[发明专利]激光定影设备及设置有激光定影设备的图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及诸如复印机、打印机、或传真装置的电子照相系统的图像形成设备，尤其涉及通过激光束照射单元对形成在纸张上的非定影的图像进行定影的激光定影设备，以及设置有该激光定影设备的图像形成设备。

背景技术

诸如打印机的电子照相系统的图像形成设备具有通过热定影将形成到纸张状打印介质(在下文中仅被称为纸张，其中代表性的实施例是打印纸张)上的墨粉图像定影到纸张上的定影设备。包括定影辊和压力辊的辊对系统的定影设备已经被认为是上述定影设备的一个示例(例如，参见日本未审查专利公布第11-38802号)。

定影辊是具有形成在中空核心的表面上的弹性层的辊部件，其中该中空核心由诸如铝的金属构成。一般，将卤素灯布置在核心中作为热源。温度控制装置基于从设置在定影辊的表面上的温度传感器输出的信号来接通或切断卤素灯，从而将定影辊的表面上的温度控制为目标温度。

压力辊是具有由硅橡胶构成的耐热弹性层的辊部件，其中将硅橡胶形成在核心的外围表面上作为覆盖层。压力辊与定影辊的外围表面加压接触，由此由于耐热弹性层的弹性变形而在定影辊与压力辊之间形成辊隙区域。

在上述配置中，定影设备在定影辊与压力辊之间的辊隙区域处夹住其上形成有非定影的墨粉图像的纸张。由于这些辊的旋转，纸张被传送，以及通过来自定影辊的外围表面的热对纸张上的图像进行定影以将其定影到纸张上。

但是，在传统的辊对系统的定影设备中，早晨紧接在接通电源之后，定影辊和压力辊处于室温。为了执行定影操作，定影辊的表面温度必须增加到预定温度。所以，需要加热时间。在未执行复印操作的待机状态中，必须将辊的表面保持为预定温度。因此，即使当未执行复印操作时，也必须始终对辊进行加热，其消耗用于热保持的能量。

考虑到这个，已经提出了采用激光能的定影设备，将其作为有效地仅对墨粉进行定影而不会消耗不必要的能量的系统(例如，参见日本未审查专利公布第7-191560号)。

日本未审查专利公布第7-191560号中描述的设备为了加热墨粉而使用多个激光器，由此提高了仅通过单个微弱的激光器是不足的定影性能。该公布描述：由于该配置，可使用具有低输出的、便宜的激光器，从而可简化整个设备。

另一方面，已经提出了包括这样的单元的设备：该单元为了减少用于定影的热量，通过采用来自定影操作期间被加热的纸张的废热，来预先加热未加热的记录介质(例如，参见日本未审查专利公布第2004-20824号)。该设备还包括冷却单元，其从已经通过了定影部的记录介质中得到热。该设备还包括热传导单元，其通过热管和带子将由冷却单元得到的热传导给布置在定影部之前的记录介质传送带。记录介质传送带预先加热尚未经受定影操作、并且其上转印有墨粉图像的记录介质。热管用于以小的温差来传导大量的热(例如，参见Takahiro Tanaka、Hiroshi Monura、和Yasushige Ujiie的“Operating Characteristics of the Self-Exciting-Mode-Oscillating-Flow-Heat-Pipe”，2004年10月29日，在Nihon University，college of Industrial Technology，Research Institute of Industrial Technology的“37^th Academic Lecture of College of Industrial Technology”上)。

但是，在日本未审查专利公布第7-191560号描述的技术中，激光装置的光能转换效率低，即可被光学地输出为激光的电能相对于施加到激光装置的电能的比率低。一般使用的激光装置具有50％或更少的光转换效率。具体地，相对于所施加的电能，50％或更多的电能是转换损失。上述转换损失变成从激光光源生成的热。所以，需要用于冷却所生成的热的冷却单元。例如，需要利用诸如风扇的用于吹风的单元来冷却散热片的单元，其中该散热片设置在光源的热生成部分。可替选地，需要用于利用水循环设备来冷却散热片的单元，例如水冷却机构。由于为了操作冷却单元而独自地需要电能，导致总的能量转换效率变得低于单个激光装置的光能转换率。总的能量转换效率是可执行光照射的能量相对于为操作激光器所需的总的施加的电能的比率，其中总的施加的电能包括施加到激光装置的电能和为冷却而施加的电能。