CN102955410A - 图像加热装置 - Google Patents

Abstract

一种图像加热装置，包括：图像加热部件，被构造用以加热片材上的图像；加热设备，被构造用以加热图像加热部件以使该图像加热部件的温度维持在目标温度；送风设备，被构造用以当预定片材与图像加热部件分离时朝向该图像加热部件送风；以及致动设备，被构造用以当图像加热部件的目标温度降低时致动送风设备送风以冷却该图像加热部件。

Description

图像加热装置

技术领域

本发明涉及被构造用以加热片材上的图像的图像加热装置。此图像加热装置可用作诸如复印机、打印机、传真机（FAX）和具有多种前述功能的多功能外设（MFP）一类成像装置中的定影设备。

背景技术

近年来，已存在这样一种需求，即，电子照相式成像装置能够在比传统记录介质更薄的记录介质（片材）上成像。

当图像形成在此薄记录介质上时，会发生诸如利用定影设备（图像加热装置）加热并加压的记录介质卷绕在定影部件（图像加热部件）上且不与该定影部件分离的非预期现象。当在记录介质的前缘部上形成无空白的无边界图像时，此问题类似地产生。

为解决此问题，日本专利申请特开No.2007-178732中所述的装置包括被构造用以朝向定影部件送风的送风设备，以使从定影夹持部输出的记录介质能够容易地分离而不卷绕在该定影部件上。

附带地，为满足定影性能，采用一种依据记录介质的种类来改变定影部件的受控温度（目标温度）的方法。此情况下，当定影部件的温度从高受控温度变更为低受控温度时，成像操作需要中断以进入待命状态，直至该定影部件的温度下降至低受控温度。此待命时间会降低用户满意度。

为解决此问题，日本专利申请特开No.2000-47521中所述的装置包括被构造用以冷却定影部件的专用送风设备，使得当定影部件的温度从高受控温度变更为低受控温度时，该专用送风设备冷却定影部件。

如上所述，当单独提供被构造用以使记录介质与定影部件分离的送风设备和被构造用以降低定影部件的受控温度的送风设备以执行这两项功能时，图像加热装置不可避免地大型化。

发明内容

本发明提供这样一种图像加热装置，其被构造用以执行两项功能，即，使片材与图像加热部件分离的功能和使图像加热部件的目标温度降低的功能，而不会使该图像加热装置大型化。

一种图像加热装置，包括：图像加热部件，被构造用以加热片材上的图像；加热设备，被构造用以加热图像加热部件以使该图像加热部件的温度维持在目标温度；送风设备，被构造用以当预定片材与图像加热部件分离时朝向该图像加热部件送风；以及致动设备，被构造用以当图像加热部件的目标温度降低时致动送风设备送风以冷却该图像加热部件。

由以下参照附图对示范实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是表示成像装置的构造的说明图。

图2是表示定影设备的构造的说明图。

图3是表示成像装置的控制***的框图。

图4是送风设备的外部透视图。

图5是表示利用空气分离单元冷却定影辊的性能的说明图。

图6是表示依据实施例1的定影辊的冷却控制的流程图。

图7是表示依据实施例2的温差与空气流量之间关系的说明图。

具体实施方式

参照附图详细说明本发明的示范实施例。注意，实施例的部件的部分或全部可用落在本发明的思想范围内的已知选择性部件来替换，本发明的思想即采用被构造用以使记录介质（片材）与图像加热部件（定影辊）分离的送风设备来缩短为降低图像加热部件的目标温度所需的过渡时间（待命时间，不能成像期间的时间）。

图像加热装置不限于被组装到成像装置内的定影设备，而可以是单独的图像加热装置。图像加热部件不限于后述的辊部件，而可以是带部件。被构造用以加热图像加热部件的加热设备不限于后述的卤素加热器，而可以是电磁感应加热式加热设备。

（成像装置）

图1是表示作为电子照相式彩色成像装置的打印机的构造的说明图。如图1所示，成像装置100是黄色、品红色、青色和黑色成像部Pa、Pb、Pc和Pd沿中间转印带20设置的级联中间转印式全色打印机。注意，成像装置100不限于上述成像装置，而可以是单色成像装置。另外，成像装置可通过附加必要的器件、设备和壳体构造而变更为用于各种用途的成像装置例如复印机、传真机和多功能外设。

在成像部Pa内，黄色调色剂图像形成在感光鼓3a上且然后转印到中间转印带20上。成像部Pb内，品红色调色剂图像形成在感光鼓3b上且然后转印到中间转印带20上。类似的，成像部Pc和Pd内，青色调色剂图像和黑色调色剂图像分别形成在感光鼓3c和3d上，且然后转印到中间转印带20上。

记录介质（片材）P从记录介质盒10中拾取、利用分离辊13一张张地分离、并在对齐辊12处待命。然后，记录介质P通过对齐辊12给送至二次转印部T2，且调色剂图像从中间转印带20转印到该记录介质P上。四色调色剂图像转印于其上的记录介质P被传送至定影设备9，且调色剂图像通过该定影设备9的热量和压力定影于记录介质P的表面上。之后，该记录介质P被排出并堆叠在设于成像装置100外部的排出托盘上。

以上说明针对单面打印。另一方面，在双面打印的情况下，在调色剂图像于二次转印部T2处转印到记录介质P的表面上且该调色剂图像通过作为图像加热装置的定影设备9定影于记录介质P的表面上后，该记录介质P受挡板110引导被传送至反转路径111。记录介质P经反转辊112转回、在该记录介质P的正反面反转的状态下被引导至双面路径113、并再次在对齐辊12处待命。同样地，调色剂图像在二次转印部T2处转印到记录介质P的背面上，且在该调色剂图像通过定影设备9定影于记录介质P的背面上后，该记录介质P被排出并堆叠在设于成像装置100外部的排出托盘上。

除了显影设备1a、1b、1c和1d中采用的调色剂的颜色彼此不同即分别为黄色、品红色、青色和黑色以外，成像部Pa、Pb、Pc和Pd具有基本相同的构造。以下，主要说明成像部Pa，通过将以下说明中附图标记末尾的后缀“a”替换为后缀“b”、“c”或“d”，对成像部Pa的说明适用于成像部Pb、Pc和Pd。彩色调色剂图像以叠加方式形成在记录介质P上，且该记录介质P的全部四边都留有预定的空白。前缘部的空白约2mm至3mm。

成像部Pa中，电晕充电设备2a、曝光设备5a、显影设备1a、转印辊6a和鼓清洁设备4a围绕感光鼓3a设置。电晕充电设备2a通过利用电晕放电产生的带电粒子照射感光鼓3a的表面来将该感光鼓3a的表面充电至均一的暗部电位VD。曝光设备5a利用激光束扫描感光鼓3a的表面以使暗部电位VD降低至亮部电位VL，由此在该感光鼓3a上形成静电潜像。显影设备1a对静电潜像进行显影以在感光鼓3a上形成调色剂图像。被施加以直流电压的转印辊6a把感光鼓3a上的调色剂图像转印到中间转印带20上。鼓清洁设备4a收集未转印到中间转印带20上而残留于感光鼓3a上的残留调色剂。

中间转印带20通过环绕驱动辊15、张紧辊14和相对辊16而被支持，并受该驱动辊15驱使沿箭头R2所示的方向转动。二次转印辊11抵接中间转印带20，并形成用于把调色剂图像转印到记录介质上的二次转印部T2，中间转印带20的内表面由相对辊16支持。记录介质P放置在中间转印带20上的带负电调色剂图像上，且它们通过二次转印部T2。在通过期间，正电压被施加给二次转印辊11，以使调色剂图像从中间转印带20转印到记录介质P上。带清洁设备30收集未转印到记录介质P上而残留于中间转印带20上的转印残留调色剂。

（定影设备）

图2是表示作为图像加热装置的定影设备的构造的说明图。图3是表示成像装置100的控制***的框图。

此实施例的定影设备9具有通过在形成于图像加热部件和加压部件（旋转部件）之间的夹持部处给记录介质上的调色剂图像加热和加压来使该调色剂图像定影于记录介质上的功能。

如图2所示，定影设备9通过使加压辊（旋转部件）41从下方与定影辊（图像加热部件）40压接来形成被构造用以加热记录介质的加热夹持部N。电机45绕顺时针方向转动定影辊40，且同时绕逆时针方向转动加压辊41。

其上已在图1所示的二次转印部T2处形成有调色剂图像T的记录介质P在由定影辊40和加压辊41形成的加热夹持部N处被夹持并传送。受加热夹持部N处的热量和压力而熔融、从该加热夹持部N输出且然后经外部空气冷却的调色剂固定在记录介质的表面结构上。由此，调色剂图像定影于记录介质上。

如图2所示，定影辊40是外径80mm的中空圆筒部件，且包括位于该圆筒部件内部的作为加热设备的灯加热器40a。定影辊40是通过在芯棒40b的外周面上形成弹性层40c获得的，该芯棒40b成形为圆筒状且由铝、铁等制成，该弹性层40c由硅橡胶制成。弹性层40c的外周面覆盖以由管状件形成的离型层40d，该管状件由氟树脂例如四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚共聚物（PFA）或聚四氟乙烯（PTFE）制成。

加压辊41是外径60mm的中空圆筒部件，且包括位于该圆筒部件内部的作为加热设备的灯加热器41a。加压辊41是通过在芯棒41b的外周面上形成弹性层41c获得的，该芯棒41b成形为圆筒状且由铝、铁等制成，该弹性层41c由硅橡胶制成。弹性层41c的外周面覆盖以由管状件形成的离型层41d，该管状件由氟树脂例如PFA或PTFE制成。

加压辊41被设于转动轴线方向两端部处的偏压机构向上方偏压，以约784N（约80kgf）的总压力与定影辊40压接。加压辊41可与定影辊40抵接和分离。分离机构46通过凸轮机构升降加压辊41的两端部，从而使加压辊41与定影辊40接触以及使加压辊41与定影辊40分离。

作为温度检测单元的热敏电阻器42b被设置成与加压辊41的表面抵接。利用热敏电阻器42b检测加压辊41的表面温度，且所检出的加压辊41的表面温度被输入控制部80的温度检测部87。加热器控制部84控制灯加热器41a的开关，以维持加压辊41的表面温度为120±5°C。

定影辊40在转动轴线方向的中央部和端部处具有基本相同的温度。作为温度检测单元的热敏电阻器42a在沿定影辊40的转动方向的加热夹持部N上游的位置处设于该定影辊40的转动轴线方向的中央部附近，且检测朝向该加热夹持部N移动的定影辊40的表面温度。热敏电阻器42a是接触式温度检测元件，并把与定影辊40的表面温度对应的输出信号输入控制部80。

控制部80控制灯加热器40a的开关，以使热敏电阻器42a检出的定影辊40的表面温度收敛于预定受控温度（目标温度）。当检出温度低于由此设定的定影辊40的受控温度时，电力被供应给灯加热器40a，该灯加热器40a开启。另一方面，当检出温度高于由此设定的定影辊40的受控温度时，对灯加热器40a的电力供应停止，该灯加热器40a关闭。

为适应不同种类的记录介质，控制部80依据记录介质的种类（基重）设定受控温度（目标温度）在135°C至200°C的范围内，如表1所示。

表1

如表1所示，在定影辊40的表面温度（检出温度）维持处于受控温度的状态下，每分钟可在60张记录介质上执行成像（定影处理）而与该记录介质的种类（基重）无关。

（送风设备）

图4是送风设备的外部透视图。在定影设备中，使形成在记录介质上的未定影调色剂图像直接与定影辊的表面接触，因此该记录介质由于熔融的调色剂的粘性而附着在定影辊上，可能导致该记录介质不与定影辊分离且不能被进一步传送的现象。为解决此问题，本实施例采用以下方法。也就是说，作为送风设备的一例的空气分离单元设在加热夹持部N沿记录介质传送方向的下游侧上，且通过朝向定影辊送风，记录介质被强制与定影辊分离。

近年来，已存在这样一种需求，即在各种记录介质例如厚纸张、薄纸张、布和树脂片以及普通纸张上形成图像。成像装置需要通过增大定影辊的直径以适应热容量小的薄纸张和热容量大的厚纸张两者来提高对记录介质进行加热的加热性能，以及通过即便对于厚纸张也实现充分的调色剂定影性能来获得高生产力。

然而，当定影辊的直径增大时，记录介质例如薄纸张不太可能通过自剥离与定影辊分离。于是，记录介质例如薄纸张可能由于在未定影调色剂图像与定影辊接触且熔融时产生的液体的粘性而附着于该定影辊上，并在加热夹持部N的输出侧卷绕在定影辊上而不通过自剥离与该定影辊分离，由此导致记录介质卡纸。

为解决此问题，成像装置100中，空气分离单元60设在加热夹持部N的输出侧。为解决薄纸张的记录介质附着于定影辊40上且不能与该定影辊40分离的问题，空气分离单元60通过朝向该记录介质的前缘送风来强制使该记录介质与定影辊40分离。

如图2所示，空气分离单元60设在定影设备9的加热夹持部N沿传送方向的下游侧。空气分离单元60包括设在加热夹持部N沿传送方向的下游侧的导板63和64，用于引导记录介质P排出。流路形成部件61的顶端的开口部设在靠近定影辊40表面的位置。从送风扇62送出的空气经由流路形成部件61吹向加热夹持部N。通过向调色剂图像在加热夹持部N处定影的记录介质的前缘送风，附着于定影辊40上的记录介质与该定影辊40分离。

如图4所示，空气分离单元60包括喷嘴，该喷嘴具有朝向定影辊40的周面开放的出口。喷嘴的出口与定影辊40的周面的母线相对地以连续方式开放。空气分离单元60将分别由三个送风扇62a、62b和62c产生的空气汇合在共同的流路形成部件（喷嘴）61中，并以基本均一的风量分布朝向记录介质的沿定影辊40转动轴线方向的片材通过范围送风。

然而，即使对于具有相等基重的记录介质，也可依据输出图像的光泽度调整（光泽度控制）或者记录介质P的物理条件使空气分离单元60的应用范围在送风情况与不送风情况之间适当切换。

另外，当空气分离单元60被持续致动时，在定影辊40的温度下降和电力浪费（不节能）方面存在改善的空间。为解决此问题，原则上控制部80被构造成对于易于与定影辊40分离而不需要空气辅助分离的记录介质或者在各记录介质之间的片材通过间隔，不朝向定影辊40送风。

即使在需要空气辅助分离时，为抑制定影辊40的不必要的温度波动、减小输出图像的光泽度的波动以及节省用于加热的电力，希望给该定影辊40吹送最少必要风量。为此，控制部80依据那些目的来设定在加热夹持部N的输出侧向定影辊40送风的风量和送风的开启与关闭，从而以灵活迅速的方式朝向该定影辊40送风。通过依据记录介质的基重改变风压，控制部80能够稳定地防止该记录介质附着并卷绕在定影辊40上。

风扇控制部88可在100rpm至3400rpm的范围内任意设定送风扇62a、62b和62c的转速。当送风扇62a、62b和62c以最大转速操作时，可获得约3m³/min的空气流量。风扇控制部88可通过改变***作的风扇的数量和各送风扇62a、62b和62c的转速将流路形成部件61出口处的空气流量从约0.3m³/min至3.0m³/min改变。

送风扇62a、62b和62c通常吸入定影设备9周围的温度50°C至70°C的外部空气，并朝向流路形成部件61排出空气。因为风速足够快，所以从流路形成部件61吹向定影辊40的空气的温度基本与由此吸入的外部空气的温度相同，即50°C至70°C。

当吹向定影辊40的空气的温度低于50°C时，产生伴随送风的开启与关闭和空气流量的变化不能以稳定的方式维持定影辊40的受控温度的问题。另一方面，当吹向定影辊40的空气的温度超过70°C并接近该定影辊40的表面温度时，这是不希望的，因为对定影辊40的冷却效果降低。

从送风扇62a、62b和62c开始转动直至转速达到最大速度需花费一又二分之一（1.5）秒。因此，在通常操作中，控制部80被构造成在记录介质P到达加热夹持部N之前约两（2）秒开始转动送风扇62，以便在到达之前约半（0.5）秒在流路形成部件61的出口处产生预期的风压。

控制部80基于成像部Pa、Pb、Pc和Pd的成像时间计算已在二次转印部T2处转印有调色剂图像的记录介质到达定影设备9的加热夹持部N的时间。控制部80确定送风扇62a、62b和62c的转动开始定时为计算出的时间之前两（2）秒。这是因为使记录介质P与定影辊40分离的最低条件是在记录介质P的前缘已通过加热夹持部N的时点向定影辊40送风。然而，只要采用可预计记录介质P通过加热夹持部N的通过定时的方法，也可利用基于其它基准的计算方法来控制成像部Pa、Pb、Pc和Pd成像的时间。

在空气分离单元60的基本操作中，仅对于基重小且难以与定影辊40分离的记录介质在上述定时给该定影辊40送风。当后一记录介质P不需要送风时，控制部80在前一记录介质P已通过加热夹持部N时停止送风扇62a、62b和62c，从而防止在前一记录介质与后一记录介质之间的片材通过间隔中浪费性的冷却。

在空气分离单元60的基本操作中，若从前一记录介质P已通过加热夹持部N的时候起直至后一记录介质P到达该加热夹持部N存在两（2）秒或更长的时间段，则控制部80停止送风扇62a、62b和62c。然后，控制部80使送风扇62a、62b和62c在停止状态待命，直至后一记录介质P到达加热夹持部N之前两（2）秒。

附带地，在对厚纸张也像薄纸张的情况那样实现高生产力的成像装置的定影设备中，定影辊40的热容量被设计得大，以提高厚纸张的生产力。当热容量大的定影辊40被加热时，从定影辊40内的灯加热器40a开启至热量被传导至定影辊40外表面的时间段延长。结果，加热时为达到目标温度所需的时间段延长。

如图2所示，在定影辊40中，芯棒40b的厚度为3mm，且弹性层40c的厚度为2mm。然而，弹性层40c具有低导热率和大热容量且离型层40d具有低导热率，因此定影辊40从灯加热器40a开启至该灯加热器40a的热量使周围的温度上升需要一定的时间长度。

当通过减小弹性层40c的厚度使该弹性层40c的热容量降低和通过改变弹性层40c的材质使该弹性层40c的导热率增大时，为升高定影辊40的温度至新受控温度所需的时间段能够缩短。然而，为维持记录介质通过的高速度以及高光泽度，对时间段的缩短存在限制，因此在升高定影辊40的表面温度时，一定的延迟量是不可避免的。因而，在与具有小热容量的薄纸张和需要大量热量的厚纸张两者相适应且即使对于厚纸张也实现高生产力的定影设备9中，当以混合方式使用薄纸张和厚纸张执行连续的成像作业时，需要一定的时间长度来改变定影辊40的受控温度。当以混合方式使用薄纸张和厚纸张执行连续作业时，成像装置100需要一定的时间长度来改变定影辊40的受控温度。

在针对广泛种类的记录介质具有多个受控温度的定影设备9中，定影辊40的迅速冷却可有效地缩短停机时间。然而，当构造用以冷却定影辊的空气冷却设备被提供为独立于空气分离单元60时，产生大量问题例如设备和控制的复杂化。为缩短停机时间（不可避免地中断成像的待命时间），可设想通过使金属辊与定影辊40接触来冷却该定影辊40的方法，或者通过单独提供专用冷却风扇来对定影辊40进行空气冷却的构造。然而，那些方法和构造导致例如设备复杂化一类的问题。

为解决上述问题，以下例中，使用用于辅助分离记录介质例如薄纸张的空气分离单元60对定影辊40进行空气冷却以迅速地完成该定影辊40的受控温度（目标温度）的变更（降低），从而缩短由于成像中断导致的待命时间。

（实施例1）

图5是表示利用空气分离单元冷却定影辊的性能的说明图。图6是表示依据实施例1的定影辊的冷却控制的流程图。

如图2所示，定影辊40抵接记录介质的图像面。加压辊41通过与定影辊40抵接而形成用于记录介质的加热夹持部N。灯加热器40a加热定影辊40以控制其温度至可变的受控温度。作为给送部的一例的二次转印辊11在等待定影辊40的温度被控制为受控温度之后给送记录介质至加热夹持部N。

在满足记录介质难以与定影辊40分离的预定条件的情况下，作为送风设备的一例的空气分离单元60通过在加热夹持部N的输出侧朝向该定影辊40送风来使记录介质与该定影辊40分离。当定影辊的温度伴随记录介质的种类的变化（例如，从厚纸张至薄纸张）从高受控温度变更为低受控温度时，作为控制单元（致动设备）的一例的控制部80通过致动被构造用以分离记录介质的空气分离单元60来执行定影辊40的空气冷却。

如图5所示，首先，对于空气分离单元60的开启与关闭和加压辊41的接触与分离的各种组合，比较定影辊40的冷却性能。本例中，在作为基重300g/m²的记录介质的受控温度的200°C开始定影辊40的冷却处理，并测量随着时间经过而降低的定影辊40的温度。

图5中，利用“未执行”指示的线代表在灯加热器40a处于关闭状态的情况下仅依靠自然冷却导致的温度变化。然而，本体内的空气流被驱动。此情况下，使温度从200°C下降至170°C需要一百一十二（112）秒的时间段。另一方面，利用“开启状态空气”指示的线代表当空气分离单元60持续维持在开启状态时的温度变化。此情况下，使温度从200°C下降至170°C需要五十（50）秒的时间段。比较“未执行”与“开启状态空气”两种情况，在“开启状态空气”的情况下，定影辊40的冷却时间显著缩短。

图5中，利用“接触转动”指示的线代表当使温度被控制为140°C的加压辊41与定影辊40接触并执行空转时的温度变化。此情况下，使温度从200°C下降至170°C需要三十八（38）秒的时间段。利用“接触转动+开启状态空气”指示的线代表当空气分离单元60开启以及使受控温度（目标温度）被设定为比定影辊40温度低的温度（例如，140°C）的加压辊41与该定影辊40接触并执行空转时的温度变化。此情况下，使温度从200°C下降至170°C需要二十三（23）秒的时间段。以下说明中，仅以“接触转动”的情况作为比较例进行说明，以及以“接触转动+开启状态空气”的情况作为实施例1进行说明。

参照图3如图6所示，控制部80通过控制成像装置100的各单元来执行组合成像作业。

当成像装置100接到成像作业时，控制部80经由控制器86把与成像作业有关的信息顺次发送给CPU85（步骤S1）。控制部80接收图像信息以及与记录介质的种类有关的信息，并基于与成像作业中的所有片材的记录介质种类和顺序有关的信息制定温度控制时间表。控制部80把温度控制时间表储存在RAM81中，并在当前正通过的记录介质之前一或两张片材的时点以预测方式开始温度控制，从而减少在定影辊40的温度收敛之后的待命时间。控制部80依据温度控制时间表把与受控温度有关的信息发送给加热器控制部84，并指示风扇控制部88进行空气分离的开启与关闭。

控制部80识别出135g/m²的记录介质作为第N张片材来到，因而由表1确定将空气分离设定为“开”以及将受控温度确定为“170°C”，并在第N张记录介质的通过定时及时地传递各条信息。

在第N张记录介质还未到达加热夹持部N的阶段，控制部80判断“是否需要相对于当前受控温度调高随后的第N+1张记录介质的受控温度”（步骤S2）。

即使在要改变受控温度的记录介质不满足预定条件时，控制部80也从要改变受控温度的记录介质到达加热夹持部N之前的时间至此记录介质通过加热夹持部N的时间利用空气分离单元60执行定影辊40的空气冷却。当紧接在要改变受控温度的记录介质之前的记录介质不满足预定条件时，控制部80在紧接在要改变受控温度的记录介质之前的记录介质通过加热夹持部N之后立即使受控温度改变至较低的温度，并开始驱动空气分离单元60。另一方面，当紧接在要改变受控温度的记录介质之前的记录介质满足预定条件时，控制部80在紧接在要改变受控温度的记录介质之前的记录介质到达加热夹持部N之前驱动空气分离单元60，并在紧接在要改变受控温度的记录介质之前的记录介质已通过加热夹持部N之后立即改变受控温度至较低温度。

具体的，当第N+1张记录介质需要控制温度至高于第N张记录介质的温度时（步骤S2：是），控制部80判断当前第N张记录介质是否需要空气分离（步骤S3）。

当判定第N张记录介质为150g/m²以下且需要空气分离时（步骤S3：是），控制部80执行通常操作（步骤S4）。如上所述，在通常操作中，空气分离单元60在需要空气分离的记录介质到达加热夹持部N之前两（2）秒开启，并在需要空气分离的记录介质已通过加热夹持部N之后关闭。

另一方面，当判定第N张记录介质不需要空气分离时（步骤S3：否），控制部80通过开启空气分离单元60来继续当前温度控制，并开启灯加热器40a（步骤S5）。控制部80在第N张记录介质的定影操作还未执行的阶段开始送风，从而暂时抑制定影辊40表面的温升（步骤S5）。

随后的第N+1张记录介质需要升高受控温度，因此控制部80在维持定影辊40的表面处于较低温度的同时较早地开启加热器以升高内部温度，并在第N张记录介质已通过加热夹持部N之后迅速升高温度至新受控温度。换句话说，即使灯加热器40a的开启定时过早，也经由空气分离单元60的空气冷却使得在对第N张记录介质进行定影时将定影辊40的温度维持为第N张记录介质的受控温度。经由空气分离单元60的空气冷却，可避免由于在对第N张记录介质进行定影时定影辊40的温度过高导致的图像缺陷或者光泽度不均一。即使在灯加热器40a开启时，也能够获得光泽度保持恒定的输出图像，且能够缩短温度达到随后的第N+1张记录介质的受控温度的时间段。

当第N+1张记录介质的受控温度不高于第N张记录介质的受控温度时（步骤S2：否），控制部80判断第N+1张记录介质的受控温度是否低于第N张记录介质的受控温度（步骤S6）。

当第N+1张记录介质的受控温度不低于第N张记录介质的受控温度时（步骤S6：否），因为第N张记录介质和第N+1张记录介质具有相同的受控温度，所以控制部80在维持第N张记录介质的受控温度的同时执行通常操作（步骤S10）。

当受控温度在记录介质连续通过的期间改变为较高温度时，从紧接在前一记录介质之前的记录介质到达加热夹持部N的时间至紧接在前一记录介质之前的记录介质通过加热夹持部N的时间，控制部80利用空气分离单元60执行定影辊40的空气冷却。即使紧接在要改变受控温度的记录介质之前的记录介质不满足预定条件，空气分离单元60也朝向定影辊40送风以分离记录介质。通过在要改变受控温度的记录介质之前第二个记录介质已通过加热夹持部N之后立即开始驱动空气分离单元60，以及通过在紧接在要改变受控温度的记录介质之前的记录介质已通过加热夹持部N之后立即停止空气分离单元60，控制部80改变受控温度至较高温度。

具体的，当第N+1张记录介质的受控温度低于第N张记录介质的受控温度时（步骤S6：是），控制部80判断当前第N张记录介质是否需要空气分离（步骤S7）。

当第N张记录介质需要空气分离时（步骤S7：是），控制部80通过在第N张记录介质到达加热夹持部N之前两（2）秒开启空气分离单元60来开始定影辊40的空气冷却。当受控温度在第N张记录介质已通过加热夹持部N之后立即改变时，灯加热器40a关闭，且由此定影辊40的温度沿着图5所示“接触转动+开启状态空气”指示的线急剧下降。当定影辊40的温度收敛于新的低受控温度时，第N+1张记录介质被给送。控制部80在等待第N+1张记录介质通过加热夹持部N之后关闭空气分离单元60（步骤S8）。

也就是说，通常操作中，空气分离单元60在第N张记录介质已通过加热夹持部N的时点关闭。与此相反，实施例1中，空气分离单元60持续处于开启状态以促进定影辊40的冷却，从而实现迅速收敛至新的低受控温度。

类似的，当第N张记录介质不需要空气分离时（步骤S7：否），控制部80通过在第N张记录介质到达加热夹持部N之前两（2）秒开启空气分离单元60来开始定影辊40的空气冷却。当受控温度在第N张记录介质已通过加热夹持部N之后立即改变时，灯加热器40a关闭，且定影辊40的温度沿着图5所示“接触转动+开启状态空气”指示的线急剧下降。当定影辊40的温度收敛于新的低受控温度时，第N+1张记录介质被给送。控制部80在等待第N+1张记录介质通过加热夹持部N之后关闭空气分离单元60（步骤S9）。

也就是说，即使第N张记录介质不需要空气分离，通过再现与第N张记录介质需要空气分离的情况相同的定影辊40的热状态，输出图像的光泽度在第N张记录介质不需要空气分离的情况与第N张记录介质需要空气分离的情况一致。

注意，实施例1中，在第N张记录介质已通过加热夹持部N之后立即开启空气分离单元60并关闭灯加热器40a。空气分离单元60持续处于开启状态直至第N+1张记录介质通过加热夹持部N。然而，当定影辊40的温度在第N+1张记录介质到达加热夹持部N之前下降至受控温度以下时，可以减小空气分离单元60的空气流量。可以关闭空气分离单元60。满足不在第N+1张记录介质的中途改变利用空气分离单元60的冷却状态即可。

在实施例1的构造中，空气分离单元60兼作被构造用以降低定影辊40的表面温度的冷却风扇。

在实施例1的控制中，两个或多个受控温度被提供给定影辊40，且当受控温度从高受控温度变更为低受控温度时，空气分离单元60操作以冷却定影辊40。另外，在定影辊40的温度从高受控温度变更为低受控温度之后，当在难以分离的记录介质例如薄纸张上形成图像时，空气分离单元60作为记录介质辅助分离机构操作以分离记录介质。

在实施例1的控制中，两个或多个受控温度被提供给定影辊40，且当受控温度从低受控温度变更为高受控温度时，空气分离单元60提前操作且灯加热器40a开启。空气分离单元60在具有低受控温度的最终记录介质已通过加热夹持部N之后关闭。

（实施例2）

图7是表示依据本发明实施例2的温差与空气流量之间关系的说明图。实施例1中，控制空气分离单元60的开启与关闭。实施例2中，依据变更前后的两受控温度之间的温差改变空气流量。通过此控制，可通过调整定影辊的温度变化速度来避免空气分离单元60过度冷却定影辊。

除了在图6所示流程图的步骤S5，S8和S9中附加空气分离单元60的空气流量调整，实施例2具有与实施例1相同的构造和相同的控制。因而，以下说明中，说明与实施例1不同的内容并省略重复的说明。

如图7所示，确定当通过空气分离单元60的送风来修正定影辊40的相对于受控温度的高温部分时实现成品的光泽度均一的条件。定影辊40的受控温度降低，且与此同时，空气分离单元60开启，从而利用空气分离单元60冷却定影辊40。当热敏电阻器42a的检出温度达到变更后的受控温度时，在图1所示的成像装置100中形成调色剂图像，且片材被给送至定影设备9。通过改变用于降低受控温度的温差和空气分离单元60的空气流量，确定使输出图像的光泽度成为预定值的空气流量与温差之间的关系。

如图7所示，在改变受控温度时温差小的情况下，希望减小空气分离单元60的空气流量，并随着温差增大而增大空气流量。实施例2中，采用由7的条件算出的表来确定操作时风扇的转速。

参照图3如图6所示，当第N张记录介质需要空气分离时（步骤S7：是），如图7所示，控制部80通过依据变更前后的受控温度之间的温差设定空气分离单元60的空气流量来开始定影辊40的空气冷却。当受控温度在第N张记录介质已通过加热夹持部N之后立即改变时，灯加热器40a关闭，且由此定影辊40的温度以与空气流量对应的速度下降（步骤S8）。

类似的，当第N张记录介质不需要空气分离时（步骤S7：否），如图7所示，控制部80通过依据变更前后的受控温度之间的温差设定空气分离单元60的空气流量来开始定影辊40的空气冷却。当受控温度在第N张记录介质已通过加热夹持部N之后立即改变时，灯加热器40a关闭，且由此定影辊40的温度以与空气流量对应的速度下降（步骤S9）。

注意，图7表示在降低受控温度时空气分离单元60的操作条件（步骤S8和S9）。然而，已确认在升高受控温度时（S5），依据温差设定空气分离单元60的空气流量也使得热敏电阻器42a的检出温度稳定。

接着，建立各种组合成像作业，并将利用依据实施例2的定影辊冷却控制来缩短作业执行时间的效果与传统例情况下获得的效果和专用风扇情况下获得的效果比较。在传统例的控制中，成像装置100仅在上述通常操作模式下致动空气分离单元60而不使用该空气分离单元60冷却定影辊40。在专用风扇的构造中，图2所示的网清洁（web cleaning）设备55被移除，并替代设置专用风扇空气冷却设备例如日本专利申请特开No.2000-47521中所述的设备。为与实施例2比较，空气分离单元60仅在通常操作模式下被致动，且风扇空气冷却设备被设定为以与空气分离单元60相等的风量和相近的温度朝向定影辊40送风。如上所述，在实际的定影设备9中，存在网清洁设备55和罩件，因而难以加入空气分离单元60和风扇空气冷却设备。

比较结果显示在表2中。表2显示当在各种构造和控制下执行各种组合作业时测出的从成像作业开始至成像作业结束的所需时间。

表2

表2中，作业A是在“五十张135g/m²的A4尺寸普通纸张”通过之后“五十张300g/m²的A4尺寸普通纸张”连续通过的组合作业。作业B是在“五十张300g/m²的A4尺寸厚纸张”通过之后“五十张135g/m²的A4尺寸普通纸张”连续通过的组合作业。作业C是在“五张135g/m²的A4尺寸普通纸张”通过之后“五张300g/m²的A4尺寸厚纸张”通过且此重复十次的组合作业。

作业D是在“五十张150g/m²的A4尺寸普通纸张”通过之后“五十张70g/m²的A4尺寸薄纸张”连续通过的组合作业。作业E是在“五张70g/m²的A4尺寸薄纸张”通过之后“五张150g/m²的A4尺寸普通纸张”通过且此重复十次的组合作业。

作业A涉及在第51张片材处将定影辊的温度从170°C升高至200°C的一次温度变更操作，因此实施例2对于此数量而言是有利的。然而，差异在于仅一次温度变更操作，因而如表2所示，实施例2与传统例的时间差约四（4）秒。

作业B涉及在第51张片材处将定影辊的温度从200°C降低至170°C的温度变更操作，因此实施例2比传统例加快约十五（15）秒。

作业C中，定影辊40的受控温度在第6张、第10张、第16张、……、以及第96张片材处从170°C变更为200°C，且此变更在整个作业中执行总共二十次。单次温度变更需要几十秒的冷却时间，因而传统例中，要花费约二十（20）分钟。实施例2中，由于利用空气分离单元60进行冷却，所需时间缩短约20%。另外，实施例2中，即使与“专用风扇”相比，所需时间也缩短。这看来是因为实施例2中持续送风，从而不需要用于转动风扇的升速时间，而“专用风扇”在停止状态下开始转动。

至于作业D，已确认同定影辊40的受控温度从200°C降低至170°C的作业B的情况一样，空气分离单元60的冷却也有效地用于定影辊40的受控温度从170°C降低至135°C的情况。

至于作业E，已确认同定影辊40的受控温度从170°C升高至200°C的作业C的情况一样，在定影辊40的受控温度从135°C升高至170°C的情况下，也产生加热时间缩短的效果。

当作业不是组合作业时，即，当持续给送相同种类的记录介质时，所需时间对于所有构造而言相同。例如，为通过600张80g/m²的薄纸张，生产量为60张/分钟的成像装置100花费十点三（10.3）分钟，此时间包括用于准备成像的预转动时间。

依据实施例2的构造和控制，在“专用风扇”的情况下单独控制的空气分离机构和定影辊冷却机构可合并为单个机构。风扇的转动升速更快，控制能够简化，且生产力能够提高。

依据实施例2的构造和控制，通过在冷却定影辊时操作空气分离机构，能够实现与设置专用冷却风扇的构造相同或更好的效果。另外，加热定影辊时，在薄纸张的定影操作过程中，在开启灯加热器的同时，预先使空气分离机构持续工作，能够抑制在薄纸张通过时定影辊的表面温度上升以及能够缩短达到厚纸张的受控温度的过渡时间。

依据实施例2的构造和控制，由于上述效果，能够提高各种片材混合时的总生产力。

（实施例3）

实施例2的控制中，为避免定影辊40的过度冷却或者温度波动，控制部80在变更前后的受控温度之间的温差较小时减小空气分离单元60的空气流量。当定影辊40的受控温度从低受控温度变更为高受控温度时，提供所要控制的定影辊40的风扇操作目标温度，并通过比较该风扇操作目标温度与定影辊40的温度来改变空气分离单元60的操作条件。

然而，当外部空气的温度降低时，对定影辊40的冷却性能提高，但在通常的空气分离操作中，产生不能稳定地维持定影辊40的温度的问题。另外，随着空气的温度变得更接近定影辊40的表面温度，冷却性能会下降，使得冷却效果变得不足。

本发明的实施例3中，除了实施例2的控制外，还依据外部空气的温度或者引入空气分离单元60的空气的温度来改变该空气分离单元60的操作条件。通过随着从空气分离单元60吹向定影辊40的空气的温度降低而减小在记录介质的通过间隔中该空气分离单元60的空气流量，可防止定影辊40的过度冷却。理所当然的，不减小在记录介质上空气分离单元60的空气流量以确保必要的空气分离性能。

如上所述，依据例1至3的构造，通过使被构造用以分离记录介质的送风设备（兼）用作定影辊的空气冷却机构，成像装置不会由于单独设置送风设备而大型化。因此，温度能够比采用自然冷却的情况更快地在变更后收敛于低受控温度，而不使成像装置大型化。

尽管已参照示范实施例对本发明进行了说明，但应理解的是本发明不限于所公开的示范实施例。以下权利要求书的范围应与最宽解释一致，以涵盖所有的变型、等同结构和功能。

Claims (13)

1.一种图像加热装置，包括：

图像加热部件，被构造用以加热片材上的图像；

加热设备，被构造用以加热所述图像加热部件以使所述图像加热部件的温度维持在目标温度；

送风设备，被构造用以当预定片材与所述图像加热部件分离时朝向所述图像加热部件送风；以及

致动设备，被构造用以当所述图像加热部件的所述目标温度降低时致动所述送风设备送风以冷却所述图像加热部件。

2.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，当所述致动设备致动所述送风设备以冷却所述图像加热部件时，所述图像加热部件转动。

3.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，当所述致动设备致动所述送风设备以冷却所述图像加热部件时，利用所述加热设备执行的加热操作停止。

4.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，当所述图像加热部件的所述目标温度依照所述片材的种类变更而降低时，所述致动设备致动所述送风设备以冷却所述图像加热部件。

5.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，所述预定片材包括基重等于或小于预定值的片材。

6.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于，所述送风设备包括具有开口的空气喷嘴，所述开口位于所述图像加热部件附近。

7.根据权利要求1所述的图像加热装置，还包括转动部件，所述转动部件在所述图像加热部件与所述转动部件之间形成夹持部，

其中，所述图像加热部件和所述转动部件利用热量和压力在所述夹持部处相互协作地定影所述片材上作为图像的未定影调色剂图像。

8.一种图像加热装置，包括：

图像加热部件，被构造用以加热片材上的图像；

加热设备，被构造用以加热所述图像加热部件以使所述图像加热部件的温度维持在目标温度；

送风设备，被构造用以当使预定片材与所述图像加热部件分离时朝向所述图像加热部件送风；以及

致动设备，被构造用以当所述图像加热部件的所述目标温度依据在利用所述图像加热部件连续加热多张片材时所述片材种类的变更而降低时，致动所述送风设备送风以冷却所述图像加热部件。

9.根据权利要求8所述的图像加热装置，其特征在于，当所述致动设备致动所述送风设备以冷却所述图像加热部件时，所述图像加热部件转动。

10.根据权利要求8所述的图像加热装置，其特征在于，当所述致动设备致动所述送风设备以冷却所述图像加热部件时，利用所述加热设备执行的加热操作停止。

11.根据权利要求8所述的图像加热装置，其特征在于，所述预定片材包括基重等于或小于预定值的片材。

12.根据权利要求8所述的图像加热装置，其特征在于，所述送风设备包括具有开口的空气喷嘴，所述开口位于所述图像加热部件附近。

13.根据权利要求12所述的图像加热装置，还包括转动部件，所述转动部件在所述图像加热部件与所述转动部件之间形成夹持部，

其中，所述图像加热部件和所述转动部件利用热量和压力在所述夹持部处相互协作地定影所述片材上作为图像的未定影调色剂图像。

Images