CN1867874A - 定影装置以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

提供一种具有良好的快速复印性能的定影装置。本发明的定影装置备有加热辊(1)、加压辊(2)、产生磁通的感应线圈(3a)、以及检测加热辊(1)的温度的温度检测部件(热敏电阻器等)(5)。感应线圈(3a)所产生的磁通在加热辊(1)的发热层产生涡电流，从而通过感应加热来使加热辊(1)发热。温度检测部件(5)配置于加热辊(1)的发热区域中发热量为Q/e以上的区域。在此，Q是加热辊(1)的发热区域中的发热量分布的最大值。通过基于温度检测部件(5)的检测结果来控制加热辊(1)的温度，就防止加热辊(1)的温度异常地上升。在本发明的定影装置处于待机中时，加热辊(1)一边旋转一边被加热。

Description

定影装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及通过加热与加压将调色剂像定影于记录材料上的定影装置以及使用了该定影装置的图像形成装置。

背景技术

一直以来，在电子照相方式的图像形成装置中，广泛地应用小型且可以进行稳定的定影的加热辊型的定影装置。这样的加热辊型的定影装置如下地构成：备有加热并输送转印有由粉末显影剂(调色剂)构成的调色剂像的记录纸张的加热辊、与相对于该加热辊而按压并输送记录纸张的加压辊，使记录材料(纸张)通过作为这些加热辊与加压辊之间的压接部(夹压部)的定影点，以此将调色剂像熔融压涂(定影)于记录材料上。

在加热辊型的定影装置中采用使用了加热灯的加热方式。加热灯加热方式通常是如下的方式：将作为加热源的卤灯配置于加热辊等的发热结构体的内部，从其内侧均匀地加热。

在加热辊型的定影装置中，一直以来，将在某种程度上增厚了壁厚的热容量大的铝部件作为加热辊来使用，不过在这样的加热辊中，有不仅达到定影所必需的规定的温度(例如180℃左右)的升温时间变长、而且消耗电力变大这一问题，从而必须寻求其解决对策。

因而，最近，为了缩短定影装置的升温时间，且以节能效果为目标，进行了如下研究：实现加热辊的薄壁化，降低定影装置的热容量来应对。进而，也盛行如下的定影装置的开发：不采用现有加热灯加热方式，而是通过电磁感应加热来使加热辊或者膜部件自身发热，以此进一步缩短定影装置的升温时间，以节能化为目标。

在感应加热定影方式中，有将作为加热源的感应线圈配置于加热辊等的发热结构体的内部这一结构(内部加热方式)、与在发热结构体的外部即印字面接触侧相向配置感应线圈这一结构(外部加热方式)。又，作为发热结构体，公知的有下述(1)～(3)的结构等。

(1)使用比较厚壁的金属辊而使辊整体发热的结构。

(2)使数十μm左右的滑动发热膜发热的结构。

(3)在非常薄的金属发热层的内侧设置有绝热海绵等的弹性体、进而在其内侧设置有芯轴从而作成为辊结构体的结构。

它们中，在使用(1)的金属辊的结构中，为了得到作为辊的结构体的刚性，热容量变大，从而难以大幅地改善升温时间。

又，在(2)的膜滑动方式中，发热层的热容量非常小，在升温时间的缩短上是有效果的，不过难以进行稳定的旋转驱动，从而不适合于高速化。

另一方面，在(3)的薄金属发热层的内侧设置有弹性海绵层、在其内侧设置有金属等的芯轴这一辊构造方式中，因为与膜滑动方式同样地，发热层是非常薄、热容量小的层，进而在其内侧设置有绝热层，所以虽然是辊结构体，不过可以缩短升温时间，而且因为是辊结构体，所以可以高速且稳定地旋转。又，因为加热辊是弹性体构造，所以可以形成宽夹压，从而适合于彩色用的定影装置。

不过，在这样的(3)的辊结构体中，基本上必须将感应线圈配置于外部。在将感应线圈配置于外部的构造中，通常，以覆盖辊半周部分的结构配置。因此，成为在加热辊上存在加热区域与非加热区域这一情况(局部加热)，在加热辊旋转的情况下，发热层依次导入到与感应线圈相向的位置，所以加热辊均匀地加热。但是，若在加热辊不旋转的状态下进行加热，则混合存在有加热的区域与未加热的区域。

另一方面，在复印机中，从使用者的立场来说，快速复印时间是重要的性能，作为实现该性能的方法，可以考虑设定待机模式、在待机时预热加热辊这一方法。又，在待机中预热加热辊的情况下，必须使用温度检测部件来控制加热辊的温度。关于温度检测部件的设置位置，提出了各种各样的提案(例如，参照专利文献1以及专利文献2)。

专利文献1：特开平10-104975号公报

专利文献2：特开2002-72755号公报

不过，在将加热源配置于加热辊的外部这一结构(外部加热方式)中，如前所述，因为相对于加热辊的圆周方向存在加热与非加热区域，所以若在待机时停止加热辊地进行加热，则辊温度因辊圆周方向的位置而变得不同。特别是，感应加热方式是发热层直接发热的结构，其热容量也小，所以在加热区域中温度瞬时地上升，不过在非加热区域中，相反地因为热容量小而瞬时地排放热。就这一点而言，参照图12以及图13详细地说明。图12是表示通过感应线圈而产生的加热辊的发热分布与温度检测部件的设置位置的图。图13是将加热辊一边旋转一边从室温加热上升到作为可以定影温度的170℃，其后，停止加热辊，测定在一定功率150W下加热待机时的加热辊的温度而得到的结果。

在图13中，在以线圈中心位置(图12的θ＝0的位置)为基准而在排纸方向上70度旋转加热辊的位置S1(θ＝70°)，从开始待机而经过了20秒之后，辊温度上升。但是，在从线圈中心位置(θ＝0)145度旋转的位置S2(θ＝145°)，虽然利用感应线圈来加热加热辊但是直至加热辊温度开始上升需要大约3分钟的时间。进而，温度上升的程度在位置S1与位置S2也不同，位置S1的上升程度较大。即，在比较位置S1与位置S2的情况下，因为位置S2的检测灵敏度迟钝，所以可知不能够高精度地控制感应线圈附近的加热区域的温度。因而，若在位置S2(非加热区域)配置温度检测部件，则最坏的情况是，感应线圈附近的加热区域的温度异常地上升，从而导致加热辊的冒烟·着火的危险。又，也有如下情况：超过加热辊的耐热温度，从而导致加热辊的破损或者退化。

在此，关于加热辊的温度控制，在前述特开平10-104975号公报中记载了将温度检测部件的设置位置设置于非加热区域中，不过在将温度检测部件设置于该位置的情况下，因上述的理由，难以在待机时在停止状态下加热加热辊，所以每次图像输出时必须从室温起加热加热辊，从而不能够得到良好的快速复印时间。又，在前述特开2002-72755号公报中也记载了在线圈间的非加热区域设置温度检测部件，不过该线圈间的附近也是涡电流产生变小的部分，从而产生与上述同样的问题。

发明内容

本发明正是鉴于这样的问题而作出的，目的在于提供一种可以高精度地进行待机时的加热辊的温度控制，以此可以得到良好的快速复印性能的定影装置，并且提供一种备有具有这样的特征的定影装置的图像形成装置。

本发明的定影装置备有加热辊、将记录材料按压于该加热辊的外周面上的加压辊、加热前述加热辊的局部加热机构、以及检测前述加热辊的温度的温度检测机构，借助前述局部加热机构对前述加热辊进行加热，对通过前述加热辊与前述加压辊之间的记录材料上的图像进行加热定影；其特征在于，在由前述局部加热机构对前述加热辊加热的加热区域(被加热区域)上配置有前述温度检测机构。

根据本发明的定影装置，因为检测局部加热机构对加热辊加热的被加热区域即加热辊的高温度区域的温度，所以即使在待机时、在停止状态下加热加热辊的情况下，也可以抑制加热辊的异常温度。其结果是，无冒烟·着火等的危险。进而，可以在短时间内完成从待机时至可以定影温度的回复，从而可以得到良好的快速复印性能。

在本发明的定影装置中，前述局部加热机构可以配置于加热辊的内部，也可以配置于加热辊的外部。

在本发明的定影装置中，前述局部加热机构是在利用磁通产生机构而产生的磁场中通过在加热辊的发热层产生涡电流来使加热辊发热的电磁感应加热方式的加热源，在该磁通产生机构相对于加热辊的外周面以留有一定间隔的状态相向配置的情况下，将前述温度检测机构预先设置于磁通产生机构与加热辊相向的区域。又，该情况下，优选为在通过磁通产生机构的磁通而产生的加热辊的发热部分的最大发热量的1/e倍以上的区域配置温度检测机构，特别是，优选为在加热辊的发热部分中的最大发热量的部位上配置温度检测机构。

本发明的定影装置备有加热辊、将记录材料按压于该加热辊的外周面上的加压辊、以及加热前述加热辊的局部加热机构，借助前述局部加热机构对前述加热辊进行加热，对通过前述加热辊与前述加压辊之间的记录材料上的图像进行加热定影，其特征在于，在该定影装置处于待机中时，在使前述加热辊旋转的状态下通过前述局部加热机构进行加热。

根据本发明的定影装置，因为在待机中一边旋转加热辊一边加热加热辊，所以即使是通过局部加热机构而产生的局部加热，也可以抑制待机中的加热辊的圆周方向上的温度不均，并且可以在短时间内完成从待机模式至可以定影温度的回复，从而可以得到良好的快速复印性能。进而，也可以消除在刚刚回复到可以定影温度之后，因加热辊的圆周方向上的温度滞后而导致的温度不均，从而可以得到无光泽不均等的良好的图像。

在本发明的定影装置中，优选为前述待机中的加热辊的旋转与定影动作中(印字中)的加热辊的旋转之间的关系是[定影动作中的加热辊的旋转速度]≥[待机中的加热辊的旋转速度]。这样，通过使待机中的加热辊的旋转速度为印字中的旋转速度以下，就可以降低待机中的加热辊的圆周方向上的温度不均，并且可以降低待机中的旋转辊的转速，从而可以实现加热辊的长寿命化。

在本发明的定影装置中，前述待机中的加热辊的旋转也可以是间歇旋转或者稳态旋转(连续旋转)中的任一种。在采用间歇旋转的情况下，因为可以降低待机中的加热辊的旋转时间，所以也可以对加热辊的长寿命化作出贡献。

在本发明的定影装置中，在使前述待机中的加热辊的旋转为间歇旋转的情况下，可以如下地构成：设置有检测加热辊的温度的温度检测机构、与基于该温度检测机构的检测值来控制前述加热辊的间歇旋转的控制机构，在前述温度检测机构的检测值达到预先设定的设定温度的时刻，使加热辊以规定角度旋转。若采用这样的结构，则因为在加热辊的发热区域的温度达到一定温度之后，加热辊旋转，所以在进行间歇旋转的状态下，可以进一步降低待机时的加热辊的圆周方向上的温度不均。

在本发明的定影装置中，在使加热辊的旋转为间歇旋转的情况下，若使其间歇旋转时的旋转角度为以下的旋转角度、即、至少加热辊的被加热区域位于局部加热机构的配置区域的外部，所述加热辊在处于停止状态时由局部加热机构加热，则因为在待机中加热辊为停止状态时被加热的加热辊的被加热区域，通过加热辊的旋转而旋转移动到通过局部加热机构的加热区域外，所以可以进一步降低待机中的加热辊温度不均。

又，若使前述间歇旋转时的旋转角度为加热辊的被加热区域位于加热辊与加压辊之间的夹压部时的旋转角度，则因为加热辊的被加热区域即高温度区域旋转到与加压辊的接触区域即低温度区域，所以可以进一步降低待机时的加热辊的圆周方向上的温度不均，并且可以增加相对于加压辊的热供给量，从而可以缩短从待机模式至可以定影温度的回复时间。

在本发明的定影装置中，在使加热辊的旋转为稳态旋转的情况下，可以如下地构成：设置有检测加热辊的温度的温度检测机构与控制机构，基于该温度检测机构的检测值来控制前述局部加热机构的驱动/停止。

在本发明的定影装置中，前述局部加热机构是在利用磁通产生机构而产生的磁场中通过在加热辊的发热层产生涡电流来使加热辊发热的电磁感应加热方式的加热源，在该磁通产生机构相对于加热辊的外周面以留有一定的间隔的状态相向配置的情况下，将前述温度检测机构设置于磁通产生机构与加热辊相向的区域。又，该情况下，优选为在通过磁通产生机构的产生磁通而产生的加热辊的发热部分的最大发热量的1/e倍以上的区域配置温度检测机构，特别是，优选为在成为加热辊的发热部分的最大发热量的部位配置温度检测机构。

在本发明的定影装置中，用于前述待机中的控制的设定温度优选为在记录材料开始突入到该定影装置之前可使加热辊达到可以定影温度的温度。若进行这样的温度设定，则因为到记录材料突入到加热辊与加压辊之间的夹压部之前，加热辊温度达到可以定影温度，所以可以满足良好的快速复印时间，并且也可以得到无定影不良等的图像缺陷的良好的图像。

本发明的图像形成装置因为备有具有以上特征的定影装置，所以可以在短时间完成从待机模式至可以定影温度的回复，从而可以得到良好的快速复印性能，并且可以维持良好的图像质量。

在此，在本发明中，使配置有检测加热辊的温度的温度检测机构的发热区域(加热区域)为加热辊的最大发热量的1/e倍以上的区域的理由如下所述。

首先，在感应加热中，感应电流在抵消通过在感应线圈中流动的高频电流而在导体(在本发明中是发热层)中产生的高频磁场的方向上流动于导体中，焦耳热通过该感应电流与导体的电阻而产生，以此导体(发热层)发热。

不过，在使高频磁场作用于发热层的情况下，在发热层的深度方向上并不同样地引起发热。高频磁场因表皮效应的影响而只作用于发热层的表面附近，在高频磁场最强地作用的区域即在使表面的感应电流密度为1的情况下，如图11所示，因为越接近表面，感应电流密度越高，高频磁场的吸收量随着朝向内部而减少，所以结果是感应电流密度急剧地减少。在此，在设导体的电阻率为ρ，导磁率为μ，流过感应线圈的高频电流的频率为f的情况下，在导体的面是平面且一样的高频磁场作用在该表面的任意场所这一条件下，表皮深度δ以δ＝(ρ/π·f·μ)来表示。

在感应加热中，根据上述的表皮效应，在成为表皮深度δ以上的深度的区域中高频磁场的吸收量衰减到1/e倍以下，导体中的感应电流密度成为表面的1/e倍以下，换言之，该深度以上的区域几乎不对发热作出贡献。因此，发热区域也可以包括相对于最大发热量的值而具有1/e倍以上的发热量的区域。

另外，上述例表示了在一样的高频磁场作用于发热层面的条件下，该高频磁场在发热层的深度方向上作用的区域，即发热层通过感应电流来发热的区域，不过如采用于本发明的定影装置中的加热方式所述，在相对于由具有一定的均匀的厚度的发热层构成的加热辊，而将感应线圈相向配置在其圆周方向的一部分上的结构中，并不经由发热层的圆周方向整个面地形成均匀的高频磁场。当然，在相向于感应线圈的位置，通过发热层的磁通密度增加，更多的感应电流流动，所以发热量增多。另一方面，在不相向于感应线圈的位置，通过发热层的磁通密度降低，感应电流几乎不流动，所以几乎不发热。

这样，加热辊圆周方向的发热量依存于通过在圆周方向各自位置上的发热层的磁通密度的量，其值越大，感应电流密度越增加，发热量也增加。即，在加热辊的圆周方向，该发热量也依存于磁通密度的量即通过发热层中的磁通密度的量，依存于在发热层中产生的感应电流密度。因而，通过感应线圈而产生的加热辊的圆周方向的发热区域也可以包括通过发热分布求出的最大发热量(Q0)的1/e倍以上的区域。

根据本发明的定影装置，因为检测加热辊的高温度区域的温度，所以即使在待机模式时，在停止状态下加热加热辊的情况下，也可以抑制加热辊温度的异常升温。其结果是，没有着火·冒烟等的危险。进而，可以在短时间完成从待机模式至可以定影温度的回复，从而可以得到良好的快速复印性能。

根据本发明的定影装置，因为在待机中一边旋转加热辊一边加热加热辊，所以即使是通过局部加热机构而产生的局部加热，也可以抑制待机中的加热辊的圆周方向上的温度不均，并且可以在短时间内完成从待机模式至可以定影温度的回复，从而可以得到良好的快速复印性能。进而，也可以消除在刚刚回复到可以定影温度之后，因加热辊的圆周方向上的温度滞后而导致的温度不均，从而可以得到无光泽不均等的良好的图像。

根据本发明的图像形成装置，因为备有具有以上特征的定影装置，所以可以在短时间完成从待机模式至可以定影温度的回复，从而可以得到良好的快速复印性能，并且可以维持良好的图像质量。

附图说明

图1是表示本发明的图像形成装置的一例的剖视图。

图2是表示本发明的定影装置的一例的剖视图。

图3是示意地表示使用于图2的定影装置中的加热辊的要部构造的放大剖视图。

图4是表示温度检测部件的设置位置与发热分布的图。

图5是表示待机时的加热辊的温度状态的图表。

图6是表示待机时的加热辊的温度状态的图表。

图7是表示待机时的加热辊的温度状态的图表。

图8是表示待机时的加热辊的温度状态的图表。

图9是表示本发明的定影装置的其它例的剖视图。

图10是表示本发明的定影装置的另一例的剖视图。

图11是表示在感应加热中距发热层的表面的深度与感应电流密度之间的关系的图表。

图12是表示设置于感应加热方式的定影装置中的温度检测部件的设置位置与发热分布的图。

图13是表示在图12中测定加热待机时的加热辊的温度而得到的结果的图表。

符号说明

1加热辊

2加压辊

3加热源(局部加热机构)

3a感应线圈

4定影入口导向件

5温度检测部件

10图像形成装置

20图像形成部

50定影装置

N定影夹压部

P纸张(记录材料)

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

[A]图像形成装置

图1是表示本发明的图像形成装置的一例的剖视图。

如图1所示的图像形成装置10备有筐体状的装置主体11，在该装置主体11内部配置有通过带电、曝光、显影、转印、清洁等的图像形成处理而形成图像的图像形成部20。又，在装置主体11的上表面设置有作为原稿载置台的压纸玻璃12以及按压载置在该压纸玻璃12上的原稿D的压纸盖体13。

在装置主体11的上表面前端缘部配置有作为输入/显示机构的控制面板(未图示)。在装置主体11的底部安装有收容作为供给到图像形成部20中的像载体的纸张(记录材料)P的供纸盒14。在装置主体11的右侧设置有手动供纸台15，又，在装置主体11的左侧设置有收容完成定影的纸张P的排纸托盘16。

图像形成部20备有作为旋转驱动自如地配置在装置主体11内的大致中央部上的像载体的感光鼓21。

在感光鼓21的周围沿着其旋转方向(箭头M方向)以如下的顺序配置有：将光照射到感光鼓21上从而除去残留电荷的除电装置(残留电荷除去机构)22、使感光鼓21的表面均匀地带电的带电装置23、除去非图像形成区域的电荷的LED消去阵列24、配置于装置主体11内上部的光学系统移动式的曝光装置(静电潜影形成机构)25、以及通过利用该曝光装置25来狭缝曝光，而用粉末显影剂(以下，称为「调色剂」)使形成在感光鼓21的表面上的静电潜影显影的显影装置26。

进而，在感光鼓21的周围以如下的顺序配置有：相对于作为从供纸盒14或者手动供纸台15供送的像载体的纸张(普通纸或者OHP薄板)P而转印形成于该感光鼓21上的调色剂像的转印装置27、将转印有调色剂像的纸张P从感光鼓21剥离的剥离装置28、以及刮落残存于感光鼓21上的调色剂的清洁装置29。

又，在装置主体11内形成有纸张输送通道40，将从供纸盒14经由由拾取辊以及供纸辊等构成的供纸装置31而输出供送的纸张P、或者从手动供纸台15经由供纸装置32供给的纸张P，经由转印装置27与感光鼓21之间的像转印部30而导出到排纸托盘16。

在纸张输送通道40中配置有比像转印部30更位于上游侧、且兼为位置调整机构以及输送机构的阻力辊对41，进而在其上游侧配置有作为纸张检测机构的阻力辊前检测器42。又，在阻力辊对41与像转印部30之间配置有作为纸张导向机构的进入导向件43。

进而，配置有比像转印部30更位于下游侧、且具有环状带的输送机构44、加热辊式的定影装置50(后面详述)以及排纸辊对60。

在以上的构造的图像形成装置10中，在原稿D的复印之际，感光鼓21向箭头M方向旋转，并且在通过除电装置22除去残留电荷之后，通过带电装置23而均匀地带电。接着，在统一地带电的感光鼓21上通过光学系统移动式的曝光装置25来扫描原稿D，并在感光鼓21上狭缝曝光，从而在感光鼓21上形成对应于原稿D的静电潜影。

形成在该感光鼓21上的静电潜影通过显影装置26来施加调色剂而显影，从而在感光鼓21上形成调色剂像。另一方面，与调色剂像向该感光鼓21上的形成动作并行，从供纸盒14或者手动供纸台15供送的纸张P通过碰撞到停止中的阻力辊对41而进行纸张P的前端位置调整。

然后，在从通过阻力辊前检测器42来进行前端检测的时刻起经过了规定时间之后，阻力辊对41旋转，纸张P朝向像转印部30开始被输送。纸张P的前端通过进入导向件43而以紧贴于感光鼓21上的方式导向，从而该输送的纸张P送入到像转印部30中，感光鼓21上的调色剂像通过转印装置27的工作而转印到纸张P上。接着，转印有调色剂像的纸张P，在通过AC电晕放电由剥离装置28剥离之后，利用输送装置44被导向到定影装置50中，从而调色剂像通过该定影装置50而熔融定影到纸张P上。定影了该调色剂像之后的纸张P通过排纸辊对60排出到排纸托盘16上。

另一方面，在纸张P上转印有调色剂像之后的感光鼓21通过清洁装置29来除去残留调色剂，从而成为可以进行下一复印动作的状态。另外，如图1所示的图像形成装置10表示一例，应用本发明的图像形成装置的结构并不限定于此。

[B]定影装置

接着，参照图2说明本发明的定影装置的一例。

该例的定影装置50通过作为加热旋转体的加热辊1、从下方滑动接触(抵接)于该加热辊1的作为加压旋转体的加压辊2、加热加热辊1的加热源3、定影入口导向件4以及检测加热辊1的温度的温度检测部件5等构成，通过加热辊1以及加压辊2来加热·加压纸张P，并在箭头Kp方向上夹持·输送。

在加热辊1与加压辊2之间，沿着这2个辊1、2的长度方向(在图2中是与纸面垂直的方向)形成带状的定影夹压部N，并在该定影夹压部N的上游侧(纸张P的输送方向(箭头Kp方向)的上游侧)配置定影入口导向件4。

接着，详细说明定影装置50的各部分。

加热辊1，如图3的放大剖视图所示，例如为如下的结构：具有由外径28mm、壁厚3mm的铝制的基管构成的芯轴1a，在该芯轴1a的外周面以如下的顺序设置有厚度6mm的弹性体层(硅海绵层)1b、粘接层(未图示)、厚度40μm的Ni发热层1c、厚度400μm的硅橡胶层1d、以及最表层厚度30μm的PFA管层1e。该加热辊1通过驱动机构(未图示)而在箭头R1的方向上以圆周速度V1被旋转驱动。

加压辊2例如为如下的结构：在直径20mm的铁制的芯轴2a的外周面设置有厚度5mm的弹性体层(硅海绵层)2b，进而在该外周面设置有厚度30μm的PFA管层2c。该加压辊2通过施力机构(未图示)而以规定的滑动接触压力(抵接压力)按压·施力于加热辊1，以此在加热辊1与加压辊2之间形成前述定影夹压部N。定影夹压部N设定为约7mm左右。加压辊2伴随着加热辊1的箭头R1方向的旋转而向箭头R2方向从动旋转。

加热辊1的加热源3由感应线圈3a构成。感应线圈3a使用卷绕了5～20圈左右利兹线而得到的感应线圈，前述利兹线通过捆扎了10～150条左右线料直径为0.1～0.8mm左右的绝缘包覆铜线而得到。

感应线圈3a配置为：收容于保持盒3b中，并沿着加热辊1的外周面大致覆盖加热辊1的半圆周部分。感应线圈3a与加热辊1之间的间隔保持在大约3mm左右。感应线圈3a连接于励磁电路(未图示)上，通过该励磁电路来通电20～100kHz左右的高频电流。而且，通过在感应线圈3a中流过这样的高频电流而产生的交变磁通作用于构成加热辊1的Ni发热层1c，从而在Ni发热层中产生涡电流。在Ni发热层1c中产生的涡电流通过Ni发热层1c的固有电阻而产生焦耳热，其结果是，加热辊1发热。

定影入口导向件4沿着纸张P的输送方向(箭头Kp方向)配置在定影夹压部N的正上游侧，在图像形成部20(参照图1)中，在将调色剂像保持于表面上的纸张P供给到定影装置50中之际，接触于该纸张P的背面，对其进行导向，设置为使纸张P的前端平滑适当地进入到定影夹压部N。

温度检测部件5例如是热敏电阻器，检测通过感应线圈3a而产生的加热辊1的发热区域的温度。温度检测部件5配置为潜入到加热辊1与感应线圈3a之间的形式、即在相向于感应线圈3a的区域中抵接于加热辊1上的状态。更具体地，温度检测部件5配置为，在加热辊1与加压辊2之间的定影夹压部N的下游侧，且抵接于感应线圈3a的最大发热部的1/e以上的区域、即在后述的图4中的位置A处抵接于加热辊1的外周面上。

这样，通过将温度检测部件5设置在利用感应线圈3a而产生的加热辊的发热区域内，即使在待机时在停止状态下加热加热辊1的情况下，利用感应线圈3a而产生的加热区域的温度也并不异常地上升，从而可以进行稳定的温度控制，并且可以缩短从待机装置回复所需要的时间。参照图5～图8详细地说明这样的效果。

图5～图8是表示在如图4所示的A～D的各位置配置温度检测部件5，对该各位置A～D的各温度检测部件5实施温度控制，从而测定各温度检测部件5的检测温度而得到的结果的图。另外，使用热敏电阻器作为温度检测部件5。

首先，图5是在最接近最大发热部(最大发热量Q0的位置)的位置A设置热敏电阻器，表示在作为定影设定温度的170℃下待机15分钟时的各温度检测部件5的检测温度的图。当然，位置A的温度维持在待机中的加热辊1的设定温度即170℃。

另一方面，在其以外的B～D位置，因为不超过设定温度(170℃)，加热辊1并不局部地异常升温，所以可以稳定地控制加热区域的温度。进而，在刚刚经过待机15分钟之后旋转加热辊1而回复时的、回复时间约是10秒，相对于在从室温起升温的情况下所需要的时间(约30秒)而言，可以在非常短的时间定影。

接着，说明基于位置B～D的检测温度来进行恒定温度控制的情况。就控制温度而言，以在如图5所示的位置A的结果为参考来决定。因为各位置都在待机时间1分钟左右检测出最低温度或者接近于最低温度的温度，所以以待机1分钟后的值进行温度控制。位置B、位置C、位置D的各温度分别是145℃、100℃、70℃。

首先，如图6所示的控制是基于位置B的检测温度来进行恒定温度控制的情况，不过通过位置A的结果可以知道，在145℃左右进行温度控制时，最被加热的位置即位置A的温度稳定在160℃附近。

另一方面，如图7所示，在基于位置C的检测温度来进行恒定温度控制的情况(100℃)下，待机后约15秒左右，因为位置C的温度超过100℃，所以不通过感应线圈3a进行加热，从而加热辊1的温度整体地降低到100℃。但是，在最被加热的位置A，刚刚加热开始，温度就瞬时地上升到200℃左右。其后，温度逐渐地降低，经过15分钟之后，降低到135℃。进而，如图8所示，在基于位置D的检测温度来进行恒定温度控制的情况下，上述的现象变得更为明显，最被加热的位置A的温度被加热到最大超过260℃。

在此，如图4所示，位置A以及位置B是对应于加热区域即最大发热位置的发热量Q 0的1/e倍以上的发热区域的位置，另一方面，位置C以及位置D对应于其以下(Q0/e以下)的区域。

因而，从以上的结果可知，将温度检测部件5设置在发热区域即加热辊1的最大发热部分的发热量Q0的1/e倍以上的区域，检测·控制加热辊1的温度，以此即使在待机时在停止状态下加热加热辊1的情况下，也可以回避因加热区域的异常升温而导致的着火·冒烟等的危险。进而，也可以防止因加热区域的温度超过加热辊1的耐热温度而产生的问题即加热辊1的破损·退化。而且，也可以缩短从待机模式回复的时间，从而可以缩短快速复印时间。

另外，温度检测部件5的配置位置并不限定于如图1所示的位置，只要加热辊1在相向于感应线圈3a的区域即可，例如也可以在如图9所示的位置配置温度检测部件5。

又，定影装置50，例如如图10所示，将加压辊2作成为在厚度1mm左右的铝制的金属辊表面2e上设置有20μm左右的PFA的涂层2c这一结构，并且也可以作成为在加压辊2的内部设置有卤灯6从而也加热加压辊2这一结构。若采用这样的结构，则在待机时，加热辊1以感应线圈3a加热，同时来自于加压辊2的热通过定影夹压部N传递，从而加热辊1被加热。

[C]加热辊的旋转控制

接着，以下说明在待机时旋转加热辊1的情况下的具体例。

首先，如前所述，不完全旋转加热辊1、基于配置在图4的位置A的温度检测部件5的检测值来进行加热辊1的温度控制(对感应线圈3a的通电控制)时的结果如图5所示。从图5明确可知，加热辊1的温度变得最高的位置A的温度恒定地保持在170℃，相对于此，在温度低的位置D，待机后直至约3分钟，温度降低，以后温度逐渐地上升，从而位置A与位置D之间的温度差逐渐地消除，不过温度差(温度不均)依然存在。

这样的温度不均即使在从待机模式的回复之际也作为滞后而残存，其结果是，有可能引起图像的光泽不均。针对这样的问题，在待机中旋转加热辊1是有效的。待机中的加热辊1的旋转方法可以是稳态旋转或者间歇旋转的任意一种。不过，若以比印字中的旋转速度大的速度旋转加热辊1，则促进了加热辊1或者加压辊2的退化，所以待机中的旋转速度优选为印字中的旋转速度以下。

[C-1]加热辊的间歇旋转控制

以下，说明加热辊的间歇旋转控制。

首先，将温度检测部件5设置于如图4所示的位置A，评价在120℃使温调温度待机10分钟时的回复时间、与在刚刚回复到定影温度170℃之后定影实地图像时的光泽不均。其结果如下表1所示。

                                  表1

	170℃回复时间	图像光泽不均
			有间歇旋转	13.5秒	△
无间歇旋转	12.5秒	○

从表1的结果可知，在待机中不完全旋转加热辊1的情况下，出现一定数量的光泽不均。

因此，在待机中，以2分钟1次的比率半旋转加热辊1，待机经过时间总计达到10分钟的时刻，进行直至170℃的回复时间以及刚刚回复之后的实地图像的光泽不均的评价可知，通过按照规定时间旋转(间歇旋转)加热辊1就可以使待机中的加热辊1的温度均匀化，从而可以改善回复时间的缩短与定影图像的光泽不均。能够得到这样的效果的理由是，在停止状态下加热加热辊1时的被加热区域通过加热辊1的旋转而旋转到不由感应线圈3a发热的非发热区域，相反地，加热辊1的非加热区域移动到通过感应线圈3a而产生的发热区域，以此降低待机中的加热辊1的圆周方向上的温度不均，作为其结果，就能够得到无光泽不均的图像。

进而，若以加热辊1的被加热区域位于与加压辊2的定影夹压部N的方式旋转，则在待机中也可以相对于加压辊2而增加热供给量，从而也可以缩短回复时间。

以上的间歇旋转动作是在每隔规定时间旋转加热辊1的情况，不过本发明并不限定于此，也可以使用加热辊1的温度检测信息来进行间歇旋转控制。

该情况如图2所示，只要在设置于加热辊1的发热区域内的温度检测部件5的检测值达到预先设定的设定温度(例如160℃)的时刻进行使加热辊1以规定角度旋转(例如半旋转)这一控制即可。又，该情况下，为了缩短快速复印时间，优选为将上述设定温度设定为在输送了打印开始信号之后、直至纸张P突入到定影夹压部内的时间内，加热辊1可以达到可以定影温度的温度。

这样，在发热区域内设置温度检测部件5来进行加热辊1的温度检测，并基于该温度检测信息来实施温度控制，同时待机中也基于规定时间间隔或者温度检测部件5的温度信息来间歇旋转加热辊1，以此就可以缩短回复时间、缩短快速复印时间，并且可以进一步消除图像的光泽不均。

另外，以上那样的旋转控制也可以设置定影装置50的专用的控制装置来实施，也可以借助图像形成装置10的控制器来实施。

[C-2]加热辊的稳态旋转时的温度控制

在待机中一边以稳态旋转旋转加热辊1一边加热的情况下，只要基于设置于加热辊1的发热区域内的温度检测部件5的检测值，进行如下那样的接通·断开控制即可：在该温度检测部件5的检测值是预先设定的设定温度(例如150℃)以下时进行向感应线圈3a的通电，在温度检测部件5的检测值达到设定温度时停止向感应线圈3a的通电。另外，这样的控制也可以设置定影装置50的专用的控制装置来实施，也可以以图像形成装置10的控制器来实施。

在此，在以上的实施方式中，说明了将本发明应用到在加热辊的外部配置作为加热源的感应线圈这一结构(外部加热方式)的定影装置中的例，不过本发明并不限定于此，也可以应用到在加热辊的内部配置加热源的内部加热方式的定影装置中。进而，就加热源而言，也并不限定于感应线圈，例如也可以应用以卤灯等的各种加热器来局部地加热加热辊这一结构的加热源。

又，本发明并不限定于以上各实施方式所示的结构的定影装置以及图像形成装置，只要是至少备有通过加热源加热的加热旋转体、与滑动接触于该加热旋转体且在与该加热旋转体之间形成有定影夹压部的加压旋转体，以前述定影夹压部来夹持输送并加热·加压转印有未定影调色剂像的记录材料(纸张)，从而将未定影调色剂像定影于记录材料的表面上的定影装置，则不论结构或者形式如何，都可以应用本发明。另外，在上述实施方式中，说明了通过将来自于原稿的反射光曝光于感光鼓上来在感光鼓上潜影形成的单色图像的图像形成装置，不过在使用LED或者激光等的写入系统的复印机、打印机、FAX等的图像形成装置中也可以应用，进而在彩色图像的定影装置中也有用这一点是不说自明的。

工业实用性

本发明可以有效地利用于在图像形成装置等中加热定影纸张上的图像。若使用本发明的定影装置，则没有着火·冒烟等的危险，并且可以得到良好的快速复印性能。进而，可以在图像形成装置中维持良好的图像质量。

Claims (19)

1.一种定影装置，备有加热辊、将记录材料按压于该加热辊的外周面上的加压辊、加热前述加热辊的局部加热机构、以及检测前述加热辊的温度的温度检测机构，借助前述局部加热机构对前述加热辊进行加热，对通过前述加热辊与前述加压辊之间的记录材料上的图像进行加热定影，其特征在于，

在由前述局部加热机构对前述加热辊加热的加热区域上配置有前述温度检测机构。

2.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，前述局部加热机构设置于前述加热辊的内部。

3.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，前述局部加热机构设置于前述加热辊的外部。

4.如权利要求3所述的定影装置，其特征在于，前述局部加热机构是电磁感应加热方式的加热源，在利用磁通产生机构产生的磁场中通过在前述加热辊的发热层产生涡电流来使该加热辊发热，

前述磁通产生机构相对于前述加热辊的外周面以留有一定间隔的状态相向配置，并且在前述磁通产生机构与前述加热辊相向的区域上配置有前述温度检测机构。

5.如权利要求4所述的定影装置，其特征在于，在前述加热辊的发热部分中的最大发热量的1/e倍以上的区域配置有前述温度检测机构。

6.如权利要求5所述的定影装置，其特征在于，在前述加热辊的发热部分中的最大发热量的部位上配置有前述温度检测机构。

7.一种定影装置，备有加热辊、将记录材料按压于该加热辊的外周面上的加压辊、以及加热前述加热辊的局部加热机构，借助前述局部加热机构对前述加热辊进行加热，对通过前述加热辊与前述加压辊之间的记录材料上的图像进行加热定影，其特征在于，

在该定影装置处于待机中时，在使前述加热辊旋转的状态下通过前述局部加热机构进行加热。

8.如权利要求7所述的定影装置，其特征在于，前述待机中的加热辊的旋转与定影动作中的加热辊的旋转之间的关系是[定影动作中的加热辊的旋转速度]≥[待机中的加热辊的旋转速度]。

9.如权利要求7所述的定影装置，其特征在于，前述待机中的加热辊的旋转是间歇旋转。

10.如权利要求9所述的定影装置，其特征在于，备有检测前述加热辊的温度的温度检测机构、与基于该温度检测机构的检测值来控制前述加热辊的间歇旋转的控制机构，

前述控制机构，在前述温度检测机构的检测值达到预先设定的设定温度的时刻，使前述加热辊以规定角度旋转。

11.如权利要求10所述的定影装置，其特征在于，前述加热辊的间歇旋转时的旋转角度为以下的旋转角度、即、至少加热辊的被加热区域位于前述局部加热机构的配置区域的外部，所述加热辊在处于停止状态时由前述局部加热机构加热。

12.如权利要求11所述的定影装置，其特征在于，前述加热辊的间歇旋转时的旋转角度为以下的旋转角度、即、前述加热辊的被加热区域位于前述加热辊与前述加压辊之间的夹压部。

13.如权利要求7所述的定影装置，其特征在于，前述待机中的加热辊的旋转是稳态旋转。

14.如权利要求13所述的定影装置，其特征在于，备有检测前述加热辊的温度的温度检测机构、与基于该温度检测机构的检测值来控制前述局部加热机构的驱动/停止的控制机构。

15.如权利要求10或者14所述的定影装置，其特征在于，用于前述待机中的控制的设定温度是在记录材料开始突入到该定影装置之前可使前述加热辊达到可以定影温度的温度。

16.如权利要求10或者14所述的定影装置，其特征在于，前述局部加热机构是电磁感应加热方式的加热源，在利用磁通产生机构产生的磁场中通过在前述加热辊的发热层产生涡电流来使该加热辊发热，

前述磁通产生机构相对于前述加热辊的外周面以留有一定间隔的状态相向配置，并且在前述磁通产生机构与前述加热辊相向的区域上配置有前述温度检测机构。

17.如权利要求16所述的定影装置，其特征在于，在前述加热辊的发热部分中的最大发热量的1/e倍以上的区域配置有前述温度检测机构。

18.如权利要求17所述的定影装置，其特征在于，在前述加热辊的发热部分的最大发热量的部位上配置有前述温度检测机构。

19.一种图像形成装置，其特征在于，备有如权利要求1～18中的任意一项所述的定影装置。

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