CN114690604B - 图像加热设备和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

公开了图像加热设备和图像形成装置。图像加热设备对形成在记录材料上的图像进行加热，该设备具有：加热构件，该加热构件设置有加热器，该加热器具有在与记录材料的输送方向垂直的方向上并置的多个加热元件；辊，使得该辊的周长在与输送方向垂直的方向上从中心部分朝向端部增加；以及控制部，该控制部对供应到多个加热元件的电力独立地进行控制。控制部将被设定以便向多个加热元件当中的与非片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度设定为高于被设定以便向与片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度当中的最低控制目标温度。

Description

图像加热设备和图像形成装置

技术领域

本发明涉及依赖于电子照相系统的诸如打印机、复印机等的图像形成装置。本发明还涉及诸如安装在图像形成装置上的定影单元或用于通过调色剂图像的重新加热来增加定影在记录材料上的调色剂的光泽值的光泽赋予装置之类的图像加热设备。

背景技术

以诸如复印机或打印机之类的电子照相图像形成装置中使用的定影单元或光泽赋予装置形式的图像加热设备包括在电力节省方面优异的膜加热型图像加热设备。在这样的图像加热设备中，还提出了涉及对形成在记录材料上的图像部分选择性地加热的方案(日本专利申请公开No.2014-059508)。在这种方法中，取决于记录材料上的图像的存在或不存在，对每个加热元件进行选择性地热控制，使得在记录材料上没有图像的部分(此后为非图像部分)中减少加热元件的通电，由此进一步减少电力消耗。

发明内容

在某些情形下，图像加热设备中的加压辊可以具有所谓的凹顶形状。术语凹顶形状在本文中表示加压辊的外径从中心部分朝向端部逐渐增大的这样的形状。通过依靠这种方案，记录材料从中心部分朝向端部相对快地输送，由此抑制了记录材料中的皱褶(wrinkle)的出现。然而，如在日本专利申请公开No.2014-059508中，在形成在记录材料上的图像部分进行选择性加热的情况下，由于图像主要绘制在记录材料的中心处，因此加压辊的热膨胀在端部比在中心部分大，因此由上述凹顶形状引起的对记录材料的皱褶抑制效果弱。近年来，随着图像形成装置的更高的速度，这种出现变得显著。此外，已发现，使定影膜较薄在极端情况下可能导致定影膜的屈曲断裂。

本发明的目的是提供一种允许抑制记录材料中的皱褶的出现并且还节省电力的技术。

为了实现以上目的，利用来自加热器的热对形成在记录材料上的图像进行加热的本发明的一种图像加热设备具有：

加热构件，该加热构件设置有加热器，该加热器具有在与记录材料的输送方向垂直的方向上并置的多个加热元件；

辊，该辊通过压靠加热构件形成夹持部，并且该辊旋转，使得辊的周长在与输送方向垂直的方向上从中心部分朝向端部增加；以及

控制部，该控制部对供应到多个加热元件的电力独立地进行控制；

其中，图像加热设备利用来自加热器的热对形成在记录材料上的图像进行加热，并且其中，控制部将被设定以便向多个加热元件当中的、与在夹持部处记录材料不经过的非片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度设定为高于被设定以便向与在夹持部处记录材料经过的片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度当中的最低控制目标温度。

本发明允许在保持电力节省的同时抑制皱褶的出现。

根据以下参考附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

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；

图2是本发明的加热设备的截面图；

图3A至图3C是本发明的加热器配置图；

图4是本发明的加热器控制电路图；

图5是图示了本发明的加热区域的图；

图6A和图6B是本发明中的加热区域的分类的具体示例；

图7是本发明中的加热区域的分类和控制温度的确定的流程图；

图8A至图8D是本发明中的加热区域的分类的多个具体示例；以及

图9是实施例1和比较例中的加压辊的凹顶量。

具体实施方式

下文中，将参考附图给出对本发明的实施例(示例)的描述。然而，可以根据应用本发明的装置的配置、各种条件等适当地改变在实施例中描述的构成的尺寸、材料、形状、它们的相对布置等。因此，在实施例中描述的构成的尺寸、材料、形状、它们的相对布置等并不旨在将本发明的范围限于以下的实施例。

实施例1

1.图像形成装置的整体结构

图1是图像形成装置的示意性正视截面图。可以应用本发明的图像形成装置的实施例包括电子照相系统以及利用静电记录系统的复印机、打印机等。本文中将说明以下示例：本发明应用于通过依靠电子照相系统在记录材料P上形成图像的激光打印机。

图像形成装置100设置有视频控制器120和控制部113。作为获取要形成在记录材料上的图像信息的获取部，视频控制器120接收并处理从诸如个人计算机之类的外部设备发送的图像信息和打印指令。与视频控制器120连接的控制部113响应于来自视频控制器120的指令而控制构成图像形成装置100的每个部分。在由视频控制器120接收来自外部设备的打印指令时，根据以下操作执行图像形成。

当图像形成装置100接收打印信号时，扫描仪单元21发射根据接收的数据中的图像信息调制的激光，并且通过带电辊16扫描带电有预定极性的感光鼓19的表面。结果，变得在感光鼓19上形成静电潜像。通过从显影辊17向静电潜像供应调色剂，感光鼓19上的静电潜像变成以调色剂图像的形式显影。此外，装载在片材馈送盒11中的记录材料(记录片材)P被拾取辊12逐张地馈送，并通过输送辊对13朝向阻挡辊对14输送。记录材料P与感光鼓19上的调色剂图像到达形成在感光鼓19和转印辊20处的转印位置的定时一致地从阻挡辊对14输送到转印位置。在记录材料P经过转印位置时，感光鼓19上的调色剂图像被转印到记录材料P。此后，通过作为图像加热设备(图像加热部)的定影装置(定影部)200对记录材料P进行加热，因此调色剂图像变得被热定影到记录材料P。携带因此定影的调色剂图像的记录材料P通过输送辊对26、27被排出到图像形成装置100上方的托盘上。鼓清洁器18清洁残留在感光鼓19上的调色剂。设置作为宽度可以根据记录材料P的尺寸调整的一对记录材料限制板的片材馈送盘28(手动馈送盘)，以便也处理具有非标准尺寸的记录材料P。拾取辊29馈送来自片材馈送盘28的记录材料P。图像形成装置100具有驱动定影装置200等的马达30。与商用AC电源401连接的加热器驱动部件和作为通电控制部的控制电路400向定影装置200供应电力。上述的感光鼓19、带电辊16、扫描仪单元21、显影辊17和转印辊20构成在记录材料P上形成未定影图像的图像形成部。在本实施例中，具有感光鼓19、带电辊16和显影辊17的显影单元以及具有鼓清洁器18的清洁单元被配置为以处理盒15的形式能够从图像形成装置100的装置主体拆卸。

本实施例的图像形成装置100在与记录材料P的输送方向垂直的方向上具有216mm的最大片材通过宽度，并能够每分钟打印60打印份的A4尺寸的记录材料P，即，以300mm/秒的输送速度打印。

2.图像加热设备的配置

图2是作为本实施例的图像加热设备的定影装置200的示意性截面图。定影装置200具有以环形带的形式的定影膜202、与定影膜202的内表面接触的加热器300、跨定影膜202压靠加热器300的加压辊208以及金属支架204。通过将加压辊208压靠定影膜202的外表面来形成定影夹持部N。本实施例中的定影膜202、加热器300和部署在定影膜202内侧的各种结构对应于本发明的加热构件。

定影膜202是形成为管状的多层耐热膜，并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。为了防止调色剂的附着并确保与记录材料P的可分离性，通过用诸如四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)之类的优异脱模性的耐热树脂涂覆表面来在定影膜202的表面上形成脱模层。特别地，在用于形成彩色图像的装置中，出于提高图像质量的目的，可以在基底层和脱模层之间形成诸如硅橡胶之类的耐热橡胶作为弹性层。在本实施例中，定影膜202的外径为24mm，基底层由聚酰亚胺形成，厚度为70μm，弹性层由硅橡胶形成，厚度为200μm，并且脱模层由PFA形成，厚度为15μm。

加压辊208具有诸如铁、SUS或铝之类的材料的芯金属209以及诸如硅橡胶之类的材料的弹性层210。为了防止调色剂的附着，通过用诸如四氟乙烯-全氟烷基乙烯醚共聚物(PFA)之类的优异脱模性的耐热树脂涂覆来在加压辊208的表面上形成脱模层211。在本实施例中，加压辊208的外径在最小直径(最小周长)的中心部分为25mm，并且朝向两个端部逐渐增大，直至25.16mm的最大直径(最大圆周周长)。即，本实施例的加压辊208具有所谓的凹顶形状。由于这样的形状，在加压辊208的中心部分和两个端部之间产生圆周速度的差异，结果夹持在定影夹持部N中的记录材料P从与记录材料P的输送方向垂直的纵向方向上的中心部分朝向两个端部受到适度的张力。通过施加从纵向方向上的中心朝向端部拉伸记录材料P的力，可以抑制记录材料P中的皱褶的出现并且可以使定影夹持部N处的记录材料P的输送性质稳定。芯金属209由SUS形成，并具有17mm的恒定外径。形成在芯金属209的外周上的弹性层210由硅橡胶形成，并且在中心部分具有4mm的厚度，该厚度朝向两个端部逐渐增加，在两个端部处达到4.08mm的值。即，由于弹性层210在轴向方向上变化的层厚度，加压辊208被形成为凹顶形状。形成在弹性层210的表面上的脱模层211在本文中由PFA形成，并具有20μm的厚度。

加压辊208的凹顶形状的程度被如下定义为凹顶量。

(凹顶量)＝(加压辊208在两个端部处的外径)-(加压辊208在中心部分处的外径)

加压辊208由于来自加热器300的热而膨胀并变形；本文中，考虑到特别是在纵向方向上的两个端部处温度容易升高，凹顶量倾向于随着加热进行而增加。从抑制端部处的温度升高的不利影响的观点来说或者从节省能量的角度来看，可以依靠用于将定影夹持部N的端部处的控制温度保持得低的控制。由于这种控制，加压辊208的端部处的加热被抑制，并且在某些情形下可能无法保证为确保记录材料的输送形状所需要的凹顶量。

加热器300被保持在由耐热树脂制成的加热器保持构件201中，使得定影膜202通过设置在定影夹持部N内的加热区域A₁至A₇(下面详细描述)的加热而被加热。加热器保持构件201还具有引导定影膜202旋转的引导功能。在与定影夹持部N的一侧相反的一侧，在加热器300上设置电极E，其中通过电接点C向电极E供应电力。金属支架204接收未示出的加压力，由此将加热器保持构件201朝向加压辊208推动。结果，加压辊208压靠作为加热构件的一部分的定影膜202，由此形成定影夹持部。当由加热器300产生的异常热而触发时切断对加热器300的电力供应的诸如热开关或热熔断器之类的安全元件212直接地或经由加热器保持构件201间接地与加热器300接触。加热器300、加热器保持构件201和金属支架204构成加热器单元311。在定影膜202和加热器300之间可以插入诸如热传递构件之类的其它构件。

加压辊208从马达30接收动力，并在箭头R1的方向上旋转。由于加压辊208的旋转，定影膜202被驱动以在箭头R2的方向上旋转。在记录材料P在定影夹持部N处被夹持并输送时，记录材料P上的未定影调色剂图像通过热的施加被定影到定影膜202。为了保证定影膜202的滑动性并实现稳定的从动旋转状态，在加热器300和定影膜202之间插入高度耐热的滑动润滑脂。

3.加热器的配置

将参考图3A至图3C说明本实施例中的加热器300的配置。图3A是加热器300的截面图，图3B是加热器300的层的平面图，并且图3C是用于说明用于将电接点C连接到加热器300的方法的图。图3B图示了本实施例的图像形成装置100中的记录材料P的输送基准位置X。本实施例中的术语输送基准是中心基准，其中记录材料P被输送使得其在与输送方向垂直的方向上的中心线沿着输送基准位置X行进。图3A是在输送基准位置X处的加热器300的截面图。

加热器300由陶瓷基板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上的在与背表面层1的一侧相反的一侧的滑动表面层1以及覆盖滑动表面层1的滑动表面层2构成。

背表面层1具有沿着加热器300的纵向方向设置的导体301(301a、301b)。导体301被分为导体301a和导体301b，导体301b布置在记录材料P的输送方向上的导体301a的下游。另外，背表面层1具有与导体301a、301b平行设置的导体303(303-1至303-7)。导体303在加热器300的纵向方向上设置在导体301a和导体301b之间。

背表面层1具有作为通过通电产生热的发热电阻器的加热元件302a(302a-1至302a-7)和加热元件302b(302b-1至302b-7)。加热元件302a设置在导体301a和导体303之间，并通过经由导体301a和导体303供应电力来产生热。加热元件302b设置在导体301b和导体303之间，并通过经由导体301b和导体303供应电力来产生热。

由导体301、导体303、加热元件302a和加热元件302b构成的发热部分在加热器300的纵向方向上被划分成七个发热块(HB₁至HB₇)。即，加热元件302a在加热器300的纵向方向上被划分成加热元件302a-1至302a-7的七个区域。另外，加热元件302b在加热器300的纵向方向上被划分成加热元件302b-1至302b-7的七个区域。导体303根据加热元件302a、302b的划分位置而被划分成导体303-1至303-7的七个区域。通过控制每个块中的发热电阻器的通电量来独立地控制七个发热块(HB₁至HB₇)中的每个。

本实施例中的发热范围是从图中的发热块HB₁的左端到图中的发热块HB₇的右端的范围，总长为220mm。本文中，每个发热块在纵向方向上的长度是相同的，约为31mm，但块的长度可以不一样。

背表面层1具有电极E(E1至E7加上E8-1和E8-2)。分别设置在导体303-1至303-7的区域中的电极E1至E7是用于分别经由导体303-1至303-7向发热块HB₁至HB₇供应电力的电极。电极E8-1、E8-2设置在纵向方向上的加热器300的端部处，以与导体301连接，并且是用于经由导体301向发热块HB₁至HB₇供应电力的电极。在本实施例中，电极E8-1、E8-2设置在纵向方向上的加热器300的两端处，但例如可以在一侧仅设置电极E8-1。通过共用电极向导体301a、301b供应电力，但是可以针对导体301a、301b中的每个设置单独的电极，以向相应的导体供应电力。

背表面层2由具有绝缘性质的表面保护层307(在本实施例中，玻璃)构成，并覆盖导体301、导体303和加热元件302a、302b。在电极E的位置之外形成表面保护层307，使得电接点C可以从加热器的背表面层2侧连接到电极E。

滑动表面层1设置在基板305的与设置有背表面层1的表面相反侧的表面上，并具有作为用于检测各个发热块HB₁至HB₇的温度的检测部件的热敏电阻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)的材料构成，使得可以通过检测热敏电阻TH的电阻值来检测所有发热块的温度。

出于使热敏电阻TH通电并检测其电阻值的目的，滑动表面层1具有导体ET(ET1-1至ET1-4和ET2-5至ET2-7)和导体EG(EG1、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，从而与其形成共用导电路径。导体EG2连接到三个热敏电阻TH2-5至TH2-7，从而与其形成共用导电路径。导体ET和导体EG沿着加热器300的长度形成，直到其纵向方向端部，并经由未示出的各个电接点在加热器的纵向方向端部处连接到控制电路400。

由具有可滑动性和绝缘性质的表面保护层308(在本实施例中，玻璃)制成的滑动表面层2覆盖热敏电阻TH、导体ET和导体EG，以保证与定影膜202的内表面的可滑动性。出于提供与导体ET和导体EG的电接点的目的，表面保护层308在加热器300的两个纵向方向端部之外形成。

接下来，将说明用于将电接点C连接到各个电极E的方法。图3C是从加热器保持构件201侧观察到的电接触C与各个电极E连接的方式的平面图。加热器保持构件201在与电极E(E1至E7加上E8-1和E8-2)对应的位置处设置有贯通孔。电接点C(C1至C7加上C8-1和C8-2)根据诸如弹簧推动或焊接之类的方法在各个贯通孔位置处电连接到电极E(E1至E7加上E8-1和E8-2)。电接点C经由设置在金属支架204和加热器保持构件201之间的未示出的导电材料连接到加热器300的后述控制电路400。

4.加热器控制电路的配置

图4图示了实施例1的加热器300的控制电路400的电路图。参考符号401表示连接到图像形成装置100的商用AC电源。通过双向晶闸管411至双向晶闸管417的通电/关闭来执行加热器300的电力控制。双向晶闸管411至417根据来自CPU 420的各个FUSER1至FUSER7信号操作。未描绘双向晶闸管411至417的驱动电路。加热器300的控制电路400具有由此可以通过七个双向晶闸管411至417独立地分别控制七个发热块HB₁至HB₇的电路配置。零交叉检测部421是检测AC电源401的零交叉的电路，并将ZEROX信号输出到CPU 420。例如，ZEROX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。

接下来，对加热器300的温度检测方法进行说明。通过热敏电阻TH(TH1-1至TH1-4和TH2-5至TH2-7)检测加热器300的温度。热敏电阻TH1-1至TH1-4与电阻器451至454之间的分压以Th1-1至Th1-4信号的形式由CPU 420检测，然后在CPU 420中被转换为温度。类似地，热敏电阻TH2-5至TH2-7与电阻器465至467之间的分压以Th2-5至Th2-7信号的形式由CPU420检测，然后在CPU 420中被转换为温度。

在CPU 420的内部处理中，基于后述的每个发热块的控制温度(控制目标温度)TGT_i并基于由每个热敏电阻检测到的温度例如通过PI控制(比例积分控制)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，使得根据这些控制条件来控制双向晶闸管411至417。作为本发明中的控制部和获取部，CPU 420例如执行与加热器300的温度控制有关的各种计算和通电控制。

在加热器300由于故障等而过热的情况下，继电器430和继电器440被用作用于切断对加热器300的电力的部件。接下来，将说明继电器430和继电器440的电路操作。当RLON信号处于高(High)状态时，晶体管433导通，继电器430的次级线圈由电源电压Vcc通电，并且继电器430的初级接点(primary contact)接通。当RLON信号处于低(Low)状态时，晶体管433断开，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的初级接点断开。当RLON信号处于高状态时，晶体管443导通，继电器440的次级线圈由电源电压Vcc通电，并且继电器440的初级接点接通。当RLON信号处于低状态时，晶体管443断开，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的初级接点断开。电阻器434和电阻器444是限流电阻器。

接下来，对使用继电器430和继电器440的安全电路的操作进行说明。当由热敏电阻TH1-1至TH1-4检测到的温度中的任一个超过分别设定的预定值时，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RLON信号被CPU 420设定为高状态，晶体管433也保持断开，因此继电器430可以保持断开(安全状态)。在非锁存状态下，锁存部432将RLOFF1信号设定为打开状态输出。类似地，在由热敏电阻TH2-5至TH2-7检测到的温度中的任一个超过分别设定的预定值时，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RLON信号被CPU 420设定为高状态，晶体管443也保持断开，因此继电器440可以保持断开(安全状态)。类似地，在非锁存状态下，锁存部442将RLOFF2信号设定为打开状态输出。

5.加热区域的设定

图5是图示了本实施例中的加热区域A₁至A₇的图，加热区域是与信纸尺寸片材的片材宽度相比描绘的。加热区域A₁至A₇设置在定影夹持部N内的与发热块HB₁至HB₇对应的位置处，加热区域A_i(i＝1至7)是由于相应发热块HB_i(i＝1至7)产生的热而被加热。即，与发热块HB₁至HB₇(多个加热元件)对应地形成加热区域A₁至A₇。加热区域A₁至A₇的总长度为220mm，每个区域是将该总长度平均划分为七个的结果(L＝31.4mm)。

接下来，将参考图6A和图6B说明加热区域A_i的分类的示例。在本示例中，记录材料P经过加热区域A₂至加热区域A₆。记录材料P和图像存在于图6A中图示的位置处。另外，参考符号PE表示纵向方向上的记录材料P的两个边缘部分。图6B图示了加热区域A_i的分类。基于图像数据(图像信息)和记录材料信息(记录材料尺寸)，图像范围(存在记录材料上的图像的范围)经过加热区域A₃、A₄、A₅，因此，这些均被分类为图像区域AI。相比之下，图像范围不经过加热区域A₂、A₆，因此，这些均被分类为非图像区域AP。另外，记录材料P不经过加热区域A₁、A₇，因此，这些均被分类为非片材经过区域AN。

6.加热器控制方法的概述

接下来，将说明本实施例的加热器控制方法，即，用于控制发热块HB_i(i＝1至7)的发热量的方法。由发热块HB_i产生的热量由供应到发热块HB_i的电力确定。发热块HB_i的发热量由于供应到发热块HB_i的电力的增加而增加，而发热块HB_i的发热量由于发热块HB_i的发热量的减少而减少。基于针对每个发热块选择的控制温度TGT_i(i＝1至7)并基于热敏电阻的检测到的温度来计算供应到发热块HB_i的电力。在本实施例中，通过PI控制(比例积分控制)来计算所供应的电力，使得每个热敏电阻的检测到的温度变得等于各个发热块的控制温度TGT_i。

图7是本实施例中的加热区域的分类和控制温度的确定的流程图。如图7中图示的，加热区域A_i(i＝1至7)被分类为图像区域AI、非图像区域AP和非片材经过区域AN。基于从诸如主计算机之类的外部设备(未示出)发送的图像信息(图像数据)和记录材料信息(记录材料尺寸)来分类加热区域A_i。

根据记录材料信息(记录材料尺寸)确定每个加热区域A_i是否为记录材料范围(图7：S1001)。在记录材料范围的情况下，接下来，基于图像信息(图像数据)确定加热区域A_i是否是图像范围(图7：S1002)。在图像范围的情况下，加热区域A_i被分类为图像区域AI(图7：S1003)；否则，加热区域A_i被分类为非图像区域AP(图7：S1004)。在加热区域A_i被分类为图像区域AI的情况下，各个控制温度TGT_i被设定为TGT_i＝T_AI(图7：S1006)。本文中，T_AI是图像区域温度，并被设定为适当的温度，以便将未定影的图像定影到记录材料P上。在S1002中加热区域A_i被分类为非图像区域AP的情况下，各个控制温度TGT_i被设定为TGT_i＝T_AP(图7：S1007)。本文中，T_AP是非图像区域温度。通过将非图像区域温度T_AP设定为比图像区域温度T_AI低的温度，因此，使得非图像区域AP中的发热块HB_i处的发热量比图像区域AI中的发热量小，并且在定影设备200中节省电力。在S1001中加热区域A_i不在记录材料范围内的情况下，加热区域A_i被分类为非片材经过区域AN(图7：S1005)。另外，各个控制温度TGT_i被设定为TGT_i＝T_AN(图7：S1008)。本文中，T_AP是非片材经过区域温度。通过将非片材经过区域温度T_AP设定为比非图像区域温度T_AP高的温度，因此使得非片材经过区域AN处的发热块HB_i中的发热量比非图像区域AP中的发热量大，以保持加压辊208的凹顶形。

图8A至图8D图示了加热区域A_i(i＝1至7)的各种分类模式。在图8A中，加热区域A₄被分类为图像区域AI，加热区域A₂、A₃、A₅、A₆均被分类为非图像区域AP，并且加热区域A₁、A₇被分类为非片材经过区域AN。在图8B中，加热区域A₂、A₃、A₄、A₅被分类为图像区域AI，加热区域A₆被分类为非图像区域AP，并且加热区域A₁、A₇均被分类为非片材经过区域AN。如在加热区域A₂中一样，在即使在加热区域的一部分中存在图像区域的情况下，该加热区域也被视为图像区域AI。在图8C中，加热区域A₂、A₃、A₄、A₅被分类为图像区域AI，并且加热区域A₁、A₆、A₇均被分类为非图像区域AP。如在加热区域A₁、A₇中一样，在即使在加热区域的一部分中存在非片材经过区域并且该加热区域不是图像区域的情况下，则该加热区域也被视为非图像区域AP。在图8D中，加热区域A₁、A₂、A₃、A₄、A₅、A₆被分类为图像区域AI，并且加热区域A₇被分类为非图像区域AP。如在加热区域A₁中一样，当即使在加热区域的一部分中存在图像区域时，该加热区域也被视为图像区域AI。

7.加热器控制方法的细节

接下来，说明上一部分中详述的图像区域温度T_AI、非图像区域温度T_AP和非片材经过区域温度T_AN与加压辊208的凹顶量之间的关系。在符合图8A的模式的记录材料P的情况下(片材宽度155mm、片材长度297mm、图像宽度31mm、基重60g/m²)，基于图像信息和记录材料信息如下地对每个加热区域进行分类。具体地，加热区域A₄被分类为图像区域AI，加热区域A₂、A₃、A₅、A₆被分类为非图像区域AP，并且加热区域A1、A7均被分类为非片材经过区域AN。

表1图示了本实施例的每个加热区域的控制温度和比较例中的控制温度。另外，图9图示了作为当设定为该控制温度时的加压辊208的凹顶量的外径的中心差异。在图9中，实线为实施例1中的设定，虚线为比较例1中的设定，并且点线为比较例2中的设定。如比较例1中一样，非图像区域温度T_AP越高，加压辊208的凹顶量越大，并且用于抑制记录材料P中的皱褶的效果越显著；然而，定影装置200的电力消耗相反较高。相比之下，如在比较例2中一样，非图像区域温度T_AP越低，定影装置200的电力消耗越小。然而，加压辊208的凹顶量也较小，因此抑制记录材料P中的皱褶的效果较弱。

经实验发现，在本实施例的配置中，当加压辊208的凹顶量小于100μm时，记录材料P中出现皱褶。在比较例2的情况下，作为记录材料P的片材经过区域的边缘的A₂和A₆中的凹顶量小于100μm，并且在记录材料P中出现皱褶。相比之下，在比较例1的设定的情况下，作为记录材料P的片材经过区域的边缘的A₂和A₆中的凹顶量为100μm或更大，并且记录材料P中不出现皱褶，但定影装置200的电力消耗确实增加。在本实施例中，鉴于以上考虑，通过关注非片材经过区域温度T_AN来实现记录材料P中的皱褶抑制和电力节省二者。具体地，如表1中所示，非片材经过区域温度T_AN被设定为260℃，这高于图像区域温度T_AI，同时非图像区域温度T_AP被设定为100℃。按照这样的温度控制，加压辊208的凹顶量为图9的实线的凹顶量，并且作为片材经过区域的边缘的A₂和A₆中的凹顶量为100μm或更大，并且记录材料P中的皱褶被抑制。设定为260℃的加热区域A₁、A₇是非片材经过区域，因此来自发热块HB₁和HB₇的热没有被记录材料P夺走，由于电力消耗没有显著增加，因此维持了电力节省。

表1

实施例1以及比较例1和2中的控制温度

8.本发明的效果

作为比较实验，在表1中给出的实施例1以及比较例1和2的控制温度，行进与图8A对应的60打印份的记录材料P(片材宽度155mm、片材长度297mm、基重60g/m²)；在表2中给出此时片材皱褶的出现频率。表2揭示了，在比较例2的配置中，在60打印份中的30份中，记录材料P中的皱褶出现较少，而在实施例1的配置中，记录材料P中没有出现皱褶。在实施例1中，通过加热作为非片材经过区域AN的加热区域A₁、A₇来维持由加压辊208传递并引起记录材料P从中心区域朝向边缘部分PE的拉伸的力；结果，可以抑制记录材料P中的皱褶的出现。表2进一步列出了与比较例1的比较的片材经过时的电力。与实施例1类似，在比较例1中在记录材料P中没有出现皱褶；然而，在实施例1中，电力降低7％。该原因是作为非图像区域AP的加热区域A₂、A₃、A₅、A₆的低温。上述比较揭示了，将非片材经过区域温度设定为高于非图像区域温度(这是本实施例的特征)，引起了抑制记录材料中的皱褶以及节省电力这两者的效果。

表2

实施例1以及比较例1和2中的皱褶出现频率和电力节省

实施例2

接下来，将说明遵循图6A和图6B的模式的记录材料P(片材宽度155mm、片材长度297mm、图像宽度93mm、基重60g/m²)行进的本实施例的示例。表3列出了本实施例中每个加热区域的控制温度。在比较例中，非片材经过区域温度T_AN相对于实施例中的T_AN改变了±20℃，而所有非片材经过区域温度被设定为高于非图像区域温度。

表3

实施例2以及比较例3和4中的控制温度

表4图示了在行进60打印份的记录材料P(片材宽度155mm、片材长度297mm、图像宽度93mm、基重60g/m²)时片材皱褶的频率。

表4

实施例2以及比较例3和4中的皱褶频率和电力节省

在本实施例中，非片材经过区域温度T_AN被设定为240℃，这比实施例1和比较例3中的T_AN低20℃；然而，在记录材料P中没有出现皱褶。这是因为在本实施例中，与在实施例1的情况相比，图像区域AI较宽，并且非图像区域AP较窄，因此容易维持加压辊208的凹顶量。在比较例4的设定中，非片材经过区域温度T_AN进一步降低20℃，然而，电力减少，但记录材料P在60打印份中的5份中表现出轻微的皱褶。这揭示了，非片材经过区域温度T_AN需要根据图像区域和非图像区域来设定，以便抑制皱褶的出现并最大化电力节省。因此，为了抑制皱褶的出现并最大化电力节省，优选地取决于其他片材经过条件适当地改变非片材经过区域温度T_AN。在例如具有大基重并因此不容易出现皱褶的记录材料P行进的情况下，非片材经过区域温度T_AN可以被降低；相反，例如，在诸如高湿度环境之类的有可能出现皱褶的情况下，非片材经过区域温度T_AN可以被升高。可以根据加压辊208的累积使用状态和记录材料P的片材经过间隔来改变非片材经过区域温度T_AN。

因此，在本实施例中，出于最大化记录材料中的皱褶抑制和最大化电力节省的目的，已经说明了根据片材经过条件适当地设定非片材经过区域温度T_AN的需要。

实施例3

接下来，将说明遵循图8B的模式的记录材料P(片材宽度155mm、片材长度297mm、图像宽度108mm、基重60g/m²)行进的本实施例的示例。表5列出了本实施例中每个加热区域的控制温度。除了加热区域A₂在本文中是图像区域AI之外，本实施例中的图像模式与实施例2(表3)的图像模式相同。因此，加热区域A₂的控制温度被设定为作为图像区域温度T_AI的250℃，，而加热区域A₁的控制温度被设定为220℃。

表5

实施例3中的温度控制

在加热区域A₁的控制温度与实施例3中相同的比较例4(表3)中，片材皱褶出现频率为60张中的5张(表4)。在本实施例中，相比之下，在60打印份的记录材料P(片材宽度155mm、片材长度108mm、图像宽度93mm、基重60g/m²)行进时的片材皱褶出现频率为60张中的0张。这是因为在比较例4中，加热区域A₂是非图像区域AP，而在本实施例中，加热区域A₂是图像区域AI。具体地，以上结果是由以下事实推导的：图像区域温度T_AI高，为250℃，因此，即使相邻加热区域A₁的温度低，为220℃，也可以容易地维持加压辊208的凹顶。

表6列出了此时定影膜202的表面温度。使用非接触式温度检测设备从外部测量定影膜202的表面温度。

表6

实施例3中的定影膜表面温度

表6揭示了，作为记录材料P的非片材经过区域的加热区域A₁和A₇中的定影膜温度比作为记录材料P的片材经过区域的加热区域A₂、A₃、A₄、A₅、A₆的定影膜温度高20℃或更多。经发现，由于定影膜202的端部的高温通过与加压辊208直接面对面接触而作用在加压辊208上，因此也通过这些使加压辊208成功地被凹顶化。加热区域A₁和加热区域A₇具有相同的定影膜温度。这表明加压辊208的端部处的热膨胀量是均衡的。经发现，结果，使记录材料P从中心区域朝向边缘部分PE拉伸的力也均匀地作用在左侧和右侧，这导致皱褶的抑制。另一方面，如在实施例1和2中说明的，在加热区域A₁和A₇的非片材经过区域中，来自发热块的热没有被记录材料P夺走，因此可以维持电力节省，而没有造成电力消耗的显著增加。

如以上说明的，在本实施例中，通过控制引起抑制记录材料中的皱褶的效果，使得定影膜中的记录材料的非片材经过区域的温度高于记录材料的片材经过区域内的温度。

虽然已经参考示例性实施例描述了本发明，但要理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (5)

1.一种图像加热设备，包括：

加热构件，所述加热构件设置有加热器，所述加热器具有在与记录材料的输送方向垂直的方向上并置的多个加热元件；

辊，所述辊通过压靠加热构件形成夹持部，并且所述辊旋转，使得所述辊的周长在与所述输送方向垂直的方向上从中心部分朝向端部增加；以及

控制部，所述控制部对供应到所述多个加热元件的电力独立地进行控制；

其中，图像加热设备利用来自加热器的热对形成在记录材料上的图像进行加热，并且

其中，控制部将被设定以便向所述多个加热元件当中的、与在夹持部处在加热元件的整个宽度上记录材料不经过的非片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度设定为高于被设定以便向与在夹持部处记录材料经过的片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度当中的最低控制目标温度。

2.根据权利要求1所述的图像加热设备，

其中，与设定所述最低控制目标温度的加热元件对应的片材经过区域是记录材料上没有形成图像的区域经过的非图像区域。

3.根据权利要求1所述的图像加热设备，

其中，与设定所述最低控制目标温度的加热元件对应的片材经过区域是与非片材经过区域相邻的片材经过区域。

4.根据权利要求1、2或3所述的图像加热设备，

其中，加热构件具有在内侧部署有加热器的管状膜，夹持部跨所述膜由加热器和所述辊形成，并且记录材料上的图像经由所述膜被加热。

5.一种图像形成装置，包括：

图像形成部，在所述图像形成部中在记录材料上形成图像；以及

定影部，所述定影部将形成在记录材料上的图像定影到记录材料，

定影部具有：

加热构件，所述加热构件设置有加热器，所述加热器具有在与记录材料的输送方向垂直的方向上并置的多个加热元件；

辊，所述辊通过压靠加热构件形成夹持部，并且所述辊旋转，使得所述辊的周长在与所述输送方向垂直的方向上从中心部分朝向端部增加；以及

控制部，所述控制部对供应到所述多个加热元件的电力独立地进行控制；

其中，定影部利用来自加热器的热对形成在记录材料上的图像进行加热，并且

其中，控制部将被设定以便向所述多个加热元件当中的、与在夹持部处在加热元件的整个宽度上记录材料不经过的非片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度设定为高于被设定以便向与在夹持部处记录材料经过的片材经过区域对应的加热元件供应电力的控制目标温度当中的最低控制目标温度。