CN100346240C

CN100346240C - 成像设备以及定影设备

Info

Publication number: CN100346240C
Application number: CNB031348300A
Authority: CN
Inventors: 山本直之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-09-25
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2023-09-25
Also published as: CN1497391A; US6970664B2; US20040114952A1; JP2004163896A; EP1403740A1; US7196296B2; US20050252912A1

Abstract

本发明提供了一种能够降低定影装置能量消耗的成像设备。该成像设备包括：用于在记录材料P上形成未定影的图像t的成像装置，以及用于加热定影未定影图像的定影装置10。在该成像设备中，定影装置10为电磁感应加热型，其中，定影装置10包括磁通产生装置36以及用于通过所述磁通产生装置产生的磁通的作用、由电磁感应产生热量的感应加热件10a，并且通过感应加热件10a所产生的热量将未定影的图像预定影在记录材料上。所述成像设备的特征在于，还包括检测装置，其用于检测通过图像形成装置形成的图像的密度信息，以及控制装置，其用于根据由检测装置检测的图像密度信息，可变化地改变定影装置的热量产生率。

Description

成像设备以及定影设备

技术领域

本发明涉及一种用于将未定影的图像加热定影在记录材料上的定影设备和一种成像设备，如包括成像装置和定影装置的电子照相设备，其中所述成像装置用于通过适当的图像形成原理或转印型或直接型方法形成未定影的图像，所述定影装置用于加热定影该未定影的图像。

背景技术

例如，在采用转印型电子照相方法的成像设备中，将已形成并承载在作为图像承载件的电子照相感光件上的未定影调色剂图像转印至作为记录材料的转印材料上，并且转印至转印材料上的未定影的调色剂图像通过定影装置作为永久的定影图像被热定影在转印材料上，之后作为形成图像的制品输出转印材料。调色剂为显影粉末，其具有熔融定影性，并含有树脂、磁性材料、染色剂等。

作为定影装置，通常主要使用的是加热辊型定影设备。这种定影设备包括一对由一个定影辊(加热辊)和一个压力辊构成的转动辊，其中，所述定影辊中含有如卤素灯这样的热源并被加热调温。将其上形成并附着有未定影调色剂图像的记录材料作为被加热件导向至在定影和压力辊之间的加压辊隙部分(定影辊隙部分)内，随后在辊隙部分处夹持并输送所述记录材料，以便通过施加热量和压力将未定影的调色剂图像加热定影在记录材料表面上。

另外，也有人建议使用这样一种定影设备，在该设备中，通过电磁感应加热定影辊。在该定影设备中，通过作为磁通产生装置的励磁线圈产生的磁通，在设置于定影辊内表面的导电层(感应加热层)中产生涡流，以通过焦耳热加热导电层。因此，加热定影辊并以预定的定影温度对其进行温度控制(如在日本的专利申请公开文献(JP-A)特开平7-287471，JP-A特开昭58-178385，JP-A特开平9-127810以及日本实用新型申请公开文献实开昭51-109736公开的那样)。

这种电磁感应加热型定影设备可以紧靠调色剂设置其热量产生源(感应加热件)，以便其具有这样的特点，即，与利用一盏卤素灯的传统的加热辊型定影设备相比，能够缩短在起动定影设备时将定影辊表面的温度提高至适当温度所需的时间。另外，电磁感应加热型定影设备的特征还在于从热量产生源至调色剂的热量传输路径比较短且简单，以致最终的热效率较高，并且还可通过改变施加至励磁线圈的电能和频率，随意控制热量产生率。

通常，通过测量定影辊的表面温度并将最终的测量数值与预定数值进行比较，以便对用于加热定影辊的加热源进行供电的ON-OFF控制来将定影设备保持在预定温度。

但是，在比较单色图像的定影以及全色图像的定影时，即使单色和全色图像的两种定影在定影所需的热量不同，但通过上述温度控制方法在两种定影中提供的热量却是相同。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够减小定影装置的能量消耗的定影设备。

本发明的另一个目的在于提供一种利用所述定影设备的成像设备。

本发明提供：一种成像设备，包括：

成像装置，其能以用于将单色图像形成在记录材料上的单色模式和用于将彩色图像形成在记录材料上的彩色模式成像；

线圈，其用于通过激励产生磁通；

定影装置，其用于通过磁通产生热量并将未定影的图像定影在记录材料上；

温度检测装置，其用于检测所述定影装置的温度；以及

电能控制装置，其用于根据所述温度检测装置的输出控制施加在所述线圈上的电能，从而所述定影装置的温度是用于将图像定影在记录材料上的目标温度；

其中，选择单色模式时的目标温度和选择彩色模式时的目标温度彼此相同，并且所述电能控制装置改变施加在所述线圈上的电能。

本发明还提供一种成像设备，包括：

加热装置，其用于产生热量；

可旋转的定影装置，其用于通过与所述加热装置接触将未定影的图像定影在记录材料上；

温度检测装置，其用于检测所述加热装置的温度；以及

电能控制装置，其用于根据所述温度检测装置的输出控制施加在所述加热装置上的电能，从而所述定影装置的温度是用于将图像定影在记录材料上的目标温度；

其中，选择单色模式时的目标温度和选择彩色模式时的目标温度彼此相同，并且所述电能控制装置改变施加在所述加热装置上的电能。

本发明还提供：

(1).一种定影设备，其包括：

用于通过激励产生磁通的磁通产生装置，

感应加热件，其用于通过所述磁通产生装置产生的磁通产生热量，以便通过所产生的热量加热在记录材料上的未定影的图像；

温度检测装置，其用于检测所述感应加热件的温度；

温度控制装置，其用于根据所述温度检测装置的信息，将所述感应加热件的温度控制至预定目标温度；

热量产生率的改变装置，其用于改变所述感应加热装置的热量产生率；以及

密度检测装置，其用于检测关于将形成在记录材料上的图像密度的信息，

其中，所述热量产生率的改变装置根据所述密度检测装置的信息来改变热量产生率。

(2).如(1)所述的定影设备，其包括：其中，所述热量产生率的改变装置在不改变预定的目标温度的情况下，根据所述密度检测装置的信息来改变热量产生率。

(3).如(1)或(2)所述的设备，其中：所述磁通产生装置具有励磁线圈，并且所述热量产生率的改变装置通过改变被施加至励磁线圈的高频电流的频率改变热量产生率。

(4).如(1)或(2)所述的设备，其中：所述热量产生率的改变装置改变用于对所述磁通产生装置通电的电能。

(5).如(1)或(2)所述的设备，其中：所述磁通产生装置具有励磁线圈，并且所述热量产生率的改变装置改变施加至所述磁通产生装置的励磁线圈的电流。

(6).如(1)或(2)所述的设备，其中：所述磁通产生装置具有励磁线圈，并且所述热量产生率的改变装置改变施加至所述磁通产生装置的励磁线圈的电压。

(7).一种成像设备，其包括：

成像装置，其用于在记录材料上形成未定影的图像；

磁通产生装置，其用于通过激励产生磁通；

温度检测装置，其用于检测所述感应加热件的温度；

温度控制装置，其用于根据所述温度检测装置的信息，将所述感应加热件的温度控制至预定的目标温度；

其中，所述热量产生率的改变装置能够根据所述密度检测装置的信息来改变热量产生率。

(8).如(7)所述成像设备，其中，所述热量产生率的改变装置在不改变预定的目标温度的情况下，根据所述密度检测装置的信息来改变热量产生率。

(9).如(7)或(8)所述的设备，其中：所述磁通产生装置具有励磁线圈，并且所述热量产生率的改变装置通过改变被施加至励磁线圈的高频电流的频率来改变热量产生率。

(10).如(7)或(8)所述的设备，其中：所述热量产生率的改变装置改变用于对所述磁通产生装置通电的电能。

(11).如(7)或(8)所述的设备，其中：所述磁通产生装置具有励磁线圈，并且所述热量产生率的改变装置改变施加至所述磁通产生装置的励磁线圈的电流。

(12).如(7)或(8)所述的设备，其中：所述磁通产生装置具有励磁线圈，并且所述热量产生率的改变装置改变施加至所述磁通产生装置的励磁线圈的电压。

(13).一种定影设备，其包括：

加热部件，其用于加热记录材料上的未定影图像；

加热装置，其用于通过对所述加热部件通电来产生热量；

温度检测装置，其用于检测所述加热件的温度；

电能改变装置，其用于改变所述加热装置的电能；以及

其中，所述热量产生率的改变装置在不改变预定的目标温度的情况下，根据所述密度检测装置的信息来改变热量产生率。

(14).如(13)所述的设备，其中：所述电能改变装置改变施加至所述加热装置的电流。

(15).如(13)所述的设备，其中：所述电能改变装置改变施加至所述加热装置的电压。

(16).一种成像设备，其包括：

成像装置，其用于在记录材料上形成未定影的图像；

加热部件，其用于加热记录材料上的未定影图像；

加热装置，其用于通过对所述加热部件通电来产生热量；

温度检测装置，其用于检测所述加热件的温度；

电能改变装置，其用于改变所述加热装置的电能；以及

(17).如(16)所述的设备，其中：所述电能改变装置改变施加至所述加热装置的电流。

(18).如(16)所述的设备，其中：所述电能改变装置改变施加至所述加热装置的电压。

通过研究以下结合附图对本发明最佳实施例的说明，将能更清楚地理解本发明的这些和其它目的、特点和优点。

附图说明

图1为剖面视图，其显示了本发明的成像设备的一个实施例的示意性结构。

图2为一种定影装置(设备)的示意性剖面图。

图3为控制系统的框图。

图4为波形图，其用于说明一种计算图像信息信号的密度信息的方法。

图5为定影装置的另一实施例的主要部分的示意性剖面图。

图6为显示在本发明的一个实施例中，在改变控制温度的情况下，在形成单色图像和形成全色图像情况下的热量产生率的级数。

图7为显示在控制温度恒定时，在形成单色图像和形成全色图像的热量产生率的级数。

图8为一种膜加热型定影装置的一个实施例的示意图。

具体实施方式

(1)成像设备

作为本发明的成像设备的一个实施例，图1显示了一种数字型以四种颜色为基础的全色成像设备的示意性剖面结构。

该实施例的成像设备包括下侧数字彩色图像印刷机部分(后文，简称为“印刷机部分”)I以及上侧数字彩色图像读取器部分(后文，简称为“读取器部分”)II，并且该成像设备能够例如根据由读取器部分II读取的原稿D的图像信息在记录材料P上形成图像。

a)印刷机部分I的结构

印刷机部分I包括作为载像部件的感光鼓1，该鼓可沿箭头R1的方向被驱动转动。绕感光鼓1，沿其转动方向顺序设置主充电器(充电装置)2、曝光装置3、显影设备(显影装置)4、转印设备5、清洁装置6，以及预曝光灯7。

在转印设备5的下方，即在印刷机部分I的下半部分，设有纸张供给和输送单元8。在转印设备5的上方，设有分离装置9，并且在分离装置9的下游侧(记录材料P的输送方向的下游侧)，设有作为定影装置(定影设备)的定影装置10以及纸张输出单元11。

感光鼓1包括由铝制成的鼓状支承件1a以及由OPC(有机光导体)制成的感光件1b，该感光件1b覆盖了支承件1a的圆周面，并且由驱动装置(未示出)、以预定的处理速度(圆周速度)、沿箭头R1的方向驱动所述感光鼓1转动。

主充电器2为电晕充电器，其包括：护罩2a，其具有与感光鼓1相对的开孔；设置在护罩2a内侧并且与感光鼓1的形成线平行的放电线2b；以及设置在开孔处且调节充电电压的栅网2c。主充电器2由电源(未示出)提供充电偏压，从而对感光鼓1的表面均匀充电以达到预定的极性和预定的电压。

曝光装置3包括：激光输出部分(未示出)，其能够根据由后面所述的读取器部分II产生的图像信号发射激光E；以及用于反射和折射(sweep)激光E的多角镜3a、透镜3b、和反射镜3c。曝光装置3的结构确保通过激光E对感光鼓1的表面进行扫描曝光，以便除去在暴露部分处的静电电荷，从而形成静电潜像。

在该实施例中，根据原稿，将形成在感光鼓1表面上的静电潜像分色为黄色、深蓝色、品红色和黑色四种颜色，并且连续形成对应的彩色静电潜像。

显影设备4包括四个显影装置，即，显影装置4Y，4C，4M和4BK，这些显影装置中分别容纳有黄色、深蓝色、品红色和黑色四种颜色的树脂基调色剂(显影剂)。各显影装置4Y，4C，4M和4BK包括用于使对应的调色剂附着在形成于感光鼓1表面上的静电潜像上的显影套管4a。用于使预定颜色将静电潜像显影的显影装置被选择设置在更靠近感光鼓1表面的显影位置处，并且通过显影套管4a，使调色剂附着在静电潜像上，从而形成作为直观图像的调色剂图像(可视性图像)。顺便说一下，除了进行显影处理的显影装置以外的三个彩色显影装置，被设置在离开显影位置的地方。

转印设备5包括用于在其表面承载记录材料P的转印辊(记录材料承载部件)、用于将调色剂图像转印至感光鼓1上的转印充电器5b、用于使记录材料P位于转印鼓5a上的吸附充电器5c、与吸附充电器5c对峙设置的吸附辊5d、内部充电器5e以及外部充电器5f。在由轴承支承以便沿箭头R5的方向被驱动转动的转印鼓5a的周缘开口区，以圆柱形、张紧状态下整体设置一张由绝缘材料制成的记录材料承载膜片5g。记录材料承载5g由如聚碳酸酯模片这样的绝缘材料模片构成。转印装置5具有吸附并承载在转印鼓5a表面的记录材料的结构。

清洁装置6包括清洁刀片6a以及用于回收被刮除的调色剂的清洁容器6b，其中，清洁刀片6a用于刮除未转印至记录材料P上并且仍留在感光鼓1表面上的剩余调色剂。

在主充电器2的上游侧，相邻主充电器2设置预曝光灯7，并且预曝光灯7能够从已由清洁装置6清洁的感光鼓1的表面除去不必要的电荷。

纸张供给和输送装置8包括多个用于叠放和容纳不同尺寸的记录材料P的纸张供给盒8a、用于从纸张供给盒8a送出记录材料P的纸张供给辊8b、多个输送辊、以及对位辊8e。纸张供给和输送装置8将预定尺寸的记录材料P输送至转印鼓5a。

分离装置9包括：例如，分离充电器9a，分离爪9b以及分离促进辊9c，该辊9c用于在调色剂图像转印之后使记录材料P与转印鼓5a分离。

定影装置10为电磁感应加热型定影设备，其包括由电磁感应加热的定影辊10a，以及设置在定影辊10a下方并且将记录材料P压在定影辊10a上的加压辊10b。后面将详细说明定影装置10。

纸张输出单元11包括输送路径切换导向件11a，排出辊11b，纸张输出托盘11c等，它们设置在定影装置10的下游侧。在输送路径转换导向件11a下方，为了在记录材料P上进行双面成像，设置竖直输送路径11d，反向路径11e，叠放部件11f，中间托盘11g，输送辊11h和11i，反向辊11j等。

另外，在主充电器2和在感光鼓1周面的显影设备4之间，设置用于检测感光鼓带电电位的电位传感器S1。在显影设备4和转印鼓5a之间，设置用于检测感光鼓1上调色剂像密度的密度传感器S2。

b)读取器部分II的结构

设置在印刷机部分I上方的读取单元II包括：例如，其上载置原稿D的原稿玻璃板12a、用于边移动边对原稿D的图像表面曝光并扫描的曝光灯具12b、用于反射来自原稿D的反射光的多块反射镜12c、用于聚集反射光的透镜12d、以及全色传感器(图像拾取装置)，其用于根据来自透镜12d的光形成分色图像信号。

分色图像信号通过放大电路(未示出)被发射，由视频处理单元(未示出)处理，并且被输送至上述印刷机部分I。

c)成像操作

在以下的说明中，通过黄色、深蓝色、品红色和黑色的彩色调色剂图像的形成构成以四种颜色为基础的全色图像。

由曝光灯12b发出的光线照射位于读取器部分II中的原稿玻璃板12a上的原稿D的图像，并且进行分色。随后，黄色图像首先由全色传感器12e读取，接受预定的处理，并且作为图像信号被发送至印刷机部分I。

在印刷机部分I，以箭头R1方向转动驱动感光鼓1，并且由主充电器2对感光鼓1进行均匀充电。

根据由上述读取器部分II发送的图像信号，从曝光装置3的激光输出部分输出激光E，并且通过多角镜等激光E对已被充电的感光鼓1的表面进行扫描曝光，从而除去在感光鼓1表面的合成曝光部分的电荷，以形成黄色静电潜像。

在显影设备4中，将黄色显影装置4Y设置在规定的显影位置处，并且使其它的显影装置4C，4M和4BK远离该显影位置。使黄色调色剂附着在形成于感光鼓1表面上的静电潜像上，从而将静电潜像具体化为调色剂图像。

将在感光鼓1上的最终黄色调色剂图像转印至承载于转印鼓5a上的记录材料P上。

以预定的时刻，经由纸张供给辊8b、输送辊、对位辊8c等，从预定的纸张供给盒8a将尺寸适于原稿的记录材料P供应给转印鼓5a。

如此送入的记录材料P沿箭头R5的方向转动，同时被吸附在转印鼓5a上，以便绕紧转印鼓5a，并且感光鼓1表面上的黄色调色剂图像被转印至记录材料P上。

另一方面，通过清洁装置6除去在调色剂图像转印之后留在感光鼓1表面上的残余调色剂。另外，通过预曝光灯7，除去不必要的电荷，并且使感光鼓1进行从主充电器2开始的随后的成像动作。对于其它的颜色，即深蓝色、品红色和黑色而言，以相同的方式进行从通过读取器部分I读取原稿图像、经转印鼓5a、将调色剂图像转印至记录材料P上以及对感光鼓1清洁直至电荷去除的上述相应的处理。结果，以叠置方式将全色调色剂图像转印至承载于转印鼓5a上的记录材料P上。

通过分离充电器9a、分离爪9b等从转印鼓5a分离接受了四色调色剂图像转印处理的记录材料P，并且在使未定影的调色剂图像承载于记录材料P表面上的状态下，将所述记录材料P输送至定影装置10。

在定影辊10a和加压辊10b之间的紧靠着的辊隙部分(定形辊隙部)处加热和并压迫记录材料P，从而使其表面上的调色剂图像熔化定影，以实现定影。

通过排出辊11b，将在定影之后的记录材料P排放在纸张输出托盘11c上。

顺便说一下，就在记录材料P的两侧上形成图像而言，通过直接驱动输送路径转换导向件11a，定影装置10能一度将排出的记录材料P导向至反向路径11e上。之后，通过反向辊11j的反向转动，沿与输送方向相反的方向从反向路径11e送出记录材料P，同时使记录材料P的后缘变为前缘，之后容纳在中间托盘11g内。此后，通过再次进行上述成像处理，在记录材料P的另一表面上形成图像，并且将最终的记录材料P排放至纸张输出托盘11c上。

在与记录材料P分离之后的转印鼓5a上，为了防止调色剂粉末(颗粒)在感光部件承载板5g上的散落和附着以及油污附着在记录材料P上，通过经由记录材料承载板5g彼此相对设置的毛刷13a以及支承刷13b和除油辊14a以及支承件14b进行清洁操作。在图像形成之前或之后或者在发生卡纸的任意时刻，均可进行清洁操作。

(2)定影装置10

图2显示为作为定影机构(定影设备)的定影装置10的示意性剖面图。

该定影装置10为电磁感应加热型定影装置，包括由电磁感应加热的定影辊10a，以及设置在定影辊10a下方并且将记录材料P压在定影辊10a上的加压辊10b。在定影辊10a内，设有作为磁通产生装置的励磁线圈38以及磁心39。

例如，可通过将一层10～50μm厚的PTFE聚四氟乙烯或PFA四氟乙烯—全氟烷基乙烯基醚共聚物设置在铁心圆筒(感应加热装置或部件)(外径：40mm；厚度：0.7mm)来制备定影辊10a，以便改善表面可剥离性。

作为用于定影辊10a的另一种材料(感应加热件)，也可使用例如，如磁性不锈钢这样的磁性材料(磁性金属)，其具有较高的磁导系数μ以及适当的电阻系数ρ。另外，即使是无磁性材料，金属这样的导电性材料也可以以例如薄膜形式使用。

例如，可通过在铁心金属(外径：20mm)的外周面设置一层厚度为5mm的硅橡胶层，并且设置一层厚度为10～50μm厚的PTFE或PFA来制备加压辊10b，以便提高与定影辊10a相似的表面可剥离性。

转动支承定影辊10a和加压辊10b，并且仅驱动定影辊10a以箭头所示的顺时针方向转动。将加压辊10b压在定影辊10a，并且通过在紧靠着的辊隙部分(定影辊隙部分)N的摩擦力驱动加压辊10b。另外，通过未示出的机构(使用了例如弹簧)，朝定影辊10a的转动轴线方向压迫加压辊10b。可以使加压辊10b处于例如大约30kg-wt的载荷作用下。在这种情况下，在紧靠着辊隙部分N处的最终夹持宽度为大约6mm。但是，可以按需要改变施加至加压辊10b的载荷，以改变辊隙宽度。

在定影辊10a的表面，设置温度传感器(温度检测装置)33，以便接触定影辊10a。根据温度传感器33的检测信号，通过温度控制电路(温度控制装置)以及高频转换器41增大或减小电能的向励磁线圈38的供给量，从而能够自动控制定影辊10a的表面温度，以使其保持恒定。

将输送导向件34设置在能够输送并承载记录材料(转印材料)P的位置处，将未定影的调色剂图像t导向至在定影辊10a和加压辊10b之间形成的辊隙部分N。

使分离爪37抵靠在定影辊10a的表面上，并且在记录材料P通过辊隙部分N后，记录材料P粘结在定影辊10a上的情况下，通过强迫分离记录材料P，能够防止卡纸现象。

磁通产生装置36的励磁线圈38的卷绕结构应确保使导线绕具有E形剖面的的细长磁心39的中央凸起部分卷绕。另外，使励磁线圈38与高频转换器41相连，因此能够对励磁线圈38提供100～2000W的高频电能。因此，所述导线包括由几根细线制成的多股线构成的李兹线，并且考虑到对其的热传导，在导线上涂敷耐热层。

作为磁心39，其材料应具有高磁导性及低损耗。就如坡莫合金这样的合金而言，由于在磁心内的涡流损失在高频下较大，因此，这种合金可以形成层叠结构。磁心用于提高磁路以及磁屏蔽的效率。

包括线圈和磁心的磁心的磁部分在可充分确保磁屏蔽的情况下，可以使磁心形成无心的形状(即，无心结构)。

通过转换器41，对励磁线圈38施加10～100kHz的AC电流。由AC电流感应产生的磁通在不泄漏的情况下，通过E形磁心的内侧，并且首先泄漏至在凸起部分之间的磁性部件的外侧。结果，涡流通过定影辊10a的导电层(绝缘加热件)，因此，导电层本身会产生焦耳热。更具体地讲，定影辊10a经受电磁感应加热，并且根据温度传感器33的输出，通过温度控制电路40和高频转换器41控制对励磁线圈38的供给电能。结果，将定影辊10a的温度控制至预定温度。更详细的是，在温度控制电路判断温度传感器33的输出值和预定定影温度之间的差值较小的情况下，高频转换器41向励磁线圈38施加高频AC电流。另一方面，在温度控制电路判断温度传感器33的输出值高于预定定影温度的情况下，高频转换器41停止对励磁线圈38施加AC电流。此处，温度控制方法不应局限于上述方法，另外，可以在采用设定电能(频率)的同时，通过例如激磁的ON/OFF控制来实现对预定温度的温度控制的方法。

(3)图像密度检测装置以及定影装置的热量产生率的可调节装置

参照图3和4，说明图像密度信息的检测装置以及定影装置的热量产生率的可调节装置。

参见图3，通过上述读取器部分II的透镜12d，将被拷贝的原稿D的图像投射至图像拾取装置(全色传感器)12e上，如作为密度检测装置的CCD。该图像拾取装置12e将原稿图像分离为多个像素并且产生对应于相应像素的光电转换信号。

将从图像拾取装置12e输出的模拟图像信号发送至图像信号处理电路54，在该电路中，将模拟图像信号转换为像素图像信号，该像素图像信号对于每一像素而言，均具有与相关像素的密度相对应的输出电平，随后，将该像素图像信号发送至脉冲宽度调制电路55。

脉冲宽度调制电路55形成并输出激光驱动脉冲，其宽度(时间长度)对应于输入所述电路的每一像素图像信号的相关电平。更具体地讲，如图4(a)所示，对于高密度的像素图像信号，形成较宽的驱动脉冲W，对于低密度的像素图像信号，形成较窄的驱动脉冲S，并且对于中间密度的像素图像信号，形成中等宽度的驱动脉冲I。

从脉冲宽度调制电路55输出的激光驱动信号使上述印刷机部分I的曝光装置3中的激光输出单元的半导体激光器56以一段对应于其脉冲宽度的时间发射光线。因此，对应于高密度像素，以较长的时间驱动半导体激光器56，并且对应于低密度像素，以较短的时间驱动半导体激光器56。结果，通过曝光装置3的光学系统，使感光鼓1暴露于光线作用下，以便对应于高密度像素，使其沿主扫描方向的较宽范围暴露于光线作用下，并且对应于低密度像素，使其沿主扫描方向的较窄范围暴露于光线作用下。换句话说，最终的静电潜像的网点尺寸根据相关的像素密度变化。在这一方面，低、中等和高密度像素的静电潜像分别由图4(d)中的L，M和H表示。

从半导体激光器56发出的激光E扫过(sweep)多角镜(转动的多角镜)3a，并通过透镜(如f/θ透镜)以及用于朝作为载像部件的感光鼓1的方向导向激光E的固定的反射镜3c使所述激光在感光鼓1上形成光点图像。如上所述，通过暴露于光线下，以大致平行于感光鼓1的转动轴线的方向(主扫描方向)利用激光E对感光鼓1进行扫描，以形成静电潜像。

通过静电潜像的形成，对于每一种颜色，计算上面提到的图像信号处理电路54的输出信号的电平。所述计算在图3所示的实施例中按以下方式进行。

首先，将从上述脉冲宽度调制电路55输出的输出信号供给至AND门60的一个输入端。对AND门60的另一输入端供给由时钟脉冲振荡器发出的时钟脉冲(如图4(b))。

结果，如图4(c)所示，从AND门60输出这样一种时钟脉冲，其包括脉冲数量分别对应于激光驱动的脉冲S，I和W的相应脉冲宽度的部分，即包括对应于相应像素的图像密度的部分的时钟脉冲。

对于每一种像素而言，通过计算器62获得时钟脉冲数量的之和，以计算出对应的视频计算数量。将每一像素的视频计算数量供给至包含CPU63和ROM64的热量产生率改变装置中的CPU63。

在ROM64中，存储取决于相应像素的视频计算数量的定影装置10的热量产生率。

CPU63根据相应像素的视频计算数量，计算每一原稿的相应的BK调色剂、Y调色剂、M调色剂和C调色剂的图像密度的比例，并且确定定影装置10的最佳热量产生率(即，取决于视频计算数量的定影装置10的热量产生率之和)，从而能够将最佳的热量产生率信息输送至定影装置10的高频逆变器41。高频逆变器41执行对施加至定影装置10的AC电流的控制。

虽然在该实施例中是通过计算每一原稿的平均图像密度来确定最佳热量产生率的，但是，所述最佳热量产生率也可以通过这样一种方法来确定，即，在每一原稿内的图像密度存在差异的情况下，改变在一部分图像密度较高处的热量产生率。另外，也可以判断密度信息是用于单色还是全色，并且在全色密度信息的情况下提高热量产生率。

虽然在该实施例中通过计算器62，由视频计算数量获得图像密度，但是也可通过利用密度检测件直接检测感光鼓1或记录材料P上的未定影调色剂图像的图像密度来获得图像密度。

在图6中，显示了在该实施例中的热量产生率的级数。

参见图6，当判断每一原稿的图像密度大致处于全色水平时，控制定影装置10的热量产生率，以使其高于在单色原稿定影时的热量产生率。换句话说，在该实施例中，仅在高图像密度的情况下提高能量消耗(热量产生率)的数量，以便与传统的定影设备相比，可以降低能量消耗。更具体地讲，如图6所示，通过改变定影装置10的控制温度(目标温度)改变定影装置10的热量产生率。作为改变热量产生率的另一种方法，如图7所示，在不改变控制温度(目标温度)的情况下，改变施加至励磁线圈38的高频电流的频率(电能)，从而能改变热量产生率。通常，热量产生率具有一定的频率依赖性，这样就能够通过改变频率来改变热量产生率。如上所述，在定影装置10的控制温度(目标温度)没有任何改变的情况下，改变热量产生率，从而不会产生在改变控制温度时的时间滞后，并且控制温度不会改变(升高)。结果，能够减小因超出线圈耐热温度的温度而造成线圈短路的可能性以及因控制温度而造成图像光泽面发生变化的可能性。另外，即使在图像密度较高并且由调色剂吸收的热量较大的情况下，在本发明中，电能的消耗量会相应增大。结果，定影辊的温度可立刻返回目标温度，以增强响应性。

也可通过改变施加至励磁线圈38的电流或电压以及施加至励磁线圈38的高频电流的频率来控制定影装置10(定影辊10a)的热量产生率。

在该实施例中使用的定影装置10包括：用于通过电磁感应加热来加热定影辊10a的励磁线圈38，以及位于定影辊10a内的磁心39，但是可以将磁通产生装置36的这些部件38和39设置在定影辊10a的外侧，以便与上述该实施例中的热量产生率的控制相结合，直接加热定影辊表面。由此，能够减少定影装置10的能量消耗。

图5为电磁感应加热型定影装置10的另一实施例的主要部分的示意性剖面图。

参见图5，定影装置包括保持件31、向下固定并由保持件31保持的感应加热件32(如铁板)、可滑动移动至固定的感应加热件32下表面的耐热定影膜33、以及弹性压力辊10b。夹着定影膜33，将弹性压力辊10b压在感应加热件32的下表面上，以形成辊隙部分N。感应加热件32通过由磁通产生装置36产生的磁通的作用进行的电磁感应加热产生热量，所述磁通产生装置36包括励磁线圈38以及磁心39。

将其上带有未定影的调色剂图像t的记录材料P导向至定影膜33和压力辊10b之间的辊隙部分N，并且将记录材料P送入该辊隙部分N内，同时将其夹持在其中，因此，调色剂图像t能够经由定影膜33吸收感应加热件32产生的热量，从而被加热并被加压以定影在记录材料P的表面上。接着使通过辊隙部分N之后的记录材料P与定影膜33的表面分离，并随后输送记录材料P以将其排出。

如上所述，本发明适用于设备利用了固定式感应加热部件的情况。

所述成像原理以及未定影的调色剂图像t转印至记录材料P上的方法不受特别的限制，可以以任意的方式实现。

在上述实施例中，描述了感应加热型定影设备。但是本发明的定影设备不应局限于此。

作为本发明的定影设备的另一实施例，在图8中显示了一种膜加热型(冲浪(surf)型)定影设备或利用例如陶瓷加热器、通过经由一耐热膜加热图像，将未定影的图像定影至记录材料上。

参见图8，该定影设备包括被定影固定在设备上的低热容加热器(加热部件)，其包括例如由氧化铝制成的高热导性基体101(厚度：1.0mm；宽度10mm；且纵向长度：340mm)以及以宽度1.0mm涂敷在基体101上的电阻材料(加热件)102。沿其纵向由其两侧对加热器供电。

以例如脉冲状波纹形电压(电压：100v；且重复间隔：20毫秒)进行供电。

参见图8，通过热敏电阻(温度检测装置)103检测加热件(装置)102的温度，并且通过温度控制装置140控制加热件102的供电量，以便加热件102具有预定的温度。脉冲宽度为大约0.5～5毫秒。此时，根据来自密度检测装置164的密度信息，通过电能改变装置142改变供给至加热件102的电能。更具体地讲，在冲浪(surf)型或卤素灯型定影设备中，通过电能改变装置142，根据图像密度改变用于加热加热件102的加热率，从而可以根据图像密度、将最佳量的热量施加至记录材料P上的未定影图像t。

定影膜104沿箭头所示的方向运动，同时紧靠在进行温度和能量控制的加热器(101，102)上。所述定影膜104可通过例如环状膜制成，该环状膜包括由聚酰亚胺，聚酯醚酰亚胺，PES(聚硫醚)或PFA制成的20μm厚的耐热膜，以及10μm厚的剥离层，该剥离层至少被涂敷在图像贴合侧的耐热膜上并通过在含氟的树脂(如PTFE或PAF)中添加导电剂制成。定影膜104的整个厚度通常不大于100μm，最好不大于70μm。在不产生皱褶的情况下，沿箭头的方向通过驱动辊105和从动辊106(由驱动辊105驱动)，在张紧状态下驱动定影膜104。压力辊(加压件)107经由定影膜104、以4～15kg的总体压力压迫加热器(101，102)，并且在抵靠在定影膜104上的同时转动，其中，所述压力辊107具有由例如硅橡胶制成的弹性橡胶层，该弹性橡胶层具有良好的可剥离性。

在该实施例中，代替电能，可采用根据图像密度改变电流和/或电压来改变加热率的方法。

另外，在该实施例中，在不改变定影辊的控制温度的情况下进行定影时，不存在在改变控制温度时的时间滞后，并且可以减小随控制温度而定的最终图像的光泽面变化的可能性。

在该实施例中，作为关于形成于记录材料P上的图像的密度的信息，虽然利用了通过图像拾取装置12e获得的信号，但也可以利用通过密度传感器S2获得的信息。

如上所述，根据本发明的成像设备，通过检测在成像装置中所形成的图像的密度，并且随后根据所检测的图像密度，将定影装置的热产生率(或加热率)设定至适当的数值，可以减小定影装置的电能消耗。

Claims

1.一种成像设备，包括：

成像装置，其能以用于将单色图像形成在记录材料(P)上的单色模式和用于将彩色图像形成在记录材料(P)上的彩色模式成像；

线圈(38)，其用于通过激励产生磁通；

定影装置(10a)，其用于通过磁通产生热量并将未定影的图像定影在记录材料(P)上；

温度检测装置(33)，其用于检测所述定影装置(10a)的温度；以及

电能控制装置(40，41)，其用于根据所述温度检测装置(33)的输出控制施加在所述线圈(38)上的电能，从而所述定影装置(10a)的温度是用于将图像定影在记录材料(P)上的目标温度；

其中，选择单色模式时的目标温度和选择彩色模式时的目标温度彼此相同，并且所述电能控制装置(40，41)改变施加在所述线圈(38)上的电能。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述电能控制装置(40，41)通过改变施加在所述线圈(38)上的高频电流的频率来改变施加在所述线圈(38)上的电能。

3.一种成像设备，包括：

加热装置(102)，其用于产生热量；

可旋转的定影装置(104)，其用于通过与所述加热装置(102)接触将未定影的图像定影在记录材料(P)上；

温度检测装置(103)，其用于检测所述加热装置(102)的温度；以及

电能控制装置(142)，其用于根据所述温度检测装置(103)的输出控制施加在所述加热装置(102)上的电能，从而所述定影装置(104)的温度是用于将图像定影在记录材料(P)上的目标温度；

其中，选择单色模式时的目标温度和选择彩色模式时的目标温度彼此相同，并且所述电能控制装置(142)改变施加在所述加热装置(102)上的电能。