專利名稱：使墨粉定影到轉(zhuǎn)印材料上的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明特別涉及一種定影裝置，其可應(yīng)用在使用熱熔化顯影劑的電子照相系統(tǒng)中的圖像形成裝置(例如復(fù)印裝置和打印機(jī)裝置)中，且其將顯影劑定影在輸出對(duì)象上。
背景技術(shù)：
結(jié)合到圖像形成裝置中的定影裝置使用電子照相處理將熱量提供給位于輸出對(duì)象(即，記錄材料)上的墨粉(toner，又稱色調(diào)劑)(顯影劑)以軟化墨粉，并對(duì)墨粉施加壓力以使墨粉定影到記錄材料上。近年來，廣泛使用感應(yīng)加熱作為加熱系統(tǒng)，其能夠減少從電源啟動(dòng)到溫度達(dá)到可以軟化墨粉的定影溫度所需的時(shí)間，即加熱時(shí)間。
然而，在使用感應(yīng)加熱的定影裝置中，很難正確檢測(cè)用于將墨粉定影到記錄材料上的熱輥(加熱件)的溫度。
已經(jīng)有很多提議來改進(jìn)這些方面。
例如，在第2003-229242號(hào)日本專利申請(qǐng)中描述了一種用于通過感應(yīng)加熱來加熱加熱對(duì)象元件的裝置(定影裝置)，其具有光學(xué)系統(tǒng)以及用于將從加熱對(duì)象元件發(fā)出的紅外線引導(dǎo)至紅外線檢測(cè)裝置的反射鏡，并基于檢測(cè)到的紅外線控制提供給用于加熱加熱對(duì)象件的加熱裝置的能量。
例如，在日本專利申請(qǐng)公開出版物第10-31390號(hào)中描述了具有非接觸溫度檢測(cè)裝置的用于電子照相裝置的定影裝置，該溫度檢測(cè)裝置具有自身溫度檢測(cè)裝置，通過用自身溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的自身溫度和由非接觸溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)到的熱輥附近的溫度的多元方程式獲得熱輥的溫度。
例如，在USP第5,819,136號(hào)中提出的，在圖像形成裝置的定影裝置中，產(chǎn)生朝向定影裝置的氣流，并且基于位于氣流經(jīng)過的區(qū)域的非接觸溫度檢測(cè)裝置檢測(cè)的溫度來控制定影裝置的溫度。
然而，盡管通過上述文件中所提出的任一方法，很難在微小的溫度管理寬度內(nèi)正確檢測(cè)加熱件(熱輥)的溫度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠準(zhǔn)確檢測(cè)加熱對(duì)象的溫度并在固定條件范圍內(nèi)將墨粉牢固地固定到記錄材料上的定影裝置。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種加熱裝置，包括加熱件，向其提供能量來產(chǎn)生熱量，從而加熱記錄材料和顯影劑；多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)，其向加熱件提供能量，并關(guān)于加熱件的縱向被設(shè)置，且其根據(jù)加熱件在縱向上的溫度分布，選擇性地允許加熱件產(chǎn)生熱量；以及多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括多個(gè)輻射熱檢測(cè)部，在不接觸加熱件的情況下，檢測(cè)從加熱件反射的輻射熱；以及多個(gè)溫度檢測(cè)部，用于檢測(cè)輻射熱檢測(cè)部的周圍溫度；以加熱件產(chǎn)生熱量的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)單位，設(shè)置多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種定影裝置，包括加熱件，被提供磁場(chǎng)來產(chǎn)生熱量，從而加熱記錄材料和顯影劑；多個(gè)第一和第二線圈元件，向加熱件提供磁場(chǎng)以產(chǎn)生感應(yīng)熱，并位于加熱件的縱向上，能夠獨(dú)立地提供磁場(chǎng)；多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括多個(gè)輻射熱檢測(cè)部，在不接觸加熱件的情況下檢測(cè)從加熱件反射的輻射熱；以及多個(gè)溫度檢測(cè)部，檢測(cè)輻射熱檢測(cè)部的周圍溫度；以加熱件產(chǎn)生熱量的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)單位，設(shè)置多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)；以及壓力供應(yīng)件，在預(yù)定位置與加熱件接觸，并且將顯影劑固定到通過壓力供應(yīng)件和加熱件之間的記錄材料上。
此外，根據(jù)本發(fā)明，提供了溫度檢測(cè)裝置，包括輻射溫度檢測(cè)部，包括至少一個(gè)射線發(fā)射部分，其至少輻射射線；以及射線檢測(cè)部分，檢測(cè)射線并能夠在不接觸檢測(cè)對(duì)象的情況下檢測(cè)溫度；第一氣溫檢測(cè)部，檢測(cè)輻射溫度檢測(cè)部的氣溫，并在氣溫不高于預(yù)定溫度的情況下輸出具有高溫跟蹤(follow-up)特性的溫度信息；以及第二氣溫檢測(cè)部，檢測(cè)輻射溫度檢測(cè)部的氣溫，并在氣溫超過預(yù)定溫度的情況下，輸出具有高溫跟蹤特性的溫度信息。
將在下面的說明書中闡明本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，通過說明書或本發(fā)明的實(shí)例，可以清楚地了解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)可以通過下文中指出的方法和組合來實(shí)現(xiàn)。


附圖結(jié)合于此并作為說明書的一部分，描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并與上述的一般描述和下面的詳細(xì)描述一起，用來解釋本發(fā)明的原理。
圖1是示出使用本發(fā)明的實(shí)施例的定影裝置的一實(shí)例的示意圖；圖2是示出結(jié)合在圖1所示的定影裝置中的加熱裝置的實(shí)例的示意圖；圖3是示出圖2所示的加熱裝置的另一實(shí)例的示意圖；圖4是示出結(jié)合在圖1所示的定影裝置中的溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)(非接觸)的實(shí)例的示意圖；圖5是示出如圖4所示的溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)(非接觸)的輸出特性的示意圖；圖6是示出操作如圖1和2(或3)所示的定影裝置的驅(qū)動(dòng)電路(溫度控制電路)的實(shí)例的示意圖；圖7是示出一實(shí)例的示意圖，其中，使用如圖4所示的溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的輸出，通過如圖6所示的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)定如圖1和2所示的定影裝置的熱輥的溫度；圖8是示出如圖7所示的設(shè)定溫度的步驟中在顯示部中所示的一顯示的實(shí)例的示意圖；圖9是示出在如圖7所示的設(shè)定溫度的步驟中有效利用如圖5所示的輸出特性的溫度控制的一實(shí)例的示意圖；以及圖10是示出在如圖7所示的設(shè)置溫度的步驟中有效利用如圖5所示的輸出特性的溫度控制的另一實(shí)例的示意圖。
具體實(shí)施例方式
下文中將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1示出結(jié)合在諸如復(fù)印裝置和打印機(jī)裝置的圖像形成裝置中的定影裝置，用于將熱熔化顯影劑定影到片狀的輸出介質(zhì)上以獲得復(fù)印件(即，打印輸出)。
定影裝置被廣泛地用于將墨粉(顯影劑)定影到片狀輸出介質(zhì)上以獲得打印輸出。片狀輸出介質(zhì)包括紙張、樹脂薄片以及類似物。顯影劑(墨粉)被靜電固定在片狀的輸出介質(zhì)上。定影裝置將熱量施加給墨粉和片狀輸出介質(zhì)以軟化墨粉，并以這樣的方式施加預(yù)定壓力以將墨粉定影到介質(zhì)上。
定影裝置1具有熱輥3、壓輥5、以及感應(yīng)加熱系統(tǒng)的加熱裝置7。熱輥3的軸線與壓輥5的軸線彼此平行。
通過加壓機(jī)構(gòu)9(彈簧和輥固定結(jié)構(gòu))對(duì)壓輥5施加壓力，并因此將壓輥壓到熱輥3上?？墒褂枚喾N應(yīng)用于彈簧和輥的固定結(jié)構(gòu)的已知結(jié)構(gòu)，只要壓輥5可以由預(yù)定壓力壓到熱輥3上。
根據(jù)加壓機(jī)構(gòu)9提供的壓力，壓輥5的外圍部分變形。變形區(qū)域被稱作輥隙N。輥隙N具有預(yù)定寬度，其為輥3和5的外圍表面的長(zhǎng)度。壓輥5的外直徑和材料，壓到熱輥3的壓力，熱輥3的外直徑和硬度以及類似參數(shù)都以輥隙N的寬度落在固定范圍內(nèi)的方式適當(dāng)設(shè)定。
爪11位于限定在熱輥旋轉(zhuǎn)期間沿著熱輥3的外圍輥隙N的下游側(cè)的預(yù)定位置。爪11用于將由于在熱輥表面?zhèn)?紙張S)彎曲而附著在熱輥3表面上的紙張S(片狀的介質(zhì))釋放(剝離)。該附著是由紙張S本身因?yàn)闊彷?的表面與紙張S上的墨粉之間的熔化結(jié)合或加熱引起的卷曲造成的。
可以設(shè)置多個(gè)爪11，而其與紙張S與熱輥3的表面的熔化結(jié)合強(qiáng)度或紙張S向輥表面?zhèn)染砬某潭?即，可剝離性)有關(guān)。在(紙張S的)可剝離性很高的時(shí)候，可以省略爪11。爪11可以被放置在壓輥5的外圍，在空間關(guān)系上類似相對(duì)于熱輥3的位置。
清潔輥13和/或油(涂布)輥15被放置在環(huán)繞熱輥3和壓輥5中任意一個(gè)或兩者的預(yù)定位置。清潔輥13被用來去除墨粉、灰塵(特別是由紙張S產(chǎn)生的微粒)以及時(shí)常粘著到熱輥3和壓輥5表面的類似物。油(涂布)輥15防止墨粉固定到熱輥3和壓輥5的表面，并/或向?qū)?yīng)輥的表面提供油以增加上述的紙張S的可剝離性。該油是，例如，優(yōu)選地為基于硅樹脂的油。
非接觸溫度檢測(cè)裝置(溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu))17及安全裝置19被放置在熱輥3和壓輥5中的任意一個(gè)或兩者的周圍的預(yù)定位置。溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17和安全裝置19被放置在不會(huì)被加熱裝置17產(chǎn)生的磁通量(磁力線)影響的位置。溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17是溫度傳感器(非接觸)，例如，熱電堆型。溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17可包含，例如，接觸型的熱敏電阻。至少兩個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17以預(yù)定間隔被放置在熱輥3的縱向上。
例如，在從熱輥3外圍方向(與軸垂直交叉的平面的方向)觀察時(shí)，溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17放置在包含熱輥3的軸的任意表面上。當(dāng)從熱輥3外圍方向(與軸垂直交叉的平面的方向)觀察時(shí)，溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17可以被放置在任意位置，例如，在輥隙N的附近(熱輥3的旋轉(zhuǎn)方向的上游)或加熱裝置7的附近(加熱裝置7和熱輥3之間的空間)。當(dāng)從熱輥3外圍方向(與軸垂直交叉的平面的方向)觀察時(shí)，溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17能夠檢測(cè)，例如，熱輥3和加熱裝置7之間的空間溫度以及在輥隙N附近熱輥3周圍的溫度。安全裝置19例如是溫度調(diào)節(jié)裝置。溫度調(diào)節(jié)裝置19使加熱裝置7的運(yùn)行停止，即，在熱輥3的表面溫度上升到非期望溫度的情況下，停止感應(yīng)電流的輸出。熱輥3的表面溫度上升到非期望溫度是由，例如溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17的異常(燒壞/損壞)造成的。
熱輥3具有金屬導(dǎo)電層3a，其通過由加熱裝置7提供的磁場(chǎng)(磁力線)產(chǎn)生的渦電流產(chǎn)生熱量，并且形成例如管形或棒形。熱輥3由電動(dòng)機(jī)(圖中未示出)或電力傳輸機(jī)構(gòu)提供的旋轉(zhuǎn)力以固有軸線為中心沿箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。熱輥3的外圍表面以預(yù)定的速度[mm/秒]移動(dòng)(熱輥3以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)旋轉(zhuǎn)，因此外圍表面移動(dòng)的速度可以通過旋轉(zhuǎn)次數(shù)獲得)。能夠減少剩余的墨粉和類似物的彈性層，和/或脫模(mold release)層被放置在熱輥3的外部表面。
壓輥5通過輥隙N與熱輥3的外部表面接觸。因此，當(dāng)熱輥3旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓輥以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)。壓輥5的外部表面以預(yù)定運(yùn)動(dòng)速度(mm/秒)運(yùn)動(dòng)。
加熱裝置7具有線圈21，向熱輥3的金屬導(dǎo)電層3a提供具有預(yù)定強(qiáng)度的磁場(chǎng)。線圈21以預(yù)定的匝數(shù)纏繞由磁性材料形成的磁芯23，并形成預(yù)定的形狀。當(dāng)熱輥3是管狀(中空的)時(shí)，線圈21(加熱裝置7)可以被放置在熱輥3的內(nèi)部。
如圖2所示，例如，沿?zé)彷?的縱向?qū)⒕€圈21分成三個(gè)部分。設(shè)置有用于線圈的磁芯，盡管沒有詳細(xì)說明。當(dāng)線圈21被分成三個(gè)部分，形成在熱輥3的縱向中間的線圈與位于兩個(gè)相對(duì)端的線圈電學(xué)等效(electrically equivalent)。當(dāng)將線圈21分成三個(gè)部分時(shí)，在縱向上位于熱輥3中間的線圈被稱為第一線圈21-1。相對(duì)于熱輥3的縱向，位于第一線圈21-1的相對(duì)側(cè)(熱輥3縱向上的兩端)的線圈被稱為第二線圈21-2。當(dāng)確定第二線圈之一時(shí)，它們分別被稱為第一端線圈21-2a、第二端線圈21-2b。第二線圈的第一端線圈21-1a與第二端線圈21-2b以串連方式電連接。通過相同的控制操作除第一線圈21-1外的其它線圈。
按以下方式限定第一線圈21-1的尺寸，該方式為可以在紙張S至少具有A4大小并且紙張S的短邊在傳送期間以直角通過紙張S運(yùn)送方向被傳送的情況下，加熱與熱輥3相接觸的紙張的長(zhǎng)度。當(dāng)接觸熱輥的紙張S的區(qū)域(寬度)比熱輥3的長(zhǎng)度小時(shí)，僅以只有對(duì)應(yīng)紙張S的接觸寬度的區(qū)域被加熱的方式向中間(第一)線圈21-1供電。因?yàn)榫€圈21被分成中間(第一)線圈21-1和相對(duì)兩端(第二)線圈21-2，熱輥3縱向上的溫度分布可以是均勻的。
在使用定影裝置的圖像形成裝置中，當(dāng)墨粉經(jīng)過輥隙N時(shí)，即，定影點(diǎn)與紙張S一起時(shí)，墨粉被熱輥3提供的熱所加熱以軟化(墨粉靜電附著在紙S上作為要被固定在紙S上的圖像)。軟化的墨粉在輥隙N中接收來自熱輥3和壓輥5的預(yù)定壓力。通過上述描述，墨粉，即要輸出的圖像被定影在紙張S上。
接下來，將描述溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17所放置的“位置”。
溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)(熱電堆型溫度傳感器)17相對(duì)于三個(gè)分開的單獨(dú)的線圈空間關(guān)于在如圖2中所示的熱輥3的縱向被放置。對(duì)于熱電堆型溫度傳感器17，至少有兩個(gè)傳感器沿著熱輥3軸以突出狀態(tài)放置在第一線圈21-1和第一端線圈21-2a之間，以及第一線圈21-1和第二端線圈21-2b之間。對(duì)于熱電堆型溫度傳感器17，優(yōu)選地，三個(gè)傳感器放置在主要由第一(中間)線圈21-1加熱的區(qū)域，以及關(guān)于熱輥3的縱向主要由第二線圈21-2a和21-2b加熱的區(qū)域。加上上述的兩個(gè)傳感器，共放置了5個(gè)傳感器。相對(duì)于熱輥3的縱向，可以安裝更多的熱電堆型溫度傳感器17。例如，如圖3所示，當(dāng)?shù)诙€圈21-2以長(zhǎng)度覆蓋熱輥3的兩個(gè)相對(duì)端的方式形成時(shí)，另一線圈被放置在第二線圈21-2的每個(gè)相對(duì)端。加上上述的5個(gè)傳感器，共放置7個(gè)傳感器。
熱電堆型溫度傳感器17被放置在熱輥3的一端的分割區(qū)域中，當(dāng)紙張S經(jīng)過輥隙N在與熱輥3的軸垂直交叉的平面上顯示時(shí)，即，在以與圖1中的方向相同的方向觀察傳感器時(shí)的狀態(tài)。因?yàn)闊犭姸研蜏囟葌鞲衅?7被排列在上述的位置，第一線圈21-1、第一端線圈21-1a和第二端線圈21-2b中的任一個(gè)和熱輥3的表面之間空間的溫度可以被檢測(cè)到。因?yàn)闊犭姸研蜏囟葌鞲衅?7被排列在上述的位置，在輥隙N附近的熱輥3的表面溫度也可以被檢測(cè)到。
接下來，將描述熱電堆型溫度傳感器(溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu))17的構(gòu)成。
如圖2中的裝置，在熱輥3的縱向上排列了多個(gè)具有相同結(jié)構(gòu)的熱電堆型溫度傳感器17。
如圖4所示，熱電堆型溫度傳感器17包括第一和第二周圍溫度檢測(cè)部分17a、17b，檢測(cè)環(huán)境(大氣)溫度以告知符合預(yù)定規(guī)則(接口/協(xié)議)的溫度，以及基片部分17c，其持有各自的檢測(cè)部分。
在基片部分17c中，ASIC部分包括熱電堆部分17d以及在此沒有詳細(xì)描述的整體放置的輸出電路元件。熱電堆部分17d具有紅外線輻射部分，向溫度檢測(cè)對(duì)象(即，熱輥3的表面)發(fā)射紅外線；以及紅外線檢測(cè)部分，檢測(cè)由熱輥3的表面檢測(cè)到的紅外線。在熱電堆部分17d中發(fā)射的紅外線的輻射量可以被選擇地設(shè)定。在熱輥3的表面反射的紅外線的量由于熱輥3的表面的反射系數(shù)的變化而波動(dòng)的情況下，這對(duì)于增強(qiáng)檢測(cè)到的溫度的精度而言是非常有用。熱電堆型溫度傳感器檢測(cè)從紅外線部分發(fā)射的并且通過檢測(cè)對(duì)象反射的紅外線，參考周圍溫度(自身溫度)，并獲得對(duì)應(yīng)檢測(cè)對(duì)象溫度的溫度數(shù)據(jù)。
第一和第二周圍溫度檢測(cè)部分17a、17b，基片17c，溫?zé)犭姸巡糠?7d以及熱電堆型溫度傳感器的ASIC部分通過外部包裝結(jié)構(gòu)(盡管沒有詳細(xì)地描述)被保護(hù)，不受由熱輥3產(chǎn)生的熱量的影響。熱電堆型溫度傳感器的一部分，特別是基片17c和ASIC部分的一部分可以被分開安裝在遠(yuǎn)離熱輥3的位置或安裝在定影裝置1的外部，以保證熱輥3產(chǎn)生熱的電阻。至少ASIC部件可以通過絕緣材料或外部覆蓋來放置，外部覆蓋放置在該部件與熱輥3之間以保證熱輥3產(chǎn)生熱量的電阻。
如圖5所示，第一和第二周圍溫度檢測(cè)部分17a、17b，通過第一輸出特性A或與第一輸出特性不同的第二輸出特性B中的一個(gè)告知檢測(cè)到的周圍(環(huán)境)溫度。邊界溫度由各自的溫度檢測(cè)部分17a、17b的特性任意定義。
各個(gè)溫度檢測(cè)部分17a、17b輸出對(duì)應(yīng)檢測(cè)溫度的電信號(hào)，即溫度數(shù)據(jù)。當(dāng)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17本來具有ASIC部分時(shí)，輸出對(duì)應(yīng)檢測(cè)溫度的電壓值(轉(zhuǎn)換的溫度值)。由第一和第二溫度檢測(cè)部分17a、17b輸出的溫度數(shù)據(jù)被用于指定在定影裝置1中的預(yù)定位置的自身溫度。自身溫度被用來與輥溫度檢測(cè)信號(hào)一起指定熱輥3的表面溫度，其中輥溫度檢測(cè)信號(hào)是來自熱電堆部分17d的紅外線檢測(cè)部分輸出的紅外線檢測(cè)值。
從溫?zé)犭姸巡糠?7d輸出的輥溫度檢測(cè)信號(hào)(紅外線檢測(cè)值)作為熱輥3的表面的溫度數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)于從外部溫度檢測(cè)部分17a、17b輸出的自身溫度的溫度數(shù)據(jù)一起被輸出到外部或輸出終端(圖中未示出)。
當(dāng)熱電堆型溫度傳感器17本來具有ASIC部分時(shí)，熱輥3的表面溫度作為指示溫度的電壓值(轉(zhuǎn)換的溫度數(shù)據(jù))被輸出到外部或輸出終端(圖中未顯示)。
圖6示出了操作如圖1和2所示的定影裝置的驅(qū)動(dòng)電路(溫度控制電路)的一實(shí)例。
加熱裝置7的中間線圈21-1和端線圈21-2(串連連接的第一端線圈21-2a和第二端線圈21-2b被作為一個(gè)線圈)與電容器31a，31b并聯(lián)連接用于共振。一組第一線圈21-3和電容器31a以及一組第二線圈21-2和電容器31b被連接到開關(guān)元件32a、32b。在單獨(dú)的開關(guān)元件32a、32b中，可以使用能夠提供大約100安培(A)電流的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，電場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOS-FET)和類似的物。
由中間(第一)線圈21-1、電容器31a以及開關(guān)件32a定義第一反相電路33a，由端(第二)線圈21-2、電容器31b以及轉(zhuǎn)換件32b定義第二反相電路33b。
將由整流電路34整流的并且其紋波含量被平滑成預(yù)定的幅度的直流提供給各個(gè)反相電路33a、33b。整流電路34與商用的交流電源相連。能夠檢測(cè)加熱裝置7(第一線圈21-1、第二線圈21-2)的所有功率消耗的變壓器35被放置在整流電路34之前。
將開關(guān)元件32a、32b的控制終端連接到驅(qū)動(dòng)電路36a、36b，其可在預(yù)定的時(shí)間開啟各個(gè)開關(guān)元件。每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路36a、36b將預(yù)定驅(qū)動(dòng)電壓施加到對(duì)應(yīng)開關(guān)元件的控制終端。驅(qū)動(dòng)電路36a或36b的操作時(shí)間，即由驅(qū)動(dòng)電路36a或36b將控制電壓施加到對(duì)應(yīng)開關(guān)元件32a或32b的控制終端的時(shí)間，是由控制電路37a、37b來指示的?？刂齐娐?7a、37b將一范圍內(nèi)的頻率，例如20到60kHz，指示給驅(qū)動(dòng)電路36a、36b。當(dāng)由驅(qū)動(dòng)電路36a、36b提供具有預(yù)定頻率的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所定義的包含開關(guān)元件32a、32b的反相電路33a、33b根據(jù)提供的頻率被反復(fù)開啟。當(dāng)反相電路33a、33b根據(jù)提供的頻率被反復(fù)開啟時(shí)，具有預(yù)定幅值的電流被提供給反相電路33a、33b的第一線圈21-1和第二線圈21-2。電流的幅值是根據(jù)熱輥3產(chǎn)生的熱量的幅值來定義的。換句話說，由熱輥3產(chǎn)生的熱量的幅值取決于由控制電路37a、37b指示的頻率。
通過非接觸溫度檢測(cè)裝置(即，溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17)，檢測(cè)熱輥3的縱向上溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17的每個(gè)位置上由熱輥3產(chǎn)生的熱量。將由溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17檢測(cè)到的熱輥3縱向上的任意位置的溫度信息輸入到溫度控制CPU 38。當(dāng)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17的結(jié)構(gòu)分別需要ASIC部分時(shí)，溫度檢測(cè)電路放置在該機(jī)構(gòu)和溫度控制CPU 38的中間。當(dāng)接觸型溫度傳感器(圖中未示出)被放置在溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17的旁邊或內(nèi)部，還將其輸出信號(hào)(溫度數(shù)據(jù))輸入溫度控制CPU 38。
溫度控制CPU 38參考從每個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17輸入的溫度數(shù)據(jù)和熱輥3所需的熱量和/或熱輥3的縱向上的溫度分布來指定反相電路的開啟以及提供頻率。
通過控制電路37a、37b將所指定的頻率輸入到驅(qū)動(dòng)電路36a、36b。將具有由溫度控制CPU 38指定頻率的驅(qū)動(dòng)電壓從驅(qū)動(dòng)電路36a、36b提供給對(duì)應(yīng)的開關(guān)元件32a、32b的控制終端。因此，根據(jù)被定影的紙張的大小，使熱輥3所需的熱量和/或熱輥3的縱向的溫度分布最優(yōu)化。
在如圖1和2所示的定影裝置和圖6所示的驅(qū)動(dòng)電路中，描述了其中放置兩(組)線圈的實(shí)例，但是線圈(組)的數(shù)量可以是任意設(shè)置的，可以放置三(組)或更多的線圈。溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)17優(yōu)選地根據(jù)線圈的數(shù)量而增加。至于所需的至少線圈數(shù)量，將線圈組的數(shù)量加到線圈的數(shù)量。
接下來，將結(jié)合熱電堆型溫度傳感器的輸出特性來描述用于設(shè)定熱輥溫度的溫度控制的一實(shí)例。
如上所述，參考圖4，溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，即，熱電堆型溫度傳感器17具有第一和第二周圍溫度檢測(cè)部分17a、17b。每個(gè)環(huán)境檢測(cè)部分17a、17b通過第一輸出特性A和與第一示出特性不同的第二輸出特性B之一將檢測(cè)的(環(huán)境)溫度告知給溫度控制CPU 38(參見圖6)。
在第一輸出特性A中，如圖5所示的曲線，在周圍溫度為80℃時(shí)輸出達(dá)到輸出范圍的90％。換句話說，當(dāng)周圍溫度高于80℃時(shí)，輸出不必反應(yīng)周圍溫度。該特性(輸出特性A)不變化，即使在由第一周圍溫度檢測(cè)部分17a輸出的溫度信息是對(duì)應(yīng)溫度的電信號(hào)(電流值)時(shí)，例如，即使當(dāng)ASIC部分是整體形成并且信息是電壓值時(shí)。
在第二輸出特性B中，如圖5中的曲線b所示，在周圍溫度為120℃時(shí)，輸出達(dá)到輸出范圍的90％。換句話說，當(dāng)周圍溫度低于120℃時(shí)，輸出不必反應(yīng)周圍溫度。特別地，當(dāng)周圍溫度為80℃或更低時(shí)，輸出基本上是恒定的。該特性(輸出特性B)不變化，即使在由第二周圍溫度檢測(cè)部分17b輸出的溫度信息是對(duì)應(yīng)溫度的電信號(hào)(電流值)時(shí)，例如，即使當(dāng)ASIC部分是整體形成并且信息是電壓值時(shí)。
值得注意的是，當(dāng)周圍溫度是120℃時(shí)，檢測(cè)對(duì)象的周圍溫度，即，熱輥3的表面溫度基本上為200℃。
圖7示出了使用熱電堆型溫度傳感器(溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，以下稱作溫度傳感器)17通過圖6所示的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)定圖1和圖2所示的定影裝置的熱輥的溫度的實(shí)例。
當(dāng)圖像形成裝置(圖中未示出)被啟動(dòng)時(shí)，將所有溫度傳感器17啟動(dòng)。此外，將具有預(yù)定頻率的電能提供給所有第一和第二線圈(S1)。
從第一周圍溫度檢測(cè)部分17a，第二周圍溫度檢測(cè)部分17b以及每個(gè)溫度傳感器17的熱電堆部分17d輸出第一溫度數(shù)據(jù)(自身溫度)、第二溫度數(shù)據(jù)(自身溫度)以及輥溫度檢測(cè)信號(hào)(紅外線檢測(cè)值)。值得注意的是，當(dāng)(在每個(gè)溫度傳感器17中)放置接觸型熱敏電阻時(shí)，將接觸型熱敏電阻的輸出用于自身溫度的檢測(cè)(S2)。
當(dāng)溫度傳感器本來具有ASIC部分，對(duì)應(yīng)于每個(gè)溫度傳感器17的位置的，表示熱輥3的表面溫度的檢測(cè)的溫度信號(hào)是從第一溫度數(shù)據(jù)(自身溫度)，第二溫度數(shù)據(jù)(自身數(shù)據(jù))以及輥溫度檢測(cè)信號(hào)(紅外線檢測(cè)到的值)中獲得的(S3)。當(dāng)溫度傳感器與ASIC部分分開時(shí)，在許多情況下，對(duì)應(yīng)于每個(gè)溫度傳感器17的位置，表示熱輥3的表面溫度的檢測(cè)到的溫度信號(hào)是由放置在溫度控制CPU38的前面的溫度檢測(cè)電路(沒有示出)獲得的。
由溫度控制CPU 38基于檢測(cè)溫度信號(hào)判斷表面的溫度是否達(dá)到參考溫度，該參考溫度是關(guān)于熱輥3的縱向(軸向，即，主掃描方向)的所有區(qū)域的溫度。同樣判斷溫度是否達(dá)到參考溫度，該參考溫度涉及熱輥3的外圍方向的溫度。溫度數(shù)據(jù)(檢測(cè)信號(hào))輸出的順序可以被任意設(shè)定。也可以在溫度控制CPU 38端上設(shè)定閉鎖時(shí)間(S4)。
在步驟S4中當(dāng)檢測(cè)到熱輥3的表面的溫度達(dá)到參考溫度時(shí)(S4-是)，由溫度控制CPU 38判斷由第一線圈21-1提升溫度的區(qū)域的溫度與由第二線圈21-2提升溫度的區(qū)域的溫度之間的差值否在預(yù)定范圍內(nèi)。如果需要，也可以判斷熱輥3的周圍方向上的溫度不均勻性(紋波)。
在步驟S5中，當(dāng)熱輥3的表面的溫度差在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)(S5-是)，檢查是否保留了打印(輸出)(S6)。
當(dāng)在步驟S6中沒有保留打印(輸出)(S6-否)時(shí)，執(zhí)行“待機(jī)程序”(S7)，并且在“待機(jī)溫度”執(zhí)行用于保持熱輥3的表面溫度的“待機(jī)控制程序”(S8)。
當(dāng)在步驟S6中保留打印(輸出)(S6-是)時(shí)，將已被轉(zhuǎn)印墨粉圖像的紙張S連續(xù)地提供給熱輥3和壓輥5之間的輥隙N，以啟動(dòng)將墨粉定影在紙張S上的“印刷操作(圖形形成步驟)”和“定影步驟”(S9)。
當(dāng)在步驟S4中檢測(cè)到熱輥3的表面溫度沒有提升到參考溫度(S4-否)，執(zhí)行“溫度提升程序(預(yù)熱)”。即，具有預(yù)定頻率的電能被持續(xù)提供給所有的線圈(S10)。
當(dāng)熱輥3的表面的溫差大于在S5中預(yù)定的幅值(沒有紋波，即，溫度不均勻)(S5-否)時(shí)，檢測(cè)由一個(gè)線圈提升溫度的區(qū)域的溫度達(dá)到參考溫度時(shí)的時(shí)間是否在所限定的時(shí)間內(nèi)(S11)。
在步驟S11中檢測(cè)由一個(gè)線圈提升溫度的區(qū)域的溫度達(dá)到參考溫度時(shí)的時(shí)間是否在所限定的時(shí)間內(nèi)，即使在熱輥3的表面的溫度不均勻(S11-否)。在該種情況下，執(zhí)行步驟S10的“溫度提升程序(預(yù)熱)”。在該種情況下，具有預(yù)定頻率的電能被提供給能夠加熱熱輥3的表面溫度低的區(qū)域的線圈。
在步驟S11中，由一個(gè)線圈提升熱輥3的表面溫度的區(qū)域的溫度達(dá)到參考溫度所需的時(shí)間超過限定的時(shí)間(在預(yù)定限定的時(shí)間內(nèi)溫度不提升)(S11-是)時(shí)。在該種情況下，判斷“熱輥3的表面劣化”。在該種情況下，在圖像形成裝置的顯示部，例如如圖8所示，顯示諸如“更換熱輥/清潔溫度傳感器”的催促維修的信息(S12)。
值得注意的是，當(dāng)在步驟S7中設(shè)置“待機(jī)程序”時(shí)，熱輥3的表面溫度被維持在第一待機(jī)溫度，其可以在一溫度處被恢復(fù)為可以在預(yù)定時(shí)間內(nèi)的一定時(shí)間中打印輸出的溫度，即使在步驟S6中輸入用于打印(輸出)的保留的情況下。當(dāng)熱輥3的表面溫度被維持在第一待機(jī)溫度時(shí)，應(yīng)用與步驟S5相同的方式，應(yīng)用在熱輥3的縱向上的預(yù)定區(qū)域內(nèi)溫度不均勻(紋波)的方式，持續(xù)獨(dú)立地或同時(shí)地向第一和第二線圈提供具有預(yù)定頻率的電能。值得注意的是，基于溫度傳感器17的輸出可以不連續(xù)地向各個(gè)線圈提供電能(通過改變提供電能的頻率，有時(shí)可以停止向所有線圈的提供電能，以防止熱輥3的表面的溫度在第一待機(jī)溫度被提升)。
當(dāng)在步驟S6中輸入用于打印(輸出)的保留時(shí)，并在步驟S9中執(zhí)行“定影步驟”，被提供給電能的線圈，提供電能所用的時(shí)間，或電能的頻率，有時(shí)可以根據(jù)紙張S的大小而改變。例如，當(dāng)圖像形成區(qū)域的長(zhǎng)度小于熱輥3的長(zhǎng)度時(shí)，向第二(端)線圈21-2提供電能所用的時(shí)間比向第一(中間)線圈21-1提供電能所用的時(shí)間要被設(shè)定得更短。向各個(gè)線圈提供電能所用的時(shí)間被設(shè)置為不變的，并且可以改變提供給每個(gè)線圈的頻率(一種情況是，根據(jù)不同頻率產(chǎn)生的干擾聲音是在預(yù)定的范圍內(nèi))。
另一方面，當(dāng)與一般的紙張S相比在定影時(shí)間內(nèi)吸收較大的熱量時(shí)，根據(jù)單個(gè)溫度傳感器17的輸出，增加提供給任意/所有線圈的電能(頻率被改變)。例如，當(dāng)對(duì)應(yīng)多個(gè)基于可減原色被分解的顏色的墨粉在堆疊狀態(tài)時(shí)，或當(dāng)輸出介質(zhì)很厚時(shí)，電能增加。
值得注意的是，當(dāng)步驟S9的“定影步驟”連續(xù)打印輸出以及進(jìn)行類似操作時(shí)，并且在定影裝置中的氣溫達(dá)到高于80℃的溫度時(shí)，溫度傳感器17的第一周圍溫度檢測(cè)部分17a的輸出超過80℃。此時(shí)，熱輥3的溫度是由第二周圍溫度檢測(cè)部分17b的輸出和熱電堆部分17d的輸出計(jì)算得到的，其中第二周圍溫度檢測(cè)部分17b的輸出特性指示在周圍溫度高于80℃的情況下的高溫跟蹤特性。也就是，根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的溫度(檢測(cè)溫度)，利用具有關(guān)于周圍溫度的高跟蹤特性的輸出特性的檢測(cè)部分的輸出。換句話說，用于輸入氣溫的熱敏電阻，或用于計(jì)算來自由熱電堆部分17d檢測(cè)到的輸出的檢測(cè)對(duì)象的溫度的溫度信號(hào)基于氣溫被改變。
此外，在熱輥3表面的溫度維持在第一待機(jī)溫度經(jīng)過預(yù)定時(shí)間的情況下，或在步驟S9的“定影步驟”結(jié)束后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間的情況下，熱輥3的表面被維持在第二待機(jī)溫度，在此溫度功率消耗小于在第一待機(jī)溫度時(shí)的功率消耗。第二待機(jī)溫度是熱輥3的溫度可以被重新設(shè)置的溫度，其為在預(yù)定時(shí)間內(nèi)在指示打印(輸出)時(shí)向單個(gè)線圈供電的情況下，可以執(zhí)行“定影步驟”的溫度。不需說明，向單個(gè)線圈提供的電能是基于溫度傳感器17輸出的熱輥3的溫度或溫度信號(hào)被控制的。提供有電能的線圈，或提供給線圈的電能的頻率還根據(jù)檢測(cè)的溫度而變化。值得注意的是，當(dāng)?shù)诙龣C(jī)溫度持續(xù)時(shí)，并且因此定影裝置中的氣溫下降到低于80℃時(shí)，熱輥3的溫度是通過第一周圍溫度檢測(cè)部分17a的輸出和熱電堆部分17d的輸出計(jì)算得到的，其中第一周圍溫度檢測(cè)部分17a的輸出特性指示在周圍溫度為80℃或更低的溫度情況下的高溫跟蹤特性。也就是，根據(jù)檢測(cè)對(duì)象的溫度(檢測(cè)溫度)，應(yīng)用來自具有關(guān)于周圍溫度高跟蹤特性的輸出特性的檢測(cè)部分的輸出。換句話說，用于輸入氣溫、計(jì)算來自由熱電堆部分17d檢測(cè)到的輸出的檢測(cè)對(duì)象溫度的熱敏電阻，或溫度信號(hào)基于氣溫被改變。
圖9示出了有效使用上述的熱電堆型溫度傳感器的特性進(jìn)行溫度控制來設(shè)定如圖7所示的定影裝置的熱輥的溫度的流程圖的一實(shí)例。
在圖7中所示的所有溫度傳感器17被開啟時(shí)，作為子程序A，檢測(cè)由單個(gè)溫度傳感器17檢測(cè)到的氣溫是否高于邊界溫度，即，對(duì)于任一傳感器，邊界溫度為“80℃”。不必說，邊界溫度“80℃”是根據(jù)溫度傳感器的特性任意設(shè)定的，而且可以，例如，設(shè)定為85℃或75℃(S21)。值得注意的是，可以使用特殊條件作為邊界溫度，例如，墨粉的熔點(diǎn)。例如，由熱電堆部分17d獲取的輥溫度檢測(cè)信號(hào)(紅外線值)對(duì)應(yīng)于相當(dāng)高的溫度，因此熱輥3的表面溫度已超過墨粉的熔點(diǎn)。在該種情況下，可以判斷定影裝置中的氣溫高于邊界溫度。
當(dāng)在任一傳感器中檢測(cè)到的溫度為“80℃或更低”(S21-否)，選擇從第一周圍溫度檢測(cè)部分17a輸出的第一溫度數(shù)據(jù)(輸出特性A)(S22)，并作為“氣溫(自身溫度)”在定影裝置中應(yīng)用(S23)。
當(dāng)在某一傳感器中檢測(cè)到的氣溫“高于80℃”時(shí)(S21-是)，選擇從第二周圍溫度檢測(cè)部分17b輸出的第二溫度數(shù)據(jù)(輸出特性B)(S24)，并在步驟S23，作為“氣溫”在定影裝置中應(yīng)用。
溫度檢測(cè)部分輸出的溫度數(shù)據(jù)被用在步驟S22或S24中的定影裝置的“氣溫”中，并因此從由熱電堆部分17d和選擇的“氣溫”獲取的輥溫度檢測(cè)信號(hào)(紅外線檢測(cè)值)來獲取表示對(duì)應(yīng)每個(gè)溫度傳感器17的位置的熱輥3的表面溫度的檢測(cè)溫度信號(hào)(S25)。
如上所述，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)根據(jù)檢測(cè)值(電壓值)計(jì)算加熱對(duì)象的檢測(cè)對(duì)象溫度時(shí)，熱敏電阻的輸出值(電壓值)達(dá)到限定值，其中檢測(cè)值是來自熱敏電阻的目標(biāo)和輸出的溫度值，熱敏電阻是用來檢測(cè)放置了非接觸溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)(熱電堆型溫度傳感器)的位置上的氣溫。在該種情況下，來自預(yù)先設(shè)定的熱敏電阻的并具有另一溫度特性(輸出特性)的輸出值(電壓值)被看作是熱敏電阻放置處的氣溫(自身溫度)。加熱對(duì)象的溫度是通過來自加熱對(duì)象的輸出值和紅外線輻射獲得的。
具體地，設(shè)置用于至少兩個(gè)(多個(gè))系統(tǒng)的熱敏電阻。
來自多個(gè)設(shè)置的熱敏電阻的輸出不被同時(shí)應(yīng)用于檢測(cè)對(duì)象的溫度。例如，當(dāng)目標(biāo)溫度是在第一溫度范圍內(nèi)(例如，80℃或更低)，兩個(gè)熱敏電阻之一能夠在80℃或更低的氣溫范圍內(nèi)精確地輸出其輸出值(在輸出特性A中，溫度跟蹤特性很高)。當(dāng)目標(biāo)溫度是在高于第一溫度范圍的第二溫度范圍內(nèi)時(shí)(例如，高于80℃)，其它熱敏電阻能夠在高于80℃的氣溫的范圍內(nèi)精確地輸出其輸出值(在輸出特性B中，溫度跟蹤特性很高)。尤其是，在第二溫度范圍內(nèi)，氣溫例如為大約為120℃，并且由熱電堆部分17d檢測(cè)的檢測(cè)對(duì)象的溫度(要檢測(cè)的溫度)是150℃到190℃。兩個(gè)熱輥的輸出值可以在邊界溫度處(例如，80℃)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
換句話說，當(dāng)溫度控CPU 38檢測(cè)熱輥3的表面溫度時(shí)，兩個(gè)或多個(gè)熱敏電阻(溫度傳感器)能夠提供由CPU 38采用的自身溫度。溫度傳感器的溫度特性(輸出特性)大幅度波動(dòng)時(shí)的溫度例如為80℃，該溫度被看作是邊界溫度，轉(zhuǎn)換將CPU 38采用的自身溫度提供給CPU 38的熱敏電阻。
當(dāng)溫度傳感器與ASIC部分分開時(shí)，在很多情況下，由安裝在溫度控制CPU 38之前的溫度檢測(cè)電路(圖中未示出)獲取指示對(duì)應(yīng)于每個(gè)溫度傳感器17位置的熱輥3的表面溫度的檢測(cè)到的溫度信號(hào)。
每個(gè)溫度傳感器17的熱電堆部分17d能夠檢測(cè)熱輥3周圍的多個(gè)位置的溫度，并且可以任意設(shè)置輸出時(shí)間(溫度可以被同時(shí)檢測(cè)或具有時(shí)間差別(在任意位置上的溫度可以按預(yù)定的順序被檢測(cè)))。值得注意的是，當(dāng)圖像形成部分(圖中未示出)的電源被開啟時(shí)，將預(yù)定的電壓提供給來自圖像形成部分端的溫度傳感器17，并且檢測(cè)到非控制狀態(tài)的熱輥3的溫度。檢測(cè)位置可以是可被所有溫度傳感器17檢測(cè)到的位置。
如上所述，根據(jù)
具體實(shí)施例方式a)可以防止在定影圖像中產(chǎn)生與溫度檢測(cè)裝置接觸而導(dǎo)致的摩擦等；b)減少了熱輥表面的溫度紋波(溫度不均勻)；c)增加了在使用感應(yīng)加熱對(duì)熱輥進(jìn)行溫度控制中的所控制的溫度范圍(減少了溫度差)；d)抑制在定影圖像中留下(產(chǎn)生)溫度變化(波紋)的痕跡；以及e)可以減少預(yù)熱時(shí)間。
圖10示出了另一實(shí)例，其中使用上述的熱電堆型溫度傳感器特性在圖7所示的設(shè)置定影裝置的熱輥的溫度的步驟中有效控制溫度。
在上述的參考圖7的流程圖中，作為子程序B，當(dāng)氣溫低于預(yù)定溫度時(shí)，選擇第一周圍溫度檢測(cè)部分17a輸出的具有相對(duì)于檢測(cè)對(duì)象的高跟蹤特性的第一溫度數(shù)據(jù)(S31)。從由溫?zé)犭姸巡糠?7d獲取的數(shù)據(jù)和輥溫度檢測(cè)信號(hào)(紅外線檢測(cè)值)中，獲取指示熱輥3的表面溫度的檢測(cè)的溫度信號(hào)(S32)。
對(duì)于氣溫，第一周圍溫度檢測(cè)部分17a檢測(cè)檢測(cè)對(duì)象的溫度以輸出數(shù)據(jù)，該輸出數(shù)據(jù)基本上達(dá)到“輸出/輸出范圍”的90％，并且此時(shí)，選擇從第二周圍溫度檢測(cè)部分17b輸出的第二溫度數(shù)據(jù)。即，(參見圖6)根據(jù)檢測(cè)氣溫在第一溫度檢測(cè)部分17a的“輸出/輸出范圍”內(nèi)的第一和第二周圍溫度檢測(cè)部分17a、7b輸出的度數(shù)，由溫度控制CPU 38將輸出轉(zhuǎn)換到第二溫度檢測(cè)部分17b的輸出(S33)。在該種情況下，將預(yù)定電能持續(xù)提供給第一和第二線圈21-1、21-2和/或基于預(yù)定溫度控制將熱輥3的表面維持在預(yù)定的溫度。
當(dāng)在步驟S33中氣溫達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，選擇來自第二溫度檢測(cè)部分的具有相對(duì)于檢測(cè)對(duì)象溫度的高跟蹤特性的輸出特性B的第二溫度數(shù)據(jù)(S34)。從由溫?zé)犭姸巡糠?7d獲取的數(shù)據(jù)和輥溫度檢測(cè)信號(hào)(紅外線檢測(cè)值)中，獲得指示熱輥3的表面溫度的檢測(cè)溫度信號(hào)(S35)。
如上所述，在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，根據(jù)每個(gè)溫度傳感器的“關(guān)于氣溫的輸出/輸出范圍”，轉(zhuǎn)換用于獲取具有關(guān)于檢測(cè)對(duì)象的溫度的高跟蹤特性的輸出特性的檢測(cè)值(電壓值)的溫度傳感器(熱敏電阻)。此時(shí)，在檢測(cè)對(duì)象溫度時(shí)不同時(shí)使用多個(gè)設(shè)置的熱敏電阻的輸出。例如，當(dāng)氣溫是在第一溫度范圍內(nèi)，其中目標(biāo)溫度值的“輸出/輸出范圍”基本上達(dá)到90％，即，當(dāng)氣溫不大于預(yù)定溫度(在輸出特性中的溫度跟蹤特性很高)時(shí)，兩個(gè)熱敏電阻之一能夠精確地輸出其輸出值。當(dāng)氣溫的“輸出/輸出范圍”是在第二溫度范圍內(nèi)，其中輸出特性A的輸出基本上超過“輸出/輸出范圍”的90％，即，當(dāng)氣溫高于預(yù)定溫度(在輸出特性B中的溫度跟蹤特性很高)時(shí)，另一熱敏電阻能夠精確輸出其輸出值。尤其是，在第二溫度范圍內(nèi)，氣溫例如為120℃，并且由熱電堆部分17d檢測(cè)到的檢測(cè)對(duì)象的溫度(要檢測(cè)的溫度)是在150℃到190℃范圍內(nèi)。
換句話說，當(dāng)溫度控CPU 38檢測(cè)熱輥3的表面溫度時(shí)，兩個(gè)或多個(gè)熱敏電阻(溫度傳感器)能夠提供由CPU 38采用的自身溫度。溫度傳感器的溫度特性(輸出特性)大幅度波動(dòng)時(shí)的溫度是，例如，在輸出基本上是“輸出/輸出范圍”的90％時(shí)的溫度，該溫度被看作是邊界溫度，轉(zhuǎn)換將CPU 38采用的自身溫度提供給CPU38的熱敏電阻。值得注意的是，在將墨粉的熔點(diǎn)作為指定的邊界溫度的情況下，作為轉(zhuǎn)換到第二周圍溫度檢測(cè)部分17b的必要條件，例如，當(dāng)墨粉的熔點(diǎn)大概是120℃時(shí)，上述的“輸出/輸出范圍”的比例小于90％(氣溫的范圍在50℃到100℃時(shí)，“輸出/輸出范圍”的比率基本上為60％)。
當(dāng)溫度傳感器與ASIC部分分開時(shí)，在很多情況下，由安裝在溫度控制CPU 38之前的溫度檢測(cè)電路(圖中未示出)獲取指示對(duì)應(yīng)于每個(gè)溫度傳感器17位置的熱輥3的表面溫度的檢測(cè)到的溫度信號(hào)。
每個(gè)溫度傳感器17的熱電堆部分17d能夠檢測(cè)熱輥3周圍的多個(gè)位置的溫度，并且可以任意設(shè)定輸出時(shí)間(溫度可以被同時(shí)檢測(cè)或具有時(shí)間差別(在任意位置上的溫度可以按預(yù)定的順序被檢測(cè)))。值得注意的是，當(dāng)圖像形成部分(圖中未示出)的電源被開啟時(shí)，將預(yù)定的電壓提供給來自圖像形成部分端的溫度傳感器17，并且檢測(cè)到非控制狀態(tài)的熱輥3的溫度。檢測(cè)位置是可被所有溫度傳感器17檢測(cè)到的位置。
如上所述，根據(jù)
具體實(shí)施例方式
a)可以防止在定影的圖像中產(chǎn)生與溫度檢測(cè)裝置接觸而導(dǎo)致的摩擦等；b)減少了熱輥表面的溫度紋波(溫度不均勻)；以及c)增加了在使用感應(yīng)加熱對(duì)熱輥進(jìn)行溫度控制中所控制的溫度范圍(減少了溫度差)。
值得注意的是，使用上述熱電堆型溫度傳感器17，并且作為檢測(cè)對(duì)象的熱輥3的表面溫度是從由溫?zé)犭姸巡考?7d獲取的輥檢測(cè)溫度信號(hào)中獲取的。在該種情況下，使用第一或第二溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)部分的輸出，即，在溫度控制CPU中使用從第一和第二溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)部分17a、17b輸出的溫度數(shù)據(jù)或溫度信號(hào)可以按如下被區(qū)分。
例如，處于“連續(xù)復(fù)印操作時(shí)間”，當(dāng)氣溫始終高于邊界溫度，當(dāng)可以預(yù)見在結(jié)束連續(xù)復(fù)印操作以及類似操作之后經(jīng)過預(yù)定的時(shí)間，氣溫低于邊界溫度時(shí)，在氣溫較高的情況下，可以使用具有高溫跟蹤特性的第二溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的輸出。值得注意的是，為了指定邊界溫度，例如，當(dāng)重復(fù)連續(xù)圖像形成(輸入紙張時(shí))時(shí)，可以使用的次數(shù)。
另一方面，在定影裝置中啟動(dòng)圖像形成部分(圖中未顯示)的主開關(guān)之后，“當(dāng)至少經(jīng)過一個(gè)預(yù)定時(shí)間直到氣溫提高到邊界溫度時(shí)”，在氣溫低的情況下，第一溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的輸出具有高溫跟蹤特性。
此外，當(dāng)加熱器3的表面溫度降低到“第二待機(jī)溫度”時(shí)，如前關(guān)于圖9或圖10的所述，第一或第二溫度檢測(cè)部分17a或17b的周圍的氣溫是根據(jù)每個(gè)溫度檢測(cè)部分的輸出的溫度或溫度數(shù)據(jù)而被指定的。(執(zhí)行每個(gè)實(shí)施例的“轉(zhuǎn)換步驟”)。值得注意的是，第二待機(jī)溫度與圖7中的主程序關(guān)聯(lián)。在第二待機(jī)溫度中，在待機(jī)狀態(tài)還包含“當(dāng)在結(jié)束連續(xù)復(fù)印操作之后預(yù)測(cè)氣溫低于邊界溫度之后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間”的情況下，需要預(yù)定時(shí)間直到溫度返回到可執(zhí)行“定影步驟”時(shí)的溫度，并且在操作時(shí)間中向單個(gè)線圈供電用于打印(輸出)。
值得注意的是，另一對(duì)熱輥3表面不起作用的溫度傳感器，以可以檢測(cè)溫度傳感器17所在位置的氣溫的方式，與熱電堆型溫度傳感器17放置在一起，也可以指定對(duì)應(yīng)于由溫度控制CPU采用的檢測(cè)對(duì)象溫度的溫度檢測(cè)信號(hào)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的方法，其中設(shè)置使用熱電堆型溫度傳感器的定影裝置的熱輥的溫度a)可以防止在定影的圖像中產(chǎn)生與溫度檢測(cè)裝置接觸而導(dǎo)致的摩擦等；b)減少了熱輥表面的溫度紋波(溫度不均勻)；c)增加了在使用感應(yīng)加熱對(duì)熱輥進(jìn)行溫度控制中所控制的溫度的范圍(減少了溫度差)；d)抑制在定影圖像中留下(產(chǎn)生)的溫度變化(紋波)的痕跡；以及e)可以減少預(yù)熱時(shí)間。
因此，還降低了功率消耗。形成在記錄材料上的墨粉圖像的質(zhì)量也得到了提高。值得注意的是，在本發(fā)明的實(shí)施例中，將感應(yīng)加熱系統(tǒng)描述為用于提高熱輥溫度的加熱機(jī)構(gòu)的一實(shí)例，但是只要熱輥縱向上的溫度可以被單獨(dú)地控制，加熱機(jī)構(gòu)不特別地局限于此。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種加熱裝置，其特征在于包括加熱件，被提供能量以產(chǎn)生熱量，從而加熱記錄材料及顯影劑；多個(gè)加熱機(jī)構(gòu)，用于向所述加熱件提供能量，且其關(guān)于所述加熱件的縱向被設(shè)置，并根據(jù)在所述縱向上所述加熱件的溫度分布，選擇性地允許所述加熱件產(chǎn)生熱量；以及多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括多個(gè)輻射熱檢測(cè)部，用于在不接觸所述加熱件的情況下，檢測(cè)從所述加熱件反射的所述輻射熱；以及多個(gè)溫度檢測(cè)部，用于檢測(cè)所述輻射熱檢測(cè)部的周圍溫度；以所述加熱件產(chǎn)生熱量的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)單位，設(shè)置所述多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加熱裝置，其特征在于，所述溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的所述輻射熱檢測(cè)部包括熱電堆傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置，其特征在于，每個(gè)所述多個(gè)溫度檢測(cè)部都包括第一檢測(cè)部分，其輸出溫度信號(hào)在不高于邊界溫度的氣溫下具有高溫跟蹤特性；以及第二檢測(cè)部分，其輸出溫度信號(hào)在超過所述邊界溫度的氣溫下具有高溫跟蹤特性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加熱裝置，其特征在于，每個(gè)所述多個(gè)溫度檢測(cè)部都包括第一檢測(cè)部分，能夠輸出具有高溫跟蹤特性的溫度信號(hào)，直到由所述第一檢測(cè)部分輸出的溫度信號(hào)的值達(dá)到所述第一檢測(cè)部分能夠輸出所述溫度信號(hào)的溫度范圍內(nèi)的預(yù)定比率值；以及第二檢測(cè)部分，能夠在由所述第一檢測(cè)部分輸出的所述溫度信號(hào)的值達(dá)到所述預(yù)定比率值時(shí)的溫度或更高的溫度下，輸出具有高溫跟蹤特性的所述溫度信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的加熱裝置，其特征在于還包括溫度計(jì)算部，其使用從所述輻射熱檢測(cè)部輸出的溫度數(shù)據(jù)和由所述溫度檢測(cè)部的所述第一檢測(cè)部分和第二檢測(cè)部分輸出的所述溫度信號(hào)之一，來計(jì)算所述加熱件的溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的加熱裝置，其特征在于還包括溫度計(jì)算部，其使用從所述輻射熱檢測(cè)部輸出的溫度數(shù)據(jù)和從所述溫度檢測(cè)部的所述第一檢測(cè)部分和第二檢測(cè)部分輸出的溫度信號(hào)之一，來計(jì)算所述加熱件的溫度。
7.一種定影裝置，其特征在于包括加熱件，被提供磁場(chǎng)以產(chǎn)生熱量，從而加熱記錄材料和顯影劑；多個(gè)第一和第二線圈件，用于向所述加熱件提供所述磁場(chǎng)以產(chǎn)生感應(yīng)熱，其被設(shè)置在所述加熱件的縱向上，能夠獨(dú)立提供所述磁場(chǎng)；多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括多個(gè)輻射熱檢測(cè)部，用于在不接觸所述加熱件的情況下，檢測(cè)從所述加熱件反射的輻射熱；以及多個(gè)溫度檢測(cè)部，用于檢測(cè)所述輻射熱檢測(cè)部的周圍溫度；以所述加熱件產(chǎn)生熱量的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)單位，設(shè)置所述多個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)；以及壓力供應(yīng)件，其在預(yù)定位置與所述加熱件接觸，并將所述顯影劑固定到通過所述壓力供應(yīng)件和所述加熱件之間的所述記錄材料上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的定影裝置，其特征在于，所述第一線圈件在縱向上基本位于所述加熱件的中間，而且多個(gè)所述第二線圈件彼此電連接，并沿所述加熱件的縱向位于所述第一線圈件的相對(duì)側(cè)在縱向上所述加熱件的端部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的定影裝置，其特征在于，所述溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)的所述輻射熱檢測(cè)部包括熱電堆傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定影裝置，其特征在于，每個(gè)所述多個(gè)溫度檢測(cè)部都包括第一檢測(cè)部分，其輸出溫度信號(hào)在不高于邊界溫度的氣溫下具有高溫跟蹤特性；以及第二檢測(cè)部分，其輸出溫度信號(hào)在超過所述邊界溫度的氣溫下具有高溫跟蹤特性。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定影裝置，其特征在于，每個(gè)所述多個(gè)溫度檢測(cè)部都包括第一檢測(cè)部分，能夠輸出具有高溫跟蹤特性的溫度信號(hào)，直到由所述第一檢測(cè)部分輸出的所述溫度信號(hào)的值達(dá)到所述第一檢測(cè)部分能夠輸出所述溫度信號(hào)的溫度范圍內(nèi)的預(yù)定比率值；以及第二檢測(cè)部分，能夠在由所述第一檢測(cè)部分輸出的所述溫度信號(hào)的值達(dá)到所述預(yù)定比率值時(shí)的溫度或更高的溫度下，輸出具有高溫跟蹤特性的所述溫度信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的定影裝置，其特征在于還包括溫度控制部，用于向所述第一和第二線圈件中的至少一個(gè)提供具有預(yù)定頻率的電能一段預(yù)定時(shí)間，并根據(jù)從所述各個(gè)溫度檢測(cè)機(jī)構(gòu)輸出的溫度信息，將在縱向上的所述加熱件的溫度維持在預(yù)定溫差范圍內(nèi)的溫度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的定影裝置，其特征在于還包括溫度計(jì)算部，用于使用從所述輻射熱檢測(cè)部輸出的溫度數(shù)據(jù)和從所述溫度檢測(cè)部的所述第一檢測(cè)部分和第二檢測(cè)部分輸出的所述溫度信號(hào)之一，來計(jì)算所述加熱件的溫度；以及溫度控制部，向所述第一和第二線圈件中的至少一個(gè)提供具有預(yù)定頻率的電能一段預(yù)定時(shí)間，并根據(jù)由所述溫度計(jì)算部計(jì)算的所述加熱件的溫度，將在縱向上的所述加熱件的溫度維持在預(yù)定溫差范圍內(nèi)的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的定影裝置，其特征在于還包括溫度計(jì)算部，用于使用從所述輻射熱檢測(cè)部輸出的溫度數(shù)據(jù)和從所述溫度檢測(cè)部的所述第一檢測(cè)部分和第二檢測(cè)部分輸出的所述溫度信號(hào)之一，來計(jì)算所述加熱件的溫度；以及溫度控制部，用于向所述第一和第二線圈件中的至少一個(gè)提供具有預(yù)定頻率的電能一段預(yù)定時(shí)間，并根據(jù)通過所述溫度計(jì)算部計(jì)算的所述加熱件的溫度，將在縱向上的所述加熱件的溫度維持在預(yù)定溫差范圍內(nèi)的溫度。
15.一種溫度檢測(cè)裝置，其特征在于包括輻射溫度檢測(cè)部，包括至少一個(gè)射線發(fā)射部分，其至少輻射射線；以及射線檢測(cè)部分，用于檢測(cè)所述射線，并能夠在不接觸檢測(cè)對(duì)象的情況下檢測(cè)溫度；第一氣溫檢測(cè)部，用于檢測(cè)所述輻射溫度檢測(cè)部的氣溫，并在所述氣溫不高于預(yù)定溫度的情況下，輸出具有高溫跟蹤特性的溫度信息；以及第二氣溫檢測(cè)部，檢測(cè)所述輻射溫度檢測(cè)部的氣溫，并在所述氣溫超過所述預(yù)定溫度的情況下，輸出具有高溫跟蹤特性的溫度信息。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的溫度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述輻射溫度檢測(cè)部包括熱電堆型溫度傳感器。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的溫度檢測(cè)裝置，其特征在于還包括溫度計(jì)算部，其使用從所述輻射溫度檢測(cè)部輸出的溫度信息和從所述第一氣溫檢測(cè)部和第二氣溫檢測(cè)部輸出的所述溫度信號(hào)之一，來計(jì)算所述檢測(cè)對(duì)象的溫度。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的溫度檢測(cè)裝置，其特征在于還包括溫度計(jì)算部，其使用從所述輻射溫度檢測(cè)部輸出的溫度信息和從所述第一氣溫檢測(cè)部和第二氣溫檢測(cè)部輸出的所述溫度信號(hào)之一，來計(jì)算所述檢測(cè)對(duì)象的溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的溫度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第二氣溫檢測(cè)部在由所述第一氣溫檢測(cè)部輸出的所述溫度信號(hào)的值達(dá)到預(yù)定比率值時(shí)的溫度或更高的溫度下，輸出具有所述溫度跟蹤特性的所述溫度信息。
全文摘要
本發(fā)明涉及溫度檢測(cè)裝置(17)，其具有輻射溫度檢測(cè)部，所述輻射溫度檢測(cè)部包括至少輻射射線的至少一個(gè)射線發(fā)射部分(17d)；以及射線檢測(cè)部分，檢測(cè)射線并能夠在不接觸檢測(cè)對(duì)象的情況下檢測(cè)溫度；第一氣溫檢測(cè)部(17a)，在輻射溫度檢測(cè)部的氣溫不高于預(yù)定溫度的情況下，輸出具有高溫跟蹤特性的溫度信息；以及第二氣溫檢測(cè)部(17b)，在輻射溫度檢測(cè)部的氣溫超過預(yù)定溫度的情況下，輸出具有高溫跟蹤特性的溫度信息。
文檔編號(hào)G01J5/00GK1752868SQ200510080598
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者曾根壽浩, 高木修, 木野內(nèi)聰, 杖田義德 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝泰格有限公司