专利名称：图像加热设备和光泽度增强设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对记录介质上的图像进行加热的图像加热设备，以及一种光泽度增强设备。图像加热设备和光泽度增强设备用于例如复印机、打印机、传真机等成像设备。
背景技术：
近年来，对于例如复印机、打印机等成像设备的需求有所增长，所述成像设备能够对光泽度水平进行调节，在所述的成像设备中，根据记录介质的光泽度形成图像；更具体地说，对于如下所述的成像设备的需求增长当铜版纸(coated paper)、照片打印纸等作为用于输出彩色图像的记录介质时，所述成像设备输出光泽度相对较高的图像，而当输出用于通常业务的黑白文件或彩色文件时，输出光泽度相对较低图像。换而言之，近年来，对于能够形成光泽度水平范围很宽的图像的、其中可形成图像的成像设备的需求增加。
为了尽可能满足这种需求，近来的一些电子照相成像设备等设有所谓串联式的图像加热设备(下面将简称为定影设备)，该图像加热设备由多个以所谓的串联方式设置的图像加热设备(以下称为定影器件)构成。作为设有串联式的定影设备的成像设备的例子，已知如下所述的设备。
一种串联式的成像设备，该设备除了将图像定影之外，还对图像形成的光泽度的水平加以影响，该成像设备具有两个或更多的图像加热器件，并且串联式的图像加热设备所设有的图像加热器件的数目越多，则在能够由图像加热设备施加给图像的热和压力的量方面，串联式图像加热设备所提供的允许范围越宽，使其可以提供在图像加热设备所能够达到的光泽度水平方面允许范围更宽的串联式图像加热设备。
作为所谓串联式的图像加热设备、例如上面描述的设备的结构例，可提到的有如下所述日本待审公开专利申请4-245275公开了一种定影设备，该定影设备包括一对定影器件，每个定影器件由加热辊和压力辊构成。加热辊和压力辊保持相互压接，形成具有预定量的内压力的压力夹区。换而言之，该定影设备具有第一压力夹区和第二压力夹区。当其上已经转印有一个或多个调色剂图像的一张纸被传送通过第一和第二压力夹区时，不仅调色剂像被令人满意地定影到纸张上，而且调色剂图像的光泽度增强。换而言之，通过采用该对定影器件，获得了具有较高光泽度水平的图像。
进而，日本待审公开专利申请2000-221821公开了一种定影设备，该定影设备包括多个定影器件，所述多个定影器件沿着记录介质输送方向串联地设置。该定影设备被设计成能够改变由多个定影器件一对一形成的夹区的数量和位置，使得使用者能够根据所需的光泽度水平来转换该设备施加到一张记录介质上的热量。换而言之，该定影设备使得使用者能够将图像形成的光泽度水平调整到使用者所需要的水平。
进而，日本待审公开专利申请2003-270991公开了一种方法，该方法用于减少成像设备的电能消耗，该成像设备能够在通常模式和高光泽度打印模式下操作，在通常模式下，使用第一定影器件，而在高光泽度打印模式下，通过在由第一定影器件对图像进行定影(第一次定影)之后、采用第二定影器件对图像进行定影(第二次定影)，获得高光泽度的图像。更具体地说，与第一定影器件相比，相对于记录介质的输送方向，第二定影器件的定影夹区的宽度较窄。进而，当在采用高光泽度纸的高光泽度打印模式中、第一定影器件的定影温度(目标温度)设定为比通常打印模式的水平低的水平时，定影设备的生产率降低，并且各个卤素加热器的激活和再激活受到控制，以便减小两个定影器件所消耗的电能的总量。
另一方面，成像设备可使用的电能的总量由该设备所用的电源的规格确定。因此，对于定影设备所能得到的电能的量受到限制。如果可获得的用于定影的电能的量不足，则在打印操作进程中，定影辊的温度逐渐下降，最终降至形成光泽度水平不足的图像、和/或图像未能令人满意地定影的范围内。
当发生上面所述的现象时，即，当在输出图像的同时、定影辊的温度下降很多时，图像所形成的光泽度水平下降，使其难以达到所需的光泽度水平。换而言之，产生了输出光泽度不均匀的图像的问题。特别地，在连续传送多张记录介质、以便在其上形成图像的任务中，产生这样的问题，即，在该任务的早期过程中输出的图像与在该任务的后期过程中输出的图像的光泽度不同，而不顾这两组图像是同一图像的拷贝的事实。
因此，当在高光泽度模式下执行任务时，通过从任务的开始减小成像设备的处理量，可以减少每单位时间长度由图像夺取的热量。然而，这种方法相当大地损失了生产率。
另外，如果定影辊的热容量大，则在图像形成任务中，难以立即将已经大大下降了的定影辊的温度恢复到预定的水平。因此，如果定影辊的热容量大，则也会产生与上述问题类似的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种成像设备，该成像设备不会使赋予图像的光泽度水平减小。
本发明的另一个目的是提供一种光泽度增强设备，该光泽度增强设备加到图像上的光泽度水平是稳定的。
通过理解下面结合附图进行的对本发明优选实施方式的描述，本发明的这些及其它目的、特征和优点将变得更加明确。
图1是本发明第一个实施形式中的成像设备的示意图，表示其总体结构。
图2是该成像设备的定影设备部分的放大视图。
图3是用于控制第一和第二定影器件的温度的系统的框图。
图4是表示在低光泽度打印模式下第一和第二定影器件产生的温度变化的曲线图。
图5是表示在第一比较定影设备中、在高光泽度模式下第一和第二定影器件产生的温度变化的曲线图。
图6是表示在第二比较定影设备中、在高光泽度模式下第一和第二定影器件产生的温度变化的曲线图。
图7是描述在第一实施例中、如何在高光泽度模式下控制处理量的逻辑流程图。
图8是表示在第一实施例中、在高光泽度模式下第一和第二定影器件产生的温度变化的曲线图。
图9是带式加热设备的示意图，该带式加热设备在第二实施例中用作第一定影器件，该图表示其总体结构。
具体实施例方式
下面，将参照本发明的下述实施形式对本发明进行具体的描述。顺便提及，尽管本发明的下述实施形式是本发明的最优选实施形式的例子，但是它们并不用于限制本发明的范围。
(实施例1)(1)成像设备的例子图1是本实施例中的成像设备的示意图，表示其总体结构。该成像设备是串联式及转印式的彩色激光打印机，其采用电子照相图像形成方法中的一种。
该成像设备分别设有四个图像形成工位Pa、Pb、Pc和Pd，或者第一、第二、第三和第四图像形成工位，这些图像形成工位平行地设置在成像设备中。当该成像设备处于彩色打印模式时，通过形成潜像、将该潜像显影和转印被显影的潜像的方法，一对一地在四个图像形成工位中形成不同颜色的调色剂图像。
所述图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd分别设有它们自己的图像承载构件，在本实施形式中，所述图像承载构件为电子照相感光鼓3a、3b、3c和3d，在这些电子照相感光鼓上一对一地形成不同颜色的调色剂图像。所述成像设备还设有与感光鼓3a、3b、3c和3d接触地设置的中间转印构件130(中间转印带)。在一对一地以不同颜色在感光鼓3a、3b、3c和3d上形成调色剂图像之后，将调色剂图像转印到中间转印构件130上(一次转印)，然后，在二次转印工位将其从中间转印构件130转印到记录介质片材P上。在将调色剂图像转印到片材P上(二次转印)之后，将片材P引入作为第一图像加热装置的第一定影设备9A(定影器件；定影装置)，然后，再引入到作为第二图像加热装置的第二定影设备9B。换而言之，片材P和其上的图像受到两次加热和加压。然后，载有被定影的彩色图像的片材P被作为彩色打印件排出到安装在成像设备外部的传送托盘18中。
邻近作为图像承载构件的感光鼓3a、3b、3c和3d的圆周表面，分别设有充电器件2a、2b、2c和2d，作为显影装置的显影设备1a、1b、1c和1d，作为转印装置的一次转印充电器件24a、24b、24c和24d，以及作为清洁装置的清洁器4a、4b、4c和4d。进而，在用于感光鼓的空间之上的空间中，设有作为光学扫描装置的激光扫描器5a、5b、5c和5d。
感光鼓3a、3b、3c和3d在由箭头标记指示的逆时针方向中被旋转驱动。在所述感光鼓被旋转驱动时，它们的圆周表面由鼓充电装置2a、2b、2c和2d分别均匀充电(初级充电)以预设极性和电压。感光鼓3a、3b、3c和3d的均匀充电的圆周表面被暴露至激光光束La、Lb、Lc和Ld，所述光束由激光扫描器5a、5b、5c和5d以扫描所述圆周表面的方式射出并由视频信号调制。这样，在感光鼓3a、3b、3c和3d上就形成了反应视频信号的潜像。每个激光扫描器5a、5b、5c和5d均布置有自己的光源、多边镜等。从所述光源射出的激光束由正被转动的多边镜反射。因此，激光束产生振荡。激光的振荡流由偏转镜进行偏转且由f-θ透镜聚焦到感光鼓3的母线上；感光鼓3的圆周表面被曝光。这样一对一地在感光鼓3a、3b、3c和3d的圆周表面上形成反应视频信号的潜像。
显影装置1a、1b、1c和1d充填有预定量的青色、洋红色、黄色和黑色调色剂来作为显影剂，这些调色剂分别由调色剂供应装置6a、6b、6c和6d供应。显影装置1a、1b、1c和1d使感光鼓3a、3b、3c和3d上的潜像显影为可视图像，即分别显影为青色、洋红色、黄色和黑色的调色剂图像。
中间转印构件130是一条围绕平行布置的一套共三个辊子13、14、15伸展的环带，且以与感光鼓3a、3b、3c和3d基本相同的圆周速度而在由箭头标记所指示的顺时针方向中被旋转驱动。
在第一成像部分Pa中形成在感光鼓3a上的上述黄色即第一颜色的调色剂图像被传输过感光鼓3a和中间转印构件130之间的夹区。在黄色调色剂图像被输送过该夹区时，它也在由施加到中间转印构件130上的一次转印偏压所产生的电场和夹区中的压力的组合作用下被转印(一次转印)到中间转印构件130的外表面上。
类似地，分别在第二、第三和第四成像部分Pb、Pc和Pd中形成在感光鼓3b、3c和3d上的上述洋红色、青色和黑色即第二、第三和第四颜色的调色剂图像被随后转印到中间转印构件130上的层中，从而在中间转印构件130上产生与所需图像的颜色相匹配的单个合成多色图像。
参考数字11指示的是一个二次转印辊子，其保持压靠在辊子14即上述一套三个辊子13、14、15之一上而形成一个二次转印夹区，中间转印构件130围绕所述一套三个辊子13、14、15伸展，中间转印构件130即夹持在辊子14和二次转印辊子11之间。
同时，片材进给盒10中的记录介质的片材P被进给至成像设备的主组件中且被一个一个地分开。然后，每个片材P被输送过片材路径16、17、成对的对齐辊12之间的夹区及预转印导引件，从而以预定的时间将其输送至二次转印夹区即中间转印构件130和转印辊11之间的夹区并被输送过该二次转印夹区。在将片材P输送过该二次转印夹区时，由偏压电源对二次转印辊11施加二次转印偏压。这样，以多层形式已被转印到中间转印构件130上且形成单种合成多色调色剂图像的颜色不同的四种调色剂图像被立即转印(二次转印)到记录介质的片材P上。
在二次转印夹区中将合成的多色图像转印到记录介质的片材P上之后，将片材P从中间转印构件130上分离开并通过片材路径23将其导引到定影设备9(图像加热设备)中。
该定影设备9布置有两个图像加热装置即第一和第二定影器件9A和9B。定影设备9是这样构造的即在将记录介质的片材P输送过第一定影器件9A或称为上游定影设备之后，将记录介质的片材P输送过第二定影器件9B，从片材输送方向来看，第二定影器件9B处于第一定影器件9A的下游侧。更具体地说，首先将片材P引入第一定影器件9A中，在该第一定影器件9A中，通过热量和压力的作用将合成的多色图像定影(第一次定影)到片材P上。然后，通过片材路径24、25将片材P导引到第二定影器件9B中，其中，合成的多色图像在热量和压力作用下再次定影(第二次定影)。之后，具有已定影图像的片材P作为多色打印件通过片材路径26而被输送到输送盘18中，该输送盘18连接在成像设备主组件的外部。
在完成来自感光鼓3a、3b、3c和3d的图像转印(一次转印)之后，利用清洁器4a、4b、4c和4d分别清洁感光鼓3a、3b、3c和3d；利用所述清洁器将感光鼓上的转印残留调色剂除去，并将感光鼓准备用于形成随后的潜像。
成像设备被这样构造通过清洁织物19(未编织织物片)将存留在中间转印带130上的调色剂和其他不想要的物质清除掉，所述清洁织物19与中间转印带130的表面相接触。
当成像设备处于黑——白(单色)印刷模式时，在第一至第四成像工位Pa、Pb、Pc和Pd中，只有用于形成黑色调色剂图像的第四成像工位Pd形成图像。
如果选择低光泽模式来输出具有较低水平光泽的图像例如黑——白图像，或用于在高质量纸张上打印多色图像，则在将调色剂图像在二次转印夹区中转印(二次转印)到片材P上之后，将记录介质的片材P通过片材路径23导引入第一定影器件9A中。在第一定影器件9A中，片材P上的调色剂图像在热量和压力的作用下被定影到片材P上。然后，控制第一插板27以将片材P从片材路径24导引至旁路28中以绕过第二定影器件9B。因此，在不将片材P输送过第二定影器件9B的情况下将其排放到输送盘18中。
此外，如果选择上述低光泽印刷模式和两侧复印模式的组合，则在记录介质的片材P的两个表面之一上形成图像，将片材P输送经过第一定影器件9A而将图像定影到片材P上。在将片材P送出定影装置9A之后，将其导入旁路28中。然后，对第二插板29进行控制而将片材P导引到位于片材再循环机构侧上的双侧印刷路径31中。之后，将片材P导引入返回片材路径31。然后，将片材P从该片材路径31中拉出而将其导引到片材再循环路径32中，从而将其上下侧翻转放置。此后，将片材P从片材路径32输送入片材路径17中，且在保持上下翻转放置的情况下，通过成对的对齐辊12经由预转印导引件而以预定的时间将其再引导入二次转印夹区即中间转印带130和二次转印辊11之间的界面中。然后，将中间转印带130上的调色剂图像转印(二次转印)到片材P的另一表面(第二表面)上。在二次转印夹区中将调色剂图像转印(二次转印)到片材P的第二表面上之后，将片材P从中间转印构件130上分开而通过片材路径23将其导引入第一定影器件9A中，在该第一定影器件9A中通过热量和压力作用将调色剂图像定影到片材P的第二表面上。此后，对第一插件27进行控制，从而将片材P从片材路径24导引入旁路28中以绕过第二定影器件9B。这样，片材P就作为双侧打印件被排放到输送盘18中，而不被输送过第二定影器件9B。
(2)定影设备9图2为定影设备9的放大视图，该定影设备9具有一前一后相邻布置的第一和第二定影器件9A、9B。从记录介质的输送方向上来看，第一定影器件9A是位于上游侧的那一个，而第二定影器件9B是位于下游侧的那一个。
第一和第二定影器件9A、9B为热辊子型且其构造基本相同。更具体地说，第一定影器件9A具有作为旋转图像加热构件的定影辊51和作为旋转压力施加构件的压力辊52，而第二定影器件9B具有作为旋转图像加热构件的定影辊151和作为压力施加构件的压力辊152。压力辊52、152压紧在定影辊51和151上而分别形成夹区(定影夹区)NA、NB。定影辊51和151由图中未显示的驱动系统沿箭头所指的顺时针方向被旋转驱动。压力辊52和152则由定影辊51和151的转动而转动。
1)第一定影器件9A对于作为第一定影器件9A的图像加热构件而与未定影调色剂图像相接触的定影辊51的结构来说，定影辊51由以下部分构成作为金属芯51a(中空金属芯)的中空铝筒，其外径为75.0mm；作为形成于金属芯51a圆周表面上的弹性层51b的2.5mm厚的硅橡胶层；作为释放层51b的一个30μm厚的PFA管，该PFA管以覆盖弹性层51b的表面的方式放置。定影辊51的整个外径基本为80mm。在定影辊51的中空筒形金属芯51a中布置有作为加热构件的一个卤素灯加热器H1。此外，将作为温度检测装置(温度传感器)的一个热敏电阻TH1布置成与定影辊51接触或几乎接触。
对于作为压力施加部件的压力辊52的结构来说，压力辊52由以下部分构成作为金属芯52a(中空金属芯)的中空铝筒，其外径为76.0mm；作为形成于金属芯52a圆周表面上的弹性层52b的2.0mm厚硅橡胶层；作为释放层52c的一个30μm厚的PFA管，该PFA管以覆盖弹性层52b表面的方式放置。压力辊52的整个外径基本为80mm。在压力辊52的中空筒形金属芯52a中布置有作为加热构件的一个卤素灯加热器H2。此外，将作为温度检测装置的一个热敏电阻TH2布置成与压力辊52接触或几乎接触。
第一定影器件9A的上述定影辊51和压力辊52保持相互紧靠而形成所具有的宽度约为10mm(在记录介质输送方向上)的定影夹区NA，且所施加的总压力为700N。
2)第二定影器件9B
作为与定影调色剂图像接触的第二定影器件9B的图像加热元件，关于定影辊151的结构，它由以下组成作为金属芯151a(中空金属芯)的中空铝筒，其具有77.0mm的外径；形成于金属芯151a的圆周表面上的作为弹性层151b的1.5mm厚的硅橡胶层；以及以覆盖弹性层151b的表面的方式放置的作为释放层151c的30μm厚的PFA管。定影辊151的总外径大约为80mm。在定影辊151的圆筒金属芯151a的中空部内，设置一个卤素灯加热器H3。另外，作为温度检测装置的热敏电阻TH3被设置成与定影辊151接触或几乎接触。
关于作为压力施加元件的压力辊152的结构，它由以下组成作为金属芯152a(中空金属芯)的中空铝筒，其具有77.0mm的外径；形成于金属芯152a的圆周表面上的作为弹性层152b的1.5mm厚的硅橡胶层；以及以覆盖弹性层152b的表面的方式放置的作为释放层152c的30μm厚的PFA管。压力辊152的总外径大约为80mm。在压力辊152的圆筒金属芯152a的中空部内，设置一个卤素灯加热器H4作为加热元件。另外，作为温度检测装置的热敏电阻TH4被设置成与压力辊152接触或几乎接触。
第一定影器件9B的上述定影辊151和压力辊152被保持得彼此压靠在一起，从而形成具有大约5mm宽度的定影夹区NB，其中施加1,000牛顿的总压力。
使第一定影器件9A的夹区NA的宽度比第二定影器件9B的夹区NB的宽度大。另外，使第一定影器件9A的夹区NA中的平均压力比第二定影器件9B的夹区NB中的平均压力更大。附带地说，“平均压力”指的是施加到一个给定区域的压力值除以该区域的尺寸而获得的数值。
图3是用于控制第一和第二定影器件9A和9B的温度的温度控制系统的方块图。成像设备主组件的控制部(CPU)由附图标记100表示，它控制成像设备的总体图像形成顺序，包括控制第一和第二定影器件9A、9B的温度。附图标记E1-E4表示用于将电力分别供给加热器H1-H4的电源。
第一定影器件9A的定影辊51由加热器H1产生的热量加热，电力从电源E1供给到所述加热器H1。通过热敏电阻TH1检测定影辊51的表面温度，并且该温度信息被反馈给成像设备主组件的控制部100(以下称作主控制部100)。主控制部100控制电力由电源E1供给到加热器H1的量，从而从热敏电阻TH1反馈的定影辊51的表面温度保持在用于定影辊51的预设第一目标温度T11(第一预设温度)，在本实施例中，该温度为180℃。
关于第一定影器件9A的压力辊52，它由加热器H2产生的热量加热，电力从电源E2被供给到所述加热器H2。通过热敏电阻TH2检测压力辊52的表面温度，并且该温度信息被反馈给成像设备的主控制部100，主控制部100控制电力由电源E2供给到加热器H2的量，从而从热敏电阻TH2反馈的压力辊52的表面温度保持在一个预设水平，在本实施例中，该温度为140℃。
第二定影器件9B的定影辊151由加热器H3产生的热量加热，电力从电源E3供给到所述加热器H3。通过热敏电阻TH3检测定影辊151的表面温度，并且该温度信息被反馈给成像设备的主控制部100，该主控制部100控制电力由电源E3供给到加热器H3的量，从而从热敏电阻TH3反馈的定影辊151的表面温度保持在用于定影辊151的预设第二目标温度T21(第二预设温度)，在本实施例中，该温度为200℃。
关于第二定影器件9B的压力辊152，它由加热器H4产生的热量加热，电力从电源E4供给到所述加热器H4。通过热敏电阻TH4检测压力辊152的表面温度，并且该温度信息被反馈给成像设备的主控制部100，该主控制部100控制电力由电源E4供给到加热器H4的量，从而从热敏电阻TH4反馈的压力辊152的表面温度保持在一个预设水平TH4，在本实施例中，该温度为140℃。
附图标记101表示用于选择高光泽打印模式或低光泽打印模式的打印模式选择装置。打印模式选择装置101是成像设备的控制面板(未示出)的一部分。当操作者通过使用控制面板选择两种打印模式中的其中一种时，被选择的高光泽模式或低光泽模式被传输到主控制部100。
高光泽打印模式是当在诸如铜版纸的高光泽记录纸上进行彩色打印时所使用的一种打印模式，而低光泽打印模式是用于生成黑白打印品或者在高质量纸上进行彩色打印时所使用的一种打印模式。
当选择高光泽打印模式时，主控制部100控制成像设备，从而在合成多色调色剂图像被转印到第二转印夹区中的记录介质片材P上之后，片材P被顺序地输送通过第一定影器件9A和第二定影器件9B，然后，片材P被排出到输出托盘18。换言之，片材P和其上的图像经受总共两次定影过程。
另一方面，当选择低光泽打印模式时，主控制部100控制成像设备，从而在合成多色调色剂图像被转印到第二转印夹区中的记录介质片材P上之后，片材P被引导到第一定影器件9A中，然后，片材P通过第一挡板27被引导到用于绕过第二定影器件9B的旁路28，以便将片材P排到输出托盘18而没有将片材P输送通过第二定影器件9B。另外，当结合双面打印模式选择低光泽打印模式时，主控制部100控制第二挡板29，从而片材P被引导到在记录介质循环机构一侧上的双面打印通路30中。
(3)向第一和第二定影器件9A、9B的电力分配该实施例中的成像设备配有规格为200V-15A的电插头，可消耗3,000W的总电力。不包括用于图像形成和记录介质传输的功率，第一和第二定影器件9A、9B的结合所得到的平均电力量为1,600W。
下面，第一和第二定影器件9A、9B将分别简称为第一和第二定影器件9A和9B。
在低光泽打印模式中，记录介质的片材P不被传输通过第二定影器件9B。因此，第二定影器件9B必须仅被供给足以将其温度保持在目标水平的电力，也就是说，保持定影器件9B处于备用状态。因此，其余电力用于定影器件9A。
在高光泽打印模式中，记录介质的片材P被传输通过第二定影器件9B。因此，第二定影器件9B也必须被供给足够量的电力。
在高和低光泽打印模式中，用于第一和第二定影器件9A和9B的电力分配如下表(表1)所示。
表1
为了防止在高和低光泽打印模式中由第一和第二定影器件9A和9B的结合所消耗的电力总量超过1,600W，主控制部100控制第一定影器件9A的加热器H1和H2以及第二定影器件9B的加热器H3和H4开或关的定时，从而由加热器H1和H2的结合所消耗的电力总量以及由加热器H3和H4的结合所消耗的电力总量不超过表1中的相应值。
1)低光泽打印模式下面描述在低光泽模式中执行的打印测试，其中电力如表1所示分配(电力分配1,200W用于第一显影器件9A，400W用于第二显影器件9B)。
测试在以下条件下进行，其中图像形成部、第一显影器件9A和第二显影器件9B的记录介质传输速度(处理速度)被设置为200毫米/秒，并且每分钟要生成的打印品的数目(处理量)被设置为50PPM(正常处理量)。
图4示出了当使用具有105克基重的高质量纸、在非光泽打印模式中连续地生成多张拷贝时，第一定影器件9A的定影辊51的表面温度(第一定影温度)和第二定影器件9B的定影辊151的表面温度(第二定影温度)所发生的变化。
图像形成操作开始于第一定影温度被设置成目标值T11(第一目标值)，即180℃。通过引入记录介质片材，第一定影温度暂时地降到大约160℃，然后朝着目标值T11趋于逐渐地升高。这种趋势的原因是在定影辊51的金属芯51a上的作为弹性层的硅橡胶层51b起一个绝热层的作用。因此，即使在定影辊51的中空部中的加热器H1响应定影辊51表面温度的降低而供应充足的热量，也要花费一定的时间使加热器H1产生的热量到达定影辊51的表面，上述定影辊51表面温度的降低是由于引入记录介质片材热量从定影辊51的表面散热而发生的。
如果第一定影温度降到150℃或者更低，第一定影器件9A的图像定影性能就下降；就会发生这样的定影不良，即从记录介质片材剥离图像固体部分的调色剂层。根据这一测试的结果，第一定影温度被保持在150℃以上。因此，不会发生定影不良。
关于第二定影温度，它保持在目标温度T21(第二定影温度)，即200℃，因为在低光泽打印模式中，记录介质片材P没有被导入第二定影器件9B中。
2)高光泽打印模式下面，将描述在高光泽打印模式中进行的打印测试的结果。
2-1)对比测试1图5显示了当连续地打印多张拷贝时第一和第二定影温度所发生的变化，其中成像设备被设定在高光泽打印模式(电力分配900W用于第一定影器件9A，700W用于第二定影器件9B)。
第一定影温度逐渐地从180℃的第一目标值T11下降，最终下降到低于150℃，在150℃以下会发生定影不良。这一结果的原因如下所述分配给第一定影器件9A的定影辊中的加热器的电力量从在低光泽打印模式时分配给第一定影器件9A的定影辊的加热器的1,200W，下降到在高光泽打印模式时分配给定影辊的900W，从而使用于定影的电力量不足。另外，第二定影温度也逐渐地从200℃的第二目标值T21逐渐下降，最终降为约180℃。
在该对比测试1中，第一定影温度最终降至低于150℃，并且发生定影失败。为了避免出现定影失败，有必要检测第一定影温度是否已经降低接近于一温度水平，在低于该温度水平下发生定影失败，因此如果已经降低接近于该温度水平，在低于该温度水平下发生定影失败，成像以及记录介质的输送会被停止而等待第一定影温度的恢复。
在该测试中，图像成形中的光泽度水平从存在于打印操作的初始阶段的光泽度水平50降低，直到光泽度水平30，从而产生实质性的变化。用于测量光泽度水平的仪器是60°型PG-1(Nippon DenshokuInc.的产品)。
2-2)对比测试2对比测试2是如上所述的对比测试1的变形例，电力分布相对于对比测试1有所改变，其中第一定影器件9A分配1100W，第二定影器件9B分配500W。
图6示出在第二对比测试2中第一和第二定影温度产生的变化。
第一定影温度从180℃的第一目标水平T11逐渐降低，在160℃附近徘徊，不会低于150℃，在150℃以下发生定影失败。对于第二定影温度，其从200℃的第二目标水平T21逐渐降低，最终在170℃附近徘徊。
在第二对比测试2中的输出拷贝的光泽度水平的变化中，其在打印操作的初期为大致50的水平，最终降低到大致与在低光泽度打印模式下得到的光泽度水平相同的大致15的水平。即，高光泽度打印模式的选择变得没有意义。
2-3)实施例测试1在第一实施例中，在高光泽度打印模式中对于第一和第二定影器件9A和9B的电力分布量分别为900W和700W。
第一目标温度水平T11设定为180℃，低于第一目标温度水平T11的参照温度水平T12(此后称作下限温度)设定为160℃。进而第二目标温度水平T21设定为200℃，低于第二目标温度水平T21的下限温度设定为190℃。下限温度水平设定为第一或第二定影温度目标水平T11或T21和定影失败发生温度水平之间，在定影失败发生温度水平或之下不能保证得到理想的定影。
上述的下限温度水平T12或T22分别作为参考数据存储在内存中，通过主控制器100对于由热敏电阻TH1以及TH3所检测的第一以及第二定影温度进行比较，随后其通过主控制器100反馈到处理量控制部分102(图3)。随后根据图7所示的流程图控制处理量(控制记录介质输送间隔(片材间隔))。
更加具体地，根据第一定影器件9A的检测温度水平和下限温度T12的比较结果以及根据第二定影器件9B的检测温度水平和下限温度T22的比较结果的组合，主控制器100和处理量控制部分102执行用于转换每单位时间长度将要输送的记录介质的张数(处理量)的控制顺序。
控制1如果通过热敏电阻TH3检测的第二定影温度不小于下限温度T22(190℃)，并且如果通过热敏电阻TH1检测的第一定影温度不小于下限温度T12(160℃)，主控制器100使成像装置以通常的处理速度50PPM进行所希望的图像成形操作，即，通过使用处理量控制部分102而不转换成像装置的处理量。
控制2如果通过热敏电阻TH3检测的第二定影温度不小于下限温度T22(190℃)，但是通过热敏电阻TH1检测的第一定影温度不大于下限温度T12(160℃)，主控制器100通过使用处理量控制部分102使成像装置以降低的处理速度45PPM进行所希望的图像成形操作。
控制3如果通过热敏电阻TH3检测的第二定影温度不大于下限温度T22(190℃)，但是通过热敏电阻TH1检测的第一定影温度不小于下限温度T12(160℃)，主控制器100也通过使用处理量控制部分102使成像装置以降低的处理速度45PPM进行所希望的图像成形操作。
控制4如果通过热敏电阻TH3检测的第二定影温度不大于下限温度T22(190℃)，并且通过热敏电阻TH1检测的第一定影温度不大于下限温度T12(160℃)，主控制器100通过使用处理量控制部分102使成像装置以降低的处理速度40PPM进行所希望的图像成形操作。
图8示出当执行上述处理量控制顺序时第一和第二定影温度产生的变化。通过连续的打印第一和第二定影温度被降低。但是在利用如图7所示的控制方法的步骤中当处理量减少时，第一和第二定影温度最终稳定，第一和第二定影温度分别保持在160℃和190℃之上，并且通过成像装置成形的图像的光泽度水平保持在40-50的范围之间。成像装置对于其成形的图像的光泽度水平保持稳定。
表2产量定影光泽度变化性质
E优秀G良好F合格N不合格根据对上述测试结果的研究，第一定影温度的变化影响图像定影，但是对于通过第二定影得到的光泽度水平没有什么影响。
其原因如下，即，在结构上比较第一以及第二定影器件9A以及9B，第一定影器件9A设计成用于以一个相对低的温度(T11≤T21)在相对长的时间(夹区NA较宽)的加热中进行定影处理，而第二定影器件9B设计成用于以一个相对高的温度在相对短的时间(夹区NB较窄)的加热中进行定影处理。通过使用这样的夹区结构，通过慢慢地并且充分地加热层叠的调色剂图像，甚至直到调色剂图像层的最深部分，第一定影器件9A用于实现较高水平的定影，即，通过以相对低的温度融化调色剂层直到记录介质片材和调色剂层的分界面附近，而第二定影器件9B用于仅仅加热调色剂层的表面，以及紧靠该表面的下部，从而通过平整表面而提高调色剂层(调色剂图像)的表面光泽。
为了便于理解这些过程的目的，其可以相比于诸如烹调一片肉、一个蛋或者类似物的类似过程。即，例如以相对低的温度慢慢加热一片肉，利用煎盘使热量穿过肉而不会烧焦其表面。同样地慢慢地在定影夹区中加热调色剂层，使热量穿过调色剂层的最深部分从而完全融化调色剂层直到调色剂层和记录介质片材的分界面，为了保证调色剂层会彻底地附着在记录介质的片材上，即，在调色剂层和记录介质之间没有间隙。在这种情况下，即使施加到调色剂图像的压力相对较小，只要加热时间长就可以得到理想程度的定影。
另一方面，利用煎盘以较高的温度在相对短的时间内加热一片肉，有可能在热量没有穿过肉深处的情况下烧焦肉的表面。同样地，在定影夹区中以较高温度快速加热调色剂层会导致仅仅加热调色剂层的表面，为了通过除去表面上的凸凹而平整表面，以得到具有较高水平的光泽度的图像，假设施加到调色剂层的压力足够高。
因而，对于在高光泽度模式的第二定影之后的光泽度而言，第二定影器件9B起到了决定作用。因此即使在图像的光泽度通过第一定影器件9A的定影之后光泽度较低的情况下，可以通过第二定影器件9B的定影提高图像的光泽度，只要通过第二定影器件9B的定影是足够的。
从上述解释可见，第一定影器件9A的下限温度T12被设定为用于得到高水平的定影是很重要的，而第二定影器件9B的下限温度T22被设定为用于使产生图像的光泽度水平稳定。
因此，通过进行设定，使第二定影器件9B的下限温度T22高于第一定影器件9A的下限温度(T12≤T22)，或者分别设定用于第一以及第二定影器件9A和9B的下限温度T12和T22，从而第一定影器件9A的“第一定影温度目标T11-下限温度T12”大于“第二定影温度目标T21-下限温度T22”((T11-T12)≤(T21-T22))，可以在尽可能高的速率下得到高光泽度打印，同时保证调色剂层(图像)的理想定影，并且产生打印的光泽度水平稳定保持在预设的水平。
在该实施例中，第一定影器件9A的(T11-T12)设定为20℃(＝180-160℃)，(T21-T22)设定为10℃(＝200-190℃)。但是这并不意味着用来限定本发明。
进而，本发明使得在尽可能高的速率之下产生高光泽度打印成为可能，同时保证不仅得到理想的定影，而且产生图像的光泽度水平在预设的理想水平保持稳定，而与记录介质的类型和基重以及诸如环境温度的操作状况无关。
此外，即使在如下的打印工作中，本发明也可以使得在尽可能高的速率之下产生高光泽度打印成为可能，同时保证不仅得到理想的定影，同时产生打印的光泽度水平在预设的理想水平保持稳定，该打印工作是部分要进行高光泽度模式打印和部分要进行低光泽度模式打印的混合。
在该实施例中，对于第一和第二定影器件9A和9B(分别为T12何T22)中的每一个仅仅设置一个下限温度。然而对于第一和第二定影器件9A和9B中的每一个可以设置两个或者多个下限温度，从而进行更加精确的控制，并且该设置不存在问题。进而，可以设定一个低于最低下限温度的温度，用作停止正在进行的打印操作的停止温度。
在该实施例中，预设了下限温度，并根据定影温度是否达到预设的下限温度来改变处理量。但是，可以采用除了本实施例中的判断标准以外的判断标准来作为用于改变处理量的判断标准。例如可以计算每单位时间长度或每预设的输出打印数量下的定影温度的下降率，以便当计算的定影温度的下降率大于预设值时可以改变处理量。这种设置正如本实施例中的设置一样有效。在该情况下，第一图像加热装置的温度下降率的值(根据该值来改变处理量)需要比第二图像加热装置的温度下降率的值更大。换句话说，需要使第二图像加热装置的温度变化比第一图像加热装置的温度变化小，该第二图像加热装置的温度变化对于图像的光泽度的影响比第一图像加热装置的要大。
(实施例2)在本实施例中，采用和第一实施例中的成像设备(图1)构造相同的成像设备。在第一实施例中，第一定影器件9A基本由一对辊(即定影辊和压力辊)构成。但是，在本实施例中，第一定影器件9A由定影辊和环绕多个辊伸展的定影带构成。其构造成使得该定影带通过布置在定影辊环路的内侧上的压紧部件来保持压在定影辊上。
更具体地说，参见图9，在本实施例中的第一定影器件9A包括旋转布置的定影辊51；多个辊61，62和63；环形定影带52，该定影带环绕所述多个辊61，62和63伸展(从而被悬挂)且当被压在定影辊51上时旋转；压力施加垫70，用于将定影带52压在定影辊51上；且压力施加垫支承部件71。
定影辊51由金属芯和弹性层构成，该金属芯由铝、铁等形成，该弹性层由硅橡胶、氟化橡胶等以覆盖该金属芯的圆周表面的方式形成。该定影带由基片和弹性层构成，该基片由例如聚酰亚胺的树脂或例如镍的金属物质形成，该弹性层由硅橡胶、氟化橡胶等以覆盖基片的表面的方式形成。
和在第一实施例中布置在定影辊51内的加热器一样，加热器H1(例如卤素灯)布置在定影辊51的中空部分内。作为温度检测装置的热敏电阻TH1布置成与定影辊51接触(或几乎接触)。定影辊51的表面温度通过控制经由温控电路施加到加热器H1上的电压来控制。
辊61是由金属物质形成的分离辊。该辊61以明显压入定影辊51的方式保持压在定影辊51上，同时定影带52在分离辊61和定影辊51之间，从而使定影辊51的弹性层变形以便记录介质的片材(纸页)P从定影辊51的表面分离。
由于采用定影辊51、定影带52和压力施加垫70来形成上述定影夹区NA，该定影夹区NA形成为足够宽以便沿定影辊51的周向方向部分包裹定影辊51的圆周表面。因此，本实施例从提高定影速度的角度看是有利的。
为了增加基本仅由一对辊构成的定影器件的定影夹区的宽度，必须增加定影辊的弹性层的厚度，这使得这种定影器件在能量守恒方面较差。相反，当采用如本实施例中的定影设备(该定影设备使用如上所述的定影带)的情况下，可以在不增加定影辊51的弹性层厚度的情况下形成较宽的辊隙，从而消除了由于弹性层厚度增加而导致的热传导减少，因而当热量通过弹性层传导时损失更多的热量的问题。因此，本实施例中的定影设备从能量保持的角度看是有利的。
而且，采用该定影带使得可以在不增加用于形成定影夹区而施加的压力大小的情况下形成较宽的定影夹区。和第一实施例中的一样，在本实施例中将在第一定影器件9A中为了形成定影夹区而施加的压力设为700N，以便得到22mm的夹区宽度。由于该较宽的夹区宽度，定影失效发生温度为130℃。本实施例中的加热设备在和第一实施例中相同的条件下经受和第一实施例中相同的测试，同时第一定影温度目标T11设为160℃，下限温度T12设为140℃。结果证明不管进行测试的条件如何，本实施例中的定影设备正如第一实施例中的定影设备一样有效。
如上所述，证明了即使将本发明应用到构造成通过采用定影带加宽定影夹区来给记录介质施加大量的热的定影设备上，也会得到和第一实施例中相同的效果。
顺便提及，在每个本发明的前述两个实施例中，两个定影器件安装在成像设备的壳体中。但是，这两个实施例并不用于限制本发明的范围。例如，可以采用下述构造当第一定影器件布置在成像设备的壳体内时，具有作为图像光泽度增加装置的第二定影器件的单元设置为可选单元(光泽度增加设备)，该可选单元可拆除地安装到成像设备上。
即使是用于图像定影的普通结构设置也是令人满意的，即即使在连续地进给多张记录介质以便在该记录介质上形成图像的任务中，图像的定影也是令人满意的。但是，当采用用于图像定影的普通结构设置的情况下，采用普通设置所得到的光泽度水平随着任务的进行而下降。相比而言，本发明的各前述实施例使得能够防止成像设备在光泽度水平(在该光泽度水平下成像设备能够形成图像)方面变差，同时不中断成像过程。换句话说，各实施例可以在光泽度水平(在该光泽度水平下成像设备能够形成图像)方面稳定成像；在各任务中形成的图像的质量实质上是一致的。
换句话说，本发明可以防止由于图像定影所得到热量不够而导致成像设备在图像的光泽度方面变得不一致，同时防止成像设备的生产率下降。
尽管参考在此公开的结构来描述本发明，但并不局限于所述细节，本申请用于覆盖在改进的目的和下述权利要求的范围内的修改和变化。
权利要求
1.一种图像加热设备，该设备包括第一图像加热装置，用于加热在记录材料上的调色剂图像；第一温度检测装置，用于检测所述第一图像加热装置的温度；第二图像加热装置，用于加热由所述第一图像加热装置所加热的在记录材料上的调色剂图像；第二温度检测装置，用于检测所述第二图像加热装置的温度；改变装置，用于根据由所述第一图像加热装置检测的温度和由所述第二图像加热装置检测的温度来改变每单位时间经过所述第一图像加热装置和所述第二图像加热装置的记录材料的数量。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于当由所述第一图像加热装置检测的温度低于一预定温度且由所述第二图像加热装置检测的温度低于一预定温度时，所述改变装置减少记录材料的数量。
3.一种用于改善在记录材料上定影的调色剂图像的光泽度的设备，所述设备包括图像加热装置，用于加热在记录材料上定影的调色剂图像；温度检测装置，用于检测所述图像加热装置的温度；以及改变装置，用于改变每单位时间经过所述图像加热装置的记录材料的数量。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于当温度低于预定水平时，所述改变装置减少记录材料的数量。
全文摘要
本发明涉及一种图像加热设备，该设备包括第一图像加热装置，用于加热在记录材料上的调色剂图像；第一温度检测装置，用于检测所述第一图像加热装置的温度；第二图像加热装置，用于加热由所述第一图像加热装置所加热的记录材料上的调色剂图像；第二温度检测装置，用于检测所述第二图像加热装置的温度；改变装置，用于根据由所述第一图像加热装置检测的温度和由所述第二图像加热装置检测的温度来改变每单位时间经过所述第一图像加热装置和所述第二图像加热装置的记录材料的数量。
文档编号H04N1/04GK1790186SQ20051012963
公开日2006年6月21日 申请日期2005年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者中山敏则 申请人:佳能株式会社