CN1786838A

CN1786838A - 成像设备

Info

Publication number: CN1786838A
Application number: CN200510119465.XA
Authority: CN
Inventors: 小野和朗
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2006-06-14
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: US7437086B2; JP2006163298A; USRE45252E1; US20060127112A1; CN1786838B

Abstract

提供了一种成像设备，所述设备能够通过定影设备的加热随温度升高而执行成像操作，从而确保良好的定影能力和最短的第一打印输出时间并且在没有加重成像设备的结构元件负担(例如，结构元件的使用期限缩短)的情况下避免电力消耗损失。所述成像设备包括用于热定影形成在记录材料上的调色剂图像的定影设备和用于检测定影设备元件的调色剂并且同时执行通过定影设备的加热的温度升高和包括预处理及成像顺序的成像操作的检测元件。在所述成像设备中，预处理的开始温度和成像顺序的开始温度相对于定影设备元件来说被制定得根据是执行全色图像形成还是单色图像形成而可变。

Description

成像设备

技术领域

本发明涉及使用电子照相术的成像设备，具体地，本发明涉及诸如复印机、打印机、传真机等成像设备。

背景技术

近年来，在诸如激光束打印机等成像设备中，对于色彩化处理的需求日益增长。作为彩色图像形成方法，已经提出了电子照相术在图像形成速度等方面是出色的。

在电子照相-类型成像设备中，已促进了减小尺寸、更高功能性、色彩化处理、以及加速的实现。另一方面，也增加了对于节能、环境测量等的要求，因此为了满足这些要求已提出了各种成像设备。

为了实现彩色成像设备的节能，需要减少定影设备的电力消耗，在成像设备的组成部件中，所述定影设备消耗了最大量的能量。为此，为了减少定影设备的电力消耗，预热时间上的减少和待机期间(非成像操作期间)电力消耗上的减少是最有效的。

为了减少待机期间的电力消耗，最好可消除待机期间定影设备的电力消耗，或者可将待机期间定影元件的温度(在下文中称之为“待机温度”)降低到尽可能低。

然而，在定影设备的定影元件和压制元件的热容较大的情况下，用于将定影元件的温度从待机状态温度增加到可定影状态温度所需的预热时间是漫长的。因此，从开始复印或打印到图像形成的时间(在下文中称之为“第一打印输出时间(PROT)”)也将变长，因此可用性变差了。

为此，即使当通过降低定影设备的定影元件或压制元件的热容而降低待机温度或者待机期间的电力消耗被消除时，也期望提供一种具有短预热时间和短PROT的易于使用的成像设备。

然而，在传统且普通的成像设备中，仅在定影设备的定影元件温度达到可定影温度后才开始成像操作，因此出现的这样一个问题，即，从电源的接通或待机状态到图像的形成耗费非常长的时间。

这里，成像操作的开始是指，例如，扫描仪旋转的开始，用于将多角镜的旋转速度增加到预定的旋转速度，所述多角镜反射来自于曝光设备的激光并且扫描仪马达使其在高速下旋转；感光鼓旋转的开始；用于向充电辊施加预定偏压的充电偏压施加的开始；显影操作(显影辊旋转的开始或用于向显影辊施加预定偏压的显影偏压施加的开始)；在所述多角镜的旋转速度达到预定旋转速度并且感光鼓的表面被布置在能够暴露于光线的状态中之后通过曝光设备曝光的开始；记录材料传输的开始，从而与曝光设备的曝光开始的定时同步；等。

日本未审定公开专利申请(JP-A)No.Hei4-140765和2003-57993已提出了这样一种成像设备，即，在定影设备的定影元件温度达到可定影温度之前开始成像操作。

此外，JP-A2003-186343已提出了一种成像设备，其中检测定影元件的温度升高速度(每单位温度的时间改变率或每单位时间的温度改变率)并且预测当记录材料到达定影辊隙(nip)部分时达到可定影温度的所述定影元件温度以便于在预测的定影元件温度下开始成像操作。

然而，在JP-AHei4-140765或2003-57993中所提出的成像设备中，在供电电压低于下限值的情况下，当记录材料到达定影辊隙部分时定影元件温度不能被增加到可定影温度，因此存在出现不良定影能力这样一种问题的可能性，所述不良定影即，施加在记录材料上的调色剂的沉积力降低了。

而且，在JP-A2003-186343中所提出的成像设备中，在其为彩色成像设备或具有缓慢记录材料传输速度(处理速度)的成像设备的情况下，要求在低定影元件温度下开始成像操作。为此，导致在预测的温度升高速度和实际温度升高速度之间出现温度升高速度上的误差，因此存在出现不良定影能力这样一种问题的可能性。

此外，在彩色成像设备中，当在全色图像形成期间和单色图像形成期间在相同的定影元件温度开始成像操作时，那么在单色图像形成期间就不必要地过早开始了成像操作。因此，使得感光鼓不必要地过早旋转，因此出现了感光鼓的表面层被磨损从而缩短感光鼓使用期限的问题和损失电力消耗的问题。

更具体地说，在所谓的串联式中间转印类型彩色成像设备的情况下，在全色图像形成期间，要求四个图像形成单元被操纵，但是，例如在作为单色图像形成的白色/黑色图像形成(诸如黑色图像形成)期间，仅操纵位于沿中间转印元件的移动方向最下游的黑色图像形成单元就足够了。因此，可将成像操作的开始至少延迟与位于沿中间转印元件的移动方向最下游的图像形成单元(例如，黄色图像形成单元)与黑色图像形成单元的感光鼓之间的距离相对应的时间。然而，在成像操作在全色图像形成期间和单色图像形成期间在相同的定影元件温度下开始的这样一种结构中，甚至在单色图像形成期间，也要求在适合于全色图像形成的定影元件温度下开始成像操作。因此，在单色图像形成期间，会不必要地过早开始成像操作。

而且，在所谓的一个鼓类型的彩色成像设备中，以上所述的问题尤为显著。更具体地说，在全色图像形成期间，需要较长时间以便于将四色调色剂图像多次转印到中间转印元件上或直接在记录材料上进行多次转印。另一方面，在单色图像形成期间，只需要较短时间以便于将单色调色剂图像转印到中间转印元件上或直接进行单色调色剂图像在记录材料上的转印。然而，在成像操作在全色图像形成期间和单色图像形成期间在相同的定影元件温度下开始的这样一种结构的情况下，确定成像操作开始时的定影元件温度，以使得在单色图像形成的情况下所述定影元件温度在短时间达到可定影温度，从而对于全色图像形成的情况来说导致较长时间发生定影设备的电力消耗的损失。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种能够提高成像装置的使用期限的成像设备。

本发明的另一个目的是提供一种能够抑制成像装置中电力消耗的损失的成像设备。

依照本发明的一个方面，提供了一种成像设备，包括：

成像装置，用于在记录材料上形成多种颜色的调色剂图像；

定影装置，用于热定影形成在记录材料上的调色剂图像；

检测装置，用于检测定影装置的温度；

启动装置，用于当开始图像形成时根据所检测的定影装置的温度启动成像装置；以及

改变装置，用于根据调色剂图像是以多种颜色形成还是以预定单色形成改变成像装置的启动定时。

在结合附图阅读了本发明优选实施例的以下描述的基础上将更加明白本发明的这些和其他目的、特征和优点。

附图说明

图1是示意性截面图，示出了本发明实施例1所涉及的串联式中间转印类型彩色成像设备的一个实施例。

图2是示意性截面图，示出了实施例1中所使用的定影设备的一个实施例。

图3是示意性截面图，示出了实施例1中所使用的定影带的一个

实施例。

图4是示意性截面图，示出了实施例1中所使用的加热器的一个

实施例。

图5是示意图，示出了关于实施例1中所使用的加热器的电源控制电路。

图6是在与定影带相对的一侧处的实施例1中所使用的加热器的示意图。

图7是在定影带侧部处的实施例1中所使用的加热器的示意图。

图8是实施例1中成像操作顺序的时间图。

图9是示出了实施例中所使用的加热器的升高温度和控制。

图10是图表，示出了在全色图像形成期间和单色图像形成期间之间具有不同的定影温度的实施例1中所使用的加热器的升高温度和控制。

图11是图表，示出了在全色图像形成期间和单色图像形成期间之间具有不同的记录材料传输速度的实施例中所使用的加热器的升高温度和控制。

图12是图表，示出了在提供上限和下限电力期间实施例1中所使用的加热器的升高温度和控制。

图13是图表，示出了实施例2中所使用的加热器的升高温度和控制。

图14是图表，示出了在提供上限和下限电力期间实施例1中所使用的加热器的升高温度和控制。

图15是图表，示出了实施例1中所使用的加热器的升高温度和控制。

图16是图表，示出了具有不同初始加热器温度的实施例3中所使用的加热器的升高温度和控制。

图17是图表，示出了在初始加热器温度方面具有不同定影温度的实施例3中所使用的加热器的升高温度和控制。

图18是图表，示出了实施例3中所使用的加热器的升高温度和控制，在初始加热器温度下具有不同的功率。

图19是图表，示出了在不同图像定影速度下实施例3中所使用的加热器的升高温度和控制。

图20是示意性截面图，示出了一个鼓类型的中间转印类型的成像设备的一个实施例。

具体实施方式

<实施例1>

下面将参照图1-11描述本发明的实施例1。

(1)彩色成像设备

电子照相类型彩色成像设备被分类为其中用于多种颜色的显影设备被设置在一个感光元件周围的一种鼓类型成像设备和其中多个感光元件独立地装有显影设备的串联式成像设备。而且，在这些彩色成像设备中，中间转印类型的那些彩色成像设备已成为主流。该中间转印类型的彩色成像设备具有可使用所有类型转印材料并且在色彩重合(较少色差)方面较为卓越的优点。此外，为了满足环境适应学，使用通过回收转印残余调色剂以便于重复利用从而随着消耗的调色剂量的减少而同时减少废调色剂量的系统(清洁器-减少系统)的复印机或打印机已投入实际使用。另外，通过使用这样一种清洁器-减少系统，可有利地减小成像设备的尺寸。

图1是本实施例中彩色成像设备的示意性结构图。该设备是中间转印类型的串联式电子照相彩色成像设备。

该彩色成像设备包括用于以Y(黄色)、M(品红)、C(青色)和Bk(黑色)四种不同颜色形成调色剂图像的四个图像形成单元。作为中间转印元件的环状中间转印带19被设置得使得四个图像形成单元连续地设置在所述带上。

这四个图像形成单元具有相同的结构，因此在以下的描述中，将作为代表性示例描述黄色图像形成单元的结构。

具有有机光导体(OPC)表面层的用作图像承载元件的圆柱形电子照相感光元件11Y(在下文中称之为“感光鼓”)沿指示箭头A被旋转地驱动。用于为感光鼓11Y的表面均匀地充电的充电辊15Y被供以预定偏压(电压)并且感光鼓11Y的旋转使其旋转地与感光鼓11Y相接触，从而为感光鼓11Y的表面充电。曝光设备16Y使得已充电的感光鼓11Y暴露于曝光光线(激光等)下，从而在感光鼓11Y的表面上形成与输入原件的分色图像相对应的静电潜像。显影设备12Y的显影辊使用充电的调色剂使得静电潜像显影从而在感光鼓11Y的表面上形成与静电潜像相对应的调色剂图像。感光鼓11Y上的调色剂图像被初级转印到中间转印带19上，被施以预定偏压的初级转印辊13Y使得中间转印带19在与感光鼓11Y基本相同的速度下在初级转印辊隙部分(初级转印部分)处旋转。在执行了调色剂图像初级转印到中间转印带19上之后，残留在感光鼓11Y上的初级转印残余调色剂由装有刮刀、刷子等的感光鼓清洁设备14Y回收。初级转印残余调色剂已从其上去除的感光鼓11Y再次由充电辊15Y均匀地充电并且重复进行随后的图像形成。调色剂供应设备17Y通过供应路径18Y向显影设备12Y连续地供应调色剂。

中间转印带19围绕驱动辊20、支撑辊21和后备辊(back-uproller)22延伸，并且通过驱动辊20的旋转沿指示箭头B被旋转地驱动得与四个图像形成单元Y、M、C和Bk的感光鼓11Y、11M、11C和11Bk相接触。中间转印带19被插在初级转印辊13Y、13M、13C和13Bk与感光鼓11Y、11M、11C和11Bk之间以便于在中间转印带19与感光鼓11Y、11M、11C和11Bk之间形成初级转印辊隙部分T1Y、T1M、T1C和T1Bk。

在选择全色模式(全色图像形成)的情况下，通过相应的(四种)图像形成单元Y、M、C和Bk执行上述成像操作，并且形成在感光鼓11Y、11M、11C和11Bk上的由黄色调色剂图像、品红调色剂图像、青色调色剂图像和黑色调色剂图像构成的四种颜色调色剂图像以多次转印的方式被连续地转印到中间转印带19上。顺便地，所转印的彩色调色剂图像的顺序没有特别限定于以上所述的，而是取决于所使用的成像设备可为任意顺序的。

中间转印带19上的多次转印调色剂图像被同时二级转印到记录材料(转印材料)P上，被施以预定偏压的二级转印辊23在预定的控制定时下将记录材料P供应到二级转印辊23与后备辊22所支撑的中间转印带19之间形成的二级转印辊隙部分T2处。调色剂图像已被二级转印到其上的记录材料P在输送路径中被输送以便于被引入到定影设备100中，记录材料上的调色剂图像在定影设备100中被压制并被加热。因此，全色调色剂图像被定影在记录材料上。

此外，在二级转印辊隙部分T2处，在执行了调色剂图像二级转印到记录材料P上之后，残留在中间转印带19上的二级转印残余调色剂由装有刮刀、刷子等的中间转印带清洁设备30回收。二级转印残余调色剂已从其上去除的中间转印带19重复经历初级转印以进行随后的图像形成。

此外，在黑色单色的单色模式(单色图像形成)或者两种或三种颜色模式的情况下，通过用于必要颜色的图像形成单元相对于相关感光鼓执行图像形成(同时以空转状态旋转不必要图像形成单元的感光鼓)，以使得所形成的调色剂图像在初级转印辊隙部分T1处被初级转印到中间转印带19上，之后在二级转印辊隙部分T2处被二级转印到记录材料P上。之后，是记录材料P被引入到定影设备100中的操作。

(2)定影设备

通常使用辊加热类型定影设备作为成像设备中的定影设备。该辊加热类型定影设备包括：用作定影(固定)元件的定影(固定)辊，所述定影辊包括铝或铁的圆柱形芯金属，其中包含用作加热源的卤素加热器，并且包括涂覆在圆柱形芯金属上的耐热性释放层；以及包括用作压制(压力)元件的压制(压力)辊，所述压制辊包含芯金属、涂覆在芯金属上的耐热性弹性层、以及涂覆在弹性层上的耐热性释放层。在这些定影辊和压制辊之间，形成有定影辊隙部分。在定影辊隙部分处，在输送记录材料P的同时使得定影辊和压制辊两者旋转以便于压制并加热调色剂图像，从而将调色剂图像定影在记录材料P上。

具体地，从图像光泽的均匀度等的观点来说，使用包含圆柱形芯金属、涂覆在芯金属上的耐热性弹性层、以及涂覆在弹性层上的耐热性释放层的定影辊作为彩色成像设备中定影设备的定影辊。这是由于定影辊表面不能遵循记录材料上调色剂的不均匀性从而不能均匀地熔化调色剂，从而在定影辊中未形成有耐热性弹性层的情况下导致出现光泽方面的微小不规则性，但是另一方面，在定影辊具有耐热性弹性层的情况下，定影辊表面遵循记录材料上调色剂的不均匀性从而均匀地熔化调色剂，从而避免在光泽方面出现微小不规则性。在油被涂覆到定影辊和压制辊两者上以避免调色剂沉积在辊上的这样一种结构中，在一些情况下对于定影辊和压制辊省略掉耐热性释放层而只将耐热性弹性层涂覆在芯金属上。

此外，为了满足节能和减少预热时间(快速启动)的当前需求，压制带加热类型和定影带加热类型的定影设备已投入实际使用。

压制带加热类型定影设备包括用作定影(固定)元件的定影(固定)辊，所述定影辊包括铝或铁的圆柱形细芯金属，其中包含卤素加热器，并且包括依次涂覆在圆柱形芯金属上的耐热性弹性层和耐热性释放层；以及包括用作压制(压力)元件的压制(压力)带，所述压制带其中包含压制垫。在这些定影辊和压制带之间，形成有定影辊隙部分。在定影辊隙部分处，在输送记录材料P的同时使得定影辊和压制带两者旋转以便于压制并加热调色剂图像，从而将调色剂图像定影在记录材料P上。

而且，定影带加热类型的定影设备是通过将用作定影元件的定影带插在用作加热源的陶瓷加热器与用作压制元件的压制辊之间构成的。

在这些定影带和压制辊之间，形成了定影辊隙部分。在定影辊隙部分处，在输送记录材料P的同时使得定影带和压制辊两者都旋转以便于压制并加热调色剂图像，从而将调色剂图像定影在记录材料P上。

而且，近年来，作为一种定影带加热类型的定影设备，已提出了其中引起导电带本身发热的一种电磁感应加热类型的定影设备。在这种类型的定影设备中，引起定影带本身或靠近于定影带的导电元件产生涡电流，从而使其通过焦耳热而发热。在电磁感应加热类型定影设备中，可使用用作定影元件的定影带本身发热，从而可有效地利用热能。因此，定影设备具有提高节能的优点。

与辊加热类型定影设备相比较，由于用作定影元件的细定影辊或定影带以及用作压制元件的压制带的热容非常小，因此利用加热器或电磁感应加热的所述压制带加热类型定影设备或定影带加热类型定影设备可有效地利用来自于加热源的热能。因此，可实现能够缩短从成像设备开机或睡眠状态开始的预热时间的或能够使得预热时间为零的快速启动。而且，通过快速启动，在除图像形成过程中以外的待机期间无需使得定影元件预热，因此可减小成像设备的电力消耗从而允许节能。

考虑到节能法规下的标准，快速启动定影设备最好可具有不超过60秒(更好的是，不超过30秒)的升高时间，即，从在加热的情况下定影设备元件开始温度升高到完成温度升高到预定定影温度所需的时间。

图2是本实施例中定影设备100的示意性结构图(横截面图)。定影设备100是JP-A Sho 63-313182、Hei 2-157878、Hei 4-44075到Hei4-44-83、Hei 4-204980到Hei 4-204984等中所述的定影带加热类型的定影设备。

定影设备100包括用作加热源的陶瓷加热器105；用作定影元件的定影带103；用作压制元件的压制辊102；用作用于检测定影设备元件温度的检测装置的第一和第二热敏电阻器101a和101b，用于检测加热器105的温度；以及用于支撑加热器105并且用作定影带103旋转移动的导向器的固定器104。

图4是示意性放大横截面图，示出了加热器105的结构；图6是作为部分透视图的示意性平面图，示出了与定影带103一侧(带滑动表面一侧)相对的侧部(后侧)处的加热器105；以及图7是示出了定影带103侧部(带滑动表面侧或前侧)处的加热器105的示意性平面图。

加热器105是具有低热容的细长平坦的加热元件并且沿垂直于定影带103和记录材料P的移动方向a的纵向方向延伸。

加热器105包括主要由诸如氧化铝(Al₂O₃)、氮化铝(AlN)等陶瓷构成的加热器衬底106。在本实施例中，厚度为7mm、宽度为12mm、长度为280mm以及导热系数为100W/(m.K)的AlN衬底用作加热器衬底106。

在与定影带滑动表面侧(前侧)相对的侧部处的加热器衬底106上，形成有两个由电阻材料(诸如TaSiO₂、AgPd、Ta₂N、RuO₂、或镍铬合金)构成的的电阻式发热元件108，它们每个都具有20μm的厚度、230nm的长度以及2mm的宽度，因此可以1mm的间距折起，并且形成用于向电阻式发热元件108供应电力的导电材料的导电图案109并通过丝网印刷涂覆之后通过烘焙形成。玻璃层107作为绝缘层和保护层被涂覆在这些电阻式发热元件108和导电图案109上。

主要包括聚酰亚胺的聚酰亚胺(PI)层110被涂覆在加热器衬底106的定影带滑动表面侧上，从而覆盖定影带宽度，以便于提高定影带103的滑动性能。

如图2中所示的，定影带103具有略长于固定器104的虚拟外圆周长度的内圆周长度，因此定影带103在没有张拉的情况下从外部与固定器104相接合。

图3是示出了定影带103的层结构的示意性截面图。定影带103被设计得具有低热容以提高快速启动性能。在本实施例中，通过在具有40μm的厚度和30mm的内径的用作定影带支撑物的SUS的圆柱形基层103a上涂覆300μm厚的硅橡胶的耐热性弹性层103b的涂层并且再在弹性层103b上涂覆PFA管的30μm厚的耐热性释放层103c而制备定影带103。

定影带103可具有单层结构，如主要包括诸如PTFE、PFA、FEP等的耐热性材料并且具有不超过200μm(更好的是，大约20-80μm)厚度的环形带状元件，或者可具有通过用作为主要包括PTFE、PFA、FEP等的耐热性释放层的环形带状元件涂覆用作基层的主要包括诸如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、PEEK、PES或PPS等耐热性树脂类材料或诸如SUS的金属材料的环形带状元件外圆周表面而制备的多层结构。

然而，在本实施例中，如上所述的，定影带103包括具有比聚酰亚胺等耐热性树脂类材料高的导热系数的SUS的金属材料的基层103a以便于提高快速启动性能，并且包括用作基层103a涂层的耐热性弹性层以便于提高图像光泽的均匀性。

压制辊102是弹性辊并且通过在芯金属102a上提供硅橡胶或含氟橡胶的耐热性弹性层102b而使其在硬度上有所降低。为了相对于调色剂R提高表面特性和可剥离性，在弹性层102b的外圆周表面处，可布置PTFE、PFA、FEP的含氟树脂类层。在本实施例中，8mm直径的芯金属102a被涂覆以硅橡胶的耐热性弹性层102b，而耐热性弹性层102b再被涂覆以50μm厚的管状耐热性释放层，从而制备25mm直径的压制辊102。

定影带103和加热器105由压制辊102压制，并且在压力下相互抵靠在一起的定影带103和压制辊102之间形成了定影辊隙部分N，其上携有未定影调色剂图像的记录材料P从定影辊隙部分N中穿过。

另外，在本实施例中，通过向压制辊102施加来自于设置在定影设备100外部的驱动机构M的驱动力，使得压制辊102沿图2中所示的指示箭头Y的顺时针方向被旋转地驱动。由于压制辊102的旋转驱动而在压制辊102和定影带103之间在定影辊隙部分N处产生的摩擦力，导致定影带103被供以旋转力。因此，定影带103被布置在旋转状态下，在所述状态中，定影带103沿指示箭头X的逆时针方向在基本与压制辊102相同的圆周速度下围绕固定器104旋转，同时在定影辊隙部分N处在其内圆周表面处与加热器105滑动接触(压制辊驱动方法)。

因此，在开始进入定影辊隙部分N的记录材料P被输送并被插在定影带103与压制辊102之间时，未定影的调色剂图像在压力下通过加热器105的加热而熔化，从而作为定影图像被定影在记录材料P上。

下面将参照图5和图6描述电阻式发热元件108的电源供电控制。

图5和图6是示出了从商业电源201到电阻式发热元件108的电源供电路径的示意图。电阻式发热元件108通过三端双向可控硅开关元件200被供以来自于商业电源201的电力，并且通过用作电源供电控制装置的中央处理单元(CPU)203控制所述电源供电。

如图6中所示的，用作用于检测加热器105的温度的温度检测装置的第一热敏电阻器(主热敏电阻器)101a被设置在与定影设备中具有有效最小纸张穿过尺寸的记录材料的纸张穿过区域中的部分相对应的加热器的后部部分处，并且第二热敏电阻器(次热敏电阻器)101b被设置在位于靠近于定影设备中具有有效最大纸张穿过尺寸的记录材料的纸张穿过区域端部的加热器的后部部分处。最大纸张穿过尺寸基本相当于电阻式发热元件108的长度。

由第一和第二热敏电阻器101a和101b检测的加热器温度方面的信息(模拟信息)通过A/D转换器202被转换为数字信息以便于被输入到CPU203中。

CPU203将从第一热敏电阻器101a中输入的加热器105的温度信息与预定目标温度进行比较并且根据它们之间的差异，CPU203对通过三端双向可控硅开关元件200从商业电源201供应到电阻式发热元件108的电力的PID(比例、积分和差分)控制，以使得加热器105的温度成为预定定影温度，从而控制定影带103的表面温度以使其为预定定影温度。因此，第一热敏电阻器101a是用于控制加热器105温度以使其为定影温度的温度控制热敏电阻器。

CPU203在每个预定时间周期监控加热器105的温度信息并且在每个预定时间周期校正供应到电阻式发热元件108的电力。

在本实施例中，使用波数控制，以选择从商业电源201中输出的AC的波长，无论其是否受到每半波长向电阻式发热元件108供应的电力。

除波数控制、相位控制以外，还可执行每个预定时间周期从商业电源201向电阻式发热元件108供应的电力量的调节，所述相位控制用以确定从商业电源201中输出的AC的相位范围。然而，与相位控制相比较，波数控制具有较少出现噪音(例如，谐波电流)等的优点。

第二热敏电阻器101b用于测量非纸张穿过区域(部分)处的加热器105的温度以避免在用作记录材料的小尺寸纸张穿过定影辊隙部分N的情况下用于定影带103、加热器105、压制辊102等的非纸张穿过区域中的温度升高。

当第二热敏电阻器101b检测出加热器105的温度不低于预定温度时，CPU203通过例如降低由第一热敏电阻器101a控制的加热器105的温度或增加输送到定影辊隙部分N中的相邻两张纸之间的间隔而执行非纸张穿过部分温度升高防止控制。因此，第二热敏电阻器101b是用于检测非纸张穿过区域中的温度升高的热敏电阻器，具有用作次热敏电阻器的功能。

(3)成像操作顺序

下面将描述本实施例所涉及的成像设备的成像操作。图8是成像操作顺序的时间图。当图像信号和打印信号S从诸如电脑等图像读出器(未示出)或主设备(未示出)中被输入到CPU203中时，CPU203开始成像操作顺序。

首先，定影设备100的加热器105开始加热到作为目标温度的预定定影温度，并且基本与此同时，驱动机构M被驱动以开始定影带103和压制辊102的旋转。而且，开始曝光设备17Y、17M、17C和17Bk的扫描器的旋转以将多角镜的旋转速度增加到预定的旋转速度。

与打印信号S的输入同时或在其后执行定影设备100的加热开始和扫描器的旋转开始。

通过将所述操作分成为a)预处理(顺序)和b)成像顺序来研究除定影设备的加热和扫描器的旋转之外的成像操作。

a)在预处理中，当加热器105的温度达到预定温度时开始感光鼓11Y、11M、11C和11Bk的旋转。在从感光鼓旋转开始一预定温度之后，开始施加预定偏压(压力)以便于向充电辊供应预定电压从而在预定电势下为感光鼓表面充电。这是由于当同时执行感光鼓的旋转开始和充电偏压的施加开始时，存在这样的可能性，即，在感光鼓上出现记忆。

接下来，在感光鼓11Y、11M、11C和11Bk的表面处充电到预定电势的部分达到显影设备12Y、12M、12C和12Bk的相应显影部分之后，开始显影操作(显影辊的旋转和用于向显影辊施加预定偏压的显影偏压的施加)。这是由于当在充电到预定电势的部分达到相应显影部分之前施加显影偏压时，存在导致布置在显影辊上的调色剂跳跃到感光鼓上的可能性。

而且，在感光鼓表面上充电到预定电势的部分达到与初级转印辊13Y、13M、13C和13Bk相接触的相应接触部分之后，预定电压或电流被施加到相应的初级转印辊上以检测所述初级转印辊的电阻值。因此，确定在用于将调色剂图像从感光鼓上转印到中间转印带19上的初级转印期间所施加的施加于初级转印辊的恒定电压值或恒定电流值。相似地，通过向二级转印辊23施加预定电压或电流而检测二级转印辊的电阻值，从而确定在用于将调色剂图像从中间转印带19上转印到记录材料P上的二级转印期间所施加的恒定电压值或恒定电流值。然而，不必每次都进行用于确定施加到初级和二级转印辊的偏压值的程序。

与感光鼓的开始旋转同时或在其后，从纸(纸张)供应盒25中供应的记录材料P在对齐辊对24的位置处处于待用状态。

在多角镜的旋转速度达到预定旋转速度以将感光鼓、显影设备、初级转印辊等布置在能够开始图像形成的状态中时，预处理就完成了。

因此，预处理是用于将成像设备布置在准备开始图像形成的顺序并且是用于开始感光鼓的主要旋转的顺序。

b)在完成了预处理之后，开始成像顺序。成像顺序是以这种方式开始的，所述方式即，感光鼓11Y、11M、11C和11Bk在预定定时下经受诸如从曝光设备17Y、17M、17C和17Bk中发出的激光的光线曝光，以使得相应颜色的调色剂以多次转印的方式被初级转印到中间转印带19上。

之后，在预定定时下，与曝光设备的曝光开始同步，对齐辊对24开始记录材料P的供应，以使得通过初级转印而多次转印到中间转印带19上的调色剂图像可被二级转印到记录材料P上。

中间转印带19上的调色剂图像已通过二级转印辊23被二级转印到其上的记录材料P被输送到定影设备100，在定影设备100中调色剂图像被定影在记录材料P上并且被进一步输送到成像设备外部，从而完成成像操作。

因此，成像顺序是用于确定成像设备何时开始图像形成的时机(图像写入时机)的顺序并且是用于主要开始曝光的顺序。

本实施例中的成像顺序被构成为通过开始作为起始点的曝光而开始的顺序，但是取决于成像设备结构，也可被构成为以记录材料P从纸张供应盒25中的纸张供应开始或在开始曝光、初级转印和二级转印与记录材料P从纸张供应盒25或对齐辊对24中的纸张供应时机同步的情况下作为起始点的对齐辊对24的开始为开始的顺序，所述成像设备结构诸如初级转印部分(初级转印辊13Y、13M、13C和13Bk)、二级转印部分(二级转印辊23)、对齐辊对24与纸张供应盒25之间的距离关系。在这种情况下，成像顺序是用于主要开始记录材料P的供应的顺序。

图9是示出了在通过在室温下将打印信号S输入到成像设备中开始加热器105的加热并且由第一热敏电阻器101a检测加热器105的温度的情况下加热器105随时间改变的温度升高的图表。

在预定电力下开始加热器105的加热，并且在加热器105的温度达到预定定影温度(可定影温度)T(℃)时(即，当定影带103表面处的温度达到预定定影温度时)，通过PID控制根据第一热敏电阻器101a所检测的温度可适当地增加或减小供应到加热器105的电力，以使得加热器105的温度为定影温度T(℃)。

在加热器温度达到定影温度T(℃)时，由于不存在定影故障和电力消耗损失，因此最好可适时执行图像形成，以使得前缘到达定影辊隙部分N。

这里，td4C(秒)是指在全色图像形成期间开始预处理之后执行成像顺序的情况下记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N所需的时间。

在传统成像设备中，在全色图像形成期间和单色图像形成(例如，黑色图像形成)期间，已执行了温度控制，以使得在与预定温度相对应的时间下开始预处理并且使得记录材料P的前缘在加热器温度为定影温度T(℃)时到达定影辊隙部分N，所述预定温度为与加热器105相同的温度，诸如Td4C(℃)，该Td4C(℃)是在加热器温度达到定影温度T(℃)之前时间为td4C(秒)时加热器的温度。

然而，在这种情况下，与全色图像形成的情况相比较，在黑色图像形成(单色图像形成)期间，预处理开始温度可在延迟了与初级转印辊13Y和13Bk之间的距离(即，中间转印带19的距离/旋转速度)相对应的t1的时间下改变为TdBk(℃)。

在本实施例中，使用其中用于开始预处理的加热器105的温度根据图像形成是全色图像形成或是单色图像形成而改变的这样一种结构以延长感光鼓的使用期限。

这里，tdBk(秒)是指在黑色图像形成期间开始预处理之后执行成像顺序的情况下记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N所需的时间。在本实施例中，tdBk(秒)比td4C(秒)短t1(秒)。

在全色图像形成期间和黑色图像形成期间使用相同的预处理开始温度的情况下，当形成黑色调色剂图像时，存在诸如在加热器105温度(℃)达到定影温度(℃)之前记录材料P到达定影辊隙部分N的问题，从而导致定影故障或不良定影的发生。而且，当形成全色调色剂图像时，记录材料P不是在加热器105温度(℃)达到定影温度(℃)之后立刻被插在定影辊隙部分N中，从而导致电力消耗损失和FPOT方面增加的发生。

然而，在本实施例中，在全色图像形成期间，如图9中所示的，与传统成像设备的情况下相似，在Td4C(℃)的加热器105温度下开始预处理。此外，与传统成像设备的情况下不同，在黑色图像形成期间，执行温度控制，以使得在与预定温度相对应的时间下开始预处理并且使得记录材料P的前缘在加热器温度为定影温度T(℃)时到达定影辊隙部分N，所述预定温度为与加热器105相同的温度，诸如TdBk(℃)，该TdBk(℃)是在加热器温度达到定影温度T(℃)之前时间为tdBk(秒)时加热器的温度。

因此，依照本实施例，与全色图像形成的情况相比较，在黑色图像形成期间，在更高的加热器105的温度下开始预处理，以使得感光鼓11Y、11M、11C和11Bk的旋转时间减少t1(秒)。因此，可提供能够在单色图像形成期间增加在充电操作之后被降低的感光鼓使用期限的成像设备，其中通过减少由于与感光鼓清洁设备14Y、14M、14C和14Bk的刷子或刮刀摩擦导致的感光鼓11Y、11M、11C和11Bk表面层的磨损而增加感光鼓的使用期限。

甚至在实际的彩色成像设备中，在应用在办公室等的情况下，本实施例的作用也是巨大的，这是由于在办公室等中主要形成诸如文件图像等的黑色图像，而很少形成诸如照相图像等的全色图像。更具体地说，感光鼓的使用期限比在传统成像设备的情况下增加了大约1.3倍。然而，在其中主要使用全色图像的与设计有关的办公室或其中经历连续打印的纸张数量巨大的印刷所中，感光鼓的使用期限仅增加了大约1.1倍，从而导致效果较小。

而且，在彩色成像设备中，在全色图像形成期间，尽管根据成像设备的结构而改变，但是记录材料P上每单位面积调色剂R的量通常最大是单色图像形成情况下的2倍。因此，在相同记录材料输送速度的情况下，在全色图像形成期间记录材料P上调色剂R的可定影温度较高而在单色图像形成期间记录材料P上调色剂R的可定影温度较低。

图10是图表，示出了在相对于全色图像形成期间和单色图像形成期间的情况下定影温度可变的情况下加热器105的温度升高。与上述实施例中相似，同样是在其中在全色图像形成期间加热器105的定影温度为T4C(℃)并且在单色图像形成(例如，黑色图像形成)期间加热器105的定影温度为低于T4C(℃)的TBk(℃)的成像设备中，通过分别在与T4C(℃)和TBk(℃)的加热器105温度相对应的时间(即，t4C(秒)和tBk(秒))下开始用于全色图像形成和单色图像形成的预处理可实现在单色图像形成期间增加感光鼓的使用期限的作用，所述时间t4C(秒)和tBk(秒)分别比与T4C(℃)和TBk(℃)的定影温度相对应的时间早。

而且，依照与全色图像形成相比较在单色图像形成期间定影温度较低这样一种结构，可更适宜地降低单色图像形成期间的FPOT。

而且，如上所述的，在彩色成像设备中使用相同记录材料输送速度的情况下，在全色图像形成期间调色剂在记录材料上的可定影温度较高而在单色图像形成期间调色剂在记录材料上的可定影温度较低，因此在使用相同定影温度的情况下在单色图像形成期间具有高图像形成速度(记录材料输送速度)的成像设备已投入实际使用。

图11是图表，示出了加热器105的温度升高，其中在全色图像形成期间的加热器温度升高由实线表示，而在其中图像形成速度(记录材料输送速度)高于全色图像形成期间的黑色图像形成期间的加热器温度升高由交替的长短虚线表示。

黑色图像形成期间加热器的温度升高具有更平缓的坡度，这是由于定影带103和压制辊102的旋转速度较高以增加由定影带103和压制辊102吸收的热量。另外，在黑色图像形成期间，记录材料P的输送速度也较高，因此，由于开始了预处理并且之后执行图像形成，因而记录材料P的前缘到达预定定影辊隙N所需的时间tdBk(秒)小于图10和图11中所示的。

因此，如图11中所示的，也是在其中在全色图像形成期间和单色图像形成期间使用相同的定影温度T并且在黑色图像形成期间记录材料预定输送速度(图像形成速度)高于全色图像形成期间的这样一种结构中，与上述实施例中相似，通过分别在与T4C(℃)和TBk(℃)的加热器105温度相对应的时间(即，t4C(秒)和tBk(秒))下开始用于全色图像形成和单色图像形成的预处理可实现在单色图像形成期间增加感光鼓的使用期限的作用，所述时间t4C(秒)和tBk(秒)比与定影温度T(℃)相对应的时间早。

如上所述的，依照实施例1，可提供能够通过在同时执行定影设备的加热和成像操作并且根据定影设备元件的温度开始成像操作的这样一种成像设备中针对全色图像形成和单色图像形成的情况改变定影设备元件的预处理开始温度而在单色图像形成期间增加成像设备组成元件(诸如感光鼓)的使用期限的成像设备。

单色图像形成期间的定影设备元件的预处理开始温度被设定得高于全色图像形成的定影设备元件的预处理开始温度，从而可增加感光鼓的使用期限并且避免电力消耗的损失和定影故障(不良定影)。

使得预处理开始温度可根据定影温度或图像形成速度(记录材料输送速度)改变，从而甚至在使用所述可变定影温度的成像设备中，也可实现感光鼓的使用期限增加以及避免电力消耗的损失和定影故障。

当本发明应用于使用具有低热容的、提供由于加热的开始(温度升高)而使得定影设备元件的温度达到定影温度所需的不超过60秒(更好的是，不超过30秒)的升高时间的定影设备元件的快速启动定影设备时，定影设备元件的温度升高速度较高。因此，进一步有利地增强了增加感光鼓的使用期限以及避免电力消耗的损失和定影故障的效果。

<实施例2>

下面将参照图12-14描述本发明所涉及的实施例2。

在以上所述的实施例1中，通过使用在单色图像形成期间的温度不同于全色图像形成期间的温度的预处理，增加了单色图像形成期间成像设备元件的使用期限。

然而，在供应到成像设备的电压(电力)为实施例1中的下限值的情况下，供应到定影设备100的加热器105的电力较小。因此，加热器105的温度升高速度较低，因此存在由于低温度升高速度而导致发生定影故障的可能性。

另外，在供应到成像设备的电压(电力)为实施例1中的上限值的情况下，供应到定影设备100的加热器105的电力较高。因此，加热器105的温度升高速度较高，因此在定影设备中存在电力消耗损失的可能性。而且，定影带103和压制辊102的表面温度较高，因此还存在在第一张用于图像形成的记录材料的前端部分处与一个圆周相对应的区域中出现光泽方面不规则的可能性。

图12是图表，示出了在供应到实施例1中定影设备100的上限和下限电力上的控制。在图12中，用实线表示供应到加热器105的电力为中心值的情况下全色图像形成期间加热器105的温度升高，用交替的长短虚线表示电力为上限值的情况下全色图像形成期间加热器105的温度升高，以及用链式双点划线表示电力为下限值的情况下全色图像形成期间加热器105的温度升高。

在用实线表示的中心值电力的情况下，当在与Td4C(℃)的加热器105温度相对应的时间下开始预处理时，加热器105温度正好在从预处理开始了td4C(秒)之后时达到定影温度T(℃)，在此时记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N。因此，不存在电力消耗损失，并且定影是良好的。

然而，在用交替的长短虚线表示上限电力的情况下，当在与Td4C(℃)的加热器105温度相对应的时间下开始预处理时，加热器105具有更高的温度升高速度，因此加热器105温度在记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N之前达到定影温度T。因此，由于t2(秒)而导致电力消耗损失。而且，甚至当相对于第一张用于图像形成的记录材料将加热器105温度控制在定影温度T(℃)时，定影带103和压制辊102的表面温度也较高。因此，在记录材料上的图像的前端部分处，与定影带103的一个圆周相对应的调色剂量过度熔化从而增加了图像的光泽，因此在记录材料P穿过定影辊隙部分N期间定影带103和压制辊102的表面温度突然降低。因此，在与定影带103的一个圆周相对应的部分之后的部分处的图像光泽降低了，因此导致在与定影带103(定影元件)的一个圆周相对应的前端部分处的图像光泽的不规则性。

相对于图像形成开始之后的第一张记录材料P，在使用具有大热容的定影元件(诸如定影辊等)的传统定影设备中，甚至在记录材料P穿过定影辊隙部分N时，由于大热容而导致在一张记录材料P的范围内温度方面的降低较小。因此，成像设备具有很少出现定影元件一个圆周上光泽不规则的优点。

然而，在使用具有小热容的定影元件(诸如定影带、细定影辊等)的快速启动定影设备中，在记录材料P穿过定影辊隙部分N时，由于小热容而导致在一张记录材料P的范围内温度方面的降低较大。因此，成像设备具有易于出现定影元件一个圆周上光泽不规则的缺点。

然而，在链式双点划线表示下限电力的情况下，当在与Td4C(℃)的加热器105温度相对应的时间下开始预处理时，加热器105温度在从预处理开始td4C(秒)之后未达到定影温度T，在此时记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N。记录材料P的前缘在与低于定影温度T(℃)的T1(℃)相对应的时间下到达定影辊隙部分N，因此，这样一种定影故障(不良定影)导致调色剂R在记录材料P上的沉积力是小的。

以上描述是针对全色图像形成的情况作出的，尽管省略了其描述，但是诸如在上限电力下电力消耗损失和定影带一个圆周的光泽不规则等问题以及在下限电力下定影故障都是在单色图像形成(诸如黑色图像形成)期间同样出现的问题。

在本实施例(实施例2)中，提供了一种成像设备，甚至在供应到成像设备和定影设备的电力在上限值和下限值之间波动的情况下，所述成像设备能够在不发生电力消耗损失和定影元件一个圆周的光泽不规则的情况下具有良好的定影能力。

图13是图表，示出了在实施例2中供应到定影设备100的电力为中心值的情况下的控制。与传统成像设备的情况相似，在全色图像形成期间和单色图像形成(例如，黑色图像形成)期间与TdL(℃)的加热器105温度相对应的时间下开始预处理。在图13中，ti4C(秒)和tiBk(秒)分别是指从全色图像形成期间和黑色图像形成期间开始预处理到记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N所需的时间。在图1中所示的成像设备的情况下，时间tiBk(秒)比时间ti4C(秒)短至少与感光鼓11Y和11Bk之间的距离相对应的时间。

在本实施例中，温度TdL(℃)被设定得略低于图12中所示的温度Td4C(℃)，以避免上限值电力下电力消耗损失和定影带一个圆周的光泽不规则性。

而且，在图13所示的结构中，在中心值电力下在全色图像形成期间和黑色图像形成期间，执行控制以使得通过将所述控制设定得在分别与TiBk(℃)和Ti4C(℃)相对应的时间(即，在比加热器105温度到达定影温度(℃)早的ti4C(秒)和tiBk(秒))下开始预处理，使得记录材料P的前缘在加热器105温度为定影温度T(℃)时到达定影辊隙部分N。

图14是图表，示出了在供应到定影设备100的电力为上限和下限值的情况以及在实施例2中全色图像形成期间和单色图像形成期间中心值的情况下的控制。在图14中，用实线表示供应到定影设备100的中心电力，用交替的长短虚线表示上限电力，以及用链式双点划线表示下限电力。

1)首先，将描述全色图像形成的情况。根据实施例2中的控制，在供应用交替的长短虚线表示的上限电力的情况下，记录材料P的前缘在预定时间下(即，比与加热器105的TdL(℃)的图像形成开始温度相对应的时间晚的ti4C(秒)并且与比加热器105的TdL(℃)的预处理开始温度相对应的时间晚的ti4C(秒)相同的时间下)到达定影辊隙部分N。因此，记录材料P的前缘在从加热器105温度达到定影温度T(℃)t3(秒)之后到达定影辊隙部分N。图14中的t3(秒)明显短于图12中的t2(秒)，因此电力消耗损失较小并且减轻了定影带一个圆周的光泽不规则性，因此处于没有问题的等级。

此外，在供应用链式双点划线表示的下限电力的情况下，甚至在与加热器105的TdL(℃)的预处理开始温度相对应的时间下开始预处理之后td4C(秒)之后当预处理完成时，预处理开始也处于等待状态直到加热器105温度达到Ti4C(℃)，并且记录材料P的前缘在从与加热器105的Ti4C(℃)的成像顺序开始温度相对应的时间消释了ti4C(秒)之后与T3(℃)相对应的时间下到达定影辊隙部分N。图14中的T3(℃)略小于T(℃)但是明显高于图12中的T1(℃)，因此就定影能力而言处于没有问题的等级。而且，取决于所使用的成像设备，最好可将T(℃)设定得比T2(℃)高ΔT(℃)＝(T-T2)，以使得T2(℃)为定影温度。

2)接下来，将描述例如作为单色图像形成的黑色图像形成。与全色图像形成中相似，在黑色图像形成期间，tiBk(秒)比ti4C(秒)短，因此可将TiBk(℃)设定得比Ti4C(℃)高。

因此，根据实施例2中的控制，在供应用交替的长短虚线表示的上限电力的情况下，甚至在与加热器105的TdL(℃)的预处理开始温度相对应的时间下开始预处理之后tdBk(秒)之后当预处理完成时，预处理开始也处于等待状态直到加热器105温度达到TiBk(℃)，并且记录材料P的前缘在从与加热器105的TiBk(℃)的成像顺序开始温度相对应的时间消释了tiBk(秒)之后在加热器105温度到达定影温度T(℃)后消释t4(秒)的时间下到达定影辊隙部分N。因此，黑色图像形成期间的t4短于全色图像形成期间的t3，以使得图像形成开始温度在黑色图像形成期间和全色图像形成期间都可变，从而甚至在供应上限电力的情况下，与全色图像形成的情况相比较，在黑色图像形成期间，也可在没有问题的水平下进一步减少电力消耗损失并减轻定影带的一个圆周的光泽不规则性。

而且，在供应用链式双点划线表示的下限电力的情况下，甚至在与加热器105的TdL(℃)的预处理开始温度相对应的时间下开始预处理之后tdBk(秒)之后当预处理完成时，预处理开始也处于等待状态直到加热器105温度达到TiBk(℃)，并且记录材料P的前缘在从与加热器105的TiBk(℃)的成像顺序开始温度相对应的时间消释了tiBk(秒)之后在与T2(℃)相对应的时间下到达定影辊隙部分N。图14中的T2(℃)略小于T(℃)但是明显高于图12中的T1(℃)，因此就定影能力而言处于没有问题的等级。而且，成像顺序开始温度在黑色图像形成期间和全色图像形成期间都可变，从而与全色图像形成的情况相比较，在黑色图像形成期间，在供应下限电力的情况下，也可适当地使得记录材料P的前缘在接近于加热器105的温度为定影温度T(℃)时的时间下到达定影辊隙部分N。

因此，在实施例2中，用于开始操作的预处理开始温度和成像顺序开始温度被独立地设定并且使得成像顺序开始温度在全色图像形成期间和单色图像形成期间都可变，以使得预处理开始温度被设定得略低。因此，存在这样的缺点，即，感光鼓的旋转开始得更早因此减少了感光鼓的使用期限，但是可提供具有在全色图像形成期间避免上限和下限电力下电力消耗损失、定影带的一个圆周的光泽不规则性和定影故障的优点并且具有在单色图像形成期间进一步改进避免上述问题的作用的成像设备。

如上所述的，依照实施例2，在其中同时执行加热情况下定影设备的温度升高和成像操作并且根据定影设备元件温度开始成像操作的这样一种成像设备中，使得预处理开始温度在全色图像形成期间和单色图像形成期间都可变，因此可提供这样一种成像设备，所述成像设备甚至在供应到定影设备的电力为上限值或下限值的情况下也可避免定影故障和定影带的一个圆周的光泽不规则性的发生。

将单色图像形成期间定影设备元件的成像顺序开始温度设定得高于全色图像形成期间定影设备元件的成像顺序开始温度，从而可避免电力消耗的损失、定影设备元件的一个圆周的光泽不规则性以及定影故障(不良定影)。

当本发明应用于使用具有低热容的、提供由于加热的开始(温度升高)而使得定影设备元件的温度达到定影温度所需的不超过60秒(更好的是，不超过30秒)的升高时间的定影设备元件的快速启动定影设备时，定影设备元件的温度升高速度较高。因此，进一步有利地增强了避免电力消耗的损失、定影设备元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障的效果。

<实施例3>

下面将参照图15-19描述本发明所涉及的实施例3。

在实施例2中，通过使用在全色图像形成期间和单色图像形成期间都可变的成像顺序开始温度，甚至当供应到成像设备和定影设备的电压(电力)改变为上限值或下限值时也可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性以及定影故障。

在实施例3(本实施例)中，通过使用其中可独立地设定预处理开始温度和定影设备元件的成像顺序开始温度并且这些温度在全色图像形成期间和单色图像形成期间都是可变的实施例1和2中的组合的这样一种彩色成像设备，可在单色图像形成期间增加成像设备元件(例如，感光鼓)的使用期限并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

图15是图表，示出了当供应到定影设备100的电力为中心值时的控制。在全色图像形成期间预处理开始温度为Td4C(℃)而在黑色图像形成期间预处理开始温度为TdBk(℃)。如实施例1中所述的，使得预处理开始温度在全色图像形成期间和单色图像形成期间是可变的，并且将单色图像形成期间的预处理开始温度设定得高于全色图像形成期间的，从而增加单色图像形成期间感光鼓的使用期限。

在实施例3中，将温度Td4C(℃)和TdBk(℃)设定为略低的温度以避免供应上限和下限电力期间的电力消耗损失和定影带的一个圆周的光泽不规则性。

此外，在全色图像形成期间成像顺序开始温度为Ti4C(℃)而在黑色图像形成期间成像顺序开始温度为TiBk(℃)。如实施例2中所述的，使得成像顺序开始温度在全色图像形成期间和单色图像形成期间是可变的，并且将单色图像形成期间的成像顺序开始温度设定得高于全色图像形成期间的，因此可提供具有以下优点的成像设备，所述优点即，避免全色图像形成期间在上限和下限电力时的电力消耗损失、定影带的一个圆周的光泽不规则性以及定影故障并且在单色图像形成期间具有进一步改进上述问题的避免效果。

下面将描述以下结构，即，取决于在加热情况下定影设备开始温度升高时的加热器105温度(在下文中称之为“初始加热器(105)温度”)而使得预处理开始温度和成像顺序开始温度可变的这样一种结构。

图16是图表，示出了实施例3中在定影设备100的初始加热器105温度不同的情况下的控制。在图16中，定影设备100的初始加热器105温度为室温(大约为23℃)的情况由实线表示，而初始加热器105温度为较高温度(大约为100℃)的情况由交替的长短虚线表示。表示高初始加热器105温度的情况的交替的长短虚线示出了其中在完成先前打印之后在较短时间内将打印信号输入到成像设备中的情况。加热器105、定影带103以及压制辊102的温度是较高温度，因此甚至当供应相同电力时加热器105的温度升高速度也是较高的。

这里，在低初始加热器温度和高初始加热器温度的情况下，在全色图像形成期间和单色图像形成期间预处理分别需要的时间td4C(秒)和td4Bk(秒)以及在全色图像形成期间和单色图像形成期间成像顺序分别需要的时间ti4C(秒)和ti4Bk(秒)基本是相同值。

在全色图像形成期间和单色图像形成期间，与加热器105温度从室温开始的情况下的预处理开始温度Td4C(℃)和TdBk(℃)以及图像形成开始温度Ti4C(℃)和TiBk(℃)相比较，当加热器105温度从高温开始的情况下的预处理开始温度Td4CH1(℃)和TdBkH1(℃)以及成像顺序开始温度Ti4CH1(℃)和TiBkH1(℃)被设定为较低值时，记录材料P的前缘刚好在加热器105温度达到定影温度(℃)时到达定影辊隙部分N。

更具体地说，当定影温度(定影加热器温度)T(℃)为220℃并且初始加热器105温度被设定为低于80℃、不低于80℃但低于140℃以及不低于140℃的三个阈值范围时，使用这样一种结构，即，取决于相应的初始加热器105温度，在全色图像形成期间和单色图像形成期间，使得预处理开始温度和成像顺序开始温度可变。在具有增加的初始加热器105温度的优选结构中，预处理开始温度和成像顺序开始温度较低(低温)。

因此，在全色图像形成期间和单色图像形成期间，使得预处理开始温度和成像顺序开始温度可变，因此可避免高初始加热器105温度下的电力消耗损失和定影带的一个圆周的光泽不规则性以及低初始加热器105温度下的定影故障。

在初始加热器105温度为非常高温度(在完成先前打印之后立刻将打印信号输入到成像设备中)的情况下，存在出现加热器温度高于预处理开始温度的可能性。然而，在这样的情况下，例如可使用可通过在从开始预处理后消释了预定时间之后执行加热器的激励(供电的开始)而避免电力消耗损失和定影元件的一个圆周的光泽不规则性这样的结构。

图17是图表，示出了实施例3中在定影温度取决于定影设备的初始加热器105温度而改变的情况下的控制。在图17中，定影设备100的初始加热器105温度为室温(大约为23℃)的情况由实线表示，而初始加热器105温度为较高温度(大约为100℃)的情况由交替的长短虚线表示。在图17中，当初始加热器温度为室温时定影温度被设定为T(℃)而当初始加热器温度为高温时定影温度被设定为低于T(℃)的TH(℃)。

在一些情况下，由于加热器105、定影带103和压制辊102的高温导致定影能力良好，因此已提出了其中通过降低高初始加热器温度下的定影温度而使得定影温度随初始加热器温度而改变的这样一种定影设备。

在这样的定影设备中，如参照图16所述的，在全色图像形成期间和单色图像形成期间，使得定影温度、预处理开始温度和成像顺序开始温度取决于初始加热器温度而可变，因此可避免高初始加热器温度下的电力消耗损失和定影带的一个圆周的光泽不规则性以及低初始加热器温度下的定影故障。

此外，成像设备具有环境温度检测装置TH(图5)，并且在全色图像形成期间和单色图像形成期间，使得定影温度、预处理开始温度和图像形成开始温度取决于环境温度是否为正常环境温度而可变。因此甚至在低温环境和高温环境下，也可避免电力消耗损失和定影带的一个圆周的光泽不规则性。而且，还可避免初始加热器温度较低时的定影故障。

例如，在低温环境的情况下，记录材料P较凉，因此可使用其中可将定影温度设定得较高以避免定影故障的这样一种结构。而且，通过使用这样一种结构也可避免低温环境中的定影故障，所述结构即，通过将预处理开始温度和成像顺序开始温度设定得高于正常环境温度而在记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N之前使得定影带103和压制辊102充分变暖。

图18是图表，示出了本实施例中在供应到加热器105的电力取决于定影设备100的初始加热器温度而改变的情况下的控制。在图18中，定影设备100的初始加热器温度为室温(大约为23℃)的情况由实线表示，而初始加热器温度为较高温度(大约为100℃)的情况由交替的长短虚线表示。

当初始加热器温度为较高温度时，加热器105、定影带103以及压制辊102的温度较高，因此当向加热器105供应相同电力时加热器105的温度升高速度较高。

因此，在图18中所示的结构中，通过当初始加热器温度为室温时向加热器105供应100％电力以将加热器温度增加到定影温度T(℃)，而当初始加热器温度为高温时向加热器105供应50％电力以将加热器温度增加到定影温度T(℃)而将加热器105的温度升高速度保持在恒定水平。

根据该结构，甚至当初始加热器温度为低温和高温时也可将加热器105的温度升高速度保持在恒定水平。因此，甚至当预处理开始温度Td4C(℃)和TdBk(℃)以及图像形成开始温度Ti4C(℃)和TiBk(℃)是恒定值的话，可避免电力消耗损失和定影带的一个圆周的光泽不规则性并且避免低初始加热器温度下的定影故障。

更具体地说，例如，在波数控制的情况下，最好可通过供应的电压的波数的疏剪调节所供应的电力。而且，在相位控制的情况下，所供应的电压的相位范围最好可被改变以调节所供应的电力。

图19是图表，示出了本实施例中在预处理开始温度和图像形成开始温度根据定影设备100的图像形成速度而改变的情况下的控制。

作为成像设备的结构，已提出了图像形成速度改变的这样一种结构。例如，成像设备可为具有600dpi的分辨率的成像设备，其中通过将图像形成速度降低到其1/2(半速)同时将曝光设备的多角镜的转数保持原样可使得分辨率增加到1200dpi，或者可为能够通过以下方法提高厚纸的定影能力的成像设备，所述方法即，将普通纸(例如，小于105g/m²的基重)的图像形成速度设定为正常速度以及将厚纸(例如，不小于105g/m²的基重)的图像形成速度设定为正常速度的1/2，并且将记录材料P在定影设备100中的通过时间设定为正常通过时间的二倍。

在图19中，普通图像形成速度(称之为“正常速度”)的情况由实线表示，1/2普通图像形成速度(称之为“半速”)的情况由交替的长短虚线表示。由于定影带103和压制辊102吸收的加热器105的热量减少了，因此半速下的加热器105的温度升高速度略高于正常速度下的温度升高速度。

在正常速度的情况下，如上述实施例中所述的，在全色图像形成期间和黑色图像形成期间，预处理开始温度是Td4C(℃)和TdBk(℃)，成像顺序开始温度是Ti4C(℃)和TiBk(℃)。而且，预处理所需的时间是td4C(秒)和tdBk(秒)，并且成像顺序所需的时间是ti4C(秒)和tiBk(秒)。

在半速的情况下，感光鼓旋转速度和记录材料P的输送速度是正常速度情况下的1/2，因此在全色图像形成期间和黑色图像形成期间，预处理所需的时间td4C2(秒)和tdBk2(秒)略小于正常速度情况下所需时间的两倍，并且成像顺序所需的时间ti4C2(秒)和tiBk2(秒)大约为正常速度情况下所需时间的两倍。

因此，在半速的情况下，在全色图像形成期间和黑色图像形成期间，预处理开始温度改变为Td4C2(℃)和TdBk2(℃)，成像顺序开始温度改变为Ti4C2(℃)和TiBk2(℃)。而且，与正常速度的情况相比较，开始温度改变为低温。因此，当加热器105温度达到定影温度T(℃)时，记录材料P的前缘刚好到达定影辊隙部分N，因此可避免电力消耗损失、定影带的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

下面将参照图19描述其中图像形成速度随分辨率和记录材料的种类而改变的结构。然而，取决于所使用的成像设备，也可使用以下结构，即，在厚纸的情况下在没有改变图像形成速度的情况下将定影温度设定得较高。在这种情况下，也是在这样一种结构中可避免厚纸情况下的定影故障，所述结构即，通过将厚纸情况下的预处理开始温度和成像顺序开始温度设定得高于普通纸情况下的预处理开始温度和成像顺序开始温度，而使得定影带103和压制辊102在记录材料P的前缘到达定影辊隙部分N之前充分变暖。

与全色图像形成相比较，在黑色图像形成期间，预处理开始温度和成像顺序开始温度被设定得更高，以使得可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

当打印信号被输入到成像设备中以便于在加热情况下开始定影设备的温度升高时，定影温度、预处理开始温度或成像顺序开始温度是随定影设备元件温度可变的，以使得可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

而且，当打印信号被输入到成像设备中以便于在加热情况下开始定影设备的温度升高时，通过将定影温度、预处理开始温度或成像顺序开始温度设定得随增加的定影设备元件温度降低，可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

而且，通过降低供应到定影设备的电力，在定影设备的温度在加热情况下升高到定影温度期间，随着增加的定影设备元件温度，当打印信号被输入到成像设备中以便于在加热情况下开始定影设备的温度升高时，以使得可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

而且，当打印信号被输入到成像设备中以便于在加热情况下开始定影设备的温度升高时，通过将定影温度、预处理开始温度或成像顺序开始温度设定得随增加的定影设备元件温度降低，以使得可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

检测环境温度，并且使得定影温度、预处理开始温度或成像顺序开始温度根据所检测的环境温度可变，因此甚至在低温度环境和高温度环境中也可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

使得定影温度、预处理开始温度或成像顺序开始温度根据图像形成速度(记录材料输送速度)可变，因此甚至在能够使用可变图像形成速度的成像设备中也可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

使得定影温度、预处理开始温度或成像顺序开始温度根据记录材料的种类(诸如普通纸、厚纸、OHP纸、上光纸等)可变，因此甚至对于各种记录材料都可增加感光鼓的使用期限，并且可避免电力消耗损失、定影元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障。

当本发明应用于使用具有低热容的、提供由于加热的开始(温度升高)而使得定影设备元件的温度达到定影温度所需的不超过60秒(更好的是，不超过30秒)的升高时间的定影设备元件的快速启动定影设备时，定影设备元件的温度升高速度较高。因此，进一步有利地增强了增加感光鼓的使用期限、避免电力消耗的损失、定影设备元件的一个圆周的光泽不规则性和定影故障的效果。

<实施例4>

下面将参照图20描述实施例4，图20示出了一个鼓类型的中间转印方式的彩色成像设备的实施例。

在该彩色成像设备中，形成在感光鼓11上的黄色(Y)、品红(M)、青色(C)和黑色(Bk)各种单色的调色剂图像以重叠的方式被顺序地初级转印到用作中间转印元件的中间转印鼓70上，并且转印到中间转印鼓70上的重叠的四色调色剂图像被同步地二级转印到记录材料P上。

感光鼓11沿箭头E所指示的方向被旋转地驱动。被供以预定偏压的充电辊15为感光鼓11的表面均匀地充电。充电辊15随感光鼓11的旋转而旋转以便于将感光鼓11的表面充电到预定电势。曝光设备16使得已充电的感光鼓11暴露于光线(激光等)下，从而在感光鼓11上形成与输入原件的分色图像相对应的静电潜像。

首先，通过第一显影设备12Y(黄色)，使用充电的(黄色)调色剂执行反转显影以便于形成与感光鼓11表面上的静电潜像相对应的黄色调色剂图像。使得感光鼓11上的黄色调色剂图像沿箭头F指示的方向在基本与感光鼓11相同的速度下旋转并且将其初级转印到被施以预定偏压的用作中间转印元件的中间转印鼓70上。

在执行了初级转印之后，残留在感光鼓11上的初级转印残余调色剂由装有刮刀或刷子等的感光鼓清洁设备14回收。初级转印残余调色剂已从其上去除的感光鼓11再次由充电辊15均匀地充电以备随后的图像形成。

接下来，使得显影设备12Y、12M、12C沿箭头G所示的方向旋转，以使得如以上所述相似的方式通过第二显影设备12M(品红)将品红调色剂图像形成在感光鼓11的表面上并将其初级转印到中间转印鼓70上。使得显影设备沿箭头G方向以相似的方式进一步旋转，通过第三显影设备12C(青色)将青色调色剂图像形成在感光鼓11的表面上并将其初级转印到中间转印鼓70上。之后，以相同的方式，通过第四显影设备12Bk(黑色)将黑色调色剂图像形成在感光鼓11的表面上并将其初级转印到中间转印鼓70上。

在本实施例(实施例4)中，形成了更大量的黑色图像(诸如文件图像)，因此第四显影设备12Bk被布置得与第一到第三显影设备12Y、12M、12C相分离，所述显影设备12Y、12M、12C被设置在这样的旋转显影单元中，所述旋转显影单元通过旋转使得每个显影设备在与感光鼓11相对的相关的显影部分处进行显影。取决于所使用的成像设备的结构，第四显影设备12Bk也可被整体地与显影设备12Y、12M、12C支撑在一起作为旋转显影单元。另外，在可使用大感光鼓11的情况下，所有这四个显影设备12Y、12M、12C和12Bk也可以与第四显影设备12Bk的情况下相似的方式相互独立地设置在感光鼓11的周围。

通过执行上述操作，依次形成在感光鼓11上的黄色、品红、青色和黑色调色剂图像以重叠方式被依次转印到中间转印鼓70上。

在四底色全色图像形成的情况下，四种颜色的调色剂在初级转印辊隙部分T1处按Y、M、C和Bk的顺序(但是取决于所使用的成像设备可以为任何顺序)通过中间转印鼓70的四次旋转被初级转印到中间转印鼓70上。在二底色或三底色图像形成模式中，在中间转印鼓70的两次或三次旋转之后完成了初级转印操作。

通过被施以预定偏压的二级转印辊23将以重叠方式转印的调色剂图像二级转印到记录材料(转印材料)P上，所述记录材料P是由对齐辊对24从纸(纸张)供应盒25中取出并且在预定定时下供应的。调色剂图像被二级转印到其上的记录材料P在输送路径D中被输送到定影设备100，记录材料P上的调色剂图像通过定影设备100被加热并且压制以便于被定影在记录材料P上。

在单色图像形成(例如，黑色图像形成)的情况下，在执行了初级转印之后，调色剂图像在中间转印鼓70上被输送到二级转印辊23，在那里在中间转印鼓70的一次旋转完成之前调色剂图像被二级转印到记录材料P上。

因此，与四种颜色的全色图像形成相比较，单色图像形成具有大约为全色图像形成的情况下四倍的生产率。

在完成了调色剂图像的二级转印之后，残留在中间转印鼓70上的二级转印残余调色剂由装有刮刀、刷子等的中间转印鼓清洁设备32回收。二级转印残余调色剂已从其上去除的中间转印鼓70再次准备用于随后图像形成的初级转印。

在彩色图像形成中在初级转印期间为了不弄乱中间转印鼓70上的调色剂图像，中间转印鼓清洁设备32的刮刀、刷子等是可移动类型的，即，在初级转印期间可将其缩回以便于不与中间转印鼓70接触而在中间转印鼓70的二级转印残余调色剂清洁期间使其与中间转印鼓70接触。

在彩色图像形成中在初级转印期间为了不弄乱中间转印鼓70上的调色剂图像，二级转印辊23是可移动类型的，即，在初级转印期间可将其缩回以便于不与中间转印鼓70接触而在二级转印期间使其与中间转印鼓70接触。

调色剂供应设备17Bk通过供应路径18Bk接连地向第四显影设备12Bk(黑色)供应黑色调色剂。

与实施例1-3中的相似，在本实施例中，在全色图像形成期间和单色图像形成期间使得预处理开始温度或成像顺序开始温度都可变，以使得可实现全色图像形成期间的感光鼓的使用期限的增加，并且避免电力消耗损失、定影带的一个圆周的光泽不规则性以及定影故障。

而且，关于记录材料P的前缘从预处理或成像顺序开始到达定影辊隙部分N所需的时间，与串联式彩色成像设备相比较，本实施例(实施例4)的一个鼓类型的彩色成像设备在全色图像形成和单色图像形成所需时间方面具有很大差异。因此，可实现应用于本实施例的本发明的高程度作用。

因此，甚至当本发明应用于一个鼓类型的彩色成像设备时，也可实现不少于实施例1-3中的效果。

如上所述的，已描述了本发明的实施例，但是本发明实施例1-4中的各种数值多是示例以简化实施例的描述。因此，取决于成像设备及定影设备的结构和设定可任意地确定这些数值。

本发明不局限于实施例1-4中所述的彩色成像设备和定影设备，而是还可应用于其他实施例，诸如各个实施例1-4的任意组合。

在上述实施例中，使用其中根据加热器105的温度开始预处理或成像顺序的结构，但是在不同定影设备结构的一些情况下，也可使用通过将第一热敏电阻器101a布置得在定影带103的内表面处与SUS基层103a相接触而根据定影带103的内表面的温度开始预处理或成像顺序的这样的结构。而且，也可使用通过将第一热敏电阻器布置得使其与定影带103的表面耐热性释放层相接触或不接触而根据定影带103的表面温度开始预处理或成像顺序的这样的结构。

而且，在上述实施例中，描述了加热器加热类型的定影设备，但是本发明同样可应用于电磁感应加热类型(JP-AHei7-114276、JP-AHei9-44014、JP-AHei9-237675等)、压力带加热类型(JP-AHei11-212389、JP-A2001-318544、JP-A2001-356625等)、细定影辊加热类型等的其他定影设备。

虽然已参照文中披露的结构描述了本发明，但是本发明不局限于所描述的细节，并且应认为本申请覆盖了可落在改进目的或所附权利要求范围内的所有修正或改变。

Claims

1.一种成像设备，包括：

成像装置，用于在记录材料上形成多种颜色的调色剂图像；

定影装置，用于热定影形成在记录材料上的调色剂图像；

检测装置，用于检测所述定影装置的温度；

启动装置，用于当开始成像时根据所检测的所述定影装置的温度启动所述成像装置；以及

改变装置，用于根据调色剂图像是以多种颜色形成还是以预定单色形成改变所述成像装置的启动定时。

2.依照权利要求1所述的设备，其特征在于，在形成多种颜色的调色剂图像的情况下，所述成像装置被启动时的所述定影装置的温度比在形成预定单色调色剂图像的情况下要高。

3.依照权利要求1所述的设备，其特征在于，在形成多种颜色的调色剂图像的情况下以及在形成预定单色调色剂图像的情况下，所述定影装置都被保持在定影温度下。

4.依照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述成像装置包括多个感光元件，并且所述改变装置改变其上形成有预定单色调色剂图像的感光元件的旋转开始定时。

5.依照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述成像装置包括一个感光元件和用于在感光元件上形成调色剂图像的多个成像部分，并且所述改变装置改变感光元件的旋转开始定时。

6.依照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述预定单色为非彩色。

7.依照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述成像装置包括用于朝向所述定影装置输送记录材料的输送装置，并且所述改变装置根据所述定影装置的检测温度改变所述输送装置的启动定时。

8.依照权利要求1所述的设备，其特征在于，在形成多种颜色的调色剂图像的情况下和在形成预定单色的调色剂图像的情况下，所述定影装置被保持在不同的温度下。