成像设备的制作方法

专利名称：成像设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种成像设备，如电子照相复印机或者打印机。
背景技术：
传统上，已经有一种成像设备，其中，在打开电源后的预热操作期 间，直到加热辊和加压辊两者的温度都达到预定温度时，才允许进行单
色或彩色打印(参见JP2005-189773A )。
一般而言，传统的成像设备都具有单色模式和彩色模式。然而，在 大多数情况下，使用者使用单色模式。
传统上，预热操作的完成是基于彩色模式确定的，所述彩色模式在 定影中需要比单色模式更严格的条件。这迫使在单色模式下使用设备的 使用者要等待比必要时间更长的时间。

发明内容
本发明的目的是提供一种成〗象设备，其能够减少预热时间，并且能 够由此减少使用单色模式的使用者的等待时间。
为了达到上述目的，本发明的一个方面提供了一种成像设备，包括 定影侧旋转单元；加热定影侧旋转单元的定影侧加热部；加压侧旋转单 元，所述加压侧旋转单元接触定影侧旋转单元以形成夹持部；第一温度 传感器，所述第一温度传感器检测定影侧旋转单元的温度；第二温度传 感器，所述第二温度传感器检测加压侧旋转单元的温度；以及预热操作 控制部，在形成单色图像的情况下，所述预热操作控制部基于第一温度 传感器的输出从启动开始执行定影侧旋转单元以及加压侧旋转单元的 预热操作，直到定影侧旋转单元的温度超过第一指定值，在形成彩色图 像的情况下，所述预热操作控制部基于第二温度传感器的输出从启动开 始执行定影侧旋转单元以及加压侧旋转单元的预热操作，直到加压侧旋 转单元的温度超过第二指定值，其中定影侧旋转单元的温度超过第 一指
定值所需的时间被设定成短于加压侧旋转单元的温度超过第二指定值 所需的时间。
这里，单色图像指的是在记录材料上形成一层色粉的图像。彩色图
像指的是在记录材料上形成多层(例如2到3层)色粉的图像。
根据本发明的一个方面，成像设备具有预热操作控制部，其中定影 侧旋转单元的温度超过第一指定值所需的时间被设定成短于加压侧旋
转单元的温度超过第二指定值所需的时间。因此，在形成单色图像的情
况下，无需直到加压侧旋转单元的温度超过第二指定值都使成像设备处
于等待状态。
由此，在单色模式下的预热时间能够减少，由此使用单色模式的使 用者的等待时间能够减少。


从下面给出的详细文字说明以及附图能够更加全面地理解本发明， 所给出的附图仅用于说明，因而并非是对本发明的限制，在附图中
图l示出了本发明一个实施方式的成傳3殳备的示意图2A示出了定影装置在压力接触状态下的示意图2B示出了定影装置在小压力接触状态下的示意图3示出了控制装置的框图4示出了本发明的成像设备在单色模式及彩色模式下用于定影操 作的预热完成条件的曲线图；以及
图5为本发明的控制流程图。
具体实施例方式
下面，参照附图结合各实施方式详细介绍本发明。
本发明一个实施方式中的成像设备为具有成像单元1的彩色打印 机，如图1所示。成像单元l分别形成黑色(BK)、黄色(Y)、品红色
(M)以及青色(C)的彩色色粉图像。用于BK、 Y、 M以及C的成 像单元1按此顺序分别从中间转印带11的上游侧沿着在箭头"A"方向 上转动的带ll设置。
成像单元1具有感光鼓2、用于使感光鼓2均匀带电的带电部3、 用于执行带电感光鼓2的图像曝光的曝光部9、以及通过使用各种颜色 的色粉将通过曝光形成的静电潜像显影的显影部4。显影的色粉图像通 过初次转印部12被初次转印到中间转印带11。在初次转印之后，感光 鼓2上残留的色粉由设置在下游的清洁部5去除。随后，从清洁部5的 下侧回收色粉。
更具体地，在成像单元l中，显影在感光鼓2上的色粉图像在与中 间转印带11相接触的位置由初次转印部12转印到中间转印带11上。 中间转印带11每次经过各个成像单元1，色粉图像都叠印在中间转印带 11上，致使全色色粉图像形成在中间转印带ll上。
此后，转印到中间转印带11上的全色色粉图像通过二次转印部13 被共同转印到位于下游侧的记录材料S (例如纸张)上。随后，记录材 料S经过定影设备30，从而将色粉图像定影在记录材料S上。最后， 记录材料S被传送到纸张输出盘16上。定影装置30具有定影侧旋转单 元31和加压侧旋转单元32。
记录材料S存放在位于最下面位置的记录纸张盒17中。记录材料S 被逐张地运送到转印部13。 二次转印之后中间转印带11上的残留色粉 通过清洁刮片15从中间转印带11的表面上去除。随后，残余色粉通过 未示出的螺旋运送件运送并被收集到未示出的废色粉瓶中。
控制装置18完全地控制成像设备(本实施中为彩色打印机)。控制 装置18将与图像对应的信号发送到曝光控制器19。膝光控制器19根据 相应的颜色来驱动各个曝光部9。
如图2A和2B所示，定影装置30具有定影侧旋转单元31以及加压 侧旋转单元32。加压侧旋转单元32与定影侧旋转单元31接触，由此形 成了夹持部。色粉t在夹持部中被定影到记录材料S上。定影侧旋转单 元31置于要定影到记录材料S上的色粉t所在侧。加压侧旋转单元32被置于色粉t的相对侧。
图2A示出了旋转时的压力接触状态，而图2B示出了停止时的小压 力接触状态。停止时的小压力接触状态目的是防止定影辊52的蠕变变 形，该定影辊52具有海绵层。小压力接触状态还被用作用于厚纸张的 信封纸张进给模式。如果在压力接触状态下进给厚纸张，那么厚的纸张 会发生纸张褶皱。
定影侧旋转单元31具有加热辊51、定影辊52和定影带53。例如， 加热辊51的外径为30mm，轴向长度为330mm。例如，加热辊51具有 铝制的中空芯棒(厚度为0.6mm)以及PTFE (聚四氟乙烯)涂层(厚 度为15微米)。例如，定影辊52的外径为30mm，并且具有铁制的实 心棒(直径为22mm )、橡胶(厚度为4mm )以及海绵(厚度为2mm )。 例如，定影带53的外径为60mm，并且具有镍基材料(厚度为35微米)、 橡胶(厚度为200微米)以及PFA (厚度为30微米)。
加压侧旋转单元32具有加压辊54。例如，加压辊54的外径为35mm, 并且具有铁制的空心棒(厚度为2.5mm)、橡胶(厚度为2.5mm )以及 PFA (过氟烷氧基，厚度为30微米)。
定影侧加热部祐:设置用于加热定影侧旋转单元31。定影侧加热部由 结合在加热辊51中的加热侧长加热器55和加热侧短加热器56所组成。 加热侧长加热器55以卣素灯加热器(1150w，发射长度2卯mm)作为 示例，加热侧短加热器56以卣素灯加热器(7卯w，发射长度180mm) 作为示例。
加压侧加热部被j殳置用于加热加压侧旋转单元32。加压侧加热部由 结合在加热辊54中的加压侧加热器57所组成。加压侧加热器57以卣 素灯加热器(230w，发射长度2卯mm)作为示例。定影侧加热部和加 压侧加热部不同时打开。具体地，它们被设置成仅仅当定影侧加热部 在受到开启/关闭控制的状态下定影侧加热部被关闭时，加压侧加热部 的开启/关闭控制才得以操作。这意味着电流优先通到定影侧加热部， 由此当定影侧加热部处于开启状态的时候，加压侧加热部不会被打开。
第一温度传感器被设置用于检测定影侧旋转单元31的温度。第一
温度传感器由加热侧热敏电阻58所组成，该热敏电阻58设置成与加热 辊51相接触。
第二温度传感器被设置用于检测加压侧旋转单元32的温度。第二 温度传感器由加压侧热敏电阻59所组成，该热敏电阻59设置成与加压 辊54不接触。
加热侧温度调节装置60被设置用于控制定影侧旋转单元31的温 度。加热侧温度调节装置60被置于定影带53的轴向中心附近，与定影 带53相距lmm。
加压侧温度调节装置61被设置用于控制加压侧旋转单元32的温 度。加压侧温度调节装置61被置于加压辊54的轴向中心附近，与加压 辊54相距lmm。
下面描述定影装置30的操作。在设备开动之后，用于将定影带53 的表面和加压辊54加热到可打印温度的操作被称为预热操作。该操作 所花费的时间被称为预热时间。在电源关闭之后再次开启时，以及在从 取出卡纸操作返回、机盖关闭、从睡眠模式等返回时，执行预热操作。
在预热操作中，加热侧长加热器55被开启以将温度升高到可打印 温度。在这种情况下，加热侧长加热器55被保持在开启状态，由此加 压侧加热器57被置于关闭状态，如上面所述。
在停止时，加压辊54和定影辊52处于小压力接触状态，从而防止 定影辊52的任何蠕变变形。在旋转期间，加压辊54和定影辊52被置 于完全压力接触状态。在完全压力接触状态下，驱动力被传送到未示出 的驱动齿轮用于旋转加压辊54，从而使得定影带53、定影辊52以及加 热辊51通过跟随加压辊54的旋转而旋转。由此，来自加热辊51和加 压辊54的内部的热量被传递到定影带53以及加压辊54的表面。
在设备开动之后，加热器被开启，辊开始旋转。加热器的开启以及 辊的旋转允许定影带53以及加压辊54的表面被加热到可打印温度。当 加热侧热敏电阻58检测到的温度达到预定可打印温度、并且校正温度 也达到预定可打印温度时，指示允许打印的"准备就绪"标记被设定， 所述校正温度是通过将压力侧热敏电阻59检测到的温度加上非接触部
分而获得的。例如，当加热侧热敏电阻58检测到的温度达到1卯。C、 并且通过将加压侧热敏电阻59检测到的温度加上上述校正值的校正温 度达到150°C时，准备就绪标记被i殳定。
如果在此时没有给出打印信号，那么定影辊52以及加压辊54被置 于小压力接触状态，设备处于打印等待状态。如果给出打印信号，那么 定影辊52以及加压辊54被置于完全压力接触状态，打印操作开始。
在等待状态下，定影辊52和加压辊54的旋转在小压力接触状态下 停止，加热器55、 56、 57被控制以保持一定的预i殳温度。例如，加热 侧的预设温度为190。C。通过使用加热侧热敏电阻58检测到的温度作 为加热器55的输入来进行对加热侧长加热器55的开/关控制。例如， 加压侧的预设温度为150°C。通过使用校正温度作为加热器57的输入 来进行加压侧加热器57的开/关控制，其中校正温度是通过向加压侧热 敏电阻59检测到的温度加上校正值而获得的。在这种情况下，如上所 述，只要加热侧长加热器55处于开启状态，加压侧加热器57就不被开 启。
在打印操作启动时，在记录材料S进入到定影设备30之前，定影 辊52和加压辊54在完全压力接触状态下旋转。由此，加热辊51和加 压辊54的热量被传递到定影带53和加压辊54的表面，导致温度升高。 在加热侧的预i殳温度为例如190。C情况下，通过〗吏用加热侧热敏电阻 58检测到的温度作为输入来进行对加热侧长加热器55或者加热侧短加 热器56的开/关控制。通过未示出的加热部选择控制部来确定加热部的 选择。具体地，在图像被打印在宽度小于216mm的记录纸张上的情况 下，加热部选择控制部选择加热短加热器56，而在图像被打印在宽度等 于或大于216mm的记录纸张上的情况下，加热部选择控制部选择加热 长加热器57。在加压侧温度150。C的情况下，通过使用校正温度作为 加压侧加热器57的输入来进行对加压侧加热器57的开/关控制，其中 通过校正由加压側热敏电阻59检测到的温度来获得校正温度。
例如，如果加热侧热敏电阻58由于某种故障而没有正确检测温度， 那么电流可能会持续地通到加热侧长加热器55。结果，加热辊51可能 会被加热到预设温度之上。这可能会导致产生烟雾或者着火。设置加热 侧温度调节装置60作为防止这种过度驱动的保护部。
加热侧温度调节装置60依次分别电连接到加热侧长加热器55和加 热侧短加热器56。由此，当加热侧温度调节装置60进行操作以关闭时， 到长加热器55和短加热器56的电力供应被阻断。热量从加热辊51传 递到定影带53，随后从定影带53传递到加热侧温度调节装置60。当加 热侧温度调节装置60的预设温度为例如210°C时，温度调节装置60在 达到210。C温度时进行操作以关闭。由此，到长加热器55和短加热器 56的电力供应被阻断，以防止温度的进一步增加。
在预热操作、等待操作以及正常尺寸纸张进给操作期间，长加热器 55被选择性地开启。另一方面，在小尺寸纸张进给操作的情况下，短加 热器56被选择性地开启，从而防止加热辊51轴向端部的温度升高。如 果加热辊51的端部被保持在很高温度，那么定影装置的寿命会缩短。 此外，加热辊51轴向温度的不均分布可能会导致轴向定影图像质量的 不均分布、纸张褶皱或其它问题。因此，优选地设置多个具有不同加热 区域的加热部。
为了测量定影带53表面上的温度，因为接触型温度感测装置由于 与定影带53表面直接接触而容易对定影带53产生破坏从而导致图像噪 声，所以有时也使用非接触型温度感测装置。然而，由于非接触型温度 感测装置提供的温度间隙大于接触型装置的温度间隙，因此使用非接触 型温度感测装置不是优选的。因此，优选的是使用接触型温度感测装置， 特别是将接触型热敏电阻58设置在加热辊51上。与检测定影带53的 表面温度相比，检测加热辊51的表面温度可以使得位于夹持部前面的 定影带53的温度更加稳定。
如图3所示，成像设备中的控制装置18具有预热操作控制部21。 在形成单色图像的情况下，预热操作控制部21基于加热侧热敏电阻58 的输出，从启动开始执行对定影侧旋转单元31以及加压侧旋转单元32 的预热操作，直到定影侧旋转单元31的温度超过指定值。在形成彩色 图像的情况下，预热操作控制部21基于加压侧热敏电阻59的输出，从 启动开始执行对定影侧旋转单元31以及加压侧旋转单元32的预热操 作，直到加压侧旋转单元32的温度超过另一指定值。
单色图像在这里指的是在记录材料S上形成一种颜色的一层色粉t 的图像。彩色图像指的是在记录材料S上形成不同颜色的多层(例如2
到3层)色粉t的图像。
对单色图像所要求的定影质量是由单层色粉制成的表面图像即便 经受纸张之间的摩擦或者类似情况也不会被去除。因此，用于定影单色 图像的预热条件基于位于图像表面侧的加热辊51 (定影带53)的温度 来确定。另一方面，对彩色图像所要求的定影质量是指多层色粉t的 下侧应当融化从而粘结到纸张上。因此，用于定影彩色图像的预热条件 基于位于无图像表面侧的加压辊54的温度来确定。
在形成彩色图像的情况下，预热操作控制部21可从启动开始执行 对定影侧旋转单元31以及加压侧旋转单元32的预热操作，直到基于加 热侧热敏电阻58的输出确定定影侧旋转单元31的温度超过指定值、并 且基于加压侧热敏电阻59的输出确定加压侧旋转单元32的温度超过另
一指定值。
定影侧旋转单元31的指定值高于加压侧旋转单元32的另一指定 值。从启动开始直到定影侧旋转单元31的温度超过所述指定值所花费 的时间短于从启动开始直到加压侧旋转单元32的温度超过所述另一指 定值所花费的时间。
下面描述本实施方式中用于允许成像层定影的条件。图4示出了加 热辊温度的温度和加压辊的温度之间的关系，并且示出了在单色及彩色 模式下用于定影操作的预热完成条件。
位于图像表面侧的定影带53的温度上升速率非常高。由此，加热 辊51首先达到单色图像可定影温度(图4中的"加热辊准备就绪温度")， 从而发出单色打印许可(图4中的"单色准备就绪")。当没有打印命令 时，加热辊51在高于单色图像可定影温度的温度下连续地旋转，从而 尽可能快地升高加压辊54的温度。此后，加压辊54的温度达到规定温 度(图4中的"加压辊准备就绪温度")，随后发出彩色打印许可(图4 中的"彩色准备就绪")。
在单色图像情况下，纸张表面需要具有足够高的温度。由此，通过 将加热辊的温度设定到加热辊准备就绪温度，来进行其条件设定。在彩 色图像情况下，纸张背面需要具有足够高的温度。由此，通过将加压辊
的温度设定到加压辊准备就绪温度，来进行其条件设定。
参照图5，描述根据所述实施方式的成像设备的控制流程图。
首先，打开电源(步骤S1)。随后，加压辊以完全压力接触定影辊 (步骤S2)。加压辊旋转从而与定影带共同旋转(步骤S3)。
加热辊被加热直到加热辊温度Th超过所述指定值Thl (步骤S4 )。 随后，单色打印许可被发出(步骤S5)。加压辊被加热直到加热辊温度 Tp超过所述另一指定值Tpl(步骤S6)。随后，彩色打印许可被发出(步 骤S7)。
此后，加热辊的温度被调整到规定温度Th2( Th2>Thl)(步骤S8 )。 加压辊被加热直到加压辊的温度Tp超过规定值Tp2 ( Tp2>Tpl)(步骤 SIO)，然后加压辊被停止(步骤Sll )。加压辊以小压力接触定影辊(步 骤Sll)，随后，设备被置于等待状态(步骤S12)。
根据上述构成的成像设备，在形成单色图像的情况下，预热操作控 制部21基于加热侧热敏电阻58的输出，从启动开始执行对定影侧旋转 单元31以及加压侧旋转单元32的预热操作，直到定影侧旋转单元31 的温度超过指定值。在形成彩色图像的情况下，预热操作控制部21基 于加压侧热敏电阻59的输出，从启动开始执行对定影侧旋转单元31以 及加压侧旋转单元32的预热操作，直到加压侧旋转单元32的温度超过 另一指定值。定影侧旋转单元的温度超过所述指定值所需的时间短于加 压侧旋转单元的温度超过所述另一指定值所需的时间。因此，在形成单 色图像的情况下，无需直到加压侧旋转单元32的温度超过所述另一指 定值都使设备处于等待状态。
这样，使用单色模式的预热时间能够被减少，由此使用单色模式的 使用者的等待时间能够被减小。
同时，根据上述构成的成像设备，在形成彩色图像的情况下，预热 操作控制部21从启动开始执行对定影侧旋转单元31以及加压侧旋转单 元32的预热操作，直到基于加热侧热敏电阻58的输出确定定影侧旋转 单元31的温度超过指定值、并且基于加压侧热敏电阻59的输出确定加 压侧旋转单元32的温度超过另一指定值。由此，在形成彩色图像的情
况下，即使在加压侧旋转单元32的温度超过所述另一指定值时定影侧 旋转单元31的温度还没有超过所述指定值，预热操作仍继续进行，直 到定影侧旋转单元31的温度超过所述指定值。这保证了彩色图像的良 好形成。
此外，根据上述构成的成像设备，定影侧旋转单元31的指定值高 于加压侧旋转单元32的另一指定值，从而保证彩色图像的良好形成。
本发明不应限于上面公开的实施方式。例如，在没有加压侧加热部 (加压侧加热器57 )的情况下，加压侧旋转单元32可通过定影侧旋转 单元31由定影侧加热部(加热侧加热器55、 56)加热。定影侧旋转单 元31可形成为单个辊。加压侧旋转单元32可形成具有带的一对辊。定 影侧加热部以及加压侧加热部可用电磁感应加热结构来^R替通常^f吏用 的加热器。此外，第一温度传感器和第二温度传感器可由热电偶而不是 热敏电阻所组成。成像设备可以是任意设备，包括单色/彩色复印机、 打印机、传真机以及具有这些功能的多功能机。
本发明由此得以介绍，4艮明显本发明可以以多种方式进行变形。这 种变形不被看做是脱离本发明的精神和范围，并且所有这种对于本领域 技术人员来说显而易见的变形都将落入所附权利要求的范围之内。
权利要求
1. 一种成像设备，包括:定影侧旋转单元；定影侧加热部，所述定影侧加热部加热所述定影侧旋转单元；加压侧旋转单元，所述加压侧旋转单元接触所述定影侧旋转单元以形成夹持部；第一温度传感器，所述第一温度传感器检测所述定影侧旋转单元的温度；第二温度传感器，所述第二温度传感器检测所述加压侧旋转单元的温度；以及预热操作控制部，在形成单色图像的情况下，所述预热操作控制部基于所述第一温度传感器的输出从启动开始执行对所述定影侧旋转单元以及所述加压侧旋转单元的预热操作，直到所述定影侧旋转单元的温度超过第一指定值，在形成彩色图像的情况下，所述预热操作控制部基于所述第二温度传感器的输出从启动开始执行所述定影侧旋转单元以及所述加压侧旋转单元的预热操作，直到所述加压侧旋转单元的温度超过第二指定值，其中所述定影侧旋转单元的温度超过所述第一指定值所需的时间被设定成短于所述加压侧旋转单元的温度超过所述第二指定值所需的时间。
2.如权利要求1所述的成像设备，其中在形成彩色图像的情况下，所述预热操作控制部从启动开始执行对 所述定影侧旋转单元以及所述加压侧旋转单元的预热操作，直到基于所 述第一温度传感器的输出确定所述定影侧旋转单元的温度超过所述第 一指定值、并且基于所述第二温度传感器的输出确定所述加压侧旋转单 元的温度超过所述第二指定值。
3.如权利要求1所述的成像设备，其中所述定影侧旋转单元的所述第一指定值高于所述加压侧旋转单元 的所述第二指定值。
4. 如权利要求1所述的成像设备，其中所述加压侧旋转单元通过所述定影侧旋转单元由所述定影侧加热 部加热。
5. 如权利要求1所述的成像设备，还包括加压侧加热部，所述加压侧加热部加热所述加压侧旋转单元，其中 所述定影侧加热部以及所述加压侧加热部不同时打开。
全文摘要
形成单色图像时，预热操作控制部基于加热侧热敏电阻的输出从启动开始执行定影侧旋转单元以及加压侧旋转单元的预热操作，直到定影侧旋转单元的温度超过第一指定值。形成彩色图像时，预热操作控制部基于加压侧热敏电阻的输出从启动开始执行定影侧旋转单元以及加压侧旋转单元的预热操作，直到加压侧旋转单元的温度超过第二指定值。定影侧旋转单元的温度超过第一指定值所需的时间被设定成短于加压侧旋转单元的温度超过第二指定值所需的时间。
文档编号G03G15/01GK101377644SQ20081013553
公开日2009年3月4日 申请日期2008年8月29日 优先权日2007年8月31日
发明者冈林英二 申请人:柯尼卡美能达商用科技株式会社