CN1716126A - 图像加热装置和定影装置 - Google Patents

Abstract

一种图像加热装置，包括：第一图像加热单元，用于加热记录材料上的调色剂图像；第二图像加热单元，用于加热由第一图像加热单元加热过的记录材料上的调色剂图像；以及检测单元，用于检测第一图像加热单元的温度，其中该图像加热装置可运行至校正模式，其根据第一图像加热单元的检测温度校正第二图像加热单元的温度。

Description

图像加热装置和定影装置

技术领域

本发明涉及一种图像加热装置和定影装置，其用于均采用电子照相系统或静电记录系统的复印机、打印机、传真机等等。

背景技术

目前，影响用户对电子照相装置输出图像的印象的其中一个因素是光泽度。用户喜好的光泽度依用户和输出图像类型不同而不同。通常，文本图像如由句子形成的图像优选具有较低的光泽度，而图形图像如照片优选具有较高的光泽度。然而，定影处理结束后，图像的常规光泽度依装置不同而固有地不同，因此，用户不能高精度地选择所喜好的光泽度值。

这里，光泽度取决于定影处理结束后调色剂图像的表面特性。在传统的图像形成装置中，该表面特性取决于调色剂的材料、定影装置的结构等等。更具体地说，定影处理结束后调色剂图像的表面特性是在定影和分离(separation)期间确定的，即，调色剂在定影过程中被充分熔解，然后被分离，以获得与定影辊等同的表面特性，因此，其光泽度变高。另一方面，当调色剂在定影过程中没有被很好地熔解、调色剂在该状态下被分离时，其表面变得粗糙，且其光泽度变低。然而，当调色剂在定影过程中被充分熔解时，易产生高温粘接，而当调色剂没有被完全熔解时，易产生不理想的定影。

关于决定定影特性的因素，给出了定影温度、定影压接宽度(沿记录材料输送方向的挤压长度)、定影速度等等。因此，当设置定影温度以使不产生不理想的定影及高温粘接时，就相应地确定了光泽度。实际上，这样一个不产生不理想的定影及高温粘接的定影温度宽容度是狭窄的，例如大约为10℃。因此，若在该范围内改变该宽容度，光泽度几乎不变。

另外，传统上，已知一种图像形成装置，其通过改变定影速度可选择不同的光泽度值。然而，假若这样，可选光泽度值的数量只取决于可变定影速度的数量。因此，当有两种定影速度时，可相应得到两种可选光泽度值。虽然有两种定影速度，用户只能在基于设备结构而提前确定的两种可选光泽度值之间选择。另外，当使定影速度变慢时，会出现输出调色剂图像费时的问题。

为解决这些问题，在公开号为2002-365967的日本专利公报中公开的一种图像形成装置，如图14所示，采用了这样一种结构：记录材料上的调色剂图像由第一定影单元A’(包括第一定影辊101和第一加压辊102)和位于第一定影单元A’下游侧的第二定影单元B’(包括第二定影辊103和第二加压辊104)定影。

更具体地，记录材料P上的调色剂图像t由第一定影单元A’定影，所生成的调色剂图像的光泽度由位于第一定影单元A’下游侧的第二定影单元B’调整。

光泽度的调整是通过改变第二定影单元B’的温调温度(目标温度)实现的。即，首先，第一定影单元A’的功能的主要目的在于“定影”，并对第一定影单元A’的功能做出设置，以使不产生上述的高温粘接和不理想的定影。因此，记录材料P通过第一定影单元A’，借此调色剂图像t已被定影。此时，调色剂图像t的表面特性和光泽度分别有一定的数值。

第二定影单元B’的功能主要目的在于“光泽度调整”。因此，设置第二定影单元B’的温调温度，以使调色剂图像的光泽度有一预期的数值。即，当将第二定影单元B’的温调温度设低时，光泽度不会变得很高，而当将第二定影单元B’的温调温度设高时，光泽度变高。结果，不用改变定影速度即可改变光泽度。

然而，在公开号为2002-365967的日本专利公报公开的图像形成装置的情况下，第一定影单元A’中的第一定影辊101的温度调节控制以及第二定影单元B’中的第二定影辊103的温度调节控制是彼此独立进行的。

那么，虽然在用于连续在大量记录材料上形成图像的图像形成工作开始时第一定影单元A’中第一定影辊101的外表温度达到预定的温度，第一定影单元A’中第一定影辊101的内侧没有如此高的蓄热。结果产生一种现象，其中，在记录材料相继通过第一定影单元A’时第一定影辊101的温度降低。

另一方面，由于将定影单元B’中的第二定影辊103与已在第一定影单元A’中加热过的记录材料相接触，伴随图像形成工作进程，第二定影辊103的温度降低得少。

结果，形成在记录材料上的图像的光泽度在图像形成工作当中发生变化，因此降低了图像的外观质量。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能抑制图像光泽度变化的图像加热装置。

根据本发明的一个实施例的图像加热装置包括：第一图像加热装置，用于加热记录材料上的调色剂图像；第二图像加热装置，用于加热由第一图像加热装置加热过的记录材料上的调色剂图像；以及检测装置，用于检测第一图像加热装置的温度，其中，该图像加热装置可运行至校正模式，其根据第一图像加热装置的检测温度校正第二图像加热装置的温度。

进一步地，根据本发明另一个实施例的图像加热装置包括：第一图像加热装置，用于加热记录材料上的调色剂图像；第一加热装置，用于执行加热以使第一图像加热装置维持目标温度；第二图像加热装置，用于加热由第一图像加热装置加热过的记录材料上的调色剂图像；第二加热装置，用于执行加热以使第二图像加热装置维持目标温度；以及校正装置，用于根据第一图像加热装置的温度校正第二图像加热装置的目标温度。

本发明另一个目的是提供一种能抑制图像光泽度变化的定影装置。

根据本发明另一个实施例的定影装置包括：第一定影装置，用于热定影记录材料上的调色剂图像；第二定影装置，用于热定影由第一定影装置加热的记录材料上的调色剂图像；检测装置，用于检测第一定影装置的温度；以及校正装置，其根据第一定影装置的检测温度校正第二定影装置的温度。

进一步地，根据本发明另一个实施例的定影装置包括：第一定影装置，用于热定影记录材料上的调色剂图像；第一加热装置，用于加热所述第一定影装置，以使第一定影装置的温度维持一目标温度；第二定影装置，用于热定影由第一定影装置加热过的记录材料上的调色剂图像；第二加热装置，用于加热第二定影装置，以使第二定影装置的温度维持一目标温度；以及校正装置，用于根据第一定影装置的温度波动校正第二定影装置的目标温度。

通过结合附图阅读下面的详细说明，本发明的其它目的将一目了然。

附图说明

图1是一幅示意图，表示图像形成装置的一个例子的示意性结构；

图2是定影装置部分的放大示意图；

图3是定影装置温度调节系统的方框图；

图4是根据一个对比例子做出的曲线图，表示串列式定影装置中第一定影辊和第二定影辊的表面温度变化；

图5是根据该对比例子做出的曲线图，表示该串列式定影装置中输出图像的光泽度变化；

图6是根据本发明第一实施例的曲线图，表示当第一定影辊和第二定影辊表面温度发生变化时的光泽度特性；

图7是一幅曲线图，指出了当本发明第一实施例中获得预定的光泽度时，第一定影辊温度、第二定影辊温度以及状态系数K和L之间的关系；

图8是控制第二定影单元温度以补偿第一定影单元温度变化的方法的流程图；

图9是表示当本发明第一实施例中光泽度校正温度调节模式处于开状态时，第一定影辊和第二定影辊表面温度变化的曲线图；

图10是根据本发明第一实施例的曲线图，表示当光泽度校正温度调节模式处于关状态时的变化，以及当光泽度校正温度调节模式处于开状态时的变化；

图11是根据本发明第二实施例的定影装置部分的放大示意图；

图12是根据本发明第二实施例的定影装置温度调节系统的方框图；

图13是条件系数K和L表，当利用本发明第一实施例中所述的结构获得光泽度为21.5的图像时，从记录材料的四级基重和记录材料的三级含水量中获得条件系数K和L；以及

图14是表示传统的串列式定影装置示意性结构的示意图。

具体实施方式

下面，通过给出实施例作为例子而更详细地描述本发明。注意，那些实施例仅仅是本发明典型的实施例，并不打算将本发明局限于那些实施例。

第一实施例

(1)图像形成装置的例子

图1是表示根据本发明第一实施例的图像形成装置的一个实例的示意性结构的示意图。该实例中的图像形成装置是一台使用电子照相过程的彩色激光打印机。

该图像形成装置内并排设有四个用作图像形成部件的图像形成部分，如，第一、第二、第三和第四图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd。不同颜色的调色剂图像(青色调色剂图像、品红色调色剂图像、黄色调色剂图像和黑色调色剂图像)是经过潜像形成过程、显影过程和转印过程而形成的。

图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd包括专用的图像承载部件，即，在该例中分别为电子照相感光鼓71a、71b、71c和71d。相应颜色的调色剂图像分别形成在感光鼓71a、71b、71c和71d上。邻近感光鼓71a、71b、71c和71d安装有中间转印部件(中间转印带)77。分别形成在感光鼓71a、71b、71c和71d上的相应颜色的调色剂图像在图像形成部分Pa、Pb、Pc和Pd的一次辊隙部T1相继叠加并转印到中间转印部件77上，然后在二次转印辊隙部T2共同、二次转印到记录材料P上。而且，将转印有调色剂图像的记录材料P引入定影装置100，以进行定影该调色剂图像的过程，然后，将其作为彩色图像形成物排出到位于图像形成装置外部的输送托盘87上。定影装置100是串列式定影装置，设有两个定影单元，即，第一定影单元A和第二定影单元B。下文将描述定影装置100。

鼓充电器72a、72b、72c和72d，激光扫描器73a、73b、73c和73d，显影装置74a、74b、74c和74d，一次转印充电器75a、75b、75c和75d，及清洁装置76a、76b、76c和76d分别设置在感光鼓71a、71b、71c和71d的外围。

驱动感光鼓71a、71b、71c和71d按箭头所示的逆时针方向旋转，并且首先通过鼓充电器72a、72b、72c和72d给它们的外表面均匀地充电，以获得预定的极性和电势。感光鼓71a、71b、71c和71d均匀充电后的外表面被扫描，并暴露在按照从激光扫描器73a、73b、73c和73d输出的图像信号来调制的激光束La、Lb、Lc和Ld下，从而分别在感光鼓71a、71b、71c和71d上形成与图像信号相对应的潜像。即，激光扫描器73a、73b、73c和73d内分别安装有光源设备、多角镜等等。通过旋转多角镜扫描光源设备发出的激光束，通过一反射镜使扫描激光束的光通量偏转，然后利用fθ透镜将其聚光在感光鼓的母线上使其照射感光鼓，从而在感光鼓上形成与图像信号相对应的潜像。

预定数量的青色调色剂、品红色调色剂、黄色调色剂和黑色调色剂作为显影剂分别从供料设备填入显影装置74a、74b、74c和74d内。形成在感光鼓71a、71b、71c和71d上的潜像由显影装置74a、74b、74c和74d显影，分别显现为青色调色剂图像、品红色调色剂图像、黄色调色剂图像和黑色调色剂图像。

中间转印部件77是张紧环形带部件，悬挂在三个平行辊78、79和80之间。驱动中间转印部件77按照箭头所示的顺时针方向以与每个感光鼓71a、71b、71c和71d相同的圆周速度转动。

一次转印辊隙部T1为感光鼓71a与中间转印部件77之间的辊隙部，在中间转印部件77穿过该部分的过程中，首先利用电场和压力将已形成并生成在第一图像形成部分Pa的感光鼓71a上的第一彩色黄色调色剂图像转印到中间转印部件77的外表面上，该电场和压力是基于所施加的从一次转印充电器75a到中间转印部件77的一次转印偏压而形成的。

下文中，与上述情况类似，在各自的一次转印辊隙部T1，已形成并分别生成在第二、第三和第四图像形成部分Pb、Pc和Pd的感光鼓71b、71c和71d上的第二彩色品红调色剂图像、第三彩色青色调色剂图像和第四彩色黑色调色剂图像相继叠加并转印到中间转印部件77上，从而在中间转印部件77上形成相当于目标彩色图像的合成彩色调色剂图像。

二次转印辊81使中间转印部件77夹在二次转印辊81和三个平行辊78、79和80中的辊79之间并受挤压，中间转印部件77张紧悬挂在该三个平行辊之间，从而在中间转印部件77和二次转印辊81之间形成二次转印辊隙部T2。

另一方面，从送纸盒82中分离并进给一页记录材料P，其经过纸张通道83、纸张通道84和定位辊85以在预定的时刻进给到二次转印辊隙部T2，该部分T2为中间转印部件77和二次转印辊81之间的邻接部分。同时，从偏置电源到二次转印辊隙部T2施加二次转印偏压。因此，通过将第一彩色黄色调色剂图像、第二彩色品红调色剂图像、第三彩色青色调色剂图像和第四彩色黑色调色剂图像叠加转印到中间转印部件77而获得的合成彩色调色剂图像被二次转印到记录材料P上。

将已在二次转印辊隙部T2转印有合成彩色调色剂图像的记录材料P与中间转印部件77分离，然后引入定影装置(图像加热装置)100。在定影装置100内，记录材料P首先被引入作为第一定影装置的第一定影单元A(第一图像加热装置)内，然后被引入作为第二定影装置的第二定影单元B(第二图像加热装置)内。当记录材料P相继通过串列布置的两个定影单元，即第一定影单元A和第二定影单元B时，加热并挤压该合成彩色调色剂图像使其定影到记录材料P上。

一次转印工作结束后，感光鼓71a、71b、71c和71d由各自的清洁装置76a、76b、76c和76d清洁，并移除一次转印工作完成后残留的调色剂，以连续为后面潜像的正在形成和形成后的工作做准备。

卷带清洁设备76的清除带(无纺织物)与转印带77的表面相接触以擦掉残存在中间转印带77上并作为中间转印部件77的残留调色剂和其它异物。

在选择双面复印模式的情况下，在第一面侧形成有图像并从定影装置排出的记录材料P通过活动挡板88引入位于再循环输送机构侧的纸张通道89侧。而且，记录材料P进入到换向纸张通道90，然后从换向纸张通道90中抽出并引入再输送纸张通道91。然后，在诱导进入到再输送纸张通道91后，记录材料P经过纸张通道84和定位辊85，以使记录材料P在预定时刻翻转再次进入二次转印辊隙部T2。因此，形成在中间转印部件77上的调色剂图像被二次转印到记录材料P上的第二面侧。在二次转印辊隙部T2，第二面转印有调色剂图像的记录材料P与中间转印部件77分离，以再次被引入定影装置100内。然后，记录材料P进行定影调色剂图像的处理过程，以将其作为双面复印页排出到输送托盘87上。

(2)定影装置(图像加热装置)100

图2是定影装置100部的放大示意图。定影装置100设有作为第一定影装置的第一定影单元A(第一图像加热装置)，其包括第一加热部件(定影部件)和第一加压部件，形成第一压接部NA。而且，定影装置100还设有作为第二定影装置的第二定影单元B(第二图像加热装置)，其在记录材料的输送方向上布置在第一定影单元A的下游侧，包括第二加热部件(定影部件)和第二加压部件形成第二压接部NB。

定影装置100使用一种所谓的串列式定影系统，用于相继将记录材料P插过第一压接部NA和第二压接部NB，从而将调色剂图像定影到记录材料P上。

注意所采用的结构为，其中第一定影单元A(第一加热部件)的温度和第二定影单元B(第二加热部件)的温度由温度调节装置控制(图3)。

1)第一定影单元A

第一定影单元A中，第一加热部件构造为直径为45mm的第一定影辊1，其中，厚度为1.0mm、由铝材料制成的芯金属11上形成有厚度为500μm、由硅橡胶制成的弹性层12，该弹性层12上形成有厚度为20μm、由PFA管制成的脱模层13。另外，卤素加热器14作为加热装置位于第一定影辊1内侧。第一定影辊1上还设有热敏电阻15，其作为检测装置用于检测第一定影辊1外表面的温度，第一定影辊1由卤素加热器14加热。

另外，第一加压部件构造为直径为30mm的第一加压辊2，其中，厚度为1.0mm、由铝材料制成的芯金属21上形成有厚度为500μm、由硅橡胶制成的弹性层22，该弹性层22上形成有厚度为20μm、由PFA管制成的脱模层23。另外，卤素加热器24作为加热装置位于第一加压辊2内侧。第一加压辊2上还设有热敏电阻25，其作为检测装置用于检测第一加压辊2外表面的温度，第一加压辊2由卤素加热器24加热。

第一定影辊1和第一加压辊2通过压力装置(未示出)相互挤压，从而在第一定影单元A内形成第一定影压接部NA。第一定影辊1和第一加压辊2由驱动机构(未示出)驱动按照箭头所示各自的方向旋转。

图3中，温度调节电路10作为控制装置分别通过上述热敏电阻15和25，以及电源电路16和26与卤素加热器14和24电连接。通常，温度调节电路10分别根据热敏电阻15的检测结果和热敏电阻25的检测结果来控制卤素加热器14和卤素加热器24。即，进行温度控制，以使第一定影辊1和第一加压辊2分别保持预定的目标温度。

在使用A.C.100V过程中，卤素加热器14和24分别使用800W和400W的电源功率。

2)第二定影单元B

在第二定影单元B中，第二加热部件3构造为第二定影辊3，其中，厚度为1.0mm、由铝材料制成的芯金属31上形成有厚度为500μm、由硅橡胶制成的弹性层32，该弹性层32上形成有厚度为20μm、由PFA管制成的脱模层33。另外，卤素加热器34作为加热装置位于第二定影辊3内侧。第二定影辊3上还设有热敏电阻35，其作为检测装置用于检测第二定影辊3外表面的温度，第二定影辊3由卤素加热器34加热。

另外，第二加压部件4构造为第二加压辊4，其中，厚度为1.0mm、由铝材料制成的芯金属41上形成有厚度为500μm、由硅橡胶制成的弹性层42，该弹性层42上形成有厚度为20μm、由PFA管制成的脱模层43。另外，卤素加热器44作为加热装置位于第二加压辊4内侧。第二加压辊4上还设有热敏电阻45，其作为检测装置用于检测第二加压辊4外表面的温度，第二加压辊4由卤素加热器44加热。

第二定影辊3和第二加压辊4的直径为45mm和30mm，分别与第一定影辊1和第一加压辊2的直径类似。

第二定影辊3和第二加压辊4通过压力装置(未示出)相互挤压，从而在第二定影单元B内形成第二定影压接部NB。第二定影辊3和第二加压辊4由驱动机构(未示出)驱动，按照箭头所示各自的方向旋转。

图3中，温度调节电路10作为控制装置也分别通过上述热敏电阻35和45，以及电源电路36和46与卤素加热器34和44电连接。正常运行时，温度调节电路10分别根据热敏电阻35的检测结果和热敏电阻45的检测结果来控制卤素加热器34和卤素加热器44。即，进行温度控制，以使第二定影辊3和第二加压辊4分别保持预定的目标温度。

在使用A.C.100V过程中，卤素加热器34和44分别使用800W和400W的电源功率。

第一定影单元A和第二定影单元B在记录材料的输送方向上串列布置。在第一定影单元A和第二定影单元B之间设有导向部件(未示出)。因此，在记录材料P已被输送通过第一定影压接部NA、并被第一定影压接部NA夹持(held)时，该导向部件引导记录材料P插通(insert through)第二定影压接部NB。随后，将记录材料P排出到图像形成装置的外部。

3)第一定影单元A和第二定影单元B的温度控制

首先，当使温度调节电路彼此独立地控制第一定影单元A的温度调节和第二定影单元B的温度调节以使第一定影辊和第二定影辊的温度均变为190℃作为目标温度时，图4作为一个对比例子说明第一定影辊1和第二定影辊3的温度变化。另外，图5是一曲线图，说明记录材料上的图像光泽度的变化，该记录材料由第一定影单元A和第二定影单元B执行定影(加热)处理。

关于定影处理条件，记录材料使用A4大小、基重为100g的普通纸张。青色调色剂还在记录材料上形成2cm×5cm的斑片。在连续供应大量记录材料的过程中，以120mm/s的定影速度、每分钟30点(PPM)的比率将合成调色剂图像定影到记录材料上。做实验所处的温度/湿度环境中，温度是室温20℃，相对湿度是55％。定影处理结束后，以斑片图像部为对象利用光泽计测量图像光泽度。光泽计由日本Denshoku工业株式会社生产，型号为PG-1M(75°)。

从图4所示的曲线图可以看出，随着用于连续在大量记录材料上形成图像的工作进程，第一定影辊1的温度恰好在开始给纸后开始急剧下降，并且在供应了7或8张记录材料时达到最低点。随后，第一定影辊1的温度逐渐上升，最后大约以190℃为中心变化。另一方面，第二定影辊3的温度变化比第一定影辊1的温度变化小。因此，第二定影辊3的温度几乎以大约190℃为中心变化。

因此，从图5所示的曲线图可以了解到，第一定影辊1的温度最低点的邻接区域的光泽度大约比该工作中第一张记录材料的光泽度变低5。随后，光泽度集中在大约20到22的范围内，即，在第一定影辊1的温度集中在大约190℃之后的状态中，光泽度的变化宽度范围大约是2。而在集中之前的状态中，光泽度的变化宽度是集中后的2倍或更高。

图4的曲线图说明光泽度根据第一定影辊1和第二定影辊3的温度变化而变化。

图6是表示当任意改变第一定影辊1和第二定影辊3的温度并且正进行串列定影时的光泽度曲线图。图6中，曲线图中的各条线代表第一定影辊1的温度，横坐标代表第二定影辊3的温度，纵坐标代表光泽度。

反过来说，当考虑在170℃到230℃的范围内改变第一定影辊1的温度时，第二定影辊3处于多少温度会给出预期的光泽度(第一实施例中，当第一定影辊1的温度为190℃，且第二定影辊3的温度为190℃时，光泽度大约为21.5。)在图6所示的曲线图中变得清楚。

当设定那些图中的光泽度基准值为21.5时，图7所示的曲线图得到第一定影辊1的温度和第二定影辊3的温度之间的关系。

从图7所示的曲线图中取近似值，建立变换方程如下以获得21.5的光泽度。

(第二定影辊的温度)＝

-0.42×(第一定影辊的温度)+269.8(℃)    ...(方程1)

即，对第一定影辊1的温度变化进行温度控制，以获得由方程1求出的第二定影辊3的温度。借此，有可能不用考虑第一定影辊1的温度而提供具有给定光泽度的图像。

这里，将给出关于控制第二定影单元B的温度以补偿第一定影单元A的温度变化的方法说明。该控制方法是本发明的一个特征。图8是说明该控制方法的流程图。下文中，将把这样一种控制状态称为“光泽度校正温度调节模式”。

当热敏电阻15检测到第一定影辊1的表面温度为T1，以及第一定影辊1的目标温度为T2时，温度调节电路10的一个功能为，获得第一定影辊1的表面温度T1和第一定影辊1的目标温度T2之间的差值作为第一定影辊1的温度变化量“α＝T1-T2”。

随后，第一定影辊1在处于通常温度调节状态时有一温度波动，当在没有给纸的过程中第一定影辊1的温度变化量α超过该温度波动时，控制状态进入光泽度校正温度调节模式。

这里，在定影装置具有大温度波动的情况下，更加需要一个温度裕量(temperature margin)，该温度裕量与是否从通常的温度调节模式(该模式中，第一定影单元A的温度调节和第二定影单元B的温度调节彼此独立进行)进入到光泽度校正温度调节模式有关。

反过来说，较好地设计定影装置结构，以使从光泽度变化的最大幅度目标值中计算出最大容许温度波动，且该温度波动落入最大容许温度波动范围内。

这里，由于温度波动主要取决于定影辊的热容量和热导率，理想地采用具有较低热容量的结构，并理想地采用具有较高热导率的结构。

第一实施例中，定影辊使用厚度小的橡胶材料作为其橡胶层，具体为厚度为50μm的硅橡胶材料。该定影辊还使用厚度小的芯金属，具体为厚度为1.0mm的铝材料，由此将通常状态下的温度波动抑制在3℃以内。

因此，在光泽度校正温度调节模式下，可将光泽度变化的最大幅值抑制到目标值或更小。

注意，可将定影辊的热源从上述卤素加热器变为热响应好的电磁感应加热器(IH加热器)。而且，使用具有较高响应能力的非接触型红外线检测传感器代替热敏电阻作为温度检测装置，并将加压辊变为厚度小的环形带，以使热容量较低，由此可进一步增强效果。

第一实施例中，当第一定影辊1温度变化量α的绝对值等于或大于3℃时，即，当α等于或低于-3℃，或等于或高于3℃时，温度调节模式进入光泽度校正温度调节模式。

另外，当完成对大量记录材料的连续定影处理后，或当温度调节模式已进入光泽度校正温度调节模式后，第一定影辊1的温度变化量α等于或低于1.5℃时，温度调节模式快速返回到通常温度调节模式。

这里，当第二定影辊3在通常状态下的目标温度为T4时，在光泽度校正温度调节模式下，基于值(T4+β)℃对第二定影辊3执行温度控制。该值通过将第二定影辊3的温度校正值β和第二定影辊3的初始目标温度T4相加得到。

即，当使用校正值α和β表达方程1时，第一实施例中，方程1转换为下列方程：

T4+β＝-0.42×T1+269.8

T4+β＝-0.42×(α+T2)+269.8

这里，由于第一实施例中校正值α＝190℃，β＝190℃，可得方程2如下：

β＝0.42×α                      ......(方程2)

这里，根据温度调节电路10的温度控制，由于α和β以1℃的整数温度计算，在实际控制中，0.5以及超过0.5的分数以1计算，其余的忽略不计。

温度调节电路10检查第一定影辊1的温度变化。当温度变化量α的绝对值等于或大于3时，温度调节电路10基于第二定影辊3在通常温度下的目标温度T4以及从方程2求出的校正值进行温度控制，以使第二定影辊3的温度变为(T4+β)℃，α值是连续定影过程中的目标温度T2和由热敏电阻15检测的温度T1之间的差值。因此，在图像形成工作中，可以不考虑第一定影辊1的温度变化而连续供应具有预期光泽度的图像。

这里，-0.42作为系数代表变换方程中校正值β和α之间的关系，该值的确定基于多个因素的合成，如，第一定影辊1和第二定影辊3的温调温度和压接宽度，记录材料的光泽度，记录材料的基重以及调色剂的熔化特性。因此，-0.42作为系数是通过在预定条件下进行实验获得的特定值，即条件系数k。

即，这种关系以方程的形式表示如下：

β＝k·α+L                          ...(方程3)

其中，L是一个系数，利用其可调整近似中的误差。

因此，例如，为得到条件系数k，只改变记录材料的基重而其它条件固定不变。优化反馈的记录材料的各个基重，由此，甚至当对不同基重的记录材料连续执行定影处理时，可能会输出分别具有预期的均匀光泽度的图像。

下文中将描述关于第一定影辊1和第二定影辊3的温度变化以及上述控制下的光泽度变化的实际实验结果。

图9表示第一定影辊1和第二定影辊3的温度T1和T3的变化。该情况下，当将处于通常温度调节模式下的第一定影单元A的目标温度T2设置为190℃，并将处于通常温度调节模式下的第二定影单元的目标温度T4设置为190℃时，执行光泽度校正温度调节模式。

另外，图10表示当执行光泽度校正温度调节模式时图像(斑片)光泽度的变化。

从图9可以看出，当第一定影辊1的表面温度T1下降时，对于第二定影辊3的表面温度T3，为维持最终光泽度，温度调节电路10将通常温度调节模式下的目标温度T4改为比目标温度T4高出温度校正值β的目标温度T4′，然后动作以保持该目标温度T4′不变。

另一方面，当第一定影辊1的表面温度T1超标变得比目标温度T2高时，温度调节电路10将通常温度调节模式下的目标温度T4改为比目标温度T4低温度校正值β的目标温度T4′，然后动作以保持该目标温度T4′不变。

更严格地说，由于第二定影辊3的热时间常数导致温度升高的延迟，以及由于记录材料的纸张供应，第二定影辊3的表面温度稍微有所下降。因此，在光泽度校正温度调节模式下，目标温度(T4+β)℃和表面温度T3稍有不同。然而，通过精密调节已描述过的条件系数L(第一实施例中其值为0)可执行优化。

这里，从图10可以看出，与进行传统的通常温度调节模式(校正温度调节模式处于关状态)时的光泽度变化相比，设有并执行上述的光泽度校正温度调节模式(校正温度调节模式处于开状态)可稳定获得预期的光泽度，具体地，光泽度大约为21.5±0.7。

如上所述，采用在第一实施例中所述的“光泽度校正温度调节模式”作为控制第二定影单元B的温度的方法以补偿第一定影单元A的温度变化，由此可在连续使大量记录材料进行定影处理的工作中抑制并几乎均匀化各个调色剂图像的光泽度变化。

另外，根据第一实施例的结构，不仅可以稳定维持图像的光泽度，还可以稳定维持将图像定影到记录材料上的定影特性。这是一个自然的结果，因为该控制基于光泽度校正温度调节模式进行，以使两个定影单元传到记录材料和调色剂上的总热量通常几乎为常数。

注意，定影单元各自的加热部件和加压部件均由辊构成，有关该例子的描述已在前述内容中给出，例如，还可采用将环形带作为加热部件和/或加压部件的结构。

第二实施例

图11是本发明第二实施例中的定影装置100的放大示意图。图12是图11所示定影装置100的温度调节系统的方框图。第二实施例中的定影装置100的结构为，图2所示的定影装置100的第一定影辊1和第二定影辊3还分别设有第一外部加热设备5和第二外部加热设备6。

第一外部加热设备5用于从外部加热第一定影辊1。该第一外部加热设备5包括：第一外部加热辊51，其由厚度为2.0mm、由铝材料构成的圆柱基体构成；600W的卤素加热器52，其布置在第一外部加热辊51内部；以及热敏电阻53，其与温度调节电路10电连接，用于检测第一外部加热辊51的表面温度。

第二外部加热设备6用于从外面加热第一定影辊3。该第二外部加热设备6包括：第二外部加热辊61，其由厚度为2.0mm、由铝材料构成的圆柱基体构成；600W的卤素加热器62，其布置在第二外部加热辊61内部；以及热敏电阻63，其与温度调节电路10电连接，用于检测第二外部加热辊61的表面温度。

除非另有特别说明，其它部件与上述第一实施例中的相应元件相同。另外，第一外部加热设备5和第二外部加热设备6的结构使其可利用压力结构(未示出)在其与第一定影辊1和第二定影辊3相分离的状态和相接触的状态之间变换。另外，第一、第二外部加热设备5、6和第一、第二定影辊1、3之间的外部加热压接部的结构使其在接触状态下分别具有预定的宽度。

第二实施例的一个特点是，从第一定影辊1的温度变化量α和预定的转换方程中计算出温度校正值β，并分别将其反馈给第二定影辊3的目标温度T4和第二外部加热辊61的目标温度T8，由此在连续执行定影处理时输出每个均具有均匀光泽度的图像。温度变化量α是通常状态下第一定影辊1的表面温度T1和其目标温度T2之间的差值。

这里，将详细给出需要第一和第二外部加热设备5和6的理由说明。第一实施例中，第一定影辊1和第二定影辊3的热源只由分别设置在第一定影辊1和第二定影辊3内部的卤素加热器14和34构成。当为应对市场需求而进一步加快定影处理速度时，吸收进记录材料里的热量随着该速度而增加。因此，为维持第一定影辊1和第二定影辊3的表面温度，推荐增大热量。

因此，希望不仅从其内侧还可从其外侧加热第一定影辊1和第二定影辊3，由此有效促进热量增大。另外，由于定影辊弹性层的热容量和热时间常数，即使定影辊内侧散发的热量仅随处理速度升高，定影辊外表面的温度也不会快速回升。而且，若定影辊内侧提供太多的热量，定影辊芯金属的温度变高。所以引起不良后果，其中，破坏了连接定影辊的芯金属和弹性层的主要层，缩短了定影辊的寿命。

另一方面，在使用传统的外部加热设备的串列式定影装置中，第一定影单元的温度控制和第二定影单元的温度控制彼此独立进行。所以，如第一实施例所述，当执行连续定影处理时，第一定影辊1的温度改变。因此，对于输出具有预期的均匀光泽度的图像来说，这种温度变化成为一个问题。

第二实施例中，首先，与第一实施例类似，得出第一定影辊的温度变化量α和温度校正值β的条件系数k。利用该系数在一些条件下可获得预期的光泽度，这些条件包括要求的定影处理速度、预定的记录材料种类、第一定影辊1的表面温度T1以及第二定影辊3的表面温度T3。

而且，温度调节电路10检查第一定影辊1的温度变化。温度变化量α为第一定影辊1在连续供纸中的目标温度T2和其由热敏电阻15检测的温度T1之间的差值，当该变化量α的绝对值等于或大于预设值时，温度调节电路10基于第二定影辊3在通常状态下的目标温度T4和由变换方程β＝k·α得出的校正值执行温度控制，以分别将第二外部加热辊61的目标温度和第二定影辊3的目标温度改为(T8+β)℃和(T4+β)℃，从而第二定影辊3的表面温度为(T4+β)℃。因此，不用考虑第一定影辊1的温度即可获得具有预定光泽度的图像。

第三实施例

第三实施例的特点在于如何设定和选择条件系数k和L。当控制第二定影单元B的第二定影辊(加热部件)3、第二外部加热辊(外部加热设备)6和第二加压辊(加压部件)4中的至少一个的目标温度以补偿第一定影单元A的第一定影辊(加热部件)1、第一外部加热辊(外部加热设备)51和第一加压辊(加压部件)2中的至少一个的温度变化时，需要这两个系数。

基于属性信息如记录材料的基重、含水量和记录材料的光泽度生成温度控制表。当从该温度控制表得出属性信息，如记录材料的基重、含水量和记录材料的光泽度，然后将其输入到图像形成装置时，利用由合适的条件系数k和L生成的温度调节表进行温度控制。

更具体地，如第一实施例中所述，从图6所示的曲线图中可以得出与第二定影辊3的表面温度T3相应的第一定影辊1的表面温度T1和图像光泽度之间的关系。而且，当从图6所示的曲线图中得出预定光泽度时，可从下面的近似方程中得出所需的第一定影辊1和第二定影辊3的温度，该方程获自图7所示的关系：

              β＝k·α+L         ...(方程3)

因此，例如，将记录材料的基重分为四级，即，80g/m²、100g/m²、160g/m²和200g/m²。并且使用上述方法产生图6和7所示的特性图，由此获得各个基重的条件系数k1-k4和L1-L4。

图13为条件系数k和L表。当利用第一实施例所述的结构实际获得21.5的光泽度时，条件系数k和L得自记录材料的四级基重和记录材料的三极含水量。

通常得到优化条件采用如下方法，图像形成装置提前有一个对于每个预期的光泽度以及记录材料的基重、光泽度和含水量的条件系数k和L表，并且该图像形成装置具备检测这些信息的功能以反馈这些信息，或者用户输入预期的光泽度信息，输入或选择欲使用的记录材料的信息。在该条件下，定影装置执行温度控制过程。因此，即使在不同的条件下，当执行连续定影处理时，通常能输出具有均匀的预定光泽度的图像。

如上所述，在用于连续进行定影处理过程的串列式定影装置中，控制第二定影单元的目标温度以补偿第一定影单元的温度变化，由此在不改变定影装置速度的情况下获得具有均匀的预定光泽度的图像。

当欲使记录材料以加快的图像形成速度连续进行定影处理，或欲使不同基重(薄纸、纸板等等)并混合预备的记录材料连续进行定影处理以实现与打印机相同的功能，从而应对将更加多样化的市场需求时，为保证最低定影特性，例如，需从室温到例如140℃或更高的温度下(该温度值根据图像形成速度和调色剂的软化点而变化)加热第一定影单元A，因此，需要大的热功率。这里，第一定影单元A通常甚至能在任何状态下维持预定的温度。然而，实际上，连续执行定影处理时，由于图像形成速度更快和在连续的图像形中纸张数量更多，对温度变化的抑制更加困难。即，在没有图像形成的所谓的待机状态中，第一定影单元A的内部热源不需如此大的热功率。因此，热源不是总处于开状态，故积热量小。另一方面，在形成图像并由此连续给纸的状态下，为维持加热部件的表面温度，热源连续处于开状态。所以，即使当加热部件的表面温度与处于待机状态的温度相同时，定影辊内的积热量变大。由于进一步实现了高速化和连续性化，其与状态改变相应的积热量之间的差值越来越突出。

为此，当运行状态从待机状态进行至图像形成状态，且第一定影单元内的积热开始被记录材料吸收时，在给定的一段时间内，当热源完全打开并且其热量到达加热部件的表面时，由于积热量不同，第一定影单元A的温度降低。因此，第一定影单元A中加热部件的表面温度暂时低于目标温度。为避免该情况，加热部件在处于待机状态时的积热量需等于加热部件在连续供纸状态下的积热量。然而，当然，由于在待机状态下没有记录材料吸收加热部件的热量，加热部件的表面温度过度升高。因此，记录材料首次供应的调色剂过度熔化，光泽度由于热偏移或过熔而改变。所以，不可能达到初始目标。

另一方面，当给纸过程临时停止(如，在图像调整过程中)，由于没有记录材料吸收定影辊的表面热量，产生所谓的超标，其中，定影辊的温度升高至高于温调温度。因此，若在重新开始给纸过程的时刻没有解决超标，第一定影单元A中加热部件的表面温度在某些情况下暂时高于目标温度。关于避免该情况的方法，例如，已知一种方法，其中连续停止给纸过程直到圆满解决超标。然而，当然，该方法导致图像形成装置的生产率降低，损害了用户的利益。

另外，很明显，当不同基重(纸板、薄纸等等)的记录材料连续进行定影过程时，第一定影单元A内维持的温度根据记录材料的状态(纸张的重量、含水量等等)升高和下降。

为此，在不同基重的记录材料被混合预备时会出现一个问题，其中，当已在第一定影单元A内进行过一次定影处理的记录材料在给定温度下通过第二定影单元B时，实际上，光泽度和定影特性根据第一定影单元A的温度变化而变化。

关于解决这个问题的措施，例如，最简单的解决措施是统一欲连续进行定影处理的记录材料的基重和含水量以抑制第一定影单元A的温度变化。然而，在不同基重的记录材料没有被混合预备时，例如，在块装订(blockbinding)过程中(为了在书本、目录、手册等具有不同基重的记录材料上共同形成图像)，不可能共同进行复杂的图像形成，其中，基重大的光滑页用作封皮，每张基重小的页、易翻的页用作中间的记录材料。因此，不可能满足想将书装订过程功能用作打印设备的用户的要求。

如上所述，在用于连续进行定影处理过程的串列式定影装置中，不需改变定影速度即可输出具有均匀的预定光泽度的图像。采用该种串列式定影装置以外的任何装置都不能达到该卓越效果，另外，采用没有与第一定影单元的温度控制和第二定影单元的温度控制相关的部件的串列式定影装置也不能达到该卓越效果。

综上所述内容，根据第三实施例的构成，控制第二定影单元的温度以补偿第一定影单元的温度变化，由此甚至当第一定影单元的温度降低或升高时，不需改变定影速度即可输出具有均匀的预定光泽度的图像。

另外，控制第二定影单元中外部加热部件的温度以补偿第一定影单元的温度变化，由此可更快地应对温度的变化。

而且，控制操作是基于属性信息进行的，如，记录材料的基重、设备内的环境大气(具体为含水量)、记录材料的光泽值和使用上述温度控制表输出的图像的光泽值。由此不需改变定影速度即可更精确地输出具有均匀的预定光泽度的图像。

Claims (20)

1、一种图像加热装置，其包括：

第一图像加热装置，用于加热记录材料上的调色剂图像；

第二图像加热装置，用于加热由第一图像加热装置加热过的记录材料上的调色剂图像；以及

检测装置，用于检测第一图像加热装置的温度，

其中，该图像加热装置可运行至校正模式，其根据第一图像加热装置的检测温度校正第二图像加热装置的温度。

2、根据权利要求1所述的图像加热装置，其中，在校正模式下，校正第二图像加热装置的温度，以使记录材料上图像的光泽度落入预定的范围，该记录材料上的图像经历了由第一图像加热装置和第二图像加热装置进行的加热处理。

3、根据权利要求1所述的图像加热装置，其中，在校正模式下，当第一图像加热装置的温度升高时，第二图像加热装置的温度降低；而当第一图像加热装置的温度下降时，第二图像加热装置的温度上升。

4、根据权利要求1所述的图像加热装置，其中，该图像加热装置可运行至通常模式，在该通常模式中，第一图像加热装置的温度控制和第二图像加热装置的温度控制彼此独立进行。

5、根据权利要求4所述的图像加热装置，还包括切换装置，用于根据第一图像加热装置的检测温度在校正模式和通常模式之间进行切换。

6、根据权利要求1所述的图像加热装置，其中，

第二图像加热装置包括加压部件和加热部件，用于在辊隙部加热记录材料上的图像；

第二图像加热装置包括外部加热部件，用于从外侧加热该加热部件，以及

在校正模式下，根据第一图像加热装置的检测温度校正外部加热部件的加热操作。

7、一种定影装置，其包括：

第一定影装置，用于热定影记录材料上的调色剂图像；

第二定影装置，用于热定影由第一定影装置加热过的记录材料上的调色剂图像；

检测装置，用于检测第一定影装置的温度；以及

校正装置，用于根据第一定影装置的检测温度校正第二定影装置的温度。

8、根据权利要求7所述的定影装置，其中，所述校正装置校正第二定影装置的温度，以使记录材料上图像的光泽度落入预定的范围，该记录材料上的图像经历了由第一定影装置和第二定影装置进行的定影处理。

9、根据权利要求7所述的定影装置，其中，当第一定影装置的温度升高时，第二定影装置的温度通过所述校正装置被降低；而当第一定影装置的温度下降时，第二定影装置的温度通过所述校正装置被上升。

10、根据权利要求7所述的定影装置，其中，该定影装置可运行至通常模式，在该通常模式中，第一定影装置的温度控制和第二定影装置的温度控制彼此独立进行。

11、根据权利要求10所述的定影装置，还包括切换装置，用于根据第一定影装置的检测温度在校正模式和通常模式之间进行切换，在校正模式下，第二定影装置的温度由所述校正装置进行校正。

12、根据权利要求7所述的定影装置，其中，

第二定影装置包括加压部件和加热部件，用于在辊隙部定影记录材料上的图像；

第二加热装置包括外部加热部件，用于从外侧加热定影部件，以及

其中，校正装置根据第一定影装置的检测温度校正外部加热部件的加热操作。

13、一种图像加热装置，其包括：

第一图像加热装置，用于加热记录材料上的调色剂图像；

第一加热装置，用于执行加热，以使第一图像加热装置维持一目标温度；

第二图像加热装置，用于加热由第一图像加热装置加热过的记录材料上的调色剂图像；

第二加热装置，用于执行加热，以使第二图像加热装置维持一目标温度；以及

校正装置，用于根据第一图像加热装置的温度校正第二图像加热装置的目标温度。

14、根据权利要求13所述的图像加热装置，其中，校正装置校正第二图像加热装置的目标温度，以使记录材料上的图像的光泽度落入预定的范围内，该记录材料上的图像经历了由第一图像加热装置和第二图像加热装置进行的加热处理。

15、根据权利要求13所述的图像加热装置，其中，当第一图像加热装置的温度升高时，校正装置降低第二图像加热装置的目标温度；而当第一图像加热装置的温度下降时，校正装置升高第二图像加热装置的目标温度。

16、根据权利要求13所述的图像加热装置，还包括设定装置，用于根据记录材料的种类设置第一图像加热装置的目标温度和第二图像加热装置的目标温度。

17、一种定影装置，其包括：

第一定影装置，用于热定影记录材料上的调色剂图像；

第一加热装置，用于加热所述第一定影装置，以使第一定影装置的温度维持一目标温度；

第二定影装置，用于热定影由第一定影装置加热过的记录料上的调色剂图像；

第二加热装置，用于加热第二定影装置，以使第二定影装置的温度维持一目标温度；以及

校正装置，用于根据第一定影装置的温度波动校正第二定影装置的目标温度。

18、根据权利要求17所述的定影装置，其中，校正装置校正第二定影装置的目标温度，以使记录材料上图像的光泽度落入预定的范围内，该记录材料上的图像经历了由第一定影装置和第二定影装置进行的定影处理。

19、根据权利要求17所述的定影装置，其中，

当第一定影装置的温度升高时，校正装置降低第二定影装置的目标温度，以及

当第一定影装置的温度下降时，校正装置升高第二定影装置的目标温度。

20、根据权利要求17所述的定影装置，还包括设定装置，用于根据记录材料的种类设置第一定影装置的目标温度和第二定影装置的目标温度。

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