CN103324075A

CN103324075A - 图像形成装置

Info

Publication number: CN103324075A
Application number: CN2012103759946A
Authority: CN
Inventors: 三通田真也
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2012-03-21
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: US8831464B2; JP5929381B2; US20130251385A1; CN103324075B; JP2013195782A

Abstract

本发明公开了一种图像形成装置，包括：壳体；检测单元，其设置在所述壳体中以检测温度或湿度；图像形成部，其设置在所述壳体中以形成图像，并且包括将由所述检测单元检测的被检测部；第一进气口，其设置在所述壳体中；吸气单元，其通过所述第一进气口吸入所述壳体外部的空气；大致圆筒状的管道，其设置在受所述被检测部的温度或湿度影响的位置处，并且包括空气流入的入口和空气流出的出口，所述管道允许由所述吸气单元吸入的空气从中穿过；以及开口，其设置在所述壳体中。所述检测单元设置在处于通过所述开口流入所述壳体的空气的路径上并且处于已穿过所述管道的空气的路径上的位置处。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种图像形成装置。

背景技术

某些图像形成装置包括为了形成稳定质量的图像而检测温度或湿度的传感器。例如，日本未经审查的专利申请公开No.2009-271237描述了一种包括检测环境温度的环境传感器的图像形成装置。日本未经审查的专利申请公开No.2009-180917描述了一种包括检测加热辊的温度的非接触式温度传感器的图像形成装置。

发明内容

本发明的目的是利用检测温度或湿度的单一检测单元来检测壳体的外部环境和壳体中的被检测部的环境。

根据本发明的第一方面，提供一种图像形成装置，包括：壳体；检测单元，其设置在所述壳体中以检测温度或湿度；图像形成部，其设置在所述壳体中以形成图像，并且包括将由所述检测单元检测的被检测部；第一进气口，其设置在所述壳体中；吸气单元，其通过所述第一进气口吸入所述壳体外部的空气；大致圆筒状的管道，其设置在受所述被检测部的温度或湿度影响的位置处，并且包括空气流入的入口和空气流出的出口，所述管道允许由所述吸气单元吸入的空气从中穿过；以及开口，其设置在所述壳体中。所述检测单元设置在处于通过所述开口流入所述壳体的空气的路径上并且处于已穿过所述管道的空气的路径上的位置处。

在根据本发明第二方面的图像形成装置中，基于所述第一方面，所述开口包括第二进气口和出气口，从所述出气口排出通过所述第二进气口流入的空气和已穿过所述管道的空气，并且所述检测单元设置在所述第二进气口与所述出气口之间。

在根据本发明第三方面的图像形成装置中，基于所述第二方面，所述检测单元设置在这样的位置处：即，所述检测单元与所述第二进气口之间的距离短于所述检测单元与所述出气口之间的距离。

根据本发明第四方面的图像形成装置，基于所述第二方面，还包括：第一闸板，其打开和关闭所述管道的出口；第二闸板，其打开和关闭所述第二进气口；以及控制器，其控制所述第一闸板和第二闸板，当检测所述壳体外部的空气的温度或湿度时，所述控制器打开所述第二闸板以打开所述第二进气口并且关闭所述第一闸板以关闭所述出口，并且当检测所述被检测部的温度或湿度时，所述控制器打开所述第一闸板以打开所述出口并且关闭所述第二闸板以关闭所述第二进气口。

根据本发明第五方面的图像形成装置，基于所述第三方面，还包括：第一闸板，其打开和关闭所述管道的出口；第二闸板，其打开和关闭所述第二进气口；以及控制器，其控制所述第一闸板和第二闸板，当检测所述壳体外部的空气的温度或湿度时，所述控制器打开所述第二闸板以打开所述第二进气口并且关闭所述第一闸板以关闭所述出口，并且当检测所述被检测部的温度或湿度时，所述控制器打开所述第一闸板以打开所述出口并且关闭所述第二闸板以关闭所述第二进气口。

在根据本发明第六方面的图像形成装置中，基于所述第一方面至第五方面中的任一方面，所述检测单元设置在安装有电源电路的基板上，所述电源电路对所述图像形成部施加电压。

在根据本发明第七方面的图像形成装置中，基于所述第一方面至第六方面中的任一方面，所述图像形成部通过电子照相法形成图像，所述被检测部是进行显影处理的显影单元，并且所述管道由收容所述显影单元的外壳和将从供纸单元供应的介质引导至所述图像形成部的引导部件形成。

根据本发明第八方面的图像形成装置，基于所述第一方面，还包括：控制器，其控制所述吸气单元以便当所述图像形成部开始图像形成时驱动所述吸气单元并且当结束所述图像形成时停止所述吸气单元。

在根据本发明第九方面的图像形成装置中，基于所述第八方面，当由所述检测单元检测的温度大于或等于阈值时所述控制器停止所述图像形成部的图像形成或者减小所述图像形成的速度。

根据本发明的第一方面，用于检测温度或湿度的单一检测单元可以检测壳体的外部环境和壳体中的被检测部的环境。

根据本发明的第二方面，与当检测单元设置在开口处时相比，可以更加精确地检测被检测部的环境。

根据本发明的第三方面，与当检测单元与第二进气口之间的距离长于或等于检测单元与出气口之间的距离时相比，可以更加精确地检测壳体的外部环境。

根据本发明的第四方面和第五方面，与当未设置第一闸板和第二闸板时相比，可以更加精确地检测壳体外部的空气的环境和被检测部的环境。

根据本发明的第六方面，与当检测单元未设置在基板上时相比，可以使组件的数量更少。

根据本发明的第七方面，与当管道由独立部件形成时相比，可以使所述装置的尺寸更小。

根据本发明的第八方面，可以在图像形成期间检测被检测部的环境，并且可以在其他期间检测外部空气的环境。

根据本发明的第九方面，可以防止壳体中的温度过度升高。

附图说明

将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施例，其中：

图1是根据示例性实施例的图像形成装置的立体图；

图2示出了图像形成部、供纸单元以及传送单元的结构；

图3示出了基板单元的构造；

图4是壳体的左侧的分解立体图；

图5是壳体的右侧的分解立体图；

图6是控制器的控制操作的时序图；

图7A和图7B示出了用于测量温度和湿度的机构；

图8是相关表的实例；

图9示出了变型例中的环境传感器的位置；

图10示出了另一变型例中的第一闸板和第二闸板；以及

图11示出了又一变型例中的环境传感器的位置。

具体实施方式

1.构造

图1是根据示例性实施例的图像形成装置1的立体图。图像形成装置1包括壳体10中的图像形成部11、供纸单元12、传送单元13以及基板单元14。图2示出了图像形成部11、供纸单元12以及传送单元13的结构。图像形成部11利用电子照相法在诸如纸张等介质上形成图像。图像形成部11包括感光鼓21、充电器22、曝光单元23、显影单元24（显影单元或被检测部的实例）、转印辊25以及定影单元26。充电器22、曝光单元23、显影单元24、转印辊25以及定影单元26分别进行充电处理、曝光处理、显影处理、转印处理以及定影处理。

感光鼓21是绕着其轴线旋转的圆筒状图像承载体。在感光鼓21的表面上设置有感光膜。充电器22通过充电偏压的施加将感光鼓21的表面充电至预定电势。曝光单元23根据图像信号对已充电的感光鼓21曝光以形成静电潜像。显影单元24利用色调剂将感光鼓21上的静电潜像显影以形成色调剂图像。转印辊25通过转印偏压的施加将感光鼓21上的色调剂图像转印到介质上。定影单元26利用定影辊26a和加压辊26b对转印有色调剂图像的介质施加热量和压力由此将色调剂图像定影到介质上。在介质通过定影单元26之后，从图像形成装置1输出该介质。

供纸单元12收容多页介质，并且一页接一页地送出介质。传送单元13包括纸张传送部件31（引导部件的实例）和传送辊32。纸张传送部件31将供纸单元12输出的介质引导到传送辊32。传送辊32将由纸张传送部件31引导的介质传送到转印辊25。在显影单元24的外壳24a与纸张传送部件31之间设置有圆筒状或大致圆筒状的管道33。管道33具有相对的开口端，并且允许空气从中通过。管道33的一端用作空气流入的入口33a，而管道33的另一端用作空气流出的出口33b。由于管道33邻近于显影单元24，因此流过管道33的空气受到显影单元24的温度和湿度的影响。

图3示出了基板单元14的构造。基板单元14包括控制器41、通信单元42、低压电源电路43以及高压电源电路44（电源电路的实例）。例如，控制器41包括中央处理单元（CPU）和存储器。CPU执行存储在存储器中的程序以控制图像形成装置1中的各单元。通信单元42连接至通信线路，并且经由通信线路与未示出的客户端装置进行通信。当通信单元42接收到来自客户端装置的图像数据时，控制器41将基于所接收到的图像数据的图像信号供应到曝光单元23。从商用电源将电力供应到低压电源电路43和高压电源电路44。低压电源电路43在控制器41的控制之下对图像形成装置1中的单元施加电压。高压电源电路44对图像形成装置1的预定部分施加比低压电源电路43的电压高的电压。预定部分例如为充电器22、显影单元24、转印辊25以及定影单元26。

图4是壳体10的左侧的分解立体图。在壳体10的左侧，设置有第一侧盖51。第一侧盖51具有第一进气口51a，并且吸气风扇52（吸气单元的实例）设置在第一进气口51a处。吸气风扇52在被驱动时经由第一进气口51a从壳体10的外部吸入空气。在第一侧盖51的内侧，第一框架53设置为沿着z轴方向支撑图像形成部11。第一框架53具有空气流过的多个空气孔53a。尽管第一框架53事实上具有用于支撑图像形成部11的孔和凹凸部，但其结构不限于图4中所示的结构。此外，安装有低压电源电路43的低压电源基板可设置在第一侧盖51与第一框架53之间。

图5是壳体10的右侧的分解立体图。在壳体10的右侧，设置有第二侧盖61。第二侧盖61具有第二进气口61a和出气口61b。在第二侧盖61的内侧，第二框架62设置为沿着-z方向支撑图像形成部11。在第二框架62上与管道33的出口33b相对的位置处设置有喷出孔62a。尽管第二框架62事实上具有用于支撑图像形成部11的孔和凹凸部，但其结构不限于图5中所示的结构。安装有高压电源电路44的高压电源基板63（基板的实例）设置在第二侧盖61与第二框架62之间。在高压电源基板63上，环境传感器64（检测单元的实例）设置在第二进气口61a与出气口61b之间与喷出孔62a相对的位置处。例如，环境传感器64包括热敏电阻传感器和湿度传感器。环境传感器64检测温度和湿度，并且输出基于所检测到的温度和湿度的信号。

2.操作

图6是由控制器41进行的控制操作的时序图。当在时刻t1将图像形成装置1通电时，控制器41进行定影温度控制。此时，控制器41利用环境传感器64测量外部空气的温度和湿度。这里，术语“外部空气”指通过第二进气口61a而进入的空气。

图7A和图7B示出了用于测量温度和湿度的机构。在图7A和图7B中，除了图像形成部11中的显影单元24之外没有示出其他结构。在时刻t1，未驱动吸气风扇52。在这种情况下，如图7A所示，空气通过第二进气口61a从外部流入内部。空气经由环境传感器64从出气口61b排出。此时，环境传感器64检测通过第二进气口61a流入的空气的温度和湿度，并且输出基于所检测到的温度和湿度的信号。基于从环境传感器64输出的信号，控制器41测量外部空气的温度和湿度。在测量外部空气的温度和湿度之后，控制器41确定适于所测量温度和湿度的定影温度。然后，控制器41控制高压电源电路44以对定影辊26a施加基于所确定的定影温度的电压。

当通信单元42接收到来自客户端装置的图像数据时，在时刻t2控制器41准备形成图像。在此准备中，控制器41进行充电偏压控制和转印偏压控制。此时，控制器41按照与上述方法相似的方法利用环境传感器64测量外部空气的温度和湿度。在测量外部空气的温度和湿度之后，控制器41确定适于所测量温度或湿度的充电偏压。然后，控制器41控制高压电源电路44以对充电器22施加所确定的充电偏压。此外，控制器41确定适于所测量温度或湿度的转印偏压。然后，控制器41控制高压电源电路44以对转印辊25施加所确定的转印偏压。

当在时刻t3图像形成部11开始图像形成时，控制器41进行温升控制。此时，控制器41驱动吸气风扇52并且利用环境传感器64测量显影单元24的温度和湿度。当吸气风扇52受到驱动时，如图7B所示，吸气风扇52通过第一进气口51a吸入外部空气。由吸气风扇52吸入的空气经由第一框架53的空气孔53a被引导至管道33的入口33a。通过管道33的入口33a而流入的空气穿过管道33。穿过管道33的空气冷却显影单元24，并且也被显影单元24产生的热量加热。在穿过管道33之后，空气从管道33的出口33b流出，并且经由喷出孔62a被吹送到环境传感器64。

此时，环境传感器64检测已穿过管道33的空气的温度和湿度，并且输出基于所检测到的温度和湿度的信号。基于从环境传感器64输出的信号，控制器41测量显影单元24的温度和湿度。这里，环境传感器64检测已穿过邻近于显影单元24的管道33的空气的温度。由于已穿过管道33的空气受到显影单元24的温度的影响，因此利用环境传感器64所测量的温度与显影单元24的温度相关联。据此，控制器41参考预存储在存储器中的相关表T来测量显影单元24的温度。

图8是相关表T的实例。在相关表T中，相关联地存储有显影单元24的温度和所测量温度。在相关表T中，相关联地存储有显影单元24的温度"53℃"和所测量温度"33℃"。这意味着：当显影单元24的温度为53℃时，利用环境传感器64测量的温度为33℃。因此，例如，当利用环境传感器64测量的温度为33℃时，显影单元24的温度为53℃。

在测量显影单元24的温度之后，控制器41判断所测量温度是否小于阈值。例如，假设显影单元24的温度的阈值为55℃。在相关表中，与所测量温度"35℃"相关联地存储有显影单元24的温度"55℃"。在这种情况下，所测量温度的阈值为35℃。因此，控制器41判断所测量温度是否小于35℃。当所测量温度小于阈值时，控制器41进行正常控制。相反，当所测量温度大于或等于阈值时，控制器41通过暂时停止图像形成部11的图像形成或者通过减小图像形成速度来降低图像形成装置中的温度。例如，为了减小图像形成速度，控制器41使感光鼓21以低速旋转。

当在时刻t4结束图像形成部11的图像形成时，控制器41停止吸气风扇52。也就是说，在图像形成部11中，在从时刻t3到时刻t4的图像形成期间驱动吸气风扇52。在时刻t5，图像形成装置1转换为待机状态。当通信单元42再次接收到来自客户端装置的图像数据时，在时刻t6控制器41准备形成图像。此时，控制器41进行上述定影温度控制、充电偏压控制以及转印偏压控制。当在时刻t7图像形成部11开始图像形成时，控制器41进行上述温升控制直到图像形成结束为止。

根据示例性实施例，单一环境传感器64测量壳体10的外部环境和显影单元24的环境。术语“环境”指温度或湿度。此外，由于环境传感器64设置在第二进气口61a与出气口61b之间，因此在驱动吸气风扇52的同时外部空气不大可能接触环境传感器64。因此，可精确地检测显影单元24的温度和湿度。此外，相关表T的使用允许即使当环境传感器64设置在远离显影单元24的位置时也可精确地测量显影单元24的温度和湿度。

由于在上述示例性实施例中环境传感器64设置在高压电源基板63上，因此无需具有单独的线束。这减少了图像形成装置1的组件的数量。此外，由于管道33设置在显影单元24的外壳24a与纸张传送部件31之间，因此与管道33由独立部件形成的情况相比，可缩减图像形成装置1的尺寸。

另外，在上述示例性实施例中，在图像形成期间驱动吸气风扇52，但在其他期间停止吸气风扇52。因此，在图像形成期间检测显影单元24的温度和湿度，而在其他期间检测壳体10外部的空气的温度和湿度。此外，由于在图像形成期间进行温升控制，因此可防止图像形成装置1中的温度过度升高。该温升控制还可防止显影单元24中所收容的色调剂产生阻塞（色调剂颗粒的融合）。

3.变型例

上述示例性实施例仅是本发明的示例性的。本发明不限于上述示例性实施例，并且可进行如下变型。可组合下述变型例。

（1）第一变型例

环境传感器64的位置不限于在示例性实施例中所采用的位置。可将环境传感器64设置在任意位置，只要该位置处在从第二进气口61a流入的空气的路径上并且处在已穿过管道33的空气的路径上即可。例如，处在空气路径上的位置是接触空气的位置。例如，处在从第二进气口61a流入的空气的路径上的位置可以是能够测量外部空气的温度和小于阈值的温度的位置。此外，处在已穿过管道33的空气的路径上的位置可以是与管道33的出口33b相对的位置。

可将环境传感器64设置在高压电源基板63上靠近第二进气口61a的位置处。图9示出了根据第一变型例的环境传感器64的位置。环境传感器64设置在这样的位置处：即，环境传感器64与第二进气口61a之间的距离L1短于环境传感器64与出气口61b之间的距离L2。在这种情况下，从第二进气口61a流入的空气在图像形成装置1中被加热之前接触环境传感器64。这允许精确地测量外部空气的温度。

（2）第二变型例

如图10所示，喷出孔62a和第二进气口61a可分别设置有第一闸板71和第二闸板72。在图10中，尽管第一闸板71和第二闸板72分别设置在第二框架62和第二侧盖61的内表面上，但第一闸板71和第二闸板72也可设置在第二框架62和第二侧盖61的外表面上。第一闸板71在控制器41的控制之下打开和关闭喷出孔62a，并且第二闸板72在控制器41的控制之下打开和关闭第二进气口61a。尽管在图10中第一闸板71设置在喷出孔62a处，但第一闸板71也可设置在管道33的出口33b处。

在除了图像形成期间之外的其他期间，控制器41打开第二闸板72以打开第二进气口61a并且关闭第一闸板71以关闭喷出孔62a。由于喷出孔62a设置在与管道33的出口33b相对的位置处，因此通过关闭喷出孔62a而直接关闭管道33的出口33b。在这种情况下，在测量外部空气的温度和湿度的同时，已穿过管道33的空气不会接触环境传感器64。因此，提高了测量外部空气的温度和湿度的精确度。在图像形成期间，控制器41打开第一闸板71以打开喷出孔62a并且关闭第二闸板72以关闭第二进气口61a。在这种情况下，在测量显影单元24的温度和湿度的同时，从第二进气口61a流入的空气不会接触环境传感器64。因此，提高了检测显影单元24的温度和湿度的精确度。也就是说，根据第二变型例，可精确地检测外部空气的环境和显影单元24的环境。

（3）第三变型例

第二侧盖61可仅具有一个开口61c而不是具有第二进气口61a和出气口61b。图11示出了根据第三变型例的环境传感器64的位置。第二侧盖61具有设置在与喷出孔62a相对的位置处的开口61c。环境传感器64在由未示出的支撑部支撑的同时设置在喷出孔62a与开口61c之间。在这种结构中，类似于上述示例性实施例，单一环境传感器64也可测量外部空气的环境和显影单元24的环境。

（4）第四变型例

限定管道33的部件不限于显影单元24的外壳24a和纸张传送部件31。例如，管道33可由圆筒状部件独立形成。在这种情况下，管道33未必总是需要直接邻接显影单元24。只要管道33设置在受显影单元24的温度和湿度的影响的位置处就是令人满意的。此外，管道33的形状不限于图2的形状。例如，管道33的形状可以如圆形、椭圆形、矩形或多边形横截面的筒状。

（5）第五变型例

环境传感器64可设置在不同于高压电源基板63的部件上。例如，环境传感器64可设置在安装有低压电源电路43的低压电源基板上或设置在安装有控制器41的控制基板上。选择性地，环境传感器64可直接设置在第二侧盖61的内表面上。

（6）第六变型例

吸气风扇52受到驱动的时刻不限于图像形成的开始点。例如，即使当未进行图像形成时，也可在需要时驱动吸气风扇52并且可测量显影单元24的温度和湿度。

（7）第七变型例

环境传感器64不限于检测温度和湿度的传感器。例如，环境传感器64可仅利用热敏电阻传感器来仅检测温度。选择性地，环境传感器64可仅利用湿度传感器来仅检测湿度。此外，类似于上述温度测量，可参考显示显影单元24的湿度与所测量湿度之间相关性的相关表来测量湿度。

（8）第八变型例

将由环境传感器64检测的对象不限于显影单元24。例如，环境传感器64可检测曝光单元23、定影单元26、安装有低压电源电路43的低压电源基板或安装有控制器41的控制基板的温度和湿度。在这种情况下，例如，管道33设置为邻近于将由环境传感器64检测的部分。然而，管道33未必总是需要设置为邻近于待检测部分。只要管道33设置在受待检测部分的温度或湿度的影响的位置处就是令人满意的。

（9）第九变型例

将由控制器41中的CPU执行的程序可以以记录在诸如磁带、磁盘、软盘、光盘、磁光盘或存储器等记录介质上的状态来提供，并且可安装在图像形成装置1中。选择性地，程序可经由诸如因特网等通信线路下载在图像形成装置1中。

出于示例和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的上述说明。这无意于将本发明穷举或者局限于所披露的确切形式。显然，本技术领域的技术人员可以进行多种修改和变型。选择和说明这些实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实际应用，由此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预见到适合于特定应用的各种修改。其目的在于用所附权利要求书及其等同内容来限定本发明的范围。

Claims

1.一种图像形成装置，包括：

壳体；

检测单元，其设置在所述壳体中以检测温度或湿度；

图像形成部，其设置在所述壳体中以形成图像，并且包括将由所述检测单元检测的被检测部；

第一进气口，其设置在所述壳体中；

吸气单元，其通过所述第一进气口吸入所述壳体外部的空气；

大致圆筒状的管道，其设置在受所述被检测部的温度或湿度影响的位置处，并且包括空气流入的入口和空气流出的出口，所述管道允许由所述吸气单元吸入的空气从中穿过；以及

开口，其设置在所述壳体中，

其中，所述检测单元设置在处于通过所述开口流入所述壳体的空气的路径上并且处于已穿过所述管道的空气的路径上的位置处。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中，

所述开口包括第二进气口和出气口，

其中，从所述出气口排出通过所述第二进气口流入的空气和已穿过所述管道的空气，并且

所述检测单元设置在所述第二进气口与所述出气口之间。

3.根据权利要求2所述的图像形成装置，其中，

所述检测单元设置在这样的位置处：即，所述检测单元与所述第二进气口之间的距离短于所述检测单元与所述出气口之间的距离。

4.根据权利要求2所述的图像形成装置，还包括：

第一闸板，其打开和关闭所述管道的出口；

第二闸板，其打开和关闭所述第二进气口；以及

控制器，其控制所述第一闸板和第二闸板，当检测所述壳体外部的空气的温度或湿度时，所述控制器打开所述第二闸板以打开所述第二进气口并且关闭所述第一闸板以关闭所述出口，并且当检测所述被检测部的温度或湿度时，所述控制器打开所述第一闸板以打开所述出口并且关闭所述第二闸板以关闭所述第二进气口。

5.根据权利要求3所述的图像形成装置，还包括：

第一闸板，其打开和关闭所述管道的出口；

第二闸板，其打开和关闭所述第二进气口；以及

6.根据权利要求1至5中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述检测单元设置在安装有电源电路的基板上，所述电源电路对所述图像形成部施加电压。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的图像形成装置，其中，

所述图像形成部通过电子照相法形成图像，

其中，所述被检测部是进行显影处理的显影单元，并且

所述管道由收容所述显影单元的外壳和将从供纸单元供应的介质引导至所述图像形成部的引导部件形成。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，还包括：

控制器，其控制所述吸气单元以便当所述图像形成部开始图像形成时驱动所述吸气单元并且当结束所述图像形成时停止所述吸气单元。

9.根据权利要求8所述的图像形成装置，其中，

当由所述检测单元检测的温度大于或等于阈值时，所述控制器停止所述图像形成部的图像形成或者减小所述图像形成的速度。