專利名稱：定影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有定影裝置的圖像形成裝置，該定影裝置將由電攝影記錄方式·靜電記錄方式等適當?shù)某上穹绞剿傻恼{(diào)色劑像熱定影在轉(zhuǎn)印紙·感光紙·靜電記錄紙等記錄材料上。
背景技術(shù)：
在以往的復印機或打印機等圖像形成裝置中，廣泛使用了這樣的定影裝置為了將記錄材料上的沒有定影的調(diào)色劑像定影在記錄材料上，通過由定影輥和加壓輥所形成的夾持輸送記錄材料的輥隙部，由熱和壓力來進行定影。
圖11是表示以往的輥式定影裝置的剖面的圖。101是定影輥，102是加壓輥。這些輥按預定的圓周速度沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。通過以預定的推壓力推壓這兩個輥101和102，形成了夾持輸送記錄材料的輥隙部N。在定影輥101，向構(gòu)成為筒狀的由金屬等所形成的金屬芯103中插入設(shè)置了鹵素加熱器等加熱器105。通過通電，此加熱器105發(fā)熱，金屬芯被加熱。進而，熱從金屬芯傳遞到加熱器105，加熱定影輥101的表面。在對應于定影輥101的縱向大致中央的位置處，所配置的檢測定影輥101的表面溫度的主溫度傳感器107檢測定影輥101的表面溫度，該檢測溫度被輸入到控制電路110?？刂齐娐?10控制對于加熱器105的電功率供給電路111，使得從主溫度傳感器107所得到的檢測溫度成為預先設(shè)定的溫度。另外，108是配置在定影輥101的端部(非過紙區(qū)域)的副表面溫度傳感器，是為了預先防止由于主溫度傳感器107的故障等原因定影輥過度加熱而使定影裝置發(fā)生故障的裝置。
圖12表示在以往的例子中的通入電源時的復印機或者打印機的時序圖。201表示打印機的可開始打印的狀態(tài)。從電源通入時刻203開始，打印機進入到將定影輥的表面溫度加熱到可定影的溫度的預熱操作，在時刻204轉(zhuǎn)移到可打印狀態(tài)。
另一方面，202是表示圖11所示的定影裝置的定影輥101和加壓輥102的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的時序圖。為了向定影輥整體均勻地傳遞熱并向加壓輥傳遞定影輥的熱，定影輥101和加壓輥102在主溫度傳感器107的檢測值達到可開始打印的溫度的可打印時刻204為止，一邊旋轉(zhuǎn)定影輥和加壓輥一邊持續(xù)加熱。
在這樣的結(jié)構(gòu)中，取決于電源通入時的定影輥或者加壓輥的狀態(tài)，存在著定影輥的溫度轉(zhuǎn)移到可打印溫度成為打印開始時刻204時，即使加壓輥的表面變熱，但加壓輥整體沒有變熱的情況。其結(jié)果，存在即使是在到達了可打印時刻204后，稍過一會兒，表面的熱量從加熱輥放出，不能滿足定影性的情況。為此，如日本專利中請公開特開平10-142999號公報所記載的那樣，在可打印時刻204后，進一步控制預定溫度一定時間并進行旋轉(zhuǎn)，由此可以加熱加壓輥整體。此外，在日本專利申請公開特開平5-333624號公報中，記載有加壓輥內(nèi)具有鹵素等加熱器的結(jié)構(gòu)，但是即使是這樣的結(jié)構(gòu)，在限定了可使用的電功率的情況下，由于不能提供充分的電功率給加壓輥一方的加熱器，所以僅僅靠此加熱器不能充分地將加壓輥加熱，又有利用日本專利申請公開特開平10-142999號公報的結(jié)構(gòu)。但是，在將可打印時刻204后的旋轉(zhuǎn)時間固定的方法中，取決于環(huán)境，存在著沒有完全將加壓輥加熱的情況，或者盡管加壓輥已經(jīng)充分加熱，無謂地進行空旋轉(zhuǎn)，消費電功率增大的問題。另一方面，在日本專利申請公開特開昭62-87909號公報中，記載有根據(jù)起動時間中的一部分的溫度上升率來決定起動操作中的空旋轉(zhuǎn)時間的方法。但是，如果按一部分的時間來進行判斷的話，則在加壓輥的表面變熱，但金屬芯部分較冷的情況下，不能正確地判斷加壓輥的變熱情況。為此，希望在起動時間中把握將加壓輥加熱何種程度，由此來決定空轉(zhuǎn)時間。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于防止起動后的定影不良。
本發(fā)明的其他目的是謀求縮短起動時間。
為此，本發(fā)明提供一種利用熱將記錄材料上的調(diào)色劑像進行定影的定影裝置，包括具有發(fā)熱體，進行接觸并可旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體對；通電控制裝置，對發(fā)熱體的通電進行控制使得至少1個旋轉(zhuǎn)體的溫度成為設(shè)定溫度；以及旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定裝置，基于預熱操作的時間來設(shè)定從預熱操作轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)后進行上述通電控制、并從預熱操作時的旋轉(zhuǎn)起連續(xù)使旋轉(zhuǎn)體對進行旋轉(zhuǎn)的時間。
本發(fā)明的其他目的通過以下的說明會弄明白。


圖1是說明第1實施方式的圖像形成裝置的圖。
圖2是說明第1實施方式的定影裝置的圖。
圖3是說明第1實施方式的圖像形成裝置的控制電路的圖。
圖4是說明第1實施方式的圖像形成裝置控制電路的ROM以及RAM圖表的圖。
圖5是說明第1實施方式的定影裝置的控制算法的圖。
圖6是說明第1實施方式的圖像形成裝置的狀態(tài)和定影裝置控制溫度的圖。
圖7是說明第1實施方式的圖像形成裝置的定影加熱器接通序列的圖。
圖8是表示第1實施方式的圖像形成裝置從通入電源開始到打印結(jié)束為止的時序的圖。
圖9是說明第1實施方式的圖像形成裝置的定影輥空旋轉(zhuǎn)時間決定例程的圖。
圖10是第2實施方式的定影裝置的剖面圖。
圖11是說明以往例中的圖像形成裝置的定影裝置的剖面圖。
圖12是表示以往例中的圖像形成裝置從通入電源到打印結(jié)束為止的時序的圖。
具體實施形式[第1實施方式](1)圖像形成裝置例圖1表示本實施方式的圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)概略圖。本實施例的圖像形成裝置是使用了中間轉(zhuǎn)印帶的串列式(tandem)的電攝影彩色圖像形成裝置。由于此圖像形成裝置自身屬于公知的范圍，故限于簡單的說明。
1R是進行原稿的復印操作時的原稿讀取單元。1P是圖像輸出單元，大致由圖像形成單元10(4個工位a，b，c，d并排設(shè)置，并且其結(jié)構(gòu)相同)，供紙單元20，中間轉(zhuǎn)印單元30，定影單元40以及控制單元(未圖示)所構(gòu)成。
進而，詳細地說明各個單元。圖像形成單元10由如下所述的結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。作為像載置體的感光鼓11a，11b，11c，11d分別在其中心進行樞支，并沿箭頭方向進行驅(qū)動。與感光鼓11a～11d的外圓面相對，在其旋轉(zhuǎn)方向上配置有將感光鼓帶電到預定電位的作為帶電構(gòu)件的一次帶電器12a，12b，12c，12d，在感光鼓上形成靜電像的光學系統(tǒng)13a，13b，13c，13d以及在感光鼓上形成調(diào)色劑像的顯影裝置14a，14b，14c，14d。在一次帶電器12a～12d處，給予感光鼓11a～11d的表面以均勻的帶電量的電荷。
其次，通過由掃描器13a～13d，將根據(jù)記錄圖像信號調(diào)制后的例如激光束等光線在感光鼓11a～11d的表面進行曝光，并在此處形成靜電潛像。進而，由分別收存有黃，青，品紅，黑4種顏色的調(diào)色劑(顯影劑)的顯影裝置14a～14d將上述靜電潛像進行顯影。在將顯影后的可視圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體的圖像轉(zhuǎn)印區(qū)域Ta，Tb，Tc，Td的下游一側(cè)，由清潔裝置15a，15b，15c，15d將沒有轉(zhuǎn)印到記錄材料(轉(zhuǎn)印材料)上的殘存在感光鼓11a～11d上的調(diào)色劑刮落對感光體表面進行清掃。通過以上所示的處理依次形成了各調(diào)色劑的圖像。
供紙單元20由下述部件構(gòu)成用于收存記錄材料410的供紙盒21a，21b和手送托盤27，用于從供紙盒內(nèi)或者手送托盤將記錄材料410一張一張地送出的搓紙輥22a，22b以及26，用于把從各搓紙輥送出的記錄材料410輸送到定位輥的供紙輥對23和供紙導向器24，以及用于根據(jù)圖像形成單元的圖像形成時序，將記錄材料410送出到二次轉(zhuǎn)印區(qū)域Te的定位輥25a，25b。
關(guān)于中間轉(zhuǎn)印單元30進行詳細說明。中間轉(zhuǎn)印帶31(作為其材料，例如使用聚對苯二甲酸乙二醇脂[PET]或聚偏氟乙烯[PVdF])，張設(shè)在向中間轉(zhuǎn)印帶31傳遞驅(qū)動的驅(qū)動輥32、由彈簧(未圖示)的加載給予中間轉(zhuǎn)印帶31以適當?shù)膹埦o力的張緊輥33、夾著轉(zhuǎn)印帶31與二次轉(zhuǎn)印區(qū)域相對的從動輥34上。這些之中，在驅(qū)動輥32和從動輥34之間形成一次轉(zhuǎn)印平面A。驅(qū)動輥32在金屬輥的表面涂上數(shù)mm厚的橡膠(聚氨酯橡膠或氯丁橡膠)來防止和轉(zhuǎn)印帶之間的滑動。驅(qū)動輥32由步進電機(未圖示)進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在各感光鼓11a～11d與中間轉(zhuǎn)印帶31相對的一次轉(zhuǎn)印區(qū)域Ta～Td，并且在中間轉(zhuǎn)印帶31的下面，配置有一次轉(zhuǎn)印刮板35a～35d。與從動輥34相對配置有二次轉(zhuǎn)印輥36，并通過與中間轉(zhuǎn)印帶31的輥隙部形成了二次轉(zhuǎn)印區(qū)域Te。二次轉(zhuǎn)印輥36相對中間轉(zhuǎn)印帶31被附加以適當?shù)膲毫?。另外，在中間轉(zhuǎn)印帶31上的、二次轉(zhuǎn)印區(qū)域的下游，配置有用于清潔中間轉(zhuǎn)印帶31的圖像形成面的清潔裝置50。此清潔裝置50由清潔刮板51(作為材料，使用了聚氨脂橡膠)和收存廢調(diào)色劑的廢調(diào)色劑盒52所構(gòu)成。
定影單元40如下面的(2)項所述那樣，由下面的部件所構(gòu)成內(nèi)部具備有作為發(fā)熱體的鹵素加熱器等的熱源的、作為旋轉(zhuǎn)體的定影輥401，加壓于定影輥401的作為旋轉(zhuǎn)體的加壓輥402，用于將記錄材料410引導向作為旋轉(zhuǎn)體的定影輥對所形成的定影輥隙部的記錄材料入口導向器43，另外，用于把從定影輥對所排出的記錄材料410進而引導到裝置外部的內(nèi)排紙輥44，外排紙輥45。
控制單元由用于控制上述各單元內(nèi)的機構(gòu)的操作的控制基板70和電機驅(qū)動裝置基板(未圖示)等所構(gòu)成。
下面結(jié)合裝置的操作進行說明。當發(fā)出了圖像形成操作開始信號時，首先由搓紙輥22a將記錄材料410從供紙盒21a一張一張地送出。隨后，由供紙輥對23將記錄材料410引導在供紙導向器24之中并被輸送到定位輥25a，25b。此時定位輥25處于停止狀態(tài)，紙前端接觸到輥隙部。隨后，與圖像形成單元開始圖像形成的時刻相配合，開始旋轉(zhuǎn)定位輥。此旋轉(zhuǎn)時期，其時序設(shè)定得使記錄材料410和由圖像形成單元一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶上的調(diào)色劑像在二次轉(zhuǎn)印區(qū)域Te剛好一致。
另一方面在圖像形成單元，當發(fā)出圖像形成操作開始信號時，利用上述處理在中間轉(zhuǎn)印帶31的旋轉(zhuǎn)方向上的最上游的感光鼓11d上形成的調(diào)色劑像，經(jīng)施加有高電壓的一次轉(zhuǎn)印用帶電器35d，在一次轉(zhuǎn)印區(qū)域Td被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶31上。一次轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑像被輸送到下一個一次轉(zhuǎn)印區(qū)域Tc。在此處，在各圖像形成單元之間延遲調(diào)色劑像被輸送的時間來進行圖像形成，在前一個圖像的上面調(diào)整定位來轉(zhuǎn)印下一個調(diào)色劑像。以下也反復進行相同的工序，最后，4種顏色的調(diào)色劑像被一次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶31上。
隨后，當記錄材料410進入到二次轉(zhuǎn)印區(qū)域Te，與中間轉(zhuǎn)印帶31接觸時，按照記錄材料410的通過時序，對二次轉(zhuǎn)印輥36施加高電壓。之后將根據(jù)上述的處理形成在中間轉(zhuǎn)印帶31上的4種顏色的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到記錄材料410的表面。隨后，記錄材料410由輸送導向器43被正確地引導到定影輥的輥隙部。借助定影輥對41A，41B的熱和輥隙部的壓力將調(diào)色劑像定影在記錄材料的表面。其后，由內(nèi)外排紙輥44，45進行輸送，紙被排出到機外的排紙托盤48。
(2)定影裝置40圖2是本實施例的定影裝置40的結(jié)構(gòu)概略圖。401是定影輥，402是加壓輥。此兩個輥401·402例如以50kgf的預定的推壓力進行壓接使得形成定影輥隙部N，并沿箭頭方向以預定的圓周速度例如300mm/sec的速度對其進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。定影輥401在構(gòu)成為筒狀的由鐵等金屬構(gòu)成的厚度為1.5mm的金屬芯403的內(nèi)部插入配置有第1和第2定影加熱器(鹵素加熱器等)405·406。通過進行通電，此定影輥405·406發(fā)熱，加熱金屬芯403。并且，在金屬芯的外層有厚度為2.3mm的、作為彈性層的由硅橡膠所形成的橡膠層。進而，在橡膠層的外層設(shè)有由氟化乙烯樹脂所構(gòu)成的厚度為50μm的脫模層。
作為溫度檢測體的主溫度傳感器408，配置得用于檢測定影輥401的縱向大致中央的位置的定影輥401的表面溫度。作為該主溫度傳感器408輸出的檢測溫度信息經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器608輸入到控制電路(CPU)601。CPU601基于從主傳感器408得到的檢測溫度信息，對于定影加熱器405·406控制由電功率供給電路421向加熱器供給的通電量使得定影輥401的表面溫度成為預先設(shè)定的設(shè)定溫度。也即是控制定影加熱器405·406的接通使得定影輥401的表面溫度保持在預定溫度。在本實施例中，第1定影加熱器405(主加熱器)能夠向定影輥401的中央部分提供發(fā)熱量比兩端部多的熱。第2定影加熱器406(副加熱器)設(shè)定了加熱器的發(fā)熱分布使得向定影輥401的兩端部提供發(fā)熱量比中央部分多的熱。并且，第2定影加熱器406的接通控制是根據(jù)所過紙的記錄材料410的寬度，從多個接通時的占空做出選擇來進行控制的。
CPU601經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器608將上述主溫度傳感器408和副傳感器409的模擬輸出值變換成數(shù)字數(shù)據(jù)，來測量定影輥表面的溫度。通過如上述那樣由2個405·406構(gòu)成的定影加熱器，不僅可以提高定影輥401的熱量，還可以防止在將用紙寬度窄的用紙進行定影時，用紙不通過的定影輥的端部的溫度異常升溫的情況。409是對應于定影輥401的端部(非過紙區(qū)域)配置的副表面溫度傳感器，該溫度傳感器409的檢測溫度信息輸入到CPU601。在從該溫度傳感器409得到的輸入檢測溫度信息超出預定的極限溫度時，CPU601緊急切斷對于定影加熱器405·406的電功率供給。也即是副表面溫度傳感器409起到如下作用，在由于主溫度傳感器408的故障而變得不能正確讀取定影輥表面溫度時，事先防止定影輥被過度加熱而使定影裝置發(fā)生故障。
402是用于壓接定影輥401并形成夾持輸送記錄材料的定影輥隙部N的、作為加壓旋轉(zhuǎn)體的加壓輥。加壓輥402以由鐵等金屬所形成的厚度為2.5mm的金屬芯為基層，在金屬芯的上層是由硅橡膠等形成的作為彈性層的厚度為2.3mm的橡膠層，在橡膠層的上層是由氟化乙烯樹脂所形成的50μm厚的脫模層。像這樣，記錄材料410在由定影輥401和加壓輥402的壓接部所形成的定影輥隙部被夾持輸送并通過時，向調(diào)色劑提供熱使得記錄材料410上的調(diào)色劑像定影在記錄材料410上。
407是插入配置到加壓輥402的構(gòu)成為筒狀的金屬芯404的內(nèi)部的、作為發(fā)熱體的保溫加熱器(鹵素加熱器)，在打印待機中，對該保溫加熱器進行電功率供給控制。也即是該保溫加熱器404在打印待機中，通過金屬芯404向加壓輥402傳導一定量的熱，對加壓輥進行保溫，可以保持待機狀態(tài)中的備用時的加壓輥的熱。此保溫加熱器由于圖像形成裝置主體的可使用電功率是有限的，所以發(fā)熱量設(shè)定得小。
M是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動定影輥401加壓輥402的定影電機，是由CPU601經(jīng)由控制器422來進行驅(qū)動的。423是檢測打印機內(nèi)的溫度·濕度的環(huán)境傳感器，將由打印機內(nèi)的環(huán)境傳感器423檢測的溫度·濕度信息輸入到CPU601?？刂蒲b置的CPU601具有預測定影裝置的儲蓄熱量，特別是旋轉(zhuǎn)體的儲蓄熱量的儲蓄熱量預測功能單元A，設(shè)定定影裝置的空轉(zhuǎn)時間，特別是旋轉(zhuǎn)體對的空轉(zhuǎn)時間的空轉(zhuǎn)時間設(shè)定單元B，和按空轉(zhuǎn)時間設(shè)定單元B所決定的時間，執(zhí)行空轉(zhuǎn)的空轉(zhuǎn)執(zhí)行功能單元C等。
圖3是表示控制本實施例的圖像形成單元的控制器的結(jié)構(gòu)的框圖，由CPU601，圖像讀取器控制單元602，圖像信號控制單元603，打印機控制單元604，ROM605，RAM606，操作面板控制單元607等所構(gòu)成。
CPU601通過執(zhí)行保存在ROM605上的程序，經(jīng)讀取器控制單元602來控制原稿讀取單元1R。
圖像信號控制單元603存儲從原稿讀取單元1R讀取的原稿的圖像數(shù)據(jù)，或者是通過網(wǎng)絡輸入到圖像信號控制單元603的圖像數(shù)據(jù)，并將打印數(shù)據(jù)輸出到打印機控制單元604。
CPU601通過操作面板控制單元607來控制操作面板(未圖示)。
圖4是說明ROM605和RAM606的區(qū)域分配的圖。701是保存在ROM605上的數(shù)據(jù)，由保存程序的區(qū)域703，保存程序執(zhí)行所需要的固定參數(shù)的區(qū)域704，定影電機空轉(zhuǎn)時間表705，以及用于從上述空轉(zhuǎn)時間表決定空轉(zhuǎn)時間的預熱時間閾值數(shù)據(jù)706所構(gòu)成。
702是RAM606的區(qū)域分配，由程序執(zhí)行所需要的堆棧區(qū)域707，變量區(qū)域708，以及保存測定后的預熱旋轉(zhuǎn)時間的變量區(qū)域709所構(gòu)成。
利用圖5對CPU601控制的由圖1所示的定影裝置40的溫度控制算法進行說明。
首先，通入電源后，在801，將預熱操作時的目標溫度的初期值190℃保存在定影裝置的控制目標溫度保存變量Tref。在定影輥的溫度到達此溫度后，預熱操作結(jié)束，轉(zhuǎn)移到可形成圖像的狀態(tài)。其次，在802，參照圖6所示的圖表，依照圖像形成裝置的狀態(tài)，改變控制目標溫度Tref(803)。其次，將由A/D轉(zhuǎn)換器608變換了的溫度傳感器408的輸出值的值保存在Tsns(804)。其次，在805，比較控制溫度Tref和檢測溫度Tsns(805)，如果Tsns在Tref以下，由圖7所示的加熱器的接通程序?qū)Φ?·第2定影加熱器405，406進行接通控制(807)。另一方面，當Tsns超過Tref時，在806，第1·第2定影加熱器405，406不接通。
圖6是表示圖像形成裝置的狀態(tài)和Tref的設(shè)定值的關(guān)系的圖表。901是表示在向著可形成圖像的狀態(tài)的準備操作中的預熱時的控制溫度，是圖像形成裝置40在預熱中的狀態(tài)。902表示打印開始時的控制溫度。903是打印結(jié)束時的控制溫度，等于預熱時的開始溫度。另外，在由于用紙卡紙等原因，有必要緊急停止圖像形成裝置時，通過將控制溫度設(shè)定在0℃來進行控制使得加熱器不接通。另外，CPU也進行使定影輥401和加壓輥402旋轉(zhuǎn)的控制。
圖7說明在圖5中所述的定影加熱器的接通程序。在1001，判斷圖像形成裝置是否已成為可定影的狀態(tài)的可形成圖像的狀態(tài)。在可形成圖像并且正在等待圖像形成信號的備用(standby)狀態(tài)時，為了防止圖像形成裝置內(nèi)部的機內(nèi)溫度的上升，以及降低電功率消耗，將第1定影加熱器405關(guān)斷，只將第2定影加熱器406接通(1002)。另一方面，在備用狀態(tài)以外的場合，由于有必要對定影輥給予足夠的熱量，所以使定影加熱器405，406都接通(1003)。
圖8表示本實施例中從通入電源開始到打印結(jié)束時為止的定影裝置的控制時序圖。501表示打印機處于備用狀態(tài)。從通入電源的時刻503開始打印機進入到預熱操作，在時刻504轉(zhuǎn)移到備用狀態(tài)。
另一方面，502是表示由圖2所示的定影裝置的定影輥401和加壓輥402的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的時序圖。定影輥401和加壓輥402，為了向定影輥整體均勻地傳送熱并且很快地提高輥表面的溫度，在通入電源后，到成為備用狀態(tài)的可打印時刻504為止，一邊旋轉(zhuǎn)定影輥和加壓輥，一邊對其持續(xù)加熱。在本實施例，通入電源后定影輥和加壓輥開始旋轉(zhuǎn)，但是也可以采用在定影輥的表面溫度達到預定的溫度之前在停止的狀態(tài)加熱定影輥，在達到預定的溫度后開始進行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)程序。
其次，CPU601計數(shù)從通入電源503開始到轉(zhuǎn)移到可打印的狀態(tài)為止所需要的時間，并存儲在RAM605(圖3·圖4)的Tprerot存儲區(qū)域709上。其次，從剛轉(zhuǎn)移到可打印時刻504時開始到輸入圖像形成信號為止，持續(xù)空轉(zhuǎn)由圖9所決定的空轉(zhuǎn)時間Tidlerot，由此在備用狀態(tài)從金屬芯403和金屬芯404向輥整體均勻地傳送熱，因此可以保持穩(wěn)定的定影性能。此時，本實施例的旋轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)移到可打印時刻504前的旋轉(zhuǎn)速度與打印待機狀態(tài)時的空轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度相同。
另外，即使是在此空轉(zhuǎn)中輸入了圖像信號的情況下，由于可以將記錄材料定影，所以不會延長預熱時間并且不會損害操作性。
進而，由于利用圖9從Tprerot中求得最合適的空轉(zhuǎn)時間，這樣即使在定影輥充分變熱的狀態(tài)下通入電源，也沒有進行徒勞的空轉(zhuǎn)，并且即使在從長時間沒有通入電源的狀態(tài)時開始通入電源，也不會惡化定影性。
上述的圖9表示空轉(zhuǎn)時間Tidlerot決定程序。在1101，判斷預熱時間Tprerot是否比保存在本實施例所述的預熱時間閾值數(shù)據(jù)706(圖4)中的閾值2分30秒長(1101)。在長的場合，判斷為金屬芯403·404的儲蓄熱量少，把從數(shù)據(jù)705(空轉(zhuǎn)時間表)中取出的設(shè)定值設(shè)定為Tidlerot。在短的場合，同樣地把從數(shù)據(jù)705中取出的設(shè)定值1分設(shè)定為Tidlerot。關(guān)于此空轉(zhuǎn)中的定影輥的溫度控制，如果考慮在空轉(zhuǎn)中輸入了圖像形成信號時的適當?shù)亩ㄓ靶?，希望在備用的狀態(tài)的設(shè)定溫度來進行控制。像這樣，在本實施例中，在預熱時間長的場合，可以考慮為在預熱開始前加壓輥較冷，加壓輥在此預熱時間內(nèi)不能充分地變熱，所以將轉(zhuǎn)移到備用后的空轉(zhuǎn)時間設(shè)定得長。另一方面，在預熱時間短的場合，可以考慮為在預熱開始前加壓輥較熱，為了消除徒勞的空轉(zhuǎn)，所以將空轉(zhuǎn)時間設(shè)定得短。
本實施例中，在測定從預熱時的預定時期開始到成為可定影的狀態(tài)為止的時間時，測定從預定的時期，即從通入電源時，也即是開始對發(fā)熱體通電同時開始預旋轉(zhuǎn)的時期到成為可定影的狀態(tài)的時間，并求出轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)后的空轉(zhuǎn)時間。作為其他實施例，也可以是，在電源通入時定影輥和加壓輥處于停止狀態(tài)進行加熱，當定影輥的表面溫度達到預定溫度后定影輥和加壓輥進行預旋轉(zhuǎn)的預熱程序中，測定從通入電源開始到轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)為止的時間，使用該時間求出轉(zhuǎn)移到可形成圖像的狀態(tài)后的空轉(zhuǎn)時間。此外，在從通入電源到開始給加熱器通電有一定時間的時候，測定從開始給加熱器通電到轉(zhuǎn)移到可形成圖像的狀態(tài)為止的時間，使用該時間求出轉(zhuǎn)移到可形成圖像的狀態(tài)后的空轉(zhuǎn)時間。
也可以在圖9中具備有多個決定Tidlerot的Tprerot時間的閾值，根據(jù)金屬芯的預測儲蓄熱量也即是加壓輥的變熱情況，進行定影輥的更細密的空轉(zhuǎn)時間的設(shè)定。
進而，在第1實施例，預熱時的預旋轉(zhuǎn)的空轉(zhuǎn)速度和備用的狀態(tài)時的空轉(zhuǎn)速度是相同的，但是如果考慮備用的狀態(tài)中的圖像形成裝置的安靜性，最好是慢速旋轉(zhuǎn)。也即是，通過將備用的狀態(tài)的空轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定得比預熱時的預旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)速度慢，可以同時實現(xiàn)備用的狀態(tài)中的圖像形成裝置的安靜性和穩(wěn)定的定影性。
另外，本實施例利用從預熱時的預定時間轉(zhuǎn)移到備用的狀態(tài)所需要的時間來求取備用狀態(tài)時的空轉(zhuǎn)時間，但是不僅是利用所需要的時間，進而還可以利用機內(nèi)的溫度、以及濕度等環(huán)境溫度進行判斷。
另外，本實施例是由定影輥和加壓輥所構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)對的結(jié)構(gòu)，作為其他的旋轉(zhuǎn)對的例子，在定影輥和用于從外部加熱定影輥的外部加熱輥所構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)對的結(jié)構(gòu)中也可以適用本發(fā)明。在此處，外部加熱輥是指在由金屬等構(gòu)成的輥的內(nèi)部設(shè)有鹵素加熱器等發(fā)熱體，此發(fā)熱體的熱經(jīng)過輥加熱定影輥的表面。
作為第2實施例，圖10表示由感應加熱方式使定影旋轉(zhuǎn)體的定影輥產(chǎn)生熱的結(jié)構(gòu)。
2001是作為定影旋轉(zhuǎn)體的定影輥，2002是作為加壓旋轉(zhuǎn)體的加壓輥。定影輥2001由感應電流進行發(fā)熱的導電性材料所構(gòu)成，本實施例的定影輥是以外徑40mm·厚度0.7mm的鐵制的金屬芯圓筒(感應性圓筒輥)為基體，為了提高表面的脫模性，也可以設(shè)計有PTFE或PFA的10～50μm厚的表面脫模層。另外，為了提高定影性，降低輥表面的溫度不均，在鐵制的金屬芯圓筒和表面脫模層之間設(shè)計有例如硅橡膠層的20～500μm厚的彈性層。
加壓輥2002由中空的金屬芯2011，和在其外圓面形成了表面脫模性耐熱橡膠層或者兼作為與中空的金屬芯2011的表面絕熱的海綿層的彈性層2012所構(gòu)成。定影輥2001和加壓輥2002被安裝為定影輥2001在上方一側(cè)，加壓輥2002在下方一側(cè)，并且使它們相互平行，各自的兩個端部經(jīng)由軸承可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在未圖示的定影單元框架間。加壓輥2002通過在定影輥2001的轉(zhuǎn)軸方向使用了彈簧等未圖示的加壓機構(gòu)進行按下加載，向定影輥2001的下面部分以預定的加壓力進行壓接來形成定影輥隙部。在本例中，加壓輥2002被施加約30kgf的載荷，在該情況下，定影輥隙部的寬度(輥隙部寬度)約為6mm。但是也可以根據(jù)情況變化載荷來改變輥隙部寬度。
在本例中，構(gòu)成為由驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動定影輥2001的機構(gòu)，加壓輥2002伴隨此定影輥2001的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，依靠定影輥隙部N的摩擦力進行從動旋轉(zhuǎn)。2014是插入到定影輥2001的內(nèi)部空間的感應線圈組件，由作為線圈的感應線圈2003，作為支撐線圈的支撐體的線圈托架2005，磁心2007以及支柱(stay)2006所構(gòu)成。線圈托架2005是由PPS·PEEK·芬醛樹脂等耐熱性樹脂所構(gòu)成的橫切面大致半圓形的桶形部件，在此線圈托架2005的外圍纏繞導線來設(shè)置感應線圈2003。磁心2007在線圈托架2005的內(nèi)側(cè)設(shè)計成橫斷面為T字型。并作為感應線圈組件使之成為一體。上述感應線圈組件2014插入到定影輥2001的內(nèi)部空間，將線圈托架2005的外側(cè)的感應線圈2003朝下使其成為與定影輥2001的內(nèi)側(cè)面接近的狀態(tài)，并將支柱2006的兩端部固定支撐在未圖示的定影單元框架之間，由此在定影輥2001的內(nèi)部空間配置感應線圈組件2014。2004是配置得接觸在定影輥2001的表面的、作為溫度檢測體的接觸型熱敏電阻，或者是紅外線非接觸型熱敏電阻等的溫度傳感器。2010是分離爪，配置在定影輥隙部N的記錄材料出口處與定影輥2001的表面接觸或者是鄰接。
在對定影輥2001進行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，加壓輥2002從動旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)，從電功率供給單元向感應線圈2003施加高頻交流電源。電功率供給單元用開關(guān)電源可以產(chǎn)生10kHz～100kHz的高頻率交流電。感應線圈2003通過從此電源供給單元提供的高頻交流電流產(chǎn)生交變磁通。由交流電流所感應的磁場在作為導電層的定影輥2001的內(nèi)側(cè)面流過渦電流并產(chǎn)生焦耳熱。定影輥2001高效率地迅速加熱升溫。
每隔預先設(shè)定的預定取樣周期，由溫度傳感器2004檢測出此定影輥2001的溫度，并將此溫度信號輸入到CPU。CPU基于該溫度信號控制從電源供給單元提供給感應線圈2003的電功率的增減，隨時地進行自動控制使得定影輥2001的表面溫度維持在預定的一定溫度(預先設(shè)定的目標溫度)。在定影輥2001的表面溫度被控制在預定的一定溫度的狀態(tài)下，將記錄材料401夾持輸送到定影輥隙部N，用定影輥2001的熱將未定影的調(diào)色劑像加熱定影到記錄材料401上。為了增加定影輥的發(fā)熱，可以增加感應線圈的匝數(shù)，或者磁心使用鐵氧體或坡莫合金這樣的導磁率高剩余磁通密度低的材料，或者提高交流電流的頻率數(shù)。本實施例所使用的感應線圈2003，是將50～150股導線絞合而成的利茲線纏繞6匝而成的。纏繞如也可以是數(shù)例4匝～10匝。這樣，即使是以感應加熱方式在定影輥上產(chǎn)生熱的加熱方法，通過適用到本發(fā)明，也可以取得與實施例1同樣的效果。
如上所述，若采用本發(fā)明，則即使起動時間短，也可以防止預熱后的加壓輥的熱量不足而產(chǎn)生的定影不良。進而，即使是在限制了使用電功率，在預熱時間內(nèi)不能充分加熱定影裝置的旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)，也可以縮短起動時間，并防止預熱后的加壓輥的熱量不足而產(chǎn)生的定影不良。
進而，通過具有更細密的空轉(zhuǎn)時間的階段，可以實現(xiàn)更高品質(zhì)的定影性，并且通過減慢定影輥的空轉(zhuǎn)速度，可以同時實現(xiàn)圖像形成裝置的安靜性。
以上關(guān)于本發(fā)明的實施例進行了說明，但本發(fā)明并不限于上述實施例，在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)可以有各種變形。
權(quán)利要求
1.一種利用熱將記錄材料上的調(diào)色劑像進行定影的定影裝置，包括具有發(fā)熱體，進行接觸并可旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體對；通電控制裝置，對發(fā)熱體的通電進行控制使得至少1個旋轉(zhuǎn)體的溫度成為設(shè)定溫度；以及旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定裝置，基于預熱操作的時間來設(shè)定從預熱操作轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)后進行上述通電控制、并從預熱操作時的旋轉(zhuǎn)起連續(xù)使旋轉(zhuǎn)體對進行旋轉(zhuǎn)的時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于預熱時間是從對發(fā)熱體開始通電到轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)為止的時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于預熱時間是從通入電源開始到轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)為止的時間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于當預熱時間變長時，旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定裝置把旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定得長。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于通電控制裝置基于檢測旋轉(zhuǎn)體的溫度的溫度檢測體的輸出，控制對發(fā)熱體的通電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于在預熱操作時當上述旋轉(zhuǎn)體的溫度達到預先設(shè)定的溫度時，成為可形成圖像的狀態(tài)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于通電控制裝置進行通電控制使得在由旋轉(zhuǎn)控制裝置進行的旋轉(zhuǎn)中，成為可定影的狀態(tài)時的設(shè)定溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)體對是將記錄材料上的調(diào)色劑像進行定影的定影旋轉(zhuǎn)體，和壓接定影旋轉(zhuǎn)體并形成夾持輸送記錄材料的輥隙部的加壓旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定影裝置，其特征在于加壓旋轉(zhuǎn)體具有彈性層。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定影裝置，其特征在于定影旋轉(zhuǎn)體具有彈性層。
11.一種利用熱將記錄材料上的調(diào)色劑像進行定影的定影裝置，包括產(chǎn)生磁場的線圈；旋轉(zhuǎn)體對，具有因磁場所產(chǎn)生的渦電流而產(chǎn)生熱的可旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)體；通電控制裝置，進行對線圈的通電控制使得至少1個旋轉(zhuǎn)體的溫度成為設(shè)定溫度；以及旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定裝置，基于預熱操作的時間來設(shè)定從預熱操作轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)后進行上述通電控制、并從預熱操作時的旋轉(zhuǎn)起連續(xù)使旋轉(zhuǎn)體對進行旋轉(zhuǎn)的時間。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于預熱時間是從對發(fā)熱體開始通電到轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)為止的時間。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于預熱時間是從通入電源開始到轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)為止的時間。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于當預熱時間變長時，旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定裝置把旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定得長。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于通電控制裝置基于檢測旋轉(zhuǎn)體的溫度的溫度檢測體的輸出，控制對發(fā)熱體的通電。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于在預熱操作時當上述旋轉(zhuǎn)體的溫度達到預先設(shè)定的溫度時，成為可形成圖像的狀態(tài)。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于通電控制裝置進行通電控制使得在由旋轉(zhuǎn)控制裝置進行的旋轉(zhuǎn)中，成為可定影的狀態(tài)時的設(shè)定溫度。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于旋轉(zhuǎn)體對是將記錄材料上的調(diào)色劑像進行定影的定影旋轉(zhuǎn)體，和壓接定影旋轉(zhuǎn)體并形成夾持輸送記錄材料的輥隙部的加壓旋轉(zhuǎn)體的結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的定影裝置，其特征在于加壓旋轉(zhuǎn)體具有彈性層。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的定影裝置，其特征在于定影旋轉(zhuǎn)體具有彈性層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能防止起動后的定影不良的定影裝置。為此，利用熱將記錄材料上的調(diào)色劑像進行定影的定影裝置，包括具有發(fā)熱體，進行接觸并可旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)體對；通電控制裝置，對發(fā)熱體的通電進行控制使得至少1個旋轉(zhuǎn)體的溫度成為設(shè)定溫度；以及旋轉(zhuǎn)時間設(shè)定裝置，基于預熱操作的時間來設(shè)定從預熱操作轉(zhuǎn)移到可定影的狀態(tài)后進行上述通電控制、并從預熱操作時的旋轉(zhuǎn)起連續(xù)使旋轉(zhuǎn)體對進行旋轉(zhuǎn)的時間。
文檔編號G03G15/20GK1497392SQ20031010004
公開日2004年5月19日 申請日期2003年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月2日
發(fā)明者藤森貴司, 本山榮一, 砂田秀則, 山岡敬彥, 一, 則, 彥 申請人:佳能株式會社