定影方法和定影设备的制作方法

专利名称：定影方法和定影设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于利用电摄影方法的电摄影复印设备(例如复印机、传真机、打印机、等)的定影方法和定影设备，具体来说，涉及用于允许全色复印的电摄影设备的定影方法和定影设备。
按常规，对于采用电摄影方法的电摄影设备中使用的定影设备，例如在复印机、传真机、打印机、等中使用的定影设备，一般采用内部加热方法，其中把带有未定影色粉的纸插入位于定影辊和压力辊之间的一个接触部分(定影部分)中，所说定影辊中设置一个加热器，所说压力辊与所说定影辊逐步实现紧密接触，并且在所加的热的作用下使色粉熔化，从而使色粉永久性地附着到纸上。


图11表示出采用上述的内部加热系统的常规定影设备的一个示意结构。例如，该定影设备的结构可以包括一个定影辊101和一个压力辊102，所说定影辊101具有一个硅胶层101b，硅胶层101b包在由铝制成的金属芯部101a的外边，压力辊102也具有一个硅胶层102b，硅胶层102b包在硅制成的金属芯部102a的外边。其中使压力辊102与定影辊101相接触。
在定影辊101中设置一个加热器灯103，以此作为热源。定影辊101根据装在定影辊101表面上的热敏电阻104的检测结果从内部施加热量，把定影辊101的表面加热到一个预定的温度，为定影操作作好准备(下面，称之为预热时间)。
另一方面，在预热时间，压力辊102在保持与定影辊101接触的同时要进行旋转。因此，压力辊102被定影辊101间接加热。因而，输送到位于定影辊101和压力辊102之间的接触部分的纸P上的色粉T受到定影辊101和压力辊102这两者的加热，从而使色粉T永久性地附着到纸P上。
然而，在采用上述内部加热方法通过该定影设备向纸P上定影色粉T的情况下，例如，在采用没有期望的释放性质的色粉的情况下，例如彩色色粉等，在定影过程中色粉可能会粘结到定影热辊101上(所谓的偏移)。这就是说，为了改善显影或彩色色粉的透明性，需把定影温度调高，以便把大量热能加到在一个多层上形成的彩色色粉上。然而，当增加定影辊101的温度从而在高熔状态从定影辊101上分离色粉T时，在定影辊101和色粉T之间施加的附着力超过内部结块力，并且色粉T在其内部断开，从而导致偏移。另一方面，当企图通过降低定影温度防止高温偏移时，则可能减小位于色粉T和纸P之间的界面上的定影强度，从而导致不够大的定影强度。
为了解决上述问题，尤其是在采用全色电摄影方法的内部加热系统的定影设备中，要把定影辊101维持在高的温度(例如，180℃左右)，并且借助于设有一对加油辊101的一个加油机构105向定影辊107的表面涂以一种防偏移用的油106，并且在使色粉T附着到纸P上后通过一个分离爪108从定影辊101上拆下纸P，从而自定影辊101上拆下了附着有色粉T的纸P。
然而，在向定影辊101的表面涂以防偏移用的油106的情况下，将出现如下问题(1)向定影辊101均匀涂以油106需要有复杂的结构，这导致定影设备的成本的增加；(2)由于涂上了油106，使定影辊101的硅胶101b磨损并发生膨胀，这缩短了定影辊101的寿命；(3)该设备因油106的泄漏而污染，对其它设备有不利影响；(4)油106可能会沾到纸P上，弄脏用户的手，使用户很不舒服；(5)在对于纸P采用OHP(投影胶片)的情况下，油沾到OHP表面上，使OHP的透明度变差；以及(6)需要进行周期性维护，例如提供油106等，因此使用不便。
然而，在常规的定影设备中，具有大的热容量的定影辊101由其中设置的加热器灯103(例如，800瓦)加热，热量又从定影辊101的表面传送到压力辊102。结果，在加热定影辊101的同时也加热了压力辊102。即，在常规的内部加热系统的定影设备中，加到定影辊101的大多数热量都由压力辊102吸收。因此，在内部加热系统的上述定影设备中，需要长的预热时间来加热定影辊101的表面到可定影色粉T的温度。
本发明的一个目的是提供一种定影方法和定影设备，它在不需要涂油的条件下可防止发生偏移，并且可减少色粉的劣质定影。
为了实现上述目的，提供一种定影方法，该方法用于通过向定影装置和定影装置中为对表面加压的压力装置之间的接触部分输送在其上面已形成一个未定影色粉图象的记录材料来定影在所说记录材料上形成的未定影色粉图象，该方法的特征在于包括如下步骤(ⅰ)通过一个临界边界线预先获得一个无偏移区，所说临界边界线是从定影装置表面温度和压力装置表面温度的一个函数获得的；在该无偏移区中，在不产生高温偏移的条件下可保证色粉定影到记录材料上的足够大的定影强度；以及(ⅱ)在输送记录材料的同时在接触部分控制定影装置表面温度和压力装置表面温度使其落入无偏移区。
按照上述安排，通过控制定影装置的表面温度和压力装置的表面温度使其落入无偏移区，在不使用防偏移用的油的情况下就可防止偏移的发生，并且减小色粉的劣质定影。
即，在常规方法中，没有考虑压力装置的表面温度，特别是没有考虑定影装置的表面温度和压力装置表面温度之间的关系。因此，按常规方法，在提高定影装置的表面温度的同时也加热了压力装置，定影操作是在离开无偏移区的区域完成的。然而，作为本发明人从事的研究的结果，显然存在临界边界线，该临界边界线是从定影装置的表面温度和压力装置的表面温度的函数获得的。因此，通过根据临界边界线实现温度控制，就可以在不采用防偏移用的油的情况下形成高质量的图象。
为了实现上述目的，对本发明的定影设备进行安排，使其包括定影装置；压力装置，用于对定影装置的表面加压力；加热装置，用于加热定影装置；第一温度检测装置，用于在接触部分附近检测定影装置的表面温度，第一温度检测装置设在定影装置的接触部分的附近；第二温度检测装置，用于在接触部分附近检测压力装置的表面温度，第二温度检测装置设在压力装置的接触部分的附近；以及加热控制装置，用于根据第一温度检测装置和第二温度检测装置的检测结果来控制加热装置；其中在输送记录材料的同时，加热控制装置控制在接触部分的定影装置表面温度和压力装置表面温度使之落入一个无偏移区，在所说无偏移区中，在不产生高温偏移的条件下可保证色粉定影到记录材料上的足够大的定影强度，无偏移区是由临界边界线确定的，所说临界边界线是从定影装置表面温度和压力装置表面温度的函数获得的。
按照上述的安排，通过在无偏移区控制定影装置的表面温度和压力装置的表面温度，可以在不使用防偏移用的油的情况下防止偏移的发生，并且可以减小色粉的劣质定影。
为了较全面地理解本发明的本质和优点，应该参照随后结合附图的详细描述。
图1是按本发明的一个实施例的定影强度/高温偏移的特性曲线图；图2是按本发明的一个实施例的一个定影设备的定影辊表面温度和压力带表面温度的温度控制特性曲线图；图3示意地表示出一台激光打印机，其中设有按本发明的一个实施例的定影设备；图4示意地表示出图3所示的定影设备；图5是一流程图，表示在预热期间控制定影辊转动的过程；图6是一流程图，表示在定影过程控制定影辊的表面温度和压力带的表面温度的过程；图7示意地表示出按本发明的另一个实施例的定影设备的结构；图8示意地表示出按本发明的下一个实施例的定影设备的结构；图9示意地表示出按本发明的下一个实施例的定影设备的结构；图10是一个说明性视图，表示设在图9所示定影设备中的一个热管的结构；图11是一示意图，表示常规定影设备的结构。
以下参照图1-6的描述将说明本发明的一个实施例。
包括本发明的发明人在内的发明者们已经开展了各种研究，以寻求在按电摄影流程中采用内部加热系统的定影设备中对偏移和色粉劣质定影的解决方案。结果，他们已经发现，当提高定影温度以便获得改进的彩色显影和透明性、并且在高熔化状态可从定影设备(例如，定影辊)上排除色粉时，在定影装置和压力装置(例如，下面将要描述的压力机构)之间的接触部分(定影辊隙部分)存在表示临界点的一些边界线，它们由定影装置的表面温度和压力装置的表面温度的函数确定；超过这些线，则①定影辊和色粉之间的附着力将超过内部结块力，②色粉在其内部被断开，并且③偏移(高温偏移)将要发生。
作为进一步研究的结果，包括本发明的发明人在内的发明者们还发现，在定影装置和压力装置(例如，下面将要描述的压力机构)之间的接触部分(定影辊隙部分)存在表示临界点的一些边界线，它们由定影装置的表面温度和压力装置的表面温度的函数确定，超过这些线，则色粉和记录材料之间的界面上的附着力降低了，并且不可能获得足够大的定影强度。在本发明中，足够大的定影强度指的是，通过弯曲测试(下面将要描述)可获得期望的结果，在实际使用中几乎观察不到色粉滴。
鉴于以上所述，本发明的发明人经过研究找到了一种把热量从定影装置和压力装置输送到色粉的期望方法，即对色粉可能附着到纸上、并且可获得足够大的定影强度又不产生高温偏移的色粉温度作出规定。
下面参照图1说明色粉可能固定到纸上、并可能获得足够大定影强度又不产生高温偏移的色粉的期望温度条件。
进行实验以寻找色粉可能附着到纸上、并且可能获得足够大定影强度又不产生高温偏移的定影装置表面温度T1(℃)和压力装置表面温度T2(℃)之间的关系。对于这些实验，例如，可分别使用定影辊和将要描述的压力机构作为定影装置和压力装置。对于色粉，例如，使用Sharp JX 8200。
从定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2的组合分别绘出保证色粉附着到记录材料上的定影强度的临界温度，和为了防止高温偏移的高温偏移产生临界温度，并近似成直线线段。
结果，从保证定影强度的临界温度，可导出用于保证色粉和记录材料间有足够大定影强度的、用以下公式(a)表示的第一临界边界线a(保证定影强度的临界边界线)T2≥-3.3×T1+625(℃)…(a)从高温偏移产生临界温度，可导出用于防止高温偏移的、用以下公式(b)表示的第二临界边界线b(高温偏移发生临界边界线)T2≤-0.5×T1+220(℃)…(b)即，由图1所示的由第一临界边界线(由公式(a)表示)和第二临界边界线(由公式(b)表示)封闭的温度区(下面称之为无偏移区)是采用上述色粉时可保证有足够大强度又不产生来自上述实验的高温偏移的区域。
下面，根据输送热量的模拟分析，从定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2获得在第一临界边界线a和第二临界边界线b上的色粉温度。结果发现，第一临界边界线a代表记录材料和色粉之间的界面温度为t1℃的一个边界，第二临界边界线b代表色粉和定影装置之间的边界温度为t2℃的一个边界。即，由第一临界边界线a和第二临界边界线b包围的区域是满足下述条件的区域t1℃≤色粉的绝对温度≤t2℃。
从以上所述可以看出，色粉的期望温度条件是t1℃≤色粉的绝对温度≤t2℃。因此，通过在位于定影装置和压力装置之间的接触部分控制定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2，使其落入由边界线(包括第一临界边界线a和第二临界边界线b)确定的无偏移区内，就可获得对色粉理想的加热。即，通过控制定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2使它们落入上述的无偏移区，就可实现对色粉的理想加热。因此，在不用象常规方法那样涂油的情况下就可以防止偏移，并且减小了色粉的劣质定影。
因此，为了控制定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2使它们落入无偏移区内，期望把定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2控制到在第一临界边界线a和第二临界边界线b之间的中心线附近的温度，即，控制到一条直线附近的温度，所说直线是在无偏移区内根据第一临界边界线a和第二临界边界线b绘出(定影强度保证温度+高温偏移产生临界温度)/2的值获得的。这是因为，即使定影装置表面温度T1、或者压力装置表面温度T2、或者环境温度发生了大的变化的情况下，也可能稳定地控制定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2，使其在稳定条件下落入无偏移区。
这里，因为根据不同种类的色粉，偏移产生临界温度和保证定影强度的温度都有所不同，因此需要对每种色粉调节第一临界边界线a和第二临界边界线b。
此外，当控制定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2使其落入无偏移区时，在考虑到定影装置的热致性能变差的情况下，优选的作法是对定影装置表面温度T1进行控制，使其满足下述的公式(c)，因为这样作可以实现更加稳定的定影操作T1≤220(℃)…(c)即，通过保持定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2，使它们落入不仅由第一临界边界线a和第二临界边界线b包围的、而且由第三临界边线c(由公式(c)表示的临界边界线)包围的区域，就可以防止偏移，并且可以减小色粉的劣质定影，并且通过防止定影装置的热致性能变差可以实现期望的定影操作。
对比之下，在采用内部加热系统的常规定影设备中，在预热期间直至完成定影操作之前，因为热量从加热到预定温度的定影辊传送到压力辊，并且压力辊的表面温度跟随着定影装置的表面温度，所以热量是从定影装置和压力装置这两者施加到其上面形成有未定影的色粉图象的记录材料上的。
因此，在图1中用线d表示在常规内部加热系统中的定影辊(定影装置)和压力辊(压力装置)的温度特性曲线，它是由下述公式(d)获得的压力装置表面温度T2=1×定影装置表面温度T1-20(℃)…(d)上述公式(d)可以改写为压力装置表面温度T2/定影装置表面温度T1=温度梯度k，其中，获得k=1的最大温度梯度。
如以上所述，按常规的内部加热方法，没有具体考虑压力辊的表面温度，特别是没有特别考虑定影辊的表面温度和压力辊的表面温度之间的关系(即，定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2之间的相互关系)。按常规的方法，为了向色粉提供大量热能，要把定影辊加热到高温(例如，180℃)，并且使压力辊的表面跟随保持在高温的定影辊，并且在把两个辊的对应表面加热到超出无偏移区的条件下完成定影操作。因此，在采用常规内部加热应用系统的常规定影设备中，为了防止偏移，需要加油应用机构。
为了解决上述问题，本发明控制定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2，使它们落入无偏移区。结果，可省去加油应用机构，并且得到了一种简单的结构。
在采用常规的内部加热应用系统的定影设备中，因为在加热定影辊表面时压力辊表面温度也在提高，所以假若要把本发明应用到常规的加热系统，则在无偏移区可以调节的定影辊的可允许温度范围W1可能约为10度。
然而，在考虑到可操作的环境温度范围为5℃到35℃的情况下，定影装置的可允许温度范围为30度。
包括本申请的发明人在内的发明者们对于可应用本发明的定影方法的定影设备进行了研究。
下面，将说明采用该定影方法的定影设备的结构以及采用该定影设备的定影方法。在本实施例中，将说明该定影设备应用到一种单色激光打印机的情况，以此作为电摄影设备的一个实例。
如图3所示，按本发明的激光打印机包括供纸部分10、成象设备20、激光扫描部分30、和定影设备50。
所述安排的激光打印机从供纸部分10向成象设备20输送纸P(记录材料)。对成象设备20进行安排，以便通过激光扫描部分30根据激光来形成色粉图象，并且在输送时把最终的色粉图象转印到纸P上。把转印有色粉图象的纸P输送到定影设备50，在这里使色粉图象永久性地固定到纸P上。最后，通过设在定影设备50的纸的输送方向的下游侧的输纸辊41和42，把已经固定有色粉图象的纸P排放到外部。即，纸P沿着图3所示的箭头E的方向的路径依次输送到供纸盘11、成象设备20、和定影设备50，以便排出设备之外。
供纸部分10包括供纸盘11、供纸辊12、纸分离摩擦板13、压簧14、纸检测致动器15、纸检测传感器16、和控制电路17。在优选实施例中，控制电路17完成该激光打印机中提供的相应部件的整个控制。
供纸盘11可以存放多张纸P。供纸辊2通过按箭头方向的转动把放在供纸盘11中的纸P输送到成象设备20一侧。在这里，通过压簧14把纸分离摩擦板13压向供纸辊12，并逐页地分离装到供纸盘11上的多张纸。
纸检测传感器16，例如由一光传感器构成，纸检测致动器16由一部件构成，该部件能够按照由供纸辊12输送的纸P的纸输送方向倾斜。即，在纸检测致动器15没有倾斜的状态，纸检测传感器16切断光路，因此表现出截止状态；而在纸检测致动器15倾斜的状态，形成一个光路，表现出导通状态。
控制电路17根据来自纸检测传感器16的检测信号向激光扫描部分30的一个激光二极管发射单元31发送一个图象信号，以控制发光二极管31a的导通/截止。
激光扫描部分30包括激光二极管发射单元31、扫描镜32、扫描镜电机33、和反光镜35、36、37。
在扫描镜32下方设置扫描镜电机33，以便以固定的速率高速旋转扫描镜32。此外，在扫描镜32上设置激光二极管发射单元31，以便与扫描镜32一起旋转。即，激光二极管发射单元31把激光从发光二极管31a投射到反光镜36，与此同时激光二极管发射单元31还和扫描镜32一起以恒定的速度高速旋转。
激光34由反光镜36、35和37反射，并且被引向成象设备20的曝光点X。在曝光点X，激光34沿垂直于纸输送方向的方向扫描，并且根据来自控制电路17的有关导通/截止的数据，使成象设备20的感光体21有选择的曝光。
成象设备20包括感光体21、转印辊22、充电部件23、显影辊24、显影单元25、和清洁单元26。
对感光体21进行安排，使得充电部件23的表面上领先充的电荷有选择地被来自激光扫描部分30的激光34放掉，从而在其表面上形成一个静电潜象。
显影单元25包括一个显影辊24，用于向感光体21提供色粉；并且通过搅拌放在内部的色粉，使色粉带有电荷，因而使色粉粘结到显影辊24的表面。然后，通过由加到显影辊24的显影偏置电压和感光体21表面上的电位形成的电场的作用，在感光体21上形成一个色粉图象，该图象对应于在感光体21表面上形成的静电潜象。
在成象设备20中，通过加到转印辊的转印电压的电场的作用，色粉附着到在感光体21和转印辊22之间输送的纸P上，并且把色粉转印到纸P上。这里，通过转印辊22把感光体21上的色粉转印到纸P，剩余的未转印的色粉由清洁单元26收集。
在成象设备20中，把转印有色粉图象的纸P输送到定影设备50，使色粉图象永久性地固定。即，在定影设备50中，通过定影辊51和耐热压力辊53并经压力带55把适宜的温度和压力加到纸P上，所说压力带55是由压力辊53和支撑辊(压力带支撑辊)54拉伸的，并且整个表面保持在低温。定影辊51的表面保持在高温。色粉在所加的热的作用下熔化以后，使色粉冷却下来，固定到纸P上，成为牢固的图象。然后，在定影设备50中，通过设在定影设备50的纸侧的纸输送辊41和42，把在上面已形成色粉图象的纸P输送到设备的外部。
参照图4详细说明按本发明实施例的定影设备50。
如图4所示，定影设备50包括用作定影装置的定影辊51和用作压力装置的压力机构52。
压力机构52包括平行于定影辊51设置的压力辊53、设在沿纸P的输送方向的压力辊53的上游侧的支撑辊54、和压力环形带(以下简称之为压力带)55，所说压力环形带55按预定的拉伸力由这些辊(压力辊53和支撑辊54)拉伸。
提供压力带55是为了形成一个接触部分(定影辊隙部分)，使压力辊53能以预定的压力压向定影辊51的外表面。然后，通过压力辊53和支撑辊54，把压力带55拉伸到用作接受热量部分的接触部分的外部，并且形成一个足够大的热量释放区，用于释放在接触部分中通过与定影辊51的接触接收的热量。在压力带55中，在接触部分外部的区域对应于热量释放区。
在定影设备50中，定影辊51的表面温度T1(定影装置表面温度T1)和压力带55的表面温度T2(即，压力装置表面温度T2)可通过各种方法进行控制，使其落入由图1所示的定影强度/高温偏移特性曲线中的定影强度保证边界线a和偏移产生临界边界线b确定的温度区内，即，由①第一临界边界线a和②第二临界边界线b确定的无偏移区内；所说第一临界边界线a表示记录材料和色粉之间界面上的温度，通过色粉和记录材料的接触可提供足够大的强度；第二临界边界线b表示在不产生高温偏移条件下的定影装置和色粉之间的界面温度，它是从定影装置表面温度T1和压力装置表面温度T2之间的函数关系导出的临界边界线。
确定压力带55的周边长度的最简单方法是，对于控制定影辊51的表面温度T1使其落入由在定影强度/高温偏移特性曲线中保证定影强度临界边界线a和偏移产生临界边界线b确定的区域内的这种情况，使压力带55的表面温度T2落入由图1所示的定影强度/高温偏移特性曲线中的保证定影强度临界边界线a和偏移产生临界边界线b确定的温度区内。在这种情况下，优选的作法是，对压力带55的周边长度进行调节，使带55的表面温度位于保证定影强度临界边界线a和偏移产生临界边界线b之间的中心线的附近。
即使在定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2发生了很大的变化，也可能控制定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2，使其总是落入无偏移区。
在本实施例中，通过沿纸P的输送方向在压力辊53的上游侧提供支撑辊54，可沿纸P的输送方向拉伸带55。结果，在纸P的输送方向的上游侧沿纸P的输送方向形成一个热量释放区。出于这种理由，使压力带55具有纸的输送部件(记录材料输送装置)的功能、和通过向纸P释放热量并且吸收纸P的热量来加热纸P的预加热部件的功能。
在上述优选实施例的结构中，为了选择接触部分的宽度Wa为10mm，要把预加热区(输送纸区)的宽度Wb选为75mm，可通过压力辊53和支撑辊54来调节压力带55的拉伸力。
压力带55由具有小的热容量可提供高的散热和冷却效果的树脂制成，例如聚酰胺、镍、等等，或由耐热材料制成，例如金属、等等。压力带55可以只由耐热材料制成；但为了提高偏移产生临界温度，与定影辊51接触的耐热层55a的表面，即压力带55的周边表面，可以涂以相对于色粉表现出高散热性能的材料以形成叠层结构，其中叠置涂层55b，涂层55b表现出优秀的散热性能，例如为硅胶(LIV)、PFA(全氟烷乙烯醚-聚四氟乙烯共聚物树脂)、等。
在本实施例中，对于压力带55使用的是具有小热容量的叠层结构的薄膜带，其中在周边长度为80mm、厚度为0.05mm的、由聚酰胺制成的耐热层55a上形成厚度为0.05mm的由硅胶制成的涂层55b。因此，压力带55表现出自表面散热和抑制温升的优异效果。此外，在压力带55具有上述结构的情况下，可改善偏移产生临界温度。
压力辊53经由压力带55压紧定影辊51，并且在接触部分，压力辊53经接触部分中的压力带55被定影辊51加热。为此，压力辊53要由低导热性材料形成，最好由耐热材料形成，例如泡沫耐热材料。当压力辊53由耐热材料制成，例如由泡沫弹性部件等制成，因为定影辊51收到的热量很可能经由压力带55施加给压力辊53，所以可以抑制压力带55在该接触部分的温升。因此，通过由耐热材料形成该压力辊53，在定影辊51的温度升高的情况下，在接触部分中跟随定影辊51的表面温度T1的压力带55的表面温度T2发生变化的可能性几乎是没有的。结果，通过按照压力带55的表面温度T2来控制对定影辊51的加热，就可以在无偏移区调节定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2。
尤其是，在采用压力辊53的情况下，因为里边存在泡沫，所以辊材料包含导热性很小的空气。因此，和采用没有泡沫的弹性材料的情况相比，通过采用具有泡沫的弹性材料，可以改善耐热性质。
在本实施例中，对于压力辊53，采用直径φ为30mm、由硅海绵制成的导热性小的辊。
另一方面，在拉伸压力带55的辊当中，不压住定影辊51的支撑辊54最好由导热性高、热容量大的材料制成，例如由金属材料(例如，SUS、铝、等)制成，特别是由高密度的金属材料制成。
在本实施例中，对于支撑辊54，采用直径为φ30mm的铝制的实心辊。如以上所述，通过采用例如由金属材料等表现出优异导热性的大热容量材料制成的设在接触部分外部的支撑辊，在向纸P连续定影色粉T的情况下，在为纸P的输送进行准备期间就可能吸收从定影辊51直接向压力辊53传送的热能。结果，可以减少压力带55在接触部分中的温升。通过形成采用这种材料的实心结构的支撑辊54，可实现热容量的进一步改进。
可以保持支撑辊54的金属表面为原来样子；然而，也可以涂以高摩擦系数的材料，例如碳氟化合物橡胶等，以使压力带55在稳定状态下转动。
即，压力辊53借助于齿轮与定影辊51互锁。具体来说，当通过驱动装置(下面将说明)使定影辊51沿箭头A的方向转动时，压力辊53、支撑辊54、和压力带55都被驱动，按箭头B的方向转动。
在压力带55的内周边(背面)的接触部分附近，安装一个热敏电阻56，用作压力带的温度检测装置(第二温度检测装置)，并且检测压力带55的表面温度T2。
定影辊51在内部设有加热器灯51c，以此作为热源(加热器装置)；并且针对定影辊51的转动方向，在接触部分(定影辊隙部分)的上游侧附近提供一个定影辊温度检测装置(第一温度检测装置)，用于检测定影辊51的表面温度T1，该检测装置即热敏电阻57。
定影辊51的结构应包括由铝、USU、等制成的中空柱形的一个芯件51a，和由复合材料等构成的一个涂层51b，涂层51b对于接触芯件51a的表面应表示出优异的耐热性质和散热性质。
对于构成涂层51b的复合树脂材料，例如可以适当采用聚合材料，例如硅胶、碳氟化合物橡胶、等；碳氟树脂，例如PFA、PTEF(聚四氟乙烯)、等；或者这些碳氟树脂和碳氟橡胶的混合物。它们具有优秀的耐热性质和散热性质，又不从被加热器灯51c加热的涂层51b向定影辊51的内部散热。这些材料的有益特征还在于通过由压力辊53经压力带55的适当柔性变形可形成一个预定的辊隙宽度。
在本实施例中，其结构是使用厚度为1.5mm、直径为φ30mm的铝的柱形辊作为芯件51a，同厚度1mm的硅胶构成的涂层51b组合。此外，设在定影辊51内部的加热器灯51c的额定输出为800瓦。
现在参照图1和2及图4-6说明具有所述安排的定影设备50的操作。
在定影设备50中，在预热时间，通过加热器灯51加热定影辊51c的表面。通过热敏电阻57检测定影辊51的表面温度T1，并且根据检测信号通过控制电路17(热量控制装置)来控制对加热器灯51c的电导率，以便把该表面加热到由图1所示的定影强度/高温偏移特性曲线中的保证定影强度临界边界线a和偏移产生临界边界线b确定的区域(无偏移区)内的预定温度。如以上所述，在本实施例中，控制电路17还起电导率控制装置(加热控制装置)的作用，用于控制对加热器灯51c的电导率，即控制被定影辊51的加热(程度)。在本实施例中，定影辊51加热到187℃，压力带55加热到50℃。
在所述的定影设备50中，优选的作法是，在预热时间，定影辊51和压力机构52两者都停止转动。
因而，控制电路17控制定影辊51，以便一旦检测到定影辊51的表面加热到预定温度，定影辊51便停止转动。即，在本实施例中，控制电路17起转动起动控制装置的作用，用于起动定影辊51和压力机构52的转动。
下面参照图1和图5的流程图说明在预热时间对定影辊51的上述控制。
首先，当按通激光打印机的电源时，定影设备等开始预热，控制电路开始通过热敏电阻57检测定影辊51的表面温度T1(S1)，并把定影辊51表面上的目标温度设定到Tm(S2)，从而把加热器灯51c接通(S3)。
然后，判断定影辊51的表面温度T1是否已加热到目标温度Tm(S4)。然后，如果定影辊51的表面温度已加热到目标温度Tm，则判断在定影辊隙部分的定影辊51的表面温度T1是否已经提升到可实现定影操作(定影辊51已经预热)的温度。然后，使驱动定影辊51的驱动部分(驱动装置)接通(S5)，并且驱动定影辊51使之转动。这里，由于构成压力机构52的压力辊53与定影辊51和齿轮相联系，所以当定影辊51通过驱动传动部分沿箭头A的方向转动时，压力辊53、支撑辊54，和压力带55就按箭头B的方向转动。
如以上所述，在定影设备50中，在加热定影辊51使其表面温度T1达到预定温度的预热期间，如果定影辊51和压力机构52两者都停止转动，即使把定影辊51的表面加热到一个预定温度，从定影辊51传送到压力带55的热量也是很小的，并且可能减小与压力带55接触所需的热能，从而可减少预热时间。
当定影设备50已经预热、为定影操作作好了准备时，定影辊51的120mm/秒的周边速度沿箭头A的方向转动，并把在上面有未定影的色粉T的纸P从箭头C的方向输送到位于定影辊51和压力带55之间的接触部分。
这里，通过热敏电阻57、56检测定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2。这里，控制电路17根据检测信号控制对加热器灯51c的电导率，以使在定影辊51和压力带55之间的接触部分(定影辊隙部分)的定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2落在由保证定影强度临界边界线a和偏移产生临界边界线b确定的区域(无偏移区)内。
下面参照图1、2和流程图4说明定影操作中对定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2的控制。
当定影设备50已预热、为定影操作作好准备时，控制电路17借助于热敏电阻57和56装置启动对定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2的检测(S6)，并且把定影辊51表面的目标温度设定为Tn(S7)，并且使加热器灯51c接通(S8)。
这里，可以从压力带55的表面温度T2的函数计算出定影辊51表面的目标温度(Tn=f(T2))，设定该目标温度，以使定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2落入由图1所示的定影强度/高温偏移特性曲线中的保证定影强度临界边界线a和偏移产生临界边界线b确定的区域(无偏移区)内，最好为在保证定影强度临界边界线a和偏移产生临界边界线b之间的中心线上的温度。
这里，在图2中表示的是定影辊51的表面温度T1的温度控制特性曲线以及压力带55的表面温度T2的温度控制特性曲线(定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2)。
这里，优选的作法是，把定影辊51表面上的目标温度Tn设置成不高于220℃，以保证定影辊51的热耐用性。对于稳定性程度有所改进的产品级别而言，如图2中所示的虚线(边界线)所示，该目标温度设置成不高于200℃。这里，如果压力带55的表面温度T2太低，则可能使无偏移区变窄。因此，最好把压力带55的表面温度T2设置成不低于40℃。
在本实施例中，通过下述公式获得TnTn=f(T2)=(保证定影强度临界温度+偏移产生临界温度)/2。
下面，判断定影辊51的表面温度是否不小于目标温度Tn(S9)。这里，如果把定影辊51的表面温度T1提高到不小于目标温度Tn，则使加热器灯51c断开(S10)。
在此之后，再次判断定影辊51的表面温度T1是否不大于目标温度Tn(S11)。如果检测到的定影辊51的表面温度T1低于目标温度Tn，则程序转向到S8，使加热器灯51c接通。即，在本实施例中，根据热敏电阻56和57检测到的压力带55的表面温度T2和定影辊51的表面温度T1来控制设在定影辊51内的加热器灯51c，以保持定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2在无偏移区内。
在所述的控制下，如图2中所示的温度涨落e′所示，可把定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2控制在如图2中虚线e所示的目标温度的附近。
就定影强度和偏移的发生，对按本实施例的定影设备50进行评价，评价的结果示于表1中。为了进行比较，就定影强度和偏移的发生对内部加热系统的常规定影设备进行评价，评价的结果示于表2中。通过下述的弯曲试验对定影强度进行评价。①对5cm×5cm的记录材料(纸P)的实心部分进行记录/定影操作。
②在此之后，记录材料的记录部分的中央部分向里略微弯曲，并且通过在记录材料上滚压1kg的柱状重物使记录部分的中央部分弯曲。
③之后，打开折痕，并用纱布擦折痕，以擦去脱落的色粉。
④通过用肉眼比较它和预先制备的样品，对脱落的色粉的状态(定影性质)进行评价。根据脱落的色粉的状态，针对下述的5个级别制各样品。
1级有相当大数量色粉脱落；2级有大量色粉脱落；3级有明显的色粉脱落；4级有少量的色粉脱落；5级几乎观察不到脱落的色粉。
在本发明中，对于弯曲试验的结果，5级被认为是期望的结果(在表中用0表示)，并且可以肯定可保证足够大的定影强度。
表1处理速度120mm/秒不加油<
表2处理速度120mm/秒不加油<
如表1所示，定影设备50的结构使得压力带55的表面温度T2不跟随定影辊51的表面温度T1变化，因此可把压力带55的表面温度T2保持在无偏移区内，在不加防偏移用的油的情况下就可防止偏移的发生，并且可以获得足够大的定影强度。
另一方面，在采用常规内部加热系统的定影设备的情况下，定影辊的表面温度(定影装置表面温度T1)降低，并且压力辊的表面温度(压力装置表面温度T2)和定影辊的表面温度(定影装置表面温度T1)都要维持在无偏移区内，有可能防止偏移的发生，并且可保证足够大的定影强度。然而，如从表2所示结果可以看出的，在采用常规加热系统的定影设备中，为了采用本发明的定影方法，在无偏移区内可以设置的定影辊的温度允许范围约为10度，这不适合于实际应用。
对比之下，当采用本实施例的定影设备50时，例如，把压力带55的表面温度T2如表1所示设置为80℃，在无偏移区中可以设置的允许温度宽度W2约为50度，如图1所示，并且在稳定的条件下可以保证该温度允许范围不小于30℃。因此可以看出，该定影设备50适合于本发明的定影方法。
如以上所述，按照本实施例，可把来自定影辊51和压力机构52的期望热量和压力加到静电附着到被传送到接触部分(定影辊隙部分)的纸P上的色粉T。结果，在所加热量作用下熔化了静电附着到纸P上的色粉T，并且在不加油的情况下就可把色粉T定影到纸P上又不产生偏移。
如以上所述，通过按本实施例使用定影设备50实现所述的定影操作，可防止发生偏移，并且可减小色粉T的劣质定影等等。结果，可形成高质量图象。此外，通过例如在预热期间采用该定影设备和定影方法，可以防止从辊51向压力机构52过多的散热，并可定影减少预热时间，因此特别适合于高速打印机。
对上述的优选实施例进行安排，以使定影辊51只受压力辊53的压迫。然而，例如，还可以进行如下安排定影辊51可受到多个辊的压迫，这多个辊可增加定影辊隙部分。
在本实施例中，除压力辊53外，只有支撑辊54来拉伸压力带55。然而，为了调节压力带55的长度或拉伸力，或者为了控制压力带55的温度，可以进行如下安排可以提供不压迫定影辊的多个辊。
在本实施例中，定影装置包括定影辊，压力装置由压力机构构成。然而，还可以这样安排压力装置由一个辊组成，该辊由诸如耐热材料之类的导热性小的材料制成，并且因为有一个足够大的散热区，可在无偏移区中获得不小于30度的定影辊温度允许范围。
如以上所述，一种用于定影未定影的色粉图象的定影方法，所说未定影的色粉图象是通过把在上面形成有未定影色粉图象的记录材料输送到位于定影装置和用于压迫定影装置的表面的压力装置之间的接触部分而在该记录材料上形成的，所说定影方法最好包括如下步骤(ⅰ)预先获得一个由临界边界线确定的无偏移区，所说临界边界线是从定影装置表面温度和压力装置表面温度的函数获得的，在无偏移区中可以保证定影到记录材料的色粉的足够大的定影强度，又不产生高温偏移；以及(ⅱ)在输送记录介质的同时在接触部分控制定影装置表面温度和压力装置表面温度，使它们落入无偏移区。
更加优选的是，临界边界线至少包括第一临界边界线和第二临界边界线；所说第一临界边界线指示在记录材料和色粉之间的界面温度，该温度可提供色粉定影到记录介质上的足够大的定影强度；所说第二临界边界线指示在定影装置和色粉之间的界面温度，在此温度不发生高温偏移。
还要更加优选的是，临界边界线进一步还包括一个第三临界边界线，第三临界边界线指示可保证定影装置的热耐用性的温度。
还要更加优选的是，对于在接触部分、在记录材料正在其中穿过输送时的定影装置表面温度和压力装置表面温度进行控制，使它们落在了位于第一临界边界线和第二临界边界线之间的中心线附近。
以下所述也是优选的所述的步骤(ⅱ)包括如下步骤测量定影装置表面温度和压力装置表面温度；以及根据定影装置表面温度和压力装置表面温度来控制对定影装置的加热。
以下所述也是优选的所述方法进一步还包括如下步骤控制定影装置和压力装置，以便当检测定影装置的表面温度为定影操作作好准备时能启动旋转。
如以上所述，本发明的定影设备的特征在于包括定影装置；压力装置，用于压紧定影装置的表面；加热装置，用于加热定影装置；第一温度检测装置，用于在接触部分附近检测定影装置的表面温度，第一温度检测装置设在定影装置的接触部分的附近；第二温度检测装置，用于在接触部分附近检测压力装置的表面温度，第二检测装置设在压力装置的接触部分的附近；以及加热控制装置，用于根据第一温度检测装置和第二温度检测装置的检测结果控制加热装置；其中，加热控制装置控制在该接触部分的定影装置表面温度和压力装置表面温度使它们落入无偏移区，与此同时记录材料正在穿过这里输送，在所说无偏移区中可保证色粉定影在记录材料上有足够大的定影强度又不产生高温偏移，所说无偏移区是由一临界边界线确定的，所说临界边界线是从定影装置表面温度和压力装置表面温度的函数获得的。
所述的安排进一步还可包括旋转启动控制装置，用于控制定影装置和压力装置在第一温度检测装置检测的定影装置的表面温度达到可以进行定影操作的温度时启动转动。
还可以进行如下的安排，压力装置至少包括一个由耐热材料制成的压力辊，压力辊平行于定影装置设置，因而可以压紧定影装置的表面，在接触部分的外部设置至少一个压力带支撑辊，并且通过压力辊和压力带支撑辊向接触部分外部拉伸压力带。
在上述安排中，耐热材料最好是泡沫弹性件。
最好沿记录材料的输送方向向接触部分的沿记录材料的输送方向的上游侧拉伸压力带。
以下所述也是优选的所述结构的定影设备进一步还包括记录材料吸引装置，用于向压力带的表面吸引记录材料，其中压力带还起记录材料输送装置的作用，用于在被吸向压力带表面的同时向接触部分输送在上面已形成未定影色粉图象的记录材料。
对于压力带，最好采用叠层结构的由薄膜构成的压力带，其中向耐热材料叠层一种散热材料。下面的描述将参照图7说明本发明的另一个实施例。为说明方便，用相同的标号表示和先前的实施例功能相同的部件，并且这里省略了对它们的说明。
如图7所示，本实施例的定影设备和第一实施例的定影设备50相比，具有相同的结构，只是进一步提供了一个电源61(记录材料吸引装置)，用于向支撑辊54进一步施加一个电压。
附着有色粉T的纸P是负向充电的，并且通过向支撑辊54施加一个正向电压(在本实施例中为500伏)，具有尚未固定的色粉T的纸P可能被电吸引到压力带55的表面。按照所述的安排，和没向支撑辊54施加电压的情况相比，纸P可能在和压力带保持更加紧密接触的同时被传递到定影辊隙部分。
因此，按照所述的安排，纸P可能会更有效地吸收积存到压力带55上的热量，并且可能实现抑制与压力带55的接触部分的温升的更进一步的改进效果。并且，根据上述方法，同没加电压的情况相比，可能减小了压力带55的散热区，并且可实现设备的紧凑尺寸。进而，通过对纸P的预热，可在无偏移区范围内把使用定影辊51加热的温度调低，并且可实现预热时间的减小。
只要在纸P被吸引到压力带55的同时能够传送纸P，对于吸引纸P的方法就没有特殊的限制。
如以上所述，可以对具有第一实施例的基本结构的本发明的定影设备进行安排，使其进一步还包括记录材料吸引装置，用于向压力带的表面吸引记录材料，其中的压力带还起记录材料输送装置的作用，用于向接触部分输送在上边已形成有未定影的色粉图象的记录材料，与此同时记录材料被吸向压力带的表面。下面的描述参照图8说明本发明的另一个实施例。为了说明方便，用相同的标号表示和先前的实施例功能相同的部件，并且这里省略了对它们的说明。
如图8所示，对于按本实施例的定影设备进行安排，以便能根据第一实施例的定影设备50的结构把一个电磁螺线管62(移动装置)连接到压力辊53。
按照本实施例的结构，在不进行纸P输送的期间，例如预热时间，和输送纸P以备向纸P连续定影色粉T的准备时间，压力机构52同定影辊51分离。
即，在本实施例中，纸检测致动器15(记录材料检测装置)是倾斜的，并且使纸检测传感器16(记录材料检测装置)接通。在检测到纸P输送到成象设备20一侧时，控制电路17根据检测信号控制电磁螺线管62，使压力带55经压力辊53压向定影辊51。另一方面，在纸P输送之后，使压力机构52同定影辊51分离。即，在本实施例中，控制电路17还起分离/控制装置的作用。
因此，按照所述的安排，通过减小定影辊51和压力带55直接相互接触同时二者之间又不存在纸P的时间，可以减小定影辊隙部分中从定影辊51向压力带55的导热性。因此，所述的安排可以抑制压力带55的温升，并且在必要时压力机构52可以压紧定影辊51，因此可以防止定影辊51在所加压力作用下发生永久性的变形。
因为通过安排使得压力机构52得到活动支撑，既可与定影辊51接触又可与定影辊51分离，所以通过压力机构52的接触和分离可以控制压力带55的表面温度T2。
按照第一实施例的结构，通过设在定影辊51内部的加热器灯51c以便可根据压力带55的表面温度T2进行加热，可在无偏移区内控制定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2。而在本实施例中，除了第一实施例的所述结构之外，还通过控制压力带55使其根据压力带55的表面温度T2实现与定影辊51的接触和分离，能够以较容易的方式控制压力带55的表面温度T2。
如以上所述，在只根据纸P的输送数据分离压力带55的情况下(即，压力带55的分离状态在输送纸P时和输送准备状态时之间切换)，由于压力带55的温升能够得以控制，因此对定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2的控制量很容易的。
如以上所述，具有第一实施例的基本安排的定影方法可进一步包括如下步骤当没有穿过接触部分输送记录材料时从定影装置上分离压力装置。
如以上所述，具有第一实施例的基本结构的本发明的定影设备可以安排成还包括移动装置，用于移动压力装置，使之与定影装置接触和从定影装置分离。
还可以安排成使定影设备还包括记录材料检测装置，用于检测记录材料，记录材料检测装置设在沿记录材料的输送方向的上游侧。
其中，压力装置受到定影装置的活动支撑，使得压力装置可与定影装置接触和从定影装置上分离，从而当通过记录材料检测装置检测记录材料时，定影装置可以移动，使之与定影装置接触。
在所述的安排中，压力装置可以得到支撑，使之可移动到与定影装置接触并且从定影装置分离，定影装置是固定不动的。以下的描述参照图9和图10说明本发明的另一个实施例。为说明方便，用相同的标号表示和先前的实施例功能相同的部件，并且这里省略了对它们的描述。
如图9和图10所示，该实施例的定影设备具有在第一实施例中采用的定影设备50的结构，只是有以下的不同。对于支撑辊54，不采用实心的铝制辊，而是采用由中空辊54构成的热管，在中空辊54中密封有循环溶液54a。本发明的定影设备的结构应使积存在压力带55上的热量经该热管释放到外部。
对于热管，例如可以采用铜、铝、或SUS管。减小热管内部的压力，并且在里边置入一种热介质，如水、氟利昂、氨水、等循环溶液54a，并且通过循环溶液54a的流动、以及释放和接收蒸发的潜热来进行热传送。
对于该热管，提供一个放热部分La，放热部分La沿热管的轴向(即，压力带55的宽度方向)延伸。在放热部分La的附近，形成一个冷却风扇63。
结果，从压力带55传送到热管的热量通过循环溶液54a传送到放热部分La，并且在该放热部分La中被冷却风扇63冷却。结果，热管得以完全冷却。
在本实施例中，通过在压力带55的后表面上形成的热敏电阻56来检测压力带55的表面温度T2，并且通过控制电路17控制冷却风扇63的气流，以使定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2落入无偏移区。
在定影辊51和压力带55相互直接接触而且在二者之间又无纸P的时间，例如输送纸P的等待时间，冷却热管是有效的。在这种情况下，通过纸检测致动器15(记录材料检测装置)和纸检测传感器16(记录材料检测装置)可实现纸P的输送和纸P的检测。
因此，按照所述的安排，像第三实施例的结构那样，对定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2进行控制，所说的控制不仅通过控制设在定影辊51内的加热器灯51c的加热，而且通过用热管冷却压力带55。结果，可以更加简化控制表面温度(定影辊51的表面温度T1和压力带55的表面温度T2)的过程。
在所述的优选实施例中，对于把本发明的定影设备应用到单色激光打印机的情况作了说明；但本发明不期望只限于此，还可应用到彩色激光打印机、彩色复印机、等。
如以上所述，对于通过向定影装置(例如定影辊)和压紧定影装置表面的压力装置(例如设有压力带的压力机构)之间的接触部分输送在上边已经形成有色粉图象的记录材料以便向记录材料定影色粉的本发明的定影方法进行安排，使得在该接触部分在记录材料正在穿过时的定影装置表面温度和压力装置的表面温度能得以控制，以便使其落入由临界边界线确定的无偏移区，所说临界边界线是通过定影装置的表面温度和压力装置的表面温度的函数获得的，临界边界线至少包括(a)第一临界边界线，指示记录材料和色粉之间的界面温度，它可提供定影色粉和记录材料的足够大的强度；以及(b)第二临界边界线，指示定影装置和色粉之间的界面温度，在此温度不发生高温偏移。
按照所述的安排，通过控制定影装置表面温度和压力装置表面温度使其落入无偏移区，可以在不使用防偏移用的油的情况下防止偏移的发生，并且可减小色粉的劣质定影。
即，在常规方法中，没有考虑压力装置的表面温度，尤其是没有考虑定影装置的表面温度和压力装置的表面温度之间的相互关系。因此，在常规方法中，在定影装置的表面温度升高的同时也加热了压力装置，并且定影操作是在无偏移区之外的区域进行的。然而，作为本发明人进行研究的结果，存在从定影装置表面温度和压力装置表面温度的函数获得的临界边界线，这是非常清楚的。因此，通过根据临界边界线进行温度控制，就可能在不使用防偏移用的油的情况下形成高质量图象。
在所述的定影方法中，最好通过第三临界边界线进一步确定无偏移范围、第三临界边界线指示可保证定影装置的热耐用性的温度。
按照所述的安排，由于还可以防止定影设备的热导致的性能变坏，所以可使定影操作更加理想。
更加优选的是，可在第一临界边界线和第二临界边界线之间的中心线附近控制定影装置的表面温度和压力装置的表面温度，同时让记录材料输送通过记录材料的接触部分。
按照所述的安排，即使在定影装置的表面温度、或压力装置的表面温度存在大的变化、或者环境温度存在变化的情况下，也能控制定影装置表面温度和压力装置表面温度，使它们在稳定条件下落入无偏移区。
在每一个所述的安排中，最好对于压力装置采用耐热材料，并且根据检测到的定影装置表面温度和压力装置表面温度来加热定影装置。
按照所述的安排，通过对于压力装置采用耐热材料，可以抑制压力装置的热量积累。因此可以防止受定影装置表面温度影响而使压力装置的表面温度发生大的变化。结果，通过按照定影装置表面温度和压力装置表面温度控制对定影装置的加热，可控制上述表面温度使之落在无偏移区中。
在所述安排中，优选的是，压力装置在必要时可同定影装置分离。
按照所述安排，可以减小定影装置和压力装置彼此直接接触且在二者之间没有记录材料的时间，例如传送记录材料的等待时间等，并且可以减小在接触部分中从定影装置向压力装置传送的热量值。因此，按照所述的安排，可抑制压力装置的温升，仅在必要时压力装置才压紧定影装置，并且可以防止定影装置在所加压力作用下发生永久性的变形。
然而，通过移动压力装置，使之与定影装置接触并同定影装置分离，可把压力装置的表面温度控制在无偏移区。
可以进一步作出安排，以便在定影装置的表面温度为定影操作作好准备时使定影装置和压力装置开始转动。
按照所述的安排，在预热期间直到把定影装置的表面加热到可进行定影操作的温度为止，定影装置和压力装置停止转动。因此，当对于压力装置采用耐热材料时，即使在预热期间对定影装置进行加热，与这些装置一直在转动的安排相比，可以减小从定影装置向压力装置传送的热量值，因而减少了预热时间。
如以上所述，可以安排本发明的定影设备，所说定影设备包括定影装置和用于压紧定影装置表面的压力装置，所说定影设备通过向在定影装置和压力装置之间的接触部分输送在上边形成有色粉图象的记录材料以便向记录材料定影色粉图象，压力装置包括一个在接触部分中的耐热结构，并且该定影设备进一步包括加热装置，用于加热定影装置的表面；第一温度检测装置，用于在接触部分附近检测定影装置的表面温度，第一温度检测装置设在定影装置的接触部分附近；第二温度检测装置，用于在接触部分附近检测压力装置的表面温度，第二温度检测装置设在压力装置的接触部分附近；以及加热控制装置，用于根据第一温度检测装置和第二温度检测装置的输出控制加热装置；其中加热控制装置控制加热装置，使得在接触部分的定影装置的表面温度和压力装置的表面温度落在由临界边界线确定的无偏移区内，所说临界边界线是从定影装置的表面温度和压力装置的表面温度的函数获得的，临界边界线包括(a)第一临界边界线，指示记录材料和色粉之间的界面温度，它可提供色粉和记录材料之间的足够大的定影强度；以及(b)第二临界边界线，指示定影装置和色粉之间的临界温度，在此温度不发生高温偏移。
按照所述的安排，通过控制定影装置表面温度和压力装置表面温度在无偏移区内，可以在不使用防偏移用的油的情况下防止偏移的发生，并可减小色粉的劣质定影。
可以安排所述的定影设备，使之进一步还包括移动装置，用于移动压力装置，使之与定影装置接触和分离；以及，记录材料检测装置，用于检测记录材料，记录材料检测装置设在沿记录材料的输送方向的压力装置的上游侧，其中压力装置由定影装置支撑，因而压力装置可以移动，可与定影装置接触并可同定影装置分离开，以便当记录材料检测装置检测记录材料时使压力装置接触定影装置。
按照所述的安排，可以减小定影装置和压力装置彼此直接接触且二者之间没有记录材料的时间，例如输送记录材料的等待时间等，并且可减小在接触部分中从定影装置向压力装置传送的热量值。因此，按照所说安排，可抑制压力装置的温升，并且只在必要时压力装置才压紧定影装置，并可防止定影装置在所加压力作用下发生永久性变形。
在每一种所述的安排中，都安排成还包括旋转启动控制装置，用于控制定影装置和压力装置，使之在由第一温度检测装置检测到的定影装置的表面温度达到预定温度时能开始转动。
在所述的结构中，例如，可以进行安排，使压力装置包括至少一个由耐热材料制成的压力辊，它与定影装置平行地放置，并且至少一个压力带支撑辊设在接触部分外部，并且通过压力辊和压力带支撑辊把压力带拉伸到接触部分的外部。
具有所述安排的定影设备为定影辊在无偏移区内提供一个很宽的允许温度范围，并且可以管理环境温度的变化。因此，对于本发明的定影方法，可适当应用该定影设备。
对于耐热材料，例如可以使用泡沫弹性材料。
在由泡沫弹性材料构成耐热材料的情况下，耐热材料表现出包含在弹性件中的空气泡沫的优秀绝缘性质。因此，在由泡沫弹性件构成耐热材料的情况下，可进一步抑制向压力辊的热传送或热量积累，并且可有效地抑制由于同定影辊接触产生的压力带温升。并且，由于从定影辊向压力辊传送的热量很小，所以可以进一步减小预热时间。
可以这样安排，向记录材料的输送方向的上游侧沿记录材料的输送方向拉伸压力带。
按照所述安排，可以利用热量的释放来预热记录材料，并且可以在定影辊的一个较低的温度加热定影辊、此外，通过从记录材料的吸热效应，可能抑制压力带的温升。
按照所述安排，在预热时间直到把定影装置的表面加热到可能进行定影操作的温度之前，定影装置和压力装置停止转动。因此，当对于压力装置采用耐热材料时，即使在预热期间要加热定影装置，与这些装置一直在转动的安排相比，也能减小从定影装置传送到压力装置的热量值，从而可减小预热时间。
可对每一个所述的结构进行安排，以便进一步还包括记录材料吸收装置，用于向压力带的表面吸收记录材料，其中压力带还起记录材料输送装置的作用，用于通过记录材料吸收装置向接触部分输送在上面已形成色粉图象的记录材料，同时把记录材料吸收到压力带的表面。
按照所述安排，因为记录材料在被吸向压力带的表面的同时还在进行输送，所以记录材料确实可能从压力带吸收热量。结果，可以实现抑制压力带温升的改进效果。
至少一个压力带支撑辊最好由金属材料制造。
按照所述的安排，由于压力带支撑辊由大热容量的金属材料制造，所以压力带的热量可被压力带支撑辊暂时吸收，并且在等待时间这个热量又可能释放出来用于定影操作。因此，按照所述的安排，可以减小环形压力带的温升。
还可以进行安排，使至少一个压力带支撑辊是一热管，定影设备进一步还包括一个冷却风扇，用于冷却热管。
按照所述的安排，因为可经热管冷却在压力带上积累的热，所以可以冷却压力带，并且可以减小压力带的温升。此外，通过控制定影辊的表面温度和压力辊的表面温度使之落入无偏移区内，可以减小压力带的表面温度，并且使上述表面温度的控制很容易。
在每个所述的安排中，对于压力带，可以采用叠层结构的薄带，其中在耐热材料上叠置散热材料。
按照所述的安排，因为从带的表面可以获得大的散热效果，所以可减小压力带的温升。
虽然已经描述了本发明，但显然本发明可以按许多方式改变。这样一些改变并不被认为是脱离了本发明的构思和范围，在本领域内对普通技术人员是显而易见的，所有的这样一些改进都被认为是包括在以下权利要求书的范围之内。
权利要求
1．一种通过向定影装置(51)和压紧所述的定影装置(51)的表面的压力装置(52)之间的接触部分输送在上面形成有未定影的色粉图象的记录材料(P)、定影在记录材料(P)上形成的未定影色粉图象的定影方法，包括如下步骤(ⅰ)预先获得由临界边界线确定的一个无偏移区，该临界边界线是从定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)的函数获得的，在非偏移区内可以保证色粉(T)定影到记录材料(P)的足够大的定影强度又不产生高温偏移；以及(ⅱ)控制在接触部分的定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)，同时让记录材料(P)穿过其间，以使所说表面温度(T1、T2)落入无偏移区。
2．如权利要求1的定影方法，其中所说临界边界线至少包括第一临界边界线(a)，它指示记录材料(P)和色粉(T)之间的界面温度，它提供色粉(T)定影到记录材料(P)的足够大的定影强度；以及，第二临界边界线(b)，它指示在所说定影装置(51)和色粉(T)之间的界面温度，在这里不会发生高温偏移。
3．如权利要求2的定影方法，其中所说临界边界线进一步还包括第三临界边界线(c)，它指示可保证所说定影装置(51)的热耐用性的温度。
4．如权利要求2或3的定影方法，其中在输送记录材料(P)通过的同时在接触部分对于定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)进行控制，使它们落入在第一临界边界线(a)和第二临界边界线(b)之间的中心线附近。
5．如权利要求1-4中任何一个所述的定影方法，其中所说压力装置(52)由耐热材料制成。
6．如权利要求1-5中任何一个所述的定影方法，其中所说步骤(ⅱ)包括如下步骤测量定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)；以及根据定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)控制对于所说定影装置(51)的加热。
7．如权利要求5或6的定影方法，进一步还包括如下步骤在记录材料(P)没有输送穿过接触部分时把所说压力装置(52)同所说定影装置(51)分离。
8．如权利要求1-7中任何一个所述的定影方法，进一步还包括如下步骤控制所说定影装置(51)和所说压力装置(52)，以便当检测到的定影装置表面温度(T1)已为定影操作作好准备时所说定影装置(51)和所说压力装置(52)开始转动。
9．一种定影设备，包括定影装置(51)；用于压紧所说定影装置(51)的表面的压力装置(52)；加热装置(51c)，用于加热所说定影装置(51)；第一温度检测装置(57)，用于在接触部分附近检测所说定影装置(51)的表面温度(T1)，所说第一温度检测装置设在所说定影装置(51)的接触部分的附近；第二温度检测装置(56)，用于在接触部分附近检测所说压力装置(52)的表面温度(T2)，所说第二温度检测装置(56)设在所说压力装置(52)的接触部分的附近；以及加热控制装置(17)，用于根据所说第一温度检测装置(57)和所说第二温度检测装置(56)的检测结果控制所说加热装置(51c)；其中所说加热控制装置(17)控制在接触部分的定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)，同时让记录材料(P)输送穿过，使所说表面温度(T1,T2)落入一个无偏移区内，在无偏移区可保证色粉(T)向记录材料(P)定影的足够大的定影强度又不产生高温偏移，所说无偏移区由临界边界线确定，所说临界边界线是从定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)的函数获得的。
10．如权利要求9的定影设备，其中所说临界边界线至少包括第一临界边界线(a)和第二临界边界(b)；第一临界边界线(a)指示在记录材料(P)和色粉(T)之间的界面温度，它对于色粉(T)向记录材料(P)的定影提供足够大的定影强度；第二临界边界线(b)指示在所说定影装置(51)和色粉(T)之间的界面温度，在此温度不发生高温偏移。
11．如权利要求10的定影设备，其中所说临界边界线还包括一个第三临界边界线(c)，它指示可保证所说定影装置(51)的热耐用性的温度。
12．如权利要求9-11中任何一个所述的定影设备，其中所说压力装置(52)包括一种耐热材料。
13．如权利要求9-12中任何一个所述的定影设备，进一步还包括移动装置(62)，用于移动所说压力装置(52)以便与所说定影装置(51)接触和同所说定影装置(51)分离。
14．如权利要求13的定影设备，进一步还包括记录材料检测装置(15、16)，用于检测记录材料(P)，所说记录材料检测装置(15、16)设在沿记录材料(P)的输送方向的上游侧，其中在所说记录材料检测装置(15、16)检测记录材料(P)时，所说移动装置(62)使定影装置(51)和压力装置(52)相互接触。
15．如权利要求13或14的定影设备，其中支撑所说的压力装置(52)使其成为可移动的，以便能与所说固定的定影装置(51)接触和分离。
16．如权利要求9-15中任何一个所述的定影设备，进一步还包括转动启动控制装置，用于当所说第一温度检测装置(57)检测到的定影装置表面温度达到已为定影操作准备好的温度时，控制所说定影装置(51)和所说压力装置(52)开始转动。
17．如权利要求9-16中任何一个所述的定影设备，其中所说压力装置(52)包括至少一个由绝缘材料制成的压力辊(53)，所说压力辊(53)平行于所说定影装置(51)设置，因此可压紧所说定影装置(51)的表面，并且在接触部分的外部提供至少一个压力带支撑辊(54)，所说压力辊53和所说压力带支撑辊(54)把压力带(55)拉伸到接触部分的外部。
18．如权利要求12或17的定影设备，其中所说耐热材料是一泡沫弹性件。
19．如权利要求17的定影设备，其中沿记录材料(P)的输送方向拉伸的所说压力带(55)，至沿记录材料(P)的输送方向的接触部分的上游侧。
20．如权利要求19的定影设备，进一步还包括记录材料吸引装置(61)，用于向压力带(55)的表面吸引记录材料，其中所说压力带(55)还起记录材料输送装置的作用，用于向接触部分输送在上边形成有未定影的色粉图象的记录材料(P)，同时还把记录材料(P)吸引向所说压力带(55)的表面。
21．如权利要求17,19或20所述的定影设备，其中至少一个压力带支撑辊(54)是由金属材料制成的。
22．如权利要求17,19,20或21所述的定影设备，其中至少一个压力带支撑辊(54)是一热管，并且设置一个冷却风扇(63)，用于冷却所说的热管。
23．如权利要求17,19,20,21或22所述的定影设备，其中所说压力带(55)是一叠层结构的薄膜，其中把一种散热材料叠层到耐热材料上。
24．一种通过向定影装置(51)和压紧所说定影装置(51)的表面的压力装置(52)之间的接触部分输送在上面形成有未定影的色粉图象的记录材料而向记录材料(P)定影未定影的色粉图象的定影方法，其中对于定影装置表面温度(T1)和压力装置表面温度(T2)进行控制，使它们落入由临界边界线确定的一个无偏移区内，所说临界边界线是通过定影装置表面温度和压力装置表面温度的函数获得的，所说临界边界线至少包括第一临界边界线(a)和第二临界边界线(b)；第一临界边界线指示在记录材料(P)和色粉(T)之间的界面温度，在此温度可保证色粉(T)向记录材料(P)定影的足够大的定影强度；第二临界边界线(b)指示在所说定影装置(51)和色粉(T)之间的界面温度，在此温度不会发生高温偏移。
全文摘要
对于通过向定影辊和压紧定影辊表面的压力机构之间的接触部分输送记录材料来定影在记录材料上形成的未定影的色粉图象的定影方法进行安排,以便在输送记录材料穿过的同时,对在接触部分的定影装置的表面温度和压力装置的表面温度进行控制,使它们落入一个无偏移区,在无偏移区中可保证色粉向记录材料定影的足够大定影强度,同时又不产生高温偏移,所说无偏移区由从定影装置表面温度和压力装置表面温度的函数获得临界边界线确定的。
文档编号G03G15/20GK1234532SQ99100969
公开日1999年11月10日 申请日期1999年1月18日 优先权日1998年1月16日
发明者上村太介, 香川敏章 申请人:夏普公司