专利名称：定影装置、成像设备和定影方法
技术领域：
本发明总的涉及一种定影装置、成像设备和定影方法。更具体地说，本发明涉及利用溶解或膨胀调色剂的定影液体的定影装置、包括该定影装置的成像设备和利用溶解或膨胀调色剂的定影液体的定影方法。
背景技术：
诸如打印机、传真机、复印机等的成像设备基于图像信息在诸如纸张、纤维和塑料片材的记录介质上形成包括字符和符号的图像。尤其是，利用电子照相方法的成像设备由于可以快速形成高分辨率图像而已经被广泛使用。在利用电子照相方法的成像设备中，利用热定影方法的定影装置被广泛使用，其中记录介质上的调色剂被加热而熔化，使得熔化的调色剂被按压而固定到记录介质上。在这种情况下，多于一半的能量消耗用于加热调色剂。另一方面，近年来，鉴于环境问题的对策，对减少成像设备的能量消耗(节能)提出更强的要求。为此目的，提出一种在定影装置中使用的定影方法，用于剧烈降低加热调色剂的温度，或者提出另一种定影装置内使用的定影方法，其中，不需要加热调色剂(不加热定影方法)。尤其是，不用加热任何调色剂而将调色剂定影到记录介质上的不加热定影方法从低能耗的角度来说更优越。例如，日本专利第3290513号(专利文件1)公开了一种湿式调色剂定影方法，其中，水中油滴类型定影剂被喷射或者滴落在要被定影的衬底的表面上，在该定影剂中能够溶解或膨胀调色剂且不溶于或者难溶于水中的有机化合物散布或混合在水中，在该衬底的表面上在预定位置处设置有未定影调色剂，使得调色剂被溶解或膨胀，并且随后要被定影的衬底被干燥。此外，日本专利第4302700号(专利文件幻公开了一种定影装置，该定影装置将定影剂施加到树脂颗粒上，该树脂颗粒是基于要被成像的图像信息形成在记录介质上的， 定影剂包含软化剂，该软化剂通过溶解或膨胀至少一部分树脂来软化包含树脂的树脂颗粒。该定影装置包括泡沫状溶液产生单元，用于形成泡沫状定影剂；膜厚度控制单元，用于控制泡沫状溶液产生单元所产生的泡沫状定影剂的膜厚度；以及施加单元，用于将已经控制厚度的泡沫状定影剂施加到记录介质上的树脂颗粒上。日本专利申请公开说明书第2009-69256号(专利文件3)公开了一种温度保持装置和包括该温度保持装置的成像设备。该温度保持装置包括容器，该容器全部或局部由热存储元件制成，用于容纳溶解或膨胀调色剂的定影剂；加热单元，该加热单元设置在成像设备的主体中并且加热温度保持装置的热存储元件；液体温度探测单元，用于探测在容器中的定影液体的温度；控制单元，用于根据液体温度探测单元的探测结果控制从加热单元向热存储元件传递的热量；以及定影液体定影单元，用于施加容器内存放的定影液体，使得记录介质上的调色剂被定影在记录介质上。但是，在使用专利文件1中公开的湿式调色剂定影方法时，使用水中油滴型定影剂，其中能够溶解或膨胀调色剂且不溶于或难溶于水的有机化合物散布并混合在水中。由于这个特性，当大量定影剂施加到未定影调色剂上时，诸如转印片材的记录介质(定影剂要在其上进行定影的物体)会吸收包含在定影剂中的水，由此褶皱或者弯曲。结果，可能会使得成像设备中所需的稳定和快速供给记录介质变差。为了解决这个问题，可以设置干燥装置，来蒸发在定影剂中包含的并已经施加到记录介质上的水。但是在这种方法中，可能需要与利用热定影方法的成像设备的能耗相当的能耗。此外，在定影液体通过利用施加辊施加到记录介质上的未定影调色剂的情况下， 当施加辊上的定影液体层比未定影调色剂层薄时，在定影辊与记录介质分离的位置处，未定影调色剂颗粒被施加辊的表面上的定影液体的液体薄膜所产生表面张力所拉动。结果， 会产生所谓的调色剂偏移，其中调色剂颗粒粘附到施加辊的表面上，由此明显恶化记录介质上的图像。另一方面，当施加辊上的定影液体层足够厚于未定影调色剂层时，在施加辊与记录介质分离的位置处，施加辊表面上的定影液体的液体薄膜产生的表面张力由于存在太多的液体而使得定影液体直接施加到调色剂颗粒上变得困难。结果，尽管调色剂传递到辊一侧比较困难，但是大量的定影液体施加到片材表面上。由于这个特性，由于过多的定影液体，调色剂颗粒会从记录介质上被冲掉，或者干燥时间延长，使得定影可靠性变差。此外， 在这种情况下，记录介质会保持在湿的状态(即，在触碰记录介质时，会感受到湿的感觉)。 此外，在定影液体包含水的情况下，当大量定影液体施加到包含纤维素的记录介质上，如纸张，记录介质会明显弯曲，由此在记录介质在诸如成像设备的设备中供给时造成卡纸。另一方面，为了改善定影可靠性，减少湿的感觉，并且防止弯曲，可能需要仅少量的定影液体施加到记录介质上的调色剂层上。但是，当使用专利文件1中公开的湿式调色剂定影方法时，实现定影液体向记录介质上的调色剂层少量施加和防止调色剂偏移到施加辊上之间的良好平衡非常困难。此外，即使在使用金属涂料单元、刮刀施加单元或线杆施加单元作为接触施加单元的情况下，当定影液体的量很小时，由于表面张力，调色剂会粘附到接触施加单元上，这会使得图像质量变差。另一方面，出于消除包括调色剂偏移的打印故障并且减少定影液体的消耗量的角度，需要将定影液体稳定地供给到记录介质上，而无论使用环境如何。但是，当使用专利文件2中公开的定影装置或专利文件3中公开的成像设备时，有可能在将定影液体少量施加到记录介质上的调色剂层上和防止调色剂偏移到施加辊上之间实现良好平衡。但是在这些发明中，没有考虑环境变化。因此，例如，当记录介质内的水分(水分含量、含水量)由于环境湿度变化而变化时，定影液体在记录介质中的渗透率由此变化。结果，由于定影液体的渗透率变化，定影特性会改变。S卩，当环境湿度低时，即使在与环境湿度高时的定影液体的量相同量的定影液体被施加，大量定影液体被吸收到记录介质中。结果，在记录介质中增加的水分(增加的水分含量)会超过理想量。另一方面，当环境湿度高时，记录介质中增加的水分会低于理想量。此外，当记录介质中增加的水分很大时，会产生弯曲或褶皱。此外，当记录介质中增加的水分波动时，取决于波动量，会出现打印故障。此外，在连续打印的情况下，如果不对记录介质中增加的水分进行控制使其保持恒定，会消耗超过所需的定影液体，由此增加了更换定影液体的耗材的频率。
发明内容
本发明是鉴于上述情形而作出，并且提供了一种定影装置，该定影装置将适当量的定影液体稳定提供到记录介质上而无论使用环境如何。根据本发明的一个方面，提供了一种定影装置，其将气泡状定影液体施加到附着于介质上的含树脂颗粒上，使得含树脂颗粒被固定在介质上，该气泡状定影液体是通过将定影液体转变成泡沫而形成的，该定影液体泡沫溶解或膨胀至少一部分树脂，所述定影装置包括控制装置，该控制装置根据在定影后包含在介质中的水分含量和水分含量的目标值之间的差，调节对下一个介质的定影液体的施加量。
本发明的其他目的、特征和优点将从下面的描述并在结合附图阅读时变得更容易理解，图中图1是根据本发明实施方式的彩色打印机的示例性结构的示意图；图2是图1中的定影装置的视图；图3是示出示例性湿度-水分标定曲线的曲线图；图4是示出定影液体的示例性组分的表格；图5是示出刮刀的功能的视图；图6是示出清洁装置的视图；图7是示出示例性IM-D标定的曲线图；图8是示出示例性施加量控制过程的流程图；图9是用于确定施加量的曲线图；以及图10是示出增加水分和施加量之间的关系的曲线图。
具体实施例方式下面，参照图1到图10描述本发明的实施方式。图1示意性示出根据本发明实施方式的作为成像设备的彩色打印机2000。彩色打印机2000是串列型多色打印机，通过重叠四种颜色(黑色、青色、品红色和黄色)形成全彩色图像。如图1所示，彩色打印机2000包括光学扫描装置2010、四个感光鼓(2030a,2030b,2030c 和 2030d)、四个清洁装置(2031a,2031b,2031c 和 2031d)、四个充电装置(2032a,2032b,2032c 和 2032d)、四个显影装置(2033a,2033b,2033c 和 2033d)、四个调色剂瓶(2034a、2034b、2034c、2034d)、转印带2040、转印辊2042、定影装置2050、片材供给辊2054、阻挡辊对2056、片材排出辊2058、片材供给托盘2060、片材排出托盘2070、带清洁装置2241、湿度传感器10、水分探测器11、记录片材探测传感器12 (在图1中未示出但在图2中示出)、打印机控制装置2090等。在此，出于示例目的，假设彩色打印机2000设置在XYZ三维坐标系统中，如图所示，其中Y轴在平行于感光鼓O030a、2030b、2030c和2030d)的纵向上延伸，X轴方向在平行于四个感光鼓O030a、2030b、2030c和2030d)的排列方向上延伸。
打印机控制装置2090 —同控制上述部件并进一步控制通过网络与更上一级装置，如个人计算机进行双向通信。感光鼓Q030a、2030b、2030c和2030d)包括形成在相应感光鼓的表面上的感光层。即，感光鼓的表面是要被扫描的相应表面。假设感光鼓在图1的相应箭头方向上旋转。在感光鼓2030a的表面附近，沿着感光鼓2030a的旋转方向，充电装置2032a、显影装置2033a和清洁装置2031a按照这个顺序排列。感光鼓2030a、充电装置2032a、显影装置2033a和清洁装置2031a用作组并且构成形成黑色图像的成像站(下面为了方便可以称作K站)。在感光鼓2030b的表面的附近，沿着感光鼓2030b的旋转方向，充电装置2032b、显影装置203 和清洁装置2031b按照这个顺序排列。感光鼓2030b、充电装置2032b、显影装置2033b和清洁装置2031b用作组，并且构成形成品红色图像的成像站(下面为了方便可以称作M站)。在感光鼓2030c的表面附近，沿着感光鼓2030c的旋转方向，充电装置2032c、显影装置2033c和清洁装置2031c按照这个顺序排列。感光鼓2030c、充电装置2032c、显影装置2033c和清洁装置2031c用作组并且构成形成青色图像的成像站(下面为了方便可以称作C站)。在感光鼓2030d的表面的附近，沿着感光鼓2030d的旋转方向，充电装置2032d、显影装置2033d和清洁装置2031d按照这个顺序排列。感光鼓2030d、充电装置2032d、显影装置2033d和清洁装置2031d用作组，并且构成形成黄色图像的成像站(下面为了方便可以称作Y站)。充电装置(2032a、2032b、2032c和 2032d)分别均勻充电感光鼓(2030a,2030b, 2030c和2030d)的表面。光学扫描装置2010照射基于来自更上一级装置的多颜色图像信息(即，黑色图像信息、青色图像信息、品红色图像信息和黄色图像信息)调制的光通量，使得光通量照射到相应的充电的感光鼓的表面上。由此，在感光鼓的表面上，在照射点的电荷被去除，使得对应于图像信息的潜像形成在相应感光鼓的表面上。在此，随着感光鼓的旋转，所形成的潜像被供给向相应的显影装置。调色剂瓶203 存放要被供给到显影装置2033a的黑色调色剂。调色剂瓶2034b 存放要被供给到显影装置203 的品红色调色剂。调色剂瓶203 存放要被供给到显影装置2033c的青色调色剂。调色剂瓶2034d存放要被供给到显影装置2033d的黄色调色剂。每种颜色的调色剂包括上色材料、电荷控制材料、诸如粘结剂树脂的树脂和释放剂。包含在调色剂中的树脂不局限于特定树脂。作为优选的粘结剂树脂，可以使用聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂、聚酯树脂等。作为优选的释放剂，可以使用诸如carbana 蜡的蜡化合物、聚乙烯等。调色剂可以进一步包括已知的着色剂、电荷控制剂、流动性改善剂、外部添加剂寸。此外，通过将诸如具有甲基组的疏水氧化钛或者疏水硅石牢固固定到调色剂颗粒的表面上，调色剂优选的经历防水处理。随着显影装置旋转，来自调色剂瓶的调色剂被薄薄地且均勻地施加到相应的显影装置的表面上。当显影装置的表面上的调色剂与相应感光鼓的表面形成接触时，调色剂仅转印并粘附到表面上光线已经照射的部分上。换句话说，通过将调色剂粘附到潜像上，显影装置使得形成在相应感光鼓上的潜像可见。调色剂所粘附的图像(调色剂图像)随着感光鼓旋转而被供给向转印带2040。清洁装置除去显影感光鼓的表面上残留的调色剂(残留调色剂)。在残留调色剂被从感光鼓的表面上除去之后，该表面旋转到(返回)该表面再次面对相应的充电装置的位置处。黄色、品红色、青色和黑色的调色剂图像依次转印到转印带2040上以重叠在一起。在片材供给托盘2060中，存放记录片材。在片材供给托盘2060的附近，具有片材供给辊20M。片材供给辊20M从片材供给托盘2060 —张接一张地拾取记录片材，并依次将所拾取的记录片材供给到阻挡辊对2056。阻挡辊对2056依次将记录片材供给到转印带 2040和转印辊2042之间。由此，转印带2040上的调色剂图像被转印到记录片材上。即，对应于图像的调色剂图像形成在记录片材上。其上形成有调色剂图像的记录片材被供给到定影装置2050。此外，取代使用记录片材，例如，可以使用具有液体渗透层的诸如OHP片的塑料膜。湿度传感器10设置在片材供给托盘2060的附近，并且将湿度信息转变成电信号。定影装置2050通过利用定影液体将记录片材上调色剂内包含的树脂软化，并且按压记录片材，使得记录片材上的调色剂层固定到记录片材上。图2示出根据本发明实施方式的定影装置2050的示例性结构。如图2中所示，定影装置2050包括气泡产生装置51、施加辊52a、加压辊52b、刮刀53、施加头55、液体状定影液体供给泵56a、空气供给泵56b、液体状定影液体容器57、过滤器58、施加量控制装置59、 清洁装置62等。在此，假设调色剂图像已经转印到记录片材的-X侧上，并且记录片材被朝向+Z侧供给。此外，下面，记录片材的-X侧可以称作前表面，而记录片材的+X侧可以称作后表面。施加量控制装置59包括CPU (中央处理单元)、ROM (只读存储器)、RAM (随机访问存储器)等。ROM存储程序和数据，该程序以计算机可读的代码形式写入，数据是在执行程序中要使用的。RAM作为工作存储器。此外，对于每种类型的片材，事先获得湿度(％ )和片材中包含的水分之间的关系 (利用(可以称作)湿度水分标定曲线表示的关系)并且存储在施加量控制装置59的ROM中。施加辊5 其纵向平行于Y轴方向，并且在图2中围绕平行于Y轴的轴线沿着逆时针方向旋转。加压辊52b其纵向平行于Y轴方向，并且围绕平行于Y轴的轴线沿着顺时针方向旋转。施加辊5 和加压辊52b沿着X轴方向排列，以便彼此接触，使得记录片材被供给到施加辊5 和加压辊52b之间。在此，加压辊52b在施加辊5 的+X侧上偏移。此夕卜， 在Z轴方向上，从施加辊52a开始要与记录介质接触的接触开始点到施加辊52a开始与记录介质分离的分离开始点之间的部分称为辊隙部分。
在这个实施方式中，作为施加辊52a，使用由不锈钢制成的直径50mm (cp=50mm ) 的辊，在该不锈钢制成的辊上，作为可释放含氟树脂的PFA(全氟烷氧基)树脂被烘烤并且精加工。此外，作为加压辊52b，使用具有内辊(S卩，芯部金属)和外辊的辊，该内辊 (芯部金属)具有IOmm的直径(Cp=IOmm ),并且由铝合金制成，外辊具有50mm的直径 (cp=50mm),并且由聚亚安酯泡沫材料(IN0AC公司制造的产品名称“彩色泡沫ΕΜ0”)制成。液体状定影液体供给泵56a将液体状定影液体容器57中的液体状定影液体通过液体压力传输管供给到气泡发生装置51。液体状定影液体供给泵56a所供给的供给量(液体供给量)被施加量控制装置59控制。作为定影液体(液体状定影液体)，可以使用已知材料(例如，如日本专利申请公开说明书第2009-8967中描述的)。图4示出在本实施方式中使用的定影液体的组分。在图4的组分中，当软化剂用溶剂稀释时，分散剂用于促进溶解性。此外，脂肪酸胺由脂肪酸和三乙醇胺合成。在这种情况下，首先，除了软化剂的多种材料被混合并且在120°C的液体温度下搅拌，以制备溶液。接着，利用超声波高速搅拌器，该溶液和软化剂混合，使得软化剂溶解在溶液中，以制备定影液体。此外，作为液体状定影液体供给泵56a，可以使用齿轮泵、膜盒式泵等。但是，优选的是，使用软管泵(tube pump)。例如，如果其中设置了振动机构或者旋转机构的诸如齿轮泵的泵来泵送定影液体，气泡会在泵内的定影液体中产生，使得定影液体具有可压缩性。结果，传输容量会减小。此外，泵的零件会污染定影液体，并且另一方面，泵的零件会被定影液体损坏。另一方面，根据软管泵的机构，软管变形使得软管中的液体被挤压。因此，与定影液体相接触的零件仅仅是软管。因此，通过利用对定影液体具有耐性的软管，可以轻易防止液体的污染和泵零件的损坏。此外，由于泵的机制是泵简单使软管变形，不会产生气泡，并且防止传输容量的减小。在这个实施方式中，作为液体状定影液体供给泵56a，使用流量可控微流体进给泵 (Dneso Kogyo有限公司的型号uf-3000)。此外，作为液体压缩传送管，使用Teflon管(As One Corporation 的型号 2-4；35_04)，Teflon 是 Du Pont 的注册商标。返回参照图2，空气供给泵56b将已经穿过过滤器59的空气经压力传输管供给到气泡发生装置51。由空气供给泵56b供给的供给量(空气供给量)被施加量控制装置59 控制。在这个实施方式中，作为空气供给泵56b，使用电磁空气泵(EnomotoMicro Pump Mfg.有限公司的型号MV-10H)。此外，空气供给泵56b配备有质量流量计(Yamatake有限公司的型号MQ0002)，用于控制空气流量。作为空气压缩传输管，使用聚亚安酯管。通过具有如上所述的结构，可以定量供给理想量的液体状定影液体和空气到气泡发生装置51。如图2所示，气泡发生装置51设置在施加辊5 的-X侧上，并且通过将经过空气压力传输管供给的空气引入经液体压力传输管供给的定影液体中来产生气泡状定影液体。 此外，在下面，供给到气泡发生装置51的空气和液体状定影液体之间的比为了简单的目的而简称为气液比。此外，在下面，所产生的气泡状定影液体中的液体(定影液体)和空气之间的混合比简称为气泡密度。如图2所示，施加头55设置在施加辊52a的-X侧上，并且支撑(保持)气泡发生装置51。此外，施加头55形成(提供)从气泡发生装置51喷出的气泡状定影液体的流动路径。在流动路径上，具有歧管来减小气泡状定影液体的传输压力。此外，狭缝形成在流动路径的端部处。从狭缝中，气泡状定影液体被供给到施加辊52a的表面上。在这个实施方式中，在穿过流动阻力较低的歧管的同时，从气泡发生装置51排出的气泡状定影液体在记录片材的宽度方向上(在这个实施方式中，在Y轴方向上)分散。然后，在穿过流动阻力较高的狭缝的同时，气泡状定影液体被形成(调节)为具有均勻的膜厚度。在这个实施方式中，施加头55包括不锈钢(SUS30;3)制成的主体。此外，狭缝形成为具有300mm的狭缝长度(即在Y轴方向上的长度)，并且狭缝宽度为500 μ m( 即，在Z轴方向上的长度)。此外，下面，包括气泡发生装置51、液体状定影液体供给泵56a、空气供给泵56b、 液体状定影液体容器57、和过滤器58的部分称为“气泡状定影液体供给设备。刮刀53设置在施加辊55的-Z侧上，并且调节从施加头55供给并且附着到施加辊5 表面上的气泡状定影液体的膜厚度(见图幻。此外，刮刀53和施加辊5 之间的间隔可以任意调节。清洁装置62设置在施加辊52a的+Z侧上，并且去除附着到施加辊52a的表面上的偏移调色剂和未从施加辊52a的表面供给到记录片材上的气泡状定影液体和液体状定影液体，以便将施加辊52a的表面恢复到清洁状态(见图6)。被去除的气泡状定影液体和液体状定影液体被收集。此外，在其上调色剂被定影装置2050定影的记录片材的供给路径的附近，设置有水分探测器11。水分探测器11是光学型水分探测器，其将光线照射到记录片材的表面上， 接收该表面上反射的光线，并且根据反射的光线探测记录片材内的水分。探测结果利用电信号报告给施加量控制装置59。即，在记录片材上的调色剂被定影之后，水分探测器11探测记录片材中的水分。在这个实施方式中，作为水分探测器11，使用红外水分计，其使用具有吸收特定波长(例如，1.2μπι，1.45μπι和1.94μπι)的光线的水的特性。在这种情况下，在记录片材中包含的水分越多，包括在反射光线中的特定波长的光线的强度越低。此外，为了增加探测精度，也考虑靠近特定波长的波长的光线。在这个实施方式中，对于每种类型的片材(记录片材)，事先获得水分探测器11的输出值(IM-D值)和包含在记录片材中的水分(％ )之间的关系(利用(可以称作)如图 7所示的IM-D标定曲线来表示的关系)，并且存储在施加量控制装置59的ROM中。此外，在其上调色剂被定影装置2050定影的记录片材的供给路径的附近，设置有记录片材探测传感器12。此外，记录片材探测传感器12设置在水分探测器11的+Z侧上。 此外，记录片材探测传感器12光学探测(确定)在记录片材供给路径上是否存在记录片材。探测结果利用电信号报告给施加量控制装置59。根据来自湿度传感器10的湿度信息、来自水分探测器11的水分信息、来自记录片材探测传感器12的表示是否存在记录片材的信息等，施加量控制装置59控制液体状定影液体供给泵56a和空气供给泵56b，使得要被施加到记录片材上的气泡状定影液体的施加量是预定施加量。接着，参照图8描述施加量控制装置59执行的过程(下面称为施加量控制过程)。 图8是对应于施加量控制装置59的CPU所执行的一系列处理算法的施加量控制过程的流程图。在从打印机控制装置2090接收到开始打印的信息时，施加量控制装置59基于ROM 内存储的程序开始施加量控制过程。在此，假设打印是在多张记录片材上进行的。首先，在步骤S401，施加量控制装置59获得表示记录片材的类型的信息。在此，假设表示记录片材的类型的信息是由用户事先注册的，并且该信息存储在施加量控制装置59 的ROM中。接着，在步骤S403，施加量控制装置59从湿度传感器10获得湿度(％ )的值。接着，在步骤S405，施加量控制装置59参照存储在ROM中的相关湿度-水分标定曲线，并且获得记录片材中包含的水分(％)。在这种情况下，记录片材中包含的水分L1 (mg)和水分W1 )之间的关系在下面的方向(1)中表示W1 = (L1Aici) X100(1)其中符号” Hlci(Hlg) ”表示在定影之前记录片材的重量。当定影之前记录片材的总重量被给定为x(mg)时，获得以下方程O)m0 = x+Li(2)下面，如上获得的水分被称为定影前水分。接着，在步骤S409，基于预定水分目标值Lt (mg)和上述定影前水分L1 (mg)，确定液体状定影液体的施加量Ch (mg)。此外，水分目标值Lt(mg)是确保特定程度定影质量(防止卷曲、偏移调色剂等)的值，并且基于包括记录片材的类型、压力、辊隙时间等的定影条件予以确定。此外，水分目标值Lt(Hlg)可以例如通过维修人员在维护过程中加以改变。另一方面，定影前的记录片材包括大气水分。这个水分称为定影前水分L1(Hig)。 通常，水分目标值Lt(Hig)大于定影前水分(即，Lt〉!^。此外，液体状定影液体包括作为稀释溶剂的水分(见图4)，因此，可以考虑到通过将来自液体状定影液体的水分调节为等于” Lt-L1"的值，定影后包含在记录片材中的水分对应于水分目标值Lt (mg)。在这个实施方式中，施加量CH(mg)是指使得水分等于” Lt_L/’的值的液体状定影液体的量。在下面，在这个步骤中确定的施加量也称为“定影前施加量”。接着，在步骤S411，基于上述定影前施加量Ch (mg)，施加量控制装置59确定气-液比。即，施加量控制装置59确定在气泡状定影液体中的气泡密度。表示定影前施加量Ch (mg) 和气-液比之间的关系的信息存储在ROM中。接着，在步骤S413，基于确定的气-液比，施加量控制装置59控制液体状定影液体供给泵56a和空气供给泵56b。由此，基于确定的气-液比，液体状定影液体和空气以相应的流量被供给到气泡发生装置51。另一方面，理论上说，当基于确定的气-液比产生的气泡状定影液体被施加到记录片材上以用于定影时，可以获得特定程度的定影质量。但是，实际上，由于转印率和定影条件的波动，定影质量并不恒定。接着，在步骤S415，施加量控制装置59等待，直到通过监控来自记录片材探测传感器12的输出信号(确定)记录片材(是否)被供给到水分探测器11的探测区域为止。 当确定记录片材被供给到水分探测器11的探测区域(在步骤S145为YEQ，过程进行到 S417。接着，在步骤S417，施加量控制装置59从水分探测器11获得输出(即IM_D值)。接着，在步骤S419，施加量控制装置59参照相关的IM-D标定曲线，并且基于在步骤S417获得的IM-D值获得包含在记录片材中的水分(％ )。在下面，在这个步骤获得的水分也称为定影后水分。另一方面，气泡状定影液体施加到记录片材上之后记录片材的重量m(mg)在下面方程⑶中表示m = x+Lh，+L1+Dh' +α(3)在方程(3)中，符号“LH’”表示通过定影吸收到记录片材中的水分(mg)；符号 “DH’”表示通过定影吸收到记录片材中的溶剂量(mg)；以及符号“α ”表示调色剂量(mg)。然后，在气泡状定影液体施加到记录片材上之后包含在记录片材中的水分”w2” (% )在下面方程中表示w2 = (Lh，+L1)/(x+Lh' +L1+Dh' + α ) XlOO(4)此外，包含在液体状定影液体中的水分和其他溶剂之间的比”K”在下面方程(5) 中表示K = Dh，/V(5)通过将上述方程(1)、(2)和(5)带入到上述方程中，获得下面的方程(6)w2 = (Lh，+W1 · m0/100) / (Lh‘ +K · LH，+m0+ α ) X 100 (6)接着，在步骤S421，基于通过改写方程(6)获得的下面的方程(7)，施加量控制装置59计算通过定影的增加水分Lh’ (mg)。施加量和增加水分之间的关系在图10中示出。Lh' = {m0 (W2-W1)+W2 · α } / {100-w2 (1+K)}(7)接着，在步骤S423，基于下面方程(8)，施加量控制装置59计算吸收到记录片材中的气泡状定影液体量“CH’”。CH，=LH，(1+K)(8)接着，在步骤S425，基于下面的方程(9)，施加量控制装置59计算液体状定影液体的施加量的误差“S”。S = Ch-Ch， (9)接着，在步骤S431，施加量控制装置59确定误差“S”是否为零(S = 0)。当确定误差“S”不等于零(在步骤S431中NO)时，过程进行到步骤S433。在步骤S433，施加量控制装置59确定误差“S”是否大于零(S > 0)。当确定误差大于零(S > 0)(步骤S433中YES)时，过程进行到步骤S435。在步骤S435，根据误差“S”的值，施加量控制装置59控制来增加液体状定影液体的流量或者减少空气的流量，以便增加在气泡发生装置51中产生的气泡状定影液体中的气泡密度。
另一方面，在步骤S433，当确定误差“S”小于零(在步骤S433为NO)时，过程进行到步骤S437。在步骤S437，根据误差“S”的值，施加量控制装置59控制以减小液体状定影液体的流量或者增加空气的流量，以便减小在气泡发生装置51内产生的气泡状定影液体的气泡密度。接着，在步骤S439，施加量控制装置59确定打印是否结束。例如，当确定定影后的记录片材的数量小于要被打印的记录片材的数量时(步骤S439中为NO)，过程返回到步骤 S413。另一方面，当确定定影后记录片材的数量等于要被打印的记录片材的数量时(步骤 S439中为YEQ，施加量控制过程结束。此外，在上面的步骤S431中，当确定误差“S”等于零(S = 0)时，过程进行到步骤 S439。通过执行施加量控制过程，例如当定影液体的渗透率由于大气水分(即，定影前记录片材中的水分)的不同而变化(不同)时，通过调节气泡状定影液体中的气泡密度，使得定影后记录片材中包含的增加水分总是保持在预定值，可以获得稳定的图像质量并且使得定影液体的使用量最少。另一方面，定影液体的施加量通过改变转印压力和转印辊隙时间而有所变化。但是，当这些因素(转印压力和转印辊隙时间)变化时，会发生如气泡累积和调色剂偏移等的新问题。此外，也会预料到如光泽程度的图像质量发生退化。另一方面，在这个实施方式中，定影液体的施加量通过改变气泡状定影液体的气泡密度来改变。仅通过改变(调节)要被供给到气泡发生装置51的空气和液体状定影液体之间的比(气-液比)来实现这个改变。由于这个特征，可以用简单的结构更严格地控制定影液体的施加量。返回参照图1，其上通过定影装置2050定影了调色剂图像的记录片材被片材排出辊2058进一步供给到片材排出托盘2070，并且依次堆叠在片材排出托盘2070上。如从上面描述中理解到的，根据本发明实施方式的彩色打印机2000包括作为根据本发明实施方式的控制装置的施加量控制装置59。此外，根据本发明实施方式的定影方法通过上述施加量控制过程予以实现。如上所述，根据本发明实施方式的彩色打印机2000包括定影装置2050、湿度传感器10和水分探测器11。定影装置2050将气泡状定影液体施加到已经粘附到记录片材上的调色剂上，并且将调色剂定影到记录片材上。气泡状定影液体是通过将定影液体变形为用于溶解或膨胀至少一部分树脂的泡沫来产生的。湿度传感器10探测在气泡状定影液体施加到记录片材之前记录片材中包含的水分。水分探测器11探测在气泡状定影液体施加到记录片材上之后记录片材中包含的水分。定影装置2050包括气泡发生装置51、加压辊52b、刮刀53、施加头55、液体状定影液体供给泵56a、空气供给泵56b、液体状定影液体容器57、施加量控制装置59等。此外，在气泡状定影液体施加到记录片材上之前，施加量控制装置59基于湿度传感器10的探测结果确定液体状定影液体的施加量。此外，在定影之后，施加量控制装置59 基于水分探测器11的探测结果获得记录片材中吸收的液体状定影液体，使得施加量控制装置59根据所确定的液体状定影液体的施加量和液体状定影液体的吸收量调节气泡状定影液体的气泡密度。通过具有上述结构，即使在环境波动或者连续片材供给的情况下，也有可能调节定影液体的施加量来获得理想的增加水分，并且总是保持定影液体的适当施加量。此外，即使在连续片材供给的情况下，有可能在定影液体向记录介质上的调色剂层的轻微量的施加和防止调色剂偏移到施加辊上之间实现良好平衡，由此稳定定影质量并使得定影液体的使
用量最少。因此，可以减少能量消耗，而不退化图像质量和减小成像速度。此外，可以延迟存放定影液体的溶液要更换的时间。此外，在上述实施方式中，描述了湿度传感器10设置在片材供给托盘2060附近的情况。但是，本发明并不局限于这种结构。湿度传感器10可以设置在定影装置2050上游侧的任意适当位置处。例如，湿度传感器10可以设置在片材供给辊20M和阻挡辊对2056 之间。此外，施加量控制装置59执行的至少一部分过程可以由打印机控制装置2090来执行。此外，包含树脂的要被定影的颗粒不局限于调色剂。可以使用任何包含树脂的颗粒，例如，具有导电材料的包含树脂的颗粒。此外，其上形成图像的介质(即，记录片材)不局限于片材。例如，任何适当的材料，如纤维、金属、树脂、陶瓷等都可以使用。但是，优选的是，该介质具有液体渗透性，以透过定影液体。当介质不具有液体渗透性时，介质可以在其表面上具有渗透层。此外，介质的形状不局限于片材的形状。介质可以具有立方体形状，包括平的表面或弯曲的表面。根据本发明实施方式的定影装置也可以应用于所谓的光泽面涂敷，其中，透明树脂颗粒均勻定影在片材的表面上，以保护片材的表面。根据本发明的实施方式，提供了将气泡状定影液体施加到附着于介质上的含树脂颗粒上的定影装置，以便含树脂颗粒定影在介质上，气泡状定影液体是通过使溶解或膨胀至少一部分树脂的定影液体发泡来形成的。定影装置包括控制装置，该控制装置基于在定影后包含在介质中的水分含量和水分含量的目标值之间的差调节对于下一个介质的定影液体的施加量。通过具有这种结构，有可能将适当量的定影液体施加到介质(记录片材)上，而无论使用环境如何。根据本发明的实施方式，提供了成像设备，该成像设备包括利用定影液体将未定影调色剂图像定影的定影装置，该未定影调色剂图像基于图像信息形成在介质上，该定影装置是根据本发明实施方式的定影装置。通过具有包括根据本发明的实施方式的定影装置的结构，有可能减少能量消耗， 而不退化图像质量以及降低成像速度。根据本发明的实施方式，提供了将气泡状定影液体施加到粘附于介质上的含树脂颗粒上由此将含树脂颗粒定影在介质上的定影方法，该气泡状定影液体是通过使定影液体变形成溶解或膨胀至少一部分树脂的泡沫而形成的。该定影方法包括基于气泡状定影液体施加之前介质中包含的水分含量确定定影液体的施加量的施加量确定步骤；基于确定的施加量将气泡状定影液体施加到介质上的施加步骤；以及在定影之后，基于介质中包含的水分含量获得在基质中吸收的定影液体量，并且基于确定的施加量和在介质中吸收的定影液体量之间的差调节向下一个介质施加的定影液体的施加量的施加量调节步骤。通过具有上述结构，可以将适当量的定影液体稳定地施加到介质上，而无论使用环境如何。如上所述，根据本发明实施方式的定影装置适于将适当量的定影液体稳定施加到介质上，而无论使用环境如何。此外，根据本发明的实施方式的成像设备适于减少能量消耗，而不退化图像质量以及减小成像速度。此外，根据本发明实施方式的定影方法适于将适当量的定影液体稳定施加到介质上，而无论使用环境如何。
权利要求
1.一种定影装置，该定影装置将气泡状定影液体施加到附着于介质上的含树脂颗粒上，使得含树脂颗粒定影在介质上，所述气泡状定影液体是通过将定影液体转变成溶解或膨胀至少一部分树脂的泡沫而形成的，所述定影装置包括控制装置，该控制装置基于定影之后包含在介质中的水分含量和水分含量的目标值之间的差，调节用于下一个介质的定影液体的施加量。
2.如权利要求1所述的定影装置，其中，控制装置通过调节气泡状定影液体的气泡密度来调节定影液体的施加量。
3.如权利要求2所述的定影装置，其中，控制装置执行控制以在所述差大于零时增加气泡密度，并且在所述差小于零时减小气泡密度。
4.如权利要求2所述的定影装置，还包括气泡发生装置，该气泡发生装置基于单独供给到气泡发生装置的定影液体和空气来产生气泡状定影液体；其中，所述气泡发生装置通过调节供给到气泡发生装置的定影液体的流量和空气的流量中的至少一个来调节该气泡发生装置所产生的气泡状定影液体的气泡密度。
5.一种成像设备，包括定影装置，该定影装置利用定影液体来定影未定影调色剂图像， 所述未定影调色剂图像是基于图像信息形成在介质上的，其中，所述定影装置是如权利要求1所述的定影装置。
6.如权利要求5所述的成像设备，还包括水分探测器，该水分探测器探测定影后所述介质中包含的水分含量。
7.如权利要求6所述的成像设备，其中，所述水分探测器是光学型水分探测器。
8.一种定影方法，将气泡状定影液体施加到附着于介质上的含树脂颗粒上，使得含树脂颗粒被定影到介质上，所述气泡状定影液体是通过将定影液体转变成溶解或膨胀至少一部分树脂的泡沫而形成的，所述定影方法包括基于在气泡状定影液体施加之前所述介质中包含的水分含量来确定定影液体的施加量的施加量确定步骤；基于所确定的施加量将气泡状定影液体施加到介质上的施加步骤；以及在定影之后，基于包含在介质中的水分含量获得介质中吸收的定影液体的量，并且基于所确定的施加量和介质中吸收的定影液体的量之间的差调节要施加于下一个介质的定影液体的施加量的施加量调节步骤。
9.如权利要求8所述的定影方法，其中，在施加量确定步骤中，定影液体的施加量是基于气泡状定影液体施加之前包含在介质中的水分含量和在定影之后要被包含在介质中的水分含量的目标值之间的差来确定的。
10.如权利要求8所述的定影方法，其中，在施加量调节步骤中，由于定影增加的水分含量是基于定影之后介质中包含的水分含量以及基于增加的水分含量在介质中吸收的定影液体的量来计算的。
11.如权利要求8所述的定影方法，其中，在施加量调节步骤中，定影液体的施加量是通过调节气泡状定影液体的气泡密度来调节的。
12.如权利要求11所述的定影方法，其中，在施加量调节步骤中，当所述差大于零时气泡密度增加，而当所述差小于零时， 气泡密度减小。
全文摘要
本发明公开了一种定影装置、成像设备和定影方法，所述定影装置将气泡状定影液体施加到附着于介质上的含树脂颗粒上，使得含树脂颗粒定影在介质上，所述气泡状定影液体是通过将定影液体转变成溶解或碰撞至少一部分树脂的泡沫而形成的，所述定影装置包括控制装置，该控制装置基于定影之后包含在介质中的水分含量和水分含量的目标值之间的差，调节用于下一个介质的定影液体的施加量。
文档编号G03G15/20GK102236312SQ20111011752
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月9日 优先权日2010年5月7日
发明者中村琢磨, 山田征史, 稻留孝则, 笹本哲朗, 长尾和也, 阿部俊一, 青山佑一 申请人:株式会社理光