專利名稱：定影設(shè)備和圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能防止加熱輥的溫度過度升高的定影設(shè)備和圖像形成設(shè)備。
背景技術(shù)：
加熱方式的定影設(shè)備被廣泛地用于將用于諸如復(fù)印機(jī)或打印機(jī)的圖像形成設(shè)備的調(diào)色劑定影到記錄紙上。加熱方式的定影設(shè)備設(shè)置有加熱輥和加壓輥，其中加熱輥具有諸如加熱器的加熱裝置，加壓輥壓接在加熱輥上，并被構(gòu)造成輸送和支撐加熱輥和加壓輥之間的已轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像的記錄紙，以及熔化并進(jìn)一步對錄紙上的調(diào)色劑加壓，以便將調(diào)色劑圖像定影到記錄紙上。
這種定影設(shè)備有必要可靠地溶化記錄紙上的調(diào)色劑，并精確地控制加熱輥的表面溫度，以便避免對記錄紙的不良影響。傳統(tǒng)上，加熱輥的表面由多個熱敏電阻按壓，并且加熱輥表面上的多個位置的溫度被檢測以控制對加熱器的導(dǎo)電，以便得到控制來維持整個加熱輥的均勻的表面溫度。
然而，當(dāng)把熱敏電阻用于精確地測量加熱輥的表面溫度時，有必要以適當(dāng)?shù)膲毫Π磯簾崦綦娮?。因此，這種定影設(shè)備具有以下問題加熱輥的表面由于熱敏電阻和加熱輥的表面之間的摩擦而劣化，以及當(dāng)熱敏電阻被按壓在加熱輥的一個位置上時定影力下降。這種定影設(shè)備還具有當(dāng)加熱輥表面上的污物粘附到熱敏電阻表面上時，不能精確檢測溫度的其它問題。
為了解決這些問題，設(shè)置有非接觸溫度傳感器的定影設(shè)備和圖像形成設(shè)備已被提出(例如，參見公開號為2000-227732的日本專利申請和公開號為2001-109316的日本專利申請)。通常所說的非接觸溫度傳感器是這樣的傳感器，其具有紅外線傳感器，并通過采用紅外線傳感器檢測來自加熱輥表面的輻射熱(紅外線)來檢測加熱輥的表面溫度。
在上述專利文獻(xiàn)中描述的非接觸溫度傳感器包括用于紅外線檢測的熱敏電阻和用于溫度補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?。用于紅外線檢測的熱敏電阻檢測從加熱輥表面輻射的紅外線，并且其輸出電壓取決于周圍溫度(即，用于紅外線檢測的熱敏電阻自身的溫度)。有必要檢測用于紅外線檢測的熱敏電阻自身的溫度，以便補(bǔ)償這種溫度依存性。因此將用于溫度補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮枧渲迷谶@樣的位置，其在用于紅外線檢測的傳感器附近，并且不受從加熱輥表面輻射的紅外線的影響。可通過取得如上所述布置的兩個熱敏電阻的輸出電壓值，并采用諸如CPU的操作裝置執(zhí)行操作，來間接獲得加熱輥表面的溫度。
然而，與接觸溫度傳感器的不同之處在于加熱輥表面的溫度不是被直接觀察到的這些熱敏電阻具有不能立即檢測到加熱輥的溫度過度升高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上問題，做出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供這樣一種定影設(shè)備和圖像形成設(shè)備，其包括用于檢測來自加熱輥的輻射熱的第一傳感器和用于檢測第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器，并被構(gòu)造成基于第一和第二傳感器的輸出值來判定加熱輥的溫度是否異常，并基于判定結(jié)果來控制加熱裝置的工作狀態(tài)，以便能夠通過在估計加熱輥的溫度異常時關(guān)斷對加熱裝置的導(dǎo)電來防止溫度過度升高，并提高安全性。
根據(jù)本發(fā)明的定影設(shè)備是這樣的定影設(shè)備，其包括具有加熱單元的加熱輥，壓接在加熱輥上的加壓輥，用于保持和加熱定影輥和加壓輥之間的、載有通過顯影劑形成的圖像的紙張以便將圖像定影到紙張上的定影單元，用于檢測來自加熱輥的輻射熱的第一傳感器，用于檢測第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器；以及控制器，其能執(zhí)行基于第一傳感器的輸出值和第二傳感器的輸出值判定加熱輥的溫度是否異常的操作，并能根據(jù)判定結(jié)果來控制加熱單元的工作狀態(tài)。
在本發(fā)明中，由于可以通過使用現(xiàn)有的非接觸紅外線溫度傳感器來做出判定，并且加熱裝置可在加熱輥的表面溫度變得異常時由硬件結(jié)構(gòu)停止，所以能夠防止加熱輥的溫度過度升高，并提高安全性。
根據(jù)本發(fā)明的定影設(shè)備的特征在于，控制器還能執(zhí)行以下操作通過使用第一傳感器的輸出值和第二傳感器的輸出值來執(zhí)行預(yù)定計算，并比較計算結(jié)果和為計算結(jié)果設(shè)置的閾值的大小；其中，基于比較結(jié)果來判定加熱輥的溫度是否異常。
在本發(fā)明中，可通過使用用于檢測來自加熱輥的輻射熱的第一傳感器和用于檢測第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器的輸出值執(zhí)行操作，并將操作結(jié)果與閾值進(jìn)行比較，來做出判定。
根據(jù)本發(fā)明的定影設(shè)備的特征在于，控制器被構(gòu)造成計算第一傳感器的輸出值和第二傳感器的輸出值之間的差值，并比較所計算的差值和為差值設(shè)置的閾值的大小，其中，基于比較結(jié)果來判定加熱輥的溫度是否異常。
在本發(fā)明中，可通過使用用于檢測來自加熱輥的輻射熱的第一傳感器和用于檢測第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器的輸出值執(zhí)行差分操作，并將差值與閾值進(jìn)行比較，來做出判定。
根據(jù)本發(fā)明的定影設(shè)備的特征在于，根據(jù)第二傳感器的輸出值來設(shè)置將被比較的多個閾值。
在本發(fā)明中，由于根據(jù)第二傳感器的輸出值來設(shè)置將被比較的多個閾值，所以可不需要取決于第二傳感器的輸出值來做出判定。
根據(jù)本發(fā)明的定影設(shè)備的特征在于，控制器還能在判定加熱輥的溫度異常時，使加熱單元停止加熱。
在本發(fā)明中，由于在判定加熱輥的溫度異常時停止加熱裝置的加熱，所以防止了加熱輥的溫度過度升高。
根據(jù)本發(fā)明的定影設(shè)備的特征在于，加熱單元被構(gòu)造成在導(dǎo)電時產(chǎn)生熱量，并且還包括用于允許對加熱單元導(dǎo)電的導(dǎo)電單元；和用于在判定加熱輥的溫度異常時停止導(dǎo)電單元的導(dǎo)電的開關(guān)電路。
在本發(fā)明中，由于在判定加熱輥的溫度異常時，停止對加熱裝置的導(dǎo)電并停止加熱，所以通過硬件結(jié)構(gòu)防止了加熱輥的溫度過度升高。
根據(jù)本發(fā)明的圖像形成設(shè)備的特征在于，其包括用于接受圖像數(shù)據(jù)的接受單元，用于基于所接受的圖像數(shù)據(jù)而將通過顯影劑形成的圖像轉(zhuǎn)印到紙張上的轉(zhuǎn)印單元，以及上述的定影設(shè)備；其中，通過采用定影設(shè)備將已由轉(zhuǎn)印單元轉(zhuǎn)印在紙張上的圖像定影來形成圖像。
本發(fā)明可應(yīng)用于設(shè)置在諸如打印機(jī)或數(shù)字復(fù)合機(jī)的圖像形成設(shè)備中的定影設(shè)備。
利用本發(fā)明，可通過使用現(xiàn)有的非接觸紅外線溫度傳感器做出判定，并且加熱裝置可在加熱輥的表面溫度變得異常時由硬件結(jié)構(gòu)停止。因此，能夠防止加熱輥的溫度過度升高，并能夠提高安全性。
利用本發(fā)明，通過使用用于檢測來自加熱輥的輻射熱的第一傳感器和用于檢測第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器的輸出值執(zhí)行操作，并將操作結(jié)果與閾值進(jìn)行比較，來做出判定。由于，例如，可將差分放大器電路用作操作裝置，并且可將比較器用作比較裝置，所以可通過硬件結(jié)構(gòu)做出判定，可在加熱輥的表面溫度變得異常時立即停止加熱，并可防止加熱輥的溫度過度升高。
利用本發(fā)明，可通過使用用于檢測來自加熱輥的輻射熱的第一傳感器和用于檢測第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器的輸出值執(zhí)行差分操作，并將差值與閾值進(jìn)行比較，來做出判定。由于，例如，可將差分放大器電路用作用于計算差值的裝置，并且可將比較器用作比較裝置，所以可通過硬件結(jié)構(gòu)做出判定，可在加熱輥的表面溫度變得異常時立即停止加熱，并可防止加熱輥的溫度過度升高。
利用本發(fā)明，由于根據(jù)第二傳感器的輸出值來設(shè)置將被比較的多個閾值，所以可不需要取決于第二傳感器的輸出值來做出判定。
利用本發(fā)明，在判定加熱輥的溫度異常時停止加熱裝置的加熱。因此，能防止加熱輥的溫度過度升高，并能提高安全性。
利用本發(fā)明，在判定加熱輥的溫度異常時停止對加熱裝置的導(dǎo)電，并且停止加熱。因此，可在加熱輥的溫度異常時，通過硬件結(jié)構(gòu)立即停止加熱，并能提高安全性。
本發(fā)明可應(yīng)用于設(shè)置在諸如打印機(jī)或數(shù)字復(fù)合機(jī)的圖像形成設(shè)備中的定影設(shè)備。
根據(jù)以下詳細(xì)描述與附圖，本發(fā)明的上述和其它目的與特征將更充分地顯現(xiàn)。


圖1為顯示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的主結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖2為顯示出溫度檢測傳感器的結(jié)構(gòu)的斷面圖；圖3為顯示出溫度檢測傳感器的輸出和加熱輥的表面溫度之間的關(guān)系的曲線圖；圖4為顯示出溫度檢測傳感器的輸出和加熱輥的表面溫度之間的關(guān)系的曲線圖；圖5為顯示出判定電路的一個實(shí)例的電路圖；圖6為顯示出判定電路的另一實(shí)例的電路圖；圖7為用于示出在一個實(shí)施例中設(shè)置的閾值的曲線圖；圖8為顯示出判定電路的一個實(shí)例的電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下描述將參照顯示出一些實(shí)施例的附圖具體說明本發(fā)明。
實(shí)施例1圖1為顯示出根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成設(shè)備的主結(jié)構(gòu)的示意圖。根據(jù)本實(shí)施例的圖像形成設(shè)備通過電子照相方式形成圖像，并將顯影劑的圖像(調(diào)色劑圖像T)轉(zhuǎn)印到諸如記錄紙或OHP膠片的紙張S上。已經(jīng)轉(zhuǎn)印有調(diào)色劑圖像T的紙張S被沿著預(yù)定的送紙路徑輸送，并且調(diào)色劑圖像T在紙張S通過定影設(shè)備70時，由加熱輥71a和加壓輥71b的操作定影到紙張S上。其上定影有調(diào)色劑圖像T的紙張S進(jìn)一步被沿著預(yù)定的送紙路徑輸送，并從設(shè)備取出。
設(shè)置在定影設(shè)備70中的加熱輥71a由中空圓柱狀芯棒和形成在該中空圓柱狀芯棒外側(cè)的離型層構(gòu)成。芯棒由金屬(諸如鐵、不銹鋼、鋁或銅、或者這些金屬的合金)制成，并具有大約40mm的直徑和大約1.3mm的厚度。離型層通過在芯棒上覆上諸如硅樹脂橡膠、如PTA(四氟乙烯和全氟烴基乙烯醚的共聚物)或PTFE(聚四氟乙烯)的氟橡膠或碳氟樹脂的合成樹脂來形成。離型層具有大約25μm的厚度。
用作加熱裝置的加熱器72被設(shè)置在加熱輥71a的內(nèi)部。棒狀鹵素?zé)艨捎米骷訜崞?2。在從外部導(dǎo)電時，加熱器72發(fā)光并輻射紅外線。從加熱器72輻射的紅外線加熱加熱輥71a的內(nèi)圓周表面(即，芯棒的內(nèi)圓周表面)。定影設(shè)備70通過操作加熱器72的開關(guān)控制來保持約略恒定的加熱輥71a的表面溫度。
設(shè)置在定影設(shè)備70中的加壓輥71b被配置在紙張S的送紙路徑的與加熱輥71a相反的一側(cè)。加壓輥71b由中空圓柱狀芯棒、形成在中空圓柱狀芯棒外側(cè)的耐熱彈性材料層以及形成在中空圓柱狀芯棒更外側(cè)的離型層構(gòu)成。芯棒和離型層一般由與用于加熱輥71a的芯棒和離型層相同的材料形成。耐熱彈性材料層由硅樹脂橡膠或類似材料制成，并形成在芯棒的外側(cè)以具有大約6mm的厚度。諸如加壓彈簧的偏置部件(未示出)沿著加熱輥71a的方向?qū)訅狠?1b施加預(yù)定大小的偏置力，結(jié)果，在加熱輥71a和加壓輥71b的壓力接觸部分處形成具有大約6mm寬度的定影壓力間隙(fixing nip)。
定影設(shè)備70還包括用于檢測加熱輥71a的表面溫度的溫度檢測傳感器10。有可能通過基于溫度檢測傳感器10的輸出操作加熱器72的開關(guān)控制來保持約略恒定的加熱輥71a的表面溫度。本實(shí)施例還包括判定電路20和開關(guān)電路73，其中判定電路20用于基于溫度檢測傳感器10的輸出來判定加熱輥71a的表面溫度是否異常；開關(guān)電路73用于在表面溫度被判定異常時關(guān)斷對加熱器72的導(dǎo)電。后面將詳細(xì)說明的判定電路20，在估計表面溫度高于預(yù)定溫度(例如，250℃)時判定加熱輥71a的表面溫度異常。
在本實(shí)施例中使用的溫度檢測傳感器10是用于檢測來自加熱輥71a的表面的輻射熱(紅外線)的非接觸溫度傳感器。以下描述將說明其結(jié)構(gòu)。圖2為顯示出溫度檢測傳感器10的結(jié)構(gòu)的斷面視圖。溫度檢測傳感器10是在殼體內(nèi)部具有用于紅外線檢測的熱敏電阻11和用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的傳感器。溫度檢測傳感器10的殼體由保持部件101和蓋部件102構(gòu)成。保持部件101和蓋部件102由具有大熱導(dǎo)率和小熱放射率的金屬材料(諸如鋁)形成。
保持部件101設(shè)置有用于接收從加熱輥71a輻射的紅外線的開口101a。此外，凹進(jìn)101b被設(shè)置在距離開口101a的適當(dāng)距離處。蓋部件102被固定至保持部件101，其間夾有紅外線吸收膜105。黑體吸收膜可用作紅外線吸收膜105。蓋部件102包括與保持部件101的開口101a相對設(shè)置的空間部102a，以及與凹陷101b相對設(shè)置的另一空間部102b。用于紅外線檢測的熱敏電阻11在由紅外線吸收膜105和蓋部件102的空間部102a限定的空間中，被設(shè)置在紅外線吸收膜105上。此外，用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2在由紅外線吸收膜105和蓋部件102的空間部102b限定的空間中，被設(shè)置在紅外線吸收膜105上。
當(dāng)來自加熱輥71a的紅外線通過開口101a進(jìn)入紅外線吸收膜105時，紅外線吸收膜105吸收紅外線。紅外線吸收膜105的溫度取決于所吸收的紅外線輻射量而升高。紅外線吸收膜105的溫度被檢測為設(shè)置于紅外線吸收膜105上的用于紅外線檢測的熱敏電阻11的兩端電壓(end-to-end voltage)Vd。在這點(diǎn)上，由于用于紅外線檢測的熱敏電阻11受周圍溫度環(huán)境的影響(例如，保持部件101和蓋部件102的影響)，所以有必要消除該影響以便檢測加熱輥71a的表面溫度。為了達(dá)到此目的，將用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2設(shè)置在不受紅外線的直接影響的位置處，并通過檢測用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的兩端電壓Vc來補(bǔ)償用于紅外線檢測的熱敏電阻11。這樣，定影設(shè)備70可基于溫度檢測傳感器10的輸出來檢測加熱輥71a的表面溫度。
圖3為顯示出溫度檢測傳感器10的輸出和加熱輥71a的表面溫度之間的關(guān)系的曲線圖。該曲線圖的橫坐標(biāo)軸表示補(bǔ)償輸出Vc，其為用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的輸出值，而縱坐標(biāo)軸表示通過將作為用于紅外線檢測的熱敏電阻11的輸出電壓的傳感器輸出Vd和補(bǔ)償輸出Vc的差值放大10倍而獲得的值(在下文中將被簡稱為差分輸出)。加熱輥71a的表面溫度可通過檢測補(bǔ)償輸出Vc和差分輸出(Vc-Vd)×10來獲得。例如，當(dāng)補(bǔ)償輸出Vc為2.5V并且差分輸出(Vc-Vd)×10為1.2V時，加熱輥71a的表面溫度變?yōu)?60℃。類似地，在2.5V的補(bǔ)償輸出Vc的情況下，當(dāng)差分輸出(Vc-Vd)×10為1.9V時表面溫度變?yōu)?00℃，當(dāng)差分輸出為2.6V時表面溫度變?yōu)?30℃，并且當(dāng)差分輸出為3.1V時表面溫度變?yōu)?50℃。因此，可通過預(yù)先保持補(bǔ)償輸出Vc、差分輸出(Vc-Vd)×10和表面溫度三者之間的數(shù)字化關(guān)系的表格，并在檢測到補(bǔ)償輸出Vc和差分輸出(Vc-Vd)×10時從表格中讀出適當(dāng)?shù)谋砻鏈囟龋瑏慝@得加熱輥71a的表面溫度。
還有可能為差分輸出(Vc-Vd)×10的值設(shè)置閾值Vth，以便加熱輥71a的表面溫度不能達(dá)到預(yù)定溫度。例如，當(dāng)需要防止加熱輥71a的表面溫度超過250℃時，將閾值Vth設(shè)置為2.63V。當(dāng)差分輸出(Vc-Vd)×10等于或小于2.63V時，明顯的是，只要補(bǔ)償輸出Vc在預(yù)定范圍內(nèi)，加熱輥71a的表面溫度就不會超過250℃。因此，有可能通過比較差分輸出(Vc-Vd)×10的大小和閾值Vth，并在差分輸出(Vc-Vd)×10的大小超過閾值Vth時控制開關(guān)電路73停止對加熱器72的導(dǎo)電，來防止加熱輥71a的溫度過度升高。
然而，當(dāng)為差分輸出(Vc-Vd)×10設(shè)置閾值Vth時，上述判定條件不能總適用于補(bǔ)償輸出Vc的整個范圍。例如，當(dāng)補(bǔ)償輸出Vc等于或小于1.75V時，或者當(dāng)補(bǔ)償輸出Vc等于或大于2.8V時，即使差分輸出(Vc-Vd)×10的大小等于或小于閾值Vth(＝2.63V)，加熱輥71a的表面溫度也會變?yōu)榇笥?50℃的值。
為了處理這種問題，通過使用傳感器輸出Vd和補(bǔ)償輸出Vc的值來執(zhí)行預(yù)定計算，并通過比較操作結(jié)果和新的閾值V0，而不在差分輸出(Vc-Vd)×10和閾值Vth之間進(jìn)行比較，來做出判定。
圖4為顯示出溫度檢測傳感器10的輸出和加熱輥71a的表面溫度之間的關(guān)系的曲線圖。該曲線圖的橫坐標(biāo)軸表示補(bǔ)償輸出Vc，而縱坐標(biāo)軸表示利用傳感器輸出Vd和補(bǔ)償輸出Vc的值的操作的結(jié)果。在本實(shí)施例中，(Vc-Vd)×10-Vc的值由后面將說明的電路計算。例如，當(dāng)需要防止加熱輥71a的表面溫度超過250℃時，將閾值V0設(shè)置為0.4V。從圖4中顯示出的曲線圖可以清楚地看出，當(dāng)(Vc-Vd)×10-Vc的值等于或小于0.4V時，只要補(bǔ)償輸出Vc在預(yù)定范圍內(nèi)，加熱輥71a的表面溫度就不會超過250℃。
在這種操作結(jié)果和閾值V0之間進(jìn)行比較的情況下，有可能擴(kuò)展判定范圍。在參照圖3說明的為其將閾值Vth設(shè)置為2.63V以便防止表面溫度超過250℃的情況下，僅當(dāng)補(bǔ)償輸出Vc在1.75V-2.8V的范圍內(nèi)時，才能做出利用該閾值Vth的判定。另一方面，在參照圖4說明的情況下，閾值V0被設(shè)置為0.4V以便防止表面溫度超過250℃。利用該閾值V0的判定可適用于補(bǔ)償輸出Vc在1.2V-2.7V范圍內(nèi)的情況。在曲線圖中用虛線示出的通常使用的范圍中能夠做出判定，盡管當(dāng)補(bǔ)償輸出Vc在該范圍外時，仍不能做出判定。此處，通常使用的范圍表示與定影設(shè)備70運(yùn)行時的補(bǔ)償溫度(60℃-120℃)相對應(yīng)的補(bǔ)償輸出Vc的范圍。
接下來，將具體說明用于實(shí)現(xiàn)參照圖4說明的判定方法的判定電路20。圖5為顯示出判定電路20的一個實(shí)例的電路圖。用于紅外線檢測的熱敏電阻11與電阻元件212串聯(lián)連接，并且用于紅外線檢測的熱敏電阻11的輸出電壓(傳感器輸出Vd)被由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟隨器電路211取出。類似地，用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2與電阻元件222串聯(lián)連接，并且用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的輸出電壓(補(bǔ)償輸出Vc)被由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟隨器電路221取出。
用于紅外線檢測的熱敏電阻11的傳感器輸出Vd和用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的補(bǔ)償輸出Vc被輸入到由運(yùn)算放大器231和電阻元件232-235構(gòu)成的差分放大器電路230中。關(guān)于電阻元件232-235的阻抗值，例如，電阻元件232和234的阻抗值為10KΩ，并且電阻元件233和235的阻抗值為100KΩ。因此，該差分放大器電路230將傳感器輸出Vd和補(bǔ)償輸出Vc的差值(Vc-Vd)放大10倍。
差分放大器電路230的輸出(Vc-Vd)×10和用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的補(bǔ)償輸出Vc被輸入到連接在更后級的差分放大器電路240中。差分放大器電路240由運(yùn)算放大器241和電阻元件242-245構(gòu)成。電阻元件242-245的各個阻抗值為10KΩ。因此，該差分放大器電路240輸出差分放大器電路230的輸出(Vc-Vd)×10和補(bǔ)償輸出Vc的差值(Vc-Vd)×10-Vc。
在本發(fā)明中，這兩個差分放大器電路230和240用作用于執(zhí)行使用用于紅外線檢測的熱敏電阻11的輸出值(Vd)和用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的輸出值(Vc)的預(yù)定計算的操作裝置。
差分放大器電路240的輸出被輸入到比較器250的一個輸入端中。此外，輸入到比較器250的另一輸入端中的是設(shè)置為閾值V0的電壓信號。例如，當(dāng)將閾值V0設(shè)置為0.5V時，3.3V的供電電壓被分給28KΩ的電阻元件251和5KΩ的電阻元件252。比較器250在差值(Vc-Vd)×10-Vc大于閾值V0時輸出低電平信號，在差值小于閾值V0時輸出高電平信號。
換言之，當(dāng)估計加熱輥71a的表面溫度異常時，圖5中所示的判定電路20輸出低電平信號作為預(yù)定結(jié)果。因此，有可能通過使用用于在判定電路20輸出低電平信號時關(guān)斷對加熱器72的導(dǎo)電的開關(guān)電路73，來防止加熱輥71a的溫度過度升高。
應(yīng)注意的是，當(dāng)使用差分輸出(Vc-Vd)×10和閾值Vth做出判定時，可省略差分放大器電路240，盡管(Vc-Vd)×10-Vc在圖5中所示的電路圖中通過使用兩級差分放大器電路230和240來計算。
此外，用于實(shí)現(xiàn)上述判定方法的判定電路不限于圖5中所示的判定電路20。圖6為顯示出判定電路的另一實(shí)例的電路圖。圖6中所示的判定電路30直接計算9Vc-10Vd的值，結(jié)果，該判定電路等效于判定電路20。
用于紅外線檢測的熱敏電阻11與電阻元件312串聯(lián)連接，并且用于紅外線檢測的熱敏電阻11的輸出電壓(傳感器輸出Vd)被由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟蹤器電路311取出。所取出的傳感器輸出Vd被輸入到由運(yùn)算放大器331和電阻元件332-335構(gòu)成的差分放大器電路330的一個輸入端中。差分放大器電路330的另一輸入端接地。關(guān)于電阻元件332-335的阻抗值，例如，電阻元件332和334的阻抗值為10KΩ，電阻元件333和335的阻抗值為100KΩ。因此，該差分放大器電路330將傳感器輸出Vd放大10倍。經(jīng)放大的電壓信號被輸入到后續(xù)級的差分放大器電路350的一個輸入端中。
類似地，用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2與電阻元件322串聯(lián)連接，用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的輸出電壓(補(bǔ)償輸出Vc)被由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟蹤器電路321取出。所取出的補(bǔ)償輸出Vc被輸入到由運(yùn)算放大器341和電阻元件342-345構(gòu)成的差分放大器電路340的一個輸入端中。差分放大器電路340的另一輸入端被接地。關(guān)于電阻元件342-345的阻抗值，例如，電阻元件342和344的阻抗值為10KΩ，電阻元件343和345的阻抗值為90KΩ。因此，該差分放大器電路340將補(bǔ)償輸出Vc放大9倍。經(jīng)放大的電壓信號被輸入到后續(xù)級的差分放大器電路350的另一輸入端中。
差分放大器電路350由運(yùn)算放大器351和電阻元件352-355構(gòu)成。電阻元件352-355的各個阻抗值為10KΩ。該差分放大器電路350輸出兩個電壓信號10Vd和9Vc的差值9Vc-10Vd。
差分放大器電路350的輸出被輸入到比較器360的一個輸入端中。此外，輸入到比較器360的另一輸入端中的是被設(shè)置為閾值V0的電壓信號。例如，當(dāng)將閾值V0設(shè)置為0.5V時，3.3V的供電電壓被分給28KΩ的電阻元件361和5KΩ的電阻元件362。比較器360在差值9Vc-10Vd大于閾值V0時輸出低電平信號，并在差值小于閾值V0時輸出高電平信號。
換言之，當(dāng)估計加熱輥71a的表面溫度異常時，圖6中所示的判定電路30也輸出低電平信號作為判定結(jié)果。因此，有可能通過使用用于在判定電路30輸出低電平信號時關(guān)斷對加熱器72的導(dǎo)電的開關(guān)電路73，來防止加熱輥71a的溫度過度升高。
實(shí)施例2盡管在實(shí)施例1中使用一個閾值來做出判定，但是可根據(jù)補(bǔ)償輸出Vc的值來設(shè)置多個閾值。應(yīng)注意的是，由于本實(shí)施例的設(shè)備結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，所以將省略圖像形成設(shè)備的說明。
圖7為用于示出在本實(shí)施例中設(shè)置的閾值的曲線圖。該曲線圖的橫坐標(biāo)軸表示作為用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的輸出電壓的補(bǔ)償輸出Vc，而縱坐標(biāo)軸表示通過將作為用于紅外線檢測的熱敏電阻11的輸出電壓的傳感器輸出Vd和補(bǔ)償輸出Vc的差值放大10倍而獲得的值(差分輸出)。例如，當(dāng)需要防止加熱輥71a的表面溫度超過250℃時，對于1.8V-2.6V范圍內(nèi)的補(bǔ)償輸出Vc，將閾值V1設(shè)置為2.65V，對于1.6V-1.8V范圍內(nèi)的補(bǔ)償輸出，將閾值V2設(shè)置為2.2V，并且對于1.35V-1.6V范圍內(nèi)的補(bǔ)償輸出，將閾值V3設(shè)置為1.8V。這樣，有可能優(yōu)選地通過根據(jù)補(bǔ)償輸出Vc的值設(shè)置閾值，來在使用范圍內(nèi)判定加熱輥71a的表面溫度是否超過250℃。
接下來，將具體說明用于實(shí)現(xiàn)參照圖7說明的判定方法的判定電路40。圖8為顯示出判定電路的一個實(shí)例的電路圖。應(yīng)注意的是，為了簡化電路結(jié)構(gòu)，以下描述將說明判定范圍被分為兩部分的結(jié)構(gòu)，盡管圖7中的判定范圍被分為三個部分。
用于紅外線檢測的熱敏電阻11與電阻元件412串聯(lián)連接，用于紅外線檢測的熱敏電阻11的輸出電壓(傳感器輸出Vd)被由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟隨器電路411取出。類似地，用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2與電阻元件422串聯(lián)連接，用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的輸出電壓(補(bǔ)償輸出Vc)被由運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓跟隨器電路421取出。
用于紅外線檢測的熱敏電阻11的傳感器輸出Vd和用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的補(bǔ)償輸出Vc被輸入到由運(yùn)算放大器431和電阻元件432-435構(gòu)成的差分放大器電路430中。關(guān)于電阻元件432-435的阻抗值，例如，電阻元件432和434的阻抗值為10KΩ，電阻元件433和435的阻抗值為100KΩ。因此，該差分放大器電路430將傳感器輸出Vd和補(bǔ)償輸出Vc的差值(Vc-Vd)放大10倍。換言之，在本發(fā)明中，差分放大器電路430用作用于計算用于紅外線檢測的熱敏電阻11的輸出值Vd和用于補(bǔ)償?shù)臒崦綦娮?2的輸出值Vc的差值的裝置。
差分放大器電路430的輸出被輸入到各個比較器441和451的(-)端中。設(shè)置為第一閾值的電壓信號被輸入到比較器441的(+)端中。例如，當(dāng)將第一閾值設(shè)置為2.5V時，3.3V的供電電壓被分給8KΩ的電阻元件443和25KΩ的電阻元件442。比較器441在差分輸出(Vc-Vd)×10大于第一閾值時輸出低電平信號，并在差分輸出小于第一閾值時輸出高電平信號。
類似地，設(shè)置為第二閾值的電壓信號被輸入到比較器451的(+)端中。例如，當(dāng)將第二閾值設(shè)置為2.8V時，3.3V的供電電壓被分給5KΩ的電阻元件453和28KΩ的電阻元件452。比較器451在差分輸出(Vc-Vd)×10大于第二閾值時輸出低電平信號，并在差分輸出小于第一閾值時輸出高電平信號。
為了將判定范圍分為兩個部分，補(bǔ)償輸出Vc被輸入到比較器461中。例如，當(dāng)把判定范圍分為一個等于或大于2.0V，而另一個小于2.0V時，3.3V的供電電壓被分給13KΩ的電阻元件463和20KΩ的電阻元件462。比較器461在補(bǔ)償輸出Vc等于或大于2.0V時輸出低電平信號，并在補(bǔ)償輸出小于2.0V時輸出高電平信號。
比較器441的輸出信號和通過算子元件(operator element)473的比較器461的輸出信號被輸入到用于獲得這兩個信號的邏輯乘積的算子元件471中。應(yīng)注意的是，算子元件473是用于反轉(zhuǎn)比較器461的輸出信號的非算子。換言之，算子元件471被用作用于使用由比較器441設(shè)置的第一閾值做出判定的判定裝置。
此外，比較器451和461的輸出信號被輸入到用于獲得這兩個信號的邏輯乘積的算子元件472中。換言之，算子元件472被用作用于使用由比較器451設(shè)置的第二閾值做出判定的判定裝置。
判定電路40采用算子元件474獲得兩個算子元件471和472的輸出信號的邏輯和，并輸出該邏輯和作為判定結(jié)果。當(dāng)對于等于或大于2.0V的補(bǔ)償輸出Vc的差分輸出(Vc-Vd)×10的值超過第一閾值時，以及當(dāng)對于小于2.0V的補(bǔ)償輸出的差分輸出(Vc-Vd)×10的值超過第二閾值時，具有上述構(gòu)造的判定電路40輸出低電平信號。
換言之，判定電路40在估計加熱輥71a的表面溫度異常時，輸出低電平信號作為判定結(jié)果。因此有可能通過使用用于在判定電路40輸出低電平信號時關(guān)斷對加熱器72的導(dǎo)電的開關(guān)電路73，來防止加熱輥71a的溫度過度升高。
權(quán)利要求
1.一種定影設(shè)備，其包括具有加熱裝置的加熱輥；壓接在所述加熱輥上的加壓輥；用于保持和加熱所述加熱輥和所述加壓輥之間的、載有通過顯影劑形成的圖像的紙張以便將所述圖像定影到所述紙張上的定影裝置；用于檢測來自所述加熱輥的輻射熱的第一傳感器；用于檢測所述第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器；用于基于所述第一傳感器的輸出值和所述第二傳感器的輸出值來判定所述加熱輥的溫度是否異常的判定裝置；和用于基于所述判定裝置的判定結(jié)果來控制所述加熱裝置的工作狀態(tài)的控制裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的定影設(shè)備，其中，所述判定裝置包括用于通過使用所述第一傳感器的所述輸出值和所述第二傳感器的所述輸出值來執(zhí)行預(yù)定計算的計算裝置，和用于比較所述計算裝置的計算結(jié)果和為所述計算結(jié)果設(shè)置的閾值的大小的裝置，并且基于比較結(jié)果來判定所述加熱輥的溫度是否異常。
3.如權(quán)利要求2所述的定影設(shè)備，其中，根據(jù)所述第二傳感器的所述輸出值來設(shè)置將被比較的多個閾值。
4.如權(quán)利要求1所述的定影設(shè)備，其中，所述判定裝置包括用于計算所述第一傳感器的所述輸出值和所述第二傳感器的所述輸出值之間的差值的裝置，和用于比較計算出的差值和為所述差值設(shè)置的閾值的大小的裝置，并且基于比較結(jié)果來判定所述加熱輥的溫度是否異常。
5.如權(quán)利要求2所述的定影設(shè)備，其中，根據(jù)所述第二傳感器的所述輸出值來設(shè)置將被比較的多個閾值。
6.如權(quán)利要求1所述的定影設(shè)備，其中，當(dāng)所述判定裝置判定所述加熱輥的溫度異常時，所述控制裝置使所述加熱裝置停止加熱。
7.如權(quán)利要求1所述的定影設(shè)備，其中，所述加熱裝置被構(gòu)造成在導(dǎo)電時產(chǎn)生熱量，并且還包括用于允許對所述加熱裝置進(jìn)行導(dǎo)電的導(dǎo)電裝置；和用于在所述判定裝置判定所述加熱輥的溫度異常時，停止所述導(dǎo)電裝置的導(dǎo)電的裝置。
8.一種圖像形成設(shè)備，其包括用于接受圖像數(shù)據(jù)的裝置；用于基于所述被接受的圖像數(shù)據(jù)而將通過顯影劑形成的圖像轉(zhuǎn)印到紙張上的轉(zhuǎn)印裝置；和如權(quán)利要求1所述的定影設(shè)備；其中通過采用所述定影設(shè)備將已由所述轉(zhuǎn)印裝置轉(zhuǎn)印在所述紙張上的圖像定影來形成圖像。
全文摘要
一種定影設(shè)備，其包括具有加熱單元的加熱輥和壓接在加熱輥上的加壓輥，并通過用加熱輥和加壓輥加熱和支撐紙張來將顯影劑的圖像定影到持有圖像的紙張上，該定影設(shè)備包括用于檢測來自加熱輥的輻射熱的第一傳感器，用于檢測第一傳感器的周圍溫度的第二傳感器，用于基于第一傳感器的輸出值和第二傳感器的輸出值來判定加熱輥的溫度是否異常的判定單元，以及用于基于判定結(jié)果來控制加熱單元的工作狀態(tài)的控制單元。
文檔編號G03G15/00GK1936731SQ20061013928
公開日2007年3月28日 申請日期2006年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月20日
發(fā)明者真柴環(huán) 申請人:夏普株式會社