專利名稱：圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如激光打印機、傳真機或復印機的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法，其通過最小化圖像形成裝置的熔融單元的熔融輥的表面溫度變化，提供圖像在諸如紙張的記錄介質(zhì)上的穩(wěn)定熔融。
背景技術(shù)：
諸如復印機或者激光打印機的一般電子照相圖像形成裝置通過一系列處理，在諸如紙張的記錄介質(zhì)上打印圖像。這些處理包括充電處理，其通過旋轉(zhuǎn)靠近光敏鼓的靜電充電輥，用預定的電勢充電光敏鼓的表面。其它處理為曝光處理，其從激光掃描單元(LSU)向光敏鼓的表面上照射激光光束，從而形成所需的靜電潛象；以及顯影處理，其通過使用色粉將光敏鼓上的潛象顯影為可見的色粉圖像。還有一個處理為傳送處理，其通過向光敏鼓施加預定的傳送電壓，將光敏鼓的色粉圖像傳送到經(jīng)過光敏鼓的紙張上和以預定壓力接觸光敏鼓的傳送輥上。另一個處理是熔融處理，其通過包括熔融輥的熔融單元加熱紙張而將色粉圖像熔融到紙張上。
對于熔融處理，通常使用諸如鹵素燈的加熱器，該加熱器安裝在熔融輥和/或熔融輔助輥內(nèi)部。因此，熔融輥的表面由來自加熱器的輻射熱加熱到預定的溫度。參照圖1，描述了傳統(tǒng)圖像形成裝置的電子照相部分的熔融系統(tǒng)10。傳統(tǒng)的熔融系統(tǒng)10通常包括筒狀熔融輥11和大致安裝在熔融輥11的內(nèi)部中心處的鹵素燈12。鹵素燈12從熔融輥11的內(nèi)部生成熱，并因此熔融輥11由來自鹵素燈12的輻射熱加熱。
熔融輔助輥13安裝在熔融輥11的下部。如圖3所示，熔融輔助輥13由彈簧設(shè)備13a彈性地支撐，以促進通過熔融輥11和熔融輔助輥13之間的紙張14朝向熔融輥11。
因此，當紙張14通過熔融輥11和熔融輔助輥13時，紙張14上形成的色粉圖像14a被壓力和熱量加壓并加熱。結(jié)果，色粉圖像14a通過從熔融輥11和熔融輔助輥13施加的熱量和壓力而被熔化到紙張14上。
熔融輥11具有熱敏電阻15，用于以電信號的形式檢測熔融輥11的表面溫度；恒溫開關(guān)16，用于當熔融輥11的表面溫度超過預定門限時，切斷鹵素燈12的電源；以及諸如可控硅的電源開關(guān)部件19(圖1)，用于根據(jù)從控制器20接收的信號，切換至鹵素燈12的AC電源18的供電。
熱敏電阻15檢測并將熔融輥11的表面溫度發(fā)送給控制器20，控制器20通過比較檢測的溫度和預定的參照溫度，通過電源開關(guān)部件19控制至鹵素燈12的供電，從而將熔融輥11的表面溫度控制為適于將圖像熔融到紙張40上的特定溫度。
控制器20通常使用以下溫度控制處理，包括初始加熱階段，其中熔融輥11的表面被加熱到打印準備溫度(諸如165℃)；以及打印準備階段，其中圖像形成裝置等待打印命令，同時將熔融輥11的表面溫度保持在打印準備溫度。該溫度控制處理還包括打印階段，其中隨著打印命令的輸入，考慮到熔融操作中的熱量損失，保持熔融輥11的表面溫度高于所述打印準備溫度。
參照圖4，在溫度控制的每個階段，控制器20控制至鹵素燈12的電源接通或關(guān)斷，以將熔融輥11的表面溫度保持在預定的溫度范圍內(nèi)。
控制器20的接通/關(guān)斷控制確定當前時間‘t’是否已經(jīng)超過預定的溫度控制周期‘t0’(S1)。如果如此，則控制器20讀取通過熱敏電阻15檢測的熔融輥11的表面溫度‘T’，并且在操作(S2)中比較讀取的溫度‘T’和預定的目標溫度‘Tt’。如果表面溫度‘T’低于預定的目標溫度‘Tt’，則從AC電源18向鹵素燈12供電，以開啟鹵素燈12(S3)，以及如果表面溫度‘T’高于預定的目標溫度‘Tt’，則切斷來自AC電源18的供電以關(guān)閉鹵素燈12(S4)。
恒溫開關(guān)16作為防止過熱單元進行操作，用于當通過熱敏電阻15和控制器20的溫度控制出故障時，保護相鄰部件和熔融輥11不受不期望的溫度變化的影響。
由于傳統(tǒng)熔融系統(tǒng)10通過開/關(guān)控制來控制鹵素燈12，所以熔融輥11的表面溫度被控制為打印準備溫度或打印溫度，而不考慮特定環(huán)境和條件。這種方法在初始打印階段(S1)將熔融輥11的表面溫度迅速提高到打印準備溫度。然而，在達到打印準備溫度之后，熔融輥11的表面溫度變化較大，并且會產(chǎn)生諸如過沖(overshoot)的問題。另外，至鹵素燈12的供電沒有優(yōu)化，并且因此增加了功耗。
當熔融輥11的表面溫度變化較大時，無法以穩(wěn)定的方式控制打印溫度。結(jié)果，紙張上的圖像熔融變得不穩(wěn)定。
圖5示出試圖克服以上問題的各個溫度控制階段中的正比積分導數(shù)(PID，proportional integral derivative)控制。該PID控制通過控制至鹵素燈12的電源，將熔融輥11的表面溫度保持在預定的溫度范圍內(nèi)。
在該PID控制中，控制器20確定當前時間‘t’是否已經(jīng)超過預定的溫度控制周期‘t0’(S1’)。如果如此，則控制器讀取通過熱敏電阻15檢測的熔融輥11的表面溫度‘T’，并且比較讀取的溫度‘T’和預定的目標溫度‘Tt’(S2’)。如果檢測的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’，則控制器20根據(jù)下面的公式(1)計算燈的“開啟時間”(ON-time)。在操作S3’中，控制器通過從AC電源18向鹵素燈12供電(S4’與S5’)而開啟鹵素燈12。如果檢測的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’，則控制器關(guān)閉鹵素燈12(S6’)。
On time(ms)＝t0xα0x(Tt-T)/100 (1)其中，α0是比例系數(shù)。
當考慮到具有很少過沖的穩(wěn)定溫度控制時，與開/關(guān)控制相比，PID控制是有利的。然而，根據(jù)PID控制，溫度控制周期‘t0’必須較短。
同時，傳統(tǒng)熔融系統(tǒng)10的熔融輥11通常形成為鋁筒，該鋁筒具有圍繞外表面形成的較低導熱性的橡膠層11a。
當紙張14通過時，橡膠層11a保持熔融輥11和熔融輔助輥13之間的均勻接觸區(qū)域(所謂的“夾緊區(qū)域”(nip area))，從而給予足夠的時間將熱量傳送至紙張14。另外，橡膠層11a保持從鹵素燈12提供的熱量，從而當紙張14通過時，防止熔融輥11的表面溫度驟然下降。然而，由于其低導熱性，熔融輥11的橡膠層11a需要較多時間用于來自鹵素燈12的熱傳送。
為了更詳細地描述以上情況，圖6示出在啟動鹵素燈12后測量的隨時間變化的熔融輥11的溫度分布的一個例子。如圖6所示，溫度沿鋁筒的整個厚度變化不大，但是朝向橡膠層11a所在的外表面，由于低導熱性，溫度下降。
更具體地講，在開啟鹵素燈12之后大致90秒，熔融輥11的鋁筒的溫度停留于大約230℃。此時，橡膠層11a具有大約180℃的溫度，該溫度比鋁筒的溫度低50℃。因此，如果當熔融輥11的橡膠層11a的表面溫度達到熔融溫度(例如180℃)時關(guān)閉鹵素燈12，則由于鋁筒的溫度(其已經(jīng)被加熱到230℃)，橡膠層11a的表面溫度將升高超過熔融溫度。相反，如果當熔融輥11的橡膠層的表面溫度(其由于熔融輥11的鋁筒的熱量而進一步升高超過熔融溫度)被冷卻到熔融溫度以下時開啟鹵素燈12，則橡膠層11a的表面溫度持續(xù)下降，直至施加到熔融輥11的鋁筒的熱量被傳導至橡膠層11a的表面。
如上所述，盡管具有橡膠層11a的熔融輥11由于橡膠層11a的低導熱性而不經(jīng)受溫度突變，但是由于橡膠層11a和鋁筒之間傳導性的較大差異，當頻繁地開關(guān)或者長時間驅(qū)動鹵素燈12時，它們之間的溫度差異增大。
另外，考慮到當紙張被送入熔融系統(tǒng)10的熔融輥11時，紙張吸收熔融輥11的表面的熱量，鋁筒和橡膠層11a之間的溫度差異被增大。
隨著鋁筒和橡膠層11a之間的溫度差異增加，熔融輥11的表面溫度的變化增加，從而引起過沖現(xiàn)象。結(jié)果，不能穩(wěn)定地控制熔融溫度，并且圖像被不穩(wěn)定地熔融到紙張上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個方面是，解決與傳統(tǒng)配置相關(guān)的以上缺點和/或其它問題。
本發(fā)明的另一方面是，提供一種圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法，通過最小化熔融輥的表面溫度變化而能夠穩(wěn)定地控制熔融輥的表面溫度，并且還能夠優(yōu)化至加熱器的供電。
本發(fā)明的另一方面是，提供一種圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法，尤其當在打印操作期間等待下一次打印或者等待下一次數(shù)據(jù)傳送相對較長時間時，能夠防止低溫熔融問題。
本發(fā)明的另一方面是，提供一種圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法，其能夠優(yōu)化至加熱器的供電，同時通過根據(jù)相對較長的溫度控制周期控制熔融輥的表面溫度，減少熔融輥的表面上的溫度不規(guī)則性。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點的一部分將在以下描述中列出，一部分將從以下描述中變得顯而易見，或者可以通過本發(fā)明的實踐得知。
本發(fā)明的以上和/或其它方面通過提供一種用于圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)而實現(xiàn)，包括包括熔融輥和安裝在熔融輥內(nèi)用于加熱熔融輥的加熱器的熔融單元；以及熔融溫度控制單元。該熔融溫度控制單元包括傳感器單元，用于感測熔融輥的表面溫度‘T’；供電單元，用于向加熱器供電；以及包括用于計時的定時器的控制器；以及存儲器，在其中存儲熔融輥表面的預設(shè)目標溫度‘Tt’、用于確定加熱器的開關(guān)時間的預設(shè)溫度控制周期‘t0’、供電單元向加熱器供電的預設(shè)最大供電時間‘Max ON-time’和最小供電時間‘MinON-time’、以及供電單元可以切斷至加熱器的供電的最小斷電時間‘MinOFF-time’，以根據(jù)目標溫度‘Tt’、溫度控制周期‘t0’、‘Max ON-time’、‘MinON-time’或‘Min OFF-time’，通過控制至加熱器的供電來控制熔融輥的表面溫度‘T’。
在熔融輥的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之前，控制器在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)根據(jù)‘Max ON-time’和‘Min OFF-time’，控制加熱器開啟和關(guān)閉，并且在熔融輥的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后，控制器在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)根據(jù)‘Min ON-time’，控制加熱器開啟和關(guān)閉。
‘Min ON-time’可以被設(shè)置為相應(yīng)于每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)供電單元必須供電的加熱器供電時間或者更短，或者被設(shè)置為相應(yīng)于較長的周期(例如，‘Min ON-time’和‘Min OFF-time’之和)，以將熔融輥加熱至目標溫度‘Tt’，然后在各種條件下保持目標溫度‘Tt’。根據(jù)特定時間周期，在‘MinON-time’期間向加熱器供電，因此可以穩(wěn)定地保持鋁筒和橡膠層之間的溫度。
可替換地，‘Min ON-time’可以被設(shè)置為補償送紙周期期間的溫度下降所需的供電單元的加熱器供電時間或者更短，其中送紙周期被設(shè)置為長于溫度控制周期‘t0’。
溫度控制周期‘t0’被設(shè)置為相應(yīng)于‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個，或者比‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’兩者都小的值。具體地，溫度控制周期‘t0’可被設(shè)置為‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’的公約數(shù)；送紙周期和‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個、或者比‘MinOFF-time’和‘Min ON-time’兩者都小的值的約數(shù)；或者‘Min OFF-time’、‘MinON-time’和送紙周期的公約數(shù)。如果溫度控制周期‘t0’太小，則可以適當?shù)卣{(diào)整‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’以將溫度控制周期‘t0’變?yōu)檫m當?shù)闹怠?br> 在表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后并且當表面溫度‘T’超過預設(shè)溫度極限‘T_lim’時，控制器控制加熱器關(guān)閉，而不考慮‘Min ON-time’。
‘Min OFF-time’確保在加熱器加電之后有一定的時間，在這期間，來自加熱器的熱量達到熔融輥的表面，并且影響其表面溫度‘T’?！甅in OFF-time’被設(shè)置為從向加熱器供電至表面溫度‘T’開始升高時或者該時間內(nèi)的持續(xù)時間。
如果送紙周期短于從向加熱器供電到表面溫度‘T’開始升高的大致時間的持續(xù)時間，則將‘Min OFF-time’設(shè)置為相應(yīng)于送紙周期或者更短。
‘Max ON-time’的功能在于使得在加電之后，當經(jīng)過一定時間周期后，即使熔融輥的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’，也切斷至加熱器的供電。當在‘Min OFF-time’之后熔融輥的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時，恢復供電。通過這樣做，可以最小化鋁筒和熔融輥的表面溫度‘T’之間的溫度差異，因此可以避免當達到熔融輥的表面溫度‘T’時出現(xiàn)過沖現(xiàn)象的可能性。根據(jù)向加熱器供電一次所希望的升溫來確定‘Max ON-time’。例如，如果所希望的升溫為15℃，并且升溫到15℃需要10秒，則‘Max ON-time’將為10秒。
可替換地，熔融系統(tǒng)的存儲器還可在其中存儲至少一個‘Max OFF-time’，在其間至加熱器的供電可被切斷一次?！甅ax OFF-time’防止當在一定時間周期不向加熱器供電時鋁筒的溫度下降至大大低于表面溫度‘T’。如果使用了‘Max OFF-time’，則在表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后，控制器在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)根據(jù)‘Min ON-time’和‘Max OFF-time’，開啟或關(guān)閉加熱器。當表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’并且超過預設(shè)的溫度極限‘T_lim’時，控制器控制加熱器關(guān)閉，而不考慮‘Min ON-time’和‘Max OFF-time’。
控制器還可以根據(jù)多個控制處理來控制表面溫度‘T’，其中每個控制處理使用下面至少五個值溫度控制周期‘t0’、目標溫度‘Tt’、‘Max ON-time’、‘Min ON-time’、‘Min OFF-time’和‘Max OFF-time’。
本發(fā)明的上述和/或其它方面也可以通過提供一種用于包括熔融輥和加熱熔融輥的加熱器的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法而實現(xiàn)，該方法包括下列操作根據(jù)溫度控制周期‘t0’檢測熔融輥的表面溫度‘T’；比較表面溫度‘T’和預設(shè)的目標溫度‘Tt’；以及根據(jù)最大供電時間‘Max ON-time’、最小斷電時間‘Min OFF-time’或者最小供電時間‘Min ON-time’，依照上述比較開啟和關(guān)閉加熱器。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述開啟和關(guān)閉加熱器的操作包括當表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時，根據(jù)‘Max ON-time’和‘Min OFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器；以及當表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’時，根據(jù)‘Min ON-time’開啟和關(guān)閉加熱器。
根據(jù)‘Max ON-time’和‘Min OFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器的操作可以包括比較加熱器供電時間和‘Max ON-time’；當加熱器供電時間超過‘MaxON-time’時，關(guān)閉加熱器；比較加熱器斷電時間和‘Min OFF-time’；以及當加熱器斷電時間未超過‘Min OFF-time’時，切斷加熱器的供電。
根據(jù)‘Min ON-time’開啟和關(guān)閉加熱器的操作可以包括比較加熱器供電時間和‘Min ON-time’；以及當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time’時，向加熱器供電。
‘Min ON-time’可以被設(shè)置為相應(yīng)于在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)應(yīng)當供電的加熱器供電時間或者更短，或者被設(shè)置為相應(yīng)于更長的周期(例如，‘MinON-time’和‘Min OFF-time’之和)以保持目標溫度‘Tt’。
‘Min ON-time’可以被設(shè)置為補償送紙期間的溫度下降所需的加熱器供電時間或者更短，其中送紙周期被設(shè)置為長于溫度控制周期‘t0’。
溫度控制周期‘t0’可以被設(shè)置為‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個，或者比‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’兩者都小的值。具體地，溫度控制周期‘t0’可以被設(shè)置為‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’的公約數(shù)；送紙周期和‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個、或者比‘MinOFF-time’和‘Min ON-time’兩者都小的值的約數(shù)；或者‘Min OFF-time’、‘MinON-time’和送紙周期的公約數(shù)。
當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time’時向加熱器供電的操作可以包括確定熔融輥的表面溫度‘T’是否超過預設(shè)的溫度極限‘T_lim’；以及當表面溫度‘T’超過‘T_lim’時，即使未過‘Min ON-time’也切斷至加熱器的供電。
根據(jù)‘Min ON-time’開啟和關(guān)閉加熱器的操作可以包括比較加熱器供電時間和‘Min ON-time’；當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time’時，向加熱器供電；當加熱器供電時間超過‘Min ON-time’時，比較加熱器斷電時間和預定的最大斷電時間‘Max OFF-time’；以及當加熱器斷電時間超過‘MaxOFF-time’時，向加熱器供電。
當加熱器斷電時間超過‘Max OFF-time’時向加熱器供電的操作可以包括比較熔融輥的表面溫度‘T’和預設(shè)的溫度極限‘T_lim’；以及當表面溫度‘T’超過‘T_lim’時，切斷至加熱器的供電。
熔融輥可以包括表面上的一定厚度的橡膠層，使得在供電單元向加熱器供電之后經(jīng)過一定時間時，表面溫度‘T’增加。‘Min OFF-time’可以被設(shè)置為一個值，并且該設(shè)置的值相應(yīng)于從向加熱器供電到表面溫度‘T’開始升高時或者該時間內(nèi)的時間。另外，當送紙周期短于開啟加熱器和表面溫度‘T’增加之間的持續(xù)時間時，‘Min OFF-time’相應(yīng)于送紙周期或者更短。
本發(fā)明的以上和/或其它方面通過提供一種用于包括熔融輥和加熱熔融輥的加熱器的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法而實現(xiàn)，該方法包括下列操作將熔融輥的表面溫度‘T’升高到預設(shè)的目標溫度‘Tt’；將表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’，其中，將表面溫度‘T’升高到目標溫度‘Tt’的操作包括根據(jù)第一溫度控制周期‘t01’檢測表面溫度‘T’；比較檢測的表面溫度‘T’和等于或高于目標溫度‘Tt’的第一溫度‘T1’；當檢測的表面溫度‘T’低于第一溫度‘T1’時，根據(jù)第一最大供電時間‘Max ON-time1’和第一最小斷電時間‘Min OFF-time1’開啟和關(guān)閉加熱器；以及當檢測的表面溫度‘T’高于第一溫度‘T1’時，根據(jù)第一最小供電時間‘Min ON-time1’開啟和關(guān)閉加熱器，并且將表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’。
根據(jù)‘Max ON-time1’和‘Min OFF-time1’開啟和關(guān)閉加熱器的操作包括比較加熱器供電時間和‘Max ON-time1’；當加熱器供電時間超過‘MaxON-time1’時，關(guān)閉加熱器；比較加熱器斷電時間和‘Min OFF-time1’；以及當加熱器斷電時間未超過‘Min OFF-time1’時，切斷至加熱器的供電。
根據(jù)‘Min ON-time1’開啟和關(guān)閉加熱器的操作可以包括比較加熱器供電時間和‘Min ON-time1’；以及當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time1’時，向加熱器供電。
當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time1’時向加熱器供電的操作可以進一步包括確定熔融輥的表面溫度‘T’是否超過預設(shè)的溫度極限‘T_lim’；以及如果表面溫度‘T’超過‘T_lim’，則切斷至加熱器的供電，而不考慮是否經(jīng)過了‘Min ON-time1’。
將表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’的操作可以包括根據(jù)第二溫度控制周期‘t02’檢測表面溫度‘T’；比較檢測的表面溫度‘T’和目標溫度‘Tt’；當表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時，根據(jù)第二最大供電時間‘Max ON-time2’和第二最小斷電時間‘Min OFF-time2’，開啟和關(guān)閉加熱器；以及當熔融輥的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’時，根據(jù)第二最小供電時間‘Min ON-time2’，開啟和關(guān)閉加熱器。
根據(jù)‘Max ON-time2’和‘Min OFF-time2’開啟和關(guān)閉加熱器的操作可以包括比較加熱器供電時間和‘Max ON-time2’；當加熱器供電時間超過‘MaxON-time2’時，關(guān)閉加熱器；比較加熱器斷電時間和‘Min OFF-time2’；以及當加熱器斷電時間未超過‘Min OFF-time2’時，切斷至加熱器的供電。
根據(jù)‘Max ON-time2’開啟和關(guān)閉加熱器的操作可以包括比較加熱器供電時間和‘Min ON-time2’；以及當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time2’時，向加熱器供電。
當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time2’時向加熱器供電的操作可以包括確定表面溫度‘T’是否超過溫度極限‘T_lim’；以及如果表面溫度‘T’超過‘T_lim’，則切斷至加熱器的供電，而不考慮是否經(jīng)過了‘Min ON-time2’。
‘Min ON-time2’可以相應(yīng)于在每個第二溫度控制周期‘T02’內(nèi)應(yīng)當供電的加熱器供電時間或者更短，或者更長的周期(例如‘Min ON-time2’和‘MinOFF-time2’之和)，以在各種環(huán)境下保持目標溫度‘Tt’。
可替換地，如果送紙周期長于第二溫度控制周期‘t02’，則‘Min ON-time2’可被設(shè)置為補償在送紙期間的溫度下降所需的加熱器供電時間或者更短。
‘Min ON-time1’可以和‘Min ON-time2’彼此相同。
可替換地，根據(jù)‘Min ON-time2’開啟和關(guān)閉加熱器的操作可以包括比較加熱器供電時間和‘Min ON-time2’；當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time2’時，持續(xù)向加熱器供電；當加熱器供電時間超過‘Min ON-time2’時，比較加熱器斷電時間和最大斷電時間‘Max OFF-time’；以及當加熱器斷電時間超過‘Max OFF-time2’時，向加熱器供電。
當加熱器斷電時間超過‘Max OFF-time’時向加熱器供電的操作進一步包括比較熔融輥的表面溫度‘T’和溫度極限‘T_lim’；以及當表面溫度‘T’超過‘T_lim’時，切斷至加熱器的供電。


通過參照附圖的以下描述將容易理解本發(fā)明的以上和/或其它方面與優(yōu)點，其中圖1為電子照相圖像形成裝置的傳統(tǒng)熔融系統(tǒng)的示意圖；圖2為圖1的熔融系統(tǒng)的熔融輥和加熱器的剖面圖；圖3為示出圖1的熔融系統(tǒng)的熔融處理的一個例子的側(cè)視圖；圖4為示出圖1的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法的示范性處理的流程圖；圖5為示出用于圖1的熔融系統(tǒng)的另一溫度控制方法的示范性處理的流程圖；圖6為示出用于圖1熔融系統(tǒng)的其上形成橡膠層的傳統(tǒng)熔融輥每小時的溫度分布的例子的圖示；圖7為根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的示意圖；圖8為示出圖7的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法的示范性處理的流程圖；圖9為示出根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法的示范性處理的流程圖；圖10為示出熔融輥的表面溫度‘T’和加熱器的驅(qū)動控制信號之間的關(guān)系的圖示，其中，從將圖9所示的根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的溫度控制方法應(yīng)用到彩色打印機的實驗，獲得表面溫度‘T’和驅(qū)動控制信號；圖11為根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的示意圖；圖12為示出圖11的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法的示范性處理的流程圖；以及圖13為示出根據(jù)發(fā)明第四實施方式的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法的示范性處理的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將仔細參照本發(fā)明的實施方式，其實例在附圖中顯示，其中相同的標號指相同的元件。以下將描述這些實施方式以通過參照附圖來解釋本發(fā)明。
實施方式1圖7示出根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的熔融系統(tǒng)100，其主要應(yīng)用于諸如激光打印機、復印機或傳真機的電子照相圖像形成裝置。
該熔融系統(tǒng)100包括熔融單元101和熔融溫度控制單元102。熔融單元101具有熔融輥111，用于利用熱量和壓力將色粉圖像熔融到紙張(未顯示)上。熔融溫度控制單元102根據(jù)各種變量控制加熱器112的驅(qū)動。這些變量包括預定的目標表面溫度‘Tt’，諸如大致165℃的打印準備溫度或者大致180℃的打印溫度，以在熔融處理中加熱熔融輥111的表面；預定溫度控制周期‘t0’，用于確定是否開啟或關(guān)閉加熱器112；AC電源118向加熱器112供電的最大供電時間‘Max ON-time’和最小供電時間‘Min ON-time’；以及AC電源118可以切斷至加熱器112的供電的最小斷電時間‘Min OFF-time’和最大斷電時間‘Max OFF-time’。
熔融單元101包括熔融輥111，其包括鋁筒體和纏繞鋁筒體的橡膠帶或橡膠層111a；熔融輔助輥113，其被安裝用于從下方對熔融輥111施加預定的壓力；以及諸如鹵素燈的加熱器112，其安裝在熔融輥111的中心，并且生成熔融熱以將色粉圖像固定到紙張上。為了確保提供足夠的熔融熱并且紙張停留在熔融輥111上足夠長的時間，熔融輥111可以由鋁質(zhì)柱狀輥構(gòu)成，該輥圍繞有預定厚度的橡膠層111a，在該橡膠層111a的表面上形成有TEFLONTM(特弗瓏)(或其它不粘)涂層或TEFLON套管?？商鎿Q地，熔融輥111的構(gòu)造可以包括用TEFLON套管處理或者用TEFLON涂覆的鋁筒。盡管在本實施方式中示出熔融輔助輥113沒有加熱器，可以理解當需要時其可以采用加熱器。
熔融溫度控制單元102包括傳感器單元114，具有配備用于熔融輥111并用于檢測熔融輥111的表面溫度‘T’的熱敏電阻115，以及恒溫開關(guān)116，用于當熔融輥111的表面溫度‘T’超過給定門限時切斷至加熱器112的電源。熔融溫度控制單元102還包括用于向加熱器112供電的AC電源118；諸如可控硅的電源切換單元119，用于切換至加熱器112的AC電源118；以及控制器120，用于控制傳感器單元114和電源切換單元119。
熔融單元101和熔融溫度控制單元102，不包括控制器120，具有與參照圖1、2、3描述的熔融系統(tǒng)10類似的結(jié)構(gòu)與處理。因此將省略其進一步描述。
控制器120包括用于計時的定時器130和存儲器125，存儲器125用于存儲諸如目標表面溫度‘Tt’、溫度控制周期‘t0’、最大供電時間‘MaxON-time’、最小供電時間‘Min ON-time’和最小斷電時間‘Min OFF-time’的信息。
控制器120進行如下控制在由傳感器單元114的熱敏電阻115檢測的熔融輥111的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之前，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Max ON-time’和‘Min OFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器112，并且在熔融輥111的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Min ON-time’開啟和關(guān)閉加熱器112。
為了對其詳細描述，如果當熔融輥111的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時至加熱器112的供電周期超過‘Max ON-time’，不向加熱器112供電，而是將至加熱器112的供電切斷‘Min OFF-time’。
因此，即使當熔融輥111的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時，也不是持續(xù)地驅(qū)動加熱器112，而是根據(jù)‘Max ON-time’或‘Min OFF-time’有選擇地開關(guān)。結(jié)果，鋁筒和橡膠層111a之間的溫度差異被限制不超過極限。
通過下列操作來確定‘Max ON-time’檢測熔融輥111的表面溫度‘T’的每單位時間的升溫速度，并且基于每單位時間的升溫速度，計算相應(yīng)于用AC電源118的一次供電增加熔融輥111的表面溫度‘T’所需的溫度值的時間周期。更具體地，基于通過測量每特定時間單位的升溫而獲得的升溫速度來確定‘Max ON-time’。例如，如果熔融輥111的溫度應(yīng)該增加15℃，并且需要大約10秒的供電以將溫度增加15℃，則‘Max ON-time’為10秒。然而，如果溫度控制周期‘t0’為0.9秒，則‘Max ON-time’為9.9秒，其相應(yīng)于溫度控制周期‘t0’的倍數(shù)。
‘Min OFF-time’為當向加熱器112供電時和當熔融輥111的表面溫度‘T’(即橡膠層111a的表面溫度)開始增加時之間的時間間隔。
當熔融輥111的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’并且AC電源118至加熱器112的供電未超過‘Min ON-time’時，繼續(xù)向加熱器112供電相應(yīng)于‘MinON-time’的持續(xù)時間。
設(shè)置‘Min ON-time’包括以下時間在該時間內(nèi)，在每個特定周期(例如每個溫度控制周期‘t0’)內(nèi)，應(yīng)當向加熱器112供電，使得在達到目標溫度‘Tt’之后熔融輥111的表面溫度‘T’可以保持該溫度。
因此，將‘Min ON-time’設(shè)置為在每個溫度控制周期‘t0’或者更長的周期(例如，相應(yīng)于最小供電時間‘Min ON-time’和最小斷電時間‘Min OFF-time’之和的每個間隔)內(nèi)，將表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’所需的AC電源118的供電時間或者更低。
可替換地，可以將‘Min ON-time’設(shè)置為AC電源118的加熱器供電時間或者更短的時間周期，以便補償在送紙周期(其一般長于溫度控制周期‘t0’)期間的溫度下降。
‘Min OFF-time’補償加熱器112的熱量(在供電至加熱器112之后)到達熔融輥111的表面從而影響熔融輥111的表面溫度‘T’的時間。因此，將‘MinOFF-time’設(shè)置為當AC電源118開始向加熱器112供電的時間和表面溫度‘T’開始上升的大致時間或該時間內(nèi)的時間之間的時間間隔。
可以將‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個，或者均小于‘MinOFF-time’和‘Min ON-time’的值設(shè)置為溫度控制周期‘t0’，以避免溫度控制周期‘t0’之間的失控周期。具體地，可以將溫度控制周期‘t0’設(shè)置為‘MinOFF-time’和‘Min ON-time’的公約數(shù)；送紙周期和‘Min OFF-time’或‘MinON-time’中較小的一個、或者均小于‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’的值的約數(shù)；或者‘Min OFF-time’、‘Min ON-time’和送紙周期的公約數(shù)。
當熔融輥111的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’時，控制器120根據(jù)‘Min ON-time’控制加熱器112開啟，并且在這個過程中，當熔融輥111的表面溫度‘T’超過預定的溫度極限‘T_lim’(例如195℃)時，控制器120可以控制加熱器112關(guān)閉，而不考慮‘Min ON-time’。
在根據(jù)本發(fā)明第一示范性實施方式的熔融系統(tǒng)100中，當熔融輥111的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘MaxON-time’和‘Min OFF-time’有選擇地開啟和關(guān)閉加熱器112，從而將鋁筒和橡膠層111a之間的溫度差異限制在小于預定水平，并且溫度可以迅速地達到最佳打印溫度。另外，當熔融輥111的表面溫度‘T’在目標溫度‘Tt’附近或者高于目標溫度時，由于在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)根據(jù)‘Min ON-time’和‘T_lim’有選擇地開啟和關(guān)閉加熱器112，所以將鋁筒和橡膠層111a之間的溫度差異限制在預定限制以下并且可以將溫度保持在目標溫度‘Tt’。
利用根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的熔融系統(tǒng)100，鋁筒和橡膠層111a之間的溫度差異被限制在預定水平以下。結(jié)果，防止了發(fā)生過沖的可能性，并且保持了熔融輥111的表面溫度‘T’。換言之，熔融輥111的表面溫度‘T’被控制穩(wěn)定，并且至加熱器112的供電最優(yōu)。
以下將參照圖8詳細地描述根據(jù)本發(fā)明第一實施方式構(gòu)造的用于圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)100的溫度控制方法。
首先參照圖8，當向熔融系統(tǒng)100供電時，控制器120確定通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’是否超過溫度控制周期‘t0’，并因此確定其是否為存儲在存儲器125中的溫度控制周期‘t0’(S10)。
如果作為S10中的確定結(jié)果其為溫度控制周期‘t0’，則控制器120將當前時間‘t’清除為‘0’，并且重新開始時間計數(shù)(S20)。接著，控制器通過傳感器單元114的熱敏電阻115測量熔融輥111的表面溫度‘T’，以確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于目標溫度‘Tt’(例如，本實施方式中的打印溫度大約180℃)(S30)。
如果作為S30中的確定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’低于打印溫度180℃(‘Tt’)，則控制器120確定加熱器斷電時間‘OFF time’是否長于存儲在存儲器125中的‘Min OFF-time’(S40)?！甇FF time’指AC電源118沒有持續(xù)向加熱器112供電的持續(xù)時間。
如果作為S40中的判定結(jié)果‘OFF time’小于‘Min OFF-time’，則控制器120切斷從AC電源118至加熱器112的供電(S50)，并且如果‘OFF time’長于‘Min OFF-time’，則控制器120確定由定時器130計數(shù)的加熱器供電時間‘ON time’是否短于‘Max ON-time’(S60)。
如果作為S60中的判定結(jié)果‘ON time’短于‘Max ON-time’，則控制器120控制AC電源118向加熱器112供電(S70)，并且如果‘ON time’長于‘MaxON-time’，則控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電(S50)。
因此，在操作S70或S50中，提供或者切斷AC電源118的供電，并且在這一處理中，控制器120進行到S10，并且等待通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’達到溫度控制周期‘t0’。
如果熔融輥111的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’，即大約180℃的打印溫度，則控制器120確定‘ON time’是否短于‘Min ON-time’(S80)。
如果作為S80中的判定結(jié)果‘ON time’長于‘Min ON-time’，則控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電(S50)。
如果作為S80中的判定結(jié)果‘ON time’短于‘Min ON-time’，則控制器120確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于最大溫度極限(T_lim)(S90)。
如果作為S90中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’低于‘T_lim’，則控制器120控制AC電源118以繼續(xù)向加熱器112供電(S100)。
如果作為S90中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’高于‘T_lim’，則控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電(S50)。
當在操作S100或S50中AC電源118提供或切斷至加熱器112的電源時，控制器120進行到操作S10，并且等待通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’達到溫度控制周期‘t0’。
當在操作S10中當前時間‘t’達到溫度控制周期‘t0’時，控制器重復其余操作(S20-S100)。
定時器130計算AC電源118持續(xù)向加熱器112供電的‘ON time’，以及AC電源118持續(xù)切斷至加熱器112的供電的‘OFF time’，并且當加熱器電源開關(guān)時將各個時間清除為‘0’。換言之，在持續(xù)向加熱器112供電期間斷電時，將‘OFF time’清除為‘0’，在斷電期間向加熱器112供電時，將‘ONtime’清除為‘0’。
雖然上述實施方式描述了熔融系統(tǒng)100及其溫度控制方法的特定例子，其中參照諸如大約180℃的打印溫度的單目標溫度‘Tt’來控制熔融輥111的表面溫度‘T’，但是這只是為說明的目的。因此，也適用于各種適當例子。例如，可以基于兩個溫度(諸如大約165℃的打印準備溫度和大約180℃的打印溫度)進行控制。在這個例子中，控制器120可以根據(jù)以下操作控制熔融輥111的表面溫度‘T’將熔融輥111的表面溫度‘T’加熱至接近打印溫度的適當溫度的打印準備溫度的初始加熱操作；將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在打印準備溫度的打印準備操作；加熱以將熔融輥111的表面溫度‘T’升至打印溫度或者略高的加熱操作；以及將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在打印溫度的打印操作。用于各個操作的信息，諸如溫度控制周期‘t0’、‘MaxON-time’、‘Min ON-time’以及‘Min OFF-time’存儲在存儲器125中，從而控制器120可以在各個操作中利用存儲的或者近似的值來控制熔融輥111的表面溫度‘T’。
實施方式2以下將描述本發(fā)明的第二實施方式，并且因為第二實施方式的熔融系統(tǒng)100類似于圖7的第一實施方式的熔融系統(tǒng)100，而不同之處僅在于其中所采用的溫度控制方法，因此以下描述將主要有關(guān)于溫度控制方法。
以下將參照圖9描述根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的用于圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)100的溫度控制方法。
利用至熔融系統(tǒng)100的供電，控制器120開始從S10’至S130的操作，其中將熔融輥111的表面溫度‘T’從環(huán)境溫度升至目標溫度‘Tt’(例如大約165℃的打印準備溫度和大約180℃的打印溫度)。從S140至S230的操作主要將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’。
首先描述從S10’至S130的操作。在操作S10’中，控制器120確定是否設(shè)置了標志‘C_Temp_OK’以指示通過傳感器單元114的熱敏電阻115測量的熔融輥111的表面溫度‘T’高于大約180℃的打印溫度，該溫度在本實施方式中為目標溫度‘Tt’。在未設(shè)置標志‘C_Temp_OK’的初始階段，接著進行操作S20’。
在操作S20’中，如果作為S10’中的判定結(jié)果未設(shè)置標志‘C_Temp_OK’，則控制器120確定通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’是否超過存儲在存儲器125中的第一溫度控制周期‘t01’，以確定其是否為第一溫度控制周期‘t01’。
如果作為S20’中的判定結(jié)果其為第一溫度控制周期‘t01’，則在操作S30’中，控制器120將當前時間‘t’清除為‘0’，并且重新開始時間計數(shù)，并且在操作S40’，通過傳感器單元114的熱敏電阻115檢測熔融輥111的表面溫度‘T’，以確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于打印溫度180℃加一定的量，例如低于打印溫度180℃加大約2℃。
如上所述，將熔融輥111的表面溫度‘T’和比打印溫度(180℃)高一定量的溫度進行比較，而不是打印溫度180℃本身。這是因為考慮到以下事實在打印的初始階段會發(fā)生大的溫度下降，通常在打印第一頁期間，此時熔融輥111還未完全加熱。因此，將熔融輥111加熱到高于目標溫度‘Tt’(即打印溫度180℃)一定量。
如果熔融輥111的表面溫度‘T’低于目標溫度加上一定的量，例如182℃，則在操作S50’中，控制器120確定通過定時器130計數(shù)的‘OFF time’是否長于第一最小斷電時間‘Min OFF-time1’。
盡管將‘Min OFF-time1’設(shè)置為較小的值更有利于熔融輥111的表面溫度‘T’迅速達到目標溫度‘Tt’，但是考慮到過沖現(xiàn)象，將‘Min OFF-time1’設(shè)置為適當?shù)闹?，使得可以將加熱后的鋁筒和橡膠層111a之間的溫度差異保持在一定程度以下。
如果作為S50’中的判定結(jié)果‘OFF time’短于‘Min OFF-time1’，則在操作S60’，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電，并且如果‘OFFtime’長于‘Min OFF-time1’，則在操作S70’，控制器120確定通過定時器130計數(shù)的‘ON time’是否短于第一最大供電時間‘Max ON-time1’。
將‘Max ON-time1’設(shè)置在適當范圍內(nèi)，使得通過長達‘Max ON-time1的持續(xù)加熱，熔融系統(tǒng)100的溫度增加和過沖可以被保持在不影響熔融系統(tǒng)100的正常操作的允許范圍之內(nèi)。
如果作為S70’中的判定結(jié)果‘ON time’短于‘Max ON-time1’，則在操作S80’中，控制器120控制AC電源118向加熱器112供電，并且如果‘ON time’長于‘Max ON-time1’，則在操作S60’，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電。
當在操作S80’或S60’中AC電源118提供或切斷至加熱器112的供電時，控制器120進行到操作S20’，并且等待通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’達到第一溫度控制周期‘t01’。
如果熔融輥111的表面溫度‘T’高于打印溫度180℃加上一定的量，例如，如果作為S40’中的判定結(jié)果表面溫度‘T’高于182℃(打印溫度180℃加2℃)，則在操作S90’，控制器120確定‘ON time’是否短于第一最小供電時間‘Min ON-time1’。
適當設(shè)置‘Min ON-time1’，使得即使在打印溫度加熱，熔融輥111的表面溫度‘T’也不升高超過預定的允許溫度范圍。
如果作為操作S90’中的判定結(jié)果‘ON time’長于第一最小供電時間‘MinON-time1’，則在操作S100’中，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電。
如果作為操作S90’中的判定結(jié)果‘ON time’短于‘Min ON-time1’，則在操作S110中，控制器120確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于最大允許溫度‘T_lim’。
如果作為S110中的判定熔融輥111的表面溫度‘T’低于‘T_lim’，則在操作S120中，控制器120控制AC電源118向加熱器112持續(xù)供電。
如果作為操作S110中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’高于‘T_lim’，則在操作S100’中，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電。
在這之后，在操作S130中，控制器120設(shè)置標志‘C_Temp_OK’，其指示熔融輥111的表面溫度‘T’超過目標溫度‘Tt’。
結(jié)果，控制器120完成從S10’至S130的操作，以將熔融輥111的表面溫度‘T’增加至目標溫度‘Tt’，并且進行到從S140至S230的操作，以保持目標溫度‘Tt’。
現(xiàn)在描述將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’(例如打印溫度180℃)的操作。如果在操作S10’中或者在完成處理S130之后設(shè)置了標志‘C_Temp_OK’，則在操作S140中，控制器120確定通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’是否超過存儲在存儲器125中的第二溫度控制周期‘t02’，以確定其是否為第二溫度控制周期‘t02’。第二溫度控制周期‘t02’可以與第一溫度控制周期‘t01’相同或者不同。然而，為了解釋方便，第二溫度控制周期‘t02’與第一溫度控制周期‘t01’相同。
如果作為操作S140中的判定結(jié)果操作S140確定為第二溫度控制周期‘t02’，則在操作S150中，控制器120將當前時間‘t’清除為‘0’，并且重新開始時間計數(shù)，并且在操作S160中，通過熱敏電阻115檢測熔融輥111的表面溫度‘T’，以確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于目標溫度‘Tt’(例如打印溫度180℃)。
如果作為操作S160中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’，則在操作S170中，控制器120確定通過定時器130計數(shù)的加熱器斷電時間‘OFF time’是否長于存儲在存儲器125中的第二最小斷電時間‘Min OFF-time2’?！甅in OFF-time2’可以與‘Min OFF-time1’相同或者更長。
如果作為操作S170中的判定結(jié)果‘OFF time’短于‘Min OFF-time2’，則在操作S180中，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電，并且如果‘OFF time’長于‘Min OFF-time2’，則在操作S190中，控制器120確定通過定時器130計數(shù)的‘ON time’是否短于‘Max ON-time2’。‘Max ON-time2’可以與‘Max ON-time1’相同或者更短。
如果作為操作S190中的判定結(jié)果‘ON time’短于最大供電時間‘MaxON-time2’，則在操作S200中，控制器120控制AC電源118向加熱器112供電，并且如果‘ON time’長于‘Max ON-time2’，則在操作S180中，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電。
當在操作S200或S180中AC電源118提供或切斷至加熱器112的供電時，控制器120進行到操作S140，并且等待通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’達到第二溫度控制周期‘t02’。
如果作為操作S160中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’(例如，在本實施方式中高于打印溫度180℃)，則在操作S210中，控制器120確定‘ON time’是否短于‘Min ON-time2’。‘Min ON-time2’可以和‘Min ON-time1’相同，盡管這不是必須的。
如果作為S210中的判定結(jié)果‘ON time’長于‘Min ON-time2’，則在操作S80中，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電。
如果作為操作S210中的判定結(jié)果‘ON time’短于‘Min ON-time2’，則在操作S220中，控制器120確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于最大允許溫度范圍‘T_lim’。
如果作為操作S220中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’低于‘T_lim’，則在操作S230中，控制器120控制AC電源118向加熱器112持續(xù)供電。
如果作為S220中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’高于‘T_lim’，則在操作S180中，控制器120切斷AC電源118至加熱器112的供電。
當在操作S230或S180中AC電源118提供或切斷至加熱器112的供電時，控制器120進行到操作S140，并且等待通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’達到第二溫度控制周期‘t02’。
如果在操作S140中當前時間‘t’達到第二溫度控制周期‘t02’，則控制器120重復以下操作S150至S230。
定時器130計算AC電源118持續(xù)向加熱器112供電的‘ON time’，以及AC電源118持續(xù)切斷至加熱器112的供電的‘OFF time’，并且當加熱器電源開關(guān)時將各個時間清除為‘0’。換言之，在持續(xù)向加熱器112供電期間斷電時，將‘OFF time’清除為‘0’，在斷電期間向加熱器112供電時，將‘ONtime’清除為‘0’。
圖10示出熔融輥111的表面溫度‘T’和加熱器112的驅(qū)動控制信號之間的關(guān)系的圖，該關(guān)系是通過對采用根據(jù)本發(fā)明第二實施方式的熔融系統(tǒng)110以及溫度控制方法的彩色打印機(即SAMSUNGTMCLP-500型)進行實驗獲得的。
在實驗中，SAMSUNGTMCLP-500型的控制規(guī)格包括180℃的目標溫度‘Tt’(打印溫度)、195℃的最大允許溫度范圍‘T_lim’、10℃的紙張通過熔融輥111期間的溫度下降、以及4℃的溫度上下限允許波動范圍。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，第一和第二溫度控制周期‘t01’和‘t02’均為0.9秒，第一最大供電時間‘Max ON-time1’為10.8秒，第二最大供電時間‘Max ON-time2’為8.1秒，第一最小供電時間‘Min ON-time1’和第二最小供電時間‘Min ON-time2’分別為2.7秒，第一最小斷電時間‘Min OFF-time1’為2.7秒，以及第二最小斷電時間‘Min OFF-time2’為6.3秒，并且這些值被輸入存儲器125中。
如圖10所示，在實驗之后，熔融輥111的表面溫度‘T’在188℃和178℃之間變化，紙張通過熔融輥111時的溫度下降為9℃，溫度上限波動范圍為188℃和186℃之間的2℃，溫度下限波動范圍為179℃和178℃之間的1℃，所有這些都滿足了彩色打印機的控制規(guī)格。
圖10示出在低于打印溫度的熔融輥111的表面溫度‘T’被加熱到打印溫度的持續(xù)時間，在10.8秒和2.7秒之間重復‘Max ON-time1’和‘MinOFF-time1’，然后當表面溫度‘T’達到打印溫度之后，使用‘Min ON-time1’。在熔融輥111的表面溫度‘T’達到打印溫度之后，在打印溫度保持階段，在長于‘Min ON-time2’的持續(xù)時間供電將近三次，并且隨著表面溫度‘T’的穩(wěn)定，根據(jù)送紙周期，例如每11秒內(nèi)，僅在持續(xù)時間‘Min ON-time2’供電。如本發(fā)明第一實施方式所述，可以將第一和第二溫度控制周期‘t01’和‘t02’分別設(shè)置為‘Min ON-time1’和‘Min ON-time2’或者‘Min OFF-time1’和‘MinOFF-time2’中較小的一個、等于或小于兩者的值、或者兩者的公約數(shù)。另外，第一和第二溫度控制周期‘t01’和‘t02’可被設(shè)置為送紙周期和上述值的公約數(shù)。在該實驗中，2.7秒和6.3秒的最大公約數(shù)0.9秒被用作溫度控制周期。
雖然上述實施方式描述了熔融系統(tǒng)100及其控制方法的特定例子，其中參照單目標溫度‘Tt’來控制熔融輥111的表面溫度‘T’，但是這只是為說明的目的，因此，各種變體也是可能的。例如，可以基于兩個溫度(諸如大約165℃的打印準備溫度和大約180℃的打印溫度)進行控制。在這個例子中，控制器120可以根據(jù)以下操作來控制熔融輥的表面溫度‘T’將熔融輥111的表面溫度‘T’加熱至打印準備溫度或者稍高并且在達到時保持打印準備溫度的打印準備操作；以及將熔融輥111的表面溫度‘T’加熱至打印溫度或者略高并且在達到時保持打印溫度的打印操作。適用于各種操作的第一和第二溫度控制周期‘t01’和‘t02’、‘Max ON-time1’、‘Max ON-time2’、‘Min ON-time1’、‘Min ON-time2’、‘Min OFF-time1’以及‘Min OFF-time2’可以適當?shù)仡A設(shè)并且存儲在存儲器125中，從而可以通過適當?shù)乩么鎯ζ?25的存儲值來控制熔融輥111的表面溫度‘T’。
實施方式3圖11示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式，應(yīng)用到諸如激光打印機、復印機或者傳真機的電子照相圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)100’。
根據(jù)本發(fā)明的第三實施方式的熔融系統(tǒng)100’在結(jié)構(gòu)上與參照圖7描述的第一實施方式的熔融系統(tǒng)100基本相同。第一與第三實施方式之間的差異在于第三實施方式的控制器120’通過不僅使用最大供電時間‘Max ON-time’、最小供電時間‘Min ON-time’和最小斷電時間‘Min OFF-time’，而且使用最大斷電時間‘Max OFF-time’來控制熔融輥111的表面溫度‘T’。因此，將描述該差異，而為了簡要，將大部分省略其結(jié)構(gòu)。
控制器120’包括用于計時的計數(shù)器130；以及存儲器125’，用于存儲諸如熔融輥111的表面溫度‘T’的目標溫度‘Tt’、溫度控制周期‘t0’、最大供電時間‘Max ON-time’、最小供電時間‘Min ON-time’以及最小斷電時間‘Min OFF-time’還有最大斷電時間‘Max OFF-time’的信息。
控制器120’如下控制在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Max ON-time’和‘Min OFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器112，直至由傳感器單元114的熱敏電阻115檢測的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’，諸如大致165℃的打印準備溫度或大致180℃的打印溫度，并且在表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Min ON-time’和‘Max OFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器112。
如果熔融輥111的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’，則在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Max ON-time’和‘Min OFF-time’，以與第一實施方式(圖7)中描述的相同方式進行加熱器112的開關(guān)。因此將不再詳細描述該特征。
如果熔融輥111的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’，并且如果AC電源118的加熱器供電時間‘ON time’未超過‘Min ON-time’，則與根據(jù)第一實施方式的熔融系統(tǒng)100中一樣，控制器120’繼續(xù)向加熱器112供電‘MinON-time’。
然而，如果AC電源118的‘ON time’超過‘Min ON-time’，則控制器120’確定AC電源118的‘OFF time’是否超過‘Max OFF-time’。如果‘OFF time’未超過‘Max OFF-time’，則控制器120’切斷至加熱器112的電源。
結(jié)果，即使當熔融輥111的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’時，因為至少根據(jù)‘Max OFF-time’開啟加熱器112，所以可以向熔融輥111供應(yīng)足夠的熱量，并因此，由于鋁筒的溫度下降而產(chǎn)生的鋁筒和橡膠層之間的溫度差異被限制在預定限制以下。另外，即使當打印機長時間處于等待模式等待下一打印處理或者數(shù)據(jù)傳送時，也可以防止不充分熱量的熔融。
‘Max OFF-time’等于或者大于溫度從目標溫度‘Tt’的允許溫度范圍的上限下降到下限所需的時間。例如，當目標溫度‘Tt’為180℃，并且目標溫度‘Tt’的允許溫度范圍為±5℃時，‘Max OFF-time’被設(shè)置為等于或者大于溫度從185℃下降到175℃所需的時間。
在熔融輥111的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后，并且當在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)根據(jù)‘Min ON-time’和‘Max OFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器112時，如果表面溫度‘T’超過預定的溫度極限‘T_lim’，則控制器120’關(guān)閉加熱器112，而不考慮‘Min ON-time’和‘Max OFF-time’。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的熔融系統(tǒng)100’中，當熔融輥111的表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Max ON-time’和‘Min OFF-time’，重復地開啟和關(guān)閉加熱器112，并因此，可以將鋁筒和橡膠層111a之間的溫度差異限制在預定水平以下，并且溫度可以迅速達到目標溫度‘Tt’。同時，當熔融輥111的表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’或者在其附近時，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Min ON-time’、‘Max OFF-time’和‘T_lim’，開啟和關(guān)閉加熱器112。因此，即使當打印機長時間處于等待模式等待下一打印處理或者數(shù)據(jù)傳送時，可以將鋁筒和橡膠層111a之間的溫度差異限制在預定水平以下，并且可以將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’。
現(xiàn)在參照圖12，描述根據(jù)本發(fā)明第三實施方式的用于圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)100’的溫度控制方法。
首先，如圖12所示，在熔融系統(tǒng)100’通電的情況下，在操作S10”，控制器120’確定通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’是否超過溫度控制周期‘t0’，以確定其是否為存儲在存儲器125’中的溫度控制周期‘t0’。
如果作為操作S10”中的判定結(jié)果其為溫度控制周期‘t0’，則在操作S20”中，控制器120’將當前時間‘t’清除為‘0’，并且重新開始時間計數(shù)，并且在操作S30”中，檢測熔融輥111的表面溫度‘T’，以確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于目標溫度‘Tt’。以下通過舉例的方式將描述大致180℃的打印溫度作為目標溫度‘Tt’。
如果作為操作S30”中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’低于打印溫度180℃(其在本實施方式中為目標溫度‘Tt’)，則在操作S40”中，控制器120’確定通過定時器130計數(shù)的加熱器112的切斷時間‘OFF time’是否長于存儲在存儲器125’中的‘Min OFF-time’?！甇FF time’指AC電源118不向加熱器112供電的持續(xù)時間。
如果作為S40”中的判定結(jié)果‘OFF time’小于‘Min OFF-time’，則控制器120’在操作S50”中切斷AC電源118至加熱器112的供電，并且如果‘OFFtime’長于‘Min OFF-time’，則在操作S60”中，控制器120’確定由定時器130計數(shù)的‘ON time’是否短于‘Max ON-time’。
如果作為S60”中的判定結(jié)果‘ON time’短于‘Max ON-time’，則在操作S70”中，控制器120’控制AC電源118向加熱器112供電，并且如果‘ON time’長于‘Max ON-time’，則在操作S50”中，控制器120’切斷AC電源118至加熱器112的供電。
當在操作S70”或S50”中AC電源118提供或者切斷至加熱器112的供電時，控制器120’進行到S10”，并且等待通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’達到溫度控制周期‘t0’。
同時，如果作為S30”中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’高于打印溫度180℃，則在操作S80”中，控制器120’確定AC電源118的‘ON time’是否短于‘Min ON-time’。
如果作為S80”中的判定結(jié)果‘ON time’短于‘Min ON-time’，則在操作S90”中，控制器120’確定熔融輥111的表面溫度‘T’是否低于最大溫度極限‘T_lim’。
如果作為S90”中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’低于‘T_lim’，則在操作S100”中，控制器120’控制AC電源118繼續(xù)向加熱器112供電。
如果作為S90”中的判定結(jié)果熔融輥111的表面溫度‘T’高于‘T_lim’，則在操作S50”，控制器120’切斷AC電源118至加熱器112的供電。
如果作為S80”中的判定結(jié)果‘ON time’長于‘Min ON-time’，則在操作S110”中，控制器120’確定‘OFF time’是否長于‘Max OFF-time’。如果作為S110”中的判定結(jié)果‘OFF time’短于‘Max OFF-time’，則在操作S50”中，控制器120’切斷AC電源118至加熱器112的供電。如果作為S110”中的判定結(jié)果‘OFF time’長于‘Max OFF-time’，則控制器120’重復S90”之后的操作。當在操作S100”或S50”AC電源118提供或者切斷至加熱器112的供電時，控制器120’進行到S10”，并且等待通過定時器130計數(shù)的當前時間‘t’達到溫度控制周期‘t0’。在這之后，當在操作S10”中當前時間‘t’達到溫度控制周期‘t0’時，控制器120’重復從S20”至S110”的下述操作。
雖然上述第三實施方式描述了熔融系統(tǒng)100’及其控制方法的特定例子，其中參照單目標表面溫度‘Tt’(諸如大約180℃的打印溫度)來控制熔融輥111的表面溫度‘T’，但是這只是為說明的目的。因此，變化是可能的。例如，可以基于兩個溫度(諸如大約165℃的打印準備溫度和大約180℃的打印溫度)進行控制。在這個例子中，控制器120’可以根據(jù)以下操作來控制熔融輥111的表面溫度‘T’將熔融輥111的表面溫度‘T’加熱至打印準備溫度或者打印溫度附近的任意適當溫度的初始加熱操作；將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在打印準備溫度的打印準備操作；加熱以將熔融輥111的表面溫度‘T’升至打印溫度或者略高的加熱操作；以及將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在打印溫度的打印操作。用于各個操作的信息，諸如‘Max ON-time’、‘Min ON-time’、‘Min OFF-time’以及‘Max OFF-time’被存儲在存儲器125’中，從而控制器120’可以通過適當?shù)乩么鎯Φ闹刀诟鱾€操作中控制熔融輥111的表面溫度‘T’。
在打印準備操作中，其中沒有理由發(fā)生表面溫度‘T’的突然變化，例如紙張通過熔融輥111，表面溫度‘T’逐漸下降，并且因此使用‘Max OFF-time’來控制表面溫度‘T’。在其它操作中，可以通過適當?shù)馗淖?例如延長)溫度控制周期‘t0’來控制表面溫度‘T’。
第四實施方式根據(jù)第四實施方式的熔融系統(tǒng)100’在結(jié)構(gòu)上類似于上述的第三實施方式的熔融系統(tǒng)100’。第三和第四實施方式在以下描述的溫度控制方法上不同。
以下將參照圖13描述根據(jù)本發(fā)明第四實施方式的用于圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)100’的溫度控制方法。
如圖13所示，在熔融系統(tǒng)100’通電的情況下，控制器120’進行從S10至S130’的操作將熔融輥111的表面溫度‘T’從環(huán)境溫度升至目標溫度‘Tt’，諸如大約165℃的打印準備溫度和大約180℃的打印溫度，從而在任意時刻準備熔融操作。控制器還進行從S140’至S240的操作將表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’。
首先，以與第二實施方式(圖9)中從S10’至S130的處理類似的方式執(zhí)行從S10至S130’的操作。此處，作為實例，將大約180℃的打印溫度描述為目標溫度‘Tt’。
接著，如果在操作S10或者在完成操作S130’之后，設(shè)置了標志‘C_Temp_OK’，則與第三實施方式(圖12)中從S10”至S110’的操作類似的方式，控制器120’進行從S140’至S240的操作，將表面溫度‘T’保持在作為目標溫度‘Tt’的打印溫度180℃。差異在于第四實施方式的S140’至S240的操作使用第二溫度控制周期‘t02’、第二最大供電時間‘Max ON-time2’、第二最小供電時間‘Min ON-time2’、第二最小斷電時間‘Min OFF-time2’、和第二最大斷電時間‘Max OFF-time2’。
因此，與第二實施方式的溫度控制方法不同，第四實施方式僅在操作S140’至S240中使用‘Max OFF-time’，以將熔融輥111的表面溫度‘T’保持在本實施方式中為目標溫度‘Tt’的打印溫度180℃。即使在S10至S130’的溫度升高操作中使用‘Max OFF-time’，其不被用于實際的溫度控制。
雖然上述第四實施方式描述了熔融系統(tǒng)100’及其控制方法的特定例子，其中參照單目標表面溫度‘Tt’(諸如第二實施方式中的大約180℃的打印溫度)來控制熔融輥111的表面溫度‘T’，應(yīng)該理解這只是為說明的目的，因此，其它變換也適用。例如，可以基于兩個溫度(諸如大約165℃的打印準備溫度和大約180℃的打印溫度)進行控制。在這個例子中，控制器120’可以根據(jù)以下操作來控制熔融輥的表面溫度‘T’將熔融輥111的表面溫度‘T’加熱至打印準備溫度或者其附近、并且當達到時保持打印準備溫度的打印準備操作；以及將熔融輥111的表面溫度‘T’加熱至打印溫度或者略高、并且當達到時保持打印溫度的打印操作。用于各個操作的第一和第二溫度控制周期‘t01’和‘t02’、‘Max ON-time1’、‘Max ON-time2’、‘Min ON-time1’、‘MinON-time2’、‘Min OFF-time1’、‘Min OFF-time2’以及‘Max OFF-time2’可以適當?shù)仡A設(shè)并且存儲在存儲器125’中，從而在各個操作中，可以通過適當?shù)乩么鎯ζ?25’的存儲值來控制熔融輥111的表面溫度‘T’。
如上幾個示范性實施方式所述，根據(jù)本發(fā)明的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法根據(jù)‘Max ON-time’、‘Min ON-time’和‘Min OFF-time’來控制至加熱器的供電，并因此控制熔融輥的表面溫度‘T’。結(jié)果，最小化熔融輥的表面溫度‘T’的變化，并且可以穩(wěn)定地控制表面溫度‘T’。另外，可以優(yōu)化至加熱器的供電。
另外，根據(jù)本發(fā)明實施方式的熔融系統(tǒng)及其溫度控制方法根據(jù)‘MaxON-time’、‘Min ON-time’、‘Min OFF-time’和‘Max OFF-time’來控制至加熱器的供電，并因此控制熔融輥的表面溫度‘T’。結(jié)果，最小化熔融輥的表面溫度‘T’的變化，可以穩(wěn)定地控制表面溫度‘T’，可以優(yōu)化至加熱器的供電，并且可以防止使用不足熱量熔融，即使當打印機長時間等待下一打印操作或者數(shù)據(jù)傳送。
另外，因為可以控制熔融輥的表面溫度‘T’相對較長的時段，熔融輥的表面溫度‘T’的不規(guī)則可被最小化，并且可以減少加熱器的功耗。
雖然示出并描述了本發(fā)明的幾個實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解在不脫離由權(quán)利要求限定范圍的、本發(fā)明的原理與精神的前提下可以進行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種用于圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)，包括熔融單元，包括熔融輥；以及安裝在熔融輥內(nèi)的加熱器，用于加熱熔融輥；以及熔融溫度控制單元，包括傳感器單元，用于感測所述熔融輥的表面溫度‘T’；供電單元，用于向所述加熱器供電，以及控制器，包括用于計時的定時器；以及存儲器，在其中存儲有熔融輥表面的預設(shè)目標溫度‘Tt’、用于確定加熱器的開關(guān)時間的預設(shè)溫度控制周期‘t0’、供電單元向加熱器供電的最大供電時間‘Max ON-time’和最小供電時間‘Min ON-time’、以及供電單元可以切斷至加熱器的供電的最小斷電時間‘Min OFF-time’，所述控制器通過根據(jù)目標溫度‘Tt’、溫度控制周期‘t0’、‘Max ON-time’、‘Min ON-time’或‘Min OFF-time’控制至加熱器的供電，來控制熔融輥的表面溫度‘T’。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熔融系統(tǒng)，其中，在熔融輥的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之前，控制器在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘MaxON-time’和‘Min OFF-time’控制加熱器開啟和關(guān)閉，并且在熔融輥的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，根據(jù)‘Min ON-time’控制加熱器開啟和關(guān)閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融系統(tǒng)，其中，‘Min ON-time’被設(shè)置為供電單元的第一加熱器供電時間或者更短，或者供電單元的第二加熱器供電時間或者更短，所述供電單元的第一加熱器供電時間用于在溫度控制周期‘t0’或更長期間保持目標溫度‘Tt’，所述供電單元的第二加熱器供電時間用于補償在被設(shè)置為長于溫度控制周期的送紙周期期間的溫度下降。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融系統(tǒng)，其中，所述溫度控制周期‘t0’被設(shè)置為以下之一‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個、或者小于‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’兩者的值，‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’的公約數(shù)，送紙周期和‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個、或者小于‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’兩者的值的約數(shù)，以及‘Min OFF-time’、‘Min ON-time’和送紙周期的公約數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融系統(tǒng)，其中，在表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’之后，并且當表面溫度‘T’超過預設(shè)的溫度極限‘T_lim’時，控制器控制加熱器關(guān)閉，而不考慮‘Min ON-time’。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融系統(tǒng)，其中，所述熔融輥包括表面上的一定厚度的橡膠層，使得在供電單元向加熱器供電一定時間之后，表面溫度‘T’增加。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熔融系統(tǒng)，其中，‘Min OFF-time’被設(shè)置為一個值，該設(shè)置值相應(yīng)于從向加熱器供電到表面溫度‘T’開始升高的時間。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融系統(tǒng)，其中，所述控制器的存儲器還在其中存儲有供電單元切斷至加熱器的供電的最大斷電時間‘Max OFF-time’，并且當熔融輥的表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’時，在每個溫度控制周期‘t0’內(nèi)，控制器根據(jù)‘Min ON-time’和‘Max OFF-time’來控制加熱器開啟和關(guān)閉。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熔融系統(tǒng)，其中，當表面溫度‘T’達到目標溫度‘Tt’并且超過預設(shè)的溫度極限‘T_lim’時，所述控制器控制加熱器關(guān)閉，而不考慮‘Min ON-time’和‘Max OFF-time’。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熔融系統(tǒng)，其中，所述控制器根據(jù)多個控制處理來控制表面溫度‘T’，并且每個控制處理使用以下五個值溫度控制周期‘t0’、目標溫度‘Tt’、‘Max ON-time’、‘Min ON-time’、‘Min OFF-time’、和‘Max OFF-time’。
11.一種用于包括熔融輥和加熱熔融輥的加熱器的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法，包括下列步驟根據(jù)溫度控制周期‘t0’，檢測熔融輥的表面溫度‘T’；比較表面溫度‘T’和預設(shè)目標溫度‘Tt’；以及根據(jù)最大供電時間‘Max ON-time’、最小斷電時間‘Min OFF-time’或最小供電時間‘Min ON-time’，依照上述比較開啟和關(guān)閉加熱器。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的溫度控制方法，其中，所述開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括當表面溫度‘T’低于目標溫度‘Tt’時，根據(jù)‘Max ON-time’和‘MinOFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器；以及當表面溫度‘T’高于目標溫度‘Tt’時，根據(jù)‘Min ON-time’開啟和關(guān)閉加熱器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度控制方法，其中，所述根據(jù)‘MaxON-time’和‘Min OFF-time’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和‘Max ON-time’；當加熱器供電時間超過‘Max ON-time’時關(guān)閉加熱器；比較加熱器斷電時間和‘Min OFF-time’；以及當加熱器斷電時間未超過‘Min OFF-time’時，切斷加熱器供電。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的溫度控制方法，其中，所述根據(jù)‘Min ON-time’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和‘Min ON-time’；以及當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time’時向加熱器供電。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的溫度控制方法，其中，‘Min ON-time’被設(shè)置為第一加熱器供電時間或者更短，或者第二加熱器供電時間或者更短，第一加熱器供電時間用于在溫度控制周期‘t0’期間或者更長保持目標溫度‘Tt’，第二加熱器供電時間用于補償設(shè)置為長于所述溫度控制周期‘t0’的送紙周期期間的溫度下降。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的溫度控制方法，其中，所述溫度控制周期‘t0’被設(shè)置為‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個，或者均小于‘MinOFF-time’和‘Min ON-time’的值，‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’的公約數(shù)，送紙周期和‘Min OFF-time’或‘Min ON-time’中較小的一個、或者均小于‘Min OFF-time’和‘Min ON-time’的值的約數(shù)，或者‘Min OFF-time’、‘Min ON-time’和送紙周期的公約數(shù)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的溫度控制方法，其中，所述當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time’時向加熱器供電的步驟包括確定熔融輥的表面溫度‘T’是否超過預設(shè)溫度極限‘T_lim’；以及當表面溫度‘T’超過‘T_lim’時，即使還未經(jīng)過‘Min ON-time’，也切斷至加熱器的供電。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的溫度控制方法，其中，根據(jù)‘Min ON-time’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和‘Min ON-time’；當加熱器供電時間未超過‘Min ON-time’時向加熱器供電；當加熱器供電時間超過‘Min ON-time’時，比較加熱器斷電時間和預定最大斷電時間‘Max OFF-time’；以及當加熱器斷電時間超過‘Max OFF-time’時向加熱器供電。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的溫度控制方法，其中，所述當加熱器斷電時間超過‘Max OFF-time’時向加熱器供電的步驟包括比較熔融輥的表面溫度‘T’和預設(shè)的溫度極限‘T_lim’；以及當表面溫度‘T’超過‘T_lim’時切斷至加熱器的供電。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度控制方法，其中，所述熔融輥包括表面上一定厚度的橡膠層，使得在供電單元向加熱器供電后經(jīng)過一定時間時，表面溫度‘T’增加。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的溫度控制方法，其中，‘Min OFF-time’被設(shè)置為一個值，并且該設(shè)置值相應(yīng)于從向加熱器供電至表面溫度‘T’開始升高時或該時間內(nèi)的時間。
22.一種用于包括熔融輥和加熱熔融輥的加熱器的圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)的溫度控制方法，包括下列步驟將熔融輥的表面溫度‘T’升高到預設(shè)的目標溫度‘Tt’；將表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’；其中，將表面溫度‘T’升高到目標溫度‘Tt’的步驟包括根據(jù)第一溫度控制周期‘t01’檢測表面溫度‘T’；比較檢測的表面溫度‘T’和等于或高于目標溫度‘Tt’的第一溫度‘T1’；當檢測的表面溫度‘T’低于所述第一溫度‘T1’時，根據(jù)第一最大供電時間‘Max ON-time1’和第一最小斷電時間‘Min OFF-time1’，開啟和關(guān)閉加熱器；以及當檢測的表面溫度‘T’高于所述第一溫度‘T1’時，根據(jù)第一最小供電時間‘Min ON-time1’開啟和關(guān)閉加熱器，并且將表面溫度‘T’保持在所述目標溫度‘Tt’。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的溫度控制方法，其中，根據(jù)‘Max ON-time1’和‘Min OFF-time1’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和所述‘Max ON-time1’；當加熱器供電時間超過所述‘Max ON-time1’時關(guān)閉加熱器；比較加熱器斷電時間和所述‘Min OFF-time1’；以及當加熱器斷電時間未超過所述‘Min OFF-time1’時，切斷至加熱器的供電。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度控制方法，其中，根據(jù)‘Min ON-time1’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和所述‘Min ON-time1’；以及當加熱器供電時間未超過所述‘Min ON-time1’時向加熱器供電。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的溫度控制方法，其中，當加熱器供電時間未超過所述‘Min ON-time1’時向加熱器供電的步驟包括確定熔融輥的表面溫度‘T’是否超過預設(shè)的溫度極限‘T_lim’；以及如果表面溫度‘T’超過‘T_lim’，則切斷至加熱器的供電，而不考慮是否經(jīng)過了‘Min ON-time1’。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的溫度控制方法，其中，將表面溫度‘T’保持在目標溫度‘Tt’的步驟包括根據(jù)第二溫度控制周期‘t02’檢測表面溫度‘T’；比較檢測的表面溫度‘T’和所述目標溫度‘Tt’；當表面溫度‘T’低于所述目標溫度‘Tt’時，根據(jù)第二最大供電時間‘MaxON-time2’和第二最小斷電時間‘Min OFF-time2’，開啟和關(guān)閉加熱器；以及當熔融輥的表面溫度‘T’高于所述目標溫度‘Tt’時，根據(jù)第二最小供電時間‘Min ON-time2’開啟和關(guān)閉加熱器。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的溫度控制方法，其中，根據(jù)‘Max ON-time2’和‘Min OFF-time2’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和所述‘Max ON-time2’；當加熱器供電時間超過所述‘Max ON-time2’時，關(guān)閉加熱器；比較加熱器斷電時間和所述‘Min OFF-time2’；以及當加熱器斷電時間未超過所述‘Min OFF-time2’時，切斷至加熱器的供電。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的溫度控制方法，其中，根據(jù)所述‘Min ON-time2’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和所述‘Min ON-time2’；以及當加熱器供電時間未超過所述‘Min ON-time2’時，向加熱器供電。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的溫度控制方法，其中，當加熱器供電時間未超過所述‘Min ON-time2’時向加熱器供電的步驟包括確定表面溫度‘T’是否超過溫度極限‘T_lim’；以及如果表面溫度‘T’超過‘T_lim’，則切斷至加熱器的供電，而不考慮是否經(jīng)過了‘Min ON-time2’。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的溫度控制方法，其中，所述‘Min ON-time2’被設(shè)置為一個值，并且該設(shè)置值相應(yīng)于從向加熱器供電至熔融輥的表面溫度‘T’開始升高時或該時間內(nèi)的時間。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的溫度控制方法，其中，所述‘Min ON-time1’和‘Min ON-time2’相同。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的溫度控制方法，其中，根據(jù)‘Min ON-time2’開啟和關(guān)閉加熱器的步驟包括比較加熱器供電時間和所述‘Min ON-time2’；當加熱器供電時間未超過所述‘Min ON-time2’時，向加熱器供電；當加熱器供電時間超過所述‘Min ON-time2’時，比較加熱器斷電時間和最大斷電時間‘Max OFF-time’；以及當加熱器斷電時間超過所述‘Max OFF-time2’時，向加熱器供電。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的溫度控制方法，其中，當加熱器斷電時間超過所述‘Max OFF-time’時向加熱器供電的步驟進一步包括比較表面溫度‘T’和溫度極限‘T_lim’；以及當表面溫度‘T’超過‘T_lim’時，切斷至加熱器的供電。
全文摘要
一種用于圖像形成裝置的熔融系統(tǒng)，具有熔融溫度控制單元，該單元包括控制器，其通過以下方式控制熔融輥的表面溫度‘T’根據(jù)預定溫度控制周期‘t
文檔編號G03G15/20GK1619437SQ20041009256
公開日2005年5月25日 申請日期2004年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月17日
發(fā)明者李范魯 申請人:三星電子株式會社