CN1243972A - 调色剂定影装置 - Google Patents

Abstract

一种调色剂定影装置,包括:一个定影辊;一个加压辊,在通常情况下压向所述定影辊,在所述印刷页于一个方向通过所述定影辊和加压辊间的辊压接触区域时,向所述定影辊压紧在它的一个表面上带有未定影的调色剂像的印刷页,将未定影的调色剂定影到所述印刷页上,一个加热辊,设置在与所述的加压辊相对的所述定影辊侧面,所述加热辊中具有加热装置加热所述加热辊;一个环形的传热带,围绕所述加热辊和定影辊运行。

Description

调色剂定影装置

本发明涉及调色剂定影装置，用于在记录介质上熔合和辊压调色剂，在像形成系统中，如复印机，印刷机和传真机中将调色剂定影在记录介质上。

在静电成像机中现今使用的一种调色剂定影装置示于图9中。如图9所示，调色剂定影装置具有：一个定影辊R1；一个加热拉紧辊R3；一个环形定影带B，围绕辊R1和R3运行；和一个加压辊R2，设置在下面，向定影辊R1压紧，定影带B在两者中间插入。在上带有未定影的调色剂像的印刷页形式的记录介质D由印刷页进给装置向调色剂定影装置进给时，由加热拉紧辊R3将记录介质D重新加热，并然后在辊R1和R2间的咬入区域中，由定影带B在记录介质D上定影调色剂像。因为记录介质D是预热的，咬入区域可以被设定到一个较低的温度。定影带B的热容量是如此之小，以致，在记录介质D通过咬入区域时，定影带B的温度快速降低，使得在咬入区域的出口上，提高从定影带B分开的调色剂的聚集力，从而使得调色剂易于分开定影带B。即使在定影带B没有油，或涂有很少油时，在记录介质D上能够无错置(offset)地产生清晰的定影的调色剂像。因此在图9中示出的调色剂定影装置能够解决调色剂分离和卷材涂覆的问题，这些问题是仅使用一个加热辊的其他调色剂定影装置未避免的。

下面详细说明图9的常规调色剂定影装置。加压辊R2直接设在定影辊R1下，加热拉紧辊R3设在相对于记录介质D进给方向的定影辊R1的上游，记录介质D是沿围绕辊R1和R3运行的定影带B，向调色剂定影装置进给。

调色剂定影装置还具有一个涂油辊R4，它设在定影带B的上游路线上。在定影带B的下游路线下设有支撑记录介质D的导向板G。在导向板G和定影带B的下游路线间的间隙起预热通道P的作用，在记录介质D在加热拉紧辊R3下向咬入区域运行时预热记录介质D。

在加热拉紧辊R3由加压杠杆U推离定影辊R1时，定影带B拉紧到一个所要求的程度。定影带B由定影辊R1驱动，定影辊R1连接一个驱动器。因为定影带B被适当地拉紧，它能够围绕辊R1和R3稳定旋转，没有不希望的滑动和下垂。

加热器H装在加热拉紧辊R3中。加热拉紧辊R3与一个热敏电阻S配合测量加热拉紧辊R3芯的表面温度。

在定影过程中，根据热敏电阻S的信号，连接热敏电阻S的控制器(未示出)控制加热拉紧辊R3产生的热量，使得加热拉紧辊R3的芯的表面温度保持在预设定值。

在记录介质D通过咬入区域时，在定影辊R1上的定影带B的温度根据定影带B已旋转的时间期间变化，是不定影的。如果定影带B已旋转的时间期间短，在定影辊R1上的定影带B的温度低。为了提高在定影辊R1上的定影带B的温度，必须提高加热拉紧辊R3的设定的温度，从而使得在定影辊R1上的定影带B的温度在所有时间处于一个固定不变温度范围内。

如果图9的调色剂定影装置用于产生连续的全色复印件，因为定影带B已旋转的时间期间增加，在定影辊R1上的定影带B的温度也增加，咬入区域出口的温度增加。图10示出图9的调色像定影装置的温度特性。

在图10中，水平轴表示定影带B已旋转的时间期间，竖轴表示在辊R1和R3上的定影带B的温度。首先下面说明，为使得在加热拉紧辊R3上的定影带B的温度等于预设定的温度T2，在加热器H辐射的热量被控制的时间，调色剂定影装置的温度特性。弯曲波浪线W1表示在加热拉紧辊R3上的定影带B的温度，弯曲实线C1表示在定影辊R1上的定影带B的温度。

在一个待机时间过后，当定影带B已旋转的时间增加时，在定影辊R1上的定影带B的温度增加。在定影辊R1上的定影带B的温度超过调色剂定影温度范围的上限T1时，热的印刷页错置，即在高温下的错置(sheet offsets)的可能性增加，或者说印刷页阻塞增加。在定影辊R1上的定影带B的温度低于调色剂定影温度范围的下限T1’时，冷的印刷页错置即在低温下的错置的可能性增加，或者说，有未定影调色剂的区域增加。因此，在定影辊R1上的定影带B的温度应保持在上下限T1和T1’间的调色剂定影温度范围中。

当定影带B的线速度增加时上述倾向增加，可从下面的表1看到。

                          表1

线速度(毫米/秒)	80			120
							空转时间(秒)	30	60	120	30	60	120
在加热辊上的带温(℃)	150	150	150	150	150	150
							在定影辊上的带温(℃)	130	138	142	132	146	148
阻塞或错置的发生	有	无	有	无	有	无

表1示出在定影带B以不同的线速度在给定的空转次数旋转后，加热拉紧辊R3和定影辊R1上的定影带B的温度测量，和检查是否出现阻塞或错置试验的结果。

试验使用：定影带包括包括厚度为100微米的聚酰亚胺层，和厚度为100微米的硅橡胶层；定影辊是由具有30HS硬度和4毫米厚的硅酮海绵制造；加压辊是由具有40HS硬度4毫米厚的硅酮海绵制造。加热拉紧辊被加热到150度C，记录介质是A4型重45公斤/1,000页纸(52.3克/平方米)，在一侧由加压辊施加14.6公斤的压力。在纸页的整个表面上用调色剂涂覆，在它们的前边缘没有无调色剂的区域。

如表1所示，在定影带B的线速度从80毫米/秒增加到120毫米/秒时，定影辊R1上的定影带B的温度较快地升到调色剂定影温度范围的上限温度T1以外，造成纸页错置或阻塞的较大可能性。

在加热拉紧辊R3上的定影带B的温度，被设定在低于预设定的温度T2的一个温度T2’，使得如断开的线的特征曲线W1和W2所示的，定影辊R1上的定影带B的温度在其最高点处将等于或低于上限温度T1，此时可以避免上述缺点，即纸错置或塞纸。但是，在定影辊R1上的定影带B的温度达到调色剂定影温度范围下限温度T1’需要较长的时间，结果是定影的预备时间，即调色剂定影装置变得可以定影调色剂像要求的时间，从TS增加到TS’。

在记录介质D上的的调色剂像被定影后，向调色剂定影装置进给记录介质D的印刷纸页进给装置被止动，定影带B的工作停止，停止向加热器H供电，于是调色剂定影装置进入待机方式。一旦调色剂定影装置进入待机方式，定影带B和定影辊R1的表面温度逐渐下降。如果待机方式继续一个长时间，定影带B和定影辊R1的温度变的如此的低，以致，在定影过程重新开始时，在定影辊R1被加热到调色剂定影温度范围前要一个长的时间。其结果，在调色剂定影装置重新工作前，操作者必须等待长的时间。

本发明的主要目的是提供一种调色剂定影装置，它可有效地防止印刷页的错置和阻塞，将未定影的调色剂牢固地定影到记录介质，并且即使是待机方式已继续了很长时间，缩短由待机方式产生的定影预备时间，使得操作者不需要在定影工作开始前等待长时间。

根据本发明的第一方面，为达到上述目的，提供的调色剂定影装置包括一个定影辊；一个加压辊，在通常情况下压向所述定影辊，在所述印刷页在一个方向通过所述定影辊和加压辊间的辊压接触区域时，向所述定影辊压紧一个在它的一个表面上带有未定影的调色剂像的印刷页，将未定影的调色剂定影到所述印刷页上；一个加热辊，设置在所述的加压辊对向的所述定影辊侧面，所述加热辊中设有加热装置加热所述加热辊；一个环形的传热带，围绕所述加热辊和定影辊运行，在印刷页通过所述辊压接触区域时，将所述加热装置的热进行传递，加热在所述印刷页上的未定影的调色剂像；和待机方式温度控制装置，在待机方式将所述定影辊和加压辊的温度保持在预定的温度范围。

根据本发明的第二方面，提供的调色剂定影装置还包括：驱动装置，至少旋转所述加压辊；和加热控制装置，控制所述加热装置。

根据本发明的第三方面，提供的调色剂定影装置还包括测定装置，测定所述加压辊的温度，所述待机方式温度控制装置包括控制装置，如果根据所述测定装置测定的所述加压辊的温度，确定所述加压辊的温度低于所述预定温度范围，所述控制装置控制所述加热控制装置向所述加热装置供电，和控制所述驱动装置，旋转所述加压辊，旋转所述环形传热带，从而加热保持彼此滚动接触的所述定影辊和加压辊。

根据本发明的第四方面，提供的调色剂定影装置，其中所述待机方式温度控制装置包括控制装置，如果根据所述测定装置测定的所述加压辊的温度，确定所述加压辊的温度高于所述预定温度范围，所述控制装置，控制所述加热控制装置停止向所述加热装置供电，并控制所述驱动装置，在所述加热装置停电后的预定时间期间止动所述加压辊。

根据本发明的第五方面，提供的调色剂定影装置，其中所述待机方式温度控制装置包括装置，在所述待机方式取消时，所述装置停止控制所述加热控制装置，和所述驱动装置。

根据本发明的第六方面，提供的调色剂定影装置还包括计算装置，测量从待机方式开始起过去的时间，所述待机方式控制装置包括控制装置，在所述计算装置从待机方式开始测量的第一时间段上，所述控制装置控制所述加热控制装置向所述加热装置供电，并控制所述驱动装置旋转所述加压辊，从而加热保持在彼此辊压接触中的所述定影带和加压辊。

根据本发明的第七方面，提供的调色剂定影装置，其中所述待机方式温度控制装置包括控制装置，控制所述加热控制装置在第二时间段向所述加热装置供电，并且控制所述驱动装置在第三时间段旋转加压辊。

根据本发明的第八方面，提供的调色剂定影装置，其中所述第三时间段比所述第二时间段长。

根据本发明的第九方面，提供的调色剂定影装置，其中所述待机温度控制装置包括装置，在所述待机方式取消时，所述装置停止控制所述加热控制装置和驱动装置。

根据本发明的第十方面，提供的调色剂定影装置，其中，所述预定的温度范围比未定影的调色剂定影到所述印刷页上的温度低。

结合本发明的优选实施例的图示进行的以下说明，将使得本发明各种目的，特点和优点变得明了。

图1是本发明一个实施例的调色剂定影装置的前剖视图；

图2示意地示出定影辊和加压辊保持彼此辊压接触的方式；

图3是图1调色剂定影装置的驱动机构的示意性正视图；

图4是图1调色剂定影装置中控制热源的控制系统框图；

图5是在检查相对于定影辊加热辊位置的允许范围的试验中使用的角度图示；

图6是在图1调色剂定影装置的控制电路进行的温度控制过程时，在不同辊上的定影带的温度特性图；

图7是是在图1调色剂定影装置的控制电路在检测中进行的温度控制过程时，在不同辊上的定影带的温度特性图；

图8是本发明的另一个实施例调色剂定影装置前剖视图；

图9是一个现有调色剂定影装置前剖视图；

图10是图9现有调色剂定影装置辊上的定影带温度特性图。调色剂定影装置10的总结构：

如图1所示，本发明实施例的调色剂定影装置10具有一个外壳12，它定影到例如电子照相复印系统的电子成像系统(未示出)的框架上。外壳12包括一个直接定影到框架的底板14；一对从底板14的各侧边直立起来的垂直侧板16；一个上盖18，安装在侧板上，盖住侧板16的右上部区域；和一个左盖20，安装在侧板16上，盖住侧板16的左侧区域。

上盖18定影到侧板16上。一个摆动杠杆22由位于摆动杠杆22的右端上的第一枢轴24可摆动地支撑在侧板16的右部上，围绕第一枢轴24摆动，在摆动杠杆22的左端上形成一个开放空间。左盖20由位于左盖20下端上的第二枢轴26可摆动地支撑在侧板16上，围绕第二枢轴24摆动，在左盖20的上端形成一个开放空间。

调色剂定影装置10具有一个辊总成，它包括一个定影辊28，支撑在侧板16上，围绕一个定影轴线可旋转；一个加压辊30，在定影辊28的斜向下方设置，与定影辊28辊压接触，并支撑在侧板16上围绕一个平行于定影辊28的定影轴线的定影轴线可旋转；和一个加热辊34，在定影辊28的斜向上方设置，支撑在摆动杠杆22上，并围绕它自己的轴线可旋转。加热辊34具有设在内的一个卤素灯之类的加热器32。环形定影带(传热带)36围绕定影辊28和加热辊34运行。

定影辊28是一个弹性辊，加压辊30是一个比定影辊28硬的辊。如图2所示，定影辊28和加压辊30具有各自的中心01和02，它们彼此间隔开一个距离D，D稍小于它们的半径R1和R2的合(R1+R2)。在定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域中(咬入区域)，定影辊28和加压辊30保持在预定压力P1下的彼此辊压接触，以致定影辊28具有一个外圆表面，它由彼此保持在辊压接触中的加压辊30部分地变成凹形，因此，形成在跨定影辊28和加压辊30的轴线的方向中的足够的咬入宽度。

调色剂定影装置10还具有一个涂油辊38，向定影辊36的外圆表面施加硅油，并清洁定影带36的外圆表面；一个第一螺旋弹簧40，将涂油辊38在通常情况下压向定影带36，拉紧定影带36；和一个第二螺旋弹簧42，在从定影辊28离开的方向垂直地推加热辊34，与第一螺旋弹簧40一起拉紧定影带36。

上盖18具有一个向外壳12内弯曲的右下部。一个导向板44在下设置，与上盖18的弯曲的右下部较大地隔开。上盖18的导向板44和弯曲的右下部共同限定它们间的一个入口46，用于在图1的箭头方向，向外壳12引入在上带有未定影调色剂像的印刷页S(下文称“未定影调色剂的印刷页”)。

导向板44向左向上倾斜，使得导向板44的高度逐渐向外壳12内提高。导向板44具有一个与印刷页进给环形带EB出口端相对的入口端，即右端，带EB相邻入口46的右端设置在所述的电子照相复印系统中。导向板44具有一个位于与在定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域相对(咬入区域)的出口端，即左端。

在未定影调色剂的印刷页S在箭头所示的进给方向中向调色剂定影装置10由环形带EB进给时，未定影调色剂印刷页S的前端接触导向板44，然后被导向，向定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域中斜向向上运行。

一个印刷页排出通道48被界定在左盖20上，排出印刷页，所述印刷页带有在辊压接触区域中经由定影辊28和加压辊30用压力和热定影到它上的调色剂像。这样的印刷页在下文是称为“定影了调色剂的印刷页”。印刷页排放通道48的方向是，基本沿垂直平面向上排出定影了调色剂的印刷页。

一个下排出辊50安装在印刷页排出通道48和辊压接触区域间的左盖20上可旋转。下排出辊50由驱动机构52驱动(稍后说明)，以比加压辊30大的旋转速度旋转，即速度比加压辊30的大5％。一个上排出辊54在下排出辊50的斜上方设置，并在弹簧片56的弹力下保持与下排出辊50辊压接触。上排出辊54相对于下排出辊50设置，使得连接上下排出辊54和50的中心的直线基本垂直地跨一个印刷页排出通道48延伸，定影了调色剂的印刷页从辊压接触区域被送到印刷页的排放通道48。

在如此结构的调色剂定影装置中，由环形带EB向导向板44上进给的未定影调色剂的印刷页S的对向未定影调色剂像的下表面由导向板44支撑，向定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域(咬入区域)由导向板44导向，定影带36围绕定影辊28运行。未定影调色剂印刷页S在压力下在定影辊28和加压辊30间通过时，未定影调色剂像由于热和压力被定影到印刷页S上。

定影辊28：

定影辊28包括一个芯28A，它由轴承(未示出)支撑在侧板16上可旋转；和一个辊套28B，在芯28A上同轴线装配。定影带36围绕辊套28B运行。在此实施例中定影带28具有38.5毫米外径。芯28A包括直径25毫米的铁轴，辊套28B是由壁厚6.75毫米的耐热弹性材料硅酮橡胶制成。特别地，辊套28B是由Asker C型硬度为35的硅酮橡胶海绵制造。

如图3所示，芯28A具有与一个轴结合的端部，所述轴通过一个单向离合器60(稍后说明)同轴连接一个第一从动齿轮58。第一从动齿轮58与驱动机构52的传动齿轮62保持啮合。由驱动机构52产生的传动力通过传动齿轮62被传动到第一从动齿轮58，齿轮58顺时针旋转，通过单向离合器60旋转定影辊28。

加压辊30：

如图1所示，加压辊30包括一个芯30A，它由轴承(未示出)支撑在侧板16上；一个辊套30B，在芯30A芯30A上同轴装配。在此实施例中加压辊30具有35毫米外径。芯30A包括直径32毫米的铁轴，辊套30B是由壁厚1.5毫米的耐热弹性材料硅酮橡胶制成。特别地，辊套30B是由日本工业标准A硬度为20的硅酮橡胶海绵制造，它比辊套28B硬。辊套30B的外圆表面包裹具有50微米壁厚的氟化塑料管。

如图3所示，芯30A具有与一个轴结合的端部，所述轴同轴连接一个第二从动齿轮64。第二从动齿轮64与第一从动齿轮58保持啮合。传动力从第一从动齿轮58向第二从动齿轮64传动，反时针旋转加压辊30。

在此实施例中，加压辊30是用作一个确立未定影调色剂的印刷页通过咬入区域进给的速度的主传动辊。选用第一和第二齿轮58和64的齿数比使得定影辊28的热膨胀时的外周速度不大于加压辊30的外周速度。特别地，由第一从动齿轮58旋转的定影辊58的速度稍比通过定影带36与加压辊30摩擦接合中旋转的速度小。

加压辊30没有直接设置在定影辊28的下方，而是在定影辊28的直接下方的一个的位置的进给方向中向下游位移。特别是，相对于定影辊28设置加压辊30，使得在通过定影辊28的中心的垂线与通过定影辊28和加压辊30的中心的线段间形成一个锐角。通过定影辊28和加压辊30的线段向着跨辊压接触区域的进给方向垂直延伸。

单向离合器60：

单向离合器60允许定影辊28顺时针相对于第一从动齿轮58旋转，但阻止定影辊28相对于第一从动齿轮58反时针旋转，即彼此一致地旋转定影辊28和第一从动齿轮58。特别地，在定影辊28冷却时，即在定影辊28和定影带36由加压辊30驱动时，而定影带36保持与加压辊30摩擦接合和定影辊28保持与定影带36摩擦接合时，定影辊28的顺时针旋转时的外周速度与加压辊30的外周速度相同，因此稍高于第一从动齿轮58的外周速度。在定影辊28和第一从动齿轮58间的外周速度差被单向离合器60吸收。

在加热辊34由加热器32加热，定影辊28通过定影带36加热时，定影辊28的外径因为热膨胀增加，定影辊28的外圆周速度增加。因为定影辊28的外周速度没有变得高于加压辊30的外周速度，在定影辊28的外周速度的增加由单向离合器60吸收。

单向离合器60提供下述优点：如果不用单向离合器60，在带有光滑表面的未定影调色剂的印刷页，如涂层的印刷页向辊压接触区域进给时，定影带36相对于未定影调色剂印刷页打滑，传动力不能从加压辊30向定影带36和定影辊28传递，因此不能被加压辊30驱动。因此，未定影调色剂的印刷页会阻塞在辊压接触区域中，或即使未定影调色剂印刷页通过了辊压接触区域，在未定影调色剂的印刷页上的未定影的调色剂像会被保持静止的定影带36磨损扰乱。

但是，在此实施例中，因为单向离合器60连接在定影辊28和第一从动齿轮58间，即使加压辊30的传动力没有传递到定影带36，在定影辊28的外周速度开始是低于第一从动齿轮58外周速度时，定影辊28由第一从动齿轮58通过单向离合器60顺时针旋转。因此，未定影调色剂印刷页可靠地通过辊压接触区域，有效地防止在咬入区域中的印刷页阻塞，和发生在印刷页上的调色剂像的紊乱。

加热辊34：

在此实施例中，加热辊34中的加热器包括一个800瓦的卤素灯，它设计成，在对向的端部区域中比在它的中心区域中高出50％的强度进行光的发射。加热辊34包括一个30毫米直径，3.5毫米壁厚的铝管芯。所述芯带有厚度20微米的聚四氟乙烯(PTFE)涂层。耐热的polyetheretherketone(PEEK)制的直径30毫米的圆环66在芯的相对的轴承每端压配合安装，防止定影带36翘曲和脱位位移。

定影带36：

定影辊36最好具有0.002-0.025卡/度C平方厘米的热容，以便能够通过热辐射将在未定影调色剂印刷页上的未定影调色剂预热到定影温度，从而不施加过多热量定影调色剂。在此实施例中，定影带36包括厚度为100微米的聚酰亚胺的环形带底部和硅橡胶的耐热弹性分离层，后者是涂覆在聚酰亚胺环形带底部的外圆表面上，厚度为150微米。

另外，定影带36也可以包括具有40微米厚的电沉积镍的环形带底部和硅橡胶的耐热弹性分离层，后者厚度为150微米，涂覆在电沉积镍的环形带底部的外圆表面上。

涂油辊38：

涂油辊38的功能是向定影带36的外圆表面上施加少量的硅油，以便将印刷页S与定影带36分开。涂油辊38包括一个支撑轴38A，它支撑在套68中可围绕一个定影轴线旋转；和一个纸耐热层38B，它安装在支撑轴38A上，并浸渍硅油。在此实施例中，支撑轴38A包括直径8毫米的铁轴，纸耐热层38B包裹厚度100微米的多孔的氟塑料膜38C。涂油辊38具有22毫米直径。这样构成的涂油辊38能够向定影带36的外圆表面稳定地施加少量硅油。

涂油辊38的外圆表面会被污物污染，如被从定影带36的外圆表面转移的调色剂粉末等弄脏。一个清洁刷39保持与涂油辊38的外圆表面滑动接触，以便从涂油辊38的外圆表面上除去这些污物，清洁涂油辊38。

定影带36的拉紧机构：

如上所述，一个拉紧定影带36的机构具有：第一螺旋弹簧40，在通常情况下向定影带36垂直压紧涂油辊38而拉紧定影带36；第二螺旋弹簧42在离开定影辊28的方向在通常情况下推加热辊34，与第一螺旋弹簧40合作拉紧定影带36。

第一弹簧螺旋40安装到左盖20，在通常情况下向定影带36推套68，在套68上，可旋转地支撑涂油辊38。套68由一个导向环70可移动地支撑在侧板16之一上，以便向和离开定影带36移动。在左盖20围绕第二枢轴26向左摆动打开，第一螺旋弹簧40脱开套68，从定影带36释放涂油辊38。在左盖20围绕第二枢轴26向右摆动时，第一螺旋弹簧40以压力P2推套68，使得涂油辊38以一定拉紧压紧定影带36。

第二螺旋弹簧42连接在摆动杠杆22的左端和侧板16间，垂直推摆动杠杆22，围绕第一枢轴24顺时针转动，即在离开定影辊28的方向以压力P3推在摆动杠杆22上的加热辊34。这样使得定影带36被施加上所要求的拉紧。

因此，加热辊34由在第二螺旋弹簧42的偏压下的摆动杠杆22位移离开定影辊28，拉紧围绕加热辊34和定影辊28运行的定影带36。

被第一第二弹簧40和42这样拉紧的定影带36保持与加压辊30摩擦接合，并被驱动。在定影带36由加压辊30驱动时，定影辊28稳定地被驱动，相对于定影带36没有打滑和下垂。

驱动机构52：

如图3所示，在调色剂定影装置10安装在电子照相复印系统中时，传动齿轮62保持与输出齿轮GE啮合，齿轮GE通过一个齿轮系(未示出)连接到电子照相复印系统的驱动器。传动齿轮62能够被输出齿轮GE驱动旋转。除了传动齿轮62外，驱动机构52还具有第一从动齿轮58，它保持与传动齿轮62啮合，并通过单向离合器60连接到定影辊28；和第二从动齿轮64，它保持与第一从动齿轮58啮合，并同轴定影到加压辊30。

驱动机构52还具有一个保持与传动齿轮62啮合的中间齿轮72。中间齿轮72也保持与第三从动齿轮74啮合，第三从动齿轮74同轴定影到下排出辊50，以等于或高于加压辊30的旋转速度旋转下排出辊50。

其他结构细节：

如图1所示，调色剂定影装置10具有一个剥离叶片76，用于将定影调色剂印刷页印刷页剥离开加压辊30的外圆表面；和一个印刷页传感器78，在印刷页被进给到上下排出辊54和50间的辊压接触区域时，测定定影调色剂的印刷页的前边。

如图1和4所示，调色剂定影装置10还包括一个第一热敏电阻80，测定围绕加热辊34运行的定影带36的温度；一个第二热敏电阻82，测定围绕定影辊38运行的定影带36的外圆表面温度；一个第三热敏电阻84，测定加压辊84的外圆表面温度；和一个控制电路86，根据第一，第二和第三热敏电阻80，82和84测定的温度，控制加热器32。控制电路通过加热器驱动器88控制加热器32。

加热辊34的位置：

加热辊34基本位于定影辊28的上方。因此，围绕定影辊28和加热辊34运行的定影带36与导向板44分开，使得在导向板44上进给的未定影调色剂的印刷页不被引入定影带36。也就是说，定影带36位于一个在导向板44上进给的未定影调色剂的印刷页可能通过的区域以外的一个位置。

因为加热辊34基本位于定影辊28的上方，可靠地防止在导向板44的上表面上运送的未定影调色剂的印刷页S接触定影带36，而不管未定影调色剂的印刷页会如何卷曲。因此，未定影调色剂印刷页S能够被引入到定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域，而不会扰乱在未定影调色剂印刷页上的未定影的调色剂像，以致在未定影调色剂像的印刷页上的未定影调色剂像，能够在辊压接触区域中可靠地定影，把未定影调色剂的印刷页S上未定影调色剂像定影在未定影调色剂的印刷页上。

加热辊34的角度：

加热辊34基本是在定影辊28的上方为调色剂定影装置10提供了固有的优点。在下面说明一个试验，如图5所示，它是通过改变加热辊34的角度，确定加热辊34能够基本设置在定影辊28上方的最优角度范围的试验。

在试验中，通过定影辊28和加压辊30的中心的直线定义为参考线B，在参考线B和在定影辊28和加热辊34的中心的连接的线段L间定义角θ。当调色剂像在印刷页的一侧和两侧上复制时，改变相对于定影辊28的加热辊34的角度位置，使得角θ在90度和180度间改变，测量在定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域的入口上的调色剂像的摩擦状态的频率，以及在定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域的出口上的调色剂像的缺陷频率。

在从参考线B反时针测量时的角θ定义为正角度，在从参考线B顺时针测量时的角θ定义为负角度。因此，在角θ＝+180度的加热辊34和设置在角θ＝-180度的加热辊34是在相同的角度位置中，在角θ＝+105度的加热辊34和在角θ＝-255度的加热辊34是在相同的角度位。在辊压接触区域的出口上的调色剂像的缺陷相当于印刷页的错置或阻塞。

试验在以下条件下进行：

在辊压接触区域中的咬入宽度设定为8毫米，加压辊30向未定影调色剂印刷页S施加24公斤力的压力P1。围绕定影辊28运行的定影带36的温度设定为160度。加压辊30的表面温度设定为140度C。进给未定影调色剂的印刷页S的速度设定为180毫米/秒。加压辊30以180毫米/秒的速度同步旋转。使用的调色剂是富士施乐公司(Xerox)制造的A颜色调色剂。印刷页S是具有64克/平方米的普通纸。

对于角θ的九个角度90、105、120、150、180、-150、-120、-105和-90度进行试验。

表2示出试验结果。

                               表2

	一侧面复印		两侧面复印		评价
						角度	A	B	A	B
90°	3/5	0/5	5/5	0/5							不可采用
					105°	0/5	0/5	1/5	0/5	部分可采用
120°	0/5	0/5	0/5	0/5							可采用
					150°	0/5	0/5	0/5	0/5	可采用
±180°	0/5	0/5	0/5	0/5							可采用
					-150°	0/5	0/5	0/5	0/5	可采用
-120°	0/5	0/5	0/5	0/5							可采用
					-105°	0/5	2/5	0/5	3/5	不可采用
-90°	0/5	5/5	0/5	5/5							不可采用

A：在辊压接触区域的入口上的调色剂像的摩擦状态频率

B：在辊压接触区域的出口上的调色剂像的缺陷频率

从表2可见，在角度θ大于105度和小于-105度时，即反时针测量角度θ在105-255度范围时，调色剂像既不在辊压接触区域入口处被摩擦，也不在辊压接触区域出口处产生缺陷，表示出一个好的调色剂定影过程。但是，在角度θ等于或小于105度时，调色剂像或是在辊压接触区域入口被摩擦，或是在辊压接触区域出口有缺陷，表示出一个不好的调色剂定影过程。

加热器32的温度控制：

下面说明调色剂定影装置10的加热器32的控制温度过程。

如果用T1和T2分别表示在定影辊28和加热辊34上的的定影带36的温度设定值，图4所示的控制电路86根据第一热敏电阻80和第二热敏电阻82测定信号控制加热器驱动器88，即开关加热器驱动器88，控制加热器32产生的热量，使得在定影辊28和加热辊34上的定影带36的温度分别等于设定值T1和T2。

首先，在调色剂定影装置10处于正常的待机方式中时，即在定影辊28上的定影带36的温度低于温度设定值T1时，控制电路86根据第一热敏电阻80测定的温度，通过加热器驱动器88控制加热器32产生的热量，使得在加热辊34上的定影带36的温度等于温度设定值T2。

在正常的待机方式中定影带36旋转时，由定影带36传递的热加热定影辊28和加压辊30，在定影辊28和加热辊34上的温度升高。在定影辊28上的定影带36温度达到温度设定值T1时，控制电路86切换内部继电器(未示出)，并根据第二热敏电阻82测定的温度通过加热器驱动器88控制加热器32产生的热量，使得在定影辊28上的定影带36的温度等于温度设定值T1。

在定影带36停止后，在定影辊28上的定影带36的温度逐渐地降至温度设定值T1以下。控制电路86又切换内部继电器，并根据第一热敏电阻82测定的温度，通过加热器驱动器88，控制加热器32产生的热量，使得在加热辊34上的定影带36的温度等于温度设定值T2。

图6示出在控制电路进行上述温度控制过程时的在各辊28和34上的定影带36的温度特征。在图6中，水平轴表示定影带36已旋转的时间，垂直轴表示在辊28和34上的定影带36的温度。实弯曲线W表示在加热辊34上的定影带36的温度，实特性曲线C表示在定影辊28上的定影带36的温度。在待机期间后，定影辊28上的定影带36的温度上升到温度设定值T1前，控制在加热辊34上的定影带36的温度，使得等于温度设定值T2。当定影辊28上的定影带36的温度达到温度设定值T1，控制电路86切换内部继电器，并通过加热器驱动器88控制加热器32产生的热量，使得在定影辊28上的定影带36的温度等于温度设定值T1。因此，在定影辊28上的定影带36的温度将不会上升到温度设定值T1以外，即调色剂定影温度范围的上限温度以外，因此，不出现印刷页的错置和阻塞。

在控制电路86启动控制加热器32产生的热量，使得在辊定辊28上的定影带36的温度等于温度设定值T1后，在加热辊34上的定影带36的温度逐渐下降。但是，因为如温度曲线C’所示的加压辊30的表面温度，和温度曲线C“所示的印刷页预热区域(导向板44和它的周围)升高，祢补在加热辊34上的定影带36的温度下降，调色剂定影装置10保持它的调色剂定影能力。

下面参照表3和图7说明将常规的温度控制过程与本发明的上述温度控制过程进行比较的试验。

                               表3

空转时间(秒)		开始	20	40	60	120	300
								A	在加热辊上带温(℃)	160	156	157	158	158	158
在定影辊上带温(℃)	60	124	140	143	146	149
							印刷页阻塞的出现率			0/10	1/10	3/10	5/10	9/10
印刷页错置的出现率		0/10	0/10	1/10	3/10	5/10
							定影能力			好	好	好	好	好
B	在加热辊上带温(℃)	160	156	157	153	154									149
							在定影辊上带温(℃)	60	124	135	136	136	138
	印刷页阻塞出现率		0/10	0/10	0/10	0/10								0/10
							印刷页错置出现率		0/10	0/10	0/10	0/10	0/10
	定影能力		好	好	好	好								好

A：常规控制过程

B：本发明的控制过程

表3示出在定影带36一定的空转时间过后加热辊34和定影辊28上的定影带36的温度测定，以及确定印刷页阻塞和错置和调色剂定影能力的试验结果。在表3中表示印刷页阻塞或错置的每个数字是每10次试验出现的印刷页的阻塞或错置的数目。

实验使用：定影带包括100微米厚聚酰亚胺层和100微米厚的硅橡胶层；定影辊是由厚度为4毫米硬度为30HS的硅海绵制造；加压辊是由厚度为4毫米硬度为40HS的硅海绵制造。定影带以80毫米/秒的线速度旋转。加压辊向印刷页的一侧面施加14.6公斤压力。定影辊的温度设定值T1范围是135-140度C，加热辊的温度设定值T2范围是155-160度C。用于确认印刷页阻塞的印刷页纸具有的重量是45公斤/1,000页，A4型(52.3克/平方米)，并在整个表面涂覆调色剂，在它们的前边缘不带有无调色剂区域。用于确认印刷页错置和调色剂定影能力的印刷页纸具有的重量是55公斤/1,000页，A4型(64克/平方米)，并在整个表面涂覆调色剂，在它们的前边缘有一个无调色剂的区域。

从表3可见到，根据常规的温度控制过程，在定影带36开始旋转后，在辊定辊28上的定影带36的温度逐渐上升。在定影带36开始旋转后的40秒钟过后，定影辊28上的定影带36的温度超过调色剂定影温度范围的上限温度(140度C)。虽然调色剂定影能力未出现问题，印刷页错置和阻塞逐渐增加。在定影带36开始旋转后300秒后，几乎所有印刷页有阻塞现象，50％的印刷页有错置现象。

本发明的控制过程产生的结果示于表3和图7。

在图7中，实波浪曲线W表示在加热辊34上的定影带36的温度，实特性曲线C表示在定影辊28上的定影带36的温度。

在待机时间后，定影辊28上的定影带36的温度增加到温度设定值135度C前，控制电路86通过加热器驱动器88控制加热器产生的热量，使得在加热辊34上的定影带36的温度达到155-160度温度设定范围。在定影带36开始旋转后40秒后，在定影辊28上的定影带36的温度达到135度C的温度设定值，控制电路86切换内部继电器，并通过加热驱动器88控制加热器32产生的热量，使得在定影辊28上的定影带36的温度达到130-140度C。因此，在辊定辊28上的的定影带36的温度不超过140度C的上限温度。因此，没有出现印刷页错置和阻塞。

在控制加热器产生的热量，将在定影辊28上的的定影带36的温度控制到135-140度C的温度设定范围后，在加热辊34上的定影带36的温度逐渐降低，并在144-150度C间变化。但是，因为温度曲线C’表示的加压辊30的表面温度和温度曲线C“表示的印刷页预热区域(导向板和它的周围)的温度增加，祢补在加热辊34上的定影带36的温度降低，调色剂定影装置10的调色剂定影能力没有受损。

由控制电路86进行的待机方式的温度控制：

在待机方式中，控制电路86进行待机方式温度控制过程，将定影辊28和加压辊30的外表面温度保持在预定温度范围。

根据待机方式温度控制过程，如果控制电路86根据第三热敏电阻84的测定信号，确定加压辊30的温度低于预定温度范围，控制电路86控制加热器驱动器88，向加热器32供电，并控制驱动机构52，旋转加压辊30，旋转定影带36，从而加热定影辊28和与定影辊28辊压接触的加压辊30。加压辊30的温度范围建立得，使得它的温度比它冷却时的温度高，而且比温度设定值T1的低。

如果控制电路86根据第三热敏电阻84的测定信号，确定加压辊30的温度高于预定温度，控制电路86控制加热器驱动器88，停止向加热器32供电，并连续控制驱动机构52，旋转定影带36，直到在加热器32停电后的预定时间过后。在预定时间过后，控制电路86控制驱动机构52止动加压辊30，从而停止定影带36运转。

在待机方式取消后，控制电路86取消对加热器驱动器88和驱动机构52的待机方式温度控制过程。

因为控制电路86实行待机方式温度控制过程，即使待机方式继续一个长时间，在待机方式后的定影预备时间，即调色剂定影装置10成为能够定影调色剂像所需要的时间，能够缩短，以致操纵者不需要在开始定影操作前等待很长时间。

在上述实施例中，加热辊34基本位于定影辊28上方，即相对于定影辊28的加热辊34的角度位置使得，在加热辊34的中心和定影辊28中心连接线和定影辊28的中心和加压辊30的中心的连接参考线B间形成的角度在105-255度的范围内。因此，围绕定影辊28和加热辊34运行的定影带36与导向板44间隔开，不会使得在导向板上的未定影调色剂的印刷页接触定影带36。也就是说，定影带36位于在导向板上进给的未定影调色剂的印刷页可能通过的区域外的位置。

因此，不管由于在调色剂定影装置10和前面的调色剂像转印装置间的速度差，造成进给的未定影调色剂印刷页发生跳跃或下垂而产生怎样的翘曲，能够可靠地防止在未定影调色剂像的印刷页上表面上的未定影调色剂像触及到定影带36，并在不被扰乱的情况下被进给到定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域，使得调色剂像能够由定影辊28可靠地定影到印刷页上。

定影辊28是一个弹性辊，加压辊30是比定影辊28硬的辊。因此，即使定影辊28和加压辊30直径小，它们在跨它们的轴线的方向中形成一个足够大的咬入宽度。其结果，调色剂定影装置10可以在尺寸上较小，并且印刷页能够通过调色剂定影装置高速进给。因此调色剂定影装置10适于用在彩色印刷装置中。

如上所述，因为位于加压辊30上的定影辊28是一个弹性辊，而加压辊30是一个比定影辊28硬的辊，在咬入区域中定影辊28提供一个向上的凹表面，而不同于图9所示的常规结构。由定影辊28提供的向上凹的咬入区域产生的力倾向于将携带定影的调色剂像的印刷页与定影带36分开。即使在与定影带36保持接触的印刷页的表面上携带调色剂，因为向上凹的咬入区域使得印刷页能够容易地与定影带36分开，为防止印刷页错置和阻塞由涂油辊38施加到定影带36上的油量可以相对地少。实际上，由定影辊28提供的向上凹的咬入区域有效地避免了在辊定辊28和加压辊30间的印刷页的错置和阻塞，甚至不通过涂油辊38向定影带36施加油也是如此。

而且，定影带36是由热容小的材料制造，以大的接触角度围绕加热辊34运行，并保持与加热辊34的紧密接触。其结果，即使印刷页以高速通过咬入区域，即使在单位时间通过咬入区域较多印刷页，在定影辊28和加压辊30间的辊压接触区域中能够可靠地保持向印刷页定影调色剂像所需的温度。

在此实施例中，弹性定影辊28没有容纳任何加热器，而与定影辊28隔开的加热辊34容纳加热器32。因此，能够充分地增加耐热弹性材料的辊套28B的厚度。结果，在辊压接触区域中的咬入宽度能够足够地大，而同时定影辊28直径可以较小。

另外，设在第一从动齿轮58和定影辊28间的单向离合器60允许加压辊30，而不是定影辊28，作为一个确立未定影调色剂的印刷页通过咬入区域的速度的主传动辊。因此，即使定影辊28在定影过程中被加热热膨胀直径增加，因为未定影调色剂印刷页通过咬入区域进给的速度不由定影辊28确立，它不会被定影辊28的热膨胀改变，从而保持一个定影水平。其结果，定影带36保持定影的线速度，防止调色剂像发生位移或摩擦。

其他方案：

在上面对在电子照相复印系统中使用调色剂定影装置10做了说明。然而，本发明的原理不限于这样的应用，也可以用于其他的电子成像系统，包括电子传真机，电子印刷机。

在上述实施例中，未定影调色剂印刷页是横向引入到调色剂定影装置10。但是，未定影调色剂印刷页也可以垂直地引入到调色剂定影装置10，例如向上地引入。在这样的方案中，加压辊30位于定影辊28的横向，加热辊30位于与加压辊30相对的定影辊28的一侧。

在上述实施例中，第三个热敏电阻84是测定加压辊30的外表面温度。但是，第三热敏电阻84也可以省掉。

在上述实施例中，加热器32是设置在加热辊34中。图8示出一个方案，其中，加热器90是设置在加压辊30中。在图8的方案中，必须用第三热敏电阻84测定加压辊30的外表面温度。加热器90产生的热量可以与在加热辊34中的加热器32同样地控制。

在上述实施例中，测定在定影辊28和加热辊34上的加热带36的温度，用于控制加热器32。但是，这些辊28和34的表面温度也可以直接测定，以便控制加热器32，以及控制图8的方案中的加热器90。

在上述实施例中，控制电路86基于第三热敏电阻84的测定信号，根据闭环控制回路(反馈控制回路)，进行待机方式的温度控制过程。但是，控制电路也可以具有一个计算器，测量从待机方式开始过去的时间，并可以加热器驱动器88向加热气供电，并控制驱动机构52在计算器从待机方式开始测量的一个第一时间段旋转加压辊30，从而旋转定影带36，加热定影辊28和保持与其辊压接触的加压辊30。

控制电路86也可以控制加热器驱动器88在一个第二时间段向加热器供电，并进一步控制驱动机构52在一个比第二时间段长的第三时间段旋转加压辊30，使得定影带36能够旋转加热定影辊28和保持与其接触的加压辊30。

在控制电路86基于上述计算器的测定信号，根据开环的控制回路进行待机方式控制过程时，待机方式温度控制过程能够在不使用第三热敏电阻84的情况下进行。其结果，可以减少调色剂定影装置10的成本。

已然详细说明了本发明的某些优选实施例，应理解不偏离权利要求的范围可作出种种变化和修改。

Claims (10)

1.一种调色剂定影装置，包括：

一个定影辊；

一个加压辊，在通常情况下压向所述定影辊垂直地被推，在所述印刷页于一个方向通过所述定影辊和加压辊间的辊压接触区域时，向所述定影辊压紧在它的一个表面上带有未定影的调色剂像的印刷页，将未定影的调色剂定影到所述印刷页上；

一个加热辊，设置在与所述的加压辊相对的所述定影辊侧面，所述加热辊中具有加热装置加热所述加热辊；

一个环形的传热带，围绕所述加热辊和定影辊运行，在印刷页通过所述辊压接触区域时将所述加热装置的热进行传递，加热在所述印刷页上的未定影调色剂像；和

待机方式温度控制装置，在待机方式中将所述定影辊和加压辊的温度保持在预定的温度范围。

2.根据权利要求1所述的调色剂定影装置，其特征在于它还包括：

用来至少旋转所述加压辊的驱动装置；

和用来控制所述加热装置的加热控制装置。

3.根据权利要求2所述的调色剂定影装置，其特征在于它还包括：

用来测定所述加压辊温度的测定装置；

所述待机方式温度控制装置包括：控制装置，根据所述测定装置测定的所述加压辊的温度，如果确定所述加压辊的温度低于所述预定温度范围，所述控制装置控制所述加热控制装置向所述加热装置供电，和控制所述驱动装置，旋转所述加压辊，旋转所述环形传热带，从而加热保持彼此滚动接触的所述定影辊和加压辊。

4.根据权利要求3所述的调色剂定影装置，其特征在于所述待机方式温度控制装置包括控制装置，根据所述测定装置测定的所述加压辊的温度，如果确定的所述加压辊的温度高于所述预定温度范围，所述控制装置控制所述加热控制装置停止向所述加热装置供电，并控制所述驱动装置，在所述加热装置停电后的预定时间期间止动所述加压辊。

5.根据权利要求4所述的调色剂定影装置，其特征在于所述待机方式温度控制装置包括装置，在所述待机方式取消时，所述装置停止控制所述加热控制装置，和所述驱动装置。

6.根据权利要求2所述的调色剂定影装置，其特征在于它还包计算装置，用来测量从待机方式开始起过去的时间，所述待机方式控制装置包括控制装置，在所述计算装置从待机方式开始测量的第一时间段上，所述控制装置控制所述加热控制装置向所述加热装置供电，并控制所述驱动装置旋转所述加压辊，从而加热保持在彼此辊压接触中的所述定影带和加压辊。

7.根据权利要求6所述的调色剂定影装置，其特征在于所述待机方式温度控制装置包括控制装置，控制所述加热装置在第二时间段向所述加热装置供电，并且控制所述驱动装置在第三时间段旋转所述加压辊。

8.根据权利要求7所述的调色剂定影装置，其特征在于所述第三时间段比所述第二时间段长。

9.根据权利要求6所述的调色剂定影装置，其特征在于所述待机方式温度控制装置包括装置，在所述待机方式取消时，所述装置停止控制所述加热控制装置和驱动装置。

10.根据权利要求2所述的调色剂定影装置，其特征在于所述预定的温度范围比未定影的调色剂定影到所述印刷页层上的温度低。

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