專利名稱：定影裝置及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種定影裝置及圖像形成裝置。
更為詳細(xì)地說，涉及定影裝置及具有該定影裝置的例如電攝影方式的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等圖像形成裝置，該定影裝置至少具有加熱體、向上述加熱體供給電功率的電功率供給部(加熱裝置)、至少1個(gè)以上的溫度檢測(cè)裝置、與記錄材料一起移動(dòng)的第1旋轉(zhuǎn)體、與上述記錄材料形成壓接部的第2旋轉(zhuǎn)體，根據(jù)由上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的溫度對(duì)從上述電功率供給部供給到上述加熱體的電功率進(jìn)行反饋控制從而進(jìn)行上述第1旋轉(zhuǎn)體的溫度控制，在上述壓接部夾持輸送承載圖像的記錄材料并加熱。
背景技術(shù)：
近年來，打印機(jī)和復(fù)印機(jī)等圖像形成裝置的彩色化得到發(fā)展。作為用于這樣的彩色圖像形成裝置的定影裝置，在定影構(gòu)件中具有彈性層的熱輥方式的定影裝置為人們所熟知。
然而，在具有彈性層的熱輥方式的定影方式中，存在熱輥?zhàn)陨淼臒崛萘孔兇?、使定影輥升溫到適用于調(diào)色劑圖像定影的溫度所需要的時(shí)間(預(yù)熱時(shí)間)變長(zhǎng)的問題。另外，定影裝置的成本也變得昂貴。
作為預(yù)熱時(shí)間短的定影裝置，常用于黑白圖像形成裝置的帶(belt)定影方式的定影裝置為人們所熟知。圖24示出這樣的帶定影裝置的一例的示意構(gòu)成模型圖。
標(biāo)號(hào)201為本例的帶定影裝置整體的標(biāo)號(hào)。標(biāo)號(hào)202為定影帶單元，為由橫斷面大致呈半圓弧狀桶形的加熱器托架207、在該加熱器托架207的下面沿加熱器托架長(zhǎng)邊方向(與圖面垂直的方向)固定配置的定影加熱器204、松配合于該帶加熱器的加熱器托架207的環(huán)狀(圓筒狀)的薄層的定影帶203等構(gòu)成的組件。
標(biāo)號(hào)205為彈性加壓輥，可自由旋轉(zhuǎn)地將其金屬芯的兩端部支承于定影裝置的側(cè)板間地配置。
定影帶單元202在彈性加壓輥205的上側(cè)使定影加熱器204側(cè)朝下地與彈性加壓輥205并排配置，用圖中未示出的彈性力施加裝置以預(yù)定的推壓力使加熱器托架207的兩端部側(cè)成為壓下狀態(tài)。這樣，夾住定影帶203地將定影加熱器204的下面反抗加壓輥的彈性壓接到彈性加壓輥205的上面，形成預(yù)定寬度的定影夾持部206。
彈性加壓輥205由圖中未示出的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)朝箭頭方向以預(yù)定的圓周速度驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。依靠該彈性加壓輥205的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)在定影夾持部206以彈性加壓輥205與定影帶203外面的摩擦力在定影帶203作用旋轉(zhuǎn)力，定影帶203使其內(nèi)周面在定影夾持部206緊密接觸定影加熱器204的下面地滑動(dòng)，同時(shí)以與彈性加壓輥205的圓周速度大致對(duì)應(yīng)的圓周速度朝箭頭方向在加熱器托架207的外部周圍成為從動(dòng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
定影帶203使用厚50μm左右的耐熱性樹脂的環(huán)形帶，在其表面形成厚10μm的離模層(含氟樹脂等涂敷層)。另外，為了減小定影帶203的熱容量，不在定影帶203使用彈性層。
定影加熱器204在陶瓷基板上形成電阻發(fā)熱體。在定影加熱器204的背面接觸溫度檢測(cè)裝置209，檢測(cè)定影加熱器204的溫度，由圖中未示出的控制裝置控制對(duì)于定影加熱器204的供給電功率，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制使定影加熱器204的溫度成為所期望的溫度。
彈性加壓輥205受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)，定影帶203進(jìn)行從動(dòng)旋轉(zhuǎn)，在定影加熱器204上升到預(yù)定溫度、受到溫度控制的狀態(tài)下，將承載有未定影調(diào)色劑圖像t的記錄材料P導(dǎo)入至定影夾持部206的定影帶203與彈性加壓輥205之間。該記錄材料P以未定影調(diào)色劑圖像承載面緊密接觸于定影帶203外面，與定影帶203一起在定影夾持部206受到夾持輸送。在該夾持輸送過程中，將定影加熱器204的熱經(jīng)由定影帶203施加到記錄材料P，另外，接受定影夾持部206的加壓力，未定影調(diào)色劑圖像t由熱和壓力定影到記錄材料P成為永久固定圖像。記錄材料P通過定影夾持部206后從定影帶203的面進(jìn)行曲率分離而排出。
在這樣構(gòu)成的帶定影裝置201中，定影帶203的熱容量非常小，將電功率輸入到定影加熱器204后，在短時(shí)間內(nèi)可使定影夾持部206升溫到調(diào)色劑圖像的可定影溫度。
然而，當(dāng)將使用未設(shè)置彈性層的定影帶203的帶定影裝置201用作彩色圖像形成裝置的定影裝置時(shí)，由于在作為定影構(gòu)件的定影帶203沒有彈性層，所以，定影帶203的表面不能跟蹤記錄材料P的表面的凹凸和調(diào)色劑層的有無形成的凹凸、及調(diào)色劑層自身的凹凸等，取決于凹部與凸部從定影帶203施加的熱量產(chǎn)生差別。在與定影帶203良好地接觸的凸部，由于熱從定影帶203很好地傳遞，提供了大量的熱量，在與定影帶203接觸不太好的凹部，來自定影帶203的熱與凸部相比不易傳遞，施加的熱量較小。這樣，提供給調(diào)色劑層的熱量因調(diào)色劑層的凹凸產(chǎn)生變化，所以，調(diào)色劑的熔融狀態(tài)不均勻，使得光澤不均，對(duì)定影后的圖像產(chǎn)生影響。
特別是在彩色圖像中，由于重合多色的調(diào)色劑圖像，混色地使用，所以，調(diào)色劑層的凹凸與黑白圖像相比較大，在定影帶203沒有彈性層的場(chǎng)合，定影后的圖像光澤不均增大，圖像品質(zhì)下降。另外，在記錄材料P為OHP膠片的場(chǎng)合，當(dāng)在定影后對(duì)圖像進(jìn)行投影時(shí)，定影后的圖像表面微觀地看不均勻而引起光的散射，結(jié)果導(dǎo)致透射性的下降。
雖然也可考慮將硅油等涂敷到定影帶203使得在沒有彈性層的定影帶203、記錄材料P、和未定影調(diào)色劑圖像t的凹凸部沒有遺漏地傳遞熱量的方法，但存在成本增大和定影后圖像以及記錄材料P因油發(fā)黏的問題。
于是，提出有通過將具有彈性層的定影帶用于帶定影裝置，構(gòu)成低成本的彩色立即響應(yīng)定影裝置的定影裝置(例如參照日本專利申請(qǐng)公開特開平11-15303號(hào)公報(bào))。
圖25為作為定影構(gòu)件使用具有彈性層的定影帶203的帶定影裝置的示意構(gòu)成模型圖。與圖24的裝置通用的構(gòu)成構(gòu)件·部分采用相同的標(biāo)號(hào)，省略再次的說明。
在使用該定影裝置的場(chǎng)合，由于用于定影帶203的彈性層的硅酮橡膠的導(dǎo)熱率較小，所以，定影帶203的溫度響應(yīng)性較差，相對(duì)定影加熱器204的溫度上升速度，定影套筒溫度的上升速度非常慢。另外，定影加熱器204的溫度與定影帶203的溫度差最大達(dá)到數(shù)十℃，另外，該溫度差在空轉(zhuǎn)時(shí)和過紙時(shí)差別很大。為此，如過去那樣，在將溫度檢測(cè)裝置209設(shè)置于定影加熱器204背面的系統(tǒng)中，定影帶203的溫度控制非常困難。
因此，在圖25的裝置中，不使溫度檢測(cè)裝置209配置于定影加熱器204部，而是將溫度檢測(cè)裝置209配置到定影帶203的內(nèi)面或表面，檢測(cè)定影帶203自身的溫度，由PID控制等反饋控制對(duì)定影加熱器204的溫度進(jìn)行控制，進(jìn)行定影帶203的溫度調(diào)節(jié)。
通過使用這樣的構(gòu)成，可精度更好地控制定影帶203的溫度。
然而，當(dāng)使用該定影裝置進(jìn)行定影動(dòng)作時(shí)，發(fā)生以下2點(diǎn)問題。
(1)問題1當(dāng)進(jìn)行恒定溫度調(diào)節(jié)、從溫度穩(wěn)定的狀態(tài)使記錄材料P過紙時(shí)，記錄材料P剛沖入定影夾持部206之后，定影帶203的溫度急劇降低，此后溫度雖然上升，但發(fā)生過沖，結(jié)果發(fā)生大的溫度變動(dòng)。
下面說明該現(xiàn)象。
在過去的定影裝置中，當(dāng)在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下持續(xù)進(jìn)行PID控制后，進(jìn)行記錄紙P的過紙。此時(shí)，如圖6所示，記錄材料P剛沖入定影夾持部206后，定影帶203內(nèi)面的溫度急劇降低，此后，溫度雖然上升，但發(fā)生過沖。具體地說，如圖5所示那樣，在過紙前的空轉(zhuǎn)時(shí)，定影帶203內(nèi)面的溫度雖然穩(wěn)定，但在記錄材料P剛沖入定影夾持部206后，定影帶203內(nèi)面的溫度相對(duì)目標(biāo)溫度下降到約低10℃的的溫度后，上升到比目標(biāo)溫度高出約7℃的值，此后在穩(wěn)定之前約需要10秒。從記錄材料P剛沖入定影夾持部206后，到定影帶203內(nèi)面的溫度穩(wěn)定之前的期間，溫度波動(dòng)(一定時(shí)間內(nèi)的溫度的最大值與最小值的差)約成為17℃。然后，在此后的連續(xù)過紙中顯示出穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)(溫度波動(dòng)約6℃)。
空轉(zhuǎn)時(shí)，在定影帶203內(nèi)面的溫度穩(wěn)定的狀態(tài)下，輸入到定影加熱器204的電功率穩(wěn)定在約80W，此后，在連續(xù)過紙時(shí)，在定影套筒203內(nèi)面的溫度穩(wěn)定的狀態(tài)下，輸入到定影加熱器204的電功率大致穩(wěn)定在約300W。
另一方面，呈現(xiàn)出在記錄材料P剛沖入定影夾持部206之后，隨著溫度降低，上升到約500W，在振動(dòng)約20秒后，穩(wěn)定到300W的特性。對(duì)于該現(xiàn)象，即使調(diào)整PID控制的各增益也不能解決，難以進(jìn)一步減小溫度變動(dòng)。
這樣產(chǎn)生約17℃的溫度變動(dòng)時(shí)，在用于試驗(yàn)的電攝影方式彩色圖像形成裝置中，輸出的打印物的定影性偏差較大，另外，光澤度變動(dòng)較大，導(dǎo)致像質(zhì)下降。另外，在某些記錄材料或打印圖案的場(chǎng)合產(chǎn)生大的溫度變動(dòng)帶來的定影不良的問題。
另外，該現(xiàn)象在處理速度越快的場(chǎng)合越顯著，在圖6的測(cè)定時(shí)，處理速度為87mm/sec，但在處理速度為190mm/sec的場(chǎng)合，定影帶203內(nèi)面的溫度在記錄材料P剛沖入定影夾持部206后，相對(duì)目標(biāo)溫度約下降到約低20℃的值，此后，上升到相對(duì)目標(biāo)溫度約高8℃，成為約28℃的溫度波動(dòng)。在該場(chǎng)合，光澤度的變動(dòng)幅度進(jìn)一步變大，局部定影不良也惡化。
(2)問題2起動(dòng)時(shí)的過沖較大。另外，起動(dòng)時(shí)的溫度波動(dòng)大，起動(dòng)后的記錄材料沖入時(shí)的溫度偏差大。
下面說明該現(xiàn)象。
在該定影裝置中，起動(dòng)溫度控制程序由以下2階段a和b構(gòu)成。
a.“起動(dòng)(固定)電功率控制”b.“PID控制”a的“起動(dòng)電功率控制”使定影裝置溫度迅速上升，為了確保立即響應(yīng)性，是輸入一定電功率的控制，在本例中，給定影加熱器204輸入1000W。此時(shí)，定影帶203隨著加壓輥205的旋轉(zhuǎn)而從動(dòng)地旋轉(zhuǎn)，同時(shí)由定影加熱器204加熱。在溫度檢測(cè)裝置209的檢測(cè)溫度為預(yù)定溫度(目標(biāo)溫度-20℃例如目標(biāo)溫度為190℃時(shí)，190℃-20℃＝170℃)時(shí)，轉(zhuǎn)移到b的“PID控制”，以后由PID控制來控制對(duì)定影加熱器204的輸入電功率以使定影帶203的背面的溫度接近目標(biāo)溫度。
在使用上述控制的場(chǎng)合，如圖21所示，發(fā)生過沖，另外，伴隨著過沖的溫度波動(dòng)也增大。
起動(dòng)時(shí)的過沖和溫度波動(dòng)增大導(dǎo)致以下2點(diǎn)問題發(fā)生。
①由于使起動(dòng)時(shí)的過沖導(dǎo)致的高溫下的動(dòng)作反復(fù)進(jìn)行，對(duì)定影裝置各部件的損傷變大，定影裝置的壽命變短。
②由于起動(dòng)時(shí)的溫度波動(dòng)較大，所以，記錄材料P沖入瞬間的溫度不穩(wěn)定，記錄材料P通過定影夾持部206期間的溫度變動(dòng)也變大，所以，在輸出的1張打印物中的光澤變動(dòng)增大，像質(zhì)上不理想。另外，對(duì)于某些記錄材料P的種類和打印圖案，在溫度降低的點(diǎn)產(chǎn)生定影不良。
另一方面，通過由較小的電功率平緩地起動(dòng)，可在某種程度上減小過沖，但在該場(chǎng)合，在定影裝置上升到預(yù)定溫度之前需要長(zhǎng)時(shí)間，立即響應(yīng)性受到損害。
這樣，在使用過去的定影裝置的控制方法的場(chǎng)合，立即響應(yīng)性與溫度調(diào)節(jié)控制的穩(wěn)定性存在折衷選擇關(guān)系。
本發(fā)明者對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真研究后得知，這些問題由以下2點(diǎn)原因而產(chǎn)生。
1)由于用于定影帶203的彈性層的硅酮橡膠的導(dǎo)熱率小、熱容量大，所以，從對(duì)定影加熱器204通電到定影帶203溫度上升的響應(yīng)性較差。
2)檢測(cè)定影帶203背面的溫度的溫度檢測(cè)裝置209的位置從作為加熱體的定影加熱器204離開導(dǎo)致檢測(cè)時(shí)刻延遲。
即，以PID控制為代表的反饋控制檢測(cè)控制量的變動(dòng)，施加與其對(duì)應(yīng)的操作量而成立，所以，進(jìn)行以PID控制為基調(diào)的溫度調(diào)節(jié)的場(chǎng)合，上述2個(gè)原因1)和2)產(chǎn)生的無用時(shí)間(時(shí)間滯后)增大，起動(dòng)時(shí)和記錄材料P沖入時(shí)那樣的溫度變化大的場(chǎng)合，即使將由溫度檢測(cè)裝置209獲得的檢測(cè)結(jié)果反映到電功率控制，實(shí)際的定影加熱器204和定影夾持部206的溫度已成為不同的值，所以，不能進(jìn)行正確的溫度控制，易于產(chǎn)生過沖和波動(dòng)(溫度波動(dòng))。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種定影裝置及裝載了該定影裝置的圖像形成裝置，該定影裝置即使在使用具有彈性層的定影帶作為定影構(gòu)件的場(chǎng)合定影裝置的壽命也長(zhǎng)，并可進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，顯示出良好的定影性，可獲得沒有定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合發(fā)生的圖像不良、沒有光澤度等打印品質(zhì)不均的高像質(zhì)的圖像。
本發(fā)明為以下述構(gòu)成為特征的定影裝置和圖像形成裝置。
本發(fā)明的定影裝置至少具有加熱體、向上述加熱體供給電功率的電功率供給部、至少1個(gè)溫度檢測(cè)裝置、與記錄材料一起移動(dòng)的第1旋轉(zhuǎn)體、與上述記錄材料形成壓接部的第2旋轉(zhuǎn)體，根據(jù)由上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的溫度對(duì)從上述電功率供給部供給到上述加熱體的電功率進(jìn)行反饋控制，進(jìn)行上述第1旋轉(zhuǎn)體的溫度控制，由上述壓接部夾持輸送對(duì)圖像進(jìn)行承載的記錄材料并對(duì)其進(jìn)行加熱；其特征在于在上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到記錄材料對(duì)上述壓接部的沖入帶來的溫度變動(dòng)之前，以預(yù)定電功率修正供給到上述加熱體的加熱所需要的電功率。
這樣，通過減小過沖和溫度波動(dòng)，可延長(zhǎng)定影裝置的壽命，另外，進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，結(jié)果顯示出良好的定影性，沒有定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合發(fā)生的圖像不良，可獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均的高像質(zhì)的圖像。
按照本發(fā)明，在定影裝置中，即使在作為定影構(gòu)件使用具有彈性層的定影帶的場(chǎng)合也可進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，這樣，可提供能夠獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均的高像質(zhì)的圖像并且耐久性高、壽命長(zhǎng)的定影裝置及裝載了該定影裝置的圖像形成裝置。


圖1為本發(fā)明實(shí)施形式的彩色圖像形成裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明第1～7實(shí)施形式的定影裝置的斷面示意圖。
圖3為表示本發(fā)明第1～7實(shí)施形式的定影加熱器、主熱敏電阻、副熱敏電阻的位置關(guān)系的透視模型圖。
圖4A、4B、4C為作為加熱體的陶瓷加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明的定影裝置的控制電路部(CPU)和定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部的框圖。
圖6為使用以往的定影裝置進(jìn)行介質(zhì)的過紙前后的溫度變化和輸入電功率的圖。
圖7為使用本發(fā)明的第1實(shí)施形式的定影裝置進(jìn)行介質(zhì)的過紙前后的溫度變化和輸入電功率的圖。
圖8為表示介質(zhì)傳感器的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖9為對(duì)各環(huán)境放置紙進(jìn)行連續(xù)過紙時(shí)所需要的電功率的圖。
圖10為本發(fā)明的第1實(shí)施形式的、修正成與考慮了由記錄材料P的單位面積重量產(chǎn)生的熱容量不同的定影加熱器16所需要的必要電功率值大致相同的方法的流程圖。
圖11為使用介質(zhì)傳感器檢測(cè)來自定影裝置的傳熱性特殊的記錄材料P、考慮其傳熱性進(jìn)行修正使與定影加熱器16所需要的必要電功率值大致相同的方法的流程圖。
圖12為進(jìn)行修正使與考慮了定影裝置的蓄熱情況的定影加熱器16所需要的必要電功率值大致相同的方法的流程圖。
圖13為使用環(huán)境傳感器考慮記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)的不同，進(jìn)行修正使與定影加熱器16所需要的必要電功率值大致相同的方法的流程圖。
圖14為表示以往的定影裝置的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)中輸入到定影加熱器的電功率與定影帶的溫度的圖。
圖15為表示本發(fā)明的第4實(shí)施形式的定影裝置的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)中輸入到定影加熱器的電功率與定影帶的溫度的圖。
圖16為繪出加熱器托架的溫度與預(yù)定電功率值的關(guān)系的圖。
圖17為本發(fā)明第7實(shí)施形式的定影裝置的斷面示意圖。
圖18為本發(fā)明第4實(shí)施形式的定影裝置的起動(dòng)電功率控制圖。
圖19為本發(fā)明實(shí)施形式的定影裝置的起動(dòng)溫度曲線圖。
圖20為以往的定影裝置的起動(dòng)電功率控制圖。
圖21為以往的定影裝置的起動(dòng)溫度曲線圖。
圖22為在符合過紙開始時(shí)的記錄材料P的沖入時(shí)刻，一定時(shí)間不進(jìn)行PID控制，將輸入到定影加熱器的電功率修正到預(yù)定的值進(jìn)行輸入時(shí)，使用環(huán)境傳感器考慮記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)的不同進(jìn)行修正使與定影加熱器16所需要的必要電功率值大致相同的方法的流程圖。
圖23為使用環(huán)境傳感器考慮記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)使得與定影加熱器16所需要的必要電功率值大致相同地修正的方法的流程圖。
圖24為以往的帶定影方式的定影裝置的斷面示意圖。
圖25為在以往的帶定影方式中使用了定影帶內(nèi)面接觸式的熱敏電阻的定影裝置的斷面示意圖。
具體實(shí)施例方式
對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式進(jìn)行說明。
下面參照附圖詳細(xì)例示地說明該發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施形式。記載于該實(shí)施形式的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對(duì)配置等應(yīng)根據(jù)本發(fā)明被應(yīng)用的裝置的結(jié)構(gòu)和各種條件進(jìn)行適當(dāng)改變，以下的實(shí)施形式并限定本發(fā)明的范圍。
(實(shí)施形式1)(1)圖像形成裝置例圖1為表示本發(fā)明實(shí)施形式1的彩色圖像形成裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。本例的圖像形成裝置為電攝影方式的串列式的全色打印機(jī)。
該圖像形成裝置具有形成黃色的圖像的圖像形成部1Y、形成品紅色的圖像的圖像形成部1M、形成青色的圖像的圖像形成部1C、及形成黑色的圖像的圖像形成部1Bk的4個(gè)圖像形成部(圖像形成單元)，這4個(gè)圖像形成部隔開一定間隔被配置成一列。
在各圖像形成部1Y、1M、1C、1Bk中分別設(shè)置感光鼓2a、2b、2c、2d。在各感光鼓2a、2b、2c、2d的周圍分別設(shè)置帶電輥3a、3b、3c、3d、顯影裝置4a、4b、4c、4d、轉(zhuǎn)印輥5a、5b、5c、5d、及鼓清潔裝置6a、6b、6c、6d，在帶電輥3a、3b、3c、3d與顯影裝置4a、4b、4c、4d間的上方分別設(shè)置曝光裝置7a、7b、7c、7d。在各顯影裝置4a、4b、4c、4d中分別收容黃色調(diào)色劑、品紅色調(diào)色劑、青色調(diào)色劑、黑色調(diào)色劑。
在圖像形成部1Y、1M、1C、1Bk的各感光鼓2a、2b、2c、2d的各1次轉(zhuǎn)印部N上，接觸作為轉(zhuǎn)印媒體的環(huán)形帶狀的中間轉(zhuǎn)印體40。中間轉(zhuǎn)印帶40張掛于驅(qū)動(dòng)輥41、支承輥42、2次轉(zhuǎn)印相對(duì)輥43間，由驅(qū)動(dòng)輥41的驅(qū)動(dòng)沿箭頭方向(順時(shí)針方向)旋轉(zhuǎn)(移動(dòng))。
1次轉(zhuǎn)印用的各轉(zhuǎn)印輥5a、5b、5c、5d在各1次轉(zhuǎn)印夾持部N通過中間轉(zhuǎn)印帶40接觸于各感光鼓2a、2b、2c、2d。
2次轉(zhuǎn)印相對(duì)輥43通過中間轉(zhuǎn)印帶40與2次轉(zhuǎn)印輥44接觸，形成2次轉(zhuǎn)印部M。2次轉(zhuǎn)印輥44設(shè)置成可接觸離開中間轉(zhuǎn)印帶40。
在中間轉(zhuǎn)印帶40外側(cè)的驅(qū)動(dòng)輥4 1的近旁，設(shè)置除去殘留于中間轉(zhuǎn)印帶40表面的轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑并進(jìn)行回收的帶清潔裝置45。
另外，在2次轉(zhuǎn)印部M的記錄材料P的輸送方向下游側(cè)設(shè)置定影裝置12。
另外，在該圖像形成裝置內(nèi)設(shè)置環(huán)境傳感器50和介質(zhì)傳感器51。
當(dāng)發(fā)出圖像形成動(dòng)作開始信號(hào)(打印開始信號(hào))時(shí)，以預(yù)定的處理速度被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的圖像形成部1Y、1M、1C、1Bk的各感光鼓2a、2b、2c、2d分別由帶電輥3a、3b、3c、3d均勻地帶電，在本實(shí)施形式中成為負(fù)極性。
然后，曝光裝置7a、7b、7c、7d由激光輸出部(未圖示)分別將輸入的彩色分解的圖像信號(hào)變換成光信號(hào)，將作為變換的光信號(hào)的激光分別在帶電的各感光鼓2a、2b、2c、2d上掃描曝光，形成靜電潛像。
然后，首先通過在形成靜電潛像的感光鼓2a上，由施加與感光鼓2a的帶電極性(負(fù)極性)相同極性的顯影偏壓的顯影裝置4a依照感光體表面的帶電電位對(duì)黃色的調(diào)色劑進(jìn)行靜電吸附，將靜電潛像顯像化，形成顯影圖像。該黃色的調(diào)色劑圖像在1次轉(zhuǎn)印部N由施加了1次轉(zhuǎn)印偏壓(與調(diào)色劑相反極性(正極性))的轉(zhuǎn)印輥5a，在旋轉(zhuǎn)的中間轉(zhuǎn)印帶40進(jìn)行1次轉(zhuǎn)印。轉(zhuǎn)印了黃色的調(diào)色劑圖像的中間轉(zhuǎn)印帶40旋轉(zhuǎn)到圖像形成部1M側(cè)。
然后，在圖像形成部1M中，與上述一樣地形成于感光鼓2b的品紅色的調(diào)色劑圖像重合到中間轉(zhuǎn)印帶40上的黃色的調(diào)色劑圖像上，由1次轉(zhuǎn)印部N進(jìn)行轉(zhuǎn)印。
以下，同樣地在重疊轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶40上的黃色、品紅色調(diào)色劑圖像上，由各1次轉(zhuǎn)印部N依次重合在圖像形成部1C、1Bk的感光鼓2c、2d中形成的青、黑的調(diào)色劑圖像，將全色的調(diào)色劑圖像形成于中間轉(zhuǎn)印帶40上。
與中間轉(zhuǎn)印帶40上的全色的調(diào)色劑圖像前端被移動(dòng)到2次轉(zhuǎn)印部M的時(shí)刻對(duì)應(yīng)，由定位輥46將記錄材料(轉(zhuǎn)印材料)P輸送到2次轉(zhuǎn)印部M，在該記錄材料P由施加了2次轉(zhuǎn)印偏壓(與調(diào)色劑相反極性(正極性))的2次轉(zhuǎn)印輥44對(duì)全色的調(diào)色劑圖像統(tǒng)一進(jìn)行2次轉(zhuǎn)印。形成全色的調(diào)色劑圖像的記錄材料P被輸送到定影裝置12，由定影帶20與加壓輥22間的定影夾持部對(duì)全色的調(diào)色劑圖像進(jìn)行加熱和加壓，在熔融定影到記錄材料P表面后，排出到外部，成為圖像形成裝置的輸出圖像。然后，結(jié)束一連串的圖像形成動(dòng)作。
在圖像形成裝置內(nèi)具有環(huán)境傳感器50，成為帶電、顯影、1次轉(zhuǎn)印、2次轉(zhuǎn)印的偏壓和定影條件可依照?qǐng)D像形成裝置內(nèi)的氛圍環(huán)境(溫度、濕度)進(jìn)行變更的結(jié)構(gòu)，用于調(diào)整形成于記錄材料P的調(diào)色劑圖像濃度和實(shí)現(xiàn)最佳的轉(zhuǎn)印、定影條件。另外，在圖像形成裝置內(nèi)具有介質(zhì)傳感器51，為通過進(jìn)行記錄材料P判別，轉(zhuǎn)印偏壓和定影條件可依照記錄材料進(jìn)行變更的結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)于記錄材料P的最佳的轉(zhuǎn)印、定影條件。
在上述1次轉(zhuǎn)印時(shí)，殘留于感光鼓2a、2b、2c、2d的1次殘留調(diào)色劑由鼓清潔裝置6a、6b、6c、6d除去并回收。另外，2次轉(zhuǎn)印后殘留于中間轉(zhuǎn)印帶40上的2次轉(zhuǎn)印殘留調(diào)色劑由帶清潔裝置45除去并回收。
(2)定影裝置12圖2為本實(shí)施例的定影裝置12的概略結(jié)構(gòu)示意圖。本例的定影裝置12為定影帶加熱方式、加壓用旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)方式(無張力型)的加熱裝置。
1)定影裝置12的整體結(jié)構(gòu)標(biāo)號(hào)20為作為第1旋轉(zhuǎn)體(第1定影構(gòu)件)的定影帶，是在帶狀構(gòu)件上設(shè)置彈性層的圓筒狀(環(huán)形帶狀、套筒狀)的構(gòu)件。該定影帶20在后述6)項(xiàng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
標(biāo)號(hào)22為作為第2旋轉(zhuǎn)體(第2定影構(gòu)件)的加壓輥。標(biāo)號(hào)17為作為加熱體保持構(gòu)件的、截面為大致半圓弧狀的桶形的具有耐熱性和剛性的加熱器托架，標(biāo)號(hào)16為作為加熱體(熱源)的定影加熱器，在加熱器托架17的下面沿該托架的長(zhǎng)邊方向配置。定影帶20松動(dòng)地外嵌于該加熱器托架17。定影加熱器16在本實(shí)施例中為由后述2)項(xiàng)詳細(xì)說明那樣的陶瓷加熱器。
加熱器托架17由耐熱性高的液晶聚合物樹脂形成，起到保持定影加熱器16、對(duì)定影帶20進(jìn)行引導(dǎo)的作用。在本實(shí)施例中，作為液晶聚合物，使用杜邦(Du Pont)公司的Zenight 7755(商品名)。Zenight 7755的最大可使用溫度約為270℃。
加壓輥22，通過注射成形在不銹鋼制的金屬芯形成厚約3mm的硅酮橡膠層，在其上覆蓋厚約40μm的PFA樹脂管。該加壓輥22，將金屬芯的兩端部可自由旋轉(zhuǎn)地軸承保持于裝置構(gòu)架24的未圖示的背側(cè)與前面?zhèn)鹊膫?cè)板間進(jìn)行配置。在該加壓輥22的上側(cè)使由上述定影加熱器16、加熱器托架17、定影帶20等構(gòu)成的定影帶單元平行于加壓輥22地配置并使定影加熱器16側(cè)朝下，由未圖示的加壓機(jī)構(gòu)以單側(cè)98N(10kgf)、總壓196N(20kgf)的力對(duì)加熱器托架17的兩端部向加壓輥22的軸線方向施加彈性力，由此經(jīng)由定影帶20反抗加壓輥22的彈性層的彈性以預(yù)定的推壓力將定影加熱器16的朝下的面壓接于加壓輥22的彈性層，形成加熱定影所需要的預(yù)定寬度的定影夾持部27。加壓機(jī)構(gòu)具有壓力解除機(jī)構(gòu)，具有在堵塞處理時(shí)等可解除加壓容易地除去記錄材料P的結(jié)構(gòu)。
標(biāo)號(hào)18和19為作為第1和第2溫度檢測(cè)裝置的主和副的2個(gè)熱敏電阻。作為第1溫度檢測(cè)裝置的主熱敏電阻18非接觸地配置于作為加熱體的定影加熱器16，在本實(shí)施例中，在加熱器托架17的上方彈性地接觸于定影帶20的內(nèi)面，檢測(cè)定影帶20的內(nèi)面的溫度。作為第2溫度檢測(cè)裝置的副熱敏電阻19配置到比主熱敏電阻18更接近作為熱源的定影加熱器16的位置，在本實(shí)施例中，接觸于定影加熱器16的背面，檢測(cè)定影加熱器16背面的溫度。
主熱敏電阻18在固定支承于加熱器托架17的不銹鋼制成的臂25的前端安裝熱敏電阻元件，即使在由于臂25彈性地?cái)[動(dòng)而使得定影帶20的內(nèi)面的動(dòng)作不穩(wěn)定的狀態(tài)下，也能夠保持熱敏電阻元件總是接觸于定影帶20內(nèi)面的狀態(tài)。
圖3示出表示本實(shí)施例的定影裝置的定影加熱器16、主熱敏電阻18、副熱敏電阻19的位置關(guān)系的透視模型圖。主熱敏電阻18配置到定影帶20的縱長(zhǎng)中央附近，副熱敏電阻19配置到定影加熱器16的端部附近，進(jìn)行配置以分別接觸于定影帶20內(nèi)面、定影加熱器16的背面。
主熱敏電阻18和副熱敏電阻19將其輸出分別通過A/D轉(zhuǎn)換器、65連接到控制電路部(CPU)21，控制電路部(CPU)21根據(jù)主熱敏電阻18、副熱敏電阻19的輸出決定定影加熱器16的溫度調(diào)整控制內(nèi)容，由作為電功率供給部(加熱裝置)的定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28(圖2、圖4A、4B、及4C)控制向定影加熱器16的通電。
標(biāo)號(hào)23和26為安裝于裝置構(gòu)架24的入口導(dǎo)向構(gòu)件和定影排紙輥。入口導(dǎo)向構(gòu)件23，起到將從2次轉(zhuǎn)印夾持部脫出的記錄材料P正確地引導(dǎo)至作為定影加熱器16部分的定影帶20與加壓輥22的壓接部的定影夾持部27這樣引導(dǎo)轉(zhuǎn)印材料的作用。本實(shí)施例的入口導(dǎo)向構(gòu)件23由聚苯硫醚(PPS)形成。
加壓輥22由驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)按預(yù)定的圓周速度沿箭頭方向驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。由該加壓輥22的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)在該加壓輥22的外面與定影帶20的定影夾持部27中產(chǎn)生壓接摩擦力，由該壓接摩擦力對(duì)圓筒狀的定影帶20作用旋轉(zhuǎn)力，該定影帶20成為一邊使其內(nèi)面?zhèn)染o密接觸于定影加熱器16的向下面進(jìn)行滑動(dòng)，一邊在加熱器托架17的外周沿箭頭方向從動(dòng)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)。在定影帶20內(nèi)面涂上油脂，確保加熱器托架17與定影帶20內(nèi)面的滑動(dòng)性。
驅(qū)動(dòng)加壓輥22旋轉(zhuǎn)，隨此使圓筒狀的定影帶20成為從動(dòng)旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，另外，在對(duì)定影加熱器16通電、在該定影加熱器16升溫并進(jìn)行起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)達(dá)到預(yù)定溫度的狀態(tài)下，沿入口導(dǎo)向構(gòu)件23將承載未定影調(diào)色劑圖像的記錄材料P引導(dǎo)至定影夾持部27的定影帶20與加壓輥22之間，在定影夾持部27中將記錄材料P的調(diào)色劑圖像承載體承載面?zhèn)染o密接觸于定影帶20外面，與定影帶20一起在定影夾持部27被夾持輸送。在該夾持輸送過程中，通過定影帶20將定影加熱器16的熱提供給記錄材料P，將記錄材料P上的未定影調(diào)色劑圖像t被加熱加壓熔融定影到記錄材料P上。通過了定影夾持部27的記錄材料P從定影帶20進(jìn)行曲率分離，由定影排紙輥26排出。
2)主熱敏電阻18主熱敏電阻18如圖2、3所示那樣，配置到定影帶20的長(zhǎng)邊方向中央附近，接觸于定影帶20內(nèi)面地進(jìn)行配置。該主熱敏電阻18用作檢測(cè)作為更接近定影夾持部的溫度的定影帶20的溫度的裝置。因此，在通常的動(dòng)作中，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制以使主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度成為目標(biāo)溫度。
3)副熱敏電阻19副熱敏電阻19如圖3所示那樣，配置到定影加熱器16的端部附近，接觸于定影加熱器16的背面地進(jìn)行配置。該副熱敏電阻19檢測(cè)作為加熱體的定影加熱器16的溫度，起到不使定影加熱器的溫度超過預(yù)定溫度地進(jìn)行監(jiān)控的，作為安全裝置的作用。另外，由副熱敏電阻19對(duì)起動(dòng)時(shí)的定影加熱器16的溫度的過沖和端部的升溫進(jìn)行監(jiān)控，例如在由端部的升溫使得定影帶20的端部的溫度超過預(yù)定的溫度的情況下，在為了進(jìn)行不使端部升溫進(jìn)一步惡化而降低處理量等的控制的判斷中使用。
4)定影加熱器16作為熱源的定影加熱器16在本實(shí)施例中使用陶瓷加熱器，該陶瓷加熱器由絲網(wǎng)印刷法將包含銀·鈀合金的導(dǎo)電膏以均勻厚度的膜狀涂敷到氮化鋁的基板上，從而在形成電阻發(fā)熱體之后由耐壓玻璃形成玻璃敷層。
圖4A、4B、及4C為那樣的陶瓷加熱器的一例的結(jié)構(gòu)模型圖，4A為局部剖切表面模型圖，4B為背面模型圖，4C為放大截面模型圖。
該定影加熱器16包括①與過紙方向直交的方向?yàn)殚L(zhǎng)邊方向的橫長(zhǎng)的氮化鋁基板a，②在上述的氮化鋁基板a的表面?zhèn)妊亻L(zhǎng)邊方向由絲網(wǎng)印刷以線狀或帶狀涂敷的因電流流動(dòng)而發(fā)熱的含銀鈀(Ag/Pd)合金的導(dǎo)電膏的厚10μm左右、寬1～5mm左右的電阻發(fā)熱體層b，③作為對(duì)于上述電阻發(fā)熱體層b的供電圖案，在相同的氮化鋁基板a的表面?zhèn)扔摄y膏的絲網(wǎng)印刷等形成圖案的第1和第2電極部c·d和延長(zhǎng)電路部e·f，④為了確保電阻發(fā)熱體層b與延長(zhǎng)電路部e·f的保護(hù)和絕緣性而在其上形成的、可承受與定影帶20的滑擦的厚10μm左右的薄層的玻璃敷層g，
⑤設(shè)于氮化鋁基板a的背面?zhèn)鹊母睙崦綦娮?9等。
使上述定影加熱器16表面?zhèn)瘸侣冻霾⒐潭ㄖС杏诩訜崞魍屑?7。
在上述定影加熱器16的第1和第2電極部c·d側(cè)安裝供電用連接器30。從加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28經(jīng)由上述供電用連接器30向第1和第2電極部c·d供電，從而使電阻發(fā)熱體層b發(fā)熱，定影加熱器16迅速升溫。加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28由控制電路部(CPU)21控制。
在通常使用中，加壓輥22開始旋轉(zhuǎn)，同時(shí)定影帶20的從動(dòng)旋轉(zhuǎn)開始，隨著定影加熱器16的溫度上升，定影帶20的內(nèi)面溫度也上升。向定影加熱器16的通電由PID控制進(jìn)行控制，并控制輸入電功率使定影帶20的內(nèi)面溫度即主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度成為190℃。
5)定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28圖5為作為定影裝置的溫度控制裝置的控制電路部(CPU)21和定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28的框圖。上述定影加熱器16的供電用電極部c·d通過供電連接器(未圖示)連接到該定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28。
在定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28中，標(biāo)號(hào)60為交流電源，標(biāo)號(hào)61雙向可控硅，標(biāo)號(hào)62為零交檢測(cè)電路，標(biāo)號(hào)21為控制電路部(CPU)。雙向可控硅61由控制電路部(CPU)21進(jìn)行控制。雙向可控硅61進(jìn)行對(duì)于定影加熱器16的電阻發(fā)熱體層b的通電和斷電。
交流電源60通過零交檢測(cè)電路62將零交信號(hào)送到控制電路部21?？刂齐娐凡?1根據(jù)該零交信號(hào)控制雙向可控硅61。這樣通過從定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28對(duì)定影加熱器16的電阻發(fā)熱體層b通電，使定影加熱器16整體急速升溫。
檢測(cè)定影帶20的溫度的主熱敏電阻18和檢測(cè)定影加熱器16的溫度的副熱敏電阻19的輸出分別通過A/D轉(zhuǎn)換器64、65取入到控制電路部(CPU)21。
控制電路部(CPU)21根據(jù)來自主熱敏電阻18的定影加熱器16的溫度信息對(duì)由雙向可控硅61在定影加熱器16通電的AC電壓進(jìn)行相位、頻率控制等，由此控制加熱器通電功率，并進(jìn)行控制以使定影加熱器16的溫度維持在預(yù)定的控制目標(biāo)溫度(設(shè)定溫度)。
即，主熱敏電阻18、副熱敏電阻19的溫度作為電壓值由控制電路部(CPU)21進(jìn)行監(jiān)控，由此進(jìn)行向定影加熱器16的通電功率的控制以使定影帶20的溫度調(diào)節(jié)維持到預(yù)定的設(shè)定溫度或在預(yù)定溫度內(nèi)驅(qū)動(dòng)定影加熱器16。
作為典型的溫度控制方式，使用PID控制。另外，作為電功率的控制法，存在頻率控制和相位控制等，但在這里使用相位控制進(jìn)行說明。
即控制電路部(CPU)21按2μsec的間隔檢測(cè)主熱敏電阻18的溫度，由PID控制決定對(duì)定影加熱器16的電功率供給量以使在控制電路部(CPU)21內(nèi)控制到所期望的調(diào)節(jié)溫度。例如，為了按5％節(jié)距進(jìn)行電功率的指定，一般是對(duì)從電源供給的交流波形的1半波使用5％節(jié)距的通電角進(jìn)行。通電角以由零交發(fā)生電路62檢測(cè)到零交信號(hào)時(shí)為起點(diǎn)作為接通雙向可控硅61的時(shí)刻求出。
6)定影帶20在本實(shí)施形式中，定影帶20為在帶狀構(gòu)件上設(shè)置彈性層的圓筒狀(環(huán)形帶狀)的構(gòu)件。
具體地說，在由SUS形成為厚30μm的圓筒狀的環(huán)形帶(帶基材)上通過環(huán)涂法形成厚約300μm的硅酮橡膠層(彈性層)之后，覆蓋厚30μm的PFA樹脂管(最表面層)。測(cè)定由這樣的結(jié)構(gòu)所生成的定影帶20的熱容量時(shí)，為12.2×10-2J/cm2·℃(每1cm2定影帶的熱容量)。
①定影帶的基層在定影帶20的基層還可使用聚酰亞胺等樹脂，但SUS和鎳之類的金屬的導(dǎo)熱系數(shù)比聚酰亞胺大致大10倍，可獲得更高的立即響應(yīng)性，所以，在本實(shí)施形式中，在定影帶20的基層上使用作為金屬的SUS。
②定影帶的彈性層在定影帶20的彈性層中使用導(dǎo)熱率較高的橡膠層。這是為了獲得更高的立即響應(yīng)性。在本實(shí)施形式中使用的材質(zhì)的比熱約為12.2×10-1J/g·℃。
③定影帶的離模層在定影帶20的表面，通過設(shè)置含氟樹脂層，提高表面離模性，可防止調(diào)色劑一旦附著于定影帶20表面、再次移動(dòng)到記錄材料P而發(fā)生的偏移現(xiàn)象。另外，通過使定影帶20表面的含氟樹脂層為PFA管，可更簡(jiǎn)便地形成均勻的含氟樹脂層。
④定影帶的熱容量一般情況下，當(dāng)定影帶20的熱容量增大時(shí)，溫度上升變緩，立即響應(yīng)性受到損害。例如，雖然視定影裝置的結(jié)構(gòu)而定，但可知在假想沒有預(yù)備溫度調(diào)節(jié)、在1分鐘內(nèi)的起動(dòng)的場(chǎng)合，定影帶20的熱容量需要在4.2J/cm2·℃以下。
在本實(shí)施形式中，設(shè)計(jì)成在從室溫狀態(tài)起動(dòng)時(shí)，對(duì)定影加熱器16輸入約1000W的電功率，使定影帶20在20秒內(nèi)上升到190℃。在硅酮橡膠層使用比熱約為12.2×10-1J/g·℃的材質(zhì)，此時(shí)，硅酮橡膠的厚度必須在500μm以下，定影帶20的熱容量需要在18.9×10-2J/cm2·℃以下。相反，當(dāng)在4.2×10-2J/cm2·℃時(shí)，則定影帶20的橡膠層極薄，在OHT透過性和光澤度不均勻等的像質(zhì)方面，與沒有彈性層的立即響應(yīng)定影裝置等同。
在本實(shí)施形式中，為了獲得OHT透過性和光澤度的設(shè)定等高像質(zhì)的圖像所需要的硅酮橡膠的厚度在200μm以上。此時(shí)的熱容量為8.8×10-2J/cm2·℃。
即，在與本實(shí)施形式相同的定影裝置的結(jié)構(gòu)中，定影帶20的熱容量為，4.2×10-2J/cm2·℃以上4.2J/cm2·℃以下一般成為使用對(duì)象。其中，使用了可同時(shí)實(shí)現(xiàn)更高的立即響應(yīng)性和高像質(zhì)的、熱容量8.8×10-2J/cm2·℃以上18.9×10-2J/cm2·℃以下的定影帶。
(3)過紙開始時(shí)的定影裝置的溫度控制在本實(shí)施形式中，當(dāng)修正輸入到定影加熱器16的電功率時(shí)，與記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻相一致輸入考慮了由記錄材料P的單位面積重量而導(dǎo)致的熱容量的不同的、與定影加熱器所需要的必要電功率值大致相同的電功率。這是因?yàn)椋蓪?shí)驗(yàn)可知，當(dāng)在相同條件下進(jìn)行連續(xù)過紙的情況下，必要電功率值隨記錄材料P的單位面積重量變動(dòng)。
在本實(shí)施形式中，根據(jù)從實(shí)驗(yàn)求出的必要電功率值，按照由紙張模式劃分場(chǎng)合的表修正輸入到定影加熱器16的電功率。實(shí)際上，通過用戶指定打印模式，與打印信號(hào)一起從主機(jī)70接收打印模式信息，由控制電路部(CPU)21決定過紙時(shí)的輸入電功率。
表1示出本實(shí)施形式中的各紙張模式與過紙時(shí)輸入電功率的關(guān)系。
(表1)表1 各紙張模式與過紙時(shí)輸入電功率的關(guān)系

選擇不進(jìn)行PID控制地輸入預(yù)定電功率的時(shí)間，以使定影帶20的溫度波動(dòng)為最小限度。在過紙開始時(shí)的記錄材料P沖入前開始輸入修正后的電功率。這是因?yàn)?，存在如在與記錄材料P沖入定影夾持部同時(shí)輸入修正電功率，則定影帶20的溫度下降就增大的情況。如修正電功率的輸入時(shí)刻過早，則定影帶20的溫度上升就會(huì)變大，如過遲，則如前面所述的那樣，在記錄材料P沖入定影夾持部后定影帶20的溫度就產(chǎn)生下降。在本實(shí)施形式中，使用適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻即約0.5秒。另外，如不進(jìn)行PID控制、輸入預(yù)定電功率的時(shí)間過短，則由于接近通常的PID控制，所以，預(yù)定電功率輸入的效果變小。如過長(zhǎng)，則伴隨過紙時(shí)的定影帶20的溫度變動(dòng)增大，當(dāng)返回到PID控制時(shí)，溫度波動(dòng)變大。為此，在本實(shí)施形式下，在過紙開始前約0.5秒～約1秒間進(jìn)行預(yù)定電功率輸入控制。
圖10示出本實(shí)施形式的電功率控制方法的流程圖。
下面根據(jù)流程對(duì)實(shí)際的修正動(dòng)作進(jìn)行說明。
在圖10中，圖像形成裝置在接通電源后起動(dòng)到可接收打印信號(hào)的狀態(tài)(a1)。當(dāng)從圖中未示出的主機(jī)接收到打印命令時(shí)(a2)，從打印信號(hào)讀取紙張模式(a3)。打印機(jī)內(nèi)的控制電路部(CPU)21如表1所示那樣決定與紙張模式對(duì)應(yīng)的過紙時(shí)輸入電功率E2(W)(a4)。此后，控制電路部(CPU)21通過驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28，開始控制電路部(CPU)21的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制(a5)，以將定影帶20調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度。如定影帶20的溫度處于預(yù)定溫度附近、起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)結(jié)束(a6)，則將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，由PID控制調(diào)節(jié)到目標(biāo)溫度(a7)。此后，在記錄材料沖入約0.5秒之前，一邊進(jìn)行PID控制，一邊以目標(biāo)溫度待機(jī)(a8)。
當(dāng)處于記錄材料沖入前約0.5秒時(shí)，中止PID控制，作為在a4時(shí)所決定的過紙時(shí)輸入電功率輸出預(yù)定的電功率E2(W)(a9)，直到記錄材料沖入后約0.5后繼續(xù)，輸入E2(W)(a10)。此后，將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，再次開始PID控制(a11)。
直到打印結(jié)束繼續(xù)以上動(dòng)作(a12)，在打印作業(yè)結(jié)束的時(shí)刻，結(jié)束溫度調(diào)節(jié)控制(a13)。該修正基于存儲(chǔ)于打印機(jī)內(nèi)的控制電路部(CPU)21內(nèi)的紙張模式與過紙時(shí)輸入電功率E2(w)的表(表1)進(jìn)行。
以上，如說明的那樣，在記錄材料P的沖入時(shí)刻的前后一定時(shí)間中止PID控制，將輸入到定影加熱器的電功率修正為預(yù)定值進(jìn)行輸入，從而不會(huì)產(chǎn)生由檢測(cè)的無用時(shí)間產(chǎn)生的伴隨過紙開始時(shí)的記錄材料P的沖入的溫度變動(dòng)，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
另外，通過進(jìn)行考慮了由記錄材料P的單位面積重量產(chǎn)生的熱容量的不同的預(yù)定電功率的修正，不論記錄材料P的熱容量如何，都可進(jìn)行穩(wěn)定的溫度控制。
(4)使用本實(shí)施形式的場(chǎng)合的溫度測(cè)定結(jié)果和圖像輸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果在本實(shí)施形式中，在過紙開始時(shí)的記錄材料沖入前的約0.5秒～1秒期間，禁止PID控制，同時(shí)輸入基于表1的固定電功率，此后再次開始PID控制。此時(shí)輸入的電功率根據(jù)如前面說明的那樣使用的紙的單位面積重量決定。對(duì)于禁止PID、輸入預(yù)定的電功率的時(shí)間，根據(jù)上述理由設(shè)定記錄材料沖入前的約0.5秒～約1秒。
1)實(shí)驗(yàn)方法定影裝置按處理速度87mm/sec旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行調(diào)溫以使主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度成為190℃，經(jīng)過充分的時(shí)間。
在該狀態(tài)下，對(duì)單位面積重量為128g/m2的New NPI高質(zhì)量紙128g(日本制紙，商品名)這樣的記錄材料進(jìn)行連續(xù)過紙(16張/分)此時(shí)，作為定影帶20的內(nèi)面溫度，記錄了主熱敏電阻18的溫度檢測(cè)值。另外，通過YOKOGAWA制WT200數(shù)字電功率計(jì)用Keyence公司制PC用溫度記錄儀NR250對(duì)電功率值的輸出進(jìn)行A/D變換并取入到PC，由此對(duì)電功率進(jìn)行測(cè)定。
關(guān)于定影后圖像的光澤度，作為測(cè)定器，使用日本電色工業(yè)株式會(huì)社制的光澤度計(jì)PG-3D，按JIS Z 8741的75度鏡面光澤度測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。
作為記錄材料上的調(diào)色劑量，在黃、品紅、青、黑的所謂1次色的全圖像(solid image)部的調(diào)色劑量約為0.5～0.6mg/cm2、紅、綠、藍(lán)的所謂2次色(重合2色的調(diào)色劑的圖像)的全圖像部的調(diào)色劑量約為1.0～1.2mg/cm2的狀態(tài)下進(jìn)行定影，測(cè)定定影后圖像的光澤度。
作為用于評(píng)價(jià)定影性的滑擦試驗(yàn)，在記錄材料P上形成5mm×5mm的黑單色的全圖像，使用本實(shí)施形式的定影裝置連續(xù)50張地按16ppm的速度定影，此后，在圖像形成面上中介Sylbon C(商品名)放置預(yù)定重量(200g)的重物，在該狀態(tài)下使圖像形成面進(jìn)行5個(gè)往復(fù)滑擦，求出在該滑擦的前后的圖像的反射濃度下降率(％)?？梢哉f該反射濃度的變化率(濃度下降率)越小則定影性越好。反射濃度的測(cè)定使用Gretag Macbeth RD918(商品名)。測(cè)定時(shí)在定影了的50張記錄材料中的第1、2、3、5、10、20、30、40、50張的記錄材料的各被記錄紙上測(cè)定9點(diǎn)濃度下降率，使用其最差值。
2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖7示出記錄了在使用本實(shí)施形式的場(chǎng)合的定影裝置的過紙前后輸入到定影加熱器16的電功率和定影帶20內(nèi)面溫度的特性的圖。
如圖7所示那樣，在記錄材料P的定影夾持部沖入前后，顯示出穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)(溫度波動(dòng)約7℃)。
此時(shí)，對(duì)于在記錄材料P的定影夾持部沖入前后輸入到定影加熱器16的電功率，在從空轉(zhuǎn)時(shí)的約80W開始在記錄材料P沖入定影夾持部的前0.5秒強(qiáng)制地輸入約300W，記錄材料P沖入定影夾持部后不會(huì)產(chǎn)生大的電功率變動(dòng)，可進(jìn)行穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)控制。
這樣，如可保持約7℃以內(nèi)的溫度波動(dòng)，則輸出的打印物的1張內(nèi)的光澤度變動(dòng)對(duì)單色為4，對(duì)2次色約為6。表2示出本實(shí)施形式的各色的光澤度的在記錄材料1張內(nèi)的平均值和記錄材料1張內(nèi)的光澤度變動(dòng)幅度。這樣通過應(yīng)用本發(fā)明，可獲得平均值較高、記錄材料1張內(nèi)的變動(dòng)幅度也較小、穩(wěn)定的光澤度。
(表2)表2 本實(shí)施形式的各色的光澤度及其變動(dòng)幅度

另外，定影性試驗(yàn)的濃度下降率的最差值為15％，可獲得良好的定影性。
(5)比較例1
在以往的定影裝置中，不進(jìn)行記錄材料P沖入前后的預(yù)定電功率輸入，完全由PID控制進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制。
1)實(shí)驗(yàn)方法由于使用與第1實(shí)施形式的實(shí)驗(yàn)同樣的定影裝置構(gòu)成、測(cè)定方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以，在這里加以省略。以往的定影裝置的控制如上述那樣，不進(jìn)行預(yù)定電功率輸入，完全由PID進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制，這是其不同點(diǎn)。
2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖6示出比較例1的定影裝置中，在記錄材料的定影夾持部沖入前后輸入到定影加熱器16的電功率和記錄了定影帶20內(nèi)面的溫度特性的圖。
如圖6所示，在記錄材料P沖入定影夾持部之前的空轉(zhuǎn)時(shí)，定影帶20內(nèi)面溫度雖然顯示出穩(wěn)定的特性，但在記錄材料P剛沖入定影夾持部后，定影帶20內(nèi)面溫度相對(duì)目標(biāo)溫度下降到約低10℃的值，然后，相對(duì)目標(biāo)溫度上升到約高7℃的值。此后，直到在定影帶20內(nèi)面溫度穩(wěn)定，需要約10秒，溫度波動(dòng)約為17℃。在此后的記錄材料P連續(xù)過紙中，顯示出穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)(溫度波動(dòng)約6℃)。
這樣在產(chǎn)生約17℃的溫度波動(dòng)的情況下，用于試驗(yàn)的串聯(lián)式的電攝影方式彩色圖像形成裝置中，輸出的打印物的光澤度在記錄材料P的1張內(nèi)按單色約變動(dòng)9、按2次色約變動(dòng)14，導(dǎo)致像質(zhì)的下降(表3)。
表3 以往例子中的各色的光澤度及其變動(dòng)幅度

另外，定影性試驗(yàn)中的濃度下降率的最差值為28％。在定影性超過20％那樣的情況下，當(dāng)使用者使用圖像時(shí)，發(fā)生文字剝落、半色調(diào)圖像模糊而且手和衣服或其它紙被弄臟的問題。
可知記錄材料P內(nèi)的濃度下降率大的區(qū)域與定影帶20內(nèi)面的溫度下降的區(qū)域一致，溫度波動(dòng)產(chǎn)生導(dǎo)致的部分溫度下降對(duì)定影性產(chǎn)生影響。這樣，在本比較例中，測(cè)定點(diǎn)產(chǎn)生的定影性的差異大，作為定影裝置，不能獲得足夠的性能。
(6)考察在記錄材料P沖入定影夾持部前后，輸入固定為預(yù)定值的電功率的效果如以下那樣考慮。
在空轉(zhuǎn)時(shí)和過紙時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)下，輸入定影加熱器16的電功率大致為一定。設(shè)穩(wěn)態(tài)時(shí)的空轉(zhuǎn)時(shí)必要電功率值為E1(W)，記錄材料過紙時(shí)的穩(wěn)態(tài)時(shí)所需要的電功率值為E2(W)。
當(dāng)記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)，由于記錄材料而導(dǎo)致定影帶20的溫度劇烈地變化。如為通常的PID控制，則在由主熱敏電阻1 8檢測(cè)溫度變動(dòng)后，進(jìn)行電功率控制。為此，在主熱敏電阻18從發(fā)熱部離開設(shè)置的情況下，當(dāng)發(fā)生急劇的溫度變化時(shí)，主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度顯示出與定影加熱器16或定影夾持部的溫度的實(shí)際溫度不同的值，所以，存在過多地輸入電功率或相反輸入電功率不足的場(chǎng)合。為此，產(chǎn)生溫度波動(dòng)，定影帶20的內(nèi)面溫度不穩(wěn)定。
與此相對(duì)，在本實(shí)施例中，與記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻相一致，預(yù)先將需要的電功率E2(W)作為固定值輸入，所以，不產(chǎn)生電功率的過多或不足。因此，可比通常的PID控制進(jìn)一步減小溫度波動(dòng)。
預(yù)定電功率的輸入不需要很長(zhǎng)時(shí)間，如在某種程度上定影帶20的內(nèi)面溫度穩(wěn)定為止的區(qū)間輸入，則即使此后恢復(fù)到通常的PID控制，也可進(jìn)行充分穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)控制。
另外，由于記錄材料P的性質(zhì)不同使得由過紙從定影帶20吸走的熱量也不同，所以，在本實(shí)施形式中，特別著眼于記錄材料P的單位面積重量，修正為考慮了熱容量的不同的大致所需的電功率。
這樣，可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的溫度控制(溫度波動(dòng)約7℃)。
(7)關(guān)于預(yù)定電功率值過紙開始時(shí)輸入的預(yù)定電功率值與E2(W)大致相同即可，與E2(W)的電功率差的大小只要在成為所期望的溫度波動(dòng)的范圍即可。
即，在本實(shí)施形式中，根據(jù)紙張模式?jīng)Q定記錄材料沖入定影夾持部前后輸入的預(yù)定電功率(過紙時(shí)補(bǔ)償電功率)。此時(shí)，在紙張模式的對(duì)應(yīng)介質(zhì)中，即使需要的電功率不嚴(yán)格一致，只要大致相同即可。這是因?yàn)?，進(jìn)行控制以使在一定時(shí)間的預(yù)定電功率輸入后返回到PID控制，從而再次接近目標(biāo)溫度。也就是，雖然在不嚴(yán)格一致的場(chǎng)合，溫度從目標(biāo)溫度偏離，但此后再次由PID控制，接近目標(biāo)溫度地進(jìn)行控制。此時(shí)的溫度變動(dòng)在所期望的溫度波動(dòng)內(nèi)即可。
一般情況下，在打印速度為高速的場(chǎng)合，伴隨記錄材料P的單位面積重量的不同的適當(dāng)?shù)倪^紙時(shí)補(bǔ)償電功率的不同的差進(jìn)一步增大，所以，需要比本實(shí)施形式更細(xì)致地進(jìn)行過紙時(shí)補(bǔ)償電功率的場(chǎng)合劃分。在這樣的場(chǎng)合，通過使紙張模式進(jìn)一步細(xì)分或利用紙厚傳感器等使其與單位面積重量對(duì)應(yīng)，從而進(jìn)行更細(xì)致的單位面積重量與過紙時(shí)補(bǔ)償電功率的對(duì)應(yīng)，由此可進(jìn)行所期望的溫度波動(dòng)內(nèi)的溫度控制。
(8)小結(jié)以上，在本實(shí)施形式中，在過紙開始時(shí)的記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻前后，禁止PID控制一定時(shí)間，將輸入到定影加熱器16的電功率修正成預(yù)定值進(jìn)行輸入，從而不會(huì)產(chǎn)生由溫度檢測(cè)的無用時(shí)間而導(dǎo)致伴隨過紙開始時(shí)的記錄材料P的沖入的溫度變動(dòng)，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
另外，當(dāng)決定輸入的電功率值時(shí)，通過考慮由記錄材料P的單位面積重量導(dǎo)致的熱容量的不同進(jìn)行修正，從而可更正確地進(jìn)行穩(wěn)定的溫度控制。
通過減小溫度波動(dòng)，從而進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，結(jié)果顯示出良好的定影性，沒有在定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)那闆r下發(fā)生的圖像不良，可獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均勻的的高品質(zhì)的圖像。
(實(shí)施形式2)在本實(shí)施形式中，說明不會(huì)發(fā)生溫度檢測(cè)的無用時(shí)間導(dǎo)致的、記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)的溫度變動(dòng)地，進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制的方法，為了實(shí)現(xiàn)該方法，在過紙開始時(shí)的記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正到預(yù)定的電功率時(shí)，使用介質(zhì)傳感器檢測(cè)來自定影裝置的傳熱性和熱容量特殊的記錄材料P，修正成考慮了該傳熱性和熱容量的大致必要的電功率值。
在本實(shí)施形式中，定影裝置的大略結(jié)構(gòu)和控制與實(shí)施形式1相同。然而，不同點(diǎn)為，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正成預(yù)定的電功率時(shí)，是修正成考慮了來自定影裝置的傳熱性和熱容量特殊記錄材料P的傳熱性和熱容量的大致必要電功率值。
圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形式1同樣，如圖1所示。另外，定影裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形式1同樣，如圖2～4A、4B、及4C所示，省略重復(fù)的說明。
在記錄材料P表面的平滑性較差、被稱為所謂的粗糙紙的記錄材料和OHT等膠片系的記錄材料中，由于從定影裝置向記錄材料P的傳熱性和熱容量不同，所以，即使定影時(shí)的條件相同，修正成預(yù)定的電功率時(shí)所需要的電功率也不同。
這是因?yàn)?，在大致相同的單位面積重量的記錄材料中，與一般的平滑紙的熱的傳遞相比，在粗糙紙中，由于表面的平滑性較差而致使熱的傳遞差，另外，在OHT等膠片系的記錄材料中表面性良好，且材質(zhì)不同使熱容量大，為此定影時(shí)需要更多的熱量。
為了進(jìn)行更為準(zhǔn)確的溫度控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正到預(yù)定的電功率時(shí)，修正為考慮了來自定影裝置的傳熱性和熱容量特殊的記錄材料P的傳熱性和熱容量的大致必要電功率值是有效的。因此，通過由介質(zhì)傳感器51判別這些介質(zhì)的不同，修正成考慮了傳熱性和熱容量的大致必要的電功率值。
圖8示出介質(zhì)傳感器51的結(jié)構(gòu)概略圖。介質(zhì)傳感器51具有作為光源的LED33、作為讀取裝置的CMOS傳感器34、作為成像透鏡的透鏡35、36。以LED33為光源的光通過透鏡35照射到記錄材料輸送導(dǎo)向構(gòu)件31或記錄材料輸送導(dǎo)向構(gòu)件31上的記錄材料P表面。該反射光通過透鏡36聚光，在CMOS傳感器34成像。這樣，讀取記錄材料輸送導(dǎo)向構(gòu)件31或記錄材料P的表面圖像。由此，讀取記錄材料P的紙纖維的表面狀態(tài)，對(duì)其模擬輸出進(jìn)行A/D變換，形成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的增益運(yùn)算和濾波運(yùn)算由控制處理器(未圖示)可編程地處理。然后，進(jìn)行圖像比較運(yùn)算，并根據(jù)該圖像比較運(yùn)算結(jié)果判定紙張種類。
在本實(shí)施形式中，當(dāng)修正輸入到定影加熱器16的電功率時(shí)，由介質(zhì)傳感器51檢測(cè)記錄材料為粗糙紙還是OHT等膠片系的記錄材料，修正為考慮了記錄材料P的傳熱性和熱容量的不同的大致必要電功率。在這里，實(shí)施形式1的預(yù)定電功率值，即使在相同紙張模式內(nèi)，也在記錄材料P為粗糙紙的場(chǎng)合和OHT等膠片系的記錄材料的情況下使用不同的修正值。
表4示出本實(shí)施形式的各紙張模式和過紙時(shí)輸入電功率的關(guān)系。
(表4)表4 各實(shí)施形式的各紙張模式與過紙時(shí)輸入電功率的關(guān)系

在記錄材料P為具有一般的傳熱性和熱容量的介質(zhì)的情況下，使用表4的“平滑紙”欄的值。
在記錄材料為粗糙紙的情況下，如表4所示那樣，與一般的平滑紙相比減小修正值，另外，在0HT等膠片系的記錄記錄材料(膠片介質(zhì))的情況下與一般的平滑紙相比加大修正值。
接著，說明使用本實(shí)施形式的情況下的實(shí)際的修正動(dòng)作。
圖11示出本實(shí)施形式中，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器的電功率修正為預(yù)定的值時(shí)，使用介質(zhì)傳感器檢測(cè)來自定影裝置的傳熱性和熱容量特殊的記錄材料P，考慮其傳熱性和熱容量輸入定影加熱器16所需要的必要電功率值的方法的流程圖。
下面按照流程說明實(shí)際的修正動(dòng)作。
在圖11中，圖像形成裝置在電源接通后起動(dòng)成為可接收打印信號(hào)的狀態(tài)(b1)。當(dāng)從未圖示的主機(jī)接收打印命令時(shí)(b2)時(shí)，從打印信號(hào)讀取紙張模式(b3)。此后，通過由控制電路部(CPU)21驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28，開始加熱器21的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制，以將定影帶20調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度(b4)。此后，由介質(zhì)傳感器51判別記錄材料P是普通紙，粗糙紙(傳熱性低、熱容量小的記錄材料)，還是膠片介質(zhì)(傳熱性高、熱容量大的記錄材料)(b5)。此后，打印機(jī)內(nèi)的控制電路部(CPU)21如表1、4所示那樣決定與紙張模式和記錄材料的特性(是普通紙，粗糙紙，還是膠片介質(zhì))對(duì)應(yīng)的過紙時(shí)輸入電功率E2(W)(b6)。當(dāng)定影帶20處于預(yù)定溫度附近、起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)結(jié)束(b7)時(shí)，將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，由PID控制調(diào)節(jié)到目標(biāo)溫度(b8)。此后，在記錄材料沖入定影夾持部前約0.5秒之前驅(qū)動(dòng)定影器，一邊進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，一邊進(jìn)行待機(jī)(b9)。
當(dāng)檢測(cè)到記錄材料沖入定影夾持部前約0.5秒時(shí)(b9)，禁止PID控制，輸出在b6時(shí)決定的過紙時(shí)輸入電功率E2(W)(b10)，在記錄材料沖入夾持部后經(jīng)過約0.5秒之前，繼續(xù)輸入E2(b11)。此后，將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，再次開始PID控制(b12)。
在打印結(jié)束之前繼續(xù)以上動(dòng)作(b13)，在打印作業(yè)結(jié)束的同時(shí)，結(jié)束溫度調(diào)節(jié)控制(b14)。
如以上說明的那樣，在過紙開始時(shí)的記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器的電功率修正到預(yù)定的電功率時(shí)，使用介質(zhì)傳感器檢測(cè)來自定影裝置的傳熱性和熱容量特殊的記錄材料P，修正為考慮了其傳熱性和熱容量的大致必要的電功率值，從而不會(huì)在溫度檢測(cè)的無用時(shí)間當(dāng)記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)產(chǎn)生定影帶的溫度變動(dòng)，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
接著，為了通過與以往的例子和實(shí)施形式1比較顯示出溫度特性的穩(wěn)定化和像質(zhì)改善的效果，按以下所示條件測(cè)定定影裝置的溫度特性，確認(rèn)定影圖像。
定影裝置按處理速度87mm/sec旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)使主熱敏電阻檢測(cè)溫度為190℃，經(jīng)過充分的時(shí)間。在該狀態(tài)下進(jìn)行連續(xù)過紙(16張/分)，作為粗糙介質(zhì)，使用單位面積重量75g/m2的Fox RiverBond(Fox River，商品名)，作為膠片介質(zhì)，使用單位面積重量166g/m2的彩色激光光澤膠片GF-2(Canon銷售，商品名)。
此時(shí)，作為定影帶20內(nèi)面溫度，記錄主熱敏電阻18的溫度測(cè)定值。
另外，通過YOKOGAWA制WT200數(shù)字電功率計(jì)將電功率值的輸出用相同的Keyence公司制PC用溫度記錄儀NR250進(jìn)行A/D變換，取入到PC，由此對(duì)電功率進(jìn)行測(cè)定。
過紙前輸入到定影加熱器16的電功率在各自的條件下大致相同，約為80W。
表5示出比較例1的定影裝置和實(shí)施形式1、2的過紙前后的溫度波動(dòng)。
(表5)表5 以往例子與實(shí)施形式1、2的過紙前后的溫度波動(dòng)

由表5可知，由本實(shí)施形式可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的溫度控制(溫度波動(dòng)約7℃)。
其依據(jù)如下。
在充分升溫的定影裝置中，對(duì)于FoxRiverBond(75g/m2)，按單位面積重量相當(dāng)?shù)募垙埬Ｊ较螺斎氲蕉ㄓ凹訜崞?6的電功率在實(shí)施形式1中為275W。然而，該記錄材料是被稱為所謂的粗糙紙的傳熱性差、熱容量小的記錄材料，提供給記錄材料的熱量與通常的平滑紙相比較小，所以，當(dāng)輸入預(yù)定電功率時(shí)成為電功率相對(duì)地過剩的狀態(tài)。為此，當(dāng)記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)發(fā)生溫度上升，溫度波動(dòng)與一般的平滑紙相比增大。
在實(shí)施形式2中，通過判別粗糙紙，在記錄材料沖入定影夾持部前后輸入的電功率考慮到粗糙紙的低傳熱性和低熱容量的性質(zhì)，設(shè)定得較小，所以，在記錄材料P沖入時(shí)的溫度上升受到抑制，為此，溫度波動(dòng)變小。
在OHT等膠片系的記錄材料中，通過與粗糙紙相反方向的修正可獲得同樣的效果。
這樣，在本實(shí)施形式中，當(dāng)記錄材料P為粗糙紙和OHT等膠片介質(zhì)的情況下，按照介質(zhì)傳感器的檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行記錄材料沖入定影夾持部時(shí)輸入的預(yù)定電功率值的修正，從而可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的溫度控制(溫度波動(dòng)約7℃)。
在本實(shí)施形式中，說明了根據(jù)粗糙紙與OHT等膠片系記錄材料的判別進(jìn)行的輸入電功率的改變，但對(duì)于粗糙紙以外的、來自定影裝置的傳熱性和熱容量特殊的記錄材料P也可通過同樣的修正決定過紙時(shí)補(bǔ)償電功率。
(實(shí)施形式3)在本實(shí)施形式中，說明可抑制記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)的溫度變動(dòng)、更穩(wěn)定地進(jìn)行溫度控制的方法，為了實(shí)現(xiàn)該方法，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正到預(yù)定的電功率時(shí)，根據(jù)定影裝置的蓄熱情況修正預(yù)定電功率值。
在本實(shí)施形式中，定影裝置的大略結(jié)構(gòu)和控制與實(shí)施形式1、2相同。其不同點(diǎn)在于，當(dāng)在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后按預(yù)定電功率對(duì)輸入到定影加熱器16的電功率進(jìn)行修正時(shí)，將預(yù)定電功率值修正為考慮了定影裝置的蓄熱情況的值。
圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形式1相同，如圖1所示。另外，定影裝置的結(jié)構(gòu)與實(shí)施形式1、2相同，如圖2～4A、4B、及4C所示。因而省略重復(fù)的說明。
在本實(shí)施形式中，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后，當(dāng)按預(yù)定電功率修正輸入到定影加熱器16的電功率時(shí)，修正成考慮了定影裝置的蓄熱情況的大致必要電功率。
也就是，將空轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)所需要的電功率作為“空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率”，將記錄材料P過紙時(shí)進(jìn)行穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)所需要的電功率設(shè)為“過紙時(shí)輸入的預(yù)定電功率”。
此時(shí)，使“過紙時(shí)輸入的預(yù)定電功率＝空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率+過紙時(shí)補(bǔ)償電功率”地定義“過紙時(shí)補(bǔ)償電功率”。另外，在本實(shí)施形式中，根據(jù)定影裝置的蓄熱情況變動(dòng)空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率。
空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率和過紙時(shí)補(bǔ)償電功率的最佳值視定影裝置的蓄熱情況而變動(dòng)。例如，室溫狀態(tài)的定影裝置剛起動(dòng)后的最佳空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率為約200W，在充分變熱后的定影裝置中，最佳空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率為約80W。
另外，在紙張模式為厚紙1的場(chǎng)合，過紙時(shí)補(bǔ)償電功率在從室溫狀態(tài)定影裝置剛起動(dòng)后最好為420W，在充分變熱的狀態(tài)下最好為300W。
在本實(shí)施形式中，即使在這樣的，輸入到定影加熱器16的電功率隨定影裝置的蓄熱情況而不同的場(chǎng)合，也可修正預(yù)定電功率值，對(duì)應(yīng)更精密的溫度調(diào)節(jié)控制。
表6示出本實(shí)施形式的定影裝置充分變熱的狀態(tài)下的，各紙張模式的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率。在上述實(shí)施形式1中，定影裝置為充分變熱的狀態(tài)，此時(shí)的空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率相當(dāng)于80W。將該電功率與表6所示的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率相加獲得的值與實(shí)施形式1的表1所示過紙時(shí)輸入電功率相等。
(表6)表6 各紙張模式的過紙時(shí)的補(bǔ)償電功率(僅示出一般紙)的關(guān)系

另外，已知定影裝置的蓄熱情況依賴于從室溫狀態(tài)起動(dòng)后向定影加熱器16的電功率輸入時(shí)間，所以，在本實(shí)施形式中，變更按照打印計(jì)數(shù)的空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率。打印計(jì)數(shù)為從室溫狀態(tài)起動(dòng)后進(jìn)行了連續(xù)打印的情況下的，與定影裝置的A4尺寸紙的打印張數(shù)對(duì)應(yīng)的計(jì)數(shù)。已知打印計(jì)數(shù)和加熱器托架溫度、空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率再現(xiàn)性良好地顯示出表7所示那樣的關(guān)系。
(表7)表7 打印張數(shù)與空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率的關(guān)系

進(jìn)而，在本實(shí)施形式中，當(dāng)打印作業(yè)結(jié)束后，在定影裝置蓄熱的狀態(tài)下再次進(jìn)行起動(dòng)控制的情況下，依照即將開始對(duì)定影加熱器16通電之前的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度，預(yù)想定影裝置的蓄熱情況，決定定影器的蓄熱情況成為等同的打印計(jì)數(shù)，決定空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率。具體地說，通電開始時(shí)的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度處于40℃以下時(shí)，可以預(yù)想起動(dòng)后的加熱器托架溫度在55℃以下，所以，設(shè)打印計(jì)數(shù)為1，如連續(xù)打印，則對(duì)每1張使計(jì)數(shù)增加為2、3、4，使用空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率隨此下降的控制。以下同樣，當(dāng)起動(dòng)開始前的檢測(cè)溫度為41～55℃時(shí)，由于預(yù)想加熱器托架溫度為60℃左右，所以，設(shè)打印計(jì)數(shù)為2。同樣，當(dāng)檢測(cè)溫度為56～75℃時(shí)，設(shè)打印計(jì)數(shù)為3，檢測(cè)溫度為76～95℃時(shí)，設(shè)打印計(jì)數(shù)為4，檢測(cè)溫度為96～125℃時(shí)，設(shè)打印計(jì)數(shù)為6，當(dāng)檢測(cè)溫度在126℃以上時(shí)，設(shè)打印計(jì)數(shù)為10，來決定空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率。
圖12示出本實(shí)施形式中，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器的電功率修正到預(yù)定的電功率進(jìn)行輸入時(shí)，修正為與考慮了定影裝置的蓄熱情況的必要電功率值大致相同的值的方法的流程圖。
下面，按照流程說明實(shí)際的修正動(dòng)作。
在圖12中，圖像形成裝置在接通電源后起動(dòng)成為可接收打印信號(hào)的狀態(tài)(c1)。當(dāng)從未圖示的主機(jī)接收打印命令時(shí)(c2)，從打印信號(hào)讀取紙張模式(c3)。然后，檢測(cè)副熱敏電阻19的溫度Ta(c4)。根據(jù)該檢測(cè)溫度Ta，按照表7決定空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率(W)(c5)。然后，由控制電路部(CPU)21驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28，開始控制電路部(CPU)21的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制，以將定影帶20調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度(c6)。然后，由介質(zhì)傳感器51判別記錄材料P是普通紙，粗糙紙(傳熱性低的記錄材料)，還是膠片介質(zhì)(傳熱性高的記錄材料)(c7)。然后，打印機(jī)內(nèi)的控制電路部(CPU)21如表6所示那樣決定與紙張模式和記錄材料的性質(zhì)(是普通紙，粗糙紙，還是膠片介質(zhì))對(duì)應(yīng)的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率(W)(c8)。當(dāng)定影帶20的溫度接近預(yù)定溫度、起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)結(jié)束(c9)時(shí)，將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，由PID控制調(diào)節(jié)到目標(biāo)溫度(c10)。然后，直到記錄材料沖入定影夾持部前約0.5秒之前，在對(duì)定影裝置進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)和溫度調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行待機(jī)(c11)。
在檢測(cè)到記錄材料沖入定影夾持部前約0.5秒的時(shí)刻，禁止PID控制，輸出在c5決定的空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率(W)與在c8決定的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率(W)之和的電功率(W)(c12)，從記錄材料沖入后開始直到約0.5秒后繼續(xù)施加該電功率(c13)。然后，將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，再次開始PID控制(c14)。
在打印結(jié)束之前繼續(xù)以上動(dòng)作(c15)，在打印作業(yè)結(jié)束的同時(shí)，結(jié)束溫度調(diào)節(jié)控制(c16)。
如以上說明的那樣，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器的電功率修正到預(yù)定的電功率地輸入時(shí)，修正為考慮了定影裝置的蓄熱情況的大致必要的電功率值，從而不會(huì)由溫度檢測(cè)的無用時(shí)間使得記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)產(chǎn)生定影帶20的溫度變動(dòng)，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
在本實(shí)施形式中，由于能夠在從定影器的室溫度狀態(tài)到老化中的高溫狀態(tài)的寬范圍的條件下，決定過紙時(shí)輸入的電功率，所以可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
這樣，可與定影器的蓄熱狀態(tài)無關(guān)地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的溫度控制(溫度波動(dòng)約7℃)。
上面，在本實(shí)施形式中，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正到預(yù)定的電功率地輸入時(shí)，修正為考慮了定影裝置的蓄熱情況的大致必要的電功率值，從而不會(huì)由溫度檢測(cè)的無用時(shí)間導(dǎo)致過紙開始時(shí)的記錄材料P的沖入產(chǎn)生溫度變動(dòng)，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
這樣，通過減小溫度波動(dòng)，進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，結(jié)果顯示出良好的定影性，能夠沒有定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)那闆r下發(fā)生的圖像不良地，獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均勻的的高品質(zhì)的圖像。
(實(shí)施形式4)在本實(shí)施形式中，說明當(dāng)記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)不產(chǎn)生定影帶的溫度變動(dòng)、進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制的方法，為了實(shí)現(xiàn)該方法，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正到預(yù)定的電功率時(shí)，使用環(huán)境傳感器修正為考慮了記錄材料P的水分量的不同的大致必要電功率。
在本實(shí)施形式中，定影裝置的大略結(jié)構(gòu)和控制與實(shí)施形式3相同。其不同點(diǎn)在于，當(dāng)修正輸入到定影加熱器16的電功率時(shí)，修正為考慮了記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)產(chǎn)生的熱容量的不同的大致必要電功率。
圖像形成裝置的構(gòu)成與實(shí)施形式1同樣，如圖1所示。另外，定影裝置的構(gòu)成與實(shí)施形式1、2、3同樣，如圖2～4A、4B、及4C所示，省略重復(fù)的說明。
在本實(shí)施形式中，當(dāng)修正輸入到定影加熱器16的電功率時(shí)，通過由環(huán)境傳感器50檢測(cè)環(huán)境，從而修正為考慮了記錄材料P的放置環(huán)境產(chǎn)生的熱容量的不同的大致必要電功率。當(dāng)考慮修正電功率時(shí)，將空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率修正量與過紙時(shí)補(bǔ)償電功率修正量之和作為修正電功率來處理，在這里，根據(jù)記錄材料P的吸濕情況改變過紙時(shí)補(bǔ)償電功率，在高含水量環(huán)境(例如H/H(30℃/80％Rh)環(huán)境)輸入更多的電功率。
圖9示出3種環(huán)境下的各單位面積重量的放置紙連續(xù)過紙時(shí)所需要的電功率。條件如下。在處理速度為87mm/sec，190℃恒定溫度調(diào)節(jié)經(jīng)過充分的時(shí)間的狀態(tài)下測(cè)定。如圖9所示，在H/H環(huán)境下，各單位面積重量的環(huán)境放置紙的連續(xù)過紙(16張/分)時(shí)的輸入定影加熱器16的、溫度維持所需要的電功率與L/L(15℃，10％)環(huán)境放置紙或J/J(24.5℃，45％)環(huán)境放置紙的場(chǎng)合相比，呈現(xiàn)出約大30W的傾向。
在H/H環(huán)境放置紙中，輸入連續(xù)過紙(16張/分)時(shí)的定影加熱器16的電功率增大與紙吸濕使熱容量增大有關(guān)。
本實(shí)施形式用于使其對(duì)應(yīng)輸入到使用高濕度環(huán)境放置紙的場(chǎng)合的連續(xù)過紙時(shí)的定影加熱器16的溫度維持所需要的電功率比使用通常環(huán)境或低濕度環(huán)境放置的場(chǎng)合高這一狀態(tài)。
表8示出本實(shí)施形式的紙張模式與過紙時(shí)補(bǔ)償電功率的關(guān)系。
(表8)表8 考慮高含水量環(huán)境時(shí)的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率(僅一般紙)的關(guān)系

在圖13示出的方法的流程圖中，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器的電功率修正到預(yù)定的電功率進(jìn)行輸入時(shí)，使用環(huán)境傳感器，考慮記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)的不同，使得與定影加熱器16所需要的必要電功率值大致相同地修正輸入電功率。
下面，根據(jù)流程說明實(shí)際的修正動(dòng)作。
在圖13中，圖像形成裝置在接通電源后起動(dòng)成為可接收打印信號(hào)的狀態(tài)(d1)。當(dāng)從未圖示的主機(jī)接收打印命令時(shí)(d2)，從打印信號(hào)讀取紙張模式(d3)。然后，檢測(cè)副熱敏電阻19的溫度Ta(d4)。根據(jù)該檢測(cè)溫度Ta，按照表7決定空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率(W)(d5)。然后，由環(huán)境傳感器50計(jì)算出圖像形成裝置的氣氛環(huán)境的絕對(duì)水分量X(g/kg干燥空氣1kg中的水分量)，其絕對(duì)水分量如在21(g/kg)以上，則判別為高含水量環(huán)境，如不是這樣，則判別為一般環(huán)境(d6)。然后，由控制電路部(CPU)21驅(qū)動(dòng)定影加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28，開始加熱器21的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制，以將定影帶20調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度(d7)。然后，由介質(zhì)傳感器51判別記錄材料P是普通紙，粗糙紙(傳熱性低、熱容量小的記錄材料)，還是膠片介質(zhì)(傳熱性高、熱容量大的記錄材料)(d8)。然后，打印機(jī)內(nèi)的控制電路部(CPU)21如表6、8所示那樣決定紙張模式與記錄材料的性質(zhì)(是普通紙，粗糙紙，還是膠片介質(zhì))和氣氛環(huán)境(為高含水量環(huán)境還是為一般環(huán)境)對(duì)應(yīng)的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率(W)(d9)。當(dāng)定影帶20的溫度接近預(yù)定的值、起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)結(jié)束(d10)時(shí)，將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，由PID控制調(diào)節(jié)到目標(biāo)溫度(d11)。然后，記錄材料沖入定影夾持部前約0.5秒之前，在對(duì)定影裝置進(jìn)行了驅(qū)動(dòng)和溫度調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行待機(jī)(d12)。
在檢測(cè)到記錄材料沖入定影夾持部前約0.5秒這一狀態(tài)后，禁止PID控制，輸出在d5決定的空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率(W)與d8時(shí)決定的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率(W)之和的電功率(W)(d13)，并在記錄材料沖入定影夾持部后經(jīng)過約0.5秒為止繼續(xù)(d14)。然后，將作為打印調(diào)節(jié)溫度的190℃設(shè)定為目標(biāo)溫度，再次開始PID控制(d15)，將定影帶20的溫度調(diào)節(jié)到目標(biāo)溫度(d15)。
在打印結(jié)束之前繼續(xù)以上動(dòng)作(d16)，在打印作業(yè)結(jié)束的同時(shí)，結(jié)束溫度調(diào)節(jié)控制(d17)。在打印機(jī)內(nèi)的控制電路部(CPU)21內(nèi)存放有副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度Ta和空轉(zhuǎn)補(bǔ)償電功率(W)的表(表7)和以根據(jù)紙張模式和介質(zhì)傳感器51的判別結(jié)果決定的記錄材料的材質(zhì)(是普通紙，粗糙紙，還是膠片介質(zhì))和氣氛環(huán)境(為高含水量環(huán)境還是為一般環(huán)境)作為參數(shù)具有的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率E2(W)決定用表(表6、8)，該修正根據(jù)該表進(jìn)行。
如以上說明的那樣，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正到預(yù)定的電功率進(jìn)行輸入時(shí)，使用環(huán)境傳感器修正為考慮了記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)的不同的大致必要的電功率，從而不會(huì)產(chǎn)生記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)的溫度變動(dòng)，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
下面，通過與過去的例子和實(shí)施形式3的比較示出使用本實(shí)施形式的場(chǎng)合的定影帶20的溫度特性和對(duì)像質(zhì)的效果。
實(shí)施條件如下所示。
定影裝置以處理速度87mm/sec旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)使主熱敏電阻檢測(cè)溫度恒定為190℃，經(jīng)過充分的時(shí)間。在該狀態(tài)下，作為通常的平滑紙，將單位面積重量64g/m2的“office planners”(Canon銷售公司售，商品名)和105g/m2的New NPI高質(zhì)量紙105g(日本制紙，商品名)這樣的介質(zhì)的J/J(24.5℃，45％RH)環(huán)境放置紙和H/H(30℃/80％Rh)環(huán)境放置紙連續(xù)過紙(16張/分)。
此時(shí)，作為定影套筒內(nèi)面溫度，監(jiān)控主熱敏電阻18輸出。
另外，關(guān)于電功率，經(jīng)過YOKOGAWA制WT200數(shù)字電功率計(jì)用Keyence公司制PC用溫度記錄儀NR250對(duì)電功率值的輸出進(jìn)行A/D變換，取入到PC，從而進(jìn)行測(cè)定。
過紙前輸入到定影加熱器16的電功率在各條件下大致相同，約為80W。
表9示出過去的定影裝置和實(shí)施形式3、4的過紙前后的溫度波動(dòng)。
(表9)表9 過去的定影裝置和實(shí)施形式3、4的過紙前后的溫度波動(dòng)

由表9可知，由本實(shí)施形式可實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定的溫度控制(溫度波動(dòng)約7℃)。
其理由如下。
在充分升溫的定影裝置的過紙前的空轉(zhuǎn)時(shí)，溫度維持所需要的電功率為約80W，在J/J(24.5℃，45％RH)環(huán)境下紙張模式為普通紙時(shí)(61～105g/m2)，在使用該紙張模式下的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率進(jìn)行電功率修正時(shí)輸入的電功率為275W(80+195W)。另一方面，在用作為H/H(30℃/80％Rh)環(huán)境放置紙的NPI(105g/m2)進(jìn)行連續(xù)過紙(16張/分)的場(chǎng)合，由于記錄材料的熱容量較大，所以，維持在定影裝置的溫度所需要的電功率比使用J/J環(huán)境放置紙的場(chǎng)合大，由該差產(chǎn)生溫度波動(dòng)。
在本實(shí)施形式中，非高含水量環(huán)境的場(chǎng)合的輸入電功率為275W，而在作為高含水量環(huán)境的H/H環(huán)境中，輸入290W(80+210W)。
由上述控制，不論記錄材料的放置環(huán)境如何，由于總是進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾姽β市拚?，所以，可?shí)現(xiàn)所期望的溫度波動(dòng)(約7℃)下的溫度控制。
這樣，在本實(shí)施形式中，通過考慮記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)的不同，修正記錄材料沖入定影夾持部時(shí)的電功率，從而可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的溫度控制(溫度波動(dòng)約7℃)。
此外，在H/H環(huán)境等高含水量環(huán)境時(shí)改變紙張模式下的過紙時(shí)補(bǔ)償電功率。此時(shí)，在紙張模式的對(duì)應(yīng)介質(zhì)下必要的電功率也可不嚴(yán)密地一致，大致相同即可，此時(shí)的溫度變動(dòng)在所期望的溫度波動(dòng)內(nèi)即可。
一般在打印速度為高速的場(chǎng)合，由于記錄材料P的吸濕量的不同帶來的適當(dāng)?shù)倪^紙時(shí)補(bǔ)償電功率的不同的差進(jìn)一步增大，所以，在高含水量環(huán)境時(shí)，存在需要區(qū)別新開包紙和放置紙的場(chǎng)合。在這樣的場(chǎng)合，通過利用在記錄材料P轉(zhuǎn)印時(shí)的轉(zhuǎn)印偏壓的信息等，區(qū)別新開包紙和放置紙，從而可進(jìn)行在所期望的溫度波動(dòng)內(nèi)的溫度控制。以上，在本實(shí)施形式中，在記錄材料P沖入定影夾持部的時(shí)刻的前后一定時(shí)間禁止PID控制，當(dāng)將輸入到定影加熱器16的電功率修正到預(yù)定的電功率進(jìn)行輸入時(shí)，使用環(huán)境傳感器修正為考慮了記錄材料P的環(huán)境放置狀態(tài)的不同的大致必要的電功率，從而不會(huì)產(chǎn)生記錄材料P沖入定影夾持部時(shí)的溫度變動(dòng)，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
這樣，通過減小溫度波動(dòng)，進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，結(jié)果顯示出良好的定影性，沒有定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合發(fā)生的圖像不良，可獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均勻的高品質(zhì)的圖像。
(實(shí)施形式5)在本實(shí)施形式中，說明不僅在紙張沖入時(shí)而且在前旋轉(zhuǎn)時(shí)也設(shè)置輸入固定電功率的區(qū)間、減小前旋轉(zhuǎn)中的溫度波動(dòng)從而確保更穩(wěn)定的定影性能的方法。
(2)圖像形成裝置例在本實(shí)施形式中，圖像形成裝置的構(gòu)成與實(shí)施形式1相同，如圖1所示。因此，省略重復(fù)的說明。
(2)定影裝置12在本實(shí)施形式中，定影裝置的構(gòu)成與實(shí)施形式1、2、3相同，如圖2～圖4A、4B、4C所示，省略重復(fù)的說明。
(3)定影裝置的起動(dòng)溫度控制下面根據(jù)圖18說明本實(shí)施形式的定影裝置的控制順序。在本實(shí)施形式中，如以下那樣進(jìn)行起動(dòng)溫度控制。
即，“起動(dòng)電功率(第1電功率等級(jí))輸出”→“預(yù)定溫度檢測(cè)”→“一定電功率(第2電功率等級(jí))輸入”→“PID控制”。
對(duì)于“起動(dòng)電功率(第1電功率等級(jí))”，為了確保立即響應(yīng)性，給定影加熱器16輸入電功率1000W。隨著加壓輥22的旋轉(zhuǎn)，定影帶20一邊進(jìn)行從動(dòng)旋轉(zhuǎn)一邊由定影加熱器16加熱。在本實(shí)施形式中，“起動(dòng)電功率(1000W)”輸入后，不立即轉(zhuǎn)移到“PID控制”，當(dāng)主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到預(yù)定溫度(目標(biāo)溫度-20℃在本實(shí)施形式中，由于目標(biāo)溫度為190℃，所以，190℃-20℃＝170℃)時(shí)，在約1.5秒間輸入“作為第2電功率等級(jí)的預(yù)定電功率(約200W)”后，轉(zhuǎn)移到“PID控制”，以后由“PID控制”對(duì)定影加熱器16的輸入電功率進(jìn)行控制。
圖22示出本實(shí)施形式的方法的流程圖，該方法在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中設(shè)置禁止反饋控制的區(qū)域，在上述區(qū)域內(nèi)，輸入到定影加熱器16的電功率使用使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)預(yù)定溫度后進(jìn)行切換。
下面根據(jù)流程說明實(shí)際的修正動(dòng)作。
在圖22中，圖像形成裝置接通電源后，起動(dòng)到可接收打印信號(hào)的狀態(tài)(e1)。當(dāng)從圖中未示出的主機(jī)接收到打印命令時(shí)(e2)，控制電路部(CPU)21通過驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)電路28，開始加熱器21的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制，以將定影帶20調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度(e3)。首先，作為起動(dòng)電功率(第1電功率等級(jí))輸入1000W(e4)。此后，對(duì)主熱敏電阻18的溫度進(jìn)行監(jiān)控(e5)，在主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到預(yù)定溫度(目標(biāo)溫度-20℃在本實(shí)施例中由于目標(biāo)溫度為190℃，所以190℃-20℃＝170℃)為止在驅(qū)動(dòng)定影裝置的狀態(tài)下使其待機(jī)(e6)。
主熱敏電阻18在檢測(cè)到預(yù)定溫度的時(shí)刻，作為第2電功率等級(jí)的預(yù)定電功率將200W輸入到定影加熱器16(e7)。該電功率在1.5秒間持續(xù)輸入(e8)，經(jīng)過了1.5秒，則結(jié)束起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制(e9)，轉(zhuǎn)移到PID控制(e10)。以后，進(jìn)行與實(shí)施形式4同樣的控制(與圖13、d11～d17所述控制同樣。在圖22中，表現(xiàn)為“通常溫度調(diào)節(jié)”)。在打印結(jié)束之前繼續(xù)進(jìn)行以上動(dòng)作(e11)，若打印作業(yè)結(jié)束，則溫度調(diào)節(jié)控制結(jié)束(e12)。
如以上說明的那樣，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中設(shè)置禁止反饋控制的區(qū)域，在上述區(qū)域內(nèi)，輸入到定影加熱器16的電功率使用使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)預(yù)定溫度后，從第1電功率等級(jí)切換到第2電功率等級(jí)，可不產(chǎn)生過沖和溫度波動(dòng)地進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
下面，示出使用本實(shí)施形式的場(chǎng)合的定影裝置的溫度曲線、定影性、及光澤度的測(cè)定結(jié)果。
本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容如下。
1)測(cè)定方法作為定影裝置的定影帶20內(nèi)面溫度，監(jiān)控主熱敏電阻18的輸出。
另外，對(duì)于電功率，經(jīng)過YOKOGAWA公司制WT200數(shù)字功率計(jì)將電功率值的輸出用Keyence公司制PC用溫度記錄儀NR250進(jìn)行A/D變換，取入到PC，從而進(jìn)行測(cè)定。
關(guān)于定影后圖像的光澤度，使用以下方法測(cè)定。作為測(cè)定器，使用日本電色工業(yè)株式會(huì)社制的光澤度計(jì)PG-3D，采用JIS Z 8741的75度鏡面光澤度測(cè)定方法進(jìn)行測(cè)定。作為記錄材料上的調(diào)色劑量，在黃、品紅、青、黑的所謂1次色的全圖像部的調(diào)色劑量約為0.5～0.6mg/cm2、紅、綠、藍(lán)的所謂2次色的全圖像部在約1.0～1.2mg/cm2的狀態(tài)下，測(cè)定定影后圖像的光澤度。
作為用于評(píng)價(jià)定影性的滑擦試驗(yàn)，在記錄材料P上形成5mm×5mm的黑單色的全圖像，使用本實(shí)施形式的定影裝置連續(xù)50張地按16ppm的速度進(jìn)行定影，此后，在圖像形成面上中介Sylbon C(商品名)放置預(yù)定重量(200g)的重物，使圖像形成面進(jìn)行5次往復(fù)滑擦，求出在該滑擦的前后的圖像的反射濃度的下降率(％)?？梢哉f該反射濃度的變化率(濃度下降率)越小則定影性越好。測(cè)定時(shí)對(duì)定影了的50張記錄材料中的第1、2、3、5、10張測(cè)定9點(diǎn)濃度下降率，使用其最差值。
2)實(shí)驗(yàn)條件在本實(shí)驗(yàn)中，定影裝置從室溫起動(dòng)。定影裝置在開始動(dòng)作的大致同時(shí)，將第1電功率(1000W)輸入到定影加熱器16，在主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到目標(biāo)溫度170℃(目標(biāo)溫度(190℃)-20℃)之前輸入該電功率。
主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到170℃時(shí)，在約1.5秒間禁止PID控制，輸入第2電功率(約200W)。從第2電功率輸入經(jīng)過1.5秒后，將起動(dòng)的目標(biāo)溫度設(shè)為190℃，開始PID控制，進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)使得在目標(biāo)溫度下成為一定。此后，使單位面積重量75g/m2的施樂4024(Xerox，商品名)的記錄材料連續(xù)過紙。
輸入的約200W的電功率，是在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下為了進(jìn)行190℃溫度調(diào)節(jié)所需要的電功率，即在目標(biāo)溫度的溫度維持所需要的電功率值。
另外，作為老化試驗(yàn)，使用本實(shí)施形式的定影裝置，進(jìn)行15萬張2張間歇的連續(xù)打印，測(cè)定老化后的加壓輥的轉(zhuǎn)矩。
3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖19示出表示使用本實(shí)施形式時(shí)的定影裝置的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)中輸入定影加熱器16的電功率和定影帶20內(nèi)面的溫度特性的圖。
如圖19所示那樣，表示出也包含起動(dòng)產(chǎn)生的過沖在內(nèi)的穩(wěn)定的溫度調(diào)節(jié)(溫度波動(dòng)約7℃，相對(duì)目標(biāo)溫度為±3.5℃)。
在溫度波動(dòng)約為7℃的場(chǎng)合，在用于試驗(yàn)的串聯(lián)型的電攝影方式彩色圖像形成裝置中，輸出的打印物的光澤度在單色的場(chǎng)合為4的變動(dòng)幅度，另外，在2次色的場(chǎng)合為約6的變動(dòng)幅度(表10)。
(表10)表10 本實(shí)施形式的各色的光澤度及其變動(dòng)幅度

另外，作為老化試驗(yàn)，按15萬張、2張間歇對(duì)單位面積重量75g/m2、US的Letter尺寸的施樂4024紙進(jìn)行打印。定影性的濃度下降率的最差值為13％，各測(cè)定點(diǎn)的偏差也小，可獲得穩(wěn)定的良好定影性。
另外，由于可在接近目標(biāo)溫度時(shí)進(jìn)行定影，所以，可與記錄材料和打印圖案無關(guān)、不產(chǎn)生熱偏移等定影不良地獲得高質(zhì)量的圖像。
另外，測(cè)定老化試驗(yàn)后的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)為約3.0kgf·cm。此時(shí)沒有看到定影裝置的問題。
(4)比較例2下面根據(jù)圖20說明比較例的定影裝置的起動(dòng)時(shí)的控制順序。
在本比較例中，進(jìn)行“起動(dòng)電功率(1000W)輸出”→“預(yù)定溫度(170℃)檢測(cè)”→“PID控制”這樣的起動(dòng)控制。即，其特征在于在定影加熱器16輸入第1電功率(1000W)，當(dāng)主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到170℃時(shí)，將起動(dòng)的目標(biāo)溫度設(shè)為190℃，轉(zhuǎn)移到PID控制，沒有輸入第2電功率的區(qū)間。
此時(shí)，如圖21所示，在PID控制中發(fā)生過沖，另外，過沖帶來的溫度波動(dòng)也增大。
下面示出使用本比較例的定影裝置時(shí)的定影帶溫度特性測(cè)定、定影性評(píng)價(jià)、及老化試驗(yàn)結(jié)果。
1)實(shí)驗(yàn)方法由于與使用實(shí)施形式5的定影裝置的實(shí)驗(yàn)同樣地進(jìn)行，所以，在這里省略。
2)實(shí)驗(yàn)條件作為室溫狀態(tài)的定影裝置與動(dòng)作大致同時(shí)將第1電功率(1000W)輸入到定影加熱器16，在主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度成為目標(biāo)溫度170℃之前輸入第1電功率。此后，不進(jìn)行第2電功率輸入，轉(zhuǎn)移到將目標(biāo)溫度設(shè)為190℃的PID控制。此后，使單位面積重量75g/m2的施樂4024(Xerox，商品名)這樣的介質(zhì)進(jìn)行連續(xù)過紙(16張/分)。
另外，實(shí)施與在實(shí)施形式5中說明的場(chǎng)合同樣的老化試驗(yàn)。
3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖21示出顯示過去例子的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)下的輸入到定影加熱器16的電功率和定影帶20背面的溫度特性的圖。
如圖21所示，定影帶20背面溫度雖然在約9秒上升到所期望的溫度，但此后發(fā)生過沖，溫度上升到約210℃。此后，定影帶20背面溫度反復(fù)上下變動(dòng)，在相對(duì)作為目標(biāo)溫度的190℃溫度波動(dòng)在7℃以內(nèi)穩(wěn)定下來之前還需要10秒左右。
在產(chǎn)生這樣的過沖的場(chǎng)合，在用于試驗(yàn)的串聯(lián)型的電攝影方式彩色圖像形成裝置中，輸出的打印物的光澤度在1張輸出紙內(nèi)，單色約變動(dòng)8，2次色約變動(dòng)13，導(dǎo)致像質(zhì)下降(表11)。
(表11)表11 比較例2的各色的光澤度及其變動(dòng)幅度

另外，定影性的濃度下降率的最差值為22％。濃度下降率超過20％的那樣的場(chǎng)合，當(dāng)用戶使用圖像時(shí)，發(fā)生文字剝落、半色調(diào)圖像模糊及手和衣服或其它紙受到污染的問題。
此外，當(dāng)在過沖當(dāng)中對(duì)紙進(jìn)行過紙時(shí)，與記錄材料和打印圖案無關(guān)地發(fā)生熱偏移等定影不良的問題。
另外，當(dāng)測(cè)定老化試驗(yàn)后的定影裝置的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩時(shí)，其結(jié)果為約4.5kgf·cm。此時(shí)，在某些條件下，定影裝置的驅(qū)動(dòng)過程中發(fā)生定影帶的打滑。
(5)考察首先說明過沖和溫度波動(dòng)。
在使用本實(shí)施形式的場(chǎng)合可獲得效果的原因如下。在過去的定影裝置中，用于定影帶20的彈性層的硅酮橡膠的導(dǎo)熱系數(shù)小，熱容量大，所以，定影帶20對(duì)于定影加熱器16的升溫的溫度響應(yīng)性差。另外，由于存在主熱敏電阻18的位置從作為發(fā)熱部的定影加熱器16離開產(chǎn)生的檢測(cè)時(shí)刻的延遲，所以，如起動(dòng)時(shí)那樣，在溫度急劇上升的場(chǎng)合，主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度顯示出大大地低于定影夾持部的溫度的值。為此，即使定影加熱器16的溫度實(shí)際上充分升溫，主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度也不充分上升，所以，繼續(xù)輸入高的電功率，產(chǎn)生過沖。
另外，如一旦發(fā)生過沖，則主熱敏電阻18在經(jīng)過一定的時(shí)間滯后之后，檢測(cè)到比所期望的溫度高這一狀態(tài)，進(jìn)行抑制電功率的控制。此時(shí)，即使抑制電功率、減少定影加熱器16的發(fā)熱量，定影夾持部的溫度成為適當(dāng)，主熱敏電阻18也判斷為檢測(cè)溫度高。為此，過度抑制電功率，產(chǎn)生下沖。該過沖、下沖的反復(fù)以溫度波動(dòng)出現(xiàn)。
另外，在本定影裝置中，由于為了在使用溫度響應(yīng)性差的定影帶20的狀態(tài)下確保立即響應(yīng)性使用大的電功率(1000W)作為起動(dòng)電功率，所以，在立即返回到PID控制等反饋控制的場(chǎng)合，成為電功率的變動(dòng)幅度大、溫度變動(dòng)大的不穩(wěn)定的控制。
輸入起動(dòng)電功率后，當(dāng)主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到預(yù)定溫度(目標(biāo)溫度-20℃)時(shí)，在約1.5秒間輸入預(yù)定電功率(約200W)，從而使轉(zhuǎn)移到PID控制時(shí)的電功率變動(dòng)較平緩，從而可減少過沖，另外，過沖帶來的溫度波動(dòng)也減小。
下面就定影構(gòu)件的耐久性進(jìn)行說明。
如過去例子那樣，當(dāng)在起動(dòng)中定影帶20內(nèi)面溫度達(dá)到約210℃的場(chǎng)合，處于定影加熱器16與定影帶20內(nèi)面之間的油脂急劇劣化。已知定影帶20與以定影加熱器16為代表的帶內(nèi)部的構(gòu)成物的動(dòng)摩擦力受到油脂狀態(tài)的影響特別大，在油脂移動(dòng)到不必要的部位使得量減少的場(chǎng)合或油脂自身劣化的場(chǎng)合，該動(dòng)摩擦力變大。
為此，當(dāng)定影裝置的老化進(jìn)展時(shí)，定影裝置的轉(zhuǎn)矩上升，最差的場(chǎng)合，與以定影加熱器16為代表的帶內(nèi)部的構(gòu)成物的動(dòng)摩擦力超過與加壓輥22或記錄材料P的最大靜止摩擦力，定影帶20發(fā)生打滑。
定影帶20與以定影加熱器16為代表的帶內(nèi)部的構(gòu)成物的動(dòng)摩擦力，是定影裝置的驅(qū)動(dòng)時(shí)的、在對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷中最大的要素。即，可根據(jù)測(cè)定值代用定影裝置的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
已知該定影裝置的初始狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩為約1.5kgf·cm，當(dāng)該驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩超過約4.0kgf·cm時(shí)定影帶20的打滑可能發(fā)生。
在實(shí)施形式5和比較例2中，作為耐久壽命變短顯著的場(chǎng)合，列舉出定影帶20的打滑作為例子，但在定影裝置的過沖大的場(chǎng)合，由于定影裝置內(nèi)的各構(gòu)件的負(fù)擔(dān)過強(qiáng)，所以，通過使用本實(shí)施形式防止過沖，當(dāng)然具有延長(zhǎng)定影裝置內(nèi)的各構(gòu)件的壽命的效果。
由實(shí)施形式5說明的第2電功率值(約200W)為在定影裝置的空轉(zhuǎn)狀態(tài)下穩(wěn)定地維持190℃溫度調(diào)節(jié)所需要的電功率，是通過實(shí)驗(yàn)求出的。但在這里輸入的電功率即使不與必要電功率嚴(yán)密一致，只要大致相同即可。即，輸入第2電功率、使定影裝置溫度穩(wěn)定后，采用PID控制也不產(chǎn)生大幅度的電功率變化，所以，可減小溫度波動(dòng)。
以上，在本實(shí)施形式中，設(shè)置在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中禁止反饋控制的區(qū)域，在上述區(qū)域內(nèi)，輸入到定影加熱器16的電功率使用使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，在輸入第1電功率等級(jí)的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)到預(yù)定溫度時(shí)，切換到第2電功率等級(jí)，在定影裝置溫度穩(wěn)定的狀態(tài)下恢復(fù)到反饋控制，從而可不產(chǎn)生過沖地進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
這樣，通過減小過沖和與此相隨的溫度波動(dòng)，可使定影裝置的壽命延長(zhǎng)，另外，可進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，結(jié)果顯示出良好的定影性，沒有定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合發(fā)生的圖像不良，可獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均的高像質(zhì)的圖像。
(實(shí)施形式6)在本實(shí)施形式中，說明不會(huì)發(fā)生過沖、進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制的方法，為了實(shí)現(xiàn)該方法，定影裝置具有這樣的特征，即，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中設(shè)置禁止反饋控制的區(qū)域，在上述區(qū)域內(nèi)，輸入到定影加熱器16的電功率具有使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，當(dāng)在第1電功率等級(jí)的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)到預(yù)定溫度時(shí)，切換到第2電功率等級(jí)；在該定影裝置中，根據(jù)起動(dòng)前的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度修正第2電功率等級(jí)。
在本實(shí)施形式中，定影裝置的大略結(jié)構(gòu)和控制與實(shí)施形式5相同。其不同點(diǎn)在于，當(dāng)修正輸入到定影加熱器16的電功率時(shí)，修正成考慮了定影裝置的蓄熱情況的大致必要電功率。
圖像形成裝置的構(gòu)成與實(shí)施形式1同樣，如圖1所示。另外，定影裝置的構(gòu)成與實(shí)施形式1相同，如圖2～4A、4B、及4C所示，省略重復(fù)的說明。
在本實(shí)施形式中，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)中當(dāng)修正輸入到定影加熱器16的第2電功率時(shí)，修正成考慮了定影裝置的蓄熱情況的大致必要電功率。
即，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)到預(yù)定溫度后，根據(jù)定影裝置的蓄熱情況改變按目標(biāo)溫度維持定影裝置的溫度所需要的第2電功率等級(jí)。例如，在從室溫狀態(tài)輸入定影裝置的起動(dòng)電功率后，當(dāng)檢測(cè)到預(yù)定溫度時(shí)，將定影裝置維持在目標(biāo)溫度所需要的第2電功率等級(jí)約為200W，當(dāng)使充分變熱的定影裝置起動(dòng)時(shí)，將定影裝置維持在目標(biāo)溫度所需要的第2電功率等級(jí)為約80W，所以，考慮定影裝置的蓄熱情況，能夠適合應(yīng)輸入到定影加熱器16的電功率隨定影裝置的蓄熱情況而不同的狀況。
在本實(shí)施形式中，根據(jù)通電開始時(shí)的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度預(yù)測(cè)定影裝置的蓄熱情況，改變預(yù)定電功率值。
圖16是表示加熱器托架17的溫度與將定影裝置的溫度維持為預(yù)定電功率值所需要的電功率的值的關(guān)系的圖。這樣，加熱器托架溫度和將定影裝置的溫度維持在預(yù)定的值所需要的電功率的值以良好再現(xiàn)性顯示出圖16所示那樣的關(guān)系。
(表12)表12 起動(dòng)前副熱敏電阻溫度與加熱器托架溫度、預(yù)定電功率值的關(guān)系

因此，在本實(shí)施形式中，作業(yè)結(jié)束后，當(dāng)在定影裝置殘留余熱的狀態(tài)下再次起動(dòng)時(shí)，依照通電開始時(shí)的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度如表12所示那樣預(yù)想起動(dòng)后的加熱器托架17的溫度，決定第2電功率等級(jí)值。
具體地說，通電開始時(shí)的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度處于40℃以下時(shí)，可以預(yù)想起動(dòng)后的加熱器托架溫度在55℃以下，所以，設(shè)為起動(dòng)1，作為第2電功率等級(jí)的值，使用200W。
以下同樣，當(dāng)起動(dòng)開始前的副熱敏電阻檢測(cè)溫度為41～55℃時(shí)，設(shè)為起動(dòng)2，當(dāng)為56～75℃時(shí)，設(shè)為起動(dòng)3，當(dāng)為76～95℃時(shí)，設(shè)為起動(dòng)4，當(dāng)為96～125℃時(shí)，設(shè)為起動(dòng)5，當(dāng)為126℃以上時(shí)，設(shè)為起動(dòng)6，決定第2電功率等級(jí)的值。
在圖23示出的本實(shí)施形式的方法的流程圖中，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中設(shè)置禁止反饋控制的區(qū)域，在上述區(qū)域內(nèi)，輸入到定影加熱器16的電功率使用使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)預(yù)定溫度后，當(dāng)從第1電功率等級(jí)切換到第2電功率等級(jí)時(shí)，根據(jù)起動(dòng)前的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度將第2電功率等級(jí)修正為考慮了定影裝置的蓄熱情況的必要電功率值。
下面，根據(jù)流程說明實(shí)際的修正動(dòng)作。
在圖23中，圖像形成裝置在接通電源后起動(dòng)成為可接收打印信號(hào)的狀態(tài)(f1)。當(dāng)從未圖示的主機(jī)接收打印命令時(shí)(f2)，首先檢測(cè)副熱敏電阻的溫度Ta(f3)。根據(jù)副熱敏電阻的檢測(cè)溫度的結(jié)果按照表(表12)決定預(yù)定電功率(第2電功率等級(jí))(W)(f4)。然后，由控制電路部21驅(qū)動(dòng)加熱器驅(qū)動(dòng)電路部28，開始加熱器21的起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制，以將定影帶20調(diào)節(jié)到預(yù)定溫度(f5)。首先，作為起動(dòng)電功率(第1電功率等級(jí))輸入1000W(f6)。此后，對(duì)主熱敏電阻的溫度進(jìn)行監(jiān)控(f7)，在主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度檢測(cè)到預(yù)定溫度(目標(biāo)溫度-20℃在本實(shí)施形式中，由于目標(biāo)溫度為190℃，所以190℃-20℃＝170℃)之前進(jìn)行等待(f8)。
主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，接著輸出由f4決定的第2電功率等級(jí)(f9)。在該動(dòng)作持續(xù)1.5秒后(f10)，結(jié)束起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)控制(f11)，恢復(fù)到PID控制，進(jìn)行目標(biāo)溫度下的溫度調(diào)節(jié)(f12)。以后，在打印結(jié)束之前繼續(xù)進(jìn)行通常的溫度調(diào)節(jié)控制(與圖13、d11～d17所述同樣的控制)(f13)，當(dāng)打印作業(yè)結(jié)束時(shí)，溫度調(diào)節(jié)控制結(jié)束(f14)。
如以上說明的那樣，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中設(shè)置禁止反饋控制的區(qū)域，在上述區(qū)域內(nèi)，輸入到定影加熱器16的電功率具有使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)到預(yù)定溫度后，當(dāng)從第1電功率等級(jí)切換到第2電功率等級(jí)時(shí)，根據(jù)起動(dòng)前的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度將第2電功率等級(jí)修正為考慮了定影裝置的蓄熱情況的必要電功率值，這樣，可不產(chǎn)生過沖地進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
關(guān)于使用本實(shí)施形式的場(chǎng)合的效果，由于原理上與實(shí)施形式1相同，所以，在這里加以省略。然而，在本實(shí)施形式中，對(duì)于從室溫狀態(tài)的定影裝置到充分變熱的狀態(tài)的定影裝置的寬范圍條件的定影裝置可按良好的精度決定起動(dòng)時(shí)輸入的電功率，所以，可進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
這樣，可與定影裝置的蓄熱情況無關(guān)地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的溫度控制(溫度波動(dòng)在約7℃以內(nèi))。
這樣，通過減小過沖和與此相隨的溫度波動(dòng)，可使定影裝置的壽命延長(zhǎng)，另外，可進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，結(jié)果示出良好的定影性，沒有定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合發(fā)生的圖像不良，可獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均的高像質(zhì)的圖像。
另外，在這里，使用起動(dòng)前的副熱敏電阻19的檢測(cè)溫度對(duì)加熱器托架溫度進(jìn)行預(yù)測(cè)來決定預(yù)定電功率值，但也可采用不使用副熱敏電阻，根據(jù)打印張數(shù)預(yù)測(cè)加熱器托架溫度來決定預(yù)定電功率值的方法。
(實(shí)施形式7)在本實(shí)施形式中，說明不會(huì)發(fā)生過沖、進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制的方法，為了實(shí)現(xiàn)該方法，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中設(shè)置禁止反饋控制的區(qū)域，在上述區(qū)域內(nèi)，輸入到定影加熱器16的電功率使用使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，在起動(dòng)溫度調(diào)節(jié)過程中檢測(cè)預(yù)定溫度后，當(dāng)從第1電功率等級(jí)切換到第2電功率等級(jí)時(shí)，根據(jù)與加熱器托架17接觸的副熱敏電阻的檢測(cè)溫度將第2電功率等級(jí)修正為考慮了定影裝置的蓄熱情況的必要電功率值。
在本實(shí)施形式中，定影裝置的大略結(jié)構(gòu)和控制與實(shí)施形式1相同。其不同點(diǎn)在于，如圖17所示那樣，在加熱器托架17內(nèi)設(shè)置作為第3溫度檢測(cè)裝置的第3熱敏電阻70。當(dāng)修正輸入到定影加熱器16的電功率時(shí)，利用第3熱敏電阻70修正為考慮了定影裝置的蓄熱情況的大致必要電功率。
圖像形成裝置的構(gòu)成與實(shí)施形式1同樣，如圖1所示。另外，定影裝置的構(gòu)成與前面說明的那樣如圖2～4A、4B、及4C所示，省略重復(fù)的說明。
在本實(shí)施形式中，當(dāng)考慮定影裝置的蓄熱情況時(shí)，使用與加熱器托架17接觸的第3熱敏電阻70直接測(cè)定蓄熱情況。
這樣，可以更良好的精度求出定影裝置的蓄熱情況。
圖16是表示加熱器托架17的溫度與維持定影裝置溫度所需要的電功率值的關(guān)系的圖。這樣，加熱器托架溫度和定影裝置的溫度維持所需要的預(yù)定電功率的值以良好再現(xiàn)性顯示出圖7所示那樣的關(guān)系。
通過根據(jù)第3熱敏電阻70的檢測(cè)溫度在圖16中由線性插補(bǔ)決定的預(yù)定電功率值，可以更良好的精度求出必要電功率值。
關(guān)于使用本實(shí)施形式的場(chǎng)合的效果，由于原理上與實(shí)施形式6相同，所以，在這里加以省略。然而，在本實(shí)施形式中，對(duì)于從室溫狀態(tài)的定影裝置到充分變熱的狀態(tài)的定影裝置的寬范圍條件的定影裝置，由于可按良好的精度決定起動(dòng)時(shí)輸入的電功率，所以，可進(jìn)行非常穩(wěn)定的起動(dòng)溫度控制。
這樣，可與定影裝置的蓄熱情況無關(guān)地實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的起動(dòng)溫度控制(溫度波動(dòng)在約7℃以內(nèi))。
這樣，通過減小過沖和與此相隨的溫度波動(dòng)，可使定影裝置的壽命延長(zhǎng)，另外，可進(jìn)行定影構(gòu)件的正確的溫度調(diào)節(jié)控制，結(jié)果示出良好的定影性，沒有定影調(diào)節(jié)溫度不適當(dāng)?shù)膱?chǎng)合發(fā)生的圖像不良，可獲得沒有光澤度等打印品質(zhì)不均的高像質(zhì)的圖像。
(其它)1)如上所述，在上述實(shí)施形式1～4中，說明了處理速度為87mm/sec、打印速度為16張/分、調(diào)節(jié)溫度為190℃、預(yù)定電功率輸入時(shí)間為過紙開始時(shí)的記錄材料沖入前的約0.5秒～1秒的情況。然而，取決于記錄材料的種類和希望獲得的圖像的像質(zhì)或根據(jù)為了獲得更好的定影性等條件，可考慮使處理速度、打印速度、調(diào)節(jié)溫度為不同的設(shè)定時(shí)更好的情況。在這樣的場(chǎng)合，通過適用本發(fā)明方法，也可進(jìn)行溫度變動(dòng)小的精度良好的溫度調(diào)節(jié)，獲得同樣的效果。此時(shí)，修正的預(yù)定電功率的值和預(yù)定電功率的輸入時(shí)間當(dāng)然也隨處理速度、打印速度、調(diào)節(jié)溫度而不同。
2)另外，在上述各實(shí)施形式中，說明了基本上使用PID控制作為用于進(jìn)行溫度控制的電功率控制的情況。這是作為迅速接近目標(biāo)溫度而且抗干擾性強(qiáng)的控制方法使用的。因此，使用P控制、PI控制、或其它反饋控制也可進(jìn)行溫度控制，獲得同樣的效果。
3)另外，在上述實(shí)施形式1～7中，為了考慮到記錄材料的熱容量和從定影裝置的傳熱性的不同決定預(yù)定電功率的值，使用紙張模式或介質(zhì)傳感器、環(huán)境傳感器進(jìn)行說明，但使用在記錄材料實(shí)際沖入定影裝置之前直接測(cè)定記錄材料的熱容量和從定影裝置的傳熱性的不同的方法、將其結(jié)果反映到預(yù)定電功率的值也可適用本發(fā)明，同樣在溫度控制這一點(diǎn)可進(jìn)行精度更好的溫度控制。
4)另外，在上述實(shí)施形式1～4中，為了考慮定影裝置的蓄熱情況決定預(yù)定電功率的值，使用定影裝置的打印張數(shù)和通電開始時(shí)的副熱敏電阻19的溫度進(jìn)行了說明，但使用實(shí)際上在定影裝置內(nèi)例如加熱器托架17或加壓輥22追加新的熱敏電阻、直接測(cè)定定影裝置的蓄熱情況的方法也可適用本發(fā)明，同樣在溫度控制這一點(diǎn)可進(jìn)行精度更好的溫度控制。
5)在上述實(shí)施形式5～7中，說明了處理速度為87mm/sec、調(diào)節(jié)溫度為190℃、預(yù)定電功率輸入時(shí)間為主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度為170℃(目標(biāo)溫度-20℃)后約1.5秒的情況。然而，即使取決于記錄材料的種類和希望獲得的圖像的像質(zhì)或根據(jù)為了獲得更好的定影性等條件使處理速度、打印速度、調(diào)節(jié)溫度為不同的設(shè)定時(shí)，通過適用本發(fā)明也可進(jìn)行溫度變動(dòng)小的精度良好的溫度調(diào)節(jié)。此時(shí)，修正的預(yù)定電功率的值和預(yù)定電功率的輸入時(shí)間當(dāng)然也隨處理速度、調(diào)節(jié)溫度而不同。
6)另外，在上述實(shí)施形式5～7中，說明了起動(dòng)電功率控制為2級(jí)別的控制的情況，但也可為3級(jí)別以上的控制。在該場(chǎng)合，可進(jìn)行電功率值的設(shè)定等更精密的控制，進(jìn)行更穩(wěn)定的溫度控制。
7)另外，在上述各實(shí)施形式中，說明了以適合于各條件的定影裝置所需要的預(yù)定電功率修正供給到定影加熱器16的電功率的控制，但作為模擬地實(shí)現(xiàn)該控制的方法，也可一時(shí)改變溫度調(diào)節(jié)時(shí)的目標(biāo)溫度，由目標(biāo)溫度的改變進(jìn)行修正使供給到定影加熱器16的電功率結(jié)果成為定影裝置所需要的預(yù)定電功率。即，也可在上述實(shí)施形式1～4中，采用在記錄材料P沖入定影夾持部前約0.5秒～約1秒將主熱敏電阻18或副熱敏電阻19的目標(biāo)溫度設(shè)定得比記錄材料P沖入前的狀態(tài)高，進(jìn)行控制使得輸入將定影裝置維持于預(yù)定溫度所需要的電功率的方法，在上述實(shí)施形式5～7中，采用當(dāng)主熱敏電阻18的檢測(cè)溫度達(dá)到170℃(目標(biāo)溫度-20℃)后約1.5秒將目標(biāo)溫度設(shè)定得較高，進(jìn)行控制使得輸入將定影裝置維持于預(yù)定溫度所需要的電功率的方法，可獲得同樣的效果。
8)另外，在上述各實(shí)施形式中，說明了定影裝置的第1溫度檢測(cè)裝置處于與加熱體不同的場(chǎng)所的情況，但即使第1溫度檢測(cè)裝置處于加熱體上，例如處于與發(fā)熱區(qū)域不同的場(chǎng)所的情況或溫度檢測(cè)裝置的響應(yīng)性較慢的情況，也可獲得同樣的效果。
9)另外，在上述各實(shí)施形式中，使用定影帶20的熱容量至少為4.2×10-2J/cm2·℃以上4.2J/cm2·℃以下的條件構(gòu)成的定影裝置。這是因?yàn)?，在定影?0的熱容量為4.2J/cm2·℃以上的場(chǎng)合立即響應(yīng)性受到傷害，在定影帶20的熱容量為4.2J×10-2/cm2·℃以下的場(chǎng)合，不能充分確保定影帶20的彈性層厚度，出現(xiàn)光澤不均等圖像不良。然而，即使是設(shè)置了具有上述以外的熱容量的定影帶的定影裝置也可適用本發(fā)明，可獲得同樣的效果。
10)另外，在本發(fā)明的實(shí)施形式中，說明了在定影帶20設(shè)置彈性層的定影裝置。然而，如定影構(gòu)件為具有在實(shí)施形式中說明的程度的熱容量的定影裝置，則不特別考慮彈性層的有無。
11)另外，說明了使用將電阻發(fā)熱體形成于陶瓷基板上構(gòu)成的陶瓷加熱器作為加熱體的定影裝置。這是為了作為低成本的彩色用立即響應(yīng)定影裝置的加熱體使用，也可使用鹵素?zé)艋螂姶鸥袘?yīng)發(fā)熱構(gòu)件作為發(fā)熱體，這樣也可獲得同樣的效果。
12)另外，形成定影夾持部的第1和第2定影構(gòu)件不限于實(shí)施形式1～7的定影帶和加壓輥的形式。也可形成為在第1和第2定影構(gòu)件雙方具有加熱體(熱源)的形式的裝置。
13)另外，加熱體不一定非要位于定影夾持部27。例如，也可使熱源位于定影夾持部27的定影帶移動(dòng)方向上游或下游側(cè)地進(jìn)行配置。
14)另外，實(shí)施例的定影裝置是加壓用旋轉(zhuǎn)體驅(qū)動(dòng)方式，但也可是在環(huán)形的定影帶的內(nèi)周面設(shè)置驅(qū)動(dòng)輥、在定影帶施加張力地驅(qū)動(dòng)的方式的裝置。
15)另外，本發(fā)明的定影裝置不僅包含在記錄材料上將未定影圖像加熱定影成永久圖像的定影裝置，而且也包含將未定影圖像臨時(shí)定影于記錄材料上的圖像加熱裝置、對(duì)承載圖像的記錄材料再加熱而使光澤等圖像表面性改性的圖像加熱裝置等。
16)另外，圖像形成裝置的成像方式不限于電攝影方式，也可是靜電記錄方式、磁記錄方式等，另外，可以是轉(zhuǎn)印方式也可以是直接方式。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，至少具有加熱體、向上述加熱體供給電功率的電功率供給部、至少1個(gè)溫度檢測(cè)裝置、與記錄材料一起移動(dòng)的第1旋轉(zhuǎn)體、與上述記錄材料形成壓接部的第2旋轉(zhuǎn)體，根據(jù)由上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的溫度對(duì)從上述電功率供給部供給到上述加熱體的電功率進(jìn)行反饋控制，進(jìn)行上述第1旋轉(zhuǎn)體的溫度控制，由上述壓接部夾持輸送對(duì)圖像進(jìn)行承載的記錄材料并對(duì)其進(jìn)行加熱；其特征在于在上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到記錄材料對(duì)上述壓接部的沖入帶來的溫度變動(dòng)之前，以預(yù)定電功率修正供給到上述加熱體的加熱所需要的電功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于上述溫度檢測(cè)裝置進(jìn)行溫度檢測(cè)的場(chǎng)所是與加熱體的發(fā)熱區(qū)域不同的場(chǎng)所。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于上述預(yù)定電功率的值與記錄材料沖入定影裝置后所需要的電功率值大致相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于在上述預(yù)定電功率輸入過程中不進(jìn)行上述反饋控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于上述預(yù)定電功率的值的輸出，通過使上述溫度檢測(cè)裝置的目標(biāo)溫度變動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于當(dāng)將上述溫度檢測(cè)裝置作為第1溫度檢測(cè)裝置時(shí)，除該第1溫度檢測(cè)裝置外，還具有第2溫度檢測(cè)裝置，上述第2溫度檢測(cè)裝置進(jìn)行溫度檢測(cè)的場(chǎng)所是比上述第1溫度檢測(cè)裝置更接近上述加熱體的發(fā)熱區(qū)域的場(chǎng)所或發(fā)熱區(qū)域內(nèi)，上述預(yù)定電功率的值的輸出通過使上述第2溫度檢測(cè)裝置的目標(biāo)溫度變動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)上述定影裝置的蓄熱情況決定上述預(yù)定電功率的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影裝置，其特征在于當(dāng)將上述溫度檢測(cè)裝置作為第1溫度檢測(cè)裝置時(shí)，除該第1溫度檢測(cè)裝置外，還具有第2溫度檢測(cè)裝置，上述第2溫度檢測(cè)裝置進(jìn)行溫度檢測(cè)的場(chǎng)所為比上述第1溫度檢測(cè)裝置更接近上述加熱體的發(fā)熱區(qū)域的場(chǎng)所或發(fā)熱區(qū)域內(nèi)，在圖像形成動(dòng)作開始時(shí)的定影裝置起動(dòng)前根據(jù)上述第2溫度檢測(cè)裝置的檢測(cè)溫度決定上述預(yù)定電功率的值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)上述定影裝置的打印張數(shù)決定上述預(yù)定電功率的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)記錄材料的熱容量決定上述預(yù)定電功率的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)記錄材料的單位面積重量決定上述預(yù)定電功率的值。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)記錄材料所屬的紙張模式?jīng)Q定上述預(yù)定電功率的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)記錄材料的吸濕情況決定上述預(yù)定電功率的值。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)從定影裝置向記錄材料的傳熱性的好壞決定上述預(yù)定電功率的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的定影裝置，其特征在于在記錄材料為粗糙紙的場(chǎng)合考慮從定影裝置的傳熱性決定上述預(yù)定電功率的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的定影裝置，其特征在于在記錄材料為膠片的場(chǎng)合考慮從定影裝置的傳熱性決定上述預(yù)定電功率的值。
17.一種定影裝置，至少具有加熱體、向上述加熱體供給電功率的電功率供給部、至少1個(gè)溫度檢測(cè)裝置、與記錄材料一起移動(dòng)的第1旋轉(zhuǎn)體、與上述記錄材料形成壓接部的第2旋轉(zhuǎn)體，根據(jù)由上述溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的溫度對(duì)從上述電功率供給部供給到上述加熱體的電功率進(jìn)行反饋控制，進(jìn)行上述第1旋轉(zhuǎn)體的溫度控制，由上述壓接部夾持輸送對(duì)圖像進(jìn)行承載的記錄材料并對(duì)其進(jìn)行加熱；其特征在于在開始打印時(shí)起動(dòng)定影裝置期間，設(shè)置禁止上述反饋控制的區(qū)域；在上述區(qū)域內(nèi)，至少具有使定影裝置溫度迅速上升的第1電功率等級(jí)和用于使定影裝置溫度穩(wěn)定的第2電功率等級(jí)這樣2級(jí)別的電功率等級(jí)，此后轉(zhuǎn)移到反饋控制。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的定影裝置，其特征在于上述溫度檢測(cè)裝置進(jìn)行溫度檢測(cè)的場(chǎng)所為與加熱體的發(fā)熱區(qū)域不同的場(chǎng)所。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的定影裝置，其特征在于上述預(yù)定電功率的值的輸出通過使上述溫度檢測(cè)裝置的目標(biāo)溫度變動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的定影裝置，其特征在于當(dāng)將上述溫度檢測(cè)裝置作為第1溫度檢測(cè)裝置時(shí)，除該第1溫度檢測(cè)裝置外，還具有第2溫度檢測(cè)裝置，上述第2溫度檢測(cè)裝置進(jìn)行溫度檢測(cè)的場(chǎng)所為比上述第1溫度檢測(cè)裝置更接近上述加熱體的發(fā)熱區(qū)域的場(chǎng)所或發(fā)熱區(qū)域內(nèi)，上述預(yù)定電功率的值的輸出通過使上述第2溫度檢測(cè)裝置的目標(biāo)溫度變動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)上述定影裝置的蓄熱情況決定上述第2電功率等級(jí)以后的電功率等級(jí)的值。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的定影裝置，其特征在于當(dāng)將上述溫度檢測(cè)裝置作為第1溫度檢測(cè)裝置時(shí)，除該第1溫度檢測(cè)裝置外，還具有第2溫度檢測(cè)裝置，上述第2溫度檢測(cè)裝置進(jìn)行溫度檢測(cè)的場(chǎng)所為比上述第1溫度檢測(cè)裝置更接近上述加熱體的發(fā)熱區(qū)域的場(chǎng)所或發(fā)熱區(qū)域內(nèi)，在圖像形成動(dòng)作開始時(shí)的定影裝置起動(dòng)前根據(jù)上述第2溫度檢測(cè)裝置的檢測(cè)溫度決定上述第2電功率等級(jí)以后的電功率等級(jí)的值。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的定影裝置，其特征在于根據(jù)上述定影裝置的打印張數(shù)決定上述第2電功率等級(jí)以后的電功率等級(jí)的值。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的定影裝置，其特征在于除上述第1、第2溫度檢測(cè)裝置外，還具有第3溫度檢測(cè)裝置，上述第3溫度檢測(cè)裝置進(jìn)行溫度檢測(cè)的場(chǎng)所為上述加熱體的發(fā)熱區(qū)域內(nèi)和除第1旋轉(zhuǎn)體外的定影裝置構(gòu)成部中的任一個(gè)，根據(jù)上述第3溫度檢測(cè)裝置的檢測(cè)溫度決定上述第2電功率等級(jí)以后的電功率等級(jí)的值。
25.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于上述第1旋轉(zhuǎn)體的熱容量為4.2×10-2J/cm2·℃至4.2J/cm2·℃。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于上述第1旋轉(zhuǎn)體的熱容量為8.82×10-2J/cm2·℃至18.9×10-2J/cm2·℃。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于作為上述第1旋轉(zhuǎn)體，使用在帶狀構(gòu)件設(shè)置彈性層而構(gòu)成的定影帶。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的定影裝置，其特征在于上述定影帶的基材由耐熱性樹脂構(gòu)成。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的定影裝置，其特征在于上述定影帶的基材由金屬構(gòu)成。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的定影裝置，其特征在于在上述定影帶的最表層設(shè)置離模性層。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于上述加熱體使用線狀發(fā)熱體。
32.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于作為上述加熱體，使用在陶瓷基板上形成電阻發(fā)熱體構(gòu)成的陶瓷加熱器。
33.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于保持上述加熱體的加熱體保持構(gòu)件使用樹脂材料。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的定影裝置，其特征在于上述加熱體保持構(gòu)件由液晶聚合物構(gòu)成。
35.一種圖像形成裝置，其特征在于裝載了權(quán)利要求1所述的定影裝置。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的圖像形成裝置，其特征在于上述圖像形成裝置是通過重合多色的調(diào)色劑圖像而形成彩色圖像的彩色圖像形成裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種作為定影構(gòu)件使用具有彈性層的定影帶的定影裝置和裝載了該定影裝置的圖像形成裝置，其特征在于在溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到記錄材料的沖入導(dǎo)致的溫度變動(dòng)之前，以預(yù)定電功率修正供給到加熱體的加熱所需要的電功率；另外，當(dāng)在打印開始時(shí)起動(dòng)定影裝置期間，按預(yù)定時(shí)刻用預(yù)定電功率修正供給到加熱體的加熱所需要的電功率，上述預(yù)定電功率的值與使定影裝置為預(yù)定溫度所需要的電功率值大致相等。該預(yù)定電功率的值按照記錄材料的熱容量和定影裝置的蓄熱情況根據(jù)需要來決定。
文檔編號(hào)G03G15/20GK1470956SQ0313743
公開日2004年1月28日 申請(qǐng)日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者秋月智雄, 梅澤真郎, 安藤溫敏, 土谷利一, 齋藤久弘, 一, 弘, 敏, 郎 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社