CN1786845A - 图像加热设备 - Google Patents
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Abstract
一种定影设备包含:带型旋转元件5、从外部紧靠旋转元件以在其间形成钳夹部分N的压力辊2、用于加热旋转元件的加热装置3,其中,当携带非定影墨粉影像t的记录材料P由钳夹部分N夹持并传送的同时执行定影,旋转元件的一部分在所述带部分曲率半径小于旋转元件的内径的方式下被维持。在设备停止多于预定时间后,当旋转元件再次旋转时,执行控制序列,其中包括较小曲率半径的旋转元件的部分被传送到并位于钳夹部分中,且在停止旋转元件的旋转的条件下执行加热,或者,在设备停止多于预定时间后,当旋转元件再次旋转时,通过钳夹部分以小于一般传送速度的速度传送包括较小曲率半径的旋转元件的部分的同时执行控制序列。
Description
技术领域
本发明涉及用于对通过使用电子照相系统或静电记录系统而形成在记录材料上的图像进行加热的图像加热设备。这种图像加热设备例如可以用作复印机、打印机、传真机等中的定影设备。
背景技术
在例如电子照相复印机、打印机或传真机的图像形成设备中,在感光元件上形成静电潜像之后,静电潜像被显影为墨粉影像,接着通过热熔和加压该墨粉影像而将该墨粉影像定影到纸上。在这种图像形成设备中合并了用于将墨粉影像定影到记录材料(纸或记录介质)上的定影设备。
日本专利申请公开No.H06-318001(1994)公开了带型定影设备(带定影设备)。该带定影设备包括环形定影带、定影辊、加热辊和压力辊。加热辊和定影辊彼此平行地安置,并且定影带在加热辊和定影辊之间延伸,且缠绕加热辊和定影辊。压力辊相对于定影辊平行地安置,定影带在此二者之间插入,并且偏向定影辊。结果,在定影辊和定影带之间产生压力。当压力辊旋转时,驱动缠绕着加热辊和定影辊的定影带。主加热源布置在加热辊内,且辅助加热源布置在压力辊内。携带墨粉影像的记录材料通过一个区域(钳夹部分(nip portion)),在该区域中,压力辊和定影辊之间夹持着定影带的一部分。在记录材料正通过钳夹部分的同时,从定影带向记录材料施加热,并且从压力辊向记录材料施加压力。在这种情况下,记录材料还经受来自压力辊的辅助加热。通过施加到正在通过钳夹部分的记录材料上的热和压力,墨粉影像或非定影图像被定影在记录材料上。
进一步地,日本专利申请公开No.H04-44075(1992)提出了一种作为热传递效率高且设备启动快的系统(点播系统),通过热容量小的带执行加热的带加热型定影设备。在此设备中,作为加热旋转元件的抗热树脂带(定影带)通过加压旋转元件(弹性)辊而紧靠加热装置(加热加热器),从而被滑动地传送,并且作为携带非定影图像的被加热材料的记录材料被引入由插入了带的加热装置和加压元件所限定的钳夹部分,使得记录材料与抗热树脂带一起传送。以这种方式,非定影图像通过经由带来自加热装置的热以及钳夹部分的加压力而被定影到记录材料上作为永久图像。
在近来的电子照相技术的彩色化发展中,已经要求与记录材料接触的定影元件提供软定影。在带加热型的常规定影设备中,指出了由于包括例如氟树脂的脱模树脂的表面层的刚性,墨粉颗粒可能被挤压,从而使图像的分辨能力恶化,并且还指出,在彩色图像定影期间,由于层压了多个颜色层,会发生不良混色。在日本专利申请公开No.H10-321352(1998)中已经提出了设置弹性带,其中在基层和表面层之间设置弹性层,作为解决这些问题的手段。
考虑到近来的能源节约,已知提供了一种方法,该方法中通过使用例如镍的金属作为带的基层代替抗热树脂来提高带基层的热导性,从而降低了加热装置的电功率消耗,并且提供了一种技术,该技术中通过使用金属来提高带基层的热导性,进一步改进定影特性,并且可以实现更高的速度,并且还提高了在钳夹部分的纵向方向上温度的均匀性。
然而,在带加热型定影设备中,在定影操作之后,如果在定影带的驱动停止之后的预定时间段内没有使用该定影设备,在定影带和加热辊之间的接触区域,定影带的基层和弹性层在这些层变形的条件下冷却并且变硬。结果,当再次使用该定影带时,定影带不能迅速从变形条件恢复。特别是当为了获得设备的小型化而降低加热辊的直径时,产生定影带的弯曲痕迹(此后称为“弯卷”)。因此,当一天中第一次形成图像时,或者当在长的非运转时间之后形成图像时,由于这种弯曲痕迹,而在图像中产生光泽不均匀和/或条纹,或者由于将带引入钳夹部分之前的弯曲痕迹,而在定影带上产生突出部分,结果在定影过程中会发生例如图像散开的不良图像。
进一步地,在上述带加热型定影设备中,增加了钳夹部分两端的带的上升部分的曲率。结果,如果在固定操作后定影带驱动停止之后的预定时间段内没有使用该定影设备,在曲率大的钳夹部分的两端的带部分上会形成弯折痕迹,结果,响应于这种带弯折,图像中会发生光泽不均匀和条纹。
发明内容
本发明的一个目的是提供可以校正带的变形的图像加热设备。
更具体地,本发明的一个目的是提供一种图像加热设备,该设备包括:环形带,用于在钳夹处加热记录材料上的图像;支撑装置,用于旋转地支撑该带;以及钳夹形成装置,用于在带和钳夹形成装置之间形成钳夹;以及加热装置,用于加热位于钳夹中的带的部分,其中,所述设备可以在下述模式中操作:在由支撑装置支撑的带的部分位移到钳夹中并且在其中停止的条件下,执行加热处理。
本发明的另一个目的是提供一种图像加热设备,包括:环带,用于在钳夹处加热记录材料上的图像;支撑装置,用于旋转地支撑该带;以及钳夹形成装置,用于在带和钳夹形成装置之间形成钳夹;以及加热装置,用于加热位于钳夹中的带的部分,其中所述设备可以在下述模式中操作:通过在钳夹中加热由支撑装置使得其变形的带的部分而校正带的变形。
从参考附图所进行的如下详细说明中,本发明的其他目的将很明显。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的图像形成设备的示意性构造视图;
图2是示出了该图像形成设备的操作处理的说明性视图;
图3是根据第一实施例的带加热型定影设备的示意性构造视图;
图4是根据第一实施例的定影设备的加热器部分的放大示意性视图;
图5A和5B是根据第一实施例的定影设备的加热器的构造视图;
图6是根据第一实施例的定影设备的控制系统的框图;
图7是示出了根据第一实施例的定影设备的定影带的层结构的示意性构造视图;
图8是用于根据第一实施例的定影设备的定影带的旋转速度控制传感器的说明性视图;
图9是示出了在钳夹附近的弯折痕迹的说明性视图;
图10是示出了根据第一实施例的定影设备的钳夹附近的带的条件的示意性视图;
图11是第一实施例中用于选择带校正序列的流程图;
图12是第一实施例中带校正序列的流程图;
图13是根据本发明的第二实施例的定影设备的示意性构造视图;
图14是根据第二实施例的定影设备的控制系统的框图;
图15是示出了根据第二实施例的定影设备的定影带的层结构的示意性视图;
图16是第二实施例中带校正序列的流程图;
图17是根据本发明的第三实施例的定影设备的示意性构造视图;
图18是根据第三实施例的定影设备的控制系统的框图;
图19是第三实施例中的带校正序列的流程图;
图20是根据本发明的第四实施例的图像形成设备的示意性构造视图;
图21是示出根据第四实施例的中间带的层结构的示意性视图;
图22是根据第四实施例的二次转印和同时定影设备的控制系统的框图;以及
图23是第四实施例中带校正序列的流程图。
具体实施方式
(第一实施例)
(1)图像形成设备的例子
图1是示出装配了根据本发明的定影设备的图像形成设备的例子的示意性构造视图。该图像形成设备是使用电子照相处理的串联型全彩色打印机。
Y、M、C和B表示图1中按从右到左的次序布置的四种(从第一到第四)颜色墨粉影像形成站。四个站Y、M、C和B中的每一个都是电子照相处理机构,它包括:作为图像承载元件的旋转鼓型电子照相感光元件11、充电装置12、例如激光扫描器或LED阵列的曝光装置13、显影装置14以及清洗装置15。以预定圆周速度按如箭头所示顺时针方向旋转地驱动感光元件11。
第一颜色墨粉影像形成站Y用于在感光元件11的表面上形成包括全彩色图像的黄色分量的墨粉影像。第二颜色墨粉影像形成站M用于在感光元件11的表面上形成包括全彩色图像的洋红色分量的墨粉影像。第三颜色墨粉影像形成站C用于在感光元件11的表面上形成包括全彩色图像的蓝绿色分量的墨粉影像。第四颜色墨粉影像形成站B用于在感光元件11的表面上形成黑色墨粉影像。由于在每个颜色墨粉影像形成站中形成墨粉影像的原理和处理是公知的,因此将省略其说明。
转印带16缠绕多个支撑辊17并且由该多个支撑辊17张紧,并且安置得低于第一到第四颜色墨粉影像形成站Y、M、C和B,以延伸通过这些站。以对应感光元件11的圆周速度的圆周速度,按如箭头所示的逆时针方向旋转地驱动转印带16。
转印辊18紧靠对应的感光元件11的较低侧,且其中插入转印带16,以在第一到第四颜色墨粉影像形成站Y、M、C和B处形成转印钳夹部分。转印偏压施加电源19与对应的转印辊18相关,并且其每一个都用于在预定控制定时施加具有与墨粉的充电极性相反的极性的预定电压作为转印偏压。
记录介质片馈送通道20用于把从记录介质片馈送机构(未示出)分离并馈送的记录材料(转印材料或纸)P向着第一颜色墨粉影像形成站Y处的转印带16的一端馈送。转印带16通过静电吸收或通过卡盘保持所馈送的记录材料P,并且依次通过第一到第四视觉颜色墨粉影像形成站Y、M、C和B的转印钳夹部分而传送记录材料。以这种方式,在同一记录材料P的表面上以重叠和对准的方式,依次转印黄色墨粉影像、洋红色墨粉影像、蓝绿色墨粉影像以及黑色墨粉影像,从而形成全彩色墨粉影像。
离开第四彩色墨粉影像形成站B的转印钳夹部分的记录材料从转印带16分离。接着,记录材料被引入作为图像加热设备的定影设备21,在该处对非固定墨粉影像进行加热和加压,以使其定影在记录材料上。此后,记录材料被排出图像形成设备。
图2是示出了根据所阐释的例子的图像形成设备的操作处理的视图。
a)预多旋转处理
这是图像形成设备的初始(起始)操作阶段(预热阶段)。当接通主电源开关时,图像形成设备的主电机(未示出)被驱动,以旋转感光元件,以及执行所需处理设备的准备操作。
b)待机
预定初始阶段完成之后,主电机暂时停止,以停止感光元件的旋转,并且图像形成设备保持待机(等待)条件,直到输入图像形成开始信号。
c)预旋转处理
在此预旋转处理中,当输入了图像形成开始信号时,主电机被再次驱动以再次旋转感光元件,从而使图像形成设备在一段时间内执行预定图像形成预操作。
d)图像形成处理
当预定的预旋转处理完成时,接着执行用于旋转感光元件的图像形成处理,并且接着,墨粉影像所转印到其上的记录材料P被传送到定影设备21,从而执行对第一记录介质片的图像形成处理。
在连续图像形成模式的情况下,依次重复对应于所需n张记录介质片的图像形成处理。
e)记录介质片间隔处理
记录介质片间隔处理是连续图像形成模式中记录材料不通过转印钳夹部分期间的时间段,该时间段对应于从一张记录材料P的尾端离开第一颜色墨粉影像形成站Y的转印钳夹部分,直到下一记录材料P的前端到达所述转印钳夹部分的持续时间。
f)后旋转处理
在该后旋转处理中,在最后的第n张记录介质片的图像形成处理完成以后,主电机继续被驱动以在一段时间内继续使感光元件旋转,从而使图像形成设备执行预定的后操作。
g)待机
当预定的后旋转处理完成时,主电机停止,以停止感光元件,并且图像形成设备保持待机条件,直到输入下一图像形成开始信号。
预多旋转处理之后紧接着如果输入了图像形成开始信号,则随后执行预旋转处理,并且接着执行图像形成处理。进一步地,在图像形成于单张记录介质片的情况下,图像形成处理完成之后,图像形成设备执行后旋转处理,并且进入待机条件。
在预多旋转处理和/或预旋转处理期间,根据设备的停止时间,执行在后面的项目(3)中将充分描述的“带校正序列”。
(2)定影设备21
图3是作为图像加热设备的定影设备21的放大示意性剖视图。根据所阐释的实施例的定影设备21是使用柔性环形抗热弹性带(加热旋转元件)的压力辊驱动型的带加热型定影设备。
该定影设备包括:作为定影元件的加热组件1,以及作为加压元件的抗热弹性压力辊2,这些元件相互紧靠,以形成定影钳夹部分(邻接钳夹部分:此后仅称为“钳夹部分”)N。
作为定影元件的加热组件1包括用于加热带的加热装置(加热元件)3,作为用于支持加热装置并且用于旋转地支撑抗热弹性带(此后仅称为“带”)5的支撑装置的隔热支架支持装置4,以及安置在隔热支架支持装置4内并且具有反U形横截面的刚性支架6。
作为加压元件的抗热弹性压力辊2包括金属芯2a,以及由例如硅橡胶或氟橡胶的发泡抗热橡胶围绕金属芯而形成的弹性层2b,并且可以在层2b上设置由PFA、PTFE或FEP制成的脱模层2c。根据所阐释的实施例的压力辊2的直径为20mm。
作为定影元件的加热组件1和作为加压单元的抗热弹性压力辊2在垂直方向上彼此对准,并且压力辊2通过加压装置(未示出)与弹性层2b的弹力相反地偏向加热组件1,在加热组件1和压力辊2的纵向端按下列方式控制加压,即,使得在插入了带5的加热部件1的加热装置3的低表面和压力辊2之间形成具有热固定所需的宽度的钳夹部分N。
驱动装置M以箭头b所示的逆时针方向旋转地驱动压力辊2。与压力辊2的旋转同步,带5被驱动以箭头a所示的顺时针方向,以带的内表面接触钳夹部分N处的加热装置3的低表面并在其上滑动的方式而围绕隔热支架支持装置4被驱动。
在钳夹部分N中,作为被加热材料的携带非定影墨粉影像t的记录材料P被引入带5和压力辊2之间,并且该记录材料P被夹在带和压力辊之间的同时被传送。该记录材料以方向c被传送。
在所阐释的实施例中,加热装置3是陶瓷加热器,且在对应于钳夹部分N的位置,加热器3被固定地支撑在隔热支架支持装置4的外表面上。图4是加热器3的一部分的放大示意性视图。加热器3在对应于钳夹部分N的位置加热带的内表面,结果当记录材料P在钳夹部分N的带5和压力辊2之间被夹持并且被传送的同时,热传递到记录材料P,从而熔化墨粉影像t,并且将该墨粉影像定影到记录介质P上。
图5A和5B是示出作为加热装置的陶瓷加热器3的例子的构造视图,其中图5A是加热器的前表面侧的部分分段构造平面视图,并且图5B是加热器的后表面侧的构造平面视图。
加热器3由以下元件组成:
a:陶瓷基底3a(厚度为约0.64mm),该陶瓷基底3a由例如氧化铝、氮化铝或碳化硅的高绝缘材料制成,并且在垂直于记录材料的传送方向的纵向方向上伸长;
b:电源发热电阻层3b,该电源发热电阻层3b例如由Ag/Pb(银钯)、RuO2或TA2N制成,且它是通过在基底3a的前表面上沿纵向方向进行丝网印刷,以厚度为约10μm且宽度为约1到5mm的线或带的形式进行涂覆而形成的。
c:电极部分3c,该电极部分3c由Ag/Pt(银铂)制成,并且电连接到电源发热电阻层3b的两个纵向端;
d:绝缘保护层3d,该绝缘保护层3d设置在电源发热电阻层3b的表面上,并且由能够实现电绝缘并且能够耐受与带5的滑动接触的薄玻璃涂层等形成;以及
e:温度传感元件3e,例如设置在基底3a的后表面上的热敏电阻器。
通过将加热器3安装到装配槽4a中而固定地支撑该加热器3(图4),其中,该装配槽4a形成在隔热支架支持装置4的外表面上预定位置处。
图6是定影设备的控制系统的框图。加热器3的电极部分3c通过电源连接器(未示出)连接到电源部分23、24,使得当从电源部分向电源发热电阻层3b提供电功率时,加热器3被快速加热。电源部分包括交流功率源部分23和三端双向可控硅开关元件24。温度传感元件3e用于检测加热器3的温度,并且将温度信息反馈到控制电路部分(CPU)22。例如热敏电阻器的用于检测带5的表面温度的温度检测装置7(图3)安置在钳夹部分N记录材料传送方向的下游侧。从温度检测装置7获得的带温度检测信息也反馈到控制电路部分(CPU)22。
控制电路部分(CPU)22用于根据来自温度检测装置7和/或温度传感元件3e的温度检测信号,以下述方式适当控制通过三端双向可控硅开关元件24从交流功率源部分23提供到电源发热电阻层3b的电压和频率:即,使得钳夹部分中的温度调节温度保持在基本恒定的值上,并且执行将墨粉影像t定影到记录材料P上所需的加热。
在图3中,隔热支架支持装置4形成为具有半圆形横截面的槽元件,并且用于支持加热器3且防止向带的内部的热辐射,并且还作为带5的旋转引导装置,并且由液晶聚合物、酚醛树脂、PPS、PEE等制成。
由于带5在滑动地接触安置在带内的加热器3和隔热支架支持装置4的同时旋转,最小化加热器3和带5之间以及隔热支架支持装置4和带之间的摩擦阻力是必要的。为此,在加热器3和隔热支架支持装置4上涂覆少量的润滑材料,例如油脂。以这种方式,可以平滑地旋转带5。
如示出了层结构的示意性视图的图7所示,带5是包括带基层5a、弹性层5b以及表面层5c的三层结构带。组成最内表面的基层5a由例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺等的树脂或例如镍等的金属制成。由于为了获得工作寿命长的热定影设备保持,带必须具有足够的强度和优秀的耐久性,因此可以在带的内表面上设置聚酰亚胺等制成的附加强力层。用于保持彩色图像的定影能力的弹性层5b设置在基层上,并且由硅橡胶、氟橡胶等制成的抗热橡胶层形成或抗热树脂层形成。进一步地,为了防止偏移,并且保持记录材料的脱模能力,单独地或组合地涂覆具有良好脱模能力的抗热树脂,例如PFA、PTFE、FEP和/或硅树脂,作为表面层5c。在所阐释的实施例中,使用内径为30mm的带5,其中使用厚度为30μm的PFA管作为表面层(脱模层)5c,且使用厚度为330μm的硅橡胶作为弹性层5b,且使用厚度为50μm的聚酰亚胺。
进一步地,如图8所示,在带5的一端的圆周表面上设置标记部分5d,在该标记部分5d中,1mm的间隔中布置了多个标记,每个标记的宽度为1mm。例如由光学类型的传感器25读取标记部分5d,并且所读取的信息反馈到控制电路部分22。控制电路部分22能够基于来自传感器25的反馈信号检测带5的旋转位移量,并且能够控制驱动装置M来控制带5按预定量和预定速度的位移。
(3)带校正序列
顺便提及,如果定影设备21的带5在钳夹部分中被加压并且完全没有被驱动的条件下放置相对长的期间,例如3天,将在对应于钳夹部分N的记录材料入口部分A(图4)和记录材料出口部分B的带部分中产生带弯折痕迹(即,带部分塑性变形)。结果,如图9所示,对应于带弯折痕迹,在输出图像中将会产生条纹状的光泽不均匀a、b。顺便提及,在没有外力施加在带上的条件下,根据所阐释的实施例的带具有基本上圆柱体的形状。
如果将铝或碳化硅添加到组成带5的弹性层5b的硅橡胶中作为提高热导性的填充物,则橡胶本身将表现得像树脂,并且蠕变特性将恶化。进一步地,由于在基层5a中使用蠕变特性差的聚酰亚胺,整个带5易于塑性变形。
在所阐释的实施例中,对应于平坦加热器3,钳夹部分N是平坦的;然而,由于带5是无张力的,如图10示意性地示出,该带在钳夹部分的两端突然上升。更具体地,带以大约3mm的曲率半径在钳夹部分N的记录材料入口和出口部分A和B的附近弯曲或弯折。因而,如果其中带包括这种曲率半径大的弯折部分的定影设备21在该带于钳夹部分中被加压并且完全没有被驱动的条件下放置相对长的期间,这种弯折部分将保持,而或多或少地产生带弯折痕迹。
为了应对这一问题,在所阐释的实施例中,定影设备21或图像形成设备在非运转条件下连续地放置预定时间T之后,当再次使用该设备时,通过执行如下带校正序列而快速消除带5的弯折痕迹,从而防止在图像上产生带弯折痕迹所引起的光泽不均匀和/或条纹。
图4所示的控制电路部分22包括时钟功能和时间存储功能部分(此后称为“定时器功能部分”)22A。如图11的流程图所示,当通过设备接通电源而启动图像形成设备时,如果定时器功能部分22A检测到如下事实:即设备的前一操作完成时间和设备的新操作开始时间之间的设备的连续停止时间(时间段)超过预定时间T,则控制电路部分22在预多旋转处理中执行图12所示的带校正序列(停止类型)。如果连续停止时间比预定时间T短,则不执行带校正序列。
在图12所示的带校正序列中,当启动图像形成设备时,控制电路部分22使定设备21的驱动装置M驱动压力辊2,使得压力辊2在一般方向(与图像定影操作中的相同的方向)上旋转,然后停止压力辊的旋转,结果,带5在一般方向上移动预定位移量之后停止。带5的预定位移量对应一个量,在该量过程中,位于钳夹部分N的记录材料入口部分A的带弯折痕迹部分位移到钳夹部分N中。
此后,通过电源控制,将加热器3维持到约200℃,并且在此条件下,对位于钳夹部分N的带的带弯折痕迹部分加热大约8秒。结果,通过在钳夹部分N中加热和加压,消除了弯折痕迹(熨斗效应)。
接着,控制电路部分22使定影设备21的驱动装置M驱动压力辊2,使得压力辊2以相反方向旋转,并接着停止压力辊的旋转,结果,带5以反方向移动预定位移量之后停止。带5在反方向上的此预定位移量对应一个量,通过该量,位于钳夹部分N的记录材料出口部分B的带弯折痕迹部分被移动到钳夹部分N中。在这种条件下,对位于钳夹部分N中的带的带弯折痕迹部分加热大约8秒。结果,通过在钳夹部分N中加热和加压,消除了弯折痕迹。接着,提供给加热装置3的电源停止,从而结束带校正序列。
在所阐释的实施例中,如上所述,基于来自传感器25的反馈信号,控制电路部分22能够检测带5的旋转位移量,并且能够控制驱动装置M来控制带5的预定量位移量。通过此控制,实现带5在一般和相反方向的上述预定量的位移移动。
以这种方式,通过执行上述带校正序列,在大约15秒内可以完全消除在钳夹部分的两端产生的带弯折痕迹。因此,可以防止在图像上产生由带弯折痕迹所引起的光泽不均匀和条纹。
例如,如果在图像定影中传送速度为100mm/sec的空转期间设法消除带弯折痕迹,则由于钳夹部分中的加热和加压时间短,大约花费30秒来消除带弯折痕迹。
总之,通过使用所阐释的实施例,可以快速消除弯折痕迹。
在图11中,可以基于带5的实际弯折痕迹的条件,将预定时间T适当选择为任何时间。
在图12所示的带校正序列中,可以首先执行相反方向的带位移移动,然后可以执行一般方向的位移移动。
进一步地,根据所阐释的实施例,在图2中,在完成图像形成设备的预多旋转处理并且临时建立待机条件之后,基于图像形成开始信号执行预旋转处理的情况下,如果待机时间超过预定时间T,则在此预旋转处理中也执行带校正序列。
以这种方式,通过采用以下配置:即,当开始带旋转时,在带停止期间已经位于钳夹部分的各端附近的带部分可以被移动至钳夹部分中,并且接着可以加热该带部分,可以通过熨斗效应快速消除在设备的非运转条件期间产生的弯折痕迹,并且因而可以防止在图像上产生由带弯折痕迹引起的光泽不均匀和条纹。
(第二实施例)
图13是根据本发明的第二实施例的电磁感应加热型的定影设备21的示意性剖视图。
(1)定影设备21的整体构造
定影带(层压带型加热旋转元件;此后称为“带”)105是柔性圆柱体环带。带105具有电磁感应发热能力。下文中将描述该带的层结构。
带105松散地围绕圆柱体隔热支架支持装置(带引导元件)104安装。
安置在隔热支架支持装置104内的磁场产生装置(用于加热带的加热装置)108包括励磁线圈108a和T形磁芯(芯元件)108b。
弹性压力辊102紧靠隔热支架支持装置104的低表面,带105以预定压力插入,以形成其间具有预定宽度的定影钳夹部分(此后仅称为“钳夹部分”)N。
驱动装置M以箭头b所示的逆时针方向旋转地驱动压力辊102。通过压力辊102的旋转,钳夹部分N处压力辊102和带105的外表面之间的摩擦力向带105施加旋转力,结果,该带按带的内表面接触钳夹部分N处加热装置隔热支持装置104的低表面并在其上滑动的方式,围绕隔热支架支持装置104以箭头a所示的顺时针方向,按基本上等于压力辊102的圆周速度的圆周速度旋转。
顺便提及,在钳夹部分N处,固定地安装到隔热支架支持装置104的滑板109用于降低滑板和带105的内表面之间的摩擦力。在此,由于滑板109由平板形成,因此固定钳夹部分具有平坦的结构。更具体地,滑板109通过将玻璃涂覆在陶瓷板上而构成。
隔热支架支持装置104用于向钳夹部分N施加压力,以支撑组成磁场产生装置108的励磁线圈108a和磁芯108b,以及支撑带105,并且维持带105旋转期间的传送稳定性。隔热支架支持装置104由不阻止磁通通过的绝缘材料形成,并且由能够耐受高载荷的材料制成。
图14是定影设备的控制系统的框图。磁场产生装置108的励磁线圈108a基于从励磁电路26提供的交变电流产生交变磁通。磁芯108b将交变磁通引入带105的电磁感应加热层,以在电磁感应加热层中产生涡流。涡流通过电磁感应加热层的电阻率而产生焦耳热。由温度传感元件27检测带105的温度,并且温度信息反馈到控制电路部分(CPU)22。基于来自温度传感元件27的温度检测信号,控制电路部分22控制从励磁电路26向励磁线圈108a的电流供应,从而执行温度调节,以将带的温度维持在预定温度。
当旋转地驱动压力辊102时,圆柱体带105围绕隔热支架支持装置104旋转,并且,通过如上所述从励磁电路26向励磁线圈108a提供的电源,带105由于电磁感应而被加热,从而钳夹部分N的温度被提高到预定温度。在温度调节条件下,其上形成了从图像形成装置(未示出)传送的非定影墨粉影像t的记录材料P被引入钳夹部分N的带105和压力辊102之间,并且同带105一起通过钳夹部分N进行传送,同时记录材料P与带105的外表面紧密接触。记录材料P与带105一起通过钳夹部分N进行传送的同时,记录材料通过带105的电磁感应热而被加热,结果,非定影墨粉影像t被热定影在记录材料P上。离开钳夹部分N之后,记录材料P从旋转的带的外表面分离,并且被传送用于放电。在这种情况下,由于钳夹部分N的记录材料入口和出口部分处的定影带的曲率大,记录材料P可以容易地从定影带分离。
图15是示出了根据所阐释的实施例的带105的层结构的示意性视图。带105具有复合结构,该复合结构包括:作为电磁感应加热带105的加热层,并且由金属带形成的基层105a,由层压在基层的外表面上的树脂层或橡胶层形成的弹性层105b,以及层压在弹性层的外表面上的表面层(脱模层)105c。为了实现基层105a和弹性层105b之间的黏着性,以及弹性层105b和表面层105c之间的黏着性,可以在这些层之间设置底涂料层(未示出)。
在内径为34mm的基本上为圆柱体形状的带105中,基层105a位于内表面侧,并且表面层105c位于外表面侧。当交变磁通提供给基层105a时,在基层105a中产生涡流,以加热基层105a。基层的热通过弹性层105b和表面层105c施加给带105,结果,通过钳夹部分N的记录材料P被加热,从而热定影墨粉影像t。
弹性层105b由例如硅橡胶、氟橡胶、氟硅酮橡胶等热导性好的抗热材料制成,并且优选地,厚度为10到500μm。弹性层105b对于保证所定影的图像的质量是必要的。
在打印彩色图像,尤其是有关电子照相图像的情况下,在记录材料P上在宽的区域上形成固体图像。在这种情况下,如果加热表面(脱模层)不能遵循记录材料上的不均匀性或墨粉层上的不均匀性,将产生加热不均匀,结果,在被传递了较多热的区域和被传递了较少热的区域之间产生光泽不均匀。被传递了较多热的区域具有高光泽,而被传递了较少热的区域具有低光泽。至于弹性层105b的厚度,如果厚度小于10μm,则带不能完全遵循记录材料上或墨粉层上的不均匀性,结果,在图像上产生光泽不均匀。另一方面,如果弹性层105b的厚度大于1000μm,则弹性层的抗热性变大,因而,很难实现快速启动。更优选地,弹性层105b的厚度为50到500μm。至于弹性层105b的硬度,如果硬度过大,则带不能完全遵循记录材料上或墨粉层上的不均匀性,结果,在图像上产生光泽不均匀。因而,弹性层的硬度优选地为小于60°(JIS-A),并且更优选地,小于45°(JIS-A)。在所阐释的实施例中,使用硬度为20°的硅橡胶作为弹性层。
作为用于表面层的105c的材料,可以选择脱模能力好且抗热性好的材料,例如氟树脂、硅树脂、氟硅酮橡胶、氟橡胶、硅橡胶、PFA、PTFE、FEP等。表面层105c的厚度优选地为1到100μm。如果表面层105c的厚度小于1μm,会引起以下问题:由于涂覆膜上涂覆不均匀而产生脱模能力差的区域,和/或耐久性变得不足。另一方面,如果表面层105c的厚度超过100μm,热导性将恶化,并且,尤其在树脂脱模层的情况下硬度变得过大,从而使弹性层的作用无效。在所阐释的实施例中,使用厚度为50μm的PFA管作为表面层105c。
基层105a可以由铁磁性金属制成,例如镍、铁、铁磁性SUS或镍/钴合金。虽然也可以使用非磁性金属,但是更优选地使用能够吸收磁通的金属,例如镍、铁、磁性不锈钢或钴/镍合金。在所阐释的实施例中,从可以在工厂中通过在模具表面上设置非均匀性而制造具有良好厚度精确度并且还具有良好配置精确度的金属层的角度来看,对镍进行电化成型以获得用于基层的金属层。
其厚度优选地为大于下式所表示的表皮深度,且小于200μm。表皮深度σ[m]表示如下:
σ=503×(ρ/fμ)1/2
其中,f[Hz]是励磁电路的频率,μ是磁导率,且ρ[Ωm]是电阻率。这表示电磁感应中所用的电磁波的吸收深度,并且由此,最深位置的电磁波强度小于1/e;相反地说,直到此深度位置,几乎全部能量都被吸收。加热层的厚度优选地为1到100μm。如果加热层的厚度小于1μm,由于几乎全部能量都不能被吸收,效率恶化。另一方面,如果加热层的厚度超过100μm,则刚性变得过大,而柔性恶化,使用此带作为旋转单元就是不实际的。因此,作为加热层的基层105a的厚度优选地为1到100μm。在所阐释的实施例中,使用厚度为50μm的镍层作为基层。
在如上所述的所阐释的实施例中,通过电化成型来制造镍基层105a。电化成型是一种电镀,其中在主模周围设置电解液,且电流施加到电解液,以引起金属离子的电泳,从而在主模周围生长金属晶体,从而形成带状金属圆柱体。在这种情况下,当主模的表面粗糙时,由于与主模的表面配置相同的配置被转移到所制造的电化成型带的表面,因此能够以很高的精确度获得粗糙度。
在所阐释的实施例中,由于期望带的内表面粗糙,所以通过喷砂棒状的铝而在内模具的表面生长镍。
(2)带校正序列
也是在如上所述的定影设备21中,由于在钳夹部分N的两端,带105在宽度方向(带位移方向)上的曲率大,即,带105在钳夹部分的记录材料入口部分A和记录材料出口部分B的曲率大,并且由于使用热导性高的硅橡胶作为带105的弹性层105b,如果带105在钳夹部分中被加压并且没有被驱动的条件下放置相对长的期间,将在对应于钳夹部分N的记录材料入口部分A和记录材料出口部分B的带部分中产生带弯折痕迹。
因而,在所阐释的实施例中,定影设备21或图像形成设备在非运转的条件下连续地放置预定时间T之后,当再次使用该设备时,通过执行如下带校正序列而快速消除带的弯折痕迹,从而防止在图像上产生由带弯折痕迹引起的光泽不均匀和/或条纹。顺便提及,不同于执行带校正序列而完全消除带弯折痕迹的配置,还可以采用至少朝着用于消除带弯折痕迹的方向而进行校正的配置。
与第一实施例相似,当通过设备接通电源而启动图像形成设备时,如果定时器功能部分22A检测到如下事实:即,设备的前一操作完成时间和设备的新操作开始时间之间的设备连续停止时间超过预定时间T,则控制电路部分22在预多旋转处理中执行图16所示的带校正序列。如果连续停止时间比预定时间T短,则不执行带校正序列。
在图16所示的带校正序列中,当启动图像形成设备时,控制电路部分22使定影设备21的驱动装置M驱动压力辊102,使得压力辊102在一般方向上旋转,从而在一般方向上按一般速度(100mm/sec)使带105移动预定的略小于一周的位移。进一步地,来自励磁电路26的交变电流提供给励磁线圈108a,以通过电磁感应加热带105,从而将带105的温度维持在大约200℃。
在这种情况下,带105的预定的略小于一周的位移量对应一个量,在该量过程中,位于钳夹部分N的记录材料出口部分B的带部分进入到钳夹部分N的记录材料入口部分A中。
此后,控制电路部分22降低驱动装置M的速度,以令带105以大约1mm/sec的低速移动一个预定量。
带105移动的预定量的低速位移量对应于一个带位移量,在该位移量过程中,对应于记录材料出口部分B并且进入钳夹部分N的记录材料入口部分A的带部分通过钳夹部分,并且进一步地,对应于钳夹部分N的记录材料入口部分A的带部分也进入钳夹部分中,并且通过该钳夹部分。
以这种方式,通过在钳夹部分N中加热和加压,连续地消除在钳夹部分N中以低速移动的带部分上的上述两个弯折痕迹(熨斗效应)。
接着,带105的移动和加热停止,并且带校正序列结束。
在此实施例中,与第一实施例相似,控制电路部分22能够基于来自传感器25的反馈信号检测带105的旋转位移量,并且能够控制驱动装置M以使带105按预定速度移动预定量。通过此控制,执行带校正序列中的带105的预定量和预定速度的位移移动。
在所阐释的实施例中,钳夹部分N的宽度为大约7mm,并且,在带弯折痕迹部分进入钳夹部分N之后,所有部分在大约4秒钟内通过钳夹部分。通过这种操作,比以一般速度传送带105的情况更快地消除带弯折痕迹。
进一步地,也根据所阐释的实施例,在图2中,在完成图像形成设备的预多旋转处理并且临时建立待机条件之后,基于图像形成开始信号执行预旋转处理的情况下,如果待机时间超过预定时间T,也在此预旋转处理中执行带校正序列。
以这种方式,通过采用以下配置:即,当开始带旋转时,在带停止期间已经位于钳夹部分的各末端附近的带部分可以被移动至钳夹部分中,并且接着可以加热该带部分,可以通过熨斗效应快速消除在设备的非运转条件期间产生的弯折痕迹,并且因而可以防止在图像上产生由带弯折痕迹引起的光泽不均匀和条纹。
[第三实施例]
图17是根据本发明的第三实施例的定影设备21的示意性剖视图。
(1)定影设备21的整体构造
在定影设备21中,定影辊221和加热辊206彼此平行地安置,并且彼此分离。作为环带的柔性环形定影带(层压带形加热旋转元件;此后称为“带”)205以松散的方式缠绕定影辊221和加热辊206。
定影辊221例如通过用例如硅橡胶的软材料涂覆金属芯而构成。为了增加带205和后面将描述的压力辊202之间的接触面积,优选地在定影辊221的外围表面设置诸如硅海绵的低硬度抗热材料。
加热辊206例如通过在金属芯上涂覆氟树脂而构成。为了有效地向带205提供热,加热辊206优选地由热导性高的材料形成,并且例如由铝或铜制成。
带205的基材优选地是由诸如不锈钢或镍的金属或诸如聚酰亚胺的抗热树脂形成的薄(数十μm)的无缝类型。抗热层或由硅橡胶等制成的抗热橡胶层被层压在带205的基材的表面上,并且由氟树脂等制成的抗热脱模层被层压在抗热层上。在所阐释的实施例中,使用厚度为500μm的添加了导热填充物的硅橡胶层,以及厚度为30μm的氟树脂层。
压力辊(驱动辊)202邻接着定影辊221安置。压力辊202用来使带205紧靠定影辊221。携带非定影墨粉影像的记录材料P被引入定影钳夹部分(此后仅称为“钳夹部分”),在该钳夹部分中,带205夹在定影辊221和压力辊202之间。
压力辊202优选地由诸如硅橡胶的具有较大摩擦系数的薄型材料涂覆,这是为了以恒定速度旋转带205和定影辊221,即使带205的温度和定影辊221的温度改变。
顺便提及,虽然希望压力辊202的外围表面由墨粉脱模能力极好的材料涂覆,但由于这种脱模能力极好的材料其摩擦系数也低,应理解,由以下事实引起记录材料P的不良传送:当压力辊202和带205之间插入记录材料P时,压力辊202相对于带205滑动。为了防止记录材料P的不良传送,在压力辊202、定影辊221以及带205之中,希望增加各个非记录介质片通过区域(不夹持记录材料P的区域)的长度,或由墨粉脱模能力低的材料,即,具有把足够的驱动力传递到定影辊221的高摩擦系数的材料来涂覆压力辊202的各端部分。
为了向带205施加剥离油,施予辊(油涂覆辊)224和油供应辊225安置在带205的上方。施予辊224的外围表面由硅橡胶涂覆。施予辊224与从定影辊221朝向加热辊206运转的带205的部分接触,同时以等于带部分的运转速度的圆周速度旋转。通过使油供应辊225以中等压力紧靠施予辊224的外围表面,剥离油从油供应辊225通过施予辊224稳定地涂覆在带205的外围表面上。
将施予辊224的表面层设定为其脱模能力比带205的表面层的脱模能力差。因而,未定影在记录材料P上并且保留在带205上的残留墨粉被传送到施予辊224上。为了除去传送到施予辊224上的墨粉,设置清洁辊226以使其以中等压力紧靠施予辊224的外围表面。清洁辊226的外围表面由表面比施予辊224更粗糙的材料涂覆,例如毡或无纺布。
加热辊206中合并了卤素加热器灯228作为热源。顺便提及,作为热源,可以使用碳加热器、发热电阻元件、电磁感应加热装置等代替卤素加热器灯228。为了即使记录材料P的馈送速度很高时也能够实现稳定的定影,压力辊202中合并了卤素加热器灯229作为热源。顺便提及,与加热辊206相似,作为热源,可以使用发热电阻元件、电磁感应加热装置等代替加热器灯229。
在加热辊206的附近安置第一温度检测装置230,该装置用于在定影带205停止的期间检测加热辊206的温度。在定影辊221的附近安置第二温度检测装置231,该装置用于检测靠近钳夹部分N的定影带205的温度。进一步地,在压力辊202的附近安置第三温度检测装置232,用于不论定影带205是运转还是停止检测压力辊202的外围表面的温度。
压力辊202连接到驱动电机M的输出轴,使得当驱动电机M运转时,压力辊202以箭头b所示的顺时针方向旋转。如箭头c所示,当记录材料P插入钳夹部分N中时,通过压力辊202和定影辊221之间产生的夹持力,带205必定紧靠记录材料P的表面。与压力辊202的旋转同步,带205通过摩擦力以箭头a所示的逆时针方向运转,并且定影辊221也通过定影辊221和带205之间的摩擦力以相同方向旋转。进一步地,加热辊206也通过加热辊和带205之间的摩擦力以相同方向旋转。
在带205运转的同时,与记录材料P一起,通过定影辊221和压力辊202之间的钳夹部分N,带205上的墨粉影像被热熔化,并且定影在记录材料P上。
图18是定影设备的控制系统的框图。响应从第一到第三温度检测装置230、231和232输入的温度检测信号,控制电路部分(CPU)22控制电源电路部分28和29,以调节将要提供给卤素加热器灯228和229的电功率,从而执行将加热辊206、带205和压力辊202的温度调节到预定温度的温度调节。进一步地,控制电路部分22可以基于来自带205的传感器25的反馈信号,检测带205的旋转位移量,并且可以控制带205的驱动装置M,以使带205以预定速度移动预定量。
(2)带校正序列
在如上所述的定影设备21中,为了使设备小型化,分别使用直径小(16mm)的施予辊224和加热辊221。施予辊224紧靠带205,以使得带部分部分地缠绕施予辊,并且可以通过加热辊借助于偏向装置(未示出)张紧带205。因而,如果将该设备放置多于预定时间,由施予辊224在带205的前表面上产生弯卷,并且由加热辊206在带的后表面上产生弯卷。由于施予辊产生的弯卷具有相对于钳夹部分的凹形状,并且在施予辊224的弯曲区域的两端弯折,此弯卷可以在定影图像上引起条纹。进一步地,加热辊206产生的弯卷具有相对于钳夹部分N的凸形状,并且与在钳夹部分与紧前面的记录材料P上的非定影墨粉影像接触。因而,在已定影图像中会引起诸如偏移痕迹和图像散开的图像问题。
在将带张力设定为78.4N的情况下,在下面的表1中示出了基于施予辊224的直径的条纹发生状态,并且在下面的表2中示出了基于加热辊206的直径的散开发生状态。在这些辊224和206中,当直径超过16mm时,几乎不产生弯卷,但是当直径小于16mm,尤其是小于10mm时,弯卷造成图像质量显著地恶化。
表1
施予辊直径(mm) | 条纹发生状态 |
16 | ○ |
14 | △ |
12 | △ |
10 | × |
表2
加热辊直径(mm) | 散开发生状态 |
16 | ○ |
14 | △ |
12 | × |
10 | × |
在表1和2中,“○”表示“好”,“△”表示“在实际应用中没问题”,“×”表示“不好”。
为了应对这一点,在所阐释的实施例中,定影设备21或图像形成设备在非运转的条件下连续地放置预定时间T之后,当再次使用该设备时,通过执行如下带校正序列,快速消除由加热辊206产生的带205的弯卷以及由施予辊224产生的弯卷,从而防止不良图像的发生。
与第一实施例相似,当通过设备接通电源而启动图像形成设备时,如果定时器功能部分22A检测到如下事实:即,设备的前一操作完成时间和设备的新操作开始时间之间的设备连续停止时间超过预定时间T,则控制电路部分22在预多旋转处理中执行图19所示的带校正序列(停止类型)。如果连续停止时间比预定时间T短,则不执行带校正序列。
在图19所示的带校正序列中,当启动图像形成设备时,控制电路部分22使定影设备21的驱动装置M驱动压力辊202,使得压力辊202在一般方向上旋转,从而在一般方向上以一般速度(100mm/sec)令带205移动预定的量,然后停止带。进一步地,将功率提供给卤素加热器灯228和229,以将带205的温度维持在大约180℃。
在这种情况下,带205的预定位移量对应一个量,在该量过程中,开始带的位移移动时位于加热辊206处、且包括由加热辊206产生的弯卷的带部分首先进入钳夹部分N。在此条件下,包括由加热辊206产生的弯卷、并且位于钳夹部分N的带部分被加热大约8秒。结果,通过在钳夹部分N中加热和加压而消除由加热辊206产生的弯卷(熨斗效应)。
接着,控制电路部分22使驱动装置M驱动压力辊202,使得压力辊202在一般方向上旋转,从而在一般方向上以一般速度(100mm/sec)令带205移动预定的量,然后停止带。带205的此预定位移量对应于一个量,在该量过程中,开始带的位移移动时位于施予辊224处、且包括由施予辊224产生的弯卷的带部分首先进入钳夹部分N。在这种条件下,包括由施予辊224产生的弯卷、且位于钳夹部分N中的带部分被加热大约8秒。接着,停止向卤素灯228和229提供的电源,并且结束带校正序列。
结果,通过在钳夹部分N中加热和加压,消除由施予辊224产生的弯卷和由加热辊206产生的弯卷,从而防止了定影的图像的偏移和图像散开。
也是在此实施例中,与第一实施例相似,控制电路部分22能够基于来自传感器25的反馈信号检测带205的旋转位移量,并且能够控制驱动装置M,以使带205以预定速度移动预定量。通过此控制执行带校正序列中带205的预定量和预定速度的位移移动。
进一步地,也根据所阐释的实施例,在图2中,在完成图像形成设备的预多旋转处理并且临时建立待机条件之后,基于图像形成开始信号执行预旋转处理的情况下,如果待机时间超过预定时间T,在此预旋转处理中执行带校正序列。
(第四实施例)
图20是示出了根据本发明的第四实施例的图像形成设备的示意性构造的纵向剖视图。此图像形成设备是四色全彩色图像形成设备,其中沿着作为中间转印元件(第二图像承载元件)的中间带的移动方向安置四个图像形成单元,并且该图像形成设备在二次转印部分将墨粉影像转印同时定影在中间带上。
该图像形成设备包括用于形成不同颜色墨粉影像的四个图像形成单元,即,黑色图像形成单元UK、黄色图像形成单元UY、洋红色图像形成单元UM以及蓝绿色图像形成单元UC。除了颜色差异以外,这些单元具有基本相同的构造和功能。
黑色图像形成单元UK包括作为图像承载元件的鼓型电子照相感光元件(第一图像承载元件;此后称为“感光鼓”)311K。感光鼓311K通过在鼓形铝基体元件的表面上设置a-Si(无定形硅)半导体而构成。驱动装置(未示出)如箭头所示的(顺时针)方向旋转地驱动感光鼓311K。设置充电装置312K,并且该充电装置与感光鼓311K分隔开。例如,可以使用电晕放电器作为充电装置312K,该电晕放电器均匀地使感光鼓311K的表面充电或带电为预定极性和预定电位。曝光装置313K用于使感光鼓311K的表面在充电装置312K的按感光鼓311K旋转方向的下游侧曝光。通过这种曝光,在感光鼓311K的表面形成静电潜像。显影装置314K设置在曝光位置的进一步下游侧临近感光鼓311K的位置。显影装置314K用于通过在潜像上施加黑色墨粉而将静电潜像显影在感光鼓311K上。作为中间转印元件的中间转印带305在接触感光鼓311K的同时被驱动。中间转印带305是柔性带状旋转元件,并且缠绕第一到第三悬吊辊317a到317c和二次转印同时定影装置307的上加热辊321,并且使该中间转印带305以箭头R5所示的方向移动(旋转驱动)。初次转印辊318K设置在与感光鼓311K具有对面关系的初次转印位置,其间插入中间转印带305。由NK表示初次转印钳夹部分。
由于其他三种颜色图像形成单元的构造和功能与黑色图像形成单元UK的相同,将省略其说明。311Y、318Y以及NY分别表示用于黄颜色的感光鼓、初次转印辊以及初次转印钳夹部分。类似地,311M、318M以及NM分别表示用于洋红色的感光鼓、初次转印辊以及初次转印钳夹部分。进一步地,311C、318C以及NC分别表示用于蓝绿色的感光鼓、初次转印辊以及初次转印钳夹部分。用P表示要在其上形成图像的记录材料(转印材料),例如纸。
接着,将说明图像形成设备的操作。在图像形成单元UK中,由驱动装置(未示出)如箭头所示的方向所旋转驱动的感光鼓311K的表面由充电装置312K均匀地充电到具有负极性的预定电位。充电之后,曝光装置313K基于图像信息在感光鼓311K的已充电表面形成静电潜像。显影装置314K将带负电荷的墨粉施加在静电潜像上,从而使潜像显影为墨粉影像。在初次转印钳夹部分NK,在感光鼓311K的表面上形成的墨粉影像通过转印辊318K的电场被初次转印到以方向R5旋转的中间转印带305上。
另一方面,没有初次转印到中间转印带305、并且保留在感光鼓311K上的墨粉(残留墨粉)由清洁器314K’清洁或除去。
在剩余的三种图像形成单元UY、UM和UC中也执行上述操作,使得分别在感光鼓311Y、311M和311C上形成墨粉影像。这些墨粉影像以叠加的方式连续地初次转印到已初次转印到中间转印带305上的黑色墨粉影像上。以这种方式,黑色、黄色、洋红色和蓝绿色墨粉影像以叠加的方式初次转印到中间转印带305上。顺便提及,在单色墨粉影像或2或3色墨粉影像的情况下,在中间转印带305上形成所选择的颜色墨粉影像。
在二次转印钳夹部分N,通过二次转印同时定影装置307将中间转印带305上的多种颜色墨粉影像共同地以热的方式二次转印到记录材料P上,并且同时,中间转印带305上的这些多种颜色墨粉影像被定影在记录材料P上。
图21是示出此实施例中所使用的中间转印带305的剖面的示意性视图。该带包括由抗热树脂形成的膜基层(基膜)305a。作为抗热树脂,例如可以使用诸如聚酯、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PTFE(聚四氟乙烯)、聚苯硫醚、聚酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚醚酮、液晶聚合物等的高抗热树脂,或诸如铝、镍等的金属片,或将它们与陶瓷、金属或玻璃进行组合的复合材料。
抗热表面层(高脱模层)305b的厚度例如为5μm,并且例如由与基层305a相似的诸如PET、PFA或PTFE的氟树脂,或氟橡胶或硅树脂或硅橡胶制成。
进一步地,更优选地,中间转印带305的整体体积电阻率Rv为105到1015Ω·m。
在所阐释的实施例中,在中间转印带305中,使用厚度为50μm的聚酰亚胺膜作为基层(基膜)305a,并且在基层的表面上涂覆厚度为5μm且具有通过在其中散布碳而获得的低阻抗的PFA层,以形成表面层(脱模层)305b。
接着,将说明二次转印同时定影装置307。二次转印同时定影装置307包括下加热辊302和上加热辊321。下加热辊302和上加热辊321中分别合并有加热器,并且下加热辊302和上加热辊321彼此相对,其间插入中间转印带305。通过此种配置,在中间转印带305和下加热辊302之间形成钳夹部分N。下加热辊302和上加热辊321用于对中间转印带305以及转印材料P加热和加压,其中,转印材料P以箭头Kp所示的方向与中间转印带305上的墨粉影像的定时同步地从记录介质片馈送部分(未示出)馈送到钳夹部分N,从而将多个颜色墨粉影像共同地二次转印并且同时定影到中间转印带305上。
图22是定影设备的控制系统的框图。控制电路部分(CPU)22用于基于从二次转印同时定影装置307的上加热辊321的温度检测装置42和从下加热辊302的温度检测装置42输入的温度检测信号来控制电源电路部分43和44,从而调节将要提供给合并到上加热辊321和下加热辊302中的加热器H1和H2的电功率,因而执行将上加热辊321和下加热辊302的温度调节到预定温度的温度调节。进一步地,控制电路部分22能够基于来自中间转印带305的传感器25的反馈信号检测中间转印带305的旋转位移量,并且能够控制中间转印带305的驱动装置M,以使中间转印带305以预定速度移动预定量。
(1)带校正序列
在所阐释的实施例中,由于中间转印带305缠绕第一到第三悬吊辊317a、317b和317c,如果将该设备放置多于预定时间,则产生由这些辊引起的弯卷。如果弯卷部分通过初次转印部分,将发生不良转印和/或发生不良图像,例如在弯曲部分中的转印无效。
为了应对这个问题,在所阐释的实施例中,图像形成设备在非运转的条件下连续地放置预定时间T之后,当再次使用该设备时,通过执行如下带校正序列快速消除由第一到第三悬吊辊317a、317b、317c产生的中间转印带305的弯卷,从而防止产生不良图像。
与第一实施例相似,当通过设备接通电源而启动图像形成设备时,如果定时器功能部分22A检测到如下事实:即,设备的前一操作完成时间和设备的新操作开始时间之间的设备连续停止时间超过预定时间T,则控制电路部分22在预多旋转处理中执行图23所示的带校正序列(停止类型)。如果连续停止时间比预定时间T短,则不执行带校正序列。
在图23所示的带校正序列中,当启动图像形成设备时,控制电路部分22使驱动装置M驱动中间转印带305,使得中间转印带305在一般方向上旋转,从而使中间转印带305在一般方向上以一般速度移动预定量,接着停止该带。进一步地,将功率提供给二次转印同时定影装置307的上加热辊321和下加热辊302的加热器H1和H2,以将钳夹部分N中的中间转印带部分加热加热并将其温度维持到大约180℃。
在这种情况下,中间转印带305的预定位移量对应于一个量,在该量过程中,开始带的位移移动时位于第一悬吊辊317a处、且包括辊317a产生的弯卷的带部分首先进入钳夹部分N。在此条件下,包括辊317a产生的弯卷、并且位于钳夹部分N中的带部分被加热大约8秒。结果,通过在钳夹部分N加热和加压而消除由辊317a产生的弯卷(熨斗效应)。
接着,控制电路部分22使驱动装置M驱动中间转印带305,使得中间转印带305在一般方向上旋转,从而使中间转印带305在一般方向上以一般速度移动预定量,接着停止该带。
在这种情况下,中间转印带305的预定位移量对应于一个量,在该量过程中,开始带的位移移动时位于第二悬吊辊317b处、且包括辊317b产生的弯卷的带部分首先进入钳夹部分N。在此条件下,包括辊317b产生的弯卷、并且位于钳夹部分N中的带部分被加热大约8秒。结果,通过在钳夹部分N中加热和加压而消除辊317b产生的弯卷。
接着,控制电路部分22使驱动装置M驱动中间转印带305,使得中间转印带305在一般方向上旋转,从而使中间转印带305在一般方向上以一般速度移动预定量,接着停止该带。
在这种情况下,中间转印带305的此预定位移量对应于一个量,在该量过程中,开始带的位移移动时位于第三悬吊辊317c处、且包括辊317c产生的弯卷的带部分首先进入钳夹部分N。在此条件下,包括辊317c产生的弯卷、并且位于钳夹部分N中的带部分被加热大约8秒。结果,通过在钳夹部分N中加热和加压而消除辊317c产生的弯卷。
接着,停止向二次转印同时定影装置307的上加热辊321和下加热辊302的加热器H1和H2提供的电源,并且带校正序列结束。
结果,通过在钳夹部分N中加热并且加压,消除了由第一到第三悬吊辊317a、317b和317c产生的中间转印带305的弯卷,从而防止由中间转印带305的弯卷引起的转印无效。
进一步地,也根据所阐释的实施例,在图2中,在完成图像形成设备的预多旋转处理并且临时建立待机条件之后,基于图像形成开始信号执行预旋转处理的情况下,如果待机时间超过预定时间T,则在此预旋转处理中也执行带校正序列。
顺便提及,在第一、第三和第四实施例中,也可以采用如第二实施例中所示的带减速类型的带校正序列,以代替带停止类型的带校正序列。进一步地,在第二实施例中,也可以采用如第一、第三和第四实施例中所示的带停止类型的带校正序列,以代替带减速类型的带校正序列。
根据上述实施例,借助于在钳夹部分中加热包括由设备的长期非运转条件产生的弯折痕迹或弯卷的带部分,或者借助于当这种带部分低速通过钳夹部分的同时加热这种带部分,可以通过熨斗效应快速消除这种弯折痕迹或弯卷,而不需要长时间空转,从而防止由带弯折痕迹或带弯卷引起的图像上的光泽不均匀和条纹。
Claims (7)
1.一种图像加热设备,包括:
环带,用于在钳夹处加热记录材料上的图像;
支撑装置,用于可旋转地支撑所述带;以及
钳夹形成装置,用于在所述带和所述钳夹形成装置之间形成钳夹;以及
加热装置,用于加热位于该钳夹中的所述带的一部分,
其中,所述设备可以在下述模式中操作:在由所述支撑装置支撑的所述带的一部分移动到钳夹中并且在其中停止的条件下,执行加热处理。
2.根据权利要求1的图像加热设备,其中,如果所述带的停止时间超过预定时间,则自动执行所述模式。
3.根据权利要求1的图像加热设备,其中,所述支撑装置包括用于在钳夹处支撑所述带的支撑元件。
4.根据权利要求3的图像加热设备,其中,所述钳夹形成装置用作所述加热装置。
5.根据权利要求1的图像加热设备,其中,所述支撑装置包括滑动元件,所述滑动元件能够随着所述带的移动而随所述带滑动,并且所述滑动元件用作所述加热装置。
6.根据权利要求1的图像加热设备,其中,所述带被设置成接触所述记录材料上的图像。
7.一种图像加热设备,包括:
环带,用于在钳夹处加热记录材料上的图像;
支撑装置,用于可旋转地支撑所述带;以及
钳夹形成装置,用于在所述带和所述钳夹形成装置之间形成钳夹;以及
加热装置,用于加热位于钳夹中的所述带的一部分,
其中,所述设备可以在下述模式中操作:通过在钳夹中加热由所述支撑装置使得其变形的所述带的一部分而校正所述带的变形。
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