專利名稱：圖像加熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括構(gòu)造成加熱圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的多個(gè)外部加熱器 的加熱設(shè)備，該圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件加熱記錄材料上的圖像。
背景技術(shù)：
近年來，市場上希望諸如復(fù)印機(jī)、打印機(jī)或多功能外圍設(shè)備
(MFP)的成像設(shè)備具有高處理速度，能夠打印高質(zhì)量圖像并進(jìn)行彩 色打印，并且能夠節(jié)能。還希望成像設(shè)備能夠在諸如厚紙、粗糙紙、 皺紋紙以及涂覆紙的各種記錄介質(zhì)上進(jìn)行打印，并且具有高生產(chǎn)率 (即，在單位時(shí)間內(nèi)能夠打印大量打印片材)。
在這種情況下，在電子照相成像設(shè)備中，為了提高生產(chǎn)率需要提 高加熱設(shè)備的加熱性能，特別是在使用具有大克重的記錄材料時(shí)。
但是，定影具有大克重的記錄材料(厚紙)所需要的熱量遠(yuǎn)大于 定影具有小克重的記錄材料(薄紙)所需要的熱量。因此，在定影時(shí) 大量的熱從定影輥(圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件)浪費(fèi)掉。因此，可能降低定 影輥的表面溫度并且可能發(fā)生定影缺陷。因此，在定影厚紙的情況下， 為了確保定影性能(調(diào)色劑和記錄材料之間的結(jié)合強(qiáng)度)，常規(guī)的方 法通過以較低的速度將記錄材料供給到加熱設(shè)備中進(jìn)行定影處理。
如果使用包括用諸如硅橡膠或氟橡膠的材料制成的防熱彈性層形 成在其上的管形金屬芯子的定影輥，由于該金屬芯子和彈性層的低導(dǎo) 熱性，上面所述定影輥的表面溫度下降可能局部地發(fā)生。更具體地說， 在這種情況下，設(shè)置在定影輥芯子中的發(fā)熱部件(例如，卣素加熱器) 的熱被該芯子和彈性層隔離。因此，發(fā)熱部件的熱不能適當(dāng)?shù)厥┘釉?定影輥的表面上。
在這方面，常規(guī)的方法采用不包括這種彈性層的定影輥。在這種情況下，因?yàn)闆]有使用彈性層，因此定影輥表面溫度的降低變小。但 是，由于在這種情況下使用厚芯子，因此定影輥的表面溫度可能下降， 如上所述這種厚芯子可以隔離熱。
此外，如果使用不包括彈性層的芯子，在其表面上具有相當(dāng)?shù)陌?br> 凸不平度(rug)的記錄材料上進(jìn)行記錄時(shí)，施加在該記錄材料表面的 凹處部分上的調(diào)色劑和定影輥彼此不能適當(dāng)?shù)亟佑|。因此，在凹處部 分上的調(diào)色劑可能沒有被正常的定影。
還有，在顯影彩色圖像時(shí)，該圖像的表面不能均勻地熔化。因此， 在這種情況下，可能產(chǎn)生不均勻定影的調(diào)色劑、不均勻的光澤以及不 均勻的顏色的現(xiàn)象。因此，圖像質(zhì)量變差。
因此，為了能夠在各種記錄材料上進(jìn)行記錄并且提高圖像質(zhì)量， 給定影輥提供這種彈性層是有用的。另一方面，如果為了防止定影輥 的表面溫度下降，定影輥用具有高額定功率的發(fā)熱部件快速加熱，芯 子的溫度能夠快速地上升。在這種情況下，芯子和彈性層之間的結(jié)合 層可能由于熱老化被損壞或破壞。結(jié)果，彈性層可能脫離芯子，或者 彈性層由于由熱引起的軟化變質(zhì)或硬化變質(zhì)而被損壞或破壞。
因此，日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.2002-251096討論了一種用于進(jìn) 行定影而不減小供給記錄材料通過加熱設(shè)備的速度的方法。在該方法 中，定影輥通過與該定影輥的外表面接觸的外部加熱輥從其外表面被 加熱。這種常規(guī)的方法能夠防止定影輥的表面溫度的下降，同時(shí)防止 芯子的溫度的上升。
而且，為了提高外部加熱輥的加熱性能，有用的是將外部加熱輥 的溫度設(shè)置成高值。然而，考慮到外部加熱輥的耐熱性的限制，外部 加熱輥的溫度不能設(shè)置成非常高的值。另一方面，如果確保外部加熱 輥和定影輥之間的寬接觸區(qū)域，則溫度能夠設(shè)低。但是，在這種情況 下，外部加熱部件自身的尺寸可能變大，因此，加熱設(shè)備的尺寸可能 變大。因此，日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.2004-37555討論了一種包括 多個(gè)外部加熱部件并且能夠提高外部加熱輥的加熱性能的比較小尺寸 的加熱設(shè)備。同時(shí)，作為用于調(diào)節(jié)加熱輥溫度的方法，在日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公
開No.08-185080中討論的常規(guī)的方法接通和斷開設(shè)置在加熱輥中的發(fā)
熱部件。
然而，當(dāng)使用多個(gè)外部加熱輥時(shí)，從下游外部加熱輥向定影輥傳 輸?shù)臒崃靠赡軠p少。結(jié)果，如日本專利申請(qǐng)?zhí)卦S公開No.08-185080所 述，當(dāng)通過接通和斷開發(fā)熱部件進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)時(shí)，向設(shè)置在下游外部 加熱部件的發(fā)熱部件供給功率的時(shí)間長度很短。因此，定影輥的表面 溫度可能變得不均勻。下面將詳細(xì)地描述這種問題。
當(dāng)設(shè)置多個(gè)加熱輥時(shí)，考慮到加熱定影輥的外部加熱輥的容量， 通常將在調(diào)節(jié)每個(gè)外部加熱輥的溫度中的目標(biāo)溫度設(shè)置成高值。在這 種情況下，在調(diào)節(jié)多個(gè)外部加熱輥的溫度中的目標(biāo)溫度變成基本相同。
同時(shí)，當(dāng)熱從定影輥傳輸?shù)接涗洸牧蠒r(shí)，被上游外部加熱輥加熱 的定影輥區(qū)域的溫度可能下降。這樣，上游外部加熱部件的溫度和定 影輥的溫度之間的差變大。因此，大量的熱從上游外部加熱輥向定影 輥傳輸，并且向上游外部加熱輥的發(fā)熱部件供給功率的時(shí)間可能變得 比較長。
另一方面，被下游外部加熱輥加熱的定影輥的區(qū)域被被上游外部 加熱輥加熱。因此，下游外部加熱輥的溫度和定影輥的溫度之間的差 很小。結(jié)果，很小的熱量從下游外部加熱輥傳輸?shù)蕉ㄓ拜仭Ｒ虼?，?發(fā)熱部件供給功率的時(shí)間變短。在這種情況下，下游加熱輥被加熱一 段較短的時(shí)間。因此，定影輥的表面溫度可能變成不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及包括多個(gè)外部加熱部件的圖像加熱設(shè)備，該外部加熱 部件能夠消除或減少定影輥不均勻的表面溫度，該定影輥用作圖像加 熱S走轉(zhuǎn)部件。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，圖像加熱設(shè)備包括構(gòu)造成以加熱在記錄材 料上的圖像的圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件、構(gòu)造成與該圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件形成 輥隙部分并且在該輥隙部分中壓緊被圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件加熱的記錄材頁
料的壓力部件、包括第一發(fā)熱部件并且構(gòu)造成接觸該圖像加熱旋轉(zhuǎn)部 件的外表面并且加熱已經(jīng)經(jīng)過該輥隙部分的圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的區(qū)域 第一外部加熱器、以及包括第二發(fā)熱部件并且構(gòu)造成接觸圖像加熱旋 轉(zhuǎn)部件的外表面并且加熱被第一外部加熱器加熱的圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件 的區(qū)域的第二外部加熱器。在該圖像加熱設(shè)備中，施加于第二發(fā)熱部 件的最大功率小于施加于第一發(fā)熱部件的最大功率。
從下面參考附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述中本發(fā)明的其他特征 和各方面將變得更加清楚。


并入說明書并構(gòu)成說明書 一部分的附圖，示出本發(fā)明的示例性實(shí) 施例、特征和各方面，并與說明書一起用來描述本發(fā)明的原理。
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一和第二示例性實(shí)施例的成像設(shè)備的例 子的橫截面視圖。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的外部加熱型定影裝置 的例子的橫截面視圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的示例性溫度控制方法。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第 一示例性實(shí)施例的定影輥和壓力輥的例 子的橫截面視圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第 一 示例性實(shí)施例的外部加熱輥的例子 的橫截面視圖。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的比較例1和示例性實(shí)施例當(dāng)厚紙片材順序 地供給時(shí)用熱敏電阻檢測的定影輥表面溫度的變化。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明的比較例1和示例性實(shí)施例用溫度測量裝置 (未示出)(例如熱觀察器)測量的穿過輥隙Nl和穿過輥隙N2的定 影輥表面溫度值。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的圖5所示的比較例l和示例性實(shí)施例從外 部加熱輥向定影輥的熱量供給。
圖9示出根據(jù)比較例1對(duì)第二加熱部件的卣素加熱器的功率供給和停止功率供給與溫度變化之間的關(guān)系。
圖10示出根據(jù)本發(fā)明的比較例2和3當(dāng)厚紙片材順序地供給時(shí)由 熱敏電阻檢測的定影輥表面溫度的變化。
圖11示出根據(jù)本發(fā)明的比較例2和3用溫度測量裝置(未示出) (例如，熱觀察器)測量的穿過輥隙部分N1和穿過輥隙部分N2的定 影輥表面溫度值。
圖12示出根據(jù)圖8所示的比較例2和3從外部加熱輥向定影輥的 熱量的供給。
圖13示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例對(duì)第二加熱部件的卣 素加熱器的功率供給和停止功率供給與溫度變化之間的關(guān)系。
圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的外部加熱型定影 裝置的例子的橫截面視圖。
圖15示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例在主加熱器的縱向位 置處產(chǎn)生的熱的示例性分布。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例在副加熱器的縱向位 置處產(chǎn)生的熱的示實(shí)例性分布。
圖17示出根據(jù)本發(fā)明的比較例5當(dāng)厚紙片材順序地供給時(shí)由熱敏 電阻測檢測的定影輥表面溫度的變化。
圖18示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實(shí)施例的控制電路的示例性配置。
圖19示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實(shí)施例的控制電路的示例性配置。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的各示例性實(shí)施例、特征和各方 面。應(yīng)注意的是，在這些實(shí)施例中提出的各構(gòu)件的相對(duì)布置、數(shù)值表 達(dá)式和數(shù)值并不意味著要限制本發(fā)明的范圍。
圖1示出根據(jù)第一實(shí)施例的調(diào)色劑圖像成像設(shè)備的示例性輪廓配 置。參考圖1，調(diào)色劑圖像成像設(shè)備包括四個(gè)成像單元Y (黃色)、M (品紅色)、C (青色)、Bk (黑色)，它們構(gòu)造成形成四種彼此 不同顏色的調(diào)色劑圖像中的每一種。此外，調(diào)色劑圖像成像設(shè)備包括 環(huán)形的中間轉(zhuǎn)印帶(中間轉(zhuǎn)印部件)19，其從其上部到下部廣泛地設(shè) 置在調(diào)色劑圖像成像設(shè)備的里面。
四個(gè)成像單元Y、 M、 C、 Bk具有相同的配置。因此，在下面的 描述中，作為代表四個(gè)單元的典型單元，將詳細(xì)地描述用于黃色的成 像單元Y的配置。關(guān)于其他三個(gè)成像單元，具有和成像單元Y相同配
且tr、J升節(jié)卩TT，w，JTT六々J 鬥ff、J m tS( 4。、"H^ I^TXa恭，'r干7Lj的7、 K)后綴。
其表面層由有機(jī)光電導(dǎo)體(OPC)形成的圓柱形形狀的電子照相
感光部件(在下文簡稱為"感光鼓")(圖像承載部件)11Y被驅(qū)動(dòng)并 沿著圖1中的箭頭A所示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
充電輥15Y均勻一致地充電感光鼓11Y的表面。預(yù)定的偏壓施加 于充電輥15Y。充電棍15Y接觸感光鼓11Y以被驅(qū)動(dòng)從而旋轉(zhuǎn)。因此， 充電輥15Y充電感光鼓11Y的表面到預(yù)定的電位。
充電的感光鼓UY暴露于來自曝光裝置16Y的膝光用光(例如， 激光束)。因此，對(duì)應(yīng)于輸入文件的分色圖像的靜電潛像形成在感光 鼓IIY上。
顯影裝置12Y用被顯影輥充電的調(diào)色劑顯影靜電潛像，以形成對(duì) 應(yīng)于感光鼓11Y表面上的靜電潛像的調(diào)色劑圖像。感光鼓11Y上的調(diào) 色劑圖像由已經(jīng)被施加預(yù)定偏壓的初次轉(zhuǎn)印輥13Y初次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn) 印帶19上，該中間轉(zhuǎn)印帶19在初次轉(zhuǎn)印輥隙部分(初次轉(zhuǎn)印部分) T1Y中，以與感光鼓11Y的旋轉(zhuǎn)速度基本相同的速度旋轉(zhuǎn)。
在調(diào)色劑圖像被初次轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶19上之后，剩余在感光鼓 IIY上的初次轉(zhuǎn)印調(diào)色劑由具有刀片或刷子的感光鼓清潔裝置14Y收 集。
從其上已經(jīng)除去初次轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑的感光鼓11Y再一次被充電 輥15Y均勻 一致地充電，以用于形成另 一個(gè)圖像。調(diào)色劑補(bǔ)充裝置17Y 經(jīng)由補(bǔ)充路徑18Y連續(xù)地將調(diào)色劑供給到定影裝置12Y。
中間轉(zhuǎn)印帶19繞驅(qū)動(dòng)輥20、支撐輥21和支持輥22伸展。中間轉(zhuǎn)印帶19被驅(qū)動(dòng)輥20沿著圖1中的箭頭B所示的旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動(dòng)并旋 轉(zhuǎn)，同時(shí)接觸四個(gè)成像單元Y、 M、 C和Bk的感光鼓11Y、 11M、 11C 和11Bk。
中間轉(zhuǎn)印帶19^皮壓緊在初次轉(zhuǎn)印輥13Y、 13M、 13C和13Bk與 感光鼓IIY、 IIM、 IIC和11Bk之間。因此，初次轉(zhuǎn)印輥隙部分T1Y、 T1M、 T1C、 TlBk形成在感光鼓IIY、 IIM、 11C和llBk和中間轉(zhuǎn) 印帶19之間。
當(dāng)選擇全色模式(全色成像模式)時(shí)，上述成像操作由四個(gè)成像 單元Y、 M、 C和Bk的每一個(gè)執(zhí)行。然后，形成在感光鼓11Y、 IIM、 11C和11Bk上的黃色調(diào)色劑圖像、品紅色調(diào)色劑圖像、青色調(diào)色劑 圖像和黑色調(diào)色劑圖像以重疊的方式被順序地轉(zhuǎn)印在中間轉(zhuǎn)印帶19 上。顏色順序不限于上述的順序，并且能夠根據(jù)成像設(shè)備的類型任意 設(shè)置。
然后，以重疊方式轉(zhuǎn)印在中間轉(zhuǎn)印帶19上的調(diào)色劑圖像在二次轉(zhuǎn) 印輥隙T2處以集中方式二次轉(zhuǎn)印在記錄材料(轉(zhuǎn)印材料)P上，二次 轉(zhuǎn)印輥隙T2形成在由支持輥22支持的中間轉(zhuǎn)印帶19和二次轉(zhuǎn)印輥 23之間。二次轉(zhuǎn)印通過對(duì)二次轉(zhuǎn)印輥23施加預(yù)定的偏壓來執(zhí)4亍。記 錄材料P從供紙盒25 —張一張地分開并供給。被分開并供給的記錄 材料P以預(yù)定的控制定時(shí)由對(duì)齊輥對(duì)24供給到二次轉(zhuǎn)印輥隙T2。
然后，其上具有二次轉(zhuǎn)印調(diào)色劑圖像的記錄材料P經(jīng)由輸送路徑 D被引導(dǎo)到定影裝置100。在定影裝置100中，記錄材料P上的調(diào)色 劑圖像被加壓并加熱。因此，全色調(diào)色劑圖像定影在記錄材料P上。
在調(diào)色劑圖像二次轉(zhuǎn)印在記錄材料P上之后，在中間轉(zhuǎn)印帶19 上的二次轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑在二次轉(zhuǎn)印輥隙T2處由具有刀片或刷子的 中間轉(zhuǎn)印帶清潔裝置30收集。然后，從其上除去二次轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑 的中間轉(zhuǎn)印帶19被重復(fù)使用，用于形成后續(xù)圖像的初次轉(zhuǎn)印。
而且，當(dāng)設(shè)置僅僅使用黑色的單色打印模式(單色成像模式)， 或者設(shè)置兩色或三色打印模式時(shí)，用于在感光鼓上形成圖像的處理由 用于指定顏色的成像單元執(zhí)行。在這種情況下，用于其他顏色的成像
10單元空轉(zhuǎn)運(yùn)行。
然后，調(diào)色劑圖像在初次轉(zhuǎn)印輥隙部分Tl中被初次轉(zhuǎn)印在中間 轉(zhuǎn)印帶19上。然后，初次轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像在二次轉(zhuǎn)印輥隙部分T2 中被二次轉(zhuǎn)印在記錄材料P上。然后，其上具有二次轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖 像的記錄材料P被引導(dǎo)到用作圖像加熱設(shè)備的定影裝置100中。
如圖2所示，定影裝置100由以下部件構(gòu)成用作圖像加熱旋轉(zhuǎn) 部件的定影輥101、用作壓力部件的壓力輥102、用作第一外部加熱器 的第一外部加熱輥103以及用作第二外部加熱器的第二外部加熱輥 104。
定影輥101沿著圖1中的箭頭A所示的方向由驅(qū)動(dòng)源(未示出) 以預(yù)定的速度驅(qū)動(dòng)并旋轉(zhuǎn)，例如以500 mm/秒的圓周速度。
圖4所示的定影輥101包括具有外徑為74 mm、厚度為6 mm、 長度為350 mm的圓柱形形狀的金屬(在本示例性實(shí)施例中，鋁)芯 子101a。芯子101a用硅橡膠(在本示例性實(shí)施例中，日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (JIS) -A硬度20度的硅橡膠)層涂覆，該硅橡膠層形成在芯子上作 為耐熱彈性層101b，具有3 mm的厚度。該彈性層101b用厚度為 100nm的氟樹脂(在本示例性實(shí)施例中，全氟烷基乙烯基醚(PFA) 管)層涂覆，以提高定影輥101的調(diào)色劑釋放性能。該氟樹脂層形成 在彈性層101b上作為耐熱釋放層101c。
回到圖2，具有1200 W額定功率的卣素加熱器111作為發(fā)熱部件 設(shè)置在定影輥101的芯子101a的里面。因此，定影輥101被內(nèi)部地加 熱，以便升高定影輥101的表面溫度到預(yù)定溫度。
定影輥101的表面溫度用接觸定影輥101的熱敏電阻121檢測。 加熱器控制單元130根據(jù)檢測的溫度接通或斷開卣素加熱器111。因 此，定影輥101的表面溫度能夠被控制在預(yù)定的目標(biāo)溫度，例如200。C。
圖3示出根據(jù)本示例性實(shí)施例的用于控制定影輥101的表面溫度 的方法。當(dāng)由熱敏電阻121檢測的溫度在時(shí)間t31下降到下限設(shè)置溫 度時(shí)，加熱器控制單元130開始對(duì)fi素加熱器113進(jìn)行功率供給。當(dāng) 定影輥101的表面溫度在時(shí)間t32達(dá)到上限設(shè)置溫度時(shí)，功率供給被
ii停止，并且卣素加熱器113被斷開。
而且，當(dāng)定影輥101的表面溫度在時(shí)間t33再次下降到下限設(shè)置 溫度時(shí)，繼續(xù)對(duì)卣素加熱器113進(jìn)行功率供給。其后，重復(fù)上述順序，
以控制定影輥101的表面溫度。上限設(shè)置溫度設(shè)置在高于目標(biāo)溫度rc 的溫度，而下限溫度設(shè)置在低于目標(biāo)溫度rc的溫度。換句話說，上
限設(shè)置溫度和下限設(shè)置溫度的平均溫度等于目標(biāo)溫度。圖18示出根據(jù)
本示例性實(shí)施例的示例性溫度控制。
回到圖2，壓力輥102以預(yù)定的壓力由壓力單元(未示出)壓到 定影輥101上。壓力輥102在它和定影輥101之間形成輥隙部分N。 壓力輥102被驅(qū)動(dòng)并且以例如500mm/秒的圓周速度，沿著由圖2中 的箭頭B所示的方向根據(jù)定影輥101的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。
參考圖4,壓力輥102包括具有外徑為54 mm、厚度為5 mm、長 度為350 mm的圓柱形形狀的金屬(在本示例性實(shí)施例中，鋁)芯子 102a。芯子102a用厚度為3 mm的硅橡膠(在本示例性實(shí)施例中，JIS-A 硬度15度的硅橡膠)層涂覆。該硅橡膠層作為耐熱彈性層102b形成 在芯子102a上。彈性層102b用厚度為100jim的氟樹脂(在本示例性 實(shí)施例中，PFA管)層涂覆，以便提高壓力輥102的調(diào)色劑釋放性能。 氟樹脂層作為耐熱釋放層102c形成在彈性層102b上。
具有300W額定功率的卣素加熱器112作為發(fā)熱部件設(shè)置在壓力 輥102的芯子102a的里面。因此，壓力輥102^f皮內(nèi)部地加熱，以<更升 高壓力輥102的表面溫度到預(yù)定溫度。
壓力輥102的表面溫度由接觸該壓力輥102的熱敏電阻122檢測。 加熱器控制單元130根據(jù)檢測的溫度接通并斷開卣素加熱器112。因 此，壓力輥102的表面溫度能夠被控制在預(yù)定的目標(biāo)溫度，例如130°C。
該控制用類似于控制定影輥101的表面溫度的方法來進(jìn)行。更具
體地說，上限設(shè)置溫度設(shè)置在高于目標(biāo)溫度rc的溫度，而下限溫度 設(shè)置在低于目標(biāo)溫度rc的溫度。
其上具有尚未定影的調(diào)色劑K的記錄材料P被輸送通過輥隙部分 N，以將調(diào)色劑K定影在記錄材料P上。更具體地說，通過將承載該尚未定影的調(diào)色劑K的記錄材料P壓緊在輥隙部分N并且對(duì)其加熱， 調(diào)色劑K被定影在記錄材料P上。
第一外部加熱輥103通過壓力單元(未示出)以預(yù)定的壓力被壓 到定影輥101上。第一外部加熱輥103在它和定影輥101之間形成輥 隙部分Nl。第一外部加熱輥103被驅(qū)動(dòng)并且以例如500 mm/秒的圓周 速度，沿著圖2中的箭頭C所示的方向，根據(jù)定影輥101的旋轉(zhuǎn)而旋 轉(zhuǎn)。更具地說，第一外部加熱輥103接觸定影輥101的外表面以加熱 定影輥101。
第一外部加熱輥103是設(shè)置在定影輥101上游的外部加熱輥。 如圖5所示，第一外部加熱輥103包括具有外徑為30 mm、厚度 為3mm、長度為350 mm的圓柱形形狀的金屬(在本示例性實(shí)施例中， 鋁)芯子103a。芯子103a用厚度為20nm的氟樹脂(在本示例性實(shí) 施例中，PFA管)層涂覆，以提高第一外部加熱輥103的調(diào)色劑釋 放性能。該氟樹脂作為耐熱釋放層103b形成在芯子103a上。
此外，具有IOOOW額定功率的卣素加熱器113作為第一發(fā)熱部件 設(shè)置在第一外部加熱器103的芯子103a的里面。因此，第一外部加熱 器103被內(nèi)部地加熱，以便使第一外部加熱輥103的表面溫度升高到 預(yù)定的溫度。第一外部加熱器由第一外部加熱輥103和卣素加熱器113 構(gòu)成。
第一外部加熱輥103的表面溫度由接觸第一外部加熱輥103的熱 敏電阻123檢測。加熱器控制單元130根據(jù)檢測的溫度接通和斷開卣 素加熱器113。因此，第一外部加熱輥103的表面溫度能夠被控制在 (調(diào)節(jié)到)預(yù)定的目標(biāo)溫度，例如，220°C。
該控制用類似于控制定影輥101的表面溫度的方法來進(jìn)行。更具
體地說，上限設(shè)置溫度設(shè)置在高于目標(biāo)溫度rc的溫度，而下限溫度 設(shè)置在低于目標(biāo)溫度rc的溫度。
第二外部加熱輥104具有和第一外部加熱輥103的配置基本相同 的配置。第二外部加熱輥104通過壓力單元(未示出)以預(yù)定的壓力 壓到定影輥101上。第二外部加熱輥104在它和定影輥101之間形成輥隙部分N2。第二外部加熱輥104被驅(qū)動(dòng)，并且以例如500mm/秒的 圓周速度沿著由圖2中的箭頭D所示的方向，根據(jù)定影輥101的旋轉(zhuǎn) 而旋轉(zhuǎn)。第二外部加熱輥104是沿著旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影輥101下游 的外部加熱輥。
第二外部加熱輥104也接觸定影輥101的外表面以加熱定影輥 101。第二外部加熱輥104沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)在第一外部加 熱輥103的下游。因此，第二外部加熱輥104加熱被第一外部加熱輥 103加熱過的定影輥101的區(qū)域。
如圖5所示，第二外部加熱輥104包括具有外徑為30mm、厚度 為3mm、長度為350 mm的圓柱形形狀的金屬(在本示例性實(shí)施例中， 鋁)芯子104a。芯子104a用厚度為20nm的氟樹脂(在本示例性實(shí) 施例中，PFA管)層涂覆，以提高定第二外部加熱輥104的調(diào)色劑 釋放性能。該氟樹脂層作為耐熱釋放層104b形成在芯子104a上。
回到圖2，具有600W額定功率的卣素加熱器114作為第二發(fā)熱 部件設(shè)置在第二外部加熱輥104的芯子104a的里面。因此，第二外部 加熱器104被內(nèi)部地加熱，以便使第二外部加熱輥104的表面溫度升 高到預(yù)定溫度。第二外部加熱器由第二外部加熱輥104和卣素加熱器 114構(gòu)成。
第二外部加熱輥104的表面溫度由接觸第二外部加熱輥104的熱 敏電阻124檢測。加熱器控制單元130根據(jù)檢測的溫度接通和斷開面 素加熱器114。因此，第二外部加熱器104的表面溫度能夠被控制在 (調(diào)節(jié)到)預(yù)定的目標(biāo)溫度，例如，220°C。
該控制用類似于控制定影輥101的表面溫度的方法來進(jìn)行。更具
體地說，上限設(shè)置溫度設(shè)置在高于目標(biāo)溫度rc的溫度，而下限溫度 設(shè)置在低于目標(biāo)溫度rc的溫度。
在本示例性實(shí)施例中，第一外部加熱器103和第二外部加熱器104 對(duì)定影輥101施加同樣的壓力。此外，輥隙部分N1和N2具有相同的 輥隙寬度。
第一外部加熱輥103和第二外部加熱輥104的表面溫度被控制在(調(diào)節(jié)到)相同的目標(biāo)溫度。在本說明書中，術(shù)語"相同的目標(biāo)溫度"
是指具有士5。C公差范圍余量的目標(biāo)溫度。
根據(jù)下面詳細(xì)描述的本示例性實(shí)施例，每個(gè)輥被控制成受壓和分開。
當(dāng)調(diào)色劑圖像成像設(shè)備處于待機(jī)模式時(shí)，壓力輥102、第一外部 加熱輥103和第二外部加熱輥104通過分開單元(未示出)與定影輥 101分開，以便防止定影輥101的彈性層101b和壓力輥102的彈性層 102b變形或翹曲。
在打印期間，即，在用于定影(加熱)記錄材料上的圖像的操作 期間，壓力輥102、第一外部加熱輥103和第二外部加熱輥104通過 壓力單元(未示出)壓到定影輥101上。
在待機(jī)模式中如果每個(gè)輥壓到定影輥101上而不與其分開，則在 輥隙部分N、 Nl和N2中的彈性層的剩余變形或翹曲在打印過程中不 利地反應(yīng)在圖像上。在這種情況下，可能發(fā)生諸如水平條紋或光澤條 紋(不均勻光澤)的圖像缺陷，這使圖像質(zhì)量變差。為了解決這個(gè)問 題，如本示例性實(shí)施例中所示，在待機(jī)模式中每個(gè)輥與定影輥101分
開是非常有用的。
下面將詳細(xì)描述對(duì)根據(jù)本示例性實(shí)施例的外部加熱輥的熱源(卣 素加熱器113和114)的功率供給。在后面的描述中，將描述比較例1 至3，在這些比較例中，卣素加熱器113和114具有不同于本示例性 實(shí)施例的額定功率。
在本示例性實(shí)施例和比較例1至3中，等于閨素加熱器113和114 額定功率的功率施加于每個(gè)卣素加熱器。
圖6示出根據(jù)本示例性實(shí)施例和比較例1當(dāng)厚紙片材被順序地供 給時(shí)由熱敏電阻121檢測的定影輥101的表面溫度的變化。圖7示出 根據(jù)比較例1和本示例性實(shí)施例用溫度測量裝置(未示出)(例如， 熱觀察器)測量的在經(jīng)過輥隙部分Nl和輥隙部分N2之前和之后的定 影輥101的表面溫度。
圖8示出#>據(jù)本示例性實(shí)施例和比較例1從外部加熱輥103和104
15向定影輥101供給的熱量。圖9示出根據(jù)比較例l對(duì)第二加熱部件104 的卣素加熱器114的功率供給和停止功率供給與溫度變換之間的關(guān) 系。 ，一、 ，、| ,一，， |行、-門，"、
敏電阻121檢測的定影輥101的表面溫度的變化。圖11示出根據(jù)比較 例2和3用溫度測量裝置(未示出)(例如，熱觀察器)測量的經(jīng)過 輥隙部分Nl和輥隙部分N2之前和之后的定影輥表面溫度。
圖12示出根據(jù)比較例2和3由外部加熱輥向定影輥101供給的熱 量。圖13示出根據(jù)本示例性實(shí)施例對(duì)第二外部加熱輥104的卣素加熱 器114的功率供給和停止功率供給與溫度變化之間的關(guān)系。
在本示例性實(shí)施例的后面的比較例中，具有300g/m2克重的A4 尺寸厚紙片材(記錄材料)以每分鐘100頁(ppm)的打印速度沿著 其橫向順序地供給。
(1)在比較例1中供給的功率
首先，將描述比較例1，在該比較例中，第一外部加熱輥103的 卣素加熱器113的額定功率-1000W，并且第二外部加熱輥104的卣素 加熱器114的額定功率=1000\￥。在比較例1中，定影輥101的卣素加 熱器111的額定功率=1200\￥，而壓力輥102的卣素加熱器112的額定 功率-300W。因此，整個(gè)定影裝置的額定功率=3500\￥。
圖6示出根據(jù)比較例1在打印開始之后定影輥101的溫度的變化。 在待機(jī)模式中已經(jīng)調(diào)節(jié)到溫度Tl的定影輥101的溫度在打印開始并 且記錄材料達(dá)到輥隙部分N時(shí)下降。當(dāng)供給的紙片材的數(shù)目超過C61 時(shí)，定影輥IOI的表面溫度下降到達(dá)最低溫度T2。在本示例性實(shí)施例 中，T1=200°C， T2=180°C。這是因?yàn)榧幢惝?dāng)卣素加熱器111被接通以 將定影輥101的表面溫度保持在溫度Tl時(shí)，熱量也被具有低熱傳導(dǎo) 率的芯子或彈性層隔離，并且定影輥IOI的表面溫度的升高被延遲。
當(dāng)供給的紙片材的數(shù)目超過C62時(shí)，定影輥IOI的溫度從最低溫 度T2上升以在供給紙片材的數(shù)目為C63處達(dá)到溫度T1。此后，定影 輥101的表面溫度變穩(wěn)定(平衡狀態(tài))。在這里，最低溫度T2是顯示滿足定影性能溫度的公差范圍的下限。在比較例1中，在最低溫度
T2,定影性能在公差范圍內(nèi)。
當(dāng)定影輥101的溫度-T2時(shí)，下述溫度^f皮熱敏電阻122至124的 每個(gè)所檢測。更具體地說，第一外部加熱輥103的溫度=220。。，第二 外部加熱輥104的溫度-220。C，壓力輥102的溫度-100。C。
在圖7中，示出用熱觀察器(未示出)測量的在溫度T2下在經(jīng) 過輥隙部分N1和輥隙部分N2之前和之后的定影輥101的表面溫度。 正如從圖7中能夠知道的，在輥隙部分Nl定影輥101的表面溫度從 T3升高到T4，并且在輥隙部分N2進(jìn)一步從T4升高到T2。因此發(fā) 現(xiàn)，如果溫度升高AT1=T4-T3，并且溫度升高AT2=T2-T4,那么ATI >AT2。
作為在最低溫度T2測量的被外部加熱輥消耗的功率量(Wh)的 結(jié)果，被第一外部加熱輥103所消耗的功率的量=\￥1,而第二外部加 熱輥104所消耗的功率的量=\￥2。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，W1>W2。
當(dāng)記錄材料通過這些輥時(shí)，被每個(gè)輥的熱源所消耗的功率的量 (Wh:在單位時(shí)間內(nèi)消耗的功率的量)能夠通過測量功率的積累量來 測量。該功率的量用安裝在每個(gè)輥的每個(gè)熱源上的市場上能夠得到的 積累功率消耗量測量裝置來測量。
上述結(jié)果因?yàn)橄率隼碛傻玫?。如圖8中所示，被外部加熱輥所消 耗的熱量通過積分溫度升高值A(chǔ)TI和AT2來計(jì)算。更具體地說，被 第一外部加熱輥103消耗的熱量用Ql表示，被第二外部加熱輥104 消耗的熱量用Q2表示，其中滿足條件"Q1 >Q2"。
雖然第一外部加熱輥103和第二外部加熱輥104具有相同的輥隙 寬度(N1=N2)和相同的輥溫度(220°C)，但是從每個(gè)外部加熱輥 103和104向定影輥101傳輸?shù)臒崃坎煌?。更具體地說，由于當(dāng)定影 輥101的表面溫度低時(shí)，從接觸定影輥101的外部加熱輥傳輸?shù)臒崃?大于從另一個(gè)外部加熱輥傳遞的熱量，因此從第一外部加熱輥103向 定影輥101傳輸?shù)臒崃看笥趶牡诙獠考訜彷?04向定影輥101傳輸 的熱量。更具體地說，當(dāng)定影輥101的表面溫度較低時(shí)，熱量更容易從接觸定影輥101的第一外部加熱輥103傳輸給定影輥101。
換句話說，由于定影輥101的表面溫度在輥隙部分Nl中已經(jīng)被 第一外部加熱輥103升高到較高的溫度之后，從第二外部加熱輥104 傳輸?shù)臒崃啃∮趶牡谝煌獠考訜彷?03傳輸?shù)臒崃?即，該熱量比較 不容易從第二外部加熱輥104傳輸給定影輥101)，因此從每個(gè)外部 加熱輥103和104傳輸給定影輥的熱量不同。
更具體地說，當(dāng)外部加熱輥的溫度和定影輥101的溫度之間的差 增大時(shí)，從外部加熱輥向定影輥101傳輸?shù)臒崃?定影輥101的表面 溫度升高的量(AT))變大。因此消耗的熱量顯示出Q1>Q2，并且 消耗的功率量顯示出Wl > W2。
根據(jù)上面描述的結(jié)果，被沿著定影輥IOI的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影 輥101上游的第一外部加熱輥103消耗的功率量大于被第二外部加熱 輥104消耗的功率量。因此，由于第二外部加熱輥104的卣素加熱器 114具有IOOOW的額定功率，該功率超過所需要的量，因此該額定功 率能夠減少。
圖9示出根據(jù)比較例1對(duì)第二加熱部件104的卣素加熱器114的 功率供給和停止功率供給以及第二外部加熱輥104的表面溫度的變 化。
第二加熱輥104的表面溫度在時(shí)間t91下降到下限設(shè)置溫度。在 這時(shí)，囟素加熱器114被接通。供給卣素加熱器114的功率與1000W 一樣大。因此，外部加熱輥104的表面溫度在從時(shí)間t91到時(shí)間t92 的短時(shí)間段內(nèi)達(dá)到上限設(shè)置溫度。在這種情況下，接觸溫度正在升高 的卣素加熱器114的定影輥101的區(qū)域變小。因此，可能發(fā)生定影輥 101的表面溫度的明顯不均勻性。
(2)在比較例2中供給的功率
現(xiàn)在，將描述比較例2，在該比較例中，第一外部加熱輥103的 卣素加熱器113的額定功率=600\￥，并且第二外部加熱輥104的卣素 加熱器114的額定功率=600\￥。在比較例2中，定影輥101的卣素加 熱器111的額定功率=1200\￥，而壓力輥102的卣素加熱器112的額定功率=300\￥。因此，整個(gè)定影裝置的額定功率-2700W。
圖10示出根據(jù)比較例2在打印開始之后定影輥101的溫度變化。 在待機(jī)模式中已經(jīng)調(diào)節(jié)到溫度Tl的定影輥101的溫度，在打印開始 并且記錄材料達(dá)到輥隙部分N時(shí)下降。當(dāng)供給的紙片材的數(shù)目超過 C101時(shí)，定影輥101的表面溫度下降達(dá)到最低溫度T5。在本示例性 實(shí)施例中，T1=200°C。
當(dāng)供給的紙片材的數(shù)目超過C102時(shí)，定影輥101的溫度從最低 溫度T5上升以在被供給紙片材的數(shù)目為C103處達(dá)到溫度Tl。此后， 定影輥101的表面溫度變穩(wěn)定(平衡狀態(tài))。在這里，最低溫度T5 低于比較例1中的最低溫度T2，并且超過用于實(shí)現(xiàn)適當(dāng)定影的公差范 圍的下限。定影性能超出公差范圍。
當(dāng)定影輥101的溫度=最低溫度T5時(shí)，下述溫度值被熱敏電阻122 至124的每個(gè)所檢測。
第一外部加熱輥103的溫度=210〔，第二外部加熱輥104的溫度 =220°C，而壓力輥102的溫度-100。C。第一外部加熱輥103的溫度低 于220。C的設(shè)置溫度。
在Tl處下述溫度值用熱敏電阻122至124的每個(gè)檢測，在該溫 度處，定影輥101的表面溫度基本穩(wěn)定。第一外部加熱輥103的溫度 =220°C，第二外部加熱輥104的溫度-220。C，而壓力輥102的溫度 =100。C。
圖ll示出，當(dāng)定影輥101的溫度在T5時(shí)，用熱觀察器(未示出) 測量的在經(jīng)過輥隙部分N1和輥隙部分N2之前和之后定影輥101的表 面溫度。
正如從圖11可以知道的，在輥隙部分N1定影輥101的表面溫度 從T6升高到T7。在輥隙部分N2定影輥IOI的表面溫度從T7升高到 T5。因此發(fā)現(xiàn)，如果溫度升高AT3=T7-T6，并且溫度升高AT4=T5-T7， 那么AT3 >AT4， ATI >AT3，并且AT2 -AT4。
作為在最低溫度T2測量被外部加熱輥消耗的功率量(Wh)的結(jié) 果，被第一外部加熱輥103所消耗的功率量=\￥3，而被第二外部加熱
19輥104所消耗的功率量=\￥4。因此發(fā)現(xiàn)，W3>W4， W1>W3，并且 W2 - W4。
上述結(jié)果因?yàn)橄率隼碛傻玫?。如圖12中所示，被外部加熱輥所消 耗的熱量通過積分溫度升高值A(chǔ)T3和AT4來計(jì)算。更具體地說，#皮 第一外部加熱輥103消耗的熱量用Q3表示，被第二外部加熱輥104 消耗的熱量用Q4表示，其中滿足條件"Q3〉Q4"， "Q1>Q3"， "Q2 -Q4"。
當(dāng)定影輥101的表面溫度在最低溫度T5時(shí)，由于第一外部加熱 輥103的卣素加熱器113的額定功率小，因此從第一外部加熱輥103 向定影輥101傳輸?shù)臒崃看笥趶拈|素加熱器113向第一外部加熱輥 103供給的熱量。結(jié)果，溫度可能下降，因?yàn)橛捎陔姽β什蛔銓?dǎo)致不 能維持設(shè)置溫度。
在比較例2中，第一外部加熱輥103的溫度低于比較例1中第一 外部加熱輥103的溫度。因此，從第一外部加熱輥103向定影輥101 傳輸?shù)臒崃孔兂尚∮谠诒容^例1中從第一外部加熱輥103向定影輥 IOI傳輸?shù)臒崃?。而且，在輥隙部分N1處定影輥101的表面溫度的升 高減小。從第二外部加熱輥104向定影輥101傳輸?shù)臒崃颗c比較例1 中的基本相同。結(jié)果，最低溫度從T2降低到T5，并且定影性能變差。
因此發(fā)現(xiàn)，根據(jù)沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影輥101上 游的第一外部加熱輥103的額定功率，定影輥101的最低溫度可以很 大地變化，并且第一外部加熱輥103的額定功率高到足以維持第一外 部加熱輥103的i殳置溫度是必要的。因此，如果第一外部加熱輥103 具有600W的額定功率，則這少于所需要的量。因此，需要增加第一 外部加熱輥103的額定功率。
(3)比較例3中供給的功率
現(xiàn)在，將描述比較例3，在該比較例中，第一外部加熱輥103的 卣素加熱器113的額定功率-600W，第二外部加熱輥104的囟素加熱 器114的額定功率=1000\￥。在比較例3中，定影輥101的卣素加熱器 111的額定功率-1200W，壓力輥102的卣素加熱器112的額定功率=300W。因此，整個(gè)定影裝置的額定功率=3100\￥。在比較例3中定 影輥101的溫度變化等于比較例2中定影輥101的溫度變化。
下面將再一次參考圖IO描述比較例3中定影輥101的溫度變化的 進(jìn)展。
在待機(jī)模式中已經(jīng)調(diào)節(jié)到溫度Tl的定影輥101的溫度，當(dāng)打印 開始并且記錄材料達(dá)到輥隙部分N時(shí)下降。當(dāng)供給紙片材的數(shù)目超過 C101時(shí)，定影輥101的表面溫度下降達(dá)到最低溫度T5。而且在比較 例3中，T1=200°C。
當(dāng)被供給紙片材的數(shù)目超過C102時(shí)，定影輥101的溫度從最低 溫度T5上升，當(dāng)供給紙片材的數(shù)目超過C103時(shí)達(dá)到溫度T1。此后， 定影輥101的表面溫度變穩(wěn)定(平衡狀態(tài))。
當(dāng)定影輥101的溫度=最低溫度T5時(shí)，下述溫度值被熱敏電阻122 至124的每個(gè)所檢測。第一外部加熱輥103的溫度-210。C,第二外部 加熱輥104的溫度-220。C，壓力輥102的溫度-100。C。第一外部加熱 輥103的溫度低于220。C的設(shè)置溫度。
在Tl處下述溫度值用熱敏電阻122至124的每個(gè)檢測，在該溫 度處，定影輥101的表面溫度基本穩(wěn)定。第一外部加熱輥103的溫度 =220°C,第二外部加熱輥104的溫度-220。C，壓力輥102的溫度 =100°C。
圖11示出當(dāng)定影輥101的表面溫度溫度在T5時(shí)，用熱觀察器(未 示出)測量的在經(jīng)過輥隙部分Nl和輥隙部分N2之前和之后定影輥 101的表面溫度。
正如從圖11可以知道的，在輥隙部分N1中定影輥101的表面溫 度從T6升高到T7。在輥隙部分N2中定影輥IOI的表面溫度從T7升 高到T5。因此發(fā)現(xiàn)，如果溫度升高AT3=T7-T6,并且溫度升高 AT4=T5_T7，那么AT3MT4， ATI >AT3,并且AT2-AT4。
作為在最低溫度T2測量被外部加熱輥消耗的功率量(Wh)的結(jié) 果，被第一外部加熱輥103所消耗的功率的量=\￥3，而被第二外部加 熱輥104所消耗的功率的量=\￥4。因此發(fā)現(xiàn)，W3>W4, W1>W3，并且W2-W4。
上述結(jié)果因?yàn)橄率隼碛傻玫?。如圖12所示，被外部加熱輥所消耗 的熱量通過積分溫度升高值A(chǔ)T3和AT4來計(jì)算。更具體地說，被第 一外部加熱輥103消耗的熱量用Q3表示，被第二外部加熱輥104消 耗的熱量用Q4表示，其中滿足條件"Q3〉Q4"， "Q1〉Q3，，以及"Q2^ Q4"。
當(dāng)定影輥101的表面溫度在最低溫度T5時(shí)，由于第一外部加熱 輥103的卣素加熱器113的額定功率小，因此從第一外部加熱輥103 向定影輥101傳輸?shù)臒崃看笥趶呢端丶訜崞?13供給的熱量。結(jié)果， 溫度可能降低，因?yàn)橛捎陔姽β什蛔銓?dǎo)致不能維持設(shè)置溫度。
在比較例3中，第一外部加熱輥103的溫度低于比較例1中第一 外部加熱輥103的溫度。因此，從第一外部加熱輥103向定影輥101 傳輸?shù)臒崃孔兂尚∮诒容^例1中從第一外部加熱輥103向定影輥101 傳輸?shù)臒崃浚⑶?，在輥隙部分Nl處定影輥101的表面溫度的升高 減小。由于從第二外部加熱輥104向定影輥101傳輸?shù)臒崃颗c比較例 l中的基本相同，因此最低溫度從T2下降到T5，并且定影性能變差。
在比較例3的配置中，第二外部加熱輥104的卣素加熱器114的 額定功率設(shè)置為與1000W—樣高。然而，第二外部加熱輥104和卣素 加熱器111的溫度之間的差很小。因此，從第二外部加熱輥104向卣 素加熱器lll傳輸?shù)臒崃亢苌佟?br> 因此發(fā)現(xiàn)，類似于比較例2,根據(jù)沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè) 置在定影輥101上游的第一外部加熱輥103的額定功率，定影輥101 的最低溫度可以很大地變化，并且第一外部加熱輥103的額定功率需 要高到足以維持第一外部加熱輥103的設(shè)置溫度。此外，還發(fā)現(xiàn)，施 加于第二外部加熱輥104的功率僅僅需要設(shè)置在足夠維持第二外部加 熱輥104的設(shè)置溫度的水平，并且即便過高的功率施加于第二外部加 熱輥104，也不能有效地防止定影輥101的表面溫度的下降。
因此，如果第一外部加熱輥103具有600W的額定功率，則電功 率少于所需要的量，并且需要增加第一外部加熱輥103的額定功率。
22另一方面，如果第二外部加熱輥104的具有1000W的額定功率，則其 功率超過需要的量，并且額定功率可以減少。 (4)根據(jù)本示例性實(shí)施例的供給的功率
下面將描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的示例性的配置。在本示例'性實(shí) 施例中，第一外部加熱輥103的卣素加熱器113的額定功率=1000\￥， 第二外部加熱輥104的卣素加熱器114的額定功率=600\￥。
另一方面，定影輥101的卣素加熱器111的額定功率=1200\￥，壓 力輥102的g素加熱器112的額定功率=300\￥。因此整個(gè)定影裝置的 額定功率-3100W。根據(jù)本示例性實(shí)施例的溫度變化與比較例1中的溫 度變化相等。
下面將再一次參考圖6描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的定影輥101的 溫度變化的進(jìn)展。
在待機(jī)模式中已經(jīng)調(diào)節(jié)到溫度Tl的定影輥101的溫度，當(dāng)打印 開始并且記錄材料達(dá)到輥隙部分N時(shí)降低。當(dāng)供給紙片材的數(shù)目超過 C61時(shí)，定影輥101的表面溫度下降到達(dá)最低溫度T2。而且在本示例 性實(shí)施例中，T1=200°C, T2=180。C。
當(dāng)供給紙片材的數(shù)目超過C62時(shí)，定影輥101的溫度從最低溫度 T2上升，當(dāng)供給紙片材的數(shù)目超過C63時(shí)，達(dá)到溫度T1。此后，定 影輥IOI的表面溫度變穩(wěn)定(平衡狀態(tài))。在這里，類似于比較例1， 最低溫度T2是滿足適當(dāng)定影性能的溫度公差范圍的下限。在本示例 性實(shí)施例中，在最低溫度T2獲得適當(dāng)?shù)亩ㄓ靶阅堋?br> 在本示例性實(shí)施例中，類似于比較例l，當(dāng)定影輥101的溫度-T2 (即，最低溫度)時(shí)，下述溫度值被熱敏電阻122至124的每個(gè)所檢測。 第一外部加熱輥103的溫度-220。C,第二外部加熱輥104的溫度 =220。C，壓力輥102的溫度=100°〇。
圖7示出用熱觀察器(未示出)測量的在溫度T2下在經(jīng)過輥隙 部分Nl和輥隙部分N2之前和之后的定影輥101的表面溫度。正如在 圖7中能夠知道的，如在比較例1中那樣，在輥隙部分N1定影輥101 的表面溫度從T3升高到T4，并且在輥隙部分N2從T4進(jìn)一步升高到T2。因此發(fā)現(xiàn)，如果溫度升高AT1-T4-T3，并且溫度升高AT2=T2-T4, 那么ATI >AT2。
作為在最低溫度T2測量被外部加熱輥消耗的功率量(Wh)的結(jié) 果，第一外部加熱輥103所消耗的功率的量=\￥1，而第二外部加熱輥 104所消耗的功率的量=\￥2。因此發(fā)現(xiàn)，正如在比較例1中一樣Wl> W2。
類似于比較例1,上述結(jié)果因?yàn)橄率隼碛傻玫健Ｈ鐖D8中所示， 被外部加熱輥所消耗的熱量通過積分溫度升高值A(chǔ)T1和AT2來計(jì)算。 更具體地說，被第一外部加熱輥103消耗的熱量用Ql表示，被第二 外部加熱輥104消耗的熱量用Q2表示，其中滿足條件"Q1 >Q2，，。
圖13示出根據(jù)本示例性實(shí)施例對(duì)第二加熱部件104的卣素加熱器 114的功率供給和停止功率供給與第二外部加熱輥104的表面溫度的 變化之間的關(guān)系。
第二加熱輥104的表面溫度在時(shí)間t131下降到下限設(shè)置溫度。在 這時(shí)，囟素加熱器114被接通。供給卣素加熱器114的功率與600W 一樣小。因此，外部加熱輥104的表面溫度在從時(shí)間t131到時(shí)間t132 的長時(shí)間段內(nèi)緩慢地達(dá)到上限設(shè)置溫度。在這種情況下，接觸溫度正 在升高的面素加熱器114的定影輥101的區(qū)域變大。因此，能夠減小 定影輥101的表面溫度的不均勻性。
當(dāng)與比較例l進(jìn)行比較時(shí)，在本示例性實(shí)施例中，整個(gè)定影裝置 的額定功率能夠從3500W減少到3100W,減少400W。因此，本示例 性實(shí)施例能夠達(dá)到低功率，同時(shí)保持厚紙的調(diào)色劑定影性能在同等水 平上。
如上所述，在本示例性實(shí)施例中，沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè) 置在定影輥101上游的第一外部加熱輥103的卣素加熱器113的額定 功率增大，而沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影輥101下游的第 二外部加熱輥104的卣素加熱器114的額定功率減小。
由于上述配置，本示例性實(shí)施例能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的定影裝置，該定 影裝置能保持高定影性能(保持最低溫度)，達(dá)到低功率，并且減少其溫度的不均勻性。
因此，通過滿足條件"沿著定影部件的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影部件上 游的外部加熱部件的熱源的額定功率>沿著定影部件的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置 在定影部件下游的外部加熱部件的熱源的額定功率，，，本示例性實(shí)施例 能夠?qū)崿F(xiàn)能保持高定影性質(zhì)、達(dá)到低功率并且減少其溫度不均勻性的 定影裝置。
在本示例性實(shí)施例中，沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影輥 101上游的第一外部加熱部輥103的熱源的額定功率設(shè)置成比沿著定 影輥101的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影輥101下游的第二外部加熱輥104的 熱源的額定功率大20%或以上。由于上述配置，本示例性實(shí)施例能夠 達(dá)到低功率，并且減少定影輥101溫度的不均勻性。
因此，如果滿足條件"沿著定影部件的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影部件上 游的外部加熱部件的熱源的額定功率^沿著定影部件的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置 在定影部件下游的外部加熱部件的熱源的額定功率xl.2)，，是更加有用 的。
在本示例性實(shí)施例中，考慮到定影裝置部件(熱敏電阻、PFA管 等)的耐熱性能的限制，第一外部加熱部輥103和第二外部加熱輥104 的溫度的目標(biāo)溫度設(shè)置在相同的溫度220°C。在這方面，將外部加熱 輥的目標(biāo)溫度設(shè)置在幾乎到耐熱性極限的高溫是非常有用的，因?yàn)槿?果外部加熱輥的溫度低，則定影輥的加熱性能可能變差。
在本示例性實(shí)施例中，在其里面具有熱源的定影輥用作定影部件。 但是，本示例性實(shí)施例不限于這個(gè)實(shí)施例。更具體地說，當(dāng)定影輥不 包括發(fā)熱部件并且定影輥僅僅用外部加熱輥加熱時(shí)，也能夠獲得本發(fā) 明的效果。
而且，當(dāng)使用諸如定影帶的不同類型的定影部件時(shí)，只要該定影 部件具有彈性層，也能夠獲得本發(fā)明的效果。
此外，在本示例性實(shí)施例中，在里面包括熱源的壓力輥用作壓力 部件。但是，本示例性實(shí)施例不限于這個(gè)實(shí)施例。更具體地說，當(dāng)壓 力輥不包括發(fā)熱部件時(shí)，也能夠獲得本發(fā)明的效果。
25還有，在本示例性實(shí)施例中，其芯子用彈性層涂覆的壓力輥用作 壓力部件。但是，本示例性實(shí)施例不限于這個(gè)實(shí)施例。更具體地說， 當(dāng)使用不同類型的壓力部件時(shí)，例如壓力帶、或不包括彈性層的壓力 輥或壓力帶，也能夠獲得本發(fā)明的效果。
還有，在本示例性實(shí)施例中，外部加熱輥用作外部加熱部件。但 是，本示例性實(shí)施例不限于這個(gè)實(shí)施例。更具體地說，只要使用多個(gè) 外部加熱部件，也能夠獲得本發(fā)明的效果。例如，當(dāng)使用諸如外部加 熱帶或外部加熱薄膜的外部加熱部件，或者使用不同于卣素加熱器的 發(fā)熱部件，例如電磁感應(yīng)加熱型發(fā)熱部件或平面發(fā)熱部件時(shí)，也能夠 獲得本發(fā)明的效果。
還有，在本示例性實(shí)施例中， 一個(gè)面素加熱器包括在一個(gè)外部加
熱輥中。但是，當(dāng)?shù)谝缓偷诙訜彷?103和104)包括多個(gè)卣素加熱 器時(shí)，如果成像設(shè)備以如下的方式配置，也能夠獲得本發(fā)明的效果。 即，第二外部加熱輥104中的卣素加熱器的額定功率之和小于第一外 部加熱輥103中的卣素加熱器的額定功率之和。
在本示例性實(shí)施例中，與每個(gè)囟素加熱器的額定功率一樣高的功 率供給卣素加熱器。但是，當(dāng)?shù)陀诿總€(gè)卣素加熱器的額定功率的功率 供給閨素加熱器時(shí)，也能夠獲得本發(fā)明的效果。在這種情況下，供給 第二外部加熱輥104的卣素加熱器114的功率的最大值設(shè)置成小于供 給第一外部加熱輥103的囟素加熱器113的功率的最大值。
此外，當(dāng)?shù)陀诿總€(gè)卣素加熱器的額定功率的功率供給第一和第二 外部加熱輥(103和104)的多個(gè)卣素加熱器時(shí)，也能夠獲得本發(fā)明的 效果。更具體地說，在這種情況下，供給設(shè)置在第二外部加熱輥104 中的卣素加熱器的功率之和的最大值設(shè)置成小于供給設(shè)置在第一外部 加熱輥103中的囟素加熱器的功率之和的最大值。
現(xiàn)在參考圖14至圖17、圖19和表1詳細(xì)描述本發(fā)明的第二示例 性實(shí)施例。
通過根據(jù)本示例性實(shí)施例的方法，紙未通過區(qū)域中.的溫度升高能 夠被有效地減少，并且能夠防止定影部件中最低溫度的下降。當(dāng)小尺寸紙被供給通過定影輥時(shí)可能發(fā)生溫度升高。該方法相對(duì)于根據(jù)第一 示例性實(shí)施例設(shè)置在外部加熱部件中的發(fā)熱部件的額定功率進(jìn)行描 述。而且在本示例性實(shí)施例中，等于每個(gè)卣素加熱器額定功率的功率 供給加熱器。
當(dāng)小尺寸紙被供給通過定影裝置時(shí)，紙未通過區(qū)域的溫度可能升高。
紙未通過區(qū)域中的這種溫度升高可能如下地升高。在定影裝置的 紙通過區(qū)域中，記錄材料吸收定影部件或壓力部件的熱。于是，熱供 給定影部件或壓力部件，以升高其溫度到預(yù)定的溫度，以便確保足夠 高的定影性能。另一方面，在紙未通過區(qū)域中，定影部件或壓力部件 的熱沒有失去，同時(shí)繼續(xù)向它們供給熱。因此定影部件或壓力部件的 溫度升高。如果由于在紙未通過區(qū)域中的溫度升高，定影裝置部件的 溫度超過耐熱溫度，則彈性層、釋放層和熱敏電阻，例如，可能由于 熱老化而被損壞或破壞。
在本示例性實(shí)施例中，為了解決在紙未通過區(qū)域中的溫度的升高， 沿著縱向具有不同發(fā)熱分布的多個(gè)熱源設(shè)置在定影裝置的每個(gè)部件。
由于這種配置，根據(jù)記錄材料的尺寸，或由設(shè)置在每個(gè)定影裝置 部件的紙未通過區(qū)域中的溫度檢測單元檢測的溫度，本示例性實(shí)施例 能夠減少設(shè)置在紙未通過區(qū)域中的熱源中的熱量。由于上述配置，本 示例性實(shí)施例能夠消除在定影裝置部件的紙未通過區(qū)域中的溫度升 高，同時(shí)保持紙通過區(qū)域中定影裝置部件的適當(dāng)?shù)臏囟取?br> 下面將詳細(xì)描述根據(jù)本示例性實(shí)施例的定影裝置200。具有與第 一示例性實(shí)施例中定影裝置100相同的配置和相同效果的定影裝置 200的部件和構(gòu)件設(shè)有和定影裝置100的部件和構(gòu)件相同的附圖標(biāo)記 和符號(hào)。因此，在這里將不重復(fù)其詳細(xì)描述。定影裝置200也安裝在 圖1所示的成像設(shè)備中。
除了定影裝置200包括作為每個(gè)輥的熱源(發(fā)熱部件)的兩個(gè)卣 素加熱器，和定影裝置200包括作為每個(gè)輥的溫度檢測單元的沿著縱 向的兩個(gè)熱敏電阻之外，圖14所示的定影裝置200具有與定影裝置100 (圖2)基本相同的配置。輥的中心用作紙供給參考位置。
如圖14所示，定影輥101的發(fā)熱部件包括，例如，具有600W額 定功率的卣素加熱器llla和具有600W額定功率的離素加熱器lllb。 面素加熱器llla和卣素加熱器lllb的總額定功率是1200W。但是， 卣素加熱器llla和lllb的熱分布不同。
如圖15所示，卣素加熱器llla被調(diào)節(jié)成使得當(dāng)被供給額定功率 時(shí)，在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量對(duì)在輥的中心產(chǎn)生的熱量的比率為 30%。換句話說，當(dāng)向卣素加熱器llla供給額定功率時(shí)，在輥的邊緣 部分中產(chǎn)生的熱量小于在中心產(chǎn)生的熱量。在下文，卣素加熱器llla 稱作"主加熱器llla"。
如圖16所示，卣素加熱器lllb被調(diào)節(jié)成使得當(dāng)被供給額定功率 時(shí)，在輥的中心產(chǎn)生的熱量對(duì)在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量的比率為 30%。換句話說，當(dāng)向囟素加熱器lllb供給額定功率時(shí)，在中心產(chǎn)生 的熱量小于在邊緣部分中產(chǎn)生的熱量。在下文，卣素加熱器lllb稱作 "副加熱器lllb"。
定影輥101的表面溫度用接觸定影輥101的紙通過區(qū)域的熱敏電 阻(溫度檢測單元)121a來檢測。根據(jù)檢測的溫度，加熱器控制單元 230接通和斷開主加熱器llla和副加熱器lllb，以調(diào)節(jié)加熱器的溫度 到預(yù)定的目標(biāo)溫度，例如200。C。
該控制用類似于在第一示例性實(shí)施例中所描述的控制定影輥101 表面溫度的方法來執(zhí)行。更具體地說，上限設(shè)置溫度設(shè)置在高于目標(biāo)
溫度rc的溫度，而下限溫度設(shè)置在低于目標(biāo)溫度rc的溫度。
而且，本示例性實(shí)施例用接觸定影輥101的紙未通過區(qū)域的熱敏 電阻121b監(jiān)控定影輥101的表面溫度。熱敏電阻121a是溫度控制熱 敏電阻，用于控制主加熱器llla和副加熱器lllb以在紙通過區(qū)域中 將定影輥101的表面溫度保持在預(yù)定溫度。在下文，熱敏電阻121a 稱作"主熱敏電阻121a"。熱敏電阻121b監(jiān)控定影輥101的紙未通過 區(qū)域的表面溫度。在下文，熱敏電阻121b叫做"副熱敏電阻121b"。
如圖14所示，壓力輥102的發(fā)熱部件包括例如具有150W額定功
28率的卣素加熱器112a和具有150W額定功率的鹵素加熱器112b。鹵 素加熱器112a和卣素加熱器112b的總額定功率是300W。但是卣素 加熱器112a和112b的熱分布不同。
如圖15所示，卣素加熱器112a被調(diào)節(jié)成使得在輥的邊緣部分中 產(chǎn)生的熱量對(duì)在輥的中心產(chǎn)生的熱量(100%)的比率為30%。換句 話說，在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量小于在輥的中心產(chǎn)生的熱量。在 下文，卣素加熱器112a也稱作"主加熱器112a"。
如圖16所示，卣素加熱器112b被調(diào)節(jié)成使得在輥的中心產(chǎn)生的 熱量對(duì)在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量(100%)的比率為30%。換句 話說，在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量大于在輥中心產(chǎn)生的熱量。在下 文，卣素加熱器112b也稱作"副加熱器112b"。
壓力輥102的表面溫度由接觸壓力輥102的紙通過區(qū)域的熱敏電 阻122a來檢測。加熱器控制單元230接通和斷開主加熱器112a和副 加熱器112b，以將壓力輥102的表面溫度調(diào)節(jié)在預(yù)定的目標(biāo)溫度，例 如130 。C。
該控制用類似于第一示例性實(shí)施例中所描述的控制定影輥101的 表面溫度的方法來執(zhí)行。更具體地說，上限設(shè)置溫度設(shè)置在高于目標(biāo)
溫度rc的溫度，而下限溫度設(shè)置在低于目標(biāo)溫度rc的溫度。在這方
面，圖19示出根據(jù)本示例性實(shí)施例的溫度控制的示例性的配置。
還有，接觸壓力輥102的紙未通過區(qū)域的熱敏電阻122b監(jiān)控壓力 輥102的紙未通過區(qū)域的表面溫度。
因此，熱敏電阻122a是溫度控制熱敏電阻，用于控制主加熱器 112a和副加熱器112b以將壓力輥102的紙通過區(qū)域的表面溫度保持 在預(yù)定的溫度。在下文，熱敏電阻122a稱作"主熱敏電阻122a"。而 且，熱敏電阻122b監(jiān)控壓力輥102的紙未通過區(qū)域的表面溫度。在下 文，熱敏電阻122b稱作"副熱敏電阻122b"。
如圖14所示，第一外部加熱輥103的熱源包括，例如，具有500W 額定功率的卣素加熱器113a和具有500W額定功率的卣素加熱器 113b。卣素加熱器113a和113b的總額定功率是1000W。但是，卣素加熱器113a和113b的熱分布不同。
如圖15所示，卣素加熱器113a被調(diào)節(jié)成使得在輥的邊緣部分中 產(chǎn)生的熱量對(duì)在輥的中心產(chǎn)生的熱量(100%)的比率為30%。換句 話說，在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量小于在輥的中心產(chǎn)生的熱量。在 下文，卣素加熱器113a也稱作"主加熱器(第一主加熱器)113a"。
如圖16所示，卣素加熱器113b被調(diào)節(jié)成使得在輥的中心產(chǎn)生的 熱量對(duì)在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量(100%)的比率為30%。換句 話說，在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量大于在輥的中心產(chǎn)生的熱量。在 下文，囟素加熱器113b也稱作"副加熱器(第一副加熱器)lllb"。
第一外部加熱輥103的表面溫度由接觸第一外部加熱輥103的紙 通過區(qū)域的熱敏電阻123a來檢測。加熱器控制單元230接通和斷開主 加熱器113a和副加熱器113b，以將第一外部加熱輥103的表面溫度 調(diào)節(jié)在預(yù)定的目標(biāo)溫度，例如220。C。
該控制用類似于如第一示例性實(shí)施例中所描述的控制定影輥101 的表面溫度的方法來執(zhí)行。更具體地說，上限設(shè)置溫度設(shè)置在高于目
標(biāo)溫度rc的溫度，而下限溫度設(shè)置在低于目標(biāo)溫度rc的溫度。
此外，接觸第一外部加熱輥103的紙未通過區(qū)域的熱敏電阻123b 監(jiān)控第一外部加熱輥103的紙未通過區(qū)域的表面溫度。
熱敏電阻123a是溫度控制熱敏電阻，用于控制主加熱器1131a 的和副加熱器113b以將第一外部加熱輥103的紙通過區(qū)域的表面溫 度保持在預(yù)定的溫度。在下文，熱敏電阻123a稱作"主熱敏電阻123a"。 而且，熱敏電阻123b監(jiān)控第一外部加熱輥103的紙未通過區(qū)域的表面 溫度。在下文，熱敏電阻123b叫做"副熱敏電阻123b"。
第二外部加熱輥104具有與第一外部加熱輥103基本相同的配置。
如圖14所示，第二外部加熱輥104的發(fā)熱部件包括，例如，具有 300W額定功率的卣素加熱器114a和具有300W額定功率的卣素加熱 器114b。卣素加熱器114a和114b的總額定功率是600W。但是卣素 加熱器114a和114b的熱分布不同。
如圖15所示，卣素加熱器114a被調(diào)節(jié)成使得在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量對(duì)在輥的中心產(chǎn)生的熱量(100%)的比率為30%。換句 話說，在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量小于在輥的中心產(chǎn)生的熱量。在 下文，囟素加熱器114a稱作"主加熱器(第二主加熱器)114a"。
如圖16所示，卣素加熱器114b被調(diào)節(jié)成使得在輥的中心產(chǎn)生的 熱量對(duì)在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量(100%)的比率為30%。換句 話說，在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量大于在輥的中心產(chǎn)生的熱量。在 下文，囟素加熱器114b稱作"副加熱器(第二副加熱器)114b"。
第二外部加熱輥104的表面溫度用接觸第二外部加熱輥104的紙 通過區(qū)域的熱敏電阻124a來檢測。加熱器控制單元230接通和斷開主 加熱器114a和副加熱器114b，以將第二外部加熱輥104的表面溫度 控制(調(diào)節(jié))在預(yù)定的目標(biāo)溫度，例如220。C。
此外，接觸第二外部加熱輥104的紙未通過區(qū)域的熱敏電阻124b 監(jiān)控第二外部加熱輥104的紙未通過區(qū)域的表面溫度。
因此，熱敏電阻124a是溫度控制熱敏電阻，用于控制主加熱器 114a的和副加熱器114b以將第二外部加熱輥104的紙通過區(qū)域的表 面溫度保持在預(yù)定的溫度。在下文，熱敏電阻124a稱作"主熱敏電阻 124a"。而且，熱敏電阻124b是用于監(jiān)控第二外部加熱輥104的紙未 通過區(qū)域的表面溫度的熱敏電阻。在下文，熱敏電阻124b稱作"副熱 敏電阻124b"。
根據(jù)本示例性實(shí)施例的設(shè)備設(shè)計(jì)成使得在上面所述的每個(gè)輥中， 當(dāng)兩個(gè)加熱器，即，每個(gè)主加熱器(llla、 112a、 113a或114a)和每 個(gè)副加熱器(lllb、 112b、 113b或114b)在同時(shí)被接通時(shí)，在縱向 產(chǎn)生的熱量基本相同。
下面將詳細(xì)描述用于防止紙未通過區(qū)域的溫度升高的示例性方 法。如果每個(gè)輥的紙未通過區(qū)域的溫度由于供給小尺寸紙片材而升高， 那么通過用于防止紙未通過區(qū)域的溫度升高的方法，對(duì)每個(gè)輥的副加 熱器(lllb、 112b、 113b或114b)的功率供給的比率被減小。副加 熱器功率供給比率根據(jù)由用于每個(gè)輥的紙未通過區(qū)域的副熱敏電阻 (121b、 122b、 123b或124b)檢測的溫度，或者根據(jù)記錄材料的尺寸而變化。
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時(shí)，例如，利用時(shí)分(time division )控制。用于時(shí)分控制的條件例如 根據(jù)副加熱器功率供給比率和表1中所示的時(shí)分控制之間的關(guān)系來確 定。
表1
副加熱器功率供給時(shí)間比率 0% 20% 25% 33% 40% 50% 60% 66% 75% 80% 100%
副加熱器時(shí)分控制 完全保持?jǐn)嚅_ 接通1秒并斷開4秒 接通1秒并斷開3秒 接通1秒并斷開2秒 接通2秒并斷開3秒 接通2秒并斷開2秒 接通3秒并斷開2秒 接通2秒并斷開1秒 接通3秒并斷開1秒 接通4秒并斷開1秒 完全保持接通
作為例子，下面將詳細(xì)描述副加熱器功率供給時(shí)間比率=5 0 %的情況。
當(dāng)由用于控制每個(gè)輥的溫度的每個(gè)主熱敏電阻(121a、 122a、 123a 和124a)檢測的溫度下降到低于下限設(shè)置溫度的溫度時(shí)，每個(gè)主加熱 器(llla、 112a、 113a或114a)被接通。此外，每個(gè)副加熱器(lllb、 112b、 113b和114b)也被接通。在這時(shí)，主加熱器完全保持接通(對(duì) 其的功率供給是連續(xù)的)而副加熱器被反復(fù)接通2秒鐘并且隨后斷開 2秒鐘。
因此，通過減少副加熱器的功率供給時(shí)間比率，能夠減少在輥的
32邊緣部分中產(chǎn)生的熱量，副加熱器在輥的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量很大。升高。
通過對(duì)主加熱器的連續(xù)功率供給，在輥中心部分中的紙通過區(qū)域 的溫度能夠保持在預(yù)定的溫度。因此，能夠確保適當(dāng)?shù)亩ㄓ靶阅?。?果主熱敏電阻的溫度已經(jīng)升高到高于設(shè)置溫度的溫度，則主加熱器和 副加熱器兩者均斷開。
因此，副加熱器功率供給時(shí)間比率是指，當(dāng)功率供給主加熱器時(shí)，
副加熱器的功率供給對(duì)主加熱器的功率供給的比率。更具體地說，副 加熱器功率供給時(shí)間比率是指副加熱器的功率供給時(shí)間對(duì)主加熱器的
功率供給時(shí)間的比率。而且，功率供給時(shí)間比率可以根據(jù)諸如紙的克 重、紙的類型或記錄材料尺寸的條件任意指定。
下面將詳細(xì)描述用于防止或減少外部加熱部件的紙未通過區(qū)域中
的溫度過分升高的方法。當(dāng)小尺寸紙片材順序地供給通過定影輥101 時(shí)，產(chǎn)生的熱積累在定影輥101的紙未通過區(qū)域中。因此，紙未通過 區(qū)域的溫度升高。同樣，熱積累在對(duì)應(yīng)于定影輥101的紙未通過區(qū)域 的外部加熱輥的該部分(區(qū)域)中。因此，在對(duì)應(yīng)于定影輥101的紙
未通過區(qū)域的外部加熱輥中的溫度升高。
由于紙通過區(qū)域的溫度已經(jīng)降低，對(duì)應(yīng)于定影輥IOI的紙通過區(qū) 域的外部加熱輥的熱被定影輥101的紙通過區(qū)域吸收。因此，熱供給
外部加熱輥的該區(qū)域，以將其溫度保持在預(yù)定的溫度。另一方面，由 于在對(duì)應(yīng)于紙未通過區(qū)域的外部加熱輥的區(qū)域中熱沒有被吸收(積累
在其中)，因此在定影輥101中的紙未通過區(qū)域的溫度升高到高溫。
因此，類似于接觸記錄材料的定影部件和壓力部件，紙未通過區(qū) 域的溫度升高也可能發(fā)生在不接觸記錄材料的外部加熱輥中，盡管與 定影部件或壓力部件相比以較低的水平發(fā)生。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在供給紙時(shí)為了有效地減少在外部加 熱輥中的紙未通過區(qū)域中的溫度的升高，并且防止最低溫度的下降，
實(shí)施下述方法是非常有用的。通過這種方法，第一外部加熱輥103的
33副加熱器113b的功率供給時(shí)間比率(在下文稱作"第一功率供給時(shí)間 比率，，)設(shè)置成小于第二外部加熱輥104的副加熱器114b的功率供給 時(shí)間比率(在下文稱作"第二功率供給時(shí)間比率")。更具體地說，第 一功率供給時(shí)間比率=3 3 %,而第二功率供給時(shí)間比率=7 5 %
而且，通過防止在外部加熱輥的紙未通過區(qū)域中的溫度的升高， 能夠減小在定影輥的紙未通過區(qū)域中的溫度的升高。
在本示例性實(shí)施例中，已經(jīng)沿著縱向堆疊的、其克重為300g/m2 的法律(LGL)紙(寬度為215.9mm、長度為355.6mm的小尺寸紙) 片材，以大約67ppm的打印速度被順序地供給通過定影裝置200，該 定影裝置具有297mm的最大紙供給容許寬度(沿著定影輥101的旋 轉(zhuǎn)軸線的方向)(該寬度等于A4尺寸紙片材的較長側(cè))。在這里， 關(guān)于減小在紙未通過區(qū)域中溫度升高的能力，困難的條件由使用具有 小寬度和長長度的法律紙而設(shè)置。
在本示例性實(shí)施例中，副加熱器(lllb、 112b、 113b和114b) 的功率供給時(shí)間比率根據(jù)紙的尺寸而變化。對(duì)于定影輥101和壓力輥 102，副加熱器lllb和副加熱器112b的功率供給時(shí)間比率=50%。紙 未通過區(qū)域的溫度由副熱敏電阻(121b、 122b、 123b和124b)檢測。
在本示例性實(shí)施例中，考慮到諸如彈性層或釋放層的定影裝置部 件的耐熱性，使用由副熱敏電阻檢測的在紙未通過區(qū)域中的下述上限 溫度。定影輥的表面溫度-220。C，第一和第二外部加熱輥的表面溫度 =230 。C。
(1)在比較例4中的功率供給時(shí)間比率的設(shè)置
在比較例4中，利用下述條件。第一外部加熱輥103的副加熱器 113b的第一功率供給時(shí)間比率=75%，并且第二外部加熱輥104的副 加熱器114b的第二功率供給時(shí)間比率=75%。在這種情況下，定影輥 101的紙未通過區(qū)域的溫度-224。C,第一外部加熱輥103的紙未通過 區(qū)域的溫度=234°。。因此，紙未通過區(qū)域的溫度超過上限溫度。另一 方面，第二外部加熱輥104的紙未通過區(qū)域的溫度-228。C，該溫度適 當(dāng)?shù)卦谏舷逌囟戎畠?nèi)。在這種情況下，定影輥101的最低溫度=12。因此，記錄材料顯示出適當(dāng)?shù)恼{(diào)色劑定影性能。
而且，在最低溫度T2，由第一外部加熱輥103的主熱敏電阻123a 檢測的溫度-220。C，由第二外部加熱輥104的主熱敏電阻124a檢測的 溫度-220。C。因此，對(duì)于兩個(gè)輥均達(dá)到設(shè)置溫度。因此，需要進(jìn)一步 降低第一功率供給時(shí)間比率。
(2)在比較例5中的功率供給時(shí)間比率的設(shè)置
在比較例5中，利用下述條件。第一功率供給時(shí)間比率=50%，并 且第二功率供給時(shí)間比率=50%。在這種情況下，定影輥IOI的紙未通 過區(qū)域的溫度=221°〇，第一外部加熱輥103的紙未通過區(qū)域的溫度 =231。C。因此，與比較例4相比，紙未通過區(qū)域的溫度升高被改善并 且減少，但是，紙未通過區(qū)域的溫度仍然超過上限溫度。
另一方面，第二外部加熱輥104的紙未通過區(qū)域的溫度-225。C， 該溫度適當(dāng)?shù)卦谏舷逌囟戎畠?nèi)。然而，在這種情況下，如圖17所示， 定影輥101的下限溫度=18，該溫度低于T2。因此，記錄材料的調(diào)色 劑定影性能變差，并且是不適當(dāng)?shù)摹Ｔ诒臼纠詫?shí)施例中T8=175°C。
當(dāng)定影輥101的最低溫度在T8時(shí)，由第一外部加熱輥103的主 熱敏電阻123a檢測的溫度-220。C，并且由第二外部加熱輥104的主熱 敏電阻124a檢測的溫度-210。C。更具體地說，由于外部加熱部件的加 熱性能變差，定影輥101的最低溫度下降，發(fā)生外部加熱部件的加熱 性能變差是因?yàn)榈诙獠考訜彷?04的溫度下降到低于目標(biāo)溫度。
定影性能的變差的原因是，因?yàn)樨账丶訜崞?14b的功率供給時(shí)間 比率小，因此對(duì)第二外部加熱輥104的功率供給不足，因而最低溫度 下降。因此，第二外部加熱輥104的溫度降低。
因此，需要增加第二功率供給時(shí)間比率，同時(shí)減小第一功率供給 時(shí)間比率。
(3 )根據(jù)本示例性實(shí)施例的功率供給時(shí)間比率的設(shè)置 本示例性實(shí)施例在下述條件下實(shí)施。第一功率供給時(shí)間比率 =33%，第二功率供給時(shí)間比率=75%。當(dāng)使用沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn) 軸線方向具有長度為212.9mm或以下的紙時(shí)，對(duì)于溫度控制單元(加熱器控制單元)230，第一功率供給時(shí)間比率=33%，第二功率供給時(shí) 間比率=75%。另一方面，當(dāng)使用沿著定影輥101的旋轉(zhuǎn)軸線方向具有 長度長于212.9mm的紙時(shí)，第一功率供給時(shí)間比率=100%，并且第二 功率供給時(shí)間比率=100%。
而且，根據(jù)通過使用者經(jīng)由操作單元31 (圖1)輸入的、關(guān)于沿 著定影輥旋轉(zhuǎn)軸線方向的片材(記錄材料)的長度的信息，或者根據(jù) 由記錄材料寬度檢測裝置26 (圖1)檢測的、關(guān)于沿著定影輥旋轉(zhuǎn)軸 線方向的片材的長度(寬度)的信息，溫度控制單元230改變上述功 率供給時(shí)間比率。橫跨輸送路徑D安裝的一對(duì)發(fā)光元件和一對(duì)光接收 元件能夠用作記錄材料寬度檢測裝置26。
在這種情況下，定影輥101的紙未通過區(qū)域的溫度-218。C，第一 外部加熱輥103的紙未通過區(qū)域的溫度-228。C，第二外部加熱輥104 的紙未通過區(qū)域的溫度=228°(:，這些溫度適當(dāng)?shù)卦谏舷逌囟葍?nèi)。在這 種情況下，定影輥101的最低溫度=12。因此，記錄材料顯示出適當(dāng) 的調(diào)色劑定影性能。
還有，當(dāng)最低溫度為T2時(shí)，由第一外部加熱輥103的主熱敏電 阻123a檢測的溫度-220。C，并且由第二外部加熱輥104的主熱敏電阻 124a檢測的溫度-210。C。因此，對(duì)于兩個(gè)輥都達(dá)到i殳置溫度。因此， 在"第一功率供給時(shí)間比率<第二功率供給時(shí)間比率，，的條件下，在紙 未通過區(qū)域中的溫度的升高被適當(dāng)?shù)販p少，同時(shí)防止最低溫度降低。
由于上述配置，當(dāng)供給小尺寸紙時(shí)，本示例性實(shí)施例在"第一功率 供給時(shí)間比率<第二功率供給時(shí)間比率，，的條件下能夠有效地減小在 紙未通過區(qū)域中的溫度的升高，同時(shí)防止定影輥101的最低溫度的降 低。因此，本示例性實(shí)施例能夠獲得適當(dāng)?shù)亩ㄓ靶阅堋?br> 在本示例性實(shí)施例中，如果"第一外部加熱輥103的額定功率>第 二外部加熱輥104的額定功率"，發(fā)現(xiàn)需要滿足條件"第一功率供給時(shí) 間比率<第二功率供給時(shí)間比率"，以便減少在供給小尺寸紙時(shí)可能發(fā) 生的紙未通過區(qū)域中的溫度的升高。
這是因?yàn)椋瑸榱藴p少紙未通過區(qū)域中的溫度的升高，需要將其額200910004465.3
定功率較高的外部加熱輥的副加熱器的功率供給時(shí)間比率設(shè)置成小于
其額定功率較低的外部加熱輥的副加熱器的功率供給時(shí)間比率。另一 方面，為了防止最低溫度的降低，需要在外部加熱輥的溫度不低于設(shè) 置溫度的范圍內(nèi)，將外部加熱輥的副加熱器的功率供給時(shí)間比率設(shè)置 成比較小。
而且，即便"第一功率供給時(shí)間比率<第二功率供給時(shí)間比率"， 關(guān)于通過考慮功率供給時(shí)間比率得到的有效功率(對(duì)主加熱器和副加 熱器供給的總功率)，也需要維持"供給第一外部加熱輥的熱源的功率 >供給第二外部加熱輥的熱源的功率，，的條件。
根據(jù)具有上述配置的本示例性實(shí)施例，即便外部加熱輥的副加熱 器的功率供給時(shí)間比率減小，最低溫度也不會(huì)降低到與第 一示例性實(shí) 施例相比的低溫。這種效果由于下面的原因而得到。當(dāng)供給具有小寬
度的小尺寸紙時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)被片材從定影輥101吸收的熱量小于
供給具有大寬度的記錄材料的情況。而且，在這種情況下，當(dāng)在紙未 通過區(qū)域中溫度升高時(shí)積累的熱量經(jīng)由芯子傳輸?shù)郊埻ㄟ^區(qū)域。因此， 即便通過減小副加熱器功率供給時(shí)間比率將低功率供給副加熱器，本 示例性實(shí)施例也能夠維持外部加熱輥的適當(dāng)?shù)臏囟取?br> 在本示例性實(shí)施例中，副加熱器功率供給時(shí)間比率根據(jù)記錄材料 的尺寸而變化。但是，如果副加熱器功率供給時(shí)間比率根據(jù)檢測紙未 通過區(qū)域溫度的結(jié)果逐漸地改變將更加有用。在這樣的配置中，能夠 更加減小紙未通過區(qū)域的溫度的升高，并且能夠進(jìn)一步防止最低溫度 降低。
在這種情況下，可以采用下面的配置。當(dāng)供給滿足上述條件的法
律紙時(shí)，在操作開始時(shí)設(shè)置"第一功率供給時(shí)間比率=100%，并且第二 功率供給時(shí)間比率=100%"。如果副熱敏電阻123b和124b的任何一 個(gè)檢測到224。C的溫度，那么，改變功率供給時(shí)間比率，使得"第一功 率供給時(shí)間比率=33%,第二功率供給時(shí)間比率=75%"。而且，如果 副熱敏電阻123b和124b的任何一個(gè)檢測到226。C的溫度，那么，改 變功率供給時(shí)間比率，使得"第一功率供給時(shí)間比率=25%，而第二功
37率供給時(shí)間比率=60%"。
在這種情況下，由于如上所述在紙未通過區(qū)域的溫度升高到足夠 高的溫度之后，副加熱器功率供給時(shí)間比率減小，因此從紙未通過區(qū) 域傳輸?shù)郊埻ㄟ^區(qū)域的熱量很大。因此，能夠更有效地防止最低溫度 的降低。此外，副加熱器功率供給時(shí)間比率能夠設(shè)置小。因此，能夠 更有效地防止紙未通過區(qū)域中溫度的升高。
而且，紙未通過區(qū)域中溫度較大的升高可能發(fā)生在定影輥101中 而不是在外部件熱輥103和104中。因此，如果外部加熱輥103和104 的副加熱器113b和114b的功率供給時(shí)間比率根據(jù)定影輥101的紙未 通過區(qū)域的溫度而變化也是非常有用的，該溫度由副熱敏電阻121b 檢測。由于這種配置，如上所述，也能夠獲得減少定影輥101和外部 加熱輥103和104的紙未通過區(qū)域溫度升高的同樣的效果。
如在上面第一示例性實(shí)施例中所述，滿足條件"沿著定影部件的旋 轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影部件上游的外部加熱部件的熱源的額定功率^ (沿著定影部件的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影部件下游的外部加熱部件的熱 源的額定功率xl.2)"對(duì)于有效地節(jié)省能量是非常有用的。在這種情況 下，在上面所述的條件下，如果功率供給比率反映在副加熱器功率供 給時(shí)間比率上也是非常有用的。
因此，如果滿足條件"(沿著定影部件的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影部件 上游的外部加熱部件的至少一個(gè)熱源的功率供給時(shí)間比率xl.2) 沿 著定影部件的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)置在定影部件下游的外部加熱部件的至少一 個(gè)熱源的功率供給時(shí)間比率)"也是非常有用的。
在本示例性實(shí)施例中，術(shù)語"功率供給時(shí)間比率"用來反映將卣素 加熱器作為熱源的應(yīng)用。但是，如果具有用施加在其上的阻抗發(fā)熱部 件涂覆的平面基板的平面發(fā)熱部件用作熱源，可以用諸如"供能時(shí)間比 率"等的不同的術(shù)語。
而且，本示例性實(shí)施例采用設(shè)計(jì)成當(dāng)同時(shí)接通主加熱器和副加熱 器時(shí)沿著縱向基本上均勻地產(chǎn)生熱量的加熱器。但是，本發(fā)明不限于 這種實(shí)施例。如果從邊緣部分輻射量大，則如果使用在輥的邊緣部分
38比其中心部分產(chǎn)生較多熱量的主加熱器和副加熱器，也能夠獲得本示 例性實(shí)施例的上述效果。雖然參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。以下權(quán)利要求的范圍符合最廣義的解釋， 以便包含所有的修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種圖像加熱設(shè)備，包括圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件，其構(gòu)造成加熱在記錄材料上的圖像；壓力部件，其構(gòu)造成與所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件形成輥隙部分，并且在該輥隙部分中壓緊被所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件加熱的記錄材料；包括第一發(fā)熱部件的第一外部加熱器，所述第一外部加熱器構(gòu)造成接觸所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的外表面，并且加熱已經(jīng)經(jīng)過所述輥隙部分的圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的區(qū)域；以及包括第二發(fā)熱部件的第二外部加熱器，所述第二外部加熱器構(gòu)造成接觸所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的外表面，并且加熱被所述第一外部加熱器加熱的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的區(qū)域，其中施加于所述第二發(fā)熱部件的最大功率小于施加于所述第一發(fā)熱部件的最大功率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的圖像加熱設(shè)備，其中所述第一發(fā)熱部件包括 第一主加熱器；和第一副加熱器，其在沿著所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線方向 的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的中心部分中產(chǎn)生的熱量小于由所述第一主 加熱器在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線方向的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的中心部分 中產(chǎn)生的熱量，并且在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線方向的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部 件的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量大于由所述第一主加熱器在沿著所述旋轉(zhuǎn) 軸線方向的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量，其中所述第二發(fā)熱部件包括第二主加熱器；和第二副加熱器，其在沿著所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)軸線方向 的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的中心部分中產(chǎn)生的熱量小于由所述第二主 加熱器在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線方向的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的中心部分 中產(chǎn)生的熱量，并且在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線方向的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部 件的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量大于由所述第二主加熱器在沿著所述旋轉(zhuǎn)軸線方向的所述圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的邊緣部分中產(chǎn)生的熱量，并且其中施加于所述第二主加熱器和所述笫二副加熱器的總功率的最 大值小于施加于所述第一主加熱器和所述第一副加熱器的總功率的最 大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像加熱設(shè)備，其中在加熱沿著所述旋轉(zhuǎn)軸 線方向短于預(yù)定長度的記錄材料上的圖像中，向所述第一副加熱器供 給功率的時(shí)間對(duì)向所述第一主加熱器供給功率的時(shí)間的比率小于向所 述第二副加熱器供給功率的時(shí)間對(duì)向所述第二主加熱器供給功率的時(shí) 間的比率。
全文摘要
一種圖像加熱設(shè)備包括構(gòu)造成加熱在記錄材料上的圖像的圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件，構(gòu)造成與圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件形成輥隙部分并且在該輥隙部分中壓緊被加熱的記錄材料的壓力部件，包括第一發(fā)熱部件并且構(gòu)造成接觸圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的外表面并且加熱已經(jīng)通過該輥隙部分的圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的區(qū)域第一外部加熱器，以及包括第二發(fā)熱部件并且構(gòu)造成接觸圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的外表面并且加熱被第一外部加熱器加熱的圖像加熱旋轉(zhuǎn)部件的區(qū)域的第二外部加熱器。在該圖像加熱設(shè)備中，施加于第二發(fā)熱部件的最大功率小于施加于第一發(fā)熱部件的最大功率。
文檔編號(hào)G03G15/01GK101592903SQ20091000446
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月28日
發(fā)明者小野和朗 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社