为没有引起定影故障(调色剂图像没有被定影到记录材料P作为永久图像的现象)的温度，并且上限被设定为没有引起热偏移的温度。
现在描述基本控制目标温度的校正控制。
<逐步温度控制>
使用薄定影膜202作为定影构件的膜加热定影装置200包括其热容量被减小以实现快速启动的组件，这使定影装置200在极短时间内进入准备好定影的状态。
热容量小的组件具有小的热存储容量。如此，用被设定为恒定温度的控制目标温度进行连续定影将增大组件的温度。这可能导致热偏移。
由于这个原因，可以包含逐步温度控制：随着组件的温度升高，如图3中所示，根据要定影的记录材料P的数量以逐步的方式减小控制目标温度。
<记录材料处理中温度控制>
如背景技术部分中描述的，在具有小热容量的膜加热图像加热装置中，当记录材料P穿过定影辊隙N时，定影膜202和加压辊208的表面温度降低。这可能导致朝着记录材料P的后缘施加的热量不足。
为了避免这种热短缺，如图4中所示，可以包含记录材料处理中温度控制：在一个记录材料P被处理的同时以与定影膜202或加压辊208的旋转周期对应的间隔校正并增大控制目标温度。这实现了定影膜202和加压辊从记录材料的前缘到后缘的均匀表面温度。
图4示出了在比较例中使用的记录材料处理中温度控制的示例。在该示例中，在定影膜的每个旋转周期处以+6[℃]的累积校正量进行校正。在定影膜的第四旋转周期期间校正值变为0℃，因为在该时刻A4尺寸的记录材料从定影辊隙穿出。温度需要被设定以用于准备后续的记录材料P。该时刻取决于所使用的记录材料P的尺寸而变化。
<定影单元温度升高状态控制>
还可以包含定影单元温度升高状态控制，该定影单元温度升高状态控制是基于由在定影开始时热敏电阻T检测到的温度确定的定影装置200的温度升高状态。
如表1中所示，当检测温度高时，定影单元温度升高状态控制确定定影装置200的温度已经升高，并因此校正和降低控制目标温度。当检测温度低时，定影装置200被确定为处于冷状态，并且因此控制目标温度被校正并增大。表1示出了用于定影单元温度升高状态控制的校正值。
[表1]
| 初始检测温度[℃] | 校正值[℃] |
| ～50 | 0 |
| 51～80 | -1 |
| 81～120 | -2 |
| 120～160 | -3 |
| 161～ | -4 |
<纸张类型控制>
另外，可以根据记录材料P的类型来设定控制目标温度。记录材料P的类型的示例包括通常被广泛用于文书工作的基重为65[g/m2]至80[g/m2]的纸、具有较大基重的记录材料P、光面纸、信封和标签纸。可以包含容纳各种类型的记录材料P的纸张类型控制，其中，针对各种记录材料P中的每个设定控制目标温度。
<环境校正控制>
此外，可以使用环境校正控制，该环境校正控制利用诸如温度/湿度传感器之类的环境检测部件来检测图像形成装置100被放置在其中的环境的温度和湿度，并使用适合于该环境的控制目标温度。当图像形成装置100被放置在低温环境中时，记录材料P和调色剂具有较低的温度。因此，控制目标温度被增大以防止定影故障。在高温环境中，记录材料P和调色剂具有较高的温度。因此，控制目标温度被减小以防止热偏移和卷曲。
<无纸部分温度升高限制控制>
宽度比可以通过图像形成装置100的最大宽度(在本实施例中LTR(216mm宽))的记录材料P小的记录材料P包括A5尺寸(148mm宽)记录纸和作为日本的标准信封尺寸的“长No.4”(90mm宽)的信封。这样的记录材料P在被馈送时在记录材料P没有穿过的区域(即，无纸部)中没有从加热器300去除热量。未被去除的余热被累积在定影膜202和加压辊208的无纸部中。这导致温度超过控制目标温度的无纸部温度升高状态。当在该无纸部温度升高状态下馈送较宽的记录材料P时，无纸部中温度高的部分可能导致热偏移。另外，温度可能超过定影装置200中使用的组件的耐热温度，从而导致诸如变形和熔融之类的问题。
为了解决这样的问题，可以采用无纸部温度升高限制控制，该无纸部温度升高限制控制通过利用设置在加热器300的纵向端部处的热敏电阻来检测无纸部的温度升高并在检测到的温度达到定影温度时延长记录材料P的传送间隔以延长加热器300不产生热的时间段来限制无纸部的温度升高。
可以执行上述的各种定影控制，以使得定影装置200能够执行稳定的定影，而与由用户选择的使用条件无关。在这些各种定影控制中，包含了根据图像形成装置100和定影装置200的规格所需的定影控制。
4、记录材料处理中温度控制
现在，详细地描述本发明中提出的记录材料处理中温度控制。
记录材料处理中温度控制执行校正，使得即使在定影性能方面最不利的条件下，也不使朝着记录材料P的后缘的定影性能恶化。
记录材料P和承载在记录材料P上的调色剂图像从定影膜202和加压辊208去除热量。虽然纸张类型控制的功能是保持用于记录材料P的适当的热量，但调色剂图像的效果取决于调色剂的量。较少的调色剂量去除较少的热量，并且较多的调色剂量去除较多的热量。
利用本实施例的彩色图像形成装置，在图像的整个区域上具有红色、蓝色或绿色的二次色(secondary color)的“全二次色”图像去除了最大的热量，因此对朝着记录材料P的后缘的定影性能有不利影响。
常规的记录材料处理中温度控制参考对朝着记录材料P的后缘的定影性能有最大不利影响的图像来执行校正。因此，常规的控制避免了任何类型图像的定影故障，但有以下的问题。
许多图像形成装置用于办公室使用，并且很少用于打印全二次色图像。与全二次色图像相比，可以是文档和表格的主要使用的图像需要的调色剂量少得多，因此用于定影的热量较少。结果，过多的热量被给予形成有文档或表格的调色剂图像的记录材料P，并且由于过多的热量，排出的记录材料P可能卷曲。
使用在每个定影膜旋转处以+6[℃]校正温度的图像形成装置100作为常规的记录材料处理中温度控制，由不同图像图案导致的卷曲被验证。图2示出了验证结果。验证是在以下条件下进行的。
假定通常的办公环境，在27℃/65％的环境中执行验证。
作为记录材料P，使用具有卷曲的倾向并具有小基重的PB纸(64[g/m2])(由佳能公司制造)。在纸张被馈送用于单面打印之前，让其放置一周。
为了设定均匀的条件，在定影装置200被充分地冷却至室温之后，连续地馈送十张片材。排出的记录材料P被放置在平板上，并且测量四个角处的卷曲量(从平板向上翘曲的四个角的距平板的高度)。该表中的数值是远离打印表面弯曲的卷曲量。平均值是十张片材的四个角的总共40个数据的平均值，并且最大值是40个数据的最大值。
所使用的图像图案是四个图像类型，该四个图像类型包括对定影性能具有最大不利影响的红色的全二次色、黑色的全一次色、具有字符的表格和仅字符。
[表2]
如表2中所示，利用常规的记录材料处理中温度控制，优化了条件的全二次色具有小的卷曲量。然而，利用常规的记录材料处理中温度控制，发现由被广泛用于办公使用的表格和字符的调色剂图像去除的热量小，并且大量的热被施加到记录材料P，导致大卷曲量。
为了解决该问题，本实施例根据关于要被打印在记录材料P上的调色剂图像的信息来修改记录材料处理中温度控制。本实施例的一个有利效果是使卷曲最小化。
首先，描述调色剂图像信息。调色剂图像信息包括最大调色剂量和调色剂占用率。
最大调色剂量是最小像素(单位像素)中的调色剂量的最大值，并且是由以下处理流程计算出的。
从诸如主计算机之类的外部设备发送到图像形成装置100的图像数据通过控制电路400被转换成位图(bitmap)数据，该控制电路400用作获得部并具有获得调色剂图像的功能。该实施例的图像形成装置100的像素数量为600dpi，并且控制电路400生成与所发送的图像数据对应的位图数据(每个CMYK颜色的图像浓度数据)。针对每个像素从生成的位图数据中获得每个CMYK颜色的图像数据，并且获得d(C)、d(M)、d(Y)和d(K)作为每个像素的CMYK颜色的图像数据。针对每个像素，这些数据的合计值被计算为d(CMYK)。针对整个记录材料P的所有像素执行该计算。
控制电路400使用8位图像信号。每个颜色的图像数据在最小浓度00hex至最大浓度FF hex的范围内被表示。颜色d(CMYK)的合计值由两个8位字节的信号表示。
由于每个颜色的最大调色剂量为FF hex＝100[％]，因此作为所有颜色的调色剂量的合计值的d(CMYK)超过100[％]。然而，依据颜色来设计本实施例的图像形成装置100，使得记录材料P上的调色剂的最大量为230[％]。
通过上述计算获得的d(CMYK)值被用作最大调色剂量。
最大调色剂量超过100％的图像包含记录材料P上的高图像浓度和大调色剂量。因此，需要大量的热来熔融和定影调色剂，从而需要较高的控制目标温度。
常规地，控制目标温度被设定为即使对于具有这种最大调色剂量的图像也实现可靠的定影性能的温度。
现在，描述调色剂占用率的计算。
调色剂占用率是实际形成调色剂图像的区域与在记录材料P上能形成调色剂图像的区域的比率(比例)。调色剂占用率被计算使得调色剂占用率＝形成图像的像素的数量/能形成调色剂图像的像素的数量。也就是说，对于在整个区域上形成调色剂图像的图像，调色剂占用率为100[％]，而对于未形成调色剂图像的图像，调色剂占用率为0[％]。
根据如上所述计算出的最大调色剂量和调色剂占用率的调色剂图像信息，如表3中所示，设定由本实施例的记录材料处理中温度控制使用的校正值。在记录材料处理中温度控制中，对于较大的最大调色剂量和较高的调色剂占用率，设定较大的校正值，而对于较小的最大调色剂量和较低的调色剂占用率，设定较小的校正值。因此，控制适应由用户使用的各种图像。
[表3]
5、本实施例的有利效果
现在，描述本实施例的有利效果。在与上述比较例的卷曲的验证相同的条件下，验证有利效果。在用于上述比较例的卷曲的验证的图像图案中，最大调色剂量和调色剂占用率对于全二次色，最大调色剂量：200[％]/调色剂占用率：100[％]；对于全一次色，最大调色剂量：100[％]/调色剂占用率：100[％]；对于表格，最大调色剂量：100[％]/调色剂占用率16[％]；并且对于字符，最大调色剂量：100[％]/调色剂占用率：4[％]。
如图5中所示，本实施例的记录材料处理中温度控制针对全二次色使用与常规控制相同的校正值，但针对包含较少量的调色剂的全一次色、表格和字符，根据表3减小校正值。即，根据要被形成在记录材料上的未定影调色剂图像的类型和内容，设定从记录材料的前缘区域到后缘区域累积相加的校正量(控制目标温度的增量)。如此，通过根据调色剂图像改变记录材料处理中温度控制的校正值来优化施加到记录材料P的热量。
参考表4，现在描述有利效果的验证结果。
[表4]
利用比较例，验证了对于具有低打印比率的表格和字符，卷曲增大。利用本实施例，验证了对于低打印比率的图像，卷曲未增大，并且卷曲量等同于全二次色的卷曲量。
如表4中所示，本实施例中使用的每个图像在整个区域上具有调色剂图像，并且记录材料处理中温度控制校正定影膜202的每个旋转周期处的温度。然而，还预期了以下衍生的实施例。
在一个示例中，当记录材料P的后缘区域没有调色剂图像时，不校正温度。在另一示例中，如果调色剂图像在一个记录材料P上改变为另一个，那么根据改变的调色剂图像信息来校正温度。记录材料处理中温度控制可以包括这些示例的组合，并且可以根据需要进行选择。
如上所述，根据本发明的实施例1执行适合于要被打印的调色剂图像的记录材料处理中温度控制。无论图像图案如何，这使卷曲量最小化，并实现不具有卷曲的问题的定影装置200。
在该实施例中，通过基于定影膜202的圆周长度的划分来设定区间Ti，但该划分可以是基于加压辊208的圆周长度。
[实施例2]
现在，描述根据本发明的实施例2的定影装置。作为实施例1的应用例的实施例2涉及采用具有多个加热元件的分区加热器的定影装置200b。参考图6A至图6C，首先描述本实施例的分区加热器300b的配置。
1、加热器300b的配置(分区加热器共用的)
图6A是加热器300b的截面图，图6B是加热器300b的每一层的平面图，并且图6C是图示了用于将电触点C连接到加热器300b的方法的图。图6B示出了本实施例的图像形成装置100中的记录材料P的传送基准位置X。在本实施例中，传送基准是中心基准，并且记录材料P被传送成使得其在与传送方向垂直的方向上延伸穿过中心的中心线在传送基准位置X上移动。图6A是在传送基准位置X处截取的加热器300b的截面图。
加热器300b包括陶瓷基板305、设置在基板305上的背表面层1、覆盖背表面层1的背表面层2、设置在基板305的与背表面层1相对的表面上的滑动表面层1以及覆盖滑动表面层1的滑动表面层2。
背表面层1包括沿着加热器300b的纵向方向设置的导体301(301a和301b)。导体301包括分开的导体301a和301b，并且导体301b布置在记录材料P的传送方向上的导体301a的下游侧。背表面层1包括与导体301a和301b平行布置的导体303(303-1至303-7)。导体303沿着加热器300b的纵向方向被设置在导体301a和301b之间。另外，背表面层1包括加热元件302a(302a-1至302a-7)以及加热元件302b(302b-1至302b-7)。加热元件302a被设置在导体301a和导体303之间，并且在经由导体301a和303被供应电力时产生热。加热元件302b被设置在导体301b和导体303之间，并且当经由导体301b和303被供应电力时产生热。
由导体301和303以及加热元件302a和302b组成的加热部在加热器300b的纵向方向上被划分成七个加热块(HB1至HB7)。也就是说，加热元件302a包括布置在加热器300b的纵向方向上的加热元件302a-1至302a-7的七个划分区域。加热元件302b还包括布置在加热器300b的纵向方向上的加热元件302b-1至302b-7的七个划分区域。另外，导体303包括与加热元件302a和302b的划分对应设置的导体303-1至303-7的七个划分区域。
本实施例的加热区域从如图中观察到的加热块HB1的左端延伸到如图中观察到的加热块HB7的右端，并且总长度为220mm。加热块具有相同的纵向长度31.4mm，但它们可以具有不同的长度。
背表面层1还包括电极E(E1至E7、E8-1和E8-2)。电极E1至E7分别被设置在导体303-1至303-7的区域中，并且分别经由导体303-1至303-7向加热块HB1至HB7供应电力。电极E8-1和E8-2被设置在加热器300b的纵向端部处以连接到导体301，并经由导体301向加热块HB1至HB7供应电力。在本实施例中，电极E8-1和E8-2被设置在加热器300b的两个纵向端部处，但例如仅电极E8-1可以被设置在一端处。导体301a和301b经由共用电极被供应电力，但可以针对导体301a和301b中的每个设置单独的电极，以向每个导体供应电力。
背表面层2由绝缘表面保护层307(在本实施例中为玻璃)形成，并覆盖导体301和303以及加热元件302a和302b。除了电极E的部分之外，形成表面保护层307，使得电触点C能够从与加热器300b的背表面层2对应的一侧连接到电极E。
滑动表面层1被设置在基板305的与设置有背表面层1的表面相对的表面上，并包括用于检测加热块HB1至HB7的温度的热敏电阻TH(TH1-1至TH1-4和TH2-5至TH2-7)。热敏电阻TH由具有PTC特性或NTC特性(在本实施例中为NTC特性)的材料制成，并且它们的电阻值被检测以检测加热块的温度。为了将热敏电阻TH通电并检测它们的电阻值，滑动表面层1包括导体ET(ET1-1至ET1-4和ET2-5至ET2-7)以及导体EG(EG1和EG2)。导体ET1-1至ET1-4分别连接到热敏电阻TH1-1至TH1-4。导体ET2-5至ET2-7分别连接到热敏电阻TH2-5至TH2-7。导体EG1连接到四个热敏电阻TH1-1至TH1-4，以形成共用导电路径。导体EG2连接到三个热敏电阻TH2-5至TH2-7，以形成共用导电路径。导体ET和EG中的每个在加热器300b的纵向方向上延伸到对应的纵向端部，并且在加热器300b的纵向端部处经由电触点(未示出)连接到控制电路400。
滑动表面层2由具有滑动和绝缘特性的表面保护层308(在本实施例中为玻璃)形成，覆盖热敏电阻TH以及导体ET和EG，并提供抗定影膜202的内表面的滑动特性。为了放置用于导体ET和EG的电触点，除了加热器300b的纵向端部之外，形成表面保护层308。现在，描述将电触点C连接到电极E的方法。
图6C是当从加热器保持构件201观察时电触点C连接到电极E的状态的平面图。加热器保持构件201在与电极E(E1至E7、E8-1和E8-2)对应的位置处具有通孔。在通孔的位置处，电触点C(C1至C7、C8-1和C8-2)借助于诸如用弹簧推动或焊接之类的方式电连接到电极E(E1至E7、E8-1和E8-2)。电触点C经由设置在金属支架204和加热器保持构件201之间的导电材料(未示出)连接到下面将描述的加热器300b的控制电路400。
2、加热器控制电路配置(分区加热器共用的)
图7是实施例1的加热器300b的控制电路400的电路图。图像形成装置100连接到商用AC电源401。通过双向晶闸管(triacs)411至417的通电/切断来控制加热器300b的电力。双向晶闸管411至417分别根据来自CPU 420的FUSER1至FUSER7信号操作。未示出双向晶闸管411至417的驱动电路。加热器300b的控制电路400具有七个双向晶闸管411至417独立地控制七个加热块HB1至HB7的电路配置。零交叉(zero cross)检测部421是检测激活图像形成装置100的商用AC电源的零交叉点的电路，并将零交叉信号输出到CPU 420。例如，零交叉信号被用于检测双向晶闸管411至417的相位控制和波数控制的定时。
现在，描述检测加热器300b的温度的方法。热敏电阻TH(TH1-1至TH1-4和TH2-5至TH2-7)检测加热器300b的温度。CPU 420检测热敏电阻TH1-1至TH1-4以及电阻器451至454的分压作为TH1-1至TH1-4信号，并将TH1-1至TH1-4信号转换成温度。同样地，CPU 420检测热敏电阻TH2-5至TH2-7以及电阻465至467的分压作为TH2-5至TH2-7信号，并将TH2-5至TH2-7信号转换成温度。
在CPU 420的内部处理中，例如基于以下将描述的加热块的控制目标温度TGTi和热敏电阻TH的检测温度通过比例积分控制(PI控制)来计算要供应的电力。另外，要供应的电力被转换成与该电力对应的相位角(相位控制)和波数(波数控制)的控制电平，并且根据所获得的控制条件来控制双向晶闸管411至417。作为本发明的控制部和获得部，CPU 420可以执行与加热器300的温度控制相关的各种计算和通电控制。
继电器430和440通过用作在加热器300b的温度由于故障等而过度升高时用于切断通向加热器300b的电力的部件来确保安全。当由热敏电阻TH1-1至TH1-4检测到的温度中的任一个超过相应的预定温度时，继电器430被设定为非导通状态以确保安全。同样地，当由热敏电阻TH2-5至TH2-7检测到的温度中的任一个超过相应的预定温度时，继电器440被设定为非导通状态以确保安全。
当RLON信号处于高状态时，晶体管433被导通，继电器430的次级线圈被从电源电压Vcc通电，并且继电器430的一次触点(primary contact)被导通。当RLON信号处于低状态时，晶体管433被截止，从电源电压Vcc流向继电器430的次级线圈的电流被切断，并且继电器430的一次触点被截止。同样地，当RLON信号处于高状态时，晶体管443被导通，继电器440的次级线圈被从电源电压Vcc通电，并且继电器440的一次触点被导通。当RLON信号处于低状态时，晶体管443被截止，从电源电压Vcc流向继电器440的次级线圈的电流被切断，并且继电器440的一次触点被截止。电阻器434和444是限流电阻器。
当由热敏电阻TH1-1至TH1-4检测到的温度中的任一个超过相应的预定值时，比较部431操作锁存部432，并且锁存部432将RLOFF1信号锁存为低状态。当RLOFF1信号处于低状态时，即使CPU 420将RLON信号设定为高状态，晶体管433也保持截止状态，使得继电器430保持截止状态(安全状态)。处于非锁存状态的锁存部432输出处于开路状态的RLOFF1信号。同样地，当由热敏电阻TH2-5至TH2-7检测到的温度中的任一个超过相应的预定值时，比较部441操作锁存部442，并且锁存部442将RLOFF2信号锁存为低状态。当RLOFF2信号处于低状态时，即使CPU 420将RLON信号设定为高状态，晶体管443也保持截止状态，使得继电器440保持截止状态(安全状态)。另外，处于非锁存状态的锁存部442输出处于开路状态的RLOFF2信号。
3、加热区域
图8是参考A4尺寸的记录材料的示出本实施例中的加热器300b的加热块与加热区域A1至A7之间的关系的图。加热区域A1至A7被设置在定影辊隙N中的与加热块HB1至HB7对应的位置处，并且加热区域Ai(i＝1至7)通过相应的加热块HBi(i＝1至7)的热而被加热。加热区域A1至A7的总长度为220mm，并且通过将总长度划分成七等份(L＝31.4mm)来限定区域。
参考图9A和图9B，现在描述根据形成在记录材料P上的调色剂图像的位置的加热区域Ai的分类。在本实施例中，穿过定影辊隙N的记录材料P相对于预定时间Tn被划分成区间，并且针对每个加热区域Ai执行记录材料处理中温度控制。本实施例的特征在于，该区间划分是基于定影膜的一个旋转周期(75.4mm)。从记录材料P的前缘起，第一区间是区间T1，第二区间是区间T2，第三区间是区间T3等等。当记录材料P具有其在与传送方向垂直的方向上的端部(下文中被称为记录材料宽度端部)穿过加热区域A1至A7这样的尺寸并且图像存在于图9A中示出的位置时，如图9B的表中所示地对加热区域Ai进行分类。关于区间T1和T2，图像区域穿过加热区域A1至A7中的每个，因此加热区域A1至A7被分类为图像加热区域AI(图像区域)。关于区间T3和T4，加热区域A1至A4被分类为图像加热区域AI，并且因为图像区域没有穿过加热区域A5至A7，所以这些区域被分类为非图像加热区域AP(纸张区域)。图9A中示出的记录材料P为A4尺寸，并且记录材料P穿过所有的加热区域Ai。然而，如果记录材料P的宽度较小并且记录材料P没有穿过加热区域A1或A7，那么这些区域被分类为非纸张加热区域AN(非纸张区域)。
4、加热器控制方法的概述
现在，描述用于根据加热区域Ai的分类来控制本实施例的加热器300b的方法，也就是说，用于控制加热块HBi(i＝1至7)的加热量的方法。供应到加热块HBi的电力确定由每个加热块HBi产生的热量。当更多的电力被供应到加热块HBi时，由加热块HBi产生的热量增加。当较少的电力被供应到加热块HBi时，由加热块HBi产生的热量减少。基于针对每个加热块设定的控制目标温度TGTi(i＝1至7)和热敏电阻TH1-1至4和TH2-5至7的检测温度来计算要被供应到加热块HBi的电力。本实施例通过PID控制计算要被供应的电力，使得热敏电阻TH1-1至4和TH2-5至7的检测温度等于加热块HB的控制目标温度TGTi。
根据如图10的流程图中所示确定的加热区域Ai的分类来设定每个加热块的控制目标温度TGTi。基于从诸如主计算机之类的外部设备(未示出)发送的图像数据(图像信息)和记录材料P的尺寸信息对每个加热区域Ai进行分类。也就是说，确定记录材料P是否穿过加热区域Ai(S1002)，并且如果记录材料P没有穿过，那么加热区域Ai被分类为非纸张加热区域AN(S1006)。如果记录材料P穿过加热区域Ai，那么确定图像区域是否穿过加热区域Ai(S1003)。如果图像区域穿过，那么加热区域Ai被分类为图像加热区域AI(S1004)，并且如果图像区域没有穿过，那么加热区域Ai被分类为非图像加热区域AP(S1005)。
现在，描述加热区域Ai被分类为图像加热区域AI的情况(S1004)。当加热区域Ai被分类为图像加热区域AI时，控制目标温度TGTi被设定为TGTi＝TAI(S1007)。T AI表示图像加热区域基准温度，该图像加热区域基准温度被设定为适合于将未定影调色剂图像定影到记录材料P的温度。当本实施例的定影装置200b对普通纸执行定影时，图像加热区域基准温度TAI＝220℃。期望的是，通过实施例1中描述的纸张类型控制来校正图像加热区域基准温度TAI。具有分区加热器300b的本实施例使用最大调色剂量，该最大调色剂量用作每个加热区域Ai的调色剂图像信息，并且利用表5中示出的校正值来改变图像加热区域基准温度TAI以节省能量。也就是说，对于全二次色，校正值为0，这对定影性能有不利效果，并且对于较小的最大调色剂量，用较小的值来校正图像加热区域基准温度TAI。
[表5]
现在，描述加热区域Ai被分类为非图像加热区域AP的情况(S1005)。当加热区域Ai被分类为非图像加热区域AP时，控制目标温度TGTi被设定为TGTi＝TAP(S1008)。TAP表示非图像加热区域基准温度，该非图像加热区域基准温度被设定为比图像加热基准温度TAI低的值，使得由加热块HBi针对非图像加热区域AP产生的热量比针对图像加热区域AI产生的热量低，由此减小由图像形成装置100消耗的电力。然而，当加热区域Ai从非图像加热区域AP改变为图像加热区域AI时，即使最大可能的电力被施加到加热块HBi，过低的非图像加热区域基准温度TAP也可能导致温度无法升高至用于图像部的控制目标温度TAP。在这种情况下，可能出现定影故障，该定影故障是调色剂图像没有被可靠地定影到记录材料P的现象。因此，需要将非图像加热区域基准温度TAP设定为适当的值。根据由发明人和其他人进行的实验，在本实施例的定影装置200b中当非图像加热区域基准温度TAP大于或等于162℃时，没有出现定影故障。从省电的角度来看，期望的是，将控制目标温度TGTi和由加热块HBi产生的热量尽可能地减小。如此，在本实施例中，TAP＝162℃。
在上述的控制中，对于区间T1和T2，加热区域A5至A7被分类为图像加热区域AI，并且利用图像加热基准温度TAI作为控制目标温度进行控制。对于区间T3和T4，加热区域A5至A7被分类为非图像加热区域AP，并且利用非图像加热基准温度TAP作为控制目标温度进行控制。
当加热区域Ai被分类为非纸张加热区域AN时，控制目标温度TGTi被设定为TGTi＝TAN(S1009)。TAN表示非纸张加热区域基准温度，该非纸张加热区域基准温度被设定为比非图像加热基准温度TAP低的值，使得由加热块HBi针对非纸张加热区域AN产生的热量比针对非图像加热区域AP产生的热量低，由此减小由定影装置200b消耗的电力。然而，过低的非纸张加热区域基准温度TAN减小定影膜202的内表面与加热器300b之间的滑动特性，导致记录材料P的不稳定传送。这是由于定影膜202与加热器300b之间的滑动润滑脂的粘度特性。滑动润滑脂的粘度随着温度降低而增大，从而阻碍了定影膜202的旋转。根据由发明人和其他人进行的实验，在本实施例的定影装置200b中当非纸张加热区域基准温度TAN大于或等于128℃时，发现记录材料P的传送稳定。从省电的角度来看，期望的是，将控制目标温度TGTi和由加热块HBi产生的热量尽可能地降低。为此目的，在本实施例中，TAP＝128℃。应该考虑包括润滑脂的粘度特性的定影装置200b的配置来确定非纸张加热区域基准温度TAN，并且不限于128℃。
5、记录材料处理中温度控制
现在，描述实施例2的记录材料处理中温度控制。常规的记录材料处理中温度控制使用实施例1的图4中示出的校正值，以即使当具有最大调色剂量的二次色图像形成在整个区域上时也确保朝向记录材料P的后缘的定影性能。实施例2根据与每个加热区域对应的调色剂图像信息来优化记录材料处理中温度控制的校正值。由于设置了多个划分的加热元件，因此与实施例1相比较，实施例2执行更适合于调色剂图像的记录材料处理中温度控制。作为调色剂图像信息，实施例2使用如实施例1中一样的最大调色剂量和调色剂占用率。
现在描述图9A中示出的用于图像的控制目标温度。
与加热区域A5至A7对应的曲线图由二次色形成，并且具有200％的最大调色剂量。因此，控制目标温度TGTi是图像加热区域基准温度-最大调色剂量校正值，即为222-0＝222[℃]。由于调色剂占用率为23％，因此在比较例和实施例2中，记录材料处理中温度控制的校正根据表3使用相同的温度+6℃。
与加热区域A1至A4对应的字符部具有100％的最大调色剂量，因此控制目标温度TGTi＝图像加热区域基准温度-最大调色剂量校正值，即为222-4＝218[℃]。由于比较例没有基于调色剂图像信息，因此比较例的记录材料处理中温度控制的校正使用+6℃的值。相比之下，实施例2使用+1℃的校正值，该校正值是根据表3的适合于调色剂占用率为4％的校正值。
图11示出了用于比较例和实施例2的加热区域A1至A4的记录材料处理中温度控制的控制目标温度。基于调色剂量的记录材料处理中温度控制针对加热区域A1至A4的控制目标温度进行较小的校正，从而得到较低的目标温度。这减小了与阴影部对应的热量。
6、本实施例的有利效果
如下所述，实施例2具有减小施加到记录材料P的热量的有利效果。另外，在实施例2中，通过参考记录材料P的卷曲来验证该有利效果。验证条件与实施例1中的验证条件相同，并且除了具有分区加热器300b的定影装置200b之外，使用与实施例1中相同的图像形成装置100。表6示出了验证结果。
[表6]
如表6中所示，除了减小卷曲之外，实施例2的记录材料处理中温度控制被验证，以减小左侧卷曲与右侧卷曲之间的差异。
现在，描述左侧卷曲与右侧卷曲之间的差异。在比较例中，加热区域A5至A7中的热量适合于调色剂量，但加热区域A1至A4中的热量对于调色剂量过大。这导致在记录材料P的左侧有较大的卷曲，从而创建右侧卷曲与左侧卷曲之间的差异。相比之下，实施例2减小用于与较小的调色剂量对应的加热区域A1至A4的控制目标温度，从而允许给予到记录材料P的左侧和右侧的均匀的热量。这消除了右侧卷曲与左侧卷曲之间的差异。定影构件和加压构件没有接收过多的热量，并且因此这些构件的热恶化程度小。也就是说，除了减小与图10中的阴影部对应的热量的效果之外，增加的耐久性还改善了图像加热装置的稳定性。
<实施例2的应用模式1>
在实施例2中，加热区域A5至A7的记录材料处理中温度控制的校正值为+6[℃]，这适合于区间T1和T2中的最大调色剂量，也被用于校正区间T3和T4。可替换地，可以使用以下的应用模式1。使用适合于没有调色剂图像的区间的记录材料处理中温度控制的校正值(也就是说，在与区间T3和T4对应的区域中的最大调色剂量和调色剂占用率二者都为0％)来执行没有调色剂图像的区间T3和T4的校正，根据表3，该校正值为+1℃。图12示出了实施例2的应用模式1种的控制目标温度的转变。
<实施例2的应用模式2和3>
在另一应用模式下，记录材料处理中温度控制针对没有调色剂图像的区间T3不进行校正，并且保持用于区间T2的图像加热基准温度TAI，该温度为228[℃]。图13示出了实施例2的应用模式2中的控制目标温度的转变。
在应用模式2的衍生例中，用于作为没有调色剂图像的连续区间中的后者的区间T4的控制目标温度被设定为222[℃]的图像加热基准温度TAI，以准备好后续记录材料P的定影。图13示出了实施例2的应用模式3中的控制目标温度的转变。在该示例中，从区间T4修改温度，但可以从作为没有调色剂图像的连续区间中的第一区间的区间T3重置温度。
<实施例2的应用模式4和5>
上述的应用模式1至3是以下示例：如图9A的图像那样，用于记录材料P的前区间T1和T2的加热区域A5至A7与调色剂图像对应。应用模式4可以被用于如图14中所示的在后区间T3和T4中具有调色剂图像的图像。针对这样的图像的加热区域A5至A7的记录材料处理中温度控制使用图15中示出的控制目标温度，以根据调色剂图像的存在或不存在进行控制。在图15中示出的应用模式4中，用于没有调色剂图像的区间T1和T2的加热区域A5至A7的记录材料处理中温度控制根据表3使用校正值+1[℃](也就是说，在与区间T1和T2对应的区域中的最大调色剂量和调色剂占用率二者都为0％)。相比之下，校正值+6[℃]被用于具有调色剂图像的区间T3和T4(也就是说，在与区间T3和T4对应的区域中，最大调色剂量为200％，并且调色剂占用率为约23％)。
作为应用模式4的衍生例的应用模式5从区间T2开始校正作为记录材料处理中温度控制，以准备好具有调色剂图像的区间T3的定影。尽管区间T2不具有调色剂图像，但后续的区间T3具有调色剂图像。如此，用于应用模式5的区间T2的校正使用校正值+3[℃]，该校正值比应用模式4的校正值大。当图像中的前区间Ti不具有调色剂图像并且后续区间Ti具有调色剂图像时，在为具有调色剂图像的区间Ti准备而执行的记录材料处理中温度控制中使用的校正值优选地被设定为适合于定影装置200或图像形成装置100的值。
实施例2执行使用最大调色剂量和调色剂占用率的记录材料处理中温度控制作为基于调色剂量的控制。然而，本发明不限于此，并且其目的可以通过基于调色剂图像信息的控制或基于其它调色剂图像信息的控制来实现。
如上所述，在根据本发明的实施例2的包括具有多个加热元件的分区加热器的图像加热装置中，根据要由用户打印的图像来独立地控制所划分的加热区域的通电，由此减小卷曲。实施例2还具有通过减小施加的热量来节省能量的有利效果。
[实施例3]
现在，描述根据本发明的实施例3。实施例3是实施例2的应用例，并且根据与分区加热器的相邻加热区域对应的调色剂图像信息来修改记录材料处理中温度控制。电子照相图像形成装置打印各种图像，这些图像中的许多在右端或左端没有调色剂图像。
例如，对于图16中示出的图像，加热区域A1至A5是具有调色剂图像的图像加热区域，而加热区域A6和A7是没有调色剂图像的非图像加热区域。当连续地大量打印这样的图像时，发现即使利用实施例2的记录材料处理中温度控制的校正，从加热区域A6和A7去除热的调色剂图像的不存在也增大了定影膜202的与加热区域A6和A7对应的部分的表面温度。在连续地馈送了大量片材之后，发现定影膜202的与加热区域A6和A7对应的部分的表面温度高于与加热区域A1至A5对应的部分的表面温度。发现加热区域A7的表面温度特别高。在与加热区域A6相邻的加热区域A5中存在调色剂图像。因此，热从加热区域A6移动到加热区域A5中，从而减小了定影膜202的与加热区域A6对应的部分的表面温度的升高。由于在相邻的加热区域A6中也不存在调色剂图像，因此热没有从加热区域A7被去除，导致定影膜202的与加热区域A7对应的部分的表面温度的显著升高。
图17示出了比较例的测量结果。在该比较例中，进行了实施例2的记录材料处理中温度控制的校正，并且在连续地打印大量片材的同时，紧接在每个片材从定影辊隙穿出之后测量定影膜202的与加热区域A7对应的部分的表面温度。图17示出了当连续地打印大量片材时，尽管缓慢，但温度升高。发现当在定影膜202的表面温度增大的状态下，如图18中所示的图像被打印在后续的记录材料P上时，在与温度升高特别大的加热区域A7对应的部分中可能出现热偏移。
为了解决该问题，本实施例针对作为非图像加热区域的加热区域A6和A7将记录材料处理中温度控制的校正值设定为0，以限制定影膜202的表面温度的升高。本实施例执行如图19中所示的记录材料处理中温度控制。本实施例针对更靠近记录材料的后缘的区间T3和T4将校正值设定为0。然而，用于将校正值设定为0的定时不限于此，并且可以根据装置配置来适当地设定。例如，只要可以限制定影膜202的与加热区域A7对应的部分的表面温度的升高，就可以从区间T2将校正值设定为0，或者可以将用于区间T4的校正值设定为0。
为了验证有利效果，使用与实施例2相同的包括分区加热器300b的定影装置200b来验证在连续地馈送图16中示出的图像之后图18中示出的图像是否出现热偏移。实施例2被用作比较例。表7示出了验证结果。
[表7]
如表7中所示，在实施例2用作比较例的情况下，在连续地馈送25张或更少张之后没有出现热偏移，但在30张之后出现热偏移。相比之下，发现本实施例即使在连续打印80张之后也没有导致热偏移。
图20示出了在比较例和本实施例中定影膜202的与加热区域A7对应的部分的表面温度的测量结果。如图20中所示，在比较例中，尽管缓慢，但温度升高，而本实施例限制了定影膜202的表面温度的升高，从而实现了不导致热偏移的图像加热装置。
本实施例没有通过记录材料处理中温度控制对没有调色剂图像的非图像加热区域Ai进行校正。然而，通过本发明的研究，发现以下的应用模式也是可用的。在该应用模式中，对于非图像加热区域彼此相邻的图像，如图16中的加热区域A6和A7那样，可以在针对作为非图像加热区域的与加热区域A6相邻的加热区域A7的记录材料处理中温度控制中，使用小于0的负值。从以下事实预想到该应用模式：在非图像加热区域A6和A7中，定影膜202在加热区域A7中经历较大的温度升高。调色剂图像存在于作为与加热区域A6相邻的图像加热区域的加热区域A5中。因此，热从加热区域A6移动到加热区域A5中，导致定影膜202的与加热区域A6对应的部分中的小的温度升高。相比之下，热没有从作为非图像加热区域的与加热区域A6相邻的加热区域A7被去除，并且定影膜202的与加热区域A7对应的部分的表面经历大的温度升高。因此，校正值被设定为负值。这允许定影膜202的表面温度均匀。
具体地，用于与图像加热区域A1至A5相邻的非图像加热区域A6的记录材料处理中温度控制使用校正值0，也就是说，温度未被校正。用于与非图像加热区域A6相邻的非图像加热区域A7的记录材料处理中温度控制使用-1[℃]，也就是说，进行负校正。这限制了温度升高并允许定影膜202的表面温度均匀。
应该根据要使用的图像形成装置100和定影装置200b来选择本实施例中描述的用于没有调色剂图像的加热区域Ai的记录材料处理中温度控制的校正值。
另外，连续地馈送的片材的数量影响非图像加热区域中的定影膜202的温度升高。如此，可料想到以下的实施例：当已知要被连续地馈送的片材的数量小时，校正值被设定为0，而当已知要被连续地馈送的片材的数量大时，进行负校正。在另一实施例中，在连续地馈送片材的同时，开始负校正。
另一种可能的配置包括用于检测定影膜202的表面温度的温度升高的部件，并根据检测到的温度来改变记录材料处理中温度控制的校正值。
如上所述，在实施例3的包括具有多个加热元件的分区加热器的图像加热装置中，根据与相邻区域对应的调色剂图像信息来改变记录材料处理中温度控制中的校正。这实现了定影膜202的均匀表面温度并稳定了后续片材的图像质量。
可以在可能的情况下组合上述实施例。
本发明不限于以上实施例，并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改和变化。因此，为了使公众知道本发明的范围，附上以下的权利要求书。
本申请要求于2018年7月18日提交的日本专利申请No.102018-134919的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用整体并入本文。
[附图标记列表]
201 加热器保持构件
202 定影膜
204 金属支架
208 加压辊
212 安全元件
300 加热器
400 控制电路
N 定影辊隙
P 记录材料
TH 热敏电阻。
Claims (14)
1.一种图像加热装置，包括：
图像加热部，包括加热器、管状膜和旋转加压构件，所述管状膜具有与加热器接触的内表面，所述旋转加压构件与所述管状膜的外表面接触并且形成用于在所述外表面和所述旋转加压构件之间传送记录材料的辊隙部，所述图像加热部被配置成使用加热器的热对形成在记录材料上的未定影调色剂图像进行加热；
温度检测部，被配置成检测加热器的温度；
控制部，被配置成控制供应到加热器的电力，使得由温度检测部检测到的温度被保持在预定控制目标温度处；以及
获得部，被配置成获得用于形成未定影调色剂图像的图像信息，其中，
基于所述图像信息，针对通过在传送方向上划分记录材料而限定的多个区域中的每个区域来设定控制目标温度，并且
所述多个区域是通过将记录材料在传送方向上以所述管状膜和所述旋转加压构件中的一个的圆周长度进行划分而限定的多个区域。
2.根据权利要求1所述的图像加热装置，其中，对于所述多个区域中的在传送方向上较靠近记录材料的后缘的区域，针对所述多个区域中的每个区域设定的控制目标温度被设定为较高。
3.根据权利要求2所述的图像加热装置，其中，当作为未定影调色剂图像的每单位像素的调色剂量的最大值的所述图像信息较小时，在对于较靠近后缘的区域将控制目标温度设定为较高时所使用的控制目标温度的增量较小。
4.根据权利要求2或3所述的图像加热装置，其中，当作为未定影调色剂图像与记录材料中的能够形成未定影调色剂图像的区域的比例的图像信息较小时，在对于较靠近后缘的区域将控制目标温度设定为较高时所使用的控制目标温度的增量较小。
5.根据权利要求1或2所述的图像加热装置，其中，通过利用基于所述图像信息设定的校正量从所述多个区域中的在记录材料的前缘处的区域到所述多个区域中的在记录材料的后缘处的区域累积地校正基准控制目标温度来设定针对所述多个区域中的每个区域设定的控制目标温度。
6.根据权利要求5所述的图像加热装置，其中，对于所述多个区域中的每个区域，校正量变化。
7.根据权利要求1或2所述的图像加热装置，其中，
加热器具有布置在与记录材料的传送方向垂直的纵向方向上的多个加热元件，
图像加热部被配置成通过利用相应的加热元件单独地加热多个加热区域来对形成在记录材料上的图像进行加热，并且
基于所述图像信息，在与相应的加热区域相关联的记录材料中的每个记录材料区域中，针对所述多个区域中的每个区域设定控制目标温度。
8.根据权利要求7所述的图像加热装置，其中，在所述多个加热区域中，用于未定影调色剂图像没有穿过的加热区域的控制目标温度比用于未定影调色剂图像穿过的加热区域的控制目标温度低。
9.根据权利要求7所述的图像加热装置，其中，基于用于在与所述多个加热区域中的一定加热区域相关联的记录材料区域中形成未定影调色剂图像的图像信息来设定用于所述一定加热区域的控制目标温度的大小。
10.根据权利要求9所述的图像加热装置，其中，基于用于在通过与所述多个区域对应地划分与所述一定加热区域相关联的记录材料区域而限定的每个区域中形成未定影调色剂图像的图像信息，针对所述多个区域中的每个区域设定用于所述一定加热区域的控制目标温度的大小。
11.根据权利要求9或10所述的图像加热装置，其中，在通过与所述多个区域对应地划分与所述一定加热区域相关联的记录材料区域而限定的区域中，用于未形成未定影调色剂图像的区域的控制目标温度比用于形成有未定影调色剂图像的区域的控制目标温度低。
12.根据权利要求7所述的图像加热装置，其中，当连续地加热利用相同的图像信息形成的多个未定影调色剂图像时，针对与所述多个加热区域中的未定影调色剂图像未穿过的加热区域对应的所述多个区域设定的控制目标温度包括通过利用校正量0来校正基准控制目标温度而获得的控制目标温度。
13.根据权利要求12所述的图像加热装置，其中，在所述多个加热区域中的未定影调色剂图像未穿过的加热区域中，用于与未定影调色剂图像穿过的加热区域不相邻的加热区域的控制目标温度比用于与未定影调色剂图像穿过的加热区域相邻的加热区域的控制目标温度低。
14.一种图像形成装置，包括：
图像形成部，被配置成在记录材料上形成未定影调色剂图像；以及
定影部，被配置成将形成在记录材料上的未定影调色剂图像定影到所述记录材料，其中，
所述定影部是根据权利要求1或2所述的图像加热装置。
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