專利名稱：圖像加熱設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用來加熱記錄介質上的圖像的圖像加熱設備。這樣的圖像加熱設備例如由復印機、打印機、傳真機等等所采用。
背景技術：
具有圖像加熱設備的定影設備通常用在電子照相圖像形成設備領域。定影設備的一個例子，如上述的定影設備，是使用了一對輥，更確切地說是加熱輥和施壓輥的定影設備。近年來，為了改善圖像形成設備產生的彩色打印的光澤，或處理比普通記錄介質厚或者材料不同于普通記錄介質的記錄介質，發(fā)明了其中的定影設備具有兩個或更多目標溫度設定(定影溫度)的圖像形成設備。
例如，在日本公開專利申請7-36308中披露的定影設備具有兩個目標溫度設定，使得當在黑白模式時，使定影設備在輸出圖像的光澤度水平上比在全彩模式時要低，以實現兩個目標一個目標是產生滿意的低光澤度復制件，如辦公室用的復制件，另一個目標是產生具有令人滿意的彩色混合和光澤度的全彩色復制件。在這種設備的情形中，在圖像形成模式轉換時定影設備的目標溫度降低的情況下發(fā)生的停機時間，也就是設備不能用于圖像形成的期間，實質上是由于下列原因產生的。也就是，在該設備使用的結構配置的情形下，僅僅使用自發(fā)熱輻射來使定影輥的溫度降低到較低的目標溫度。
通過減少定影設備(定影輥)的熱容量來提高定影設備的響應，停機時間，如上述的停機時間，能夠減少。但是，從增加定影設備的定影速度同時把定影設備的定影性能維持在一個令人滿意的水平上的立場考慮，對定影設備熱容量的減少是有限制的。
因此，在日本公開專利申請7-42759中披露的定影設備的情形下，為了減少在定影設備轉換到用于圖像定影的目標溫度時出現的停機時間，該定影設備通過冷卻風扇被強制冷卻。
但是，就該定影設備的寬度方向而論，僅通過采用適當的冷卻風扇和設計適當的管道結構，很難均勻冷卻整個定影設備。
此外，就定影設備的寬度方向而論，定影設備的末端部分的自發(fā)熱輻射比它的中間部分的自發(fā)熱輻射要大。因此，如果定影設備通過冷卻風扇等而簡單地冷卻，則定影設備的末端部分的溫度趨于變得太低。
換句話說，如果在用于定影的目標溫度降低后，定影設備通過冷卻風扇等而簡單地冷卻，那么在定影設備的目標溫度轉換成較低水平后，該定影設備在其寬度方向上的溫度分布變得非常不均勻。這有時降低定影設備的定影性能。更具體地說，在轉換后，有時產生光澤度不均勻的圖像。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是提供一種圖像加熱設備，其中在圖像加熱元件的目標溫度從高目標溫度轉換為低目標溫度后，該圖像加熱元件準備好圖像加熱操作所需的時間長度，比根據現有技術中的圖像加熱設備要短得多。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種圖像加熱設備，其中在用于定影輥的目標溫度降低之后，其圖像加熱元件的溫度降到新的目標溫度所需的時間長度，比根據現有技術中的圖像加熱設備要短得多，并且該圖像加熱設備不會遭受到當圖像加熱元件的目標溫度降低時，該圖像加熱設備的圖像加熱元件在溫度分布上變得不均勻的問題。
結合附圖，參照下面對本發(fā)明優(yōu)選實施例的描述，本發(fā)明這些和其它的目的、特征和優(yōu)點將變得更加的清晰。


圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實施例中圖像形成設備的剖面圖。
圖2是本發(fā)明的優(yōu)選實施例中定影設備的剖面圖。
圖3是顯示主熱敏電阻器和副熱敏電阻器的定位的示意圖。
圖4是顯示主加熱器的光分布的曲線圖。
圖5是顯示副加熱器的光分布的曲線圖。
圖6是顯示本發(fā)明的第一比較實施例中的定影輥的向下溫度變化的曲線圖。
圖7是顯示本發(fā)明的第二比較實施例中的定影輥的向下溫度變化的曲線圖。
圖8是顯示本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例中的定影設備的定影輥的向下溫度變化的曲線圖。
圖9是本發(fā)明的第一優(yōu)選實施例中的定影輥的溫度控制的流程圖。
圖10是顯示本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例中的定影輥的向下溫度變化的曲線圖。
圖11是本發(fā)明的第二優(yōu)選實施例中的定影輥的溫度控制的流程圖。
具體實施例方式
在下文中，將參考本發(fā)明的一些實施例對本發(fā)明進行具體描述。本發(fā)明的這些實施例是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。但是，它們不是意圖限制本發(fā)明的范圍。
首先，參照圖1，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的圖像形成設備進行說明。
(圖像形成設備)在圖1所示的設備中，第一到第四圖像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd并行設置，以通過形成潛像的過程、顯影該潛像的過程、和對顯影的潛像的定影過程，形成四個不同顏色的單色調色劑圖像。
圖像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd都配備有它們自己的圖像承載元件，在本實施例中分別是電子照相感光鼓3a、3b、3c和3d，在它們上面一個對一個地形成不同顏色的單色調色劑圖像。圖像形成設備配備有中間轉印元件130，其設置成臨近感光鼓3a、3b、3c和3d。一個對一個地形成在感光鼓3a、3b、3c和3d上的調色劑圖像，轉印(初次轉印)到中間轉印元件130上，然后，在二次轉印部分中轉印到記錄介質P的片上。在調色劑圖像轉印到記錄介質P上以后，在定影部分9中對記錄介質P加熱和加壓以定影調色劑圖像。然后，記錄介質P作為永久復制件從圖像形成設備中排出。
在感光鼓3a、3b、3c和3d的周邊表面附近，分別設置感光鼓充電裝置2a、2b、2c和2d，顯影裝置1a、1b、1c和1d，初次轉印充電裝置24a、24b、24c和24d，清潔器4a、4b、4c和4d。圖像形成設備也配備有未示出的光源設備和未示出的多面反射鏡，它們在圖像形成設備的主要組件的頂部。
激光束從光源設備射向旋轉中的多面反射鏡。結果，該束激光以振蕩的方式被偏轉。然后，該振蕩激光束被反射鏡偏轉，并隨后通過f-θ透鏡聚焦在感光鼓3a、3b、3c和3d的周邊表面上。換句話說，感光鼓3a、3b、3c和3d的被充電部分被曝光。結果，根據成像信號的潛像形成在每個感光鼓3a、3b、3c和3d上。
顯影設備1a、1b、1c和1d分別包含預設量的黃色、品紅色、青色和黑色調色劑作為顯影劑，它們通過未示出的調色劑供給設備提供。顯影設備1a、1b、1c和1d將在感光鼓3a、3b、3c和3d上的潛像分別顯影為由黃色、品紅色、青色和黑色調色劑形成的可視圖像。
中間轉印元件130沿箭頭標記指示的方向，以與感光鼓3的圓周速度相同的速度旋轉。
在感光鼓3a上的可視圖像，也就是，由黃色(第一色)調色劑構成的圖像，移動通過感光鼓3a和中間轉印元件130之間的壓合(nip)部分。當由黃色調色劑構成的圖像移動通過該壓合部分時，該圖像通過由施加到中間轉印元件130上的轉印偏壓形成的電場以及壓合部分中的壓力，轉印(中間轉印)到中間轉印元件130的外表面(就中間轉印元件形成的環(huán)路而言)上。
類似地，由品紅色(或第二色)調色劑構成的可視圖像、由青色(或第三色)調色劑構成的可視圖像、和由黑色(或第四色)調色劑構成的可視圖像按層順序地轉印到中間轉印元件130上的黃色調色劑圖像上。結果，在中間轉印元件130上用合成方式產生原稿的復制件。
用附圖標記11指示的是二次轉印輥，其由軸承支撐，并平行于懸置中間轉印元件130的輥，且與中間轉印元件130的外表面的面向下的部分接觸。通過二次轉印偏壓源，向二次轉印輥11施加預設的二次轉印偏壓。通過按層地將不同顏色的多個單色調色劑圖像轉印到中間轉印元件130上而剛剛在該中間轉印元件130上產生的彩色圖像，以下面的方式轉印到記錄介質P上。也就是，記錄介質P是從供紙器盒10供給的，通過一對對準輥12傳輸，移動經過轉印部分進口引導件，并且以預定的定時傳遞到中間轉印元件130和二次轉印輥11之間的接觸壓合部分。在傳遞記錄介質P到接觸壓合部分的同時，開始施加來自偏壓施加電源的二次轉印偏壓。結果，以合成方式在中間轉印元件130上產生的彩色圖像通過二次轉印偏壓被轉印到記錄介質P上。
在初次轉印完成后，感光鼓3a、3b、3c和3d分別由清潔器4a、4b、4c和4d清潔(殘留在感光鼓3上的調色劑被清潔器4移除)，從而準備形成潛像的后續(xù)過程。通過放置一張與中間轉印元件130的表面接觸的清潔網19(非織物)，刮去留在中間轉印元件130上的調色劑和其他殘留物。
在彩色圖像(不同顏色的多個單色調色劑圖像)轉印以后，記錄介質P被引入定影設備9中。在定影設備9中，通過向記錄介質P施加熱和壓力，彩色圖像被定影到記錄介質P上。然后，記錄介質P通過片材出口63從圖像形成設備排出。
(定影設備)圖2是在本實施例中作為裝備有圖像加熱設備的定影設備的一個例子的定影設備的剖面圖，顯示了它的基本結構。該定影設備采用一對加熱輥，更加具體的是，作為圖像加熱元件的定影輥51和作為壓合部分形成元件的壓力輥52。當定影設備傳輸記錄介質P通過在兩個輥51和52之間形成的壓合部分時，通過施加熱和壓力到記錄介質P和在其上的調色劑來把調色劑定影到記錄介質P。該定影輥51由圓柱形金屬芯71和在金屬芯71的圓周面上形成的脫模層70構成。金屬芯71包含作為加熱裝置(熱源)的定影加熱器。壓力輥52(壓力施加元件)包括形式為一金屬棒的金屬芯73；形成在金屬芯73的圓周面上的耐熱橡膠層74；和形成在耐熱橡膠層74的圓周面上的作為表面層的脫模層75。彩色圖像形成設備的定影設備所使用的一些定影輥具有充滿硅油的硅橡膠層，或氟化橡膠層，以替代脫模層70作為表面層。本發(fā)明也適用于使用具有充滿硅油的硅橡膠層或氟化橡膠層(例如上文描述的壓力輥的那些層)的定影輥的定影設備。
定影設備配備有主熱敏電阻器57-A(第一溫度檢測元件)和副熱敏電阻器57-B(第二溫度檢測元件)。該主熱敏電阻器57-A放置為按照垂直于記錄紙傳輸方向的方向，與定影輥51的大致的中間區(qū)接觸或實質上接觸。圖3是顯示主熱敏電阻器57-A和副熱敏電阻器57-B按照垂直于記錄紙傳輸方向的方向相對于定影輥51的位置的示意圖。參照圖2，通過響應主熱敏電阻器57-A的輸出控制供給到主和副加熱器的功率，控制部分M(控制器)調節(jié)定影輥51的表面溫度。副熱敏電阻器57-B也連接到控制器M。但是，在本實施例中，副熱敏電阻器57-B用作為備用熱敏電阻器，其在例如當記錄紙纏繞定影輥51時，或當主熱敏電阻器57-A有問題時的情況下才使用。換句話說，一般，副熱敏電阻器57-B不用于控制供給到主和副加熱器的功率。
定影輥51的外徑是60mm。它的構成為由鋁形成的外徑為55.0mm的空心金屬芯；形成在金屬芯的圓周面上的、硬度是20°(JIS-A在負載為1kg下)和厚度為2.5mm的硅橡膠的橡膠層；形成在該橡膠層的圓周面上的、一片PFA管的PFA層，其厚度為50μm。在定影輥51的中空部分中，放置一對作為熱源的鹵素加熱器，該加熱器通過主熱敏電阻器57-A和未顯示的控制器來控制溫度。
壓力輥52的外徑是60mm。它的構成為由鋁形成的外徑為56.0mm的空心金屬芯73；形成在金屬芯73的圓周面上的、硬度是16°(JIS-A在負載1kg下)和厚度為2.0mm的硅橡膠的彈性層74；形成在彈性層的圓周面上的一片PFA管的PFA層，其厚度為50μm。該壓力輥52保持對定影輥51施加總壓力為500-1000N的壓力，因此形成在記錄紙傳輸方向上大致為10mm的接觸區(qū)(壓合部分)。定影設備構造成通過定影輥51的旋轉而使得壓力輥52旋轉。
作為加熱裝置的定影加熱器56是一熱源，通過控制器M(圖2)，基于主熱敏電阻器57-A的輸出來控制供給該加熱器的功率，以控制定影輥51的溫度。在該實施例中，定影加熱器56由兩個加熱器構成主加熱器和副加熱器。按照定影設備的寬度方向，也就是，定影輥51的縱向方向，定影輥51的主加熱器的中間部分的發(fā)熱量(熱容量)要大于定影輥51的縱向末端部分的發(fā)熱量，但是，定影輥51的副加熱器的縱向末端部分的發(fā)熱量(熱容量)要大于副加熱器的中間部分的發(fā)熱量。
接著，參照圖4和5，將描述在該實施例中的定影設備的定影加熱器的光分布。首先，參照圖4，主加熱器56-A發(fā)出的光量的分布曲線按照定影輥51的縱向方向是跨越中間的部分較高；跨越縱向末端的部分較低。另一方面，副加熱器56-B發(fā)出的光量的分布曲線是跨越中間的部分較低，如圖5所示；跨越縱向末端的部分較高。換句話說，主加熱器56-A和副加熱器56-B就光分布來說是互補的。
當給如上述構造的定影加熱器56的主加熱器56-A供電時，使定影輥51的中間部分比定影輥51的縱向末端部分具有更高的溫度，然而當給副加熱器供電時，使定影輥51的縱向末端部分比定影輥51的中間部分具有更高的溫度。因此，通過控制器M接通或關斷光分布不同的兩個加熱器，可獨立地控制定影輥51的縱向中間和定影輥51的縱向末端的溫度。
當在垂直于記錄介質傳輸方向的方向上的尺寸大于或小于正常尺寸的記錄介質的片上形成圖像時，根據在垂直于記錄介質傳輸方向的方向上記錄介質片的尺寸，可以通過控制器M調節(jié)主和副加熱器之間在它們保持接通的時間長度方面的比率。換句話說，使用上述結構配置，可能防止定影輥51的溫度分布(按照定影設備的寬度方向，也就是，定影輥的縱向方向)變得不均勻。
當定影設備保持待機時，自發(fā)熱輻射對定影設備的溫度的影響要大于當定影設備實際定影圖像時所產生的影響。因此，當定影設備保持待機時，在定影輥51的縱向末端部分和定影設備的框架之間的熱交換量要大于在定影輥51的縱向中間部分和定影設備的框架之間的熱交換量。此外，在定影輥51的縱向末端部分、周圍空氣和定影設備的框架之間的熱交換量要大于在定影輥51的縱向中間部分和周圍空氣等之間的熱交換量。換句話說，定影輥51的縱向末端部分的熱輻射的量大于定影輥51的縱向中間部分的熱輻射量。因此，在該實施例中，當定影設備保持待機或保持類似情形時，該副加熱器被啟動以防止定影輥51的末端部分的溫度變得低于定影輥51的中間部分的溫度。
比較而言，當打印圖像時，隨著記錄介質被傳輸以接觸定影輥51的縱向中間部分，熱量從定影輥51的縱向中間部分被帶走，然而，僅僅自發(fā)熱輻射從定影輥51的縱向末端部分帶走熱量。因此，當打印圖像時，定影輥51的縱向末端部分的溫度變得高于定影輥51的中間部分的溫度。當圖像形成在如下所述的記錄介質片上時，這種現象(下面稱為“路徑外溫度上升”)特別顯著，其中該記錄介質片在定影輥51的縱向方向上的尺寸小于正常尺寸。因此，該實施例中，當定影設備在如上述的情況下時，主加熱器被啟動以防止定影輥51的縱向末端部分的溫度變得高于定影輥51的中間部分的溫度。順便提到，如果必要，當定影設備保持待機或打印圖像時，兩個加熱器可以都啟動。
冷卻設備60裝備有用于冷卻定影輥51的冷卻風扇。它的冷卻運行被控制器M控制(它被接通或關斷)。當在記錄介質片上形成圖像時(其中該記錄介質片在按定影輥51的縱向方向上的尺度小于正常尺寸)，或在打印操作完成以后，該冷卻風扇可以用來防止定影輥51過熱。
在該實施例中的圖像形成設備是高速設備。因此，當該圖像形成設備用于連續(xù)打印非常大量的復制件時，定影輥51上不對應于記錄介質的路徑的部分的溫度變得高于定影輥51上對應于記錄介質的路徑的部分的溫度的上述現象更加明顯。因此，在該實施例中，冷卻設備60設置為使得它的冷卻能力在跨越對應于定影輥51的縱向末端部分的范圍內要比在對應于定影輥51的縱向中間部分的范圍內高。
接著，對定影輥51的定影溫度(目標溫度)進行說明。
在該實施例中，定影速度(定影輥51的圓周速度)設置為200mm/sec。此外，定影設備設計成當圖像形成設備在全彩模式下，也就是，用于形成全彩圖像的模式時，定影溫度設為190℃。當定影設備保持在上述條件下執(zhí)行成像操作時，得到優(yōu)質圖像，更具體說，得到通過60°光學系統(tǒng)測量的光澤度不小于30度的圖像。此外，這樣得到的圖像不存在到與色彩混合和光澤不均勻有關的問題。此外，甚至在圖像形成設備在卡片紙料(cardstock)模式下，也就是，用于打印厚記錄介質的模式時，定影設備也運行地非常良好。
另一方面，當定影速度設為上述數值時，在黑白模式，也就是形成黑白圖像的模式下的定影溫度設為160℃，以防止這樣的問題如果黑白圖像在和用于彩色模式的定影溫度相同的定影溫度下定影，那么產生在字符部分光澤度太高，因此就視覺識別來說較差的復制件。
因此，在該實施例中，黑白模式下的定影溫度設為160℃，其實質地低于190℃，以得到在視覺識別方面優(yōu)異的圖像，也就是其光澤度不超過20度的圖像。
由于上述原因，在本實施例中，用于全彩模式和卡片紙料模式的定影溫度設為190℃。此外，用于黑白模式和薄記錄介質模式的定影溫度設為160℃。
當具有如上述構造的定影設備的圖像形成設備接收到用于改變該設備的成像模式的命令時，特別地，當設備的成像模式轉換后的模式和該設備的成像模式轉換前的模式的定影溫度不相同時，正在進行的打印作業(yè)中斷，并且該設備的操作模式臨時轉換到調整模式(溫度改變模式)，在該模式下該設備不能用于打印。然后，當定影輥51的溫度穩(wěn)定到想要的定影溫度時，取消調整模式以使該設備準備好用于形成圖像。
接下來，將在有關隨著圖像形成設備的操作模式的改變后定影溫度改變的結果方面，描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例和本發(fā)明的比較實施例。
(比較實施例1)圖6是顯示當定影輥的目標溫度從190℃轉換到160℃而環(huán)境溫度是25℃時、由于自發(fā)熱輻射而發(fā)生的定影輥溫度的向下變化的曲線圖。實線代表定影輥的中間部分的溫度，虛線代表定影輥的末端部分的溫度。在初始期間，圖像形成設備處于待機狀態(tài)，控制定影輥的溫度以使得它的中間部分的溫度維持在190℃。當定影設備保持在這樣的條件下時，加熱器加熱停止大約兩分鐘，以使得熱從定影輥自發(fā)輻射。在大約兩分鐘后，定影輥的中間部分的溫度達到160℃，但是，定影輥的末端部分的溫度降到140℃，從而使得定影失敗。發(fā)生這種情況，是因為在定影輥的末端部分和定影設備框架之間的熱交換率高于在定影輥的中間部分和定影設備框架之間的熱交換率，并且在定影輥的末端部分和周圍空氣之間的熱交換率高于在定影輥的中間部分和周圍空氣之間的熱交換率。換句話說，這種情況發(fā)生，是因為定影輥的末端部分的熱輻射量高于定影輥的中間部分的熱輻射量。然后，該設備保持在待機模式，當該設備保持在待機模式時，定影輥的末端部分的溫度恢復到定影操作能夠令人滿意執(zhí)行的水平。在定影設備的定影溫度改變后，定影設備準備好圖像定影所需時間的總長度是四分鐘。
(比較實施例2)圖7是顯示在當定影輥的目標溫度從190℃轉換到160℃而環(huán)境溫度是25℃時、使用冷卻風扇冷卻定影輥的情況下發(fā)生的定影輥溫度的向下變化的曲線圖，如在第一比較實施例中那樣。在這種情況下，定影輥的中間部分的溫度在大約一分鐘內達到目標溫度160℃。但是，定影輥的末端部分的溫度降到135℃，因而導致定影失敗。當使用冷卻風扇的時候，定影輥的中間部分被快速冷卻。因此，定影輥的中間部分的溫度快速達到目標溫度。同樣，在這情況中，由于定影輥的末端部分和定影輥的中間部分之間在熱輻射量上的差異，定影輥的末端部分的溫度比定影輥的中間部分的溫度下降的更快。而且，因為按照定影輥的縱向方向冷卻風扇的冷卻能力的分布，在本比較實施例中定影輥的末端部分的溫度趨向于比第一比較實施例中下降更多。因此，在本比較實施例中，圖像形成設備(定影設備)在待機模式(定影輥加熱模式)下必須保持更長時間。從而，定影輥的末端部分的溫度恢復到目標溫度需要多用三分鐘。從而，在本比較實施例中，定影設備的目標溫度改變后，定影設備準備好圖像定影所需時間的總長度與第一比較實施例中的相同。
從而，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，基于定影設備的狀態(tài)，即，無論定影設備正實際用于圖像定影(定影輥在紙路徑外側的部分過熱的時間段)，還是正在轉換定影溫度(從較高的定影溫度到較低的定影溫度)，通過控制器M轉換冷卻設備的冷卻能力分布(按照定影輥的縱向方向)。更加具體的是，當定影設備的目標溫度改變時，通過控制器M轉換冷卻設備的冷卻能力分布，以使得冷卻設備的冷卻能力在跨越對應于定影輥的末端部分的范圍內，變得比在對應于定影輥的中間部分的范圍內低。至于轉換冷卻設備的冷卻能力分布的具體手段，由于該冷卻設備由多個冷卻風扇構成，這些風扇能夠通過控制器M單獨開啟或關閉，并沿定影輥的縱向方向排列，從而使得可通過單獨開啟或關閉該多個冷卻風扇，使該冷卻設備的冷卻能力分布改變。順便提到，對于實際定影操作，通過控制器M轉換冷卻設備的冷卻能力分布，從而使得冷卻設備的冷卻能力在跨越對應于定影輥的末端部分的范圍內變得比在對應于定影輥的中間部分的范圍內高。
當使用用于使冷卻設備在冷卻能力分布上轉換的結構配置時，防止定影輥的末端部分的溫度低于140℃。但是，在該第二比較實施例中使用的冷卻設備使用周圍空氣作為冷卻介質。從而，冷卻設備的冷卻能力分布的轉換不象預期改變定影輥的熱分布那樣有效。也就是說，隨著冷卻設備的冷卻效率在跨越對應于定影輥的末端部分的范圍內降低，在跨越對應于定影輥的中間部分的范圍內冷卻效率也降低。結果，在完成轉換定影設備的目標溫度的過程所需的時間的總長度方面，第二比較實施例比第一比較實施例僅縮短幾十秒。
因此，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，使用一種結構配置，例如接下來將描述的如下結構配置，來進一步改善根據本發(fā)明的定影設備(進一步減少完成轉換定影設備的目標溫度的過程所需的必要時間的總長度)。
(優(yōu)選實施例1)圖8是顯示在當本發(fā)明的該優(yōu)選實施例中的定影設備在環(huán)境溫度為25℃的情況下轉換目標溫度時發(fā)生的定影輥的溫度變化的曲線圖。在本實施例中，定影設備構造為使得定影輥的溫度能夠設置為預備設定155℃，其低于較低的目標溫度或160℃。
圖9是本發(fā)明的該優(yōu)選實施例中執(zhí)行的定影輥溫度控制序列的流程圖。
當運行模式轉換到調整模式時，顯示出運行模式剛好轉換到調整模式(S1)，在該調整模式中設備不能用于圖像形成。
接著，確定目標溫度是要增加還是降低(S2)。
如果確定目標溫度要增加，則確定定影輥的溫度是否已經達到較高的目標溫度，或190℃(S3)。當定影輥的溫度達到190℃時，使設備處于待機，并且取消“調整模式”的顯示(S4)，因此結束模式轉換過程。調節(jié)模式一結束，設備就準備好用于圖像形成。
另一方面，如果確定目標溫度要降低，加熱器關斷(S5)，目標溫度轉換到預備設定，或155℃(S6)。然后，冷卻風扇2打開(S7)。接著，確定定影輥的溫度是否已經達到155℃(S8)。在該優(yōu)選實施例中，在定影輥的溫度從190℃或較高的目標溫度降到155℃或預備設定以后，當定影輥的中間部分的溫度達到160℃時，確定該設備準備好用于打印。更具體地說，當定影輥的溫度達到155℃時，關閉冷卻風扇2(S9)，并且使用副加熱器開始定影輥的加熱(S10)。然后，確定定影輥的溫度是否達到160℃或者較低的目標溫度(S11)。如果確定定影輥的溫度已經達到160℃，則執(zhí)行步驟S4。
在該優(yōu)選實施例中，通過使用冷卻風扇2冷卻定影輥使得定影輥的溫度從190℃變化到155℃或者預備設定所需時間的長度大約是1分15秒。當定影輥的溫度達到155℃時，定影輥的末端部分溫度是135℃，其比第二比較實施例中的相應溫度低。
在冷卻風扇停止后，通過由副加熱器加熱，定影輥的縱向中間部分的溫度達到160℃所需的時間長度大約是55秒。當定影輥的縱向中間部分的溫度達到160℃時，定影輥的縱向末端部分的溫度已經恢復到大約160℃；換句話說，就圖像定影功能來說，定影輥的溫度分布已經沒有問題。在定影輥的目標溫度轉換以后，定影輥的溫度達到用于圖像定影的令人滿意的溫度水平所需的時間總長度(從運行模式被轉換到調整模式被取消的時間長度)是大約2分鐘，這大大短于根據背景技術的定影設備所需的時間。換句話說，本發(fā)明的該優(yōu)選實施例使得下面兩個目標變得可能，一個目標是將定影輥的溫度快速改變到較低的目標溫度，另一個目標是使得定影輥的溫度分布(按照定影輥的縱向方向，或定影設備的寬度方向)滿足圖像定影的要求。
在本優(yōu)選實施例中，當定影設備轉換到目標溫度時，定影輥的末端部分的溫度暫時降到一個低于比較實施例中的溫度的水平。但是，該優(yōu)選實施例中定影輥的溫度恢復到新目標溫度所需的時間長度短于比較實施例。因此，完成改變定影輥的目標溫度的過程所需的時間總長度較短。在兩個比較實施例中，一旦定影輥的溫度達到160℃或較低的目標溫度，該設備就處于待機，并且通過接通或關斷副加熱器來控制定影輥的溫度。在這些情況下，在定影輥的末端部分的溫度恢復之前，定影輥的中間部分的溫度也增加了。因此，當定影輥的溫度達到160℃或新的目標溫度時，加熱器關斷。因此，加熱器保持接通的時間長度的總計數值按照占空來說比等于30％，使得難以恢復定影輥的末端部分的溫度。
比較而言，在該優(yōu)選實施例中，在定影輥的溫度恢復到新的目標溫度之前，定影輥的溫度允許暫時降到低于160℃的預備設定或者定影輥的新的目標溫度。換句話說，在該優(yōu)選實施例中，并非一旦定影輥的溫度達到較低的目標溫度，用于冷卻定影輥的操作就停止；冷卻操作繼續(xù)，直至定影輥的溫度降到預定溫度水平。也就是，在該優(yōu)選實施例中，在用于加熱操作的較低的定影溫度(目標溫度)和預備溫度設定之間的差異是作為溫度控制容限得到的。因此，當加熱定影輥以使定影輥的溫度從預備溫度水平增加到較低定影溫度時，副加熱器響應主熱敏電阻器的輸出而接通或關斷。
副加熱器構造為使得它的縱向末端部分的加熱性能高于它的中間部分的加熱性能；中間部分能夠產生一定的熱量，雖然不如末端部分那么多。另外，存在上文描述的溫度控制容限。因此，可使得定影輥的縱向中間部分與定影輥的縱向末端部分在大致相同的時間達到較低的目標溫度，而不會引起定影輥的縱向中間部分的溫度被副加熱器加熱得過分高的問題。換句話說，在定影輥的縱向中間部分從155℃恢復到160℃的時間段內，副加熱器按100％的占空比保持接通，使得可以比所述比較實施例更快地增加定影輥的末端部分的溫度。
順便提到，關于第一和第二比較實施例，在定影輥的中間部分的溫度降到目標溫度以后，可以接通副加熱器而不管定影輥的中間部分的溫度如何，以便僅僅增加定影輥的末端部分的溫度。但是，該方法需要定影設備構造成不管主熱敏電阻器的輸出如何，副加熱器的運行都能被控制(副加熱器能夠被接通或關斷)。在提供這樣的結構配置的情況下，周圍條件的改變、電壓的變化、關于加熱器的電源的制造誤差等等可引起設備的溫度不正常的上升。由于這些原因，使用例如這樣一種結構配置是不明智的。
基于上面給出的觀點，使用第一優(yōu)選實施例中的結構配置，與比較實施例中的設定相比，其可顯著地減少定影輥的溫度分布變?yōu)闈M足圖像定影所需的時間長度。
如上面描述的，在本優(yōu)選實施例中的結構配置使得可防止圖像加熱元件的溫度分布(按照縱向方向)變得不均勻，同時減少在改變定影設備的目標溫度的時候出現的停機時間(圖像形成是不可能的時間段)。
(實施例2)圖10是顯示在本發(fā)明該優(yōu)選實施例中的定影設備在連續(xù)生成多個尺寸為A4R的復制件的成像操作完成以后立刻轉換目標溫度的時候發(fā)僧的定影輥的溫度變化的曲線圖。圖11是在該優(yōu)選實施例中被執(zhí)行以改變定影設備的定影溫度的控制序列的流程圖。在該實施例中，預備溫度不設定為155℃。作為可替換方案，在定影輥的溫度達到較低的目標溫度以前，該作為短時間溫度的預備溫度基于由副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度而立刻被調整。
因此，甚至當運行模式轉換，同時定影輥的末端部分的溫度實質地高于定影輥的中間部分的溫度的時候，例如在大量的記錄介質的小片連續(xù)傳輸通過定影設備的成像操作剛剛完成以后，在定影輥冷卻后該定影輥的末端部分的溫度高于第一優(yōu)選實施例中的相應溫度。因此，可設定預備溫度為比在第一優(yōu)選實施例中更高的數值。因此，可進一步減小完成轉換定影輥的目標溫度的過程所需的總時間長度。
參照圖10，緊接著在定影輥的目標溫度轉換前，連續(xù)生成小的印刷物。因此，定影輥的末端部分的溫度已經上升到205℃。如果在這樣的條件下目標溫度改變，那么在目標溫度改變以后，當定影輥的溫度達到接近160℃或該目標溫度時，定影輥的末端部分的溫度比在第一優(yōu)選實施例中定影輥的末端部分的溫度要高。
因此，當由主熱敏電阻器檢測到的溫度水平變?yōu)?70℃時，基于由副熱敏電阻器檢測到的溫度水平來調節(jié)預備溫度。更加具體的是，當由主熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度水平為170℃時，由副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度是160℃，并且預備溫度設為157℃。其后，執(zhí)行和在第一優(yōu)選實施例中相同的控制序列。在改變溫度以后，滿足得到令人滿意的圖像定影的要求所必需的總時間長度大致是1分30秒。換句話說，該優(yōu)選實施例也可完成兩個目標快速完成改變目標溫度的過程的目標，和使得定影輥的溫度分布(按照定影輥的縱向方向)滿足圖像定影的要求的目標。
接著，參照圖11，將描述該優(yōu)選實施例中的控制順序。和第一優(yōu)選實施例中相似的控制步驟被給予和用于第一優(yōu)選實施例的控制步驟的描述的附圖標記一樣的附圖標記，并且將不再對這些附圖標記進行說明。
在操作模式變換以后執(zhí)行的步驟S1-S5和在第一優(yōu)選實施例中的步驟相同。
在該優(yōu)選實施例中，在加熱器關斷(S5)后，打開冷卻風扇(S21)。然后，確定定影輥的溫度是否已經到達170℃(S22)。如果定影輥的溫度已經到達170℃，那么確定通過副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度是否不低于165℃(S23)。如果通過副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度不低于165℃，那么確定定影輥的溫度是否已經達到157℃(S24)。如果已經達到，則關閉冷卻風扇(S9)。步驟S9以后的控制序列和在第一優(yōu)選實施例中的相應控制序列相同。
如果在步驟S23中確定通過副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度不超過165℃，那么確定通過副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度是否不低于155℃(S25)。如果在步驟S25中確定通過副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度不低于155℃，那么確定定影輥的溫度是否已經到達154℃或者預備溫度(S26)。如果它已經到達154℃，那么執(zhí)行步驟S9。
如果在步驟S25中確定通過副熱敏電阻器檢測到的定影輥的溫度不超過155℃，那么確定定影輥的溫度是否已經到達151℃或者預備溫度(S27)。如果在步驟S27中確定定影輥的溫度已經到達151℃，那么執(zhí)行步驟S9。
順便提到，在上面描述的本發(fā)明的該優(yōu)選實施例中，冷卻設備設置在定影輥附近，并且冷卻空氣直接吹向定影輥。但是，定影設備可以如下構造冷卻設備放置在壓力輥附近以冷卻壓力輥，從而使得旋轉接觸該壓力輥的定影輥通過壓力輥冷卻。
此外，在上面描述的優(yōu)選實施例中，圖像加熱元件的實例是定影輥。但是，圖像加熱元件可以是環(huán)形帶的形式。
同樣在上面描述的優(yōu)選實施例中，圖像加熱設備的實例是定影設備。但是，本發(fā)明同樣適用于下列設備用于臨時把調色劑圖像臨時定影到記錄介質上的設備；和在調色劑圖像已經臨時定影到記錄介質后、通過再加熱調色劑圖像來提高調色劑圖像光澤度的設備。
雖然已經參照在這里披露的構造描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于所公布的細節(jié)，并且本申請試圖覆蓋符合這些改進的目的或者在所附權利要求的范圍內的改進或變化。
權利要求
1.一種圖像加熱設備，包括可轉動的加熱元件，用于在壓合部分中加熱記錄材料上的圖像；加熱器，用于加熱所述圖像加熱元件；冷卻裝置，用于冷卻所述圖像加熱元件；其中當所述圖像加熱元件的目標溫度改變?yōu)榈陀谠撃繕藴囟鹊牡蜏囟葧r，所述設備在一種模式下運行，在該模式下所述圖像加熱元件的溫度通過所述冷卻裝置降低到低于所述低溫度的轉換溫度，然后通過所述加熱器使所述圖像加熱元件的溫度上升到該低溫度。
2.根據權利要求1的設備，其中在所述設備的運轉被改變到所述模式的期間，圖像加熱操作是禁止的。
3.一種圖像加熱設備，包括可轉動的加熱元件，用于在壓合部分中加熱記錄材料上的圖像；加熱器，用于加熱所述圖像加熱元件，所述加熱器按照其寬度方向，在該圖像加熱元件的兩端部分具有比在該圖像加熱元件的中間部分高的加熱功率；傳感器，用于感測所述圖像加熱元件的溫度；控制器，用于基于所述傳感器的輸出來控制提供給所述加熱器的電功率；冷卻裝置，用于冷卻所述圖像加熱元件；其中當所述圖像加熱元件的目標溫度改變?yōu)榈陀谠撃繕藴囟鹊牡蜏囟葧r，所述圖像加熱元件的溫度通過所述冷卻裝置降低到低于所述低溫度的轉換溫度，然后，通過所述加熱器，使所述圖像加熱元件的溫度上升到該低溫度。
4.根據權利要求3的設備，其中所述傳感器放置在用于感測所述圖像加熱元件的中間部分的溫度的位置。
5.根據權利要求3的設備，其中轉換溫度是可變的。
6.根據權利要求3的設備，進一步包括附加加熱器，所述附加加熱器按照其寬度方向，在該圖像加熱元件的中間部分具有比在其兩端部分高的加熱功率。
7.一種圖像加熱設備，包括可轉動的加熱元件，用于在壓合部分中加熱記錄材料上的圖像；加熱器，用于加熱所述圖像加熱元件；冷卻裝置，用于冷卻所述圖像加熱元件；控制器，用于按照所述圖像加熱元件的寬度方向，在用于所述圖像加熱元件的目標溫度改變?yōu)榈蜏囟鹊姆菆D像加熱操作的冷卻和用于圖像加熱操作的冷卻之間轉換所述冷卻裝置的冷卻功率。
8.根據權利要求7的設備，其中對于非圖像加熱操作，所述控制器按照其寬度方向，在該圖像加熱元件的兩端部分提供比在其中間部分更小的冷卻功率，對于圖像加熱操作，所述控制器在所述圖像加熱元件的中間部分提供比在其兩端部分小的冷卻功率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像加熱設備，包括可轉動的加熱元件，用于在壓合部分中加熱在記錄材料上的圖像；加熱器，用于加熱所述圖像加熱元件；冷卻裝置，用于冷卻所述圖像加熱元件，其中當圖像加熱元件的目標溫度改變?yōu)榈陀谀繕藴囟鹊牡蜏囟葧r，該設備在一種模式下運行，在該模式下，圖像加熱元件的溫度通過所述冷卻裝置降低到低于該低溫度的轉換溫度，然后通過加熱器把圖像加熱元件的溫度上升到該低溫度。
文檔編號G03G15/20GK1932687SQ20061013885
公開日2007年3月21日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權日2005年9月13日
發(fā)明者中山敏則 申請人:佳能株式會社