專利名稱：定影裝置和圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及諸如復(fù)印機(jī)或打印機(jī)等的圖像形成裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及定影裝置以及使用所述定影裝置的圖像形成裝置的改進(jìn)，所述定影裝置對記錄材料的卡滯所導(dǎo)致的故障具有高安全性。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)而言，作為在使用電子照相法的圖像形成裝置中對記錄材料上的調(diào)色劑進(jìn)行定影的定影裝置，例如，已知這樣一種裝置即，在定影過程中，該裝置在簡單的加熱和加壓條件下使用加熱輥。在該裝置中，所述加熱輥至少被設(shè)置在記錄材料上的調(diào)色劑像側(cè)，并且在加熱輥與加壓輥之間夾壓并傳送記錄材料時(shí)對調(diào)色劑進(jìn)行定影。
然而，在這種定影裝置中，當(dāng)記錄材料從定影裝置中被排出時(shí)，如果由于某種原因而導(dǎo)致將記錄材料壓向加熱輥的壓力增加，則記錄材料會被卷繞在加熱輥上。通常，當(dāng)清除卡紙時(shí)就排除了這種記錄材料的卷繞，這幾乎不會造成問題。
然而，在近來的高速圖像形成裝置中，例如，在定影過程中由于記錄材料被卷繞在加熱輥上而發(fā)生卡紙時(shí)，即使卡紙被清除，但是由于使用者不能發(fā)現(xiàn)殘留在該圖像形成裝置中的隨后的記錄材料，因此并非所有待移除的記錄材料都可以被移除。在這種情況下，盡管隨后的記錄材料在沒有被移除依然殘留在裝置中，但是裝置也可能被啟動，因此記錄材料在卡紙清除之后又會重新卷繞在加熱輥上。另外，在因記錄材料發(fā)生卷繞而出現(xiàn)卡紙的情況下，由于難以發(fā)現(xiàn)卷繞的記錄材料，因此圖像形成裝置可能通常在沒有移除卷繞的記錄材料的情況下被重新啟動。
同時(shí)，在定影裝置的加熱輥的表面?zhèn)忍幫ǔＴO(shè)有用于控制加熱輥進(jìn)行加熱的溫度傳感器，并且加熱輥的電源供給受該溫度傳感器的控制。
在這種情況中，當(dāng)發(fā)生卡紙之后通過加熱以使加熱輥開始加熱時(shí)，在溫度傳感器的控制下，電源繼續(xù)被供給到加熱輥，并且加熱輥的溫度繼續(xù)上升，直到加熱輥的溫度達(dá)到由溫度傳感器所設(shè)定的參考值為止。
此時(shí)，如果記錄材料被卷繞在加熱輥上，由于所卷繞的記錄材料而使得溫度傳感器檢測到的溫度低于實(shí)際溫度。因此，由于沒有實(shí)現(xiàn)加熱輥的正確加熱控制，所以，加熱輥溫度的異常上升而導(dǎo)致冒煙，從而會造成起火。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種定影裝置以及使用所述定影裝置的圖像形成裝置，所述定影裝置對記錄材料的卡滯所導(dǎo)致的故障具有高安全性。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于將調(diào)色劑像定影在記錄材料上的定影裝置包括定影部件，其具有熱源；傳感器，其檢測所述定影部件的表面溫度；測量部分，其基于來自所述傳感器的信息獲得所述定影部件的升溫時(shí)間信息；異常判斷部分，其將所述測量部分所獲得的升溫時(shí)間信息與參考值信息進(jìn)行比較，以判斷是否存在異常；以及調(diào)節(jié)部分，其調(diào)節(jié)所述異常判斷部分的所述參考值信息。在適合于定影裝置的設(shè)置環(huán)境條件的狀態(tài)下，可檢測出諸如記錄材料卷繞在定影部件周圍的異常等的各種差錯(cuò)。
另外，通過使用所述定影裝置，可以提供適合于設(shè)置環(huán)境且具有高安全性的圖像形成裝置。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的定影裝置的輪廓的說明圖；圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的實(shí)施例的說明圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的定影裝置的說明圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的控制器的框圖；圖5是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的調(diào)節(jié)方法的流程圖；
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的溫度分布曲線的說明圖；以及圖7是示出本發(fā)明的試驗(yàn)結(jié)果的說明圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的概要和實(shí)施例。
如圖1中所示，用于將調(diào)色劑像9定影在記錄材料4上的定影裝置包括具有熱源2的定影部件1；溫度傳感器3，其用于檢測定影部件1的表面溫度；測量部分5，在以加熱模式操作定影部件1的條件下，其基于來自溫度傳感器3的信息而獲得升溫時(shí)間信息；異常判斷部分6，其用于將測量部分5所獲得的升溫時(shí)間信息與參考值信息進(jìn)行比較，以判斷有無異常；以及調(diào)節(jié)部分7，其用于調(diào)節(jié)異常判斷部分6的參考值信息。
定影部件1不特別限定熱源2的數(shù)量，也可以使用輥狀或帶狀的定影部件。另外，熱源2可被包含在定影部件1的內(nèi)部或外部。此外，定影部件1通常包括容納熱源2的加熱輥以及與所述加熱輥相對設(shè)置的加壓輥。
另外，也不特別限定溫度傳感器3的數(shù)量，只要其可檢測出定影部件1的表面溫度即可。例如，溫度傳感器3可以包括諸如熱敏電阻等的熱敏元件或用于檢測紅外線的光學(xué)元件，所述熱敏元件和光學(xué)元件與定影部件1相接觸或相隔離。
測量部分5可以在以升溫模式操作定影部件1的條件下，基于來自溫度傳感器3的信息獲得升溫時(shí)間信息。這里，“升溫模式”是指在加熱時(shí)間進(jìn)行加熱以使溫度上升，也包括平衡狀態(tài)。另外，“升溫時(shí)間信息”包括時(shí)間本身以及與所述時(shí)間間接相關(guān)的信息。
另外，定影裝置還包括加熱控制部分8，該加熱控制部分8用于向熱源2供給電力，并且如果異常判斷部分6確定存在異常則降低電力供給量。甚至在記錄材料4卷繞在定影部件1上時(shí)，也可以有效地降低熱源2的溫度，從而提高了安全性。另外，加熱控制部分8也可以降低對熱源2的電力供給量，或者最好停止所述電力供給，以便進(jìn)一步提高安全性。
異常判斷部分6將升溫時(shí)間信息與參考值信息進(jìn)行比較，以判斷異常。例如，異常判斷部分6可以根據(jù)這樣的事實(shí)來進(jìn)行異常判斷即，當(dāng)記錄材料4卷繞在定影部件1上時(shí)升溫時(shí)間變長。
調(diào)節(jié)部分7例如根據(jù)設(shè)置環(huán)境條件而調(diào)節(jié)異常判斷部分6的參考值信息。在這種情況下，設(shè)置環(huán)境條件可包括溫度、濕度、電源電壓、零件的偏差等。另外，通過執(zhí)行這種調(diào)節(jié)，可防止在設(shè)置環(huán)境的差錯(cuò)檢測中的誤動作。
在定影裝置開始加熱之前的定影部件1的溫度等于或高于預(yù)定溫度的條件下，調(diào)節(jié)部分7可以不進(jìn)行操作。例如，如果調(diào)節(jié)部分7將參考值設(shè)定在預(yù)定溫度以上，則難于獲得有效的參考值。預(yù)先確定的溫度用作預(yù)定溫度。另外，在定影裝置的設(shè)置或者定影裝置部件1的更換之后，調(diào)節(jié)部分7最好在定影裝置的初始啟動時(shí)進(jìn)行操作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可根據(jù)定影裝置被設(shè)置于其中的設(shè)置環(huán)境來設(shè)定參考值。因此，可有效地檢測出與定影裝置有關(guān)的各種差錯(cuò)，諸如記錄材料卷繞的異常等情況。另外，調(diào)節(jié)部分7最好在輸入密碼之后進(jìn)行操作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，例如，由于僅是特定人員(諸如維護(hù)人員等)獲準(zhǔn)設(shè)定參考值，因此不存在參考值由于疏忽而被改變的情況，從而允許更精確的差錯(cuò)檢測，以及可以實(shí)現(xiàn)更高的安全性。
調(diào)節(jié)部分7可重復(fù)操作以重復(fù)設(shè)定參考值，直到異常判斷部分確定在定影裝置中首次發(fā)生諸如記錄材料卷繞的異常等差錯(cuò)為止。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可設(shè)定適合于設(shè)置環(huán)境的參考值。另外，在每次重復(fù)設(shè)定參考值時(shí)，調(diào)節(jié)部分7可以根據(jù)所獲得的升溫時(shí)間信息，以調(diào)節(jié)值逐漸變小的方式設(shè)定新參考值。以這種方式，通過使得調(diào)節(jié)值逐漸變小，可設(shè)定出具有高精確度的參考值。因此，可以提高對與定影裝置有關(guān)的各種差錯(cuò)(諸如記錄材料的卷繞的異常等)的檢測性能，從而可以實(shí)現(xiàn)定影裝置的更高安全性。另外，調(diào)節(jié)部分7最好在定影部件1的表面溫度達(dá)到可定影溫度之前，根據(jù)至少兩個(gè)不同溫度之間的升溫時(shí)間信息設(shè)定參考值。由于可以通過溫度傳感器3穩(wěn)定地測量定影部件1轉(zhuǎn)動之前的溫度，因此這是優(yōu)選的。
定影部件1可以具有不同于其他定影部件的信息的識別信息，并且當(dāng)新識別信息被識別出時(shí)調(diào)節(jié)部分7才進(jìn)行操作。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)部分7可容易地識別出定影部件1的更換。因此，可設(shè)定適合于定影部件1的參考值，即使當(dāng)定影部件1被更換時(shí)也可吸收零件的偏差。在這種情況下，通過存儲元件(諸如其上記錄有識別信息等的標(biāo)簽)也可容易地獲得識別信息。
定影部件1可以包括不可逆反應(yīng)部件，該不可逆反應(yīng)部件用于在定影部件1的表面溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)利用不可逆反應(yīng)產(chǎn)生狀態(tài)改變，所述預(yù)定溫度是所述定影部件1的表面溫度達(dá)到可定影溫度之前的溫度，并且當(dāng)所述不可逆反應(yīng)部件在沒有產(chǎn)生不可逆反應(yīng)時(shí)，調(diào)節(jié)部分7設(shè)定參考值。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可在定影部件沒有達(dá)到預(yù)定溫度的條件下設(shè)定參考值。從而允許僅按照設(shè)置環(huán)境設(shè)定參考值。在這種情況下，作為不可逆反應(yīng)部件和不可逆反應(yīng)的實(shí)例有溫度保險(xiǎn)絲及其溶斷狀態(tài)、使用磁性材料的居里溫度的順磁性、使用示溫涂料的顏色變化等，但是從低成本的觀點(diǎn)來看，溫度保險(xiǎn)絲是優(yōu)選的。也可使用單操作的雙金屬自動調(diào)溫器。
此外，異常判斷部分6可將加熱期間的至少兩個(gè)不同溫度之間的升溫時(shí)間信息以及在待機(jī)狀態(tài)下向熱源2連續(xù)供給電流時(shí)的時(shí)間信息與基于參考值的參考值信息進(jìn)行比較，并且當(dāng)確定該升溫時(shí)間信息以及向熱源2連續(xù)供給電流時(shí)的時(shí)間信息中的至少一個(gè)異常時(shí)，確定出現(xiàn)異常。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)參考值信息執(zhí)行多種檢查項(xiàng)目的差錯(cuò)檢測。
定影裝置可包括多個(gè)溫度傳感器3，調(diào)節(jié)部分7為多個(gè)溫度傳感器3中的每一個(gè)設(shè)定參考值，并且異常判斷部分6將基于來自各溫度傳感器3所獲得的多個(gè)升溫時(shí)間信息項(xiàng)與各相應(yīng)的參考信息項(xiàng)進(jìn)行比較，并且當(dāng)確定在至少一個(gè)或多個(gè)升溫時(shí)間信息項(xiàng)中存在異常時(shí)，確定出現(xiàn)異常。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，當(dāng)檢測出諸如記錄材料卷繞的異常等各種差錯(cuò)時(shí)，可以獲得高安全性和高可靠性的效果。
圖像形成裝置包括用于在記錄材料4上形成調(diào)色劑像的圖像形成部分和上述定影裝置。
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置的實(shí)施例的說明圖。如圖2中所示，在根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成裝置中，用作圖像載體的感光鼓11被設(shè)置在該圖像形成裝置的大約中央位置處，用于容納作為記錄材料的紙張S的送紙盒50被設(shè)置在該圖像形成裝置的下部，用于將通過感光鼓11而形成在紙張S上的調(diào)色劑像定影的定影裝置60被設(shè)置在該圖像形成裝置的上部。
在如上所述構(gòu)成的圖像形成裝置中，可以使得紙張S沿其傳送的傳送路徑非常短，并且僅通過打開圖像形成裝置的一個(gè)側(cè)蓋就可容易地露出紙張S的傳送路徑的大部分。因此，可縮短從紙張S的供給到排出所需要的時(shí)間，同時(shí)提高了紙張S的可傳送性，另外，在卡紙時(shí)紙張S的可去除性也優(yōu)良。
另外，在感光鼓11周圍布置有諸如這樣的電子照相裝置諸如充電輥等的充電部分12，其用于對感光鼓11進(jìn)行充電；諸如激光曝光裝置等的曝光部分13，其用于將靜電潛像記錄在帶電的感光鼓11上；顯影部分14，其用于通過調(diào)色劑使得記錄在感光鼓11上的靜電潛像可見；諸如轉(zhuǎn)印輥等的轉(zhuǎn)印部分15，其用于將形成在感光鼓11上的可見的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印在紙張S上；以及鼓清潔器17，其用于去除感光鼓11上的殘余調(diào)色劑。
另外，根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成裝置中的紙張傳送系統(tǒng)包括送紙盒50，其用于容納紙張S；拾紙輥51，其用于在預(yù)定定時(shí)送出容納在送紙盒50中的紙張S；傳送輥52，其用于傳送由拾紙輥51送出的紙張S；定位輥53，其用于控制由傳送輥52傳送的紙張S的定位且在預(yù)定定時(shí)傳送紙張S到轉(zhuǎn)印部分15；進(jìn)紙槽54，其用于引導(dǎo)從定位輥53送出的紙張S到輥隙部分(感光鼓11與轉(zhuǎn)印部分15之間的部分)；傳送導(dǎo)向裝置55，其用于將紙張S傳送到定影裝置60，該紙張S是通過轉(zhuǎn)印部分15將調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到紙張S上之后被傳送的紙張；定影入口導(dǎo)向裝置56，其設(shè)置在定影裝置60上游，用于將調(diào)色劑像已轉(zhuǎn)印在其上的紙張S引導(dǎo)到定影裝置60；排紙導(dǎo)向裝置57和58，用于將紙張S引導(dǎo)到排出輥59，該排出輥59用于將從定影裝置60中排出的紙張S排出到設(shè)在圖像形成裝置的外殼表面上的容納托盤19中。另外，在附圖中，附圖標(biāo)記“16”表示用于防止已轉(zhuǎn)印的紙張S卷繞在感光鼓11上的剝離爪。另外，在圖像形成裝置內(nèi)部裝有用于控制該裝置的各部分的控制器40。
接下來，將描述根據(jù)本實(shí)施例的定影裝置60。
如圖3中所示，根據(jù)本實(shí)施例的定影裝置60包括用于轉(zhuǎn)動地支撐加熱輥61的加熱側(cè)外殼65和用于轉(zhuǎn)動地支撐加壓輥62的加壓側(cè)外殼66，它們在一個(gè)區(qū)域(未示出)處相互連接，從而形成一個(gè)單元。另外，定影裝置60被如此安裝在圖像形成裝置中即，使得連接加熱輥61的中心和加壓輥62的中心的直線位于基本水平的方向上。此時(shí)，加壓輥62通過諸如彈簧等彈性元件(未示出)擠壓加熱輥61，從而在它們之間形成定影輥隙。
在加熱輥61中，由具有良好導(dǎo)熱性的金屬(諸如鋁等)制成的剛性圓柱形芯61a的表面被涂覆防粘層61b，該防粘層61b具有對包含硅樹脂、含氟樹脂等的調(diào)色劑的良好防粘特性，并且具有耐熱性。從對調(diào)色劑的防粘特性和抗磨損性的觀點(diǎn)來看，防粘層61b可由含氟樹脂制成，具體地，可以使用諸如四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚(PFA)的共聚物，聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯和六氟丙烯(FEP)的共聚物等。
另外，例如，在加熱輥61內(nèi)部設(shè)置有鹵素加熱器67，以便從內(nèi)部對加熱輥61進(jìn)行加熱。另外，除紙張傳送區(qū)域以外，溫度傳感器68也被設(shè)置得與加熱輥61的表面相接觸。再者，在沿加熱輥61的轉(zhuǎn)動方向，位于溫度傳感器68的上游設(shè)置有用于控制加熱輥61的達(dá)到溫度的自動調(diào)溫器69，并且在自動調(diào)溫器69與加熱輥61之間具有間隙。
同時(shí)，加壓輥62例如包括圓柱形金屬軸62a、設(shè)置在金屬軸62a周圍的耐熱彈性層62b，以及覆蓋耐熱彈性層62b的表面的防粘層62c。金屬軸62a是由例如具有中空形狀的鋼或鋁制成的。另外，耐熱彈性層62b例如是由具有良好耐熱性和機(jī)械強(qiáng)度的硅海綿橡膠或硅橡膠制成的。另外，防粘層62c與加熱輥61的防粘層61b相似。
在本實(shí)施例中，加熱輥61和加壓輥62是如上所述那樣構(gòu)成的，并且當(dāng)加壓輥62擠壓加熱輥61時(shí)，有規(guī)律地形成定影輥隙區(qū)。
在本實(shí)施例中，如圖4中所示，通過控制器40執(zhí)行定影裝置60的加熱控制。對控制器40的輸入信息包括來自溫度傳感器68的溫度信息、來自自動調(diào)溫器69的ON/OFF信息(例如，當(dāng)加熱輥61的溫度超過預(yù)定溫度時(shí)自動調(diào)溫器69變?yōu)镺FF)等。根據(jù)控制器40處理的結(jié)果，對加熱輥61的鹵素加熱器67的ON/OFF操作進(jìn)行控制、對加熱輥驅(qū)動馬達(dá)71(圖2和3中未示出)的ON/OFF操作進(jìn)行控制，并且在UI(用戶界面)屏幕上顯示READY指示。另外，控制器40包括測量部分41，其用于根據(jù)來自溫度傳感器68的溫度數(shù)據(jù)獲得加熱輥61的升溫所需要的升溫時(shí)間；調(diào)節(jié)部分42，其用于根據(jù)設(shè)置環(huán)境調(diào)節(jié)測量部分41所獲得的升溫時(shí)間設(shè)定新的參考時(shí)間；以及異常判斷部分43，其用于將測量部分41所獲得的升溫時(shí)間與設(shè)定的參考時(shí)間進(jìn)行比較，并判斷有無諸如紙張卷繞在加熱輥61上的異常等差錯(cuò)。
接下來，將描述根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成裝置的基本圖像形成過程。
如圖2中所示，受圖像處理裝置(未示出)控制的曝光部分13在通過充電部分12充電的感光鼓11上形成靜電潛像。由顯影部分14的顯影輥14a使得感光鼓11上的靜電潛像可見，以形成調(diào)色劑像。
同時(shí)，由拾紙輥51從送紙盒50中送出的紙張S通過傳送輥52被引導(dǎo)到定位輥53，由定位輥53調(diào)節(jié)紙張S的位置，之后所調(diào)節(jié)的紙張S經(jīng)由進(jìn)紙槽54到達(dá)轉(zhuǎn)印部分15。
在轉(zhuǎn)印部分15中，感光鼓11上的調(diào)色劑像被轉(zhuǎn)印到被傳送的紙張S上，并且其上轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑像的紙張S經(jīng)由傳送導(dǎo)向裝置55和定影入口導(dǎo)向裝置56到達(dá)定影裝置60。接著，在其上具有已由定影裝置60定影的調(diào)色劑像的紙張S經(jīng)由紙張排出導(dǎo)向裝置57和58以及排出輥59被排出到容納托盤19中。
現(xiàn)在，將參照圖5的調(diào)節(jié)模式的流程圖，描述在上述圖像形成過程中設(shè)定根據(jù)本實(shí)施例的控制器40內(nèi)的參考時(shí)間的方法。
在本實(shí)施例中，當(dāng)重新設(shè)置圖像形成裝置時(shí)執(zhí)行調(diào)節(jié)模式。例如，當(dāng)圖像形成裝置的電源(M/C電源)變?yōu)镺N時(shí)啟動調(diào)節(jié)模式，并且判斷由溫度傳感器68檢測到的加熱輥61的表面溫度是否低于50℃。如果加熱輥61的表面溫度等于或高于50℃，則確定沒有正確地執(zhí)行調(diào)節(jié)模式，因此，取消調(diào)節(jié)模式，并且使得M/C電源變?yōu)镺FF(步驟S1到S3)。
另一方面，如果加熱輥61的表面溫度低于50℃，則電流開始流入鹵素加熱器67中，并且使用安全計(jì)時(shí)器監(jiān)控溫度上升趨勢的異常，直到由溫度傳感器68檢測的加熱輥61的表面溫度達(dá)到100℃為止(步驟S4和S5)。這里，安全計(jì)時(shí)器不用于檢查諸如紙張卷繞在加熱輥61上的異常等差錯(cuò)，而用于監(jiān)控升溫時(shí)間，所述升溫時(shí)間可被定義為這樣的值即，通過正常加熱使得加熱輥61的表面溫度上升到50～100℃所需要的時(shí)間加上余量率得到的值，以便監(jiān)控鹵素加熱器67可能出現(xiàn)的故障。另外，在本實(shí)施例中，例如，當(dāng)升溫時(shí)間超過安全計(jì)時(shí)器所設(shè)定的時(shí)間時(shí)，使得M/C電源變?yōu)镺FF。
接下來，如果加熱輥61的溫度達(dá)到100℃，則設(shè)在控制器40中的升溫計(jì)時(shí)器(加熱計(jì)時(shí)器)開始計(jì)數(shù)，并且，如果加熱輥61的溫度達(dá)到120℃，則加熱計(jì)時(shí)器終止計(jì)數(shù)(步驟S6到S8)。之后，調(diào)節(jié)加熱計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)值以設(shè)定新參考時(shí)間，之后終止調(diào)節(jié)模式(步驟S9和S10)。另外，步驟S7中的安全計(jì)時(shí)器以與上述安全計(jì)時(shí)器相似的方式操作。
上述調(diào)節(jié)是基于加熱計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)值而執(zhí)行的，如果所述調(diào)節(jié)是在大于所述計(jì)數(shù)值的情況下執(zhí)行的，則不特別對所述調(diào)節(jié)進(jìn)行限定。然而，如果計(jì)數(shù)值過大，則存在檢測不出諸如紙張卷繞的異常等差錯(cuò)的可能性。另一方面，如果計(jì)數(shù)值過小，則存在裝置誤動作的可能性。因此，通常將調(diào)節(jié)值設(shè)定為加熱計(jì)時(shí)器的計(jì)數(shù)值的1到1.5倍以內(nèi)。在后面的實(shí)施例中將描述調(diào)節(jié)值的細(xì)節(jié)。
另外，在本實(shí)施例中，除通過上述加熱計(jì)時(shí)器設(shè)定參考時(shí)間的調(diào)節(jié)以外，還執(zhí)行各種差錯(cuò)檢測，現(xiàn)在將使用圖6中所示的溫度分布曲線描述其內(nèi)容。
圖6示出了加熱時(shí)的加熱輥61的溫度分布曲線(由溫度傳感器68測量)，其中縱軸表示溫度而橫軸表示時(shí)間。當(dāng)鹵素加熱器67變?yōu)殚_啟狀態(tài)(ON)時(shí)，加熱輥61的溫度開始基本線性地上升。當(dāng)加熱輥61的溫度達(dá)到某一溫度時(shí)，加熱輥驅(qū)動馬達(dá)71變?yōu)殚_啟狀態(tài)(ON)，加熱輥61開始轉(zhuǎn)動。當(dāng)加熱輥61開始轉(zhuǎn)動時(shí)，隨著溫度上升速度的略微降低，加熱輥61達(dá)到可定影溫度且使得鹵素加熱器67變?yōu)殛P(guān)閉狀態(tài)(OFF)，從而進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)(相當(dāng)于圖中的準(zhǔn)備就緒(Ready))。之后，重復(fù)從加熱輥61中發(fā)熱和鹵素加熱器67變?yōu)镺N以保持待機(jī)狀態(tài)。
在本實(shí)施例中，在該溫度分布曲線中，為了避免定影裝置60的各種異常，通過設(shè)置與圖中A到E2區(qū)域相對應(yīng)的計(jì)時(shí)器，并且將溫度傳感器68所檢測到的每個(gè)區(qū)域中的升溫時(shí)間與各個(gè)參考時(shí)間進(jìn)行比較，以判斷定影裝置60中是否存在異常。也就是說，在A區(qū)域中使用A計(jì)時(shí)器測量從50℃到升溫測量起始點(diǎn)(100℃)的升溫時(shí)間、在B區(qū)域中使用B計(jì)時(shí)器測量從100℃到120℃的升溫時(shí)間、在C區(qū)域中使用C計(jì)時(shí)器測量從50℃到加熱輥驅(qū)動馬達(dá)71開始被驅(qū)動時(shí)的升溫時(shí)間、以及在D區(qū)域中使用D計(jì)時(shí)器測量從加熱輥驅(qū)動馬達(dá)71開始被驅(qū)動時(shí)到定影裝置60達(dá)到Ready狀態(tài)時(shí)的升溫時(shí)間。另外，在E1和E2區(qū)域中分別使用E1計(jì)時(shí)器和E2計(jì)時(shí)器測量鹵素加熱器67在待機(jī)狀態(tài)時(shí)的點(diǎn)亮?xí)r間(在加熱時(shí)定影裝置60達(dá)到Ready狀態(tài)后的點(diǎn)亮?xí)r間)。
在本實(shí)施例中，首先在B區(qū)域中執(zhí)行圖5中所示的調(diào)節(jié)，以便設(shè)定被調(diào)節(jié)的參考時(shí)間。之后，根據(jù)被調(diào)節(jié)的參考時(shí)間，確定其他區(qū)域中的參考值(相當(dāng)于各個(gè)區(qū)域中的各個(gè)參考時(shí)間)。另外，假定紙張卷繞在加熱輥61上時(shí)，與紙張未卷繞的狀態(tài)相比較，鹵素加熱器67的升溫時(shí)間變得更長。因此，可基于B區(qū)域中設(shè)定的參考時(shí)間，通過針對各個(gè)區(qū)域乘以預(yù)定放大倍數(shù)而調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)域中的參考時(shí)間。這種調(diào)節(jié)可檢測出包含紙張卷繞的異常等各種差錯(cuò)，諸如商業(yè)電源的降低、溫度傳感器68的異常(傳感器與加熱輥61相分離或者傳感器故障)、鹵素加熱器67的故障等。另外，為了根據(jù)B區(qū)域中的參考時(shí)間設(shè)定其他區(qū)域的參考值(本實(shí)施例中的參考時(shí)間)，勿庸置疑可以根據(jù)相同類型的圖像形成裝置的驗(yàn)證結(jié)果實(shí)現(xiàn)這種調(diào)節(jié)。另外，也可以根據(jù)各個(gè)區(qū)域中測量到的升溫時(shí)間來設(shè)定各個(gè)區(qū)域中的參考時(shí)間。
如上所述，在本實(shí)施例中，在設(shè)置圖像形成裝置之后，由于每個(gè)溫度區(qū)域中的參考值被設(shè)定為調(diào)節(jié)值，因此可依照設(shè)置環(huán)境的條件設(shè)定參考值，并且可有效地執(zhí)行諸如紙張卷繞的異常等各種差錯(cuò)的檢測，這可防止錯(cuò)誤的檢測。另外，也可以吸收定影裝置的制造偏差。另外，甚至當(dāng)使用者根據(jù)設(shè)置環(huán)境不得不在操作保證范圍以外使用圖像形成裝置時(shí)，也可在沒有任何誤動作的情況下檢測出異常。另外，在這種情況下，勿庸置疑能夠以良好的質(zhì)量形成圖像本身或?qū)D像進(jìn)行調(diào)節(jié)。
另外，通過重復(fù)所述調(diào)節(jié)并且在每次執(zhí)行所述調(diào)節(jié)時(shí)都減小調(diào)節(jié)幅度，可以更精確地實(shí)現(xiàn)異常(差錯(cuò))的檢測，并且可進(jìn)一步減少裝置的誤動作。另外，如果僅是特定人員(諸如維護(hù)人員等)獲準(zhǔn)使用密碼等以執(zhí)行所述調(diào)節(jié)，那么可以同時(shí)執(zhí)行圖像形成和異常檢測。
另外，當(dāng)更換諸如定影裝置和加熱輥等部件時(shí)，通過在部件更換之后執(zhí)行調(diào)節(jié)可繼續(xù)執(zhí)行異常檢測。
盡管在本實(shí)施例中單獨(dú)使用溫度傳感器68，但是也可使用多個(gè)溫度傳感器68。在這種情況下，對于每個(gè)溫度傳感器68執(zhí)行上述調(diào)節(jié)，并且，如果確定只是在一個(gè)溫度傳感器68中出現(xiàn)異常，則中斷向鹵素加熱器67的電力供給，這可以實(shí)現(xiàn)更高的安全性。同時(shí)，如果確定在多個(gè)溫度傳感器68中出現(xiàn)異常，則中斷向鹵素加熱器67的電力供給，這可以實(shí)現(xiàn)以極少的誤動作進(jìn)行異常檢測。
盡管本實(shí)施例中的圖像形成裝置使用單色圖像形成裝置，但是也可使用包含多個(gè)感光鼓的所謂的串聯(lián)型彩色圖像形成裝置，或可以使用包含這樣的所謂的循環(huán)類型彩色圖像形成裝置即，通過單個(gè)感光鼓在中間轉(zhuǎn)印部件上重復(fù)執(zhí)行轉(zhuǎn)印處理，并且重疊在中間轉(zhuǎn)印部件上的調(diào)色劑像被一齊轉(zhuǎn)印到紙張上。甚至在這種情況下，上述定影裝置也可用作串聯(lián)型彩色圖像形成裝置或循環(huán)類型彩色圖像形成裝置的定影裝置。
實(shí)例在一個(gè)實(shí)例中，以與上述實(shí)施例中所示的流程(見圖5)不同的流程重復(fù)執(zhí)行圖6中所示的B區(qū)域中的參考時(shí)間的調(diào)節(jié)。
在本實(shí)例中，當(dāng)加熱輥的表面溫度低于60℃時(shí)開始對加熱輥進(jìn)行加熱，并且測量從110℃到125℃的升溫時(shí)間。
這里，例如，如果加熱輥在接近于110℃(本實(shí)例中的升溫測量起始點(diǎn))的100℃下被加熱時(shí)，由于從加熱輥的內(nèi)部發(fā)熱的熱源的熱量傳輸?shù)郊訜彷伒谋砻嫘枰欢〞r(shí)間，因此溫度上升顯然變得較為緩慢。另外，由于熱量從溫度傳感器的熱敏表面?zhèn)鬏數(shù)綔囟葌鞲衅鞯臒崦粼嬖陧憫?yīng)延遲，因此降低了測量精確度。因此，當(dāng)加熱輥在充分低于升溫時(shí)間測量起始點(diǎn)的溫度(本實(shí)例中為低于60℃)下開始被加熱時(shí)，最好測量B區(qū)域中的升溫時(shí)間(110℃到125℃)。
在該實(shí)例中，根據(jù)測量次數(shù)計(jì)算測量結(jié)果(升溫時(shí)間)的累積值的平均值(累積AVE)以及累積值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)，并且將(累積AVE+3σ)與根據(jù)測量次數(shù)被減去的調(diào)節(jié)系數(shù)(調(diào)節(jié)幅度)的乘積結(jié)果計(jì)算為參考時(shí)間調(diào)節(jié)結(jié)果。
如圖7中所示，重復(fù)測量次數(shù)，獲得如下測量結(jié)果1.9、1.92、1.94、1.9和1.88(秒)。從該測量結(jié)果中，獲得的(累積AVE+3σ)結(jié)果如下1.90、1.95、1.98、1.97和1.98，這如圖中所示。接著，通過用(累積AVE+3σ)乘以如圖中所示的從1.5逐漸減小到1.2的調(diào)節(jié)系數(shù)，從而計(jì)算出每次測量的參考時(shí)間調(diào)節(jié)結(jié)果。
參考時(shí)間調(diào)節(jié)結(jié)果顯示為逐漸減小的數(shù)值。這里，調(diào)節(jié)系數(shù)為適當(dāng)選定的數(shù)值且具有大于1.0的下限。如果調(diào)節(jié)系數(shù)的下限值遠(yuǎn)大于1.0，則由于過大的余量可能會導(dǎo)致出現(xiàn)誤動作。因此，最好在由相同類型的圖像形成裝置進(jìn)行驗(yàn)證期間選擇調(diào)節(jié)系數(shù)。
這樣，在本實(shí)例中，將來自參考時(shí)間調(diào)節(jié)結(jié)果的參考時(shí)間與實(shí)際測量結(jié)果(其將變成下一個(gè)測量結(jié)果)進(jìn)行比較。作為比較的結(jié)果，如果實(shí)際測量結(jié)果超過參考時(shí)間，則確定出現(xiàn)紙張卷繞的異常，從而可以進(jìn)行異常檢測。
通常，由于加熱輥的芯(剛性芯)厚度的偏差、防粘層厚度的偏差、鹵素加熱器額定功率的偏差、溫度傳感器的響應(yīng)性的偏差等，對于每種裝置來說定影裝置的加熱輥表面的溫度上升速度是不同的。因此，在設(shè)計(jì)上必須考慮這些部件的偏差以獲得這樣的溫度上升速度即，在所述溫度上升速度下不會出現(xiàn)誤動作。另外，雖然商業(yè)電源的電壓根據(jù)設(shè)置環(huán)境的不同具有較大偏差，但是在相同的設(shè)置環(huán)境中卻具有極小偏差。因此，為了充分地反映這些條件，可以如本實(shí)施例中那樣嚴(yán)格地調(diào)節(jié)參考時(shí)間。另外，為了避免在紙張卷繞在加熱輥周圍的異常檢測中的誤動作并實(shí)現(xiàn)高精度的異常檢測，我們應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，了解定影裝置的偏差、設(shè)置環(huán)境上的差異、重復(fù)誤差等是有效的。
本申請基于2005年9月21日提交的在先日本專利申請No.2005-274516并要求該申請的優(yōu)先權(quán)，該專利申請的全部內(nèi)容在此以引用的方式并入本文。
權(quán)利要求
1.一種用于將調(diào)色劑像定影在記錄材料上的定影裝置，所述定影裝置包括定影部件，其具有熱源；傳感器，其檢測所述定影部件的表面溫度；測量部分，其基于來自所述傳感器的信息獲得所述定影部件的升溫時(shí)間信息；異常判斷部分，其將所述測量部分所獲得的升溫時(shí)間信息與參考值信息進(jìn)行比較，以判斷是否存在異常；以及調(diào)節(jié)部分，其調(diào)節(jié)所述異常判斷部分的所述參考值信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，在以升溫模式操作所述定影部件的條件下，所述測量部分基于來自所述傳感器的信息獲得所述定影部件的升溫時(shí)間信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，還包括加熱控制部分，所述加熱控制部分用于向所述熱源供給電力，并且當(dāng)所述異常判斷部分確定存在異常時(shí)，所述加熱控制部分減小對所述熱源的電力供給量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，所述調(diào)節(jié)部分在加熱之前的所述定影部件的溫度等于或高于預(yù)定溫度的條件下不進(jìn)行操作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，在設(shè)置所述定影裝置或更換所述定影部件之后，所述調(diào)節(jié)部分在所述定影裝置的初始啟動時(shí)進(jìn)行操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定影裝置，其中，所述調(diào)節(jié)部分在輸入密碼時(shí)進(jìn)行操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，所述定影部件具有不同于其他定影部件的信息的識別信息，并且所述調(diào)節(jié)部分在識別出新識別信息時(shí)進(jìn)行操作。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，所述調(diào)節(jié)部分重復(fù)地進(jìn)行操作且重復(fù)地設(shè)定參考值，直到所述異常判斷部分確定存在最初的異常為止。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定影裝置，其中，在每次重復(fù)地設(shè)定所述參考值時(shí)，所述調(diào)節(jié)部分基于所獲得的升溫時(shí)間信息以逐漸減小調(diào)節(jié)幅度的方式設(shè)定新參考值。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，所述定影部件包括不可逆反應(yīng)部件，所述不可逆反應(yīng)部件用于在所述定影部件的表面溫度達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)產(chǎn)生不可逆反應(yīng)，所述預(yù)定溫度是所述定影部件的表面溫度達(dá)到可定影溫度之前的溫度，并且所述調(diào)節(jié)部分在所述不可逆反應(yīng)部件沒有產(chǎn)生不可逆反應(yīng)時(shí)設(shè)定參考值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其中，在所述定影部件的表面溫度達(dá)到可定影溫度之前，所述調(diào)節(jié)部分基于至少兩個(gè)不同溫度之間的升溫時(shí)間信息設(shè)定參考值。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其中，所述異常判斷部分將加熱期間的所述至少兩個(gè)不同溫度之間的升溫時(shí)間信息以及在待機(jī)狀態(tài)下向所述熱源連續(xù)供給電流時(shí)的時(shí)間信息與基于所述參考值的參考值信息進(jìn)行比較，并且當(dāng)確定所述升溫時(shí)間信息以及向所述熱源連續(xù)供給電流時(shí)的時(shí)間信息中的至少一個(gè)異常時(shí)，確定存在異常。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，包括多個(gè)傳感器，其中，所述調(diào)節(jié)部分為所述多個(gè)傳感器中的每一個(gè)設(shè)定參考值，并且所述異常判斷部分將基于來自所述多個(gè)傳感器所獲得的多個(gè)升溫時(shí)間信息與各相應(yīng)的參考值信息進(jìn)行比較，并且當(dāng)確定在至少一個(gè)或多個(gè)升溫時(shí)間信息中存在異常時(shí)確定存在異常。
14.一種圖像形成裝置，包括圖像形成部分，其在記錄材料上形成調(diào)色劑像；以及定影裝置，其將所述調(diào)色劑像定影在所述記錄材料上，其中，所述定影裝置包括定影部件，其具有熱源；傳感器，其檢測所述定影部件的表面溫度；測量部分，其基于來自所述傳感器的信息獲得所述定影部件的升溫時(shí)間信息；異常判斷部分，其將所述測量部分所獲得的升溫時(shí)間信息與參考值信息進(jìn)行比較，以判斷是否存在異常；以及調(diào)節(jié)部分，其調(diào)節(jié)所述異常判斷部分的所述參考值信息。
全文摘要
本發(fā)明公開一種定影裝置，該定影裝置將調(diào)色劑像定影在記錄材料上。所述定影裝置包括定影部件，其具有熱源；傳感器，其檢測所述定影部件的表面溫度；測量部分，其基于來自所述傳感器的信息獲得所述定影部件的升溫時(shí)間信息；異常判斷部分，其將所述測量部分所獲得的升溫時(shí)間信息與參考值信息進(jìn)行比較，以判斷是否存在異常；以及調(diào)節(jié)部分，其調(diào)節(jié)所述異常判斷部分的所述參考值信息。
文檔編號G03G15/00GK1936727SQ20061007568
公開日2007年3月28日 申請日期2006年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
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