專利名稱：具有從外部加熱定影輥表面的加熱器的像加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加熱形成在記錄材料上的調(diào)色劑的像加熱裝置，特別涉及用作搭載在復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等圖像形成裝置上的定影裝置的有效的像加熱裝置。
背景技術(shù)：
以前，在采用電子照相方式、靜電記錄方式的圖像形成裝置所具有的定影裝置中廣泛使用熱輥方式的加熱定影器，該加熱定影器通過(guò)使承載了未定影調(diào)色劑像的記錄材料通過(guò)用互相壓接并旋轉(zhuǎn)的定影輥和加壓輥形成的夾持部而使未定影調(diào)色劑像定影在記錄材料上而成為永久圖像。
可是，近年來(lái)強(qiáng)烈希望降低作為環(huán)境問(wèn)題之一的電力消耗，另外，根據(jù)市場(chǎng)的需求，希望有高像質(zhì)和高速度的圖像輸出。因此，為了滿足這樣的降低電力消耗和高速·高像質(zhì)的要求，對(duì)上述的熱輥方式的加熱定影裝置進(jìn)行了各種的改進(jìn)。
因此，本發(fā)明的申請(qǐng)人在日本特開(kāi)2003-186327號(hào)公報(bào)中，提出了作為定影裝置的、可以降低電力消耗、縮短升溫時(shí)間、輸出高速高像質(zhì)的圖像的像加熱裝置。該定影裝置，如圖10所示，具有帶有彈性層22的定影輥20、從外部表面與其定影輥20接觸而形成加壓夾持部N的加熱裝置24、與定影輥壓接并形成定影夾持部(輸送夾持部)M的加壓部件30，通過(guò)用上述定影夾持部夾持輸送形成有未定影調(diào)色劑圖像t的記錄材料P對(duì)該未定調(diào)色劑圖像t進(jìn)行加熱定影(下面把該類型的裝置稱為外部加熱方式)。
另外，上述加熱裝置24所具有的加熱器26是低熱容量的板形狀，是在加壓夾持部N進(jìn)行滑動(dòng)摩擦而發(fā)熱的類型。由于通過(guò)形成這樣的結(jié)構(gòu)，與通過(guò)由與定影輥表面接觸的熱輥加熱定影輥表面的結(jié)構(gòu)相比，可以提高加壓夾持部N處的能量密度，所以可以高效率地加熱定影輥表面。
另外，由于定影輥的彈性體22和記錄材料P或調(diào)色劑t的密接性與原有的高速機(jī)上使用的具有彈性層的熱輥方式相同，所以即使使圖像形成裝置高速化也可以保持高像質(zhì)。即，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)預(yù)熱時(shí)間的縮短、消耗電力的消減，與高速化對(duì)應(yīng)的高像質(zhì)的圖像輸出等全部要求。
可是，在圖10所示的定影裝置中，在加熱定影了記錄材料的場(chǎng)合，當(dāng)記錄材料上的調(diào)色劑粘移(offset)在定影輥上時(shí)，其粘移調(diào)色劑由于加熱部件和定影輥的滑動(dòng)摩擦而附著在加熱部件表面上，再通過(guò)反復(fù)進(jìn)行加熱定影動(dòng)作，粘移調(diào)色劑積蓄在加熱部件表面上，當(dāng)超過(guò)一定量時(shí)，調(diào)色劑從加熱部件表面剝離，成為不良圖像轉(zhuǎn)移到記錄材料上。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供抑制由粘移在像加熱裝置上的調(diào)色劑引起的記錄材料的污染的像加熱裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于，提供抑制附著在外部加熱方式的像加熱裝置的加熱裝置上的調(diào)色劑的積蓄的像加熱裝置。
本發(fā)明的再一個(gè)目的在于，提供一種像加熱裝置，該像加熱裝置具有可旋轉(zhuǎn)部件、含有與該可旋轉(zhuǎn)部件一起形成加熱夾持部的加熱器、加熱該可旋轉(zhuǎn)部件的外周面的加熱機(jī)構(gòu)、與該可旋轉(zhuǎn)部件一起形成輸送記錄材料的輸送鉗的支撐機(jī)構(gòu)、控制該加熱器的溫度和該可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)的控制機(jī)構(gòu)，該裝置具有從該加熱機(jī)構(gòu)上除去調(diào)色劑的清潔模式，在清潔模式時(shí)，該控制機(jī)構(gòu)對(duì)加熱器通電、然后停止通電，使該可旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)，直到在可旋轉(zhuǎn)部件的圓周方向上形成加熱夾持部的部分到達(dá)前述輸送鉗。
本發(fā)明的其他的目的通過(guò)參照附圖同時(shí)閱讀下面的詳細(xì)說(shuō)明而將得到清楚了解。


圖1是圖像形成裝置的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)模式圖。
圖2是圖像形成裝置的動(dòng)作順序的說(shuō)明圖。
圖3是實(shí)施例1的加熱定影裝置的結(jié)構(gòu)模式圖。
圖4是圖2所示加熱定影裝置的B-B線的結(jié)構(gòu)模式圖。
圖5是圖2所示的加熱夾持部的放大圖。
圖6是模式地表示執(zhí)行清潔模式時(shí)的加熱器的調(diào)溫控制、該加熱器的溫度變遷和定影輥的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制的圖。
圖7A是把加熱夾持部的附著調(diào)色劑從定影輥轉(zhuǎn)移到加壓部件上的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖7B是把轉(zhuǎn)移到加壓部件上的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到記錄材料上的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖8是實(shí)施例2的加熱定影裝置的結(jié)構(gòu)模式圖。
圖9A是使加熱夾持部的附著調(diào)色劑從定影輥轉(zhuǎn)移到加壓部件上的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖9B是使轉(zhuǎn)移到加壓部件上的調(diào)色劑轉(zhuǎn)移到記錄材料上的動(dòng)作說(shuō)明圖。
圖10是原有的加熱定影裝置的結(jié)構(gòu)模式圖。
圖11是實(shí)施例1的變形例的動(dòng)作說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。
<實(shí)施例1>
(1)圖像形成裝置例圖1是圖像形成裝置的一個(gè)例子的結(jié)構(gòu)模式圖。本例的圖像形成裝置是利用轉(zhuǎn)印方式電子照相方法的激光打印機(jī)。
1是作為像承載體的旋轉(zhuǎn)鼓型的電子照相感光體(以下記作感光鼓)，OPC、非晶形Se、非晶形Si等感光材料形成在鋁或鎳等的圓筒狀的基體上。
感光鼓1向箭頭所示的順時(shí)針?lè)较蛞砸?guī)定的圓周速度被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，首先，其表面由作為帶電裝置的帶電輥2以規(guī)定的極性·電位進(jìn)行均勻帶電處理。
其次，由激光掃描器3根據(jù)圖像信息對(duì)其帶電面進(jìn)行曝光。即激光掃描器3用根據(jù)圖像信息的時(shí)序電氣數(shù)字圖像信號(hào)被ON/OFF控制(調(diào)制控制)的激光光束L對(duì)旋轉(zhuǎn)感光鼓1的均勻帶電處理面進(jìn)行曝光。由此，感光鼓1的均勻帶電面的曝光部電位衰減而在感光鼓面上形成了與圖像信息相應(yīng)的靜電潛像。
該靜電潛像由顯影裝置4顯影成調(diào)色劑圖像而被可視化。作為顯影方法，使用跳躍顯影法、2組分顯影法、FEED顯影法等，大多是將像曝光和反轉(zhuǎn)顯影組合起來(lái)使用。
可視化的調(diào)色劑像，在感光鼓1和與感光鼓1壓接的作為接觸轉(zhuǎn)印裝置的轉(zhuǎn)印輥5的壓接部、即轉(zhuǎn)印夾持部A中，從感光鼓1面上轉(zhuǎn)印到從未圖示的供紙機(jī)構(gòu)部以規(guī)定的控制時(shí)間供給到該轉(zhuǎn)印夾持部的記錄材料P的面上。
即，根據(jù)用傳感器6檢測(cè)出的記錄材料P的前端位置信息控制記錄材料的輸送時(shí)間，使感光鼓1上調(diào)色劑圖像和記錄材料的前端的寫(xiě)入位置對(duì)準(zhǔn)。用規(guī)定的時(shí)間輸送的記錄材料P在轉(zhuǎn)印夾持部A中由感光鼓1和轉(zhuǎn)印輥5以一定的加壓力夾持輸送，感光鼓1面上的調(diào)色劑圖像用電力和壓力轉(zhuǎn)印在記錄材料P上。
通過(guò)了轉(zhuǎn)印夾持部A的記錄材料P與旋轉(zhuǎn)的感光鼓1分離，被輸送給加熱定影裝置8，未定影調(diào)色劑像被加熱定影在記錄材料面上而成為永久圖像。接受了圖像定影的記錄材料被輸送到排紙機(jī)構(gòu)部9。
另外，記錄材料分離后的感光鼓1上殘存的轉(zhuǎn)印剩余的殘留調(diào)色劑，由清潔裝置7從感光鼓1表面上去除，使得感光鼓1反復(fù)供成像使用。
(2)打印機(jī)的動(dòng)作行程接下來(lái)根據(jù)圖2說(shuō)明上述打印機(jī)的動(dòng)作順序。
A.前多旋轉(zhuǎn)行程是打印機(jī)的起動(dòng)動(dòng)作的期間(起動(dòng)動(dòng)作期間、預(yù)熱期間)。通過(guò)接通主電源開(kāi)關(guān)，驅(qū)動(dòng)裝置的主馬達(dá)驅(qū)動(dòng)感光鼓1使其旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行規(guī)定的處理機(jī)器的準(zhǔn)備動(dòng)作。
B.前旋轉(zhuǎn)行程是執(zhí)行打印前動(dòng)作的期間。該前旋轉(zhuǎn)行程在前多旋轉(zhuǎn)行程中輸入了打印信號(hào)時(shí)接在前多旋轉(zhuǎn)行程之后被執(zhí)行。在沒(méi)有輸入打印信號(hào)時(shí)，前多旋轉(zhuǎn)行程結(jié)束后主馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)被暫時(shí)停止，感光鼓1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)被停止，打印機(jī)直到打印信號(hào)被輸入前都被保持在準(zhǔn)備(待機(jī))狀態(tài)。當(dāng)輸入打印信號(hào)時(shí)，執(zhí)行前旋轉(zhuǎn)行程。
C.印刷行程(圖像形成行程、成像行程)當(dāng)規(guī)定的前旋轉(zhuǎn)行程結(jié)束時(shí)，接著執(zhí)行對(duì)感光鼓1的成像處理，向記錄材料P上轉(zhuǎn)印在感光鼓1面上形成的調(diào)色劑像，由定影機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)色劑像的定影處理并打印出圖像形成物。在連續(xù)打印(連續(xù)打印)模式的場(chǎng)合，上述的打印行程被反復(fù)執(zhí)行規(guī)定的設(shè)定打印頁(yè)數(shù)次。
D.紙間行程是在連續(xù)印刷模式中一頁(yè)記錄材料P的后端通過(guò)轉(zhuǎn)印夾持部A后，到下一頁(yè)的記錄材料P的前端部到達(dá)轉(zhuǎn)印夾持部A之間是轉(zhuǎn)印夾持部A中的記錄材料P的非過(guò)紙狀態(tài)期間。
E.后旋轉(zhuǎn)行程是在最后的記錄材料P的打印行程結(jié)束后繼續(xù)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)一段時(shí)間，而使驅(qū)動(dòng)感光鼓1旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行規(guī)定的后動(dòng)作的期間。
F.清潔行程(清潔程序)是去除積蓄在加熱定影裝置8的定影輥和加熱部件的加熱夾持部的粘移調(diào)色劑來(lái)清潔加熱部件的期間。對(duì)于清潔行程以后再進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
G.待機(jī)當(dāng)規(guī)定的后旋轉(zhuǎn)行程結(jié)束時(shí)，主馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)被停止，感光鼓1的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)被停止，打印機(jī)在輸入下一次的打印開(kāi)始信號(hào)之前保持在待機(jī)狀態(tài)。
在只打印一頁(yè)的場(chǎng)合，在其打印結(jié)束后，打印機(jī)經(jīng)過(guò)后旋轉(zhuǎn)行程成為待機(jī)狀態(tài)。在待機(jī)狀態(tài)下當(dāng)輸入打印信號(hào)時(shí)，打印機(jī)轉(zhuǎn)移到前旋轉(zhuǎn)行程。
C的打印行程時(shí)是圖像形成時(shí)，A的前多旋轉(zhuǎn)行程、B的前旋轉(zhuǎn)行程、D的紙間行程、E的后旋轉(zhuǎn)行程、F的清潔行程成為非圖像形成時(shí)(非成像時(shí))。
主馬達(dá)驅(qū)動(dòng)感光鼓1、供紙機(jī)構(gòu)部、顯影裝置4、轉(zhuǎn)印裝置5、加熱定影裝置6、排紙機(jī)構(gòu)部9等驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
(3)加熱定影裝置圖3是本實(shí)施例的加熱定影裝置6的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖2所示的加熱定影裝置的B-B線的結(jié)構(gòu)示意圖。
該加熱定影裝置大致包括具有彈性層的定影輥(可旋轉(zhuǎn)部件)20、與該定影輥20的外表面(外周面)接觸而形成加壓夾持部N，將定影輥20的輥外表面加熱升溫的加熱部件(加熱機(jī)構(gòu))24、與定影輥20相壓接來(lái)形成定影夾持部(輸送夾持部)M的加壓部件(支撐機(jī)構(gòu))30。
1)定影輥(可旋轉(zhuǎn)部件)20定影輥20由下面的部件構(gòu)成。即，在鋁或者鐵制的心軸21的外側(cè)即外周面上基本上設(shè)有用硅橡膠形成的彈性層(實(shí)心橡膠層)、或者為了具有更隔熱的效果而使硅橡膠發(fā)泡形成的彈性層(海綿狀橡膠層)、或者用某種辦法使氣泡分散在硅橡膠層內(nèi)、提高隔熱作用的彈性層(氣泡橡膠層)22。
但是，當(dāng)定影輥20的熱容量大、而且導(dǎo)熱系數(shù)稍大時(shí)，由于容易吸收從外表面接受的熱量，定影輥表面溫度難以上升，所以彈性層22盡可能使用低熱容量且導(dǎo)熱系數(shù)低的、隔熱效果高的材料，這對(duì)縮短定影輥表面溫度上升到規(guī)定溫度所需要的時(shí)間是有利的。
在此，上述硅橡膠的實(shí)心橡膠，其導(dǎo)熱系數(shù)是0.25～0.29W/m·k，海綿狀橡膠·氣泡橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)是0.11～0.16W/m·k，海綿狀橡膠·氣泡橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)是實(shí)心橡膠的大約一半。
另外，與熱容量有關(guān)的比重，實(shí)心橡膠是大約1.05～1.30，海綿狀橡膠·氣泡橡膠是大約0.75～0.85。
從而，作為彈性層22的優(yōu)選形態(tài)，最好是導(dǎo)熱系數(shù)是≤0.15W/m·k，比重是≤0.85的隔熱效果高的海綿狀橡膠層或氣泡橡膠層。
另外，定影輥20的外形(外徑)，較小時(shí)能抑制熱容量，但過(guò)小時(shí)由于加壓夾持部N難以工作，所以必須是適當(dāng)?shù)闹睆健?br> 關(guān)于彈性層22的壁厚，如果過(guò)薄，則熱量逃往金屬制的心軸21，所以必須是適當(dāng)?shù)暮穸取?br> 考慮上述情況，在本實(shí)施例中，為了能夠形成合適的加壓夾持部N且減小熱容量，用壁厚為4mm的氣泡橡膠形成彈性層22，使用外形φ20mm的定影輥20。
在上述的彈性層22上形成全氟烷氧基樹(shù)脂(PFA)、聚四氟乙烯樹(shù)脂(PTFE)、四氟乙烯—六氟丙烯樹(shù)脂(FEP)等氟樹(shù)脂脫模層23。脫模層23可以是管狀的脫模層、也可以是用涂料涂敷而成的，但管狀脫模層的耐久性優(yōu)秀。
上述結(jié)構(gòu)的定影輥20，如圖4所示，心軸21的兩端部21a借助軸承51旋轉(zhuǎn)自由地支承在1對(duì)輥支承部件50上。
2)加熱裝置24加熱裝置24由以下的部件構(gòu)成。26是低熱容量的板狀的加熱器(加熱體)，使定影輥20側(cè)的表面與定影輥20的外表面接觸來(lái)加熱輥外表面。加熱器26是在鋁或氮化鋁等高絕緣性的陶瓷基板表面上，沿長(zhǎng)度方向由絲網(wǎng)印刷等形成例如Ag/Pd(銀/鈀)、RuO2、Ta2N等通電發(fā)熱電阻層而成的。發(fā)熱電阻層是厚度10μm左右、寬度1～5mm左右的線狀或者細(xì)帶狀。
在加熱器26的表面上可以設(shè)置保護(hù)滑動(dòng)層，用于使定影輥20的離型層23不因滑動(dòng)摩擦而磨損。作為其例子，可以考慮單獨(dú)乃至混合地覆蓋全氟烷氧基樹(shù)脂(PFA)、聚四氟乙烯樹(shù)脂(PTFE)、四氟乙烯一六氟丙烯樹(shù)脂(FEP)、乙烯—四氟乙烯共聚物樹(shù)脂(ETFE)、聚氯三氟乙烯樹(shù)脂(CTEF)、聚偏氟乙烯(PVDF)等氟樹(shù)脂層，或者由石墨、金剛石同碳(DLC)、二硫化鉬等構(gòu)成的干性被膜潤(rùn)滑劑、玻璃敷層等保護(hù)層。
25是保持加熱器26的隔熱支撐件。隔熱支撐件25的兩端部如圖4所示，由加壓機(jī)構(gòu)(例如線圈彈簧)53對(duì)定影輥20加壓，由其加壓力在加熱器26和定影輥20之間形成加熱夾持部N。該隔熱支撐件25具有防止向加熱夾持部N的相反方向散熱的作用，由液晶聚合物、酚醛樹(shù)脂、PPS、PEEK等形成。
另外，在加熱器26的背面上配置用于檢測(cè)相應(yīng)于通電發(fā)熱電阻層的發(fā)熱而升溫的陶瓷基板的溫度的熱敏電阻等溫度檢測(cè)元件(溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu))27。根據(jù)該溫度檢測(cè)元件27的信號(hào)，圖3所示的溫度控制部(溫度控制機(jī)構(gòu))34通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂茝奶幱谕姲l(fā)熱電阻層的長(zhǎng)度方向端部上的未圖示的電極部加到通電發(fā)熱電阻層上的電壓的占空比和波數(shù)等控制加熱器26的溫度。即，溫度控制部34控制向加熱器26的通電，以使溫度檢測(cè)元件27的檢測(cè)溫度維持在設(shè)定溫度上。在本實(shí)施例的定影裝置中，通過(guò)控制加熱器26的溫度，結(jié)果可以使定影輥20的表面之中的從加壓夾持部N到輸送部M的定影輥20的表面保持在適于定影的溫度上。從溫度檢測(cè)元件27向溫度控制部34的DC通電，經(jīng)未圖示的DC通電部和DC電極部由未圖示的連接器完成。
3)加壓部件(支撐機(jī)構(gòu))30加壓部件30是下面那樣的結(jié)構(gòu)。33是圓筒形狀的滑動(dòng)薄膜(撓性套筒)，是把具有熱塑性的聚酰胺、聚酰胺亞胺、PEEK、PPS、PFA、PTFE、FEP等作為基層的樹(shù)脂制的薄膜。薄膜厚度，考慮強(qiáng)度等因素，是在≥20μm、且＜150μm的適當(dāng)?shù)姆秶?br> 另外，31是滑動(dòng)薄膜33的內(nèi)部具備的滑動(dòng)板(滑動(dòng)部件)，32是保持滑動(dòng)板31的隔熱支撐件。
隔熱支撐件32的兩端部，如圖4所示，由加壓機(jī)構(gòu)(例如線圈彈簧)54對(duì)定影輥20加壓，在滑動(dòng)板31和定影輥20之間隔著滑動(dòng)薄膜33形成定影必需的定影夾持部(輸送夾持部)M。隔熱支撐件32與加熱部件24的隔熱支撐件25同樣由作為具有隔熱性、耐熱性的樹(shù)脂的液晶聚合物、酚醛樹(shù)脂、PPS、PEEK等形成。因此，滑動(dòng)薄膜33的內(nèi)周面與滑動(dòng)板31接觸，其外周面與定影輥20的外周面接觸。
另外，滑動(dòng)板31由作為與滑動(dòng)薄膜33的摩擦小且具有隔熱性的材料的與隔熱支撐件32同樣的液晶聚合物、酚醛樹(shù)脂、PPS、PEEK等形成，在其表面上最好涂敷降低摩擦阻力的滑動(dòng)層。作為其例子，由于是與設(shè)置在加熱器26的表面上的滑動(dòng)層相同的涂層，故省略說(shuō)明。
在本例中，滑動(dòng)板31和隔熱支撐件32是分別獨(dú)立的部件，也可以一體成型它們且在滑動(dòng)部分上涂敷滑動(dòng)層，可以進(jìn)一步降低成本。另外，在滑動(dòng)薄膜33和滑動(dòng)板31之間可以少量設(shè)置潤(rùn)滑油等潤(rùn)滑劑，用于降低摩擦阻力。
在本實(shí)施例中，由于定影輥的直徑為φ20mm、連結(jié)定影輥20的中心和加壓夾持部N的中央的線與連接定輥20的中心與定影輥部M的中央的線所成的角度為120°，記錄材料的輸送速度為250mm/Sec，所以定影輥20表面從加壓夾持部N中央移動(dòng)到定影夾持部M中心所需要的時(shí)間為0.08秒，非常短。而且如上所述，由于定影輥20的彈性層22使用導(dǎo)熱系數(shù)≤0.15W/m·k、比重為≤0.85的隔熱效果高的海綿狀橡膠層或氣泡橡膠層，所以在加壓夾持部N處由加熱器26加熱的定影輥表面區(qū)域可以幾乎不降低溫度地達(dá)到定影夾持部M。
4)動(dòng)作在這樣的結(jié)構(gòu)中，定影輥20從長(zhǎng)度方向端部經(jīng)心軸21由圖3所示的裝置的主馬達(dá)(驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))35向箭頭的順時(shí)針?lè)较?記錄材料輸送方向)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。主馬達(dá)35由旋轉(zhuǎn)控制部36控制。溫度控制部34及旋轉(zhuǎn)控制部36由控制部37管理。伴隨著該定影輥20的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，支撐機(jī)構(gòu)30側(cè)的滑動(dòng)薄膜33在定影夾持部M處接受旋轉(zhuǎn)力并與滑動(dòng)板31表面緊密接觸著。一邊滑動(dòng)一邊在隔熱支撐件32的外側(cè)向圖的箭頭的逆時(shí)針?lè)较驈膭?dòng)旋轉(zhuǎn)。
另外，向定影輥20的加熱器26的通電發(fā)熱電阻層通電后，加熱器26迅速向規(guī)定的控制溫度(設(shè)定溫度)升溫，由包含溫度檢測(cè)元件27和溫度控制部34等的調(diào)溫系統(tǒng)控制向通電發(fā)熱電阻層的通電，使加熱器26保持為規(guī)定的控制溫度。
然后，由加熱器26的發(fā)熱在加壓夾持部N處從外部對(duì)旋轉(zhuǎn)定影輥20的外表面加熱，使其迅速加熱升溫到規(guī)定的定影溫度上。如上所述，在本實(shí)施例的定影裝置中，通過(guò)溫度控制加熱器26，結(jié)果可以使定影輥20的表面之中的從加壓夾持部N朝向輸送夾持部M前進(jìn)的定影輥20的表面保持適于定影的溫度。
在定影輥20被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，且其外表面被加熱調(diào)溫到規(guī)定的定影溫度的狀態(tài)下，來(lái)自轉(zhuǎn)印夾持部A側(cè)且形成并承載有未定影調(diào)色劑像的記錄材料P沿著耐熱性定影輸入導(dǎo)軌55被導(dǎo)入由定影輥20和加壓部件30形成的定影夾持部M內(nèi)而被定影夾持部M夾持輸送。由此，未定影調(diào)色劑像t在定影夾持部M處由熱和壓力定影在記錄材料P面上。
在用定影夾持部M夾持輸送記錄材料P并進(jìn)行未定影調(diào)色劑像的加熱定影的場(chǎng)合，來(lái)自記錄材料P上的微量的粘移調(diào)色劑t積蓄在加壓夾持部N中的加熱器26部分上。用圖5說(shuō)明其樣子。圖5是由加熱器26和定影輥20的加壓形成的加壓夾持部N的放大圖。定影輥20上的微量的粘移調(diào)色劑t首先在加壓夾持部N的定影輥旋轉(zhuǎn)方向上游被阻擋。但是，在加壓夾持部N的上游側(cè)被阻擋的大部分的調(diào)色劑，在其后，因加熱而融化，伴隨定影輥20的旋轉(zhuǎn)，加壓夾持部N中的加熱器26和定影輥20的滑動(dòng)摩擦部慢慢地向加熱夾持部N的定影輥旋轉(zhuǎn)方向下游移動(dòng)，如用t′表示的那樣，積蓄在通過(guò)了加熱夾持部N的加熱器26的表面上。當(dāng)繼續(xù)照原樣打印時(shí)，積蓄的調(diào)色劑t′不久就返回到定影輥20的表面上，被運(yùn)送到定影夾持部M并轉(zhuǎn)移到記錄材料的定影輥20側(cè)的面(圖像打印面)上，污染了記錄材料P。
5)控制模式(清潔模式)的說(shuō)明為此，在本實(shí)施例中，在打印結(jié)束的同時(shí)使加熱器26停止工作，在進(jìn)行前述的后旋轉(zhuǎn)行程之后，由圖3所示的控制部37執(zhí)行清潔加熱器26的控制模式(清潔程序)(即，本實(shí)施例的清潔模式在加熱記錄材料上的調(diào)色劑像的加熱工序[定影工序]結(jié)束后自動(dòng)執(zhí)行)。圖6示意地表示執(zhí)行上述的控制模式的場(chǎng)合的加熱用的加熱器26的調(diào)溫控制該加熱器26的溫度變遷和定影輥10的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)控制。
當(dāng)進(jìn)入控制模式時(shí)，旋轉(zhuǎn)控制部36使主馬達(dá)35停止工作而停止定影輥20的驅(qū)動(dòng)，在該狀態(tài)下，溫度控制部34對(duì)加熱器26的通電發(fā)熱電阻層通電而使加熱器26升溫(加熱)到≥調(diào)色劑熔融溫度的規(guī)定溫度T2上，開(kāi)始保持溫度T2的控制。由該加熱使附著在加壓夾持部N的下游側(cè)的調(diào)色劑t′相互結(jié)合。加熱器26的溫度(即溫度檢測(cè)元件27的檢測(cè)溫度)被控制成維持溫度T2的時(shí)間，是進(jìn)行調(diào)色劑t′相互結(jié)合所需要的時(shí)間，經(jīng)過(guò)所需時(shí)間后，對(duì)通電發(fā)熱電阻層斷電。本實(shí)施例中使用的定影輥20，由于具有低熱容量且隔熱效果高的彈性層22，所以當(dāng)對(duì)加熱器26的斷電后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，定影輥20的表面溫度成為比加熱器26低的溫度。因此，在加壓夾持部N內(nèi)及其出口附近結(jié)合的調(diào)色劑t′，被涼了的定影輥20冷卻并開(kāi)始與定影輥20上固。由此，在加壓夾持部N內(nèi)及其出口附近結(jié)合的調(diào)色劑t′成為容易從加熱器26表面上脫離的狀態(tài)。
在這樣的狀態(tài)下從溫度檢測(cè)元件27輸入加熱器26的檢測(cè)溫度，當(dāng)其檢測(cè)溫度成為比上述的調(diào)色劑熔融溫度低的規(guī)定的溫度T3時(shí)，由旋轉(zhuǎn)控制部36接通主馬達(dá)35并如圖7A所示那樣使定影輥20向順時(shí)針?lè)较?記錄材料輸送方向)旋轉(zhuǎn)。雖然溫度T3比調(diào)色劑熔融溫度低，但設(shè)定在調(diào)色劑t′完全固接在定影輥20表面上之前的溫度上。因此溫度T3最好比調(diào)色劑熔融溫度低且在調(diào)色劑軟化點(diǎn)以上，定影輥20開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)的調(diào)色劑t′是半熔融狀態(tài)。另外，在本實(shí)施例中，由加熱器26的溫度(溫度檢測(cè)元件27的檢測(cè)溫度)管理冷卻后的定影輥20的旋轉(zhuǎn)開(kāi)始(如果溫度成為T(mén)3就開(kāi)始旋轉(zhuǎn))，但也可以用從冷卻開(kāi)始的時(shí)間進(jìn)行管理。清潔模式時(shí)的定影輥20的旋轉(zhuǎn)量(旋轉(zhuǎn)角度)，可以至少是在定影輥的圓周方向上在清潔模式時(shí)形成加熱夾持部N的區(qū)域轉(zhuǎn)到定影夾持部M的旋轉(zhuǎn)量。由于比其多的旋轉(zhuǎn)沒(méi)有太大意義，所以最好在360°以內(nèi)。
保持在定影輥20上的調(diào)色劑t′，伴隨定影輥20的旋轉(zhuǎn)被運(yùn)往定影夾持部(輸送夾持部)M。
支撐機(jī)構(gòu)30的滑動(dòng)薄膜33的熱容量非常低，而且在用清潔模式中加熱輥26被加熱及冷卻加熱器26的期間，不接受從定影輥20側(cè)供給的熱量。因此，保持在定影輥20上的調(diào)色劑t′在到達(dá)定影夾持部M時(shí)，薄膜33表面成為比定影輥20的清潔模式時(shí)被加熱的區(qū)域的溫度低的溫度。因而，保持在定影輥20上的調(diào)色劑t′，當(dāng)?shù)竭_(dá)定影夾持部M內(nèi)時(shí)，從定影夾持部M內(nèi)的定影輥20轉(zhuǎn)移到溫度低的薄膜33表面上。該場(chǎng)合，定影輥20至少使調(diào)色劑t′旋轉(zhuǎn)了從加熱器26移動(dòng)到定影夾持部M所需要的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度，然后，旋轉(zhuǎn)控制部36通過(guò)使主馬達(dá)35停止旋轉(zhuǎn)而結(jié)束控制模式。
由于控制模式結(jié)束，圖像形成裝置成為待機(jī)狀態(tài)。
在定影工序時(shí)的加熱器的設(shè)定溫度T1與清潔模式時(shí)的設(shè)定溫度T2的關(guān)系中，在圖6中成為T(mén)1＜T2，但如果溫度T2是≥調(diào)色劑熔融溫度，則不局限于該大小關(guān)系，也可以是T1＝T2，也可以如圖11那樣是T1＞T2。
如上所述，當(dāng)在調(diào)色劑附著于薄膜33上的狀態(tài)下輸入印刷開(kāi)始信號(hào)時(shí)，經(jīng)前旋轉(zhuǎn)行程進(jìn)行下一個(gè)打印動(dòng)作，如圖7B所示，記錄材料部進(jìn)入加熱定影裝置8的定影夾持部M內(nèi)。在前旋轉(zhuǎn)工序中，加熱器發(fā)熱、而且加熱定影輥20，但在定影夾持部M中薄膜33也被來(lái)自定影輥20的熱加溫。由于記錄材料P是常溫，所以附著在薄膜33表面上的調(diào)色劑t′在定影夾持部M中從薄膜33表面轉(zhuǎn)移到比薄膜33溫度低的記錄材料P的薄膜33側(cè)的面(非圖像印刷面)上，與記錄材料P一起被排出。
這樣一來(lái)，當(dāng)執(zhí)行本實(shí)施例的清潔模式(控制模式)時(shí)，在執(zhí)行打印時(shí)可以使附著在加熱器26上的調(diào)色劑與記錄材料P一起排出。
在此，上述的控制模式可以在打印處理幾頁(yè)～數(shù)十頁(yè)記錄材料P后執(zhí)行。該場(chǎng)合，在定影夾持部M中附著在定影輥20的外表面上且堆積在加熱器26的加壓夾持部N下游側(cè)的粘移調(diào)色劑t′，在幾頁(yè)～數(shù)十頁(yè)記錄材料P通過(guò)定影夾持部M時(shí)堆積程序是用眼睛看不見(jiàn)的程度的微量的調(diào)色劑量，所以保持在薄膜33上的調(diào)色劑t′即附著在記錄材料P的背面上被排出的調(diào)色劑t′，當(dāng)然也是用眼睛看不見(jiàn)的水平。
另外，控制模式不局限于后旋轉(zhuǎn)行程后，例如也可以在圖2所示的前多旋轉(zhuǎn)行程后、待機(jī)后、或者前旋轉(zhuǎn)行程后執(zhí)行。
在本例的加熱定影裝置中，用于使中斷加熱器26的調(diào)溫而被保持在定影輥20上的調(diào)色劑t′到達(dá)定影夾持部M的定影輥20的旋轉(zhuǎn)方向，可以如上述實(shí)施例那樣，是記錄材料P的輸送方向(順時(shí)針?lè)较?，也可以是與記錄材料P的輸送方向相反的方向(反時(shí)針?lè)较?。最好是與記錄材料的輸送方向相同的方向。但是，用于把轉(zhuǎn)移到了薄膜33上的調(diào)色劑t′轉(zhuǎn)移到記錄材料P上的定影輥20的旋轉(zhuǎn)方向是記錄材料P的輸送方向。
6)評(píng)價(jià)使用以上說(shuō)明的加熱定影裝置進(jìn)行打印動(dòng)作，確認(rèn)了清潔程序的效果。在本評(píng)價(jià)中，記錄材料的輸送速度(下面稱作處理速度)定為250mm/Sec，打印中的加熱器26的調(diào)溫溫度T1是230℃，清潔程序中的調(diào)溫溫度T2定為180℃。另外，清潔程序中的加熱時(shí)間是3秒，其后的冷卻時(shí)間定為6秒鐘，接著步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)定影輥20，把附著在定影輥上的調(diào)色劑向定影夾持部M輸送。
另外，在本評(píng)價(jià)中使用的調(diào)色劑是單色的粉碎調(diào)色劑，軟化溫度是60～70℃，熔融溫度是90～100℃。因此，上述的冷卻時(shí)間6秒鐘是加熱器26的溫度下降到大約80℃所需要的時(shí)間。再有，記錄材料使用書(shū)信大小且基重(坪量)為90g/mm2的表面性比較粗糙的紙(粗紙)。為了使該記錄材料用250mm/Sec的處理速度滿足定影性，必需使定影夾持部M的溫度為180℃，這時(shí)的加熱器溫度是230℃。
在后旋轉(zhuǎn)結(jié)束后的清潔程序中，對(duì)加熱器用3秒鐘180℃進(jìn)行調(diào)溫，使附著在加熱器表面上的調(diào)色劑t′熔融，然后通過(guò)6秒鐘的冷卻，加壓夾持部N成為大約80℃。經(jīng)過(guò)該冷卻時(shí)間后經(jīng)步進(jìn)式旋轉(zhuǎn)把附著在定影輥上的調(diào)色劑t′輸送到定影夾持部M，在定影夾持部M處把調(diào)色劑t′轉(zhuǎn)移到表面溫度更低的薄膜33上。轉(zhuǎn)移到了薄膜33上的調(diào)色劑t′由接下來(lái)的打印動(dòng)作附著在通過(guò)的記錄材料的非印刷面?zhèn)榷懦?。該清潔程序由于在每次打印?dòng)作結(jié)束后進(jìn)行(即，在是多頁(yè)打印命令的場(chǎng)合，在指定的頁(yè)數(shù)打印結(jié)束后進(jìn)行)，由于調(diào)色劑t′是極微量的(連續(xù)500頁(yè)左右的打印所堆積的調(diào)色劑是微量的)，所以即使附著在記錄材料上也是沒(méi)有任何問(wèn)題的水平。
在不進(jìn)行上述的打印結(jié)束后的清潔程序而進(jìn)行記錄材料P的間歇過(guò)紙耐久試驗(yàn)(2頁(yè)/1分鐘)時(shí)，大約2000頁(yè)就產(chǎn)生了附著在加熱器面上的粘移調(diào)色劑引起的不良圖像。與此相反，在使用本實(shí)施例的清潔程序的間歇過(guò)紙耐久試驗(yàn)中，即使2萬(wàn)頁(yè)也不產(chǎn)生不良圖像。
通過(guò)本實(shí)施例的清潔程序，即使在有加熱器26的表面敷層粗糙度等偏差的場(chǎng)合，也可以有效地減少滯留在加熱器上的粘移調(diào)色劑的量，所以不需要把加熱器的表面敷層做成所需以上的高精度，由此可以提高加熱器的合格率，可以降低成本。
<實(shí)施例2>
下面對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施例的圖像形成裝置全體的結(jié)構(gòu)，由于與第1實(shí)施例相同，故省略說(shuō)明。
圖8表示本實(shí)施例的加熱定影裝置的構(gòu)成。在本例所示的加熱定影裝置中，與前述第1實(shí)施例的不同點(diǎn)是使用了多個(gè)加熱部件，相對(duì)于定影輥20的旋轉(zhuǎn)方向，用上述的加熱裝置24和位于該加熱裝置24的上游側(cè)的另一個(gè)加熱部件40的2個(gè)加熱部件加熱定影輥20。其他的結(jié)構(gòu)因與前述第1實(shí)施例相同故省去說(shuō)明。在加熱部件40中，41是隔熱支撐件，42是加熱器，43是溫度檢測(cè)元件。
在使用多個(gè)(在本例中是2個(gè))加熱裝置24·40的場(chǎng)合，粘移調(diào)色劑主要附著在相對(duì)于定影輥20的旋轉(zhuǎn)方向是位于上述的加熱裝置24的上游側(cè)的加熱器面上。在本實(shí)施例的場(chǎng)合，附著在加熱部件40的加熱器42面上。
1)控制模式的說(shuō)明因此，由控制部37執(zhí)行與第1實(shí)施例的圖6所示的控制模式(清潔程序)相同的控制模式。在本實(shí)施例的裝置的場(chǎng)合，打印時(shí)(像加熱時(shí))用兩個(gè)加熱器加熱定影輥20，但在清潔模式中，定影輥20的打印時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向(記錄材料輸送方向)下游側(cè)的加熱器26不發(fā)熱。在設(shè)置至少3個(gè)加熱器的場(chǎng)合，可以只讓最上游側(cè)的加熱器發(fā)熱。在本例的控制模式中，如圖9A所示，使調(diào)色劑t′從加熱器42面轉(zhuǎn)移到定影輥20表面上之后，旋轉(zhuǎn)定影輥20的方向必須與記錄材料輸送方向相反(逆時(shí)針?lè)较?。當(dāng)使定影輥20向記錄材料P的輸送方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，從加熱器42轉(zhuǎn)移到定影輥20表面上的調(diào)色劑t′附著在圖8所示加熱裝置24的加熱器26表面上，不能到達(dá)加壓部件30，不能由記錄材料P排出。因此，在本實(shí)施例的清潔動(dòng)作時(shí)，使定影輥20向與記錄材料P的輸送方向相反的方向旋轉(zhuǎn)并使調(diào)色劑t′在定影夾持部M中從定影輥20轉(zhuǎn)移到加壓部件30(薄膜33)表面上。該場(chǎng)合，定影輥20至少使調(diào)色劑t′旋轉(zhuǎn)從加熱器42部分轉(zhuǎn)移到加壓部件30表面所必需的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)角度，然后旋轉(zhuǎn)控制部36通過(guò)使主馬達(dá)35停止而結(jié)束控制模式。
通過(guò)結(jié)束控制模式，圖像形成裝置成為待機(jī)狀態(tài)。
當(dāng)圖像形成裝置在待機(jī)狀態(tài)下輸入印刷開(kāi)始信號(hào)時(shí)，經(jīng)過(guò)前旋轉(zhuǎn)行程后進(jìn)行下一個(gè)打印動(dòng)作，如圖9B所示，記錄材料P進(jìn)入加熱定影裝置8的定影夾持部M內(nèi)。該場(chǎng)合，由于記錄材料P是常溫，轉(zhuǎn)移到加壓部件30表面上的調(diào)色劑t′從加壓部件表面轉(zhuǎn)移到記錄材料P的加壓部件側(cè)的面(非圖像印刷面)上，與記錄材料P一起被排出。
2)評(píng)價(jià)當(dāng)上述的打印結(jié)束后不進(jìn)行清潔程序而進(jìn)行記錄材料P的間歇通紙耐久試驗(yàn)(2頁(yè)/1分鐘)時(shí)，打印約3000頁(yè)就產(chǎn)生了由附著在加熱器面上的粘移調(diào)色劑引起的不良圖像。與第1實(shí)施例相比，直到產(chǎn)生不良圖像的頁(yè)數(shù)增加的理由，是由于有2個(gè)加熱部件，使繼續(xù)積蓄粘移調(diào)色劑的量增加了。與此相反，在使用本實(shí)施例的清潔程序的間歇過(guò)紙耐久試驗(yàn)中，即使打印3萬(wàn)頁(yè)也不產(chǎn)生不良圖像。

1)本發(fā)明的像加熱裝置不局限于實(shí)施例的加熱定影裝置，也可以用作加熱承載有圖像的記錄材料P來(lái)改進(jìn)光澤等表面性的像加熱裝置、臨時(shí)定影的像加熱裝置加熱處理大面積承載了圖像的記錄材料的機(jī)構(gòu)·裝置。
2)在記錄材料P上形成未定影調(diào)色劑像的機(jī)構(gòu)，是電子照相方式·靜電記錄方式的成像處理、轉(zhuǎn)印方式·直接方式的任意一種。
本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，包含技術(shù)思想內(nèi)的變化。
權(quán)利要求
1.一種像加熱裝置，是加熱在記錄材料上形成的調(diào)色劑像的像加熱裝置，備有可旋轉(zhuǎn)部件；加熱機(jī)構(gòu)，該加熱機(jī)構(gòu)含有與該可旋轉(zhuǎn)部件一起形成加熱夾持部的加熱器，用于加熱該可旋轉(zhuǎn)部件的外周面；支撐機(jī)構(gòu)，該支撐機(jī)構(gòu)與該可旋轉(zhuǎn)部件一起形成輸送記錄材料的輸送鉗；控制機(jī)構(gòu)，該控制機(jī)構(gòu)控制該加熱器的溫度和該可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)，該裝置具有從該加熱機(jī)構(gòu)上去除調(diào)色劑的清潔模式，在清潔模式中，該控制機(jī)構(gòu)向加熱器通電，然后斷電，使該可旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)，直到在旋轉(zhuǎn)部件的圓周方向上形成有加熱夾持部的部分到達(dá)前述輸送夾持部為止。
2.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，該清潔模式在加熱記錄材料上的調(diào)色劑圖像的加熱工序結(jié)束后自動(dòng)執(zhí)行。
3.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，該加熱器在該清潔模式時(shí)加熱到調(diào)色劑的熔融溫度或其以上。
4.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，在該清潔模式時(shí)，該可旋轉(zhuǎn)部件開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)的該加熱器的溫度比調(diào)色劑的熔融溫度低。
5.如權(quán)利要求4所述像加熱裝置，其特征在于，在該清潔模式時(shí)，該可旋轉(zhuǎn)部件開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)的該加熱器的溫度比調(diào)色劑的熔融溫度低且大于或等于調(diào)色劑軟化點(diǎn)溫度。
6.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，該可旋轉(zhuǎn)部件的該清潔模式時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向是加熱該記錄材料上的調(diào)色劑像時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向。
7.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，該像加熱裝置在該旋轉(zhuǎn)部件的圓周方向上有多個(gè)該加熱器。
8.如權(quán)利要求7所述的像加熱裝置，其特征在于，在該清潔模式時(shí)，只有加熱該記錄材料上的調(diào)色劑像時(shí)的該可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)方向的最上游的加熱器發(fā)熱。
9.如權(quán)利要求8所述的像加熱裝置，其特征在于，該可旋轉(zhuǎn)部件的該清潔模式時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向是與加熱該記錄材料上的調(diào)色劑像時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向。
10.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，該支撐機(jī)構(gòu)包括與該可旋轉(zhuǎn)部件一起形成該輸送鉗的滑動(dòng)部件、內(nèi)周面與該滑動(dòng)部件接觸，外周面與該可旋轉(zhuǎn)部件的外周面接觸的撓性套筒。
11.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，該可旋轉(zhuǎn)部件含有導(dǎo)熱系數(shù)是≤0.15W/m.k、且比重是≤0.85的彈性層。
12.如權(quán)利要求1所述的像加熱裝置，其特征在于，該加熱器具有陶瓷制的基板和形成在該陶瓷基板上的加熱電阻部件。
全文摘要
一種像加熱裝置，是加熱形成在記錄材料上的調(diào)色劑像的像加熱裝置，備有可旋轉(zhuǎn)部件；含有與該可旋轉(zhuǎn)部件一起形成加熱夾持部的加熱器，加熱該可旋轉(zhuǎn)部件的外周面的加熱機(jī)構(gòu)；與該可旋轉(zhuǎn)部件一起形成輸送記錄材料的輸送鉗的支撐機(jī)構(gòu)；控制該加熱器的溫度和該可旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)的控制機(jī)構(gòu)，該裝置具有從該加熱機(jī)構(gòu)上去除調(diào)色劑的清潔模式，在清潔模式中，該控制機(jī)構(gòu)向加熱器通電，然后斷電，使該可旋轉(zhuǎn)部件旋轉(zhuǎn)，直到在旋轉(zhuǎn)部件的圓周方向上形成有加熱夾持部的部分到達(dá)前述輸送夾持部為止。由此，在像加熱裝置上可以抑制由粘移的調(diào)色劑引起的記錄材料的污染。
文檔編號(hào)G03G15/20GK1652041SQ20051000162
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月3日
發(fā)明者二本柳亙兒, 長(zhǎng)谷川浩人, 橋口伸治 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社