专利名称：定影装置、图像形成设备、以及定影方法
技术领域：
本发明涉及定影装置、图像形成设备、以及定影方法。
背景技术：
在图像形成设备中，定影装置消耗大量电力来散发热能。当前已知一些减少热能耗散浪费的技术。例如，日本未经审查的专利申请公开N0.2003-307964披露了一种技术，用于确定图像区和非图像区，并且设定定影装置对非图像区的目标控制温度，使其低于定影装置对图像区的目标控制温度。
发明内容
据此，本发明的目的是，使得在定影装置将色调剂定影至记录媒体上的情况下能省电，其中在不进行定影色调剂时减少功耗。根据本发明的第一方面，提供一种定影装置，包括:定影单元、电力控制器、施压单元、以及定时控制器。定影单元利用热发生器所产生的热在预定的传送方向传送的记录媒体上使色调剂定影。电力控制器控制供电用于加热定影单元。施压单元向处于施压单元与定影单元之间所形成咬合部中的记录媒体施加压力。在比记录媒体的传送方向的前缘到达咬合部的到达时刻提前预定时段的时间，定时控制器控制电力控制器以开始供电。根据本发明的第二方面，在比记录媒体的传送方向的后缘通过咬合部的通过时刻提前预定时段的时间，定时控制器控制电力控制器以停止供电。根据本发明的第三方面，本定影装置进一步包括磁场产生单元，其产生交变磁场，用于通过电磁感应使热发生器产生热。电力控制器控制向磁场产生单元的供电。
根据本发明的第四方面，本定影装置进一步包括温度检测器，其检测热发生器的温度。定时控制器从温度检测器获取热发生器的温度，以及，从定时控制器输出用于控制电力控制器的信号的输出时间点、到定时控制器确定热发生器的温度由参比温度变化超出预定值的时间点，根据上述两个时间点之间的时段确定该预定时段。根据本发明的第五方面，在定影单元开始定影色调剂之前，预先确定该预定时段。根据本发明的第六方面，提供一种图像形成设备，包括转印部以及上述定影装置。转印部将色调剂图像转印于记录媒体上。在由转印部转印有色调剂图像的记录媒体上，定影装置使色调剂定影。根据本发明的第七方面，提供一种定影方法，包括:利用由热发生器所产生的热，在预定的传送方向传送的记录媒体上使色调剂定影；控制供电以加热定影单元；向处于咬合部中的记录媒体施加压力；以及，在比记录媒体的传送方向前缘到达咬合部的到达时刻提前预定时段的时间，控制供电以开始供电。根据本发明的第一方面、第六方面、以及第七方面，在定影装置使色调剂在记录媒体上定影的情况下，与在记录媒体到达咬合部的时间一直在持续供电的情况相比，可以减少没有进行色调剂定影时的电力消耗。
根据本发明的第二方面，在定影装置于记录媒体上定影色调剂的情况下，与在记录媒体通过咬合部之后持续供电的情况相比，可减少没有进行色调剂定影时的电力消耗。根据本发明的第三方面，在定影装置使热发生器通过电磁感应发热将色调剂定影于记录媒体上的情况下，可减少没有进行色调剂定影时的电力消耗。根据本发明的第四方面，在定影装置使色调剂定影于记录媒体上的情况下，可在记录媒体通过咬合部时允许热发生器发热。根据本发明的第五方面，在定影装置开始将色调剂定影于记录媒体上之后以及在没有进行色调剂定影时，可减少电力消耗。
下面，基于附图，具体说明本发明的实施例，其中:图1示意性图示图像形成设备的内部结构；图2是于传送方向上游侧观察定影部的剖视图；图3是从宽向任一侧观察定影部的剖视图；图4是定影带的剖视图；图5是图示用于感应加热导电发热层的结构方块图；图6是图示定影部操作的流程
图7图示响应时段的测量；图8是图示纸张与温度升高之间关系的时序图；图9图示根据第一变化例的响应时段；以及图10是图示根据第一变化例的定影过程(定影处理)的时序图。
具体实施例方式图1示意性图示根据本发明实施例的图像形成设备I的内部结构。图像形成设备I可以是具有复印机、打印机、扫描仪、传真机等功能的设备。图像形成设备I具有:壳体100a，其包括片材容纳部10 ;供给辊20 ;传送辊30，其包括传送辊30a、30b ;转印部40 ;定影部50 ;以及排出辊60。片材容纳部10收纳纸张P，其为记录媒体的示例。供给辊20与收纳在片材容纳部10中的各纸张P接触，并且沿传送路径Pl供给纸张P。传送辊30传送由供给辊20供给的纸张p。在转印部40形成色调剂图像所在的定时，传送辊30传送纸张P。转印部40将色调剂图像转印到由传送辊30传送的纸张P上。转印部40包括导体41和转印辊42。转印部40执行充电、曝光、以及显影，以在导体41上形成色调剂图像。转印辊42将形成在导体41上的色调剂图像转印到纸张P上。各纸张P上转印有色调剂图像的面(与导体41接触的面)下文称为纸张P的“正面”。定影部50是定影装置的示例，其将由转印部40转印到纸张P上的色调剂图像定影。排出辊60将色调剂图像已定影的纸张P从图像形成设备I排出。图像形成设备I进一步包括控制器、通信部、存储器、以及供电部，这些部件在图1中未示出。控制器控制上述图像形成设备I中各部件的操作。控制器可以是包括中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、以及随机存取存储器(RAM)的计算机。通信部与外部装置诸如个人计算机或传真机连接，并且向外部装置发送/从外部装置接收图像数据。存储器包括存储待由控制器使用的数据及程序的装置，例如，硬盘驱动器(HDD)。供电部供给操作图像形成设备I中各部件所需的电力。采用上述结构，图像形成设备I在沿传送路径Pl传送纸张P的同时，在各纸张P正面形成并定影色调剂图像。下文中，将传送各纸张P所在的方向简称为“传送方向”，而垂直于传送方向的方向称为“宽向”。另外，各纸张P于其宽向的长度下文称为“各纸张P的宽度”。图2和图3是图示根据本发明实施例的定影部50内部结构的剖视图。图2是于纸张P传送方向上游侧观察定影部50的图，而图3是于纸张P宽向任一侧观察定影部50的图。如图2和图3所示，定影部50具有:包括定影带51的支撑件58、加压辊52、以及感应加热(IH)加热器53。定影带51是定影单元的示例，加压辊52是施压单元的示例，而IH加热器53是磁场产生单元的示例。图4是定影带51的剖视图。定影带51可以是初始具有圆筒形状的环形带件，以及，可以具有例如30毫米直径和380毫米的宽向长度。定影带51具有多层结构，包括基层511、导电发热层512、弹性层513、以及表面防粘层514。基层511由耐热片状件形成，其支撑薄层的导电发热层512，并且获得整个定影带51的机械强度。此外，基层511的形成材料和厚度为，能够获得允许磁场穿透的特性(相对磁导率、电阻率)。也就是，基层511不会或不容易在受到磁场作用时发热。具体而言，基层511由例如非磁性金属材料形成，诸如厚度大于或等于30微米(μ m)且小于或等于200微米的非磁性不锈钢、厚度大于或等于60微米且小于或等于200微米的树脂材料、或者任何其他合适的材料。导电发热层512是热发生器的示例，其是用IH加热器53所产生的交变磁场感应方式加热的层。导电发热层512是交变磁场于厚度方向穿过进而在其中产生涡流流动的层。交变磁场的频率可以是例如大于或等于20千赫(kHz)且小于或等于100千赫。导电发热层512构造成，使得频率大于或等于20千赫且小于或等于100千赫的交变磁场进入并从中穿过。导电发热层512的材料示例可以包括金属元素(elemental metals),诸如金(Au)、银(Ag)、.! (Al)、铜(Cu)、锌(Zn)、锡(Sn)、铅(Pb)、铋(Bi)、铍(Be)、锑(Sb)以及其合金。具体而言，导电发热层512可以由非磁性金属(具有大约为I的相对磁导率的顺磁性材料)形成，诸如铜，具有的厚度为大于或等于2微米且小于或等于20微米，而电阻率小于或等于2.7X10_8欧姆 米(Ω.m)。为了减小将定影带51加热到将色调剂图像定影至各纸张P必需温度(下文称为“定影温度”)所要求的时段(下文称为“预热时间”)，导电发热层512形成得较薄以减小热容量。弹性层513由硅橡胶等耐热弹性体形成。弹性层513根据转印到纸张P上的色调剂图像的凹凸不平变形，以给色调剂图像均匀地供热。例如，弹性层513可以由厚度大于或等于100微米且小于或等于600微米、以及硬度大于或等于10°且小于或等于30° (JIS-A)的硅橡胶形成。由于表面防粘层514的表面与保持在纸张P上的未定影色调剂图像直接接触，表面防粘层514可以由色调剂剥离能力高的材料形成。表面防粘层514的材料示例可以包括四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)、聚四氟乙烯(PTFE)、有机硅共聚物、以及其复合层。如果表面防粘层514太薄，表面防粘层514耐磨性会不足，并且定影带51的寿命变短。另一方面，如果表面防粘层514太厚，定影带51的热容量会太大，而达到定影温度所需要的时间会变长。据此，考虑耐磨性与热容量之间的平衡，可以将表面防粘层514的厚度设定为例如大于或等于I微米且小于或等于50微米。
回到图3，利用导电发热层512所产生的热，定影带51将色调剂图像定影于纸张P上。加压辊52对处于加压辊52与定影带51之间所形成咬合部N中的纸张P施加压力。加压辊52布置成面对定影带51。IH加热器53产生交变磁场，用于通过电磁感应使定影带51的导电发热层512发热。定影带51在其圆筒形状内部包括加压垫56。加压垫56可以由硅橡胶、氟橡胶等弹性体形成，并且在面对加压辊52的位置处由保持架55进行支撑。加压垫56布置成介由定影带51受到加压辊52压迫，以及，在加压垫56与加压辊52之间形成咬合部N。此外，加压垫56在咬合部N的入口侧(或者在纸张P传送方向的上游侧)具有预咬合区56a，而在咬合部N的出口侧(或者在纸张P传送方向的下游侧)具有后咬合区或剥离咬合区56b。预咬合区56a和剥离咬合区56b设定为具有不同的咬合压力。预咬合区56a形成为具有弧形形状，其符合于加压辊52的外周面。剥离咬合区56b形成为受到来自加压辊52表面的局部较高咬合压力的压迫，使得定影带51通过剥离咬合区56b时定影带51的曲率半径减小。剥离咬合区56b允许通过咬合部N的纸张P在与定影带51表面分开的方向卷曲(下卷曲)，以便于纸张P从定影带51表面剥离。另外，如图2所示，在定影带51中，保持架55的宽向两端由支撑件58进行支撑，使得保持架55旋转。当由驱动机构(未示出)使定影带51与加压辊52互相接触时，加压辊52在整个宽度上压迫定影带51。由于定影带51与加压棍52之间的摩擦力，定影带51旋转以跟随加压辊52。 当由驱动机构使加压辊52与定影带51分离时，驱动力中断，以及定影带51停止旋转。回到图3，加压辊52是包括弹性层521和防粘层522的圆筒状件。弹性层521可以是耐热且具有弹性的，以及，可以由例如发泡硅橡胶等形成。防粘层522是与纸张P接触的层，以及，可以由与纸张P剥离能力高的材料形成。防粘层522可以是例如耐热树脂涂层或耐热橡胶涂层，诸如含碳PFA涂层。防粘层522可以具有例如50微米的厚度。加压辊52可以具有例如28毫米直径以及390毫米的宽向长度。加压辊52布置成沿定影带51的保持架55延伸，并且利用驱动机构(未示出)使加压辊52相对于定影带51于箭头A所示方向移动，以使其与定影带51接触或与之分开。如图2所示，加压辊52具有延伸贯穿其旋转中心的旋转轴54。旋转轴54的两端由支撑件58支撑，使得旋转轴54旋转。进一步支撑旋转轴54的两端，使得旋转轴54可以于定影带51的支撑方向在预定范围内移动。齿轮57固定于旋转轴54 —端,并且向旋转轴54传送来自驱动电机70的驱动力。获得驱动力时，加压辊52于图3中由箭头b所示的方向旋转。随着加压辊52的旋转，定影带51也于箭头c所示的方向旋转。当定影带51和加压辊52旋转时，加压辊52压迫定影带51，并且在加压辊52与定影带51接触的位置处形成咬合部N。当转印有色调剂图像的纸张P已传送通过咬合部N时，由热和压力使色调剂图像定影于纸张P。图5是图示定影部50中用于感应方式加热导电发热层512的结构的方块图。在图5中，定影部50包括电源501、电力控制器502、定时控制器503、IH加热器53、导电发热层512、以及温度传感器504(其为温度检测器的示例)。电源501给IH加热器53供电。供电时，IH加热器53产生交变磁场以感应方式加热导电发热层512。电力控制器502可以是包括CPU、RAM、以及ROM的计算机，并且控制来自电源501的电力输出。定时控制器503可以是包括CPU、RAM、以及ROM的计算机，并且控制电力控制器502。定时控制器503向电力控制器502输出指示供电开始的信号(下文称为“开始信号”)、以及指示供电停止的信号(下文称为“停止信号”)。温度传感器504检测导电发热层512的温度，并且将检测到的温度输出至定时控制器503。温度传感器504可以设置在定影带51的圆筒形状内部。获得导电发热层512的温度时，定时控制器503重新产生开始信号或停止信号，并将所产生的开始信号或停止信号输出至电力控制器502。在所示示例中，定时控制器503输出开始信号或停止信号所要求的时间达100毫秒(ms)。电力控制器502输出用于控制电源501的控制信号所要求的时间也达100毫秒。定时控制器503和电力控制器502彼此独立，来自定时控制器503以及电力控制器502的开始信号及停止信号的输出定时可以不必互相同步。定时控制器503以50毫秒间隔获取由温度传感器504测量的导电发热层512的温度。考虑到电力控制器502和定时控制器503的处理时间以及获取温度的间隔，定时控制器503输出用于控制电力控制器502的信号所在时间点与定时控制器503获取导电发热层512温度所在时间点之间的时间间隔是响应时段，其长达250毫秒。本实施例基于这样的理想条件，其中定影带51的热容量为零，并且导电发热层512的温度在供电的同时达到最高温度。当接通图像形成设备I的供电时确定响应时段，并且，可以根据不同条件诸如卡纸恢复，改变响应时段。考虑定影部50将色调剂图像定影至纸张P上时的电力控制策略。如果在纸张输出与另一纸张进入之间的间隔期间继续电源501的供电，尽管没有定影色调剂图像，也会消耗电力。因此，理想的是，减少在纸张输出与另一纸张进入之间间隔期间的电力消耗。在下文说明中，各纸张P中位于其传送方向前缘侧的边到达咬合部N入口所在的时间点称为“到达时刻”。另外，各纸张P中位于其传送方向后缘的边通过咬合部N出口所在的时间点称为“通过时刻”。如果时间控制器503在到达时刻处输出开始信号，并且在通过时刻处输出停止信号，则相对于纸张P通过咬合部N的定时，按上述响应时段，接通以及断开IH加热器53磁场产生定时被延迟。所以，在本发明的实施例中，执行下述过程。图6是图示根据本发明实施例的定影部50操作的流程图。步骤SI至S6的过程是测试过程，用于计算响应时段 ，并且，没有进行色调剂图像转印或定影。在步骤S7至SlO的过程中，使用所测量的响应时段转印并定影色调剂图像。触发事件发生时，例如，接通图像形成设备I的供电时，开始下列过程。接通图像形成设备I的供电时，在开始下列过程之前，定时控制器503获取导电发热层512的温度。定时控制器503以50毫秒间隔从温度传感器504获取导电发热层512的温度Tg，并且将温度Tg作为温度TO存储在RAM中。温度TO是判断温度中是否出现变化的参比温度，并且可以等于例如在一个周期以前(或50毫秒以前)的时间点所获取的温度Tg，或者可以等于在一个或多个周期以前的多个时间点所获取温度Tg的平均值。在步骤SI，定时控制器503向电力控制器502输出开始信号。此时，定时控制器503在RAM中存储定时控制器503输出开始信号时的输出时间点t0。输入开始信号时，电力控制器502向电源501输出开始供电的控制信号(步骤S2)。当从电源501供电时，IH加热器53感应方式加热导电发热层512。感应加热允许导电发热层512的温度升高。在步骤S3，定时控制器503从温度传感器504获取导电发热层512的温度Tg。定时控制器503每隔50毫秒获取温度Tg。从温度传感器504获得温度Tg后，定时控制器503将温度Tg存储在RAM中。进一步，定时控制器503基于所获取的温度Tg更新温度T0。在步骤S4，定时控制器503判断从温度传感器504获取的温度Tg与温度TO相比变化是否已超过预定值。具体而言，定时控制器503从RAM读取温度Tg以及温度T0，并且判断温度Tg是否比温度TO高出预定门限Tth (例如，2°C)或更多。如果确定温度变化已超过预定值(步骤S4中是)，定时控制器503使过程(处理进程)前进至步骤S5。此时，定时控制器503将确定温度变化超过预定值的时间点tx存储在RAM中。如果确定温度变化没有超过预定值(步骤S4中否)，定时控制器503使过程返回至步骤S3，并获取新温度Tg。在步骤S5，定时控制器503向电力控制器502输出停止信号。输入停止信号时，电力控制器502向电源501输出用于停止供电的控制信号。使电源501供电停止时，IH加热器53停止导电发热层512的感应加热。结果，导电发热层512的温度下降，以及，导电发热层512的温度回到温度T0。在步骤S6，定时控制器503计算响应时段tR，其为预定时段的示例。定时控制器503从RAM读取输出时间点t0和时间点tx，并计算响应时段tR。图7图不响应时段tR。电力P表不来自电源501的供电。温度T表不导电发热层512的温度。横轴表不时间。在输出开始信号的输出时间点t0处，电源501处于断开状态(没有供电)，以及，导电发热层512具有温度TC。当在输出时间点t0输出开始信号时，在自输出时间点t0经过时段td之后，开始从电源501向IH加热器53供电(“电力接通”)。给IH加热器53供电时，导电发热层512的温度上升。电力P的大小设定为使得导电发热层512的最高温度Tm大于定影温度的值。定时控制器503每隔例如50毫秒获取导电发热层512的温度Tg。此外，利用所获取的温度Tg，定时控制器503判断导电发热层512的温度是否已变化。在图7中，定时控制器503在时间点tlO以及时间点til判断温度Tg自温度TO的变化是否超过预定值。在时间点tlO，确定导电发热层512的温度没有变化(步骤S4中否)。在时间点tll，导电发热层512的温度已达到最高温度Tm，因此，确定导电发热层512的温度变化已超过预定值(步骤S4中是)。所以， 在图7中，时间点tll与时间点tx对应。在所示示例中，假设导电发热层512的热容量为零。因此，时间点tx等效于导电发热层512的温度达到定影温度的时间点。在这种情况下，根据从输出时间点t0到时间点tx所经过的时间，计算响应时段tR。也就是，响应时段tR使用下式(I)进行计算:tR=tx_t0 (I)由于以预定间隔ti (例如，ti=50毫秒)检测温度，在实际响应时段td与计算响应时段tR之间有闻达值ti的差。也就是，(tR-td)≤ ti (2)据此,响应时段tR是定时控制器503输出开始信号所在时间点与确定导电发热层512的温度已达到定影温度所在时间点之间的时间间隔。定时控制器503将计算的响应时段tR存储在RAM中。通过步骤SI至S6的过程，在纸张P上定影色调剂图像的过程(下文称为“定影过程”)开始之前，预先确定响应时段tR。回到图6，在步骤S7，定时控制器503判断定影过程是否已发生。利用来自图像形成设备I中CPU的信号，识别定影过程的发生。如果确定定影过程发生(步骤S7中是)，定时控制器503使过程进行至步骤S8。如果确定定影过程没有发生(步骤S7中否)，定时控制器503使过程等待定影过程发生。 在步骤S8，定时控制器503估算纸张P到达咬合部N的到达时刻ta以及纸张p通过咬合部N的通过时刻tp。定时控制器503从位置传感器(未示出)获取指示纸张P的位置信息。位置传感器可以包括在例如传送辊30中，并且在传送辊30处检测各纸张P的到达及通过。基于从位置传感器获取的指示纸张P位置的信息，定时控制器503估算到达时刻ta及通过时刻tp。在步骤S9，定时控制器503输出开始信号及停止信号。定时控制器503在到达时刻ta之前响应时段tR的时刻(即:ta-tR)输出开始信号，并且在通过时刻tp之前响应时段tR的时间(即:tp-tR+ti)输出停止信号。为了保证在通过时刻之前执行定影，在输出停止信号的时间加上了最后项(“+ti”)。如果此项不存在，由于参照图7所述的时段td与响应时段tR之间的差异，有可能无法由(tR-td)给出的时段执行定影。在步骤S10，定时控制器503判断是否有后续定影过程待执行。如果待执行后续定影过程(步骤SlO中是)，定时控制器503使过程返回步骤S8。如果没有后续定影过程待执行(步骤SlO中否)，定时控制器503结束本过程。图8是时序图，图示定影过程中各纸张P通过咬合部N的时段与导电发热层512的温度升高之间的关系。供自电源501的电力P的波形表示为方波，并且使供自电源501的电力P接通及断开。根据电力P的接通与断开，温度T在最高温度Tm与低于定影温度的温度TO之间变化。在图8中，作为示例，在四张纸P上执行定影过程。在“纸张P”那一行，箭头表示各张纸P通过咬合部N的时段。在从时间点tl至时间点t2的时段内、从时间点t3至时间点t4的时段内、从时间点t5至时间点t6的时段内、以及从时间点t7至时间点t8的时段内，四张纸P分别通过咬合部N。也就是,纸张P的到达时刻ta是tl、t3、t5、t7,而纸张P的通过时刻tp是t2、t4、t6、t8。在图8中，定时控制器503在时间点tj输出开始信号，时间点tj在到达时刻tl、t3、t5、t7之前响应时段tR处。结果，在到达时刻tl、t3、t5、t7之前接通来自电源501的供电，并且，温度T变化至最高温度Tm。另外，定时控制器503在时间点tk输出停止信号，时间点tk在通过时刻t2、t4、t6、t8之前响应时段tR处。结果，在通过时刻t2、t4、t6、t8之后，断开来自电源501的供电，并且，温度T变化至温度TO0在纸张P通过咬合部N期间，即在从时间点tl至时间点t2、从时间点t3至时间点t4、从时间点t5至时间点t6、以及从时间点t7至时间点t8的时段内，温度T等于最高温度Tm。藉此，使色调剂图像在纸张P上定影。此外，在没有纸张P通过咬合部N期间，即在从时间点t2至时间点t3、从时间 点t4至时间点t5、从时间点t6至时间点t7的时段内，断开来自电源501的供电。因此，与在输出纸张与输入另一纸张之间的间隔期间持续供电相比，电力消耗可以降低。变化例本发明并不局限于上述实施例，而是可以做出多种变化。下面说明一些变化例。下列变化的两种或多种可以组合使用。第一变化例上述实施例基于定影带51的热容量示例为零的理想条件。然而，实际上，定影带51的热容量不是必需为零，以及，温度T随时间的变化不是必需表示为完全方波。也就是，在给IH加热器53供电的时间点与导电发热层512的温度达到最高温度Tm的时间点之间，可以有时间延迟。如果考虑了此时间延迟，计算响应时段tR所用的方法并不局限于上述实施例中所述的方法。图9图示根据第一变化例的响应时段tR。类似于图7，在输出时间点t0输出开始信号，以及，在自输出时间点to经过时段td之后，从电源501供电。供电时，导电发热层512的温度开始上升。由于定影带51具有热容量，如上所述，在导电发热层512的温度从温度TO达到最高温度Tm之前有时间延迟tL。在图9中，定时控制器503在时间点t20和时间点t21判断温度Tg是否自温度TO变化。在时间点t20，导电发热层512具有温度TO，因此，确定导电发热层512的温度没有变化(步骤S4中否)。在时间点t21，导电发热层512具有温度Tl。在图示示例中，假设(Tl-TO)彡Tth，并且确定导电发热层512的温度已经从温度TO变化超出预定值(步骤S4中是)。所以，在图9中，时间点t21与时间点tx对应。定时控制器503估算响应时段tR。可以使用例如时间点t0、时间点tx、温度T0、以及温度Tg(在图9中，温度Tl)，估算响应时段tR。具体而言，通过将时间点t0、时间点tx、温度TO、以及温度Tg代入表示导电发热层512的温度随时间变化的算式，定时控制器503估算响应时段tR。定时控制器503在上述实施例中所述的时间输出开始信号及停止信号。图10是图示根据第一变化例的定影过程的时序图。在图10中，定时控制器503在时间点tj输出开始信号，时间点tj在到达时刻tl、t3、t5、t7之前响应时段tR处。当输出开始信号时，在到达时刻tl、t3、t5、t7之前时间延迟tL的时间点处，接通来自电源501的供电。接通供电时，导电发热层512的温度T在等于时间延迟tL的时段内达到最高温度Tm。结果，在到达时刻七1、丨3、丨5、丨7处导电发热层512的温度1'达到最高温度1'111。此外，定时控制器503在时间点tk输出停止信号，时间点tk在通过时刻t2、t4、t6、t8之前响应时段tR处。输出停止信号时，在通过时刻t2、t4、t6、t8处断开来自电源501的供电。断开供电时，导电发热层512的温度T经过等于时间延迟tL的时段变化至温度TC。第一变化例基于这样的假设，导电发热层512的温度随时间的下降率等于导电发热层512的温度的上升率。以这种方式，即使定影带51具有热容量，与在纸张输出和另一纸张输入之间的间隔期间持续供电相比，电力消耗也可以较低。第二变化例考虑到定影带51的热容量，计算响应时段tR所用的方法并不局限于在第一变化例中所述的方法。通过直接测量导电发热`层512的温度达到最高温度Tm所需的时间，可以计算响应时段tR。在这种情况下，在图6的步骤S4中，定时控制器503判断从温度传感器504获取的温度Tg是否已达到最高温度Tm。第三变化例在上述实施例中，在输出开始信号的情况下计算响应时段tR，并且在输出开始信号时以及输出停止信号时都使用该响应时段tR。用来断开供电的响应时段tR可能不同于用来接通供电的响应时段tR。例如，如果导电发热层512的温度随时间的下降率低于导电发热层512的温度随时间的上升率，用来断开供电的响应时段tR会长于用来接通供电的响应时段tR。与之相反，用来断开供电的响应时段tR会短于用来接通供电的响应时段tR。第四变化例输出开始信号时以及输出停止信号时可以分别测量响应时段tR。输出停止信号时所测量的响应时段tR是，在例如定时控制器503输出停止信号所在的时间点与确定导电发热层512的温度低于温度TO超过预定值所在的时间点之间的时间间隔。在这种情况下，在图6的步骤S6，定时控制器503计算对开始信号的响应时段tR和对停止信号的响应时段tR。在步骤S9，在到达时刻ta之前对开始信号的响应时段tR的时间，定时控制器503输出开始信号，以及，在通过时刻tp之前对停止信号响应时段tR的时间，定时控制器503输出
停止信号。第五变化例在定影过程中，响应时段可以不是必需用于开始信号输出与停止信号输出二者。响应时段tR可以用于开始信号输出或停止信号输出中的任意一个。例如，开始信号在采用响应时段tR的情况下输出，而停止信号可以在通过时刻tp输出。第六变化例响应时段tR的计算可以不必在作为触发事件的接通供电时开始。响应时段tR可以在执行定影过程之前的任意时间进行计算。例如，当重复执行定影过程时，响应时段tR可以在连续定影过程之间计算。在这种情况下，为了防止导电发热层512执行过度加热，当导电发热层512的温度低于预定温度时，定时控制器503可以计算响应时段tR。第七变化例响应时段tR可以计算不止一次。响应时段tR可以执行计算并且更新多次。例如，如果在某次定影过程与后续定影过程之间计算响应时段tR，而且新计算的响应时段tR与原先响应时段tR之差大于预定值，则可以更新响应时段tR。在另一示例中，可以在定影过程期间，计算响应时段tR。在这种情况下，定时控制器503测量输出开始信号所在的时间点与从温度传感器504获取到的温度大于或等于预定温度所在时间点之间的时间间隔，并且计算响应时段tR。第八变化例在输出一张纸与输入另一张纸之间可以不是必需断开来自电源501的供电。可以在例如转印有色调剂图像的一个图像区输出与转印有色调剂图像的另一图像区输入之间的间隔期间，断开来自电源501的供电。在这种情况下，在图6的步骤S8中，定时控制器503获取纸张P上的图像区到达咬合部N的时间点作为到达时刻ta，并且获取纸张P上的图像区通过咬合部N的时间点作为通过时刻tp。第九变化例在导电发热层512上执行感应加热的结构并不局限于图5中所示。例如，定时器503的一些或所有功能可以由图像形成设备I的控制器执行。第十变化例本发明还可以实施为一种程序，使图像形成设备I中或上述定影装置(例如定影部50)的计算机执行图6所示的过程。此程序可以存储并设置于计算机可读存储介质诸如磁记录媒体(例如，磁带或磁盘(HDD、软盘(FD)))、光记录媒体(例如，光盘(压缩光盘(⑶)或数字通用光盘(DVD)))、磁光盘记录媒体、或半导体存储器(例如，快闪ROM)上。程序也可以经由网络诸如因特网下载。第^^一变化例定影单元并不局限于定影带51。定影单元可以具有例如蓄热板，通过电磁感应进行加热以实现高生产率。蓄热板是由热敏磁性合金形成的部件，并且布置成沿定影带51的内周面与定影带51接触。蓄热板的厚度及材料调整为，使其在由IH加热器53所产生的交变磁场中通过电磁感应发热。由蓄热板所发出的热供 至定影带51。以这种方式，包括蓄热板的定影装置可以允许由来自蓄热板所发热以及来自定影带51所发热使定影带51升温。因此，这种定影装置可以在提高用IH加热器53电磁感应加热的效率，同时，避免定影带51的温度降低，从而，获得高生产率。在另一示例中，定影单元可以不必为带状，而是可以具为辊状。在又一示例中，定影带51可以具有单一材料的单层结构。例如，定影带51可以具有金属诸如镍(Ni)形成的单层，其具有大约50微米的厚度。其他变化例由电力控制器502和定时控制器503执行的过程可以由单个控制器执行。另外，电力控制器502和定时控制器503的一些或全部功能可以由图像形成设备I的控制器实现。出于说明和描述的目的，给出了本发明实施例的上述说明。这并不表示将本发明穷举或者局限于所披露的确切形式。易于理解，本领域技术人员可以对上述实施方案进行多种修改和变化。选择并描述本发明实施例是为了更好地理解本发明的原理及其实践应用，从而使本领域技术人员能理解本发明用于不同实施方式，并且具有适合于所期望特定用途的多种变化。本发明的范 围由所附权利要求及其等效置换所限定。
权利要求
1.一种定影装置，包括: 定影单元，其利用由热发生器所产生的热在预定的传送方向传送的记录媒体上使色调剂定影； 电力控制器，其控制供电用于加热所述定影单元； 施压单元，其向处于所述施压单元与所述定影单元之间所形成咬合部中的所述记录媒体施加压力；以及 定时控制器，在比所述记录媒体的传送方向前缘到达所述咬合部的到达时刻提前预定时段的时间，所述定时控制器控制所述电力控制器以开始供电。
2.根据权利要求1所述的定影装置，其中，在比所述记录媒体的传送方向的后缘通过所述咬合部的通过时刻提前预定时段的时间，所述定时控制器控制所述电力控制器以停止供电。
3.根据权利要求1所述的定影装置，进一步包括磁场产生单元，其产生交变磁场，用于通过电磁感应使所述热发生器发热， 其中，所述电力控制器控制向所述磁场产生单元供电。
4.根据权利要求2所述的定影装置，进一步包括磁场产生单元，其产生交变磁场，用于通过电磁感应使所述热发生器发热， 其中，所述电力控制器控制向所述磁场产生单元供电。
5.根据权利要求1所述的定影装置，进一步包括温度检测器，其检测所述热发生器的温度， 其中，所述定时控制器从所述温度检测器获取所述热发生器的温度，以及 其中，从所述定时控制器输出用于控制所述电力控制器的信号的输出时间点、到所述定时控制器确定所述热发生器温度由参比温度变化超出预定值的时间点，根据上述两个时间点之间的时段确定所述预定时段。
6.根据权利要求2所述的定影装置，进一步包括温度检测器，其检测所述热发生器的温度， 其中，所述定时控制器从所述温度检测器获取所述热发生器的温度，以及 其中，从所述定时控制器输出用于控制所述电力控制器的信号的输出时间点、到所述定时控制器确定所述热发生器温度由参比温度变化超出预定值的时间点，根据上述两个时间点之间的时段确定所述预定时段。
7.根据权利要求3所述的定影装置，进一步包括温度检测器，其检测所述热发生器的温度， 其中，所述定时控制器从所述温度检测器获取所述热发生器的温度，以及 其中，从所述定时控制器输出用于控制所述电力控制器的信号的输出时间点、到所述定时控制器确定所述热发生器温度由参比温度变化超出预定值的时间点，根据上述两个时间点之间的时段确定所述预定时段。
8.根据权利要求4所述的定影装置，进一步包括温度检测器，其检测所述热发生器的温度， 其中，所述定时控制器从所述温度检测器获取所述热发生器的温度，以及 其中，从所述定时控制器输出用于控制所述电力控制器的信号的输出时间点、到所述定时控制器确定所述热发生器的温度由参比温度变化超出预定值的时间点，根据上述两个时间点之间的时段确定所述预定时段。
9.根据权利要求1至权利要求8中任一项权利要求所述的定影装置，其中，在所述定影单元开始定影色调剂之前，预先确定所述预定时段。
10.一种图像形成设备，包括: 转印部，其将色调剂图像转印于记录媒体上；以及 根据权利要求1至权利要求8中任一项权利要求所述的定影装置，对于已由所述转印部转印有所述色调剂图像的记录媒体，所述定影装置在该记录媒体上定影色调剂。
11.一种图像形成设备，包括: 转印部，其将色调剂图像转印于记录媒体上；以及 根据权利要求9所述的定影装置，对于已由所述转印部转印有所述色调剂图像的记录媒体，所述定影装置在该记录媒体上定影色调剂。
12.—种定影方法，包括: 利用由热发生器所产生的热，在预定的传送方向传送的记录媒体上使色调剂定影； 控制用于加热所述定影单元的供电； 向处于咬合部中的所述记录媒体施加压力；以及 在比所述记录媒体的传送 方向前缘到达所述咬合部的到达时刻提前预定时段的时间，控制供电以开始供电。
全文摘要
一种定影装置，包括定影单元、电力控制器、施压单元、以及定时控制器。在预定传送方向传送的记录媒体上，定影单元利用由热发生器所产生的热使色调剂定影。电力控制器控制用于加热定影单元的供电。施压单元向处于施压单元与定影单元之间所形成咬合部中的记录媒体施加压力。于记录媒体的传送方向前缘到达咬合部的到达时刻之前预定时段的时间，定时控制器控制电力控制器以开始供电。
文档编号G03G15/00GK103226315SQ20121037594
公开日2013年7月31日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年1月26日
发明者木下晋一, 岸本一, 马场基文, 铃木修一, 春原刚, 岩崎健男, 伊藤考司 申请人:富士施乐株式会社