专利名称：定影器单元和具有该定影器单元的成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定影器单元，该定影器单元具有对热辊表面进行加热的外部加热元件，还涉及一种具有该定影器单元的成像设备。
背景技术：
近些年来，彩色成像设备的打印速度已逐步增加。不过，在当前状态下，彩色打印速度尚未达到所谓的高速度单色成像设备的打印速度。形成彩色图像的过程要比形成单色图像复杂得多。况且，不实现色调和色移等高级图像质量的决定因素(单色打印不涉及这些因素)，彩色成像设备就不可能被市场接受。另一方面，单色成像设备需实现更高的处理速度。
已知一种彩色成像设备，其打印速度在形成单色图像(单色打印模式)与形成彩色图像(彩色打印模式)之间变化，以便满足彩色打印的图像质量和单色打印的高速度二者。在此情况下，用于形成图像的光电导体的运行速度(即处理速度)会随打印模式而变。显然，单色打印模式下形成图像的处理速度高于彩色打印模式下的该处理速度。
在此种成像设备的定影器单元中，定影辊(热辊)表面温度的降低速率取决于单位时间内通过的打印片材的数量，因为通过热辊的打印片材带走了热辊表面上的热量。如果从加热器提供到热辊表面上的热量无法超过打印片材带走的热量，热辊的表面温度就逐渐下降。当表面温度下降到容许范围以下时，调色剂的固定水平降低不足，也就不能获得所需的图像质量和定影性能。打印速度较高的设备的每张片材的供热时间比打印速度较低的设备短。在此期间，必须补偿从热辊上带走的热量。此外，打印速度高的设备的处理速度高于打印速度低的设备的处理速度。也就是说，打印片材通过辊隙部分的时间在打印速度较高的设备中短一些。转移在打印片材上的调色剂必须短时间内溶解，并且，用于将调色剂固定在打印片材上的热量必须供给至打印片材和打印片材上的调色剂。
如上所述，具有高打印速度的设备需在有限的时间内将大量的热量供给到热辊的表面并进一步经由热辊的表面供给到打印片材和调色剂。因此，加热器的控制温度必须升高且热源与受热部件(打印片材和调色剂)之间的温差必须增大。给热辊表面供热的加热器一般设在热辊中。来自加热器的辐射热传导通过热辊中的带芯管和该带芯管周围的弹性层并到达该表面。在此情况下，热辊内的温度高于该表面的温度。当加热器的控制温度定得太高时，弹性层的内部就受到热损害。
因此，已知一种使用外部加热单元的设备，其中热辊内的温度不会升得太高，打印片材带走的表面热量即时得到供给(例如，参见日本未审专利公开No.2004-85601和2004-198659)。
在具有外部加热单元的定影器单元中，希望升高外部加热单元中加热器的控制温度，以便为了响应该较高的打印速度而即时供热。不过，该外部加热单元的控制温度有上限。当温度定得太高时，外部加热单元就受到热损害。
在具有这些打印模式且打印速度随打印模式而变的成像设备中，该外部加热单元的上限温度需定成使得该设备能响应打印速度高的单色打印模式。在此情况下，在彩色打印模式下(彩色打印模式的打印速度低于单色打印模式的打印速度)，不必要的热量被供给到外部加热单元。因此，有可能不必要地出现外部加热单元受到热损坏的情况。特别地，这种现象在彩色打印模式的比例高于单色打印模式的使用环境中是显著的。
在具有多种打印速度的成像设备中，希望有这样一种方法，即，通过适当控制对外部加热单元的供热，从而抑制低速打印中对外部加热单元的损坏。
发明内容
本发明提供一种定影器单元，包括成套的热辊和压辊，用于夹持和输送打印片材，同时由热辊加热该打印片材；周向表面接触元件，其与该热辊的周向表面相接触；外部加热器，用于通过施加电能来加热该周向表面接触元件；接触元件温度传感器，用于检测该周向表面接触元件的温度；温度控制器，用于根据单位时间内所输送的打印片材数量来控制该周向表面接触元件的上限温度。
本发明还提供了一种包括上述定影器的成像设备，其中，在彩色打印模式或单色打印模式下选择性地执行打印，彩色打印模式和单色打印模式下单位时间内所打印的片材数量彼此不同，并且，该温度控制器根据所选择的打印模式控制该周向表面接触元件的上限温度。
由于本发明的定影器单元包括温度控制器，该温度控制器根据单位时间内所输送的打印片材的数量来控制该周向表面接触元件(外部加热单元)的上限温度的温度控制器，这样就可适当控制对该周向表面接触元件的供热。因此，当打印片材的数量少时，就可抑制该周向表面接触元件中的损坏。
该周向表面接触元件可包括多个辊子和绕在这些辊子上的环带，并且，该环带可被布置成使得位于这些辊子之间的一部分环带与该热辊接触。
进一步，该外部加热器可对位于与热辊接触的该部分环带的上游侧的辊子进行加热，以经由该受热辊将热量供给到该环带的表面。
该接触元件温度传感器可检测该环带的表面温度。
该接触元件温度传感器可被安置成紧靠着由外部加热器加热的辊子的周向表面周围的环带。
在本发明的成像设备中，彩色打印模式和单色打印模式下单位时间内打印片材的数量彼此不同，并且，该温度控制器根据所选择的打印模式控制该周向表面接触元件的上限温度，这样就可以适当控制对该周向表面接触元件的供热。因此，当打印片材的数量少时，该周向表面接触元件的损坏就可得到抑制。
单色打印模式下单位时间内所打印的片材数量可大于彩色打印模式下单位时间内所打印的片材数量。
单色打印模式下的该上限温度可高于彩色打印模式下的该上限温度。
该成像设备还可包括布置在该热辊中的内部加热器；以及定影温度传感器，用于检测该热辊的表面温度，其中，该温度控制器还可控制施加到该内部加热器上的电能，以将由定影温度传感器所检测的温度设定在预定的定影控制温度处。
此外，彩色打印模式和单色打印模式下的定影控制温度可彼此相等。
作为选择，该定影控制温度可低于单色打印模式下的上限温度，还可低于彩色打印模式下的上限温度。
图1是示出了作为本发明一个实施例的定影器单元40的剖面构造的视图；图2是示意性示出了根据本发明的成像设备的内部结构的视图；图3A和3B是示出了本发明定影器单元另一模式的视图，作为外部加热单元75具有附着/分离机构的一个示例；图4是示出了本发明定影器单元中等待状态和成像过程中打开/关闭加热灯61和83的控制过程的流程图；图5是示出了在执行图4所示的温度控制的情况下等待状态和成像过程中热敏电阻62和85的检测温度转变示例的图表。
具体实施例方式
下面将参照附图详细描述本发明。自下面的说明，可进一步理解本发明。下面的说明在各个方面都被认为是示例性而非限制性的。
定影器单元的构造首先将描述定影器单元40的构造。图1的视图示出了作为本发明一个实施例的定影器单元40的剖面构造。如图1所示，除了上述的热辊60和压辊70外，定影器单元40还具有外部加热单元75和卷筒式清洁单元90。该外部加热单元75对应于上述的外部加热单元。
热辊60和压辊70以预定载荷(在此情况下为600N)彼此压力接触，并且，辊隙部分N(热辊60与压辊70之间接触的部分)形成在两个辊子之间的压力接触部分中。在该实施例中，辊隙部分N的辊隙宽度(沿着热辊60的旋转方向(图1中的方向K)的宽度)设定为约9毫米。
热辊60被加热到预定温度(在下文，对应于权利要求中的定影控制温度)，并对转印到片材(打印片材)P表面上的未熔合调色剂图像进行加热(该片材P经过该辊隙部分N)。在该实施例中，该热控制器的定影控制温度为180摄氏度。热辊60在带芯管的周向表面上具有一弹性层，并且是一种在弹性层的周向表面上形成脱模层(mold-releaselayer)的三层结构辊子元件。
对于该带芯管而言，例如使用比如铁、不锈钢、铝或铜等的金属或金属合金。对于该弹性层而言，使用硅橡胶。对于该脱模层而言，使用氟树脂，比如PFA(四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚的共聚物)和PTFE(聚四氟乙烯)。
在热辊60内(在该带芯管内)，安置有作为用于加热热辊60的热源的加热灯(卤素灯)61。加热灯61对应于权利要求中的内部加热器。加热灯61经由一个未示出的开关装置与交流电源连接。开关装置打开/关闭对加热灯61的供电。具体地说，可应用功率半导体器件，如三端双向可控硅开关元件。该开关装置的开/关操作由未示出的控制器(对应于权利要求中的温度控制器)来控制。当开关装置打开且向加热灯61供电时，加热灯61发射红外光。所发射的红外光被热辊60的内周表面吸收，由此加热整个热辊60。因此，还加热了热辊60的表面。
当由微型计算机来执行存储在非易失性存储器中的控制程序时，可实现该控制器的功能。该控制器不仅可控制定影器单元的操作，还可控制后面将作描述的成像设备1的各部件的操作。不采用微型计算机，而是由硬件实现功能的方法也是可行的。
由设在压辊70端面上的压力接触机构(未示出)将压辊70压靠在热辊60上，并且该压辊70将预定压力施加给辊隙部分N。像热辊60一样，压辊70在由比如铁、不锈钢、铝和铜等的金属或金属合金制成的带芯管的周向表面上具有由硅橡胶等制成的弹性层，还是一种具有三层结构的辊子元件，其中弹性层的周向层上形成有一脱模层，其由PFA(全氟烷氧基)树脂或PTFE(聚四氟乙烯)树脂等制成。
在该实施例中，加热灯71设在压辊70内的带芯管的内部。加热灯71由该控制器(未示出)控制电能。当加热灯71打开时，它发射红外光。所发射的红外光被压辊70的内周表面吸收，并加热整个压辊70。
外部加热单元75具有环式外部加热带(带元件)80和外部热辊(加热元件)81和82，该外部热辊81和82充当一对让外部加热带80绕过的带环绕辊。该外部加热带80是环带，也即权利要求中的周向表面接触元件。
外部加热带80在被加热到预定温度的状态下与热辊60的表面接触，以加热热辊60的表面。正如后面将要描述的，热量经由与背面接触的外部热辊81而被供给到外部加热带80。
外部加热带80被安置在热辊60的旋转方向(图1中的方向K)较之辊隙部分N的上游侧，并布置在热辊60的周围，并且利用后面将要描述的压力接触机构而以预定的压力(在该情况下为40N)压靠在热辊60上。加热辊隙部分“n”形成在外部加热带80与热辊60之间。在该实施例中，加热辊隙部分“n”的辊隙宽度(沿着热辊60旋转方向的宽度)大约为20毫米。
外部加热带80为具有两层构造的环带，在该两层构造中，在中空筒形带状基体的表面上形成脱模层，其中，该脱模层由具有优良耐热性和可脱离性的合成树脂材料(氟树脂，如PFA或PTFE)形成，该带状基体由耐热树脂(如聚酰亚胺)或金属材料(如不锈钢或镍)制成。为了降低该外部加热带80的扭曲力，该带状基体的内表面可涂布有氟树脂等。
尽管外部加热带80被加热到可向热辊60供热的温度，但是，当将其加热太高时，外部加热带80的功能会受损。当加热辊隙部分“n”的温度太高时，热辊60也会受损。因此，希望将外部加热带80的表面温度维持在预定温度或更小。
外部热辊81和82采取由铝或铁基材料等制成的中空筒形金属芯的形式。为了减少外部加热带80的扭曲力，该金属芯的表面可涂布有氟树脂等。
作为热源的加热灯83安置在外部热辊81的内部。加热灯83是权利要求中的外部加热器。当由该控制器(未示出)打开该加热灯83时，加热灯83发射红外光。所发射的红外光被外部热辊81的内周表面吸收，且因此加热整个外部热辊81。此外，通过热传导，绕在外部热辊81上的外部加热带80也被加热。
作为温度检测装置的热敏电阻62安置在热辊60的周向表面上，而热敏电阻72安置在压辊70的周向表面上。在外部加热带80的表面侧上，热敏电阻85安置在面向外部热辊81的位置。热敏电阻62对应于权利要求中的定影温度传感器。热敏电阻85对应于权利要求中的接触元件温度传感器。热敏电阻62、72和85均为接触式，但也可以是非接触式。
基于热敏电阻62、72和85的输出，控制器(未示出)计算热辊60、压辊70以及外部加热带80中两个位置中的表面温度，并控制施加给相应加热灯61、71和83的电能，使得所计算的表面温度更接近于目标温度。后面将描述这种控制的细节。
在该实施例中，施加给加热灯61、71和83的电能由后面在该实施例中将要描述的成像设备1中的控制器来控制。作为选择，定影器单元40可以具有独立的控制器。
尽管没有在图1中示出，来自驱动马达(驱动源)的驱动力传输到设在热辊60端部处的旋转轴，且该旋转轴在图1中的方向K上旋转。当热辊60在定影操作等中旋转时，与热辊60成压力接触的压辊70受到摩擦力的驱动。因此，压辊70的旋转方向与方向K相反。
外部加热单元75中的外部加热带80也由热辊60通过与热辊60接触部分中的摩擦力来驱动。因此，外部加热带80的旋转方向与方向K相反。外部热辊81和82的表面与外部加热带80的背面接触，使得外部热辊81和82由外部加热带80来驱动。
片材P在辊隙部分N中输送，使得其调色剂图像形成表面与热辊60接触，而其背面与压辊70接触。形成在片材P上的调色剂图像经受热压缩并固定在片材P上。定影速度(作为片材P在辊隙部分N中的通行速度)与输送带33的传送速度(也即片材输送速度)相同。在该实施例中，彩色打印模式下的片材输送速度为225mm/秒，而在单色打印模式下为350mm/秒。
该外部加热单元75可具有附着/分离机构，以将外部加热带80附着在热辊60的表面上以及将其与热辊60的表面分离。图3A和3B的视图示出了本发明定影器单元的另一模式，作为外部加热单元75具有附着/分离机构的示例。如图3A和3B所示，外部热辊81和82以及外部加热带80形成为一整体单元，并经由轴A可摆动地安装至臂104。臂104由轴B可转动地支承。此外，弹簧105安装在臂104的轴A附近，并施力给臂104，使得外部加热带80与热辊60的表面接触。在经由轴B与臂104相对的那侧，设有偏心凸轮106。偏心凸轮106的周向表面与臂104的顶面接触。偏心凸轮106联接至凸轮驱动马达(未示出)。
当凸轮驱动马达旋转时，偏心凸轮106旋转。随着偏心凸轮106的旋转，臂104绕着轴B以之为中心转动。当臂104绕着轴B以之为中心转动时，外部加热带80附着在热辊60的周向表面上以及与热辊60的周向表面分离。图3A示出了偏心凸轮106的凸起位于上死点且外部加热带80与热辊60的周向表面接触的状态。图3B示出了偏心凸轮106的凸起位于下死点且外部加热带80离开热辊60的周向表面的状态。偏心凸轮106的转动位置由凸轮位置传感器(未示出)来检测。基于来自凸轮位置传感器的检测信号，该控制器控制凸轮驱动马达的旋转。凸轮位置传感器例如可以这样实现给偏心凸轮106的侧表面内的预定位置赋予标记，并通过反射式光电传感器检测该所赋予的标记。
对定影温度的控制该控制器控制电能以基于热敏电阻62所检测的温度而打开/关闭热辊60内的加热灯61。该控制器还控制电能以基于热敏电阻72所检测的温度而打开/关闭压辊70内的加热灯71。此外，该控制器控制电能以基于热敏电阻62和85所检测的温度而打开/关闭外部热辊81内的加热灯83。细节如下。
(1)成像过程中的温度控制在成像过程中，当热敏电阻62所检测到的温度也即热辊60的表面温度低于定影控制温度时，控制器打开加热灯61，还打开加热灯83。在热敏电阻85所检测到的温度也即外部加热带80的表面温度高于预定温度的情况下，维持加热灯83的关闭状态。按照这样的方式，防止了加热辊隙部分“n”的温度过度上升，并防止了热辊因高温受损。该预定温度随打印模式而变。例如，当热敏电阻85所检测到的温度在彩色打印模式下高于210摄氏度或在单色彩色模式下高于220摄氏度时，控制器执行控制以便持续加热灯83的关闭状态。
单色打印模式下的片材输送速度高于彩色打印模式下的输送速度。也就是说，单色打印模式下的片材输送周期短于彩色打印模式下的片材输送周期。因此，单色打印模式下由打印片材在单位时间内从热辊60上带走的热量大于在彩色打印模式下。单色打印模式下供给到外部加热带80上的热量必须设定成大于彩色打印模式下供给到外部加热带80上的热量。根据本发明，单色打印模式下外部加热带80的上限温度设定成高于彩色打印模式下的该上限温度。通过如此的设定，该上限温度与热辊60的表面温度之间的温差增大，并且单位时间内的供热量增大。优选的是，加热灯61和83的加热量被设定成平衡到热敏电阻85所检测到的温度到达该上限温度且加热灯83在成像过程中关闭的程度。该设定可这样实现，即，在设计阶段进行试验并确定每个加热灯的适当功耗。
当热敏电阻62检测的温度高于定影控制温度时，控制器关闭加热灯61和83。
此外，当热敏电阻72检测的温度低于预定温度(在下文称作压辊控制温度)时，控制器打开加热灯71。当热敏电阻72检测的温度高于该预定温度时，控制器关闭加热灯71。
(2)暖机过程中的温度控制在打开电源之后直到定影器单元进入等待模式的暖机过程中，控制器打开加热灯61直到热敏电阻62检测的温度到达定影控制温度。控制器打开加热灯71直到热敏电阻72检测的温度到达压辊控制温度。加热灯83被设定成关闭，以防止外部加热带80的温度因持续加热而升得过高并损坏外部加热带80的情况。
当外部加热单元75具有该附着/分离机构以使该外部加热带80附着到热辊60的表面上以及将其与热辊60的表面分离时，控制器可操纵该附着/分离机构，使得外部加热带80在暖机过程中与热辊60的表面分离。
(3)等待模式和预热模式下的温度控制在完成暖机之后或在完成成像之后等待成像开始指令的等待模式下，控制器打开/关闭加热灯61，使得热敏电阻62检测到的温度维持在该定影控制温度。控制器还打开/关闭加热灯71，使得热敏电阻72检测到的温度维持在该压辊控制温度。加热灯83保持关闭。
在外部加热单元75具有附着/分离机构的情况下，控制器可操纵该附着/分离机构，使得外部加热带80与热辊60的表面分离。
在等待模式持续预定时间的情况下，控制器降低热辊60的控制温度，以便在等待模式中省电。也就是说，控制器打开/关闭加热灯61，使得热敏电阻62检测到的温度维持在低于该定影控制温度的一预热温度。
(4)在从预热模式复位的过程中当在预充电模式下接收成像开始指令且定影器单元从该预充电模式复位时，控制器打开加热灯61和83，直到热敏电阻62检测到的温度到达该定影控制温度。加热灯83以不同于暖机的方式打开的原因在于，在完成从预充电模式复位之后马上开始成像。
当外部加热单元75具有附着/分离机构时，该控制器操纵该附着/分离机构，使得外部加热带80与热辊60的表面相接触。
图4的流程图示出了本发明定影器单元中在等待模式和成像过程中打开/关闭加热灯61和83的控制过程。图4中的过程由该控制器执行。该控制器还控制该成像设备1中各部件的工作，比如加热灯71的打开/关闭。图4的流程图示出了从以分时方式处理的多个任务中抽取出用于控制加热灯61和83的任务并执行所抽取的任务的过程。
在等待模式下，控制器确定热辊60的表面温度也即热敏电阻62检测的温度是否等于或高于定影控制温度(步骤S11)。当所检测到的温度小于定影控制温度时，控制器打开热辊中的加热灯61(步骤S13)。另一方面，当检测到的温度等于或高于定影控制温度时，控制器关闭加热灯61(步骤S15)。控制器确定是否存在打印请求(步骤S17)。如果不存在打印请求，程序就返回到步骤S11，并重复对加热灯61的打开/关闭控制。
当存在打印请求时，控制器控制该成像设备1中各部件的工作以开始成像过程。对于对热辊60和外部加热单元75的控制，首先，为了使得外部加热带80与热辊60形成接触，所以驱动该凸轮驱动马达(步骤S19)。
接着，控制器确定要执行的打印模式是彩色打印模式或单色打印模式(步骤S21)。在打印模式为单色打印模式的情况下，控制器为单色打印选择一温度作为外部加热单元的上限温度(步骤S23)。在该实施例中，用于单色打印的该温度为220摄氏度。在打印模式为彩色打印模式的情况下，控制器为彩色打印选择一温度作为外部加热单元的上限温度(步骤S25)。在该实施例中，用于彩色打印的温度为210摄氏度。
随后，控制器确定热辊60的表面温度是否等于或高于定影控制温度(步骤S27)。在所检测到的温度小于定影控制温度的情况下，控制器打开热辊中的加热灯61(步骤S29)。进一步，控制器确定外部加热带80的表面温度也即热敏电阻85检测到的温度是否等于或高于上限温度(步骤S31)。在外部加热单元的表面温度小于上限温度的情况下，控制器打开外部加热单元中的加热灯83(步骤S33)。此后，该程序前进到步骤S39。另一方面，在外部加热单元的表面温度等于或高于上限温度的情况下，控制器关闭加热灯83(步骤S34)。之后，程序前进到步骤S39。
在步骤S27中检测到的温度等于或高于定影控制温度的情况下，控制器关闭加热灯61(步骤S35)并进一步关闭加热灯83(步骤S37)。此后，程序前进到步骤S39。
在步骤S39中，控制器确定成像过程完成与否。当成像过程尚未完成时，程序前进到步骤S27且重复随后的过程。另一方面，当成像过程已经完成时，控制器执行使定影器单元复位到等待模式的过程。具体地说，控制器驱动凸轮驱动马达以将外部加热带80与热辊60的表面分离(步骤S41)。此外，控制器关闭外部加热单元75中的加热灯83(步骤S43)。之后，程序前进到步骤S11并执行等待模式下的过程。
图5的图表示出了在执行图4所示的温度控制的情况下在等待模式和成像过程中由热敏电阻62和85所检测的温度转变示例。
在开始成像过程之后，因为片材在定影部件中通过，热辊60的表面温度下降。根据该表面温度的下降，热辊60中的加热灯61和外部加热单元75中的加热灯83打开。有时间滞后，直到来自热辊60内部的热量传递到弹性层的表面。在该时间滞后的过程中，热量从外部加热带80供给到热辊60的该表面。因此，较之没有外部加热带80的定影器单元来说，在开始成像过程之后热辊60的表面温度的下降程度得到抑制。
在单色打印模式下，单位时间通过的片材数量大于彩色打印模式下的片材数量。因此，该表面温度下降较快。不过，由于外部加热带80的该上限温度设定成高于彩色打印模式下的上限温度，因此，外部加热带80中的温度转变高于彩色打印模式下的温度转变。因此，向热辊60供热量大于彩色打印模式下的供热量。因此，该表面温度的最低点的温度大致与彩色打印模式下保持相同。
成像设备的构造参见图2，将对具有该实施例的定影器单元的成像设备进行描述。图2是示意性示出本发明成像设备内部结构的视图。
图2所示的成像设备1基于图像数据而在片材P上形成彩色图像或单色图像。图像数据经由网络传递或由扫描仪读取。在该实施例中，电子照相四鼓串联式彩色打印机将作为一个示例被予以描述。
该成像设备1具有可视图像形成单元50、片材输送器30、定影器单元40以及片材馈送托盘20。
该可视图像形成单元50由黄色可视图像形成单元50Y、品红(magenta)可视图像形成单元50M、青色可视图像形成单元50C以及黑色可视图像形成单元50B构成。就具体的布置而言，黄色可视图像形成单元50Y、品红可视图像形成单元50M、青色可视图像形成单元50C以及黑色可视图像形成单元50B按顺序从片材馈送托盘20一侧开始设置在片材馈送托盘20与定影器单元40之间。
可视图像形成单元50Y、50M、50C和50B的构造基本相同、分别形成黄色、品红、青色以及黑色图像，并且将图像转移到在后面将要描述的输送带33上所输送的片材P上。
可视图像形成单元50Y、50M、50C和50B分别具有光导鼓51。在光导鼓51的周围，沿着光导鼓51的旋转方向(箭头F的方向)，安置有充电辊52、曝光单元53、显影单元54、转印辊55以及清洁装置56。
光导鼓51在其表面上具有光敏材料层，并在箭头F的方向上旋转。充电辊52是对光导鼓51的表面进行均匀充电的充电器。
曝光单元53基于输入的图像信号对带电的光导鼓51的表面进行曝光，由此产生静电潜像。曝光单元53的一个示例是LED阵列。作为选择，可以采用激光束扫描仪单元，以通过由多角镜反射激光束来执行偏转扫描。在彩色打印模式下，对应于黄色、品红、青色以及黑色的色彩分量的像素数据输入至可视图像形成单元50Y、50M、50C和50B的曝光单元53。因此，在光导鼓51上，形成了对应于黄色、品红、青色以及黑色这些色彩分量的静电潜像。另一方面，在单色打印模式下，仅对应于黑色分量的像素数据输入至可视图像形成单元50B的曝光单元53。没有图像数据输入至用于黄色、品红以及青色的曝光单元。因此，仅在黑色的光导鼓51上形成静电潜像。没有静电潜像形成在用于黄色、品红以及青色的光导鼓51上。
显影单元54利用含有调色剂的显影剂对形成在光导鼓51表面上的静电潜像进行显影，由此形成调色剂图像(有效图像)。可视图像形成单元50Y、50M、50C和50B的显影单元54通过分别利用黄色、品红、青色以及黑色的显影剂形成调色剂图像。在彩色打印模式下，形成了黄色、品红、青色以及黑色的静电潜像，并形成了这些色彩分量的调色剂图像。在单色打印模式下，仅形成黑色调色剂图像。由于没有为黄色、品红以及青色这些色彩分量形成静电潜像，所以没有形成这些色彩分量的调色剂图像。所使用的显影剂(下文也称调色剂)包括非磁性单组分显影剂(非磁性调色剂)、非磁性双组分显影剂(非磁性调色剂和载体)以及磁性显影剂(磁性调色剂)。
转印辊55安置在后面将要描述的输送带33的背面，以将光导鼓51上的调色剂图像转移到由输送带33输送的片材P上。转印辊55上可施加相对于接地电位来说与调色剂的极性相反的偏压。通过在片材P经过转印辊55时向转印辊55施加该偏压，光导鼓51上的调色剂图像被转移到该片材P上。
提供清洁装置56来在图像转移到片材P上之后将残留在光导鼓51上的调色剂去除。
片材输送器30由输送带33、输送带33所绕过的驱动辊31和惰辊32构成。片材输送器30通过输送带33吸住并保持住来自片材馈送托盘20的片材P，并输送片材P，使得由可视图像形成单元50Y、50M、50C和50B形成的调色剂图像按顺序转移到片材P上。经驱动辊31的旋转，输送带33以预定的周向速度转动。
在该实施例中，输送带33的周向速度在彩色打印模式下为225毫米/秒，而在单色打印模式下为350毫米/秒。其上转印有调色剂图像的片材P通过驱动辊31的曲率而与输送带33分离并输送到定影器单元40(箭头Z示出了输送方向，交替的长短虚线示出了输送路径)。
定影器单元40具有彼此压力接触的热辊60和压辊70。热辊60和压辊70中的一个被加热。通过让其上转印有未固定的调色剂图像的片材P经过作为压力接触部的辊隙部分N，将调色剂图像热固定在片材P上。定影器单元40的细节如上文所述。
其上有由定影器单元40形成的调色剂图像的片材P被排出到成像设备1外部的排放托盘(未示出)，且成像过程完成。
在该成像设备1中，安装了该控制器，以便对各部件执行操作控制以及基于图像数据执行成像过程。该控制器是至少包括CPU和RAM的微型计算机，并根据预先记录在非易失性存储器(未示出)如闪存(flashROM)上的控制程序执行该操作控制和该成像过程。
最后，显而易见，本发明不局限于上述实施例，而是可以作出各种改进。要理解的是，这些改进隶属于本发明的特征和范围。所有落在权利要求意义和范围内的变化要被本发明的权利要求涵盖。
权利要求
1.一种定影器单元，包括成套的热辊和压辊，用于夹持和输送打印片材，同时由热辊加热该打印片材；周向表面接触元件，其与该热辊的周向表面相接触；外部加热器，用于通过施加电能来加热该周向表面接触元件；接触元件温度传感器，用于检测该周向表面接触元件的温度；温度控制器，用于根据单位时间内所输送的打印片材数量来控制该周向表面接触元件的上限温度。
2.如权利要求1所述的定影器单元，其中，该周向表面接触元件包括多个辊子和绕在这些辊子上的环带，并且，该环带被布置成使得位于这些辊子之间的一部分环带与该热辊接触。
3.如权利要求2所述的定影器单元，其中，该外部加热器对位于与热辊接触的该部分环带的上游侧的辊子进行加热，以经由该受热辊将热量供给到该环带的表面。
4.如权利要求2所述的定影器单元，其中，该接触元件温度传感器检测该环带的表面温度。
5.如权利要求2所述的定影器单元，其中，该接触元件温度传感器被安置成紧靠着由外部加热器加热的辊子的周向表面周围的环带。
6.一种包括如权利要求1所述的定影器单元的成像设备，其中，在彩色打印模式或单色打印模式下选择性地执行打印，彩色打印模式和单色打印模式下单位时间内所打印的片材数量彼此不同，并且该温度控制器根据所选择的打印模式控制该周向表面接触元件的上限温度。
7.如权利要求6所述的成像设备，其中，单色打印模式下单位时间内所打印的片材数量大于彩色打印模式下单位时间内所打印的片材数量。
8.如权利要求6所述的成像设备，其中，单色打印模式下的该上限温度高于彩色打印模式下的上限温度。
9.如权利要求6所述的成像设备，还包括布置在该热辊中的内部加热器；定影温度传感器，用于检测该热辊的表面温度，其中，该温度控制器还控制施加到该内部加热器上的电能，以将由定影温度传感器所检测的温度设定在预定的定影控制温度处。
10.如权利要求9所述的成像设备，其中，彩色打印模式和单色打印模式下的定影控制温度彼此相等。
11.如权利要求9所述的成像设备，其中，该定影控制温度低于单色打印模式下的该上限温度，还低于彩色打印模式下的该上限温度。
全文摘要
本发明提供一种定影器单元，包括成套的热辊和压辊，用于夹持和输送打印片材，同时由热辊加热该打印片材；周向表面接触元件，其与该热辊的周向表面相接触；外部加热器，用于通过施加电能来加热该周向表面接触元件；接触元件温度传感器，用于检测该周向表面接触元件的温度；温度控制器，用于根据单位时间内所输送的打印片材数量来控制该周向表面接触元件的上限温度。
文档编号G03G15/00GK101093382SQ20071012621
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月22日 优先权日2006年6月22日
发明者立石嘉信, 难波丰明, 堀裕明, 香川敏章, 光冈彻典 申请人:夏普株式会社