CN103885311B

CN103885311B - 定影装置状况检测装置以及图像形成装置

Info

Publication number: CN103885311B
Application number: CN201210563399.5A
Authority: CN
Inventors: 许喜; 陈雄
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2016-01-06
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: CN103885311A; RU2562048C2; RU2013156574A

Abstract

本发明涉及一种定影装置状况检测装置以及含有该检测装置的图像形成装置，它分别在图像形成装置的定影辊中央区域和端部区域设置了中央温度传感器和端部温度传感器，能够根据中央温度传感器和端部温度传感器检测出来的中央温度和端部温度计算出中央勾配温度、端部勾配温度以及勾配温度差值，并进行勾配温度差值判断以及中央勾配温度阈值的连续判断，所以能够使定影装置在低于规定电源电压下限的一定范围内也能正常工作，避免了现有图像形成装置在实际电源电压低于规定电源电压下限时容易误报定影装置故障的问题，有利于节省用户的时间和降低厂商的售后维护成本。

Description

定影装置状况检测装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种定影装置状况检测装置以及图像形成装置。

背景技术

打印机、传真机或者复印机等图像形成装置上安装有内置了加热源的定影辊。当图像形成装置接收到打印指令后，开始向加热源通电，以预热定影辊。在预热过程中，定影辊表面的温度会上升，其升温速度可以用1.5s内定影辊表面温度的升高值，即勾配温度来表示。在我国规定的标准电压220V下，如果加热源和定影辊的温度检测装置无故障，定影辊的勾配温度可达7℃以上。若勾配温度小于7℃，则图像形成装置会判定定影辊勾配温度异常，从而停止加热定影辊，以防止其出现冒烟、卷纸等安全隐患。

造成定影辊勾配温度异常的原因有加热源故障和温度检测装置故障等。加热源故障包括加热灯管功率不足或灯丝老化，这会使定影辊从加热源那里得不到足够的热量，从而升温较慢；温度检测装置故障包括温度传感器本身电器特性缺陷、温度传感器与定影辊接触不良，温度传感器被碳粉污染或定影辊上卡纸等，这会使温度传感器检测出的温度不能真实准确地反映定影辊表面的实际温度。上述故障均可导致定影辊的勾配温度小于7℃，此时图像形成装置会在显示界面上显示设备故障，提示用户报修。

一般而言，保障图像形成装置正常工作的电压为规定电源电压，然而，不同地区由于电气基础设施的差异，实际电源电压往往不同，特别是某些偏远地区的实际电源电压常常低于规定电源电压的下限，甚至更低。这种情况下，即使定影辊的加热源和温度检测装置性能均良好，勾配温度也会小于7℃，从而使图像形成装置误以为定影辊发生勾配温度异常，进而做出停止加热定影辊的响应动作，并提示用户报修。用户并不知道该定影辊发生勾配温度异常是由实际电源电压过低引起的，而非图像形成装置本身故障，因此会经常报修甚至投诉设备质量问题。由于图像形成装置本身无故障，维修人员常常无法快速找出故障原因而不得不更换零部件。这不仅会给用户和维修人员带来极大不便，也会造成生产厂家售后维护成本的大幅增加。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种定影装置状况检测装置以及图像形成装置，目的是当实际电源电压位于规定电源电压下限的一定范围内时，只要定影装置和温度传感器无故障，图像形成装置就能够正常工作。本发明定影装置状况检测装置以及图像形成装置解决了现有图像形成装置在实际电源电压低于规定电源电压下限时容易误报定影装置故障的问题，有利于节省用户的时间和降低厂商的售后维护成本。

本发明为了实现上述目的，采用了以下结构：

<结构1>

本发明提供一种定影装置状况检测装置，对具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置进行状况检测，其特征在于，包括：一个用于检测所述定影辊的中央区域的温度并把该温度作为中央温度的中央温度传感器；一个用于检测所述定影辊的任意一个端部的温度并把该温度作为端部温度的端部温度传感器；一个在所述加热源被启动过程中对所述中央温度在上升过程中的勾配温度作为中央勾配温度进行计算的中央勾配温度计算部；一个在所述加热源被启动过程中对所述端部温度在上升过程中的勾配温度作为端部勾配温度进行计算的端部勾配温度计算部；一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；一个在所述加热源被启动过程中计算所述中央勾配温度与所述端部勾配温度之间的勾配温度差值的差异计算部；一个存储所述勾配温度差值的正常值范围的范围存储部；以及一个判断由所述勾配温度差值是否处于所述正常值范围内，并且判断由中央勾配温度计算部计算出的所述中央勾配温度是否在勾配温度阈值以上，当所述勾配温度差值处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上时，控制所述加热源加热到待机状态，否则控制所述加热源停止工作的判断控制部。

另外，上述定影装置状况检测装置中，还可以有这样的特征：其中，所述加热源与规定电源电压相对应，由实际电源电压提供电流而被启动，所述中央勾配温度计算部和所述端部勾配温度计算部在所述加热源被启动时分别根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器以及所述端部温度传感器采集所述中央温度和所述端部温度，并在启动预定时间后分别开始计算所述中央勾配温度和所述端部勾配温度，所述差异计算部在启动所述预定时间后计算所述勾配温度差值，所述判断控制部在判断了所述勾配温度差值处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数均在正常回数以上时，判定所述定影装置处于正常状况并且所述实际电源电压为可用电源电压，从而控制所述加热源加热到所述待机状态。

另外，上述定影装置状况检测装置中，还可以有这样的特征：所述规定电源电压为200～240V，所述实际电源电压为120～240V，所述预定时间为1.5秒，所述勾配阈值设定在3～7，所述勾配温度差值的正常值范围为≤3。

<结构2>

本发明提供一种定影装置状况检测装置，对具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置进行状况检测，其特征在于，包括：一个用于检测所述定影辊的中央区域的温度并把该温度作为中央温度的中央温度传感器；一个用于检测所述定影辊的任意一个端部的温度并把该温度作为端部温度的端部温度传感器；一个在所述加热源被启动过程中对所述中央温度在上升过程中的勾配温度作为中央勾配温度进行计算的中央勾配温度计算部；一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；一个在所述加热源被启动过程中计算所述中央温度与所述端部温度之间的绝对温度差的差异计算部；一个存储所述绝对温度差的正常值范围的范围存储部；以及一个判断由所述绝对温度差是否处于所述正常值范围内，并且判断由中央勾配温度计算部计算出的所述中央勾配温度是否在勾配温度阈值以上，当所述绝对温度差处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上时，控制所述加热源加热到待机状态，否则控制所述加热源停止工作的判断控制部。

另外，上述定影装置状况检测装置中，还可以有这样的特征：所述加热源与规定电源电压相对应，由实际电源电压提供电流而被启动，所述中央勾配温度计算部在所述热源被启动时根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器采集所述中央温度，并在启动预定时间后开始计算所述中央勾配温度，所述差异计算部在启动所述预定时间后计算所述绝对温度差，所述判断控制部在判断了所述绝对温度差处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数均在正常回数以上时，判定所述定影装置处于正常状况并且所述实际电源电压为可用电源电压，从而控制所述加热源加热到所述待机状态。

另外，上述定影装置状况检测装置中，还可以有这样的特征：所述规定电源电压为200～240V，所述实际电源电压为120～240V，所述预定时间为1.5秒，所述勾配阈值设定在3～7，所述绝对温度差的正常值范围为≤5。

另外，结构1和结构2提供的定影装置状况检测装置还可以有这样的特征：所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，所述端部温度传感器设置为靠近所述非通纸区域。

进一步，结构1和结构2提供的定影装置状况检测装置还可以有这样的特征：所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，所述端部温度传感器设置为靠近所述通纸区域。

<结构3>

本发明提供一种图像形成装置，其特征在于，包括：具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置；以及对所述定影装置进行状况检测的定影装置状况检测装置，其中，所述定影装置状况检测装置具有：一个用于检测所述定影辊的中央区域的温度并把该温度作为中央温度的中央温度传感器；一个用于检测所述定影辊的任意一个端部的温度并把该温度作为端部温度的端部温度传感器；一个在所述加热源被启动过程中对所述中央温度在上升过程中的勾配温度作为中央勾配温度进行计算的中央勾配温度计算部；一个在所述加热源被启动过程中对所述端部温度在上升过程中的勾配温度作为端部勾配温度进行计算的端部勾配温度计算部；一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；一个在所述加热源被启动过程中计算所述中央勾配温度与所述端部勾配温度之间的勾配温度差值的差异计算部；一个存储所述勾配温度差值的正常值范围的范围存储部；以及一个判断由所述勾配温度差值是否处于所述正常值范围内，并且判断由中央勾配温度计算部计算出的所述中央勾配温度是否在勾配温度阈值以上，当所述差异处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上时，控制所述加热源加热到待机状态，否则控制所述加热源停止工作的判断控制部。

另外，上述图像形成装置中，还可以有这样的特征：所述加热源与规定电源电压相对应，由实际电源电压提供电流而被启动，所述中央勾配温度计算部和所述端部勾配温度计算部在所述热源被启动时分别根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器以及所述端部温度传感器采集所述中央温度和所述端部温度，并在启动预定时间后分别开始计算所述中央勾配温度和所述端部勾配温度，所述差异计算部在启动所述预定时间后计算所述勾配温度差值，所述判断控制部在判断了所述勾配温度差值处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数均在正常回数以上时，判定所述定影装置处于正常状况并且所述实际电源电压为可用电源电压，从而控制所述加热源加热到所述待机状态。

另外，上述图像形成装置中，还可以有这样的特征：所述规定电源电压为200～240V，所述实际电源电压为120～240V，所述预定时间为1.5秒，所述勾配阈值设定在3～7，所述勾配温度差值的正常值范围为≤3。

<结构4>

本发明提供一种图像形成装置，其特征在于，包括：具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置；以及对所述定影装置进行状况检测的定影装置状况检测装置，其中，所述定影装置状况检测装置具有：一个用于检测所述定影辊的中央区域的温度并把该温度作为中央温度的中央温度传感器；一个用于检测所述定影辊的任意一个端部的温度并把该温度作为端部温度的端部温度传感器；一个在所述加热源被启动过程中对所述中央温度在上升过程中的勾配温度作为中央勾配温度进行计算的中央勾配温度计算部；一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；一个在所述加热源被启动过程中计算所述中央温度与所述端部温度之间的绝对温度差的差异计算部；一个存储所述绝对温度差的正常值范围的范围存储部；以及一个判断由所述绝对温度差是否处于所述正常值范围内，并且判断由中央勾配温度计算部计算出的所述中央勾配温度是否在勾配温度阈值以上，当所述绝对温度差处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上时，控制所述加热源加热到待机状态，否则控制所述加热源停止工作的判断控制部。

另外，上述图像形成装置中，还可以有这样的特征：所述加热源与规定电源电压相对应，由实际电源电压提供电流而被启动，所述中央勾配温度计算部在所述热源被启动时根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器采集所述中央温度，并在启动预定时间后开始计算所述中央勾配温度，所述差异计算部在启动所述预定时间后计算所述绝对温度差，所述判断控制部在判断了所述绝对温度差处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数均在正常回数以上时，判定所述定影装置处于正常状况并且所述实际电源电压为可用电源电压，从而控制所述加热源加热到所述待机状态。

另外，上述图像形成装置中，还可以有这样的特征：所述规定电源电压为200～240V，所述实际电源电压为120～240V，所述预定时间为1.5秒，所述勾配阈值设定在3～7，所述绝对温度差的正常值范围为≤5。

另外，结构1和结构2提供的图像形成装置还可以有这样的特征：所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，所述端部温度传感器设置为靠近所述非通纸区域。

另外，结构1和结构2提供的图像形成装置还可以有这样的特征：所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，所述端部温度传感器设置为靠近所述通纸区域。

发明作用与效果

因为本发明的定影装置状况检测装置在定影辊的中央区域和端部区域分别设置有中央温度传感器和端部温度传感器，能够检测出定影辊的中央温度和端部温度，并根据中央和端部勾配温度差值是否在正常值范围内并且中央勾配温度值是否在勾配温度阈值以上判断出定影装置以及中央温度传感器和端部温度传感器是否发生故障，所以能够解决当实际电源电压低于规定电源电压下限的一定范围内时图像形成装置误报定影装置发生故障的问题，从而能够使图像形成装置在低于规定电源电压下限的一定范围内也能正常工作，有利于节省用户的时间成本和设备厂商的售后维护成本。

附图说明

图1是本发明实施例的图像形成装置的框图。

图2是本发明实施例的定影装置状况检测装置的框图。

图3是安装在实施例的定影装置中的中央温度传感器和端部温度传感器的位置示意图。

图4是实施例的定影辊在实际电源电压为规定电源电压且加热源和中央温度传感器及端部温度传感器无故障时的温度变化曲线。

图5是实施例的定影辊在实际电源电压小于规定电源电压且加热源和中央温度传感器及端部温度传感器无故障时的温度变化曲线。

图6是实施例的定影辊在实际电源电压为规定电源电压且加热源、中央温度传感器或端部温度传感器有故障时的温度变化曲线。

图7是实施例的定影辊在实际电源电压小于规定电源电压且加热源、中央温度传感器或端部温度传感器有故障时的温度变化曲线。

图8是本发明实施例的定影装置状况检测装置的检测流程。

图9是本发明实施例的定影装置状况检测装置的步骤S1-2的详细检测流程。

图10是本发明实施例的定影装置状况检测装置的步骤S1-3和S1-4的详细检测流程。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明涉及的定影装置状况检测装置以及图像形成装置进行详细的说明。

实施例

图1是本发明实施例的图像形成装置的框图。

如图1所示，实施例的图像形成装置29具有供纸盒1、输送单元2、曝光单元3、图像处理单元4、定影装置5、定影装置状况检测装置6、显示装置7、堆积架8和控制部9。

供纸盒1用于盛放记录媒介物。

输送单元2用于在上下位装置之间输送记录媒介物1。

曝光单元3用于接收图中未显示的上位装置发送过来的图像数据，并将其转换为光信号后传输至图像处理单元4。

图像处理单元4位于曝光单元3的下方，用于接受曝光单元3传输来的光信号并在记录媒介物上形成色粉像。图像处理单元4包括感光鼓13、色粉盒14以及转印辊15。感光鼓13负责接收曝光单元3传输来的图像数据信号，在表面形成静电潜影。色粉盒14用于储存色彩粉并将色彩粉送至感光鼓13。转印辊15与感光鼓13呈对向设置，用于将感光鼓13上的色彩粉转印到记录媒介物上形成色粉像。

定影装置5位于图像处理单元4的右侧，通过加热加压方式对记录媒介物上的色粉像进行定影从而完成图像形成。定影装置5包括定影辊10，内置在定影辊中的加热源11以及与定影辊10呈对向排列的加压辊16。定影辊10用于对记录媒介物上的色粉像进行热固定。加压辊16用于同定影辊10一起挟持记录媒介物，最终使色粉像在记录媒介物上固定为图像。加热源11是卤素灯，通电后能够发热，用于给定影辊10预热。电源12同加热源11相连，用于给加热源11通电。能够保障加热源11正常启动的电源所提供的电压为规定电源电压，本实施例设定为200V～240V。加热源11实际启动时的电源电压为实际电源电压，本实施例设定为120V～240V。不同的加热源同不同的规定电源电压相对应，由实际电源电压提供电流而被启动。

控制部9负责接收图中未标示的上游装置传输来的打印指令和图像数据，并根据打印指令来控制输送单元2、曝光单元3、图像处理单元4、定影装置5、定影装置状况检测装置6以及显示装置7等各部件的运行，开启或结束打印动作。

图2是本发明实施例的定影装置状况检测装置的框图。

定影装置状况检测装置6用来检测加热源11启动过程中定影辊10的升温状况，并根据检测结果判断是否继续加热定影辊10到待机状态或停止加热动作。如图2所示，定影装置状况检测装置6具有中央温度传感器17、端部温度传感器18、中央勾配温度计算部19、端部勾配温度计算部20、阈值存储部21、范围存储部22、判断控制部23，差异计算部24，暂存部25以及预定数据存储部28。

中央温度传感器17位于定影辊10的中央区域，用来检测定影辊10的中央区域的温度，并把该温度作为中央温度。端部温度传感器18位于定影辊10的左端或者右端，用来检测定影辊10的左端或者右端的温度并把该温度作为端部温度。如图3所示，由于定影辊10采用长尺寸辊，其宽度大于记录媒介物的宽度，因此可根据记录媒介物是否与定影辊10表面相接触将定影辊表面分为通纸区域26和非通纸区域27。端部温度传感器18可以设置为靠近定影辊10的非通纸区域27，也可以设置为靠近通纸区域26。

中央勾配温度计算部19用来在加热源11被启动的过程中，计算t时刻的中央温度Tc_t在升高过程中的勾配温度，并把该温度作为中央勾配温度ΔTc_t。端部勾配温度计算部20用来在加热源11被启动的过程中，计算t时刻的端部温度Ts_t在升高过程中的勾配温度，并把该温度作为端部勾配温度ΔTs_t。

阈值存储部21用来存储被预先设定的勾配温度阈值。勾配温度阈值是在加热源11被启动的过程中，中央勾配温度计算部19计算出来的中央勾配温度的临界值，与实际电源电压相对应。当实际电源电压为200V时，勾配温度阈值为7。当实际电源电压为185V时，勾配温度阈值为6。当实际电源电压为120V时，勾配温度阈值为3。因此，可以将勾配温度阈值预先设定为3～7，本实施例中将勾配温度阈值设定为3，即在定影装置5和中央温度传感器17以及端部温度传感器18无故障的情况下，即使实际电源电压位于120V～200V，若实际计算出来的勾配温度大于或等于预先设定的勾配温度阈值3，则图像形成装置也能够正常工作。

差异计算部24用来在加热源11被启动的过程中，计算t时刻的中央勾配温度ΔTc_t和端部勾配温度ΔTs_t的勾配温度差值ΔTcs_t，即ΔTcs_t=∣ΔTc_t-ΔTs_t∣。

暂存部25用来存放定影装置状况检测装置6各部件采集或计算出的数据。

预定数据存储部28用来存储预先设定好的数据，例如正常回数n。

范围存储部22用来存储勾配温度差值的正常值范围。勾配温度差值的正常值在定影装置5和中央温度传感器17以及端部温度传感器18无故障时，同实际电源电压相对应。针对不同的实际电源电压，勾配温度差值的正常值是不同的。本实施例将勾配温度差值的正常值范围设定为≤3。勾配温度差值与勾配温度差值的正常值范围判断依据如下。

为简便起见，在加热源11启动过程中，将中央温度传感器17和端部温度传感器18开始采样的时间作为0.1s，然后，中央温度传感器17和端部温度传感器18分别根据预定采样回数和预定采样时点采集t时刻的中央温度ΔTc_t和端部温度ΔTs_t。本实施例中，将预定采样回数设定为15回，预定采样时点设定为0.1s，即中央温度传感器17和端部温度传感器18分别每隔0.1s采集一次中央温度ΔTc_t和端部温度ΔTs_t，然后由控制部9将其存入暂存部25中。待启动预定时间到达后，中央勾配温度计算部19和端部勾配温度计算部20分别开始计算t时刻的中央勾配温度ΔTc_t和端部勾配温度ΔTs_t，并由差异计算部24计算t时刻的ΔTcs_t。本实施例中，预定启动时间设定为1.5s。为简便起见，选取开始采样后1.6s内的温度上升曲线作为说明对象。在实际电源电压为规定电源电压且加热源11、中央温度传感器17以及端部温度传感器18无故障时，开始采样后1.6s内的定影辊10的中央温度曲线和端部温度曲线如图4所示，1.6s时的中央勾配温度ΔTc_1.6=Tc_1.6-Tc_0.1，端部勾配温度ΔTs_1.6=Ts_1.6-Ts_0.1，勾配温度差值ΔTcs_1.6=∣ΔTc_1.6-ΔTs_1.6∣。

如图5所示，当实际电源电压小于规定电源电压时，加热源11通过的电流较小，发热量也较小，因此定影辊10的温度上升较慢，造成此时中央温度曲线和端部温度曲线的斜率小于规定电源电压下的斜率。但是由于定影装置5和中央温度传感器17及端部温度传感器18无故障，开始采样后1.6s时实际计算出来的勾配温度差值ΔTcs_1.6仍在正常值范围内，即≤3。因此，只要定影装置5和中央温度传感器17及端部温度传感器18无故障，实际计算出来的勾配温度差值均落在勾配温度差值的正常值范围内，故可以将t时刻的勾配温度差值ΔTcs_t作为判断定影装置5是否发生故障的依据。如果t时刻时实际计算出来的勾配温度差值ΔTcs_t＞3，则说明定影装置5或者中央温度传感器17及端部温度传感器18发生故障，图像形成装置无法正常工作。

在实际电源电压为规定电源电压时，若定影装置5的加热源11发生故障，可导致定影辊10的中央区域和端部区域受热不均匀，从而使t时刻时实际计算出来的勾配温度差值ΔTcs_t＞3；此外，如果中央温度传感器或端部温度传感器故障，则采集到的中央温度或端部温度不准确，也会使实际计算出来的勾配温度差值ΔTcs_t＞3。如图6所示，因为实际计算出来的勾配温度差值ΔTcs_t＞3，所以定影装置状况检测装置6判断出定影装置5或中央温度传感器17或端部温度传感器18发生故障，从而通过控制部9停止加热源11的工作。

如图7所示，当实际电源电压小于规定电源电压时，加热源11通过的电流较小，发热量也较小，因此定影辊10温度上升较慢，造成此时中央温度曲线和端部温度曲线的斜率小于规定电源电压下的斜率。同时，加热源11、中央温度传感器17或端部温度传感器18又有故障，这可能导致t时刻时实际计算出来的勾配温度差值ΔTcs_t≤3，此时仅用勾配温度差值ΔTcs_t来判断定影装置5或中央温度传感器17或端部温度传感器18是否发生故障失去意义。为了弥补这一缺陷，实施例同时使用勾配温度阈值判定方法。如果此时中央勾配温度ΔTc_t＜勾配温度阈值，说明加热源11、中央温度传感器17或端部温度传感器18有故障，所以定影装置状况检测装置6判断出定影装置5或中央温度传感器17或端部温度传感器18发生故障，从而通过控制部9停止加热源11的工作。

综上所述，本发明实施例的定影装置状况检测装置6通过同时进行勾配温度差值是否在正常值范围内并且中央勾配温度值是否在勾配温度阈值以上的判断，能够判断出加热源11、中央温度传感器17和端部温度传感器18是否有故障，并针对判断结果决定控制加热源11继续加热到待机状态，或者控制加热源11停止加热。如果连续n次均能判断出勾配温度差值是在正常值范围内并且中央勾配温度值在勾配温度阈值以上，则定影装置状况检测装置6判定定影装置5和中央温度传感器17以及端部温度传感器18无故障，由控制部9控制加热源11到待机状态；如果未连续n次判断出勾配温度差值是在正常值范围内并且中央勾配温度值在勾配温度阈值以上，则则定影装置状况检测装置6判定定影装置5或中央温度传感器17或端部温度传感器18有故障，则通过控制部9停止加热源11的工作。其中，n为预定的正常回数，本实施例中设定为5。

判断控制部39用来执行上面所述的判断方法，如果判断出连续n次判断出的勾配温度差值都处于勾配温度差值的正常值范围内并且中央勾配温度都在勾配温度阈值以上时，则判定定影装置5和中央温度传感器17以及端部温度传感器18无故障并且实际电源电压在装置正常工作的电源电压范围内，从而控制加热源11加热到待机状态。

显示装置7用于接受控制部9和定影装置状况检测装置6传输来的信号，在图中未显示的显示界面上显示打印页数、打印进度以及打印故障等打印信息，提示操作人员进行下一步工作。

堆积架8用来盛放已经打印完毕的记录媒介物。

在实施例的图像形成装置29中，图像形成装置29通过数据线或无线信号同图中未显示的上位装置相连接，当图像形成装置29从上位装置接收到打印指令时，由控制部9将图像数据存储于图中未显示的存储器中，然后通过电源12向加热源11通电，开始定影辊10的预热过程。在预热过程中，定影装置状况检测装置6开始检测定影辊10的升温状态，进而判断定影装置5和中央温度传感器17以及端部温度传感器18有无故障，并根据判断结果做出继续加热定影辊10到待机状态或停止加热定影辊10的判断。当定影辊10到达待机状态后，控制部9即开始正常打印动作，向图像形成装置29的各部通电，控制其整体的运转。输送单元2接收到控制部9的正常打印指令后开始将记录媒介物一页一页地输送至曝光单元3。曝光单元3基于图中未显示的存储器中存储的图像数据进行发光，在带电的感光鼓13的表面形成静电潜影，然后色粉盒14中的色彩粉被送至感光鼓13上并在其表面形成色粉像。当记录媒介物到达感光鼓13后，被感光鼓13和带电的转印辊15挟持传送，色粉像便被转印到记录媒介物上，然后表面有色粉像的记录媒介物输送到已达待机状态的定影装置5中。此时，表面已达预热温度的定影辊10和为该定影辊10加压的加压辊16挟持输送记录媒介物，将色粉像定影在记录媒介物上。随后，该记录媒介物被输送到堆积架8上，从而完成一轮打印动作。

当检测到加热源11的启动过程出现异常时，定影装置状况检测装置44将异常信号保存到图中未显示的存储器中并传输给控制部9。控制部9接收到异常信号后，通过电源12停止向加热源11通电，从而结束定影辊10的预热过程，并在通过显示装置7，在图中未显示的显示界面上显示异常，提示用户报修。用户报修后，维修人员为了解除异常，需要清洁定影装置5、修理或更换图像形成装置的零部件以及解决卡纸问题。待异常解决后，维修人员通过控制部9清除储存于图中未显示的存储器中的异常信号。

本发明实施例的定影装置状况检测装置的检测流程如下所述：

图8是本发明实施例的定影装置状况检测装置的检测流程。

步骤S1-1：

当从图中没有显示的上位装置接收到打印指令时，控制部9通过电源12向加热源11供电，开始定影辊10的预热过程。

步骤S1-2：

在预定时间内，中央温度传感器17和端部温度传感器18分别根据预定采样回数和预定采样时点采集中央温度Tc_t和端部温度Ts_t，取得中央温度和时间的线性关系以及端部温度和时间的线性关系，并将其保存至暂存部25中。本实施例中，预定时间设定为1.5s，预定采样回数设定为15回，预定采样时点设定为0.1s。

步骤S1-3：

在预定时间后，中央勾配温度计算部19和端部温度勾配温度计算部20分别计算与预定采样时点对应的中央勾配温度ΔTc_t和端部勾配温度ΔTs_t，并将其保存至暂存部25中。差异计算部24根据预定计算回数计算与预定采样时点对应的勾配温度差值ΔTcs_t并将其保存至至暂存部25中。本实施例中，预定时间设定为1.5s。

步骤S1-4：

判断控制部23从范围存储部22中读取勾配温度差值的正常值范围，从暂存部25中读取勾配温度差值ΔTcs_t和中央勾配温度ΔTc_t，从阈值存储部21中读取勾配温度阈值，并判断勾配温度差值在正常值范围内并且中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数是否在正常回数n以上？如果不在，说明定影辊、中央温度传感器或端部温度传感器发生故障，进入步骤S1-6；如果在，进入步骤S1-5。

步骤S1-5：

判断控制部23判断出勾配温度差值在正常值范围内并且中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数不在正常回数n以上，说明加热源11或中央温度传感器17或端部温度传感器18有故障，控制部9通过电源12停止向加热源11通电，终止定影辊10的预热过程，以防止出现危险，同时将异常信号传输给显示装置7，显示装置7在图中未显示的显示界面上显示故障信息，提示操作人员进行维修。一般勾配阈值设定为3～7，本实施例设定为3。

步骤S1-6：

判断控制部23判断出勾配温度差值在正常值范围内并且中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数在正常回数n以上，则说明加热源11和中央温度传感器17及端部温度传感器18无故障，控制部9控制加热源11继续加热定影辊10直至待机状态。

如图9所示，本发明实施例的定影装置状况检测装置的检测流程的步骤S1-2是通过以下方式实现的。

步骤S2-1：

将准备记录中央温度和端部温度的那刻作为0s，当前时间作为t。当t=0.1s时，即t到达中央温度传感器17和端部温度传感器18开始采样的时间，进入步骤S2-2。

步骤S2-2：

此时，中央温度传感器17和端部温度传感器18分别采集一次中央温度Tc_0.1和端部温度Ts_0.1，然后控制部9将中央温度Tc_0.1和端部温度Ts_0.1保存到暂存部25中，接着进入步骤S2-3。

步骤S2-3：

待当前时间t到达t+0.1s时，进入步骤S2-4。

步骤S2-4：

判断控制部23判断是否当前时间t≥1.5s，在t≥1.5s之前，反复执行步骤S2-2。当t≥1.5s时，进入步骤S1-3。

因此，在执行完步骤S1-2后，暂存部25中已经保存了15次中央温度Tc_t和端部温度Ts_t，即：将准备记录中央温度和端部温度的那刻作为基准时刻t₀，当前时间为t。当t=t₀+0.1s时，控制部9将中央温度传感器17检测到的中央温度Tc_0.1保存到暂存部25中，将端部温度传感器18检测到的端部温度Ts_0.1保存到暂存部25中；当t=t₀+0.2s，控制部9将中央温度传感器17检测到的中央温度Tc_0.2保存到暂存部25中，将端部温度传感器18检测到的端部温度Ts_0.2保存到暂存部25中；当t=t₀+0.3s，控制部9将中央温度传感器17检测到的中央温度Tc_0.3保存到暂存部25中，将端部温度传感器18检测到的端部温度Ts_0.3保存到暂存部25中；……当t=t₀+1.5s，控制部9将中央温度传感器17检测到的中央温度Tc_1.5保存到暂存部25中，将端部温度传感器18检测到的端部温度Ts_1.5保存到暂存部25中。此时可以得到中央温度和时间的线性关系以及端部温度和时间的线性关系。

如图10所示，本发明实施例的定影装置状况检测装置的检测流程的步骤S1-3和S1-4是通过以下方式实现的。

步骤S3-1：

执行完步骤S1-2后，开始进入步骤S3-1，等待当前时间t到达t+0.1s时，进入步骤S3-2。此时正常回数n的值为0，存储在预定数据存储部28中。

步骤S3-2：

控制部9将中央温度传感器17检测到的中央温度Tc_1.6保存到暂存部25中，将端部温度传感器18检测到的端部温度Ts_1.6保存到暂存部25中，然后进入步骤S3-3。

步骤S3-3：

中央勾配温度计算部19计算中央勾配温度ΔTc_1.6=Tc_1.6-Tc_0.1，并将其保存至暂存部25中；端部温度勾配温度计算部20计算端部勾配温度ΔTs_1.6=Ts_1.6-Ts_0.1，并将其保存至暂存部25中；然后，进入步骤S3-4。

步骤S3-4：

差异计算部24从暂存部25中读取中央勾配温度ΔTc_1.6和端部勾配温度ΔTs_1.6，并计算1.6s时的勾配温度差值ΔTcs_1.6=ΔTc_1.6-ΔTs_1.6，并将其保存至暂存部25中。然后，进入步骤S3-5。

步骤S3-5：

判断控制部23从范围存储部22中读取勾配温度差值的正常值范围≤3，从暂存部25中读取勾配温度差值ΔTcs_1.6和中央勾配温度ΔTc_1.6，从阈值存储部21中读取勾配温度阈值3，并判断是否ΔTcs_1.6≤3并且ΔTc_1.6≥3。如果不在，则进入步骤S3-8。如果在，则进入步骤S3-6。

步骤S3-6：

因为在1.6s时，判断控制部23判断出ΔTcs_1.6≤3并且ΔTc_1.6≥3，说明1.6s时对定影装置5的检测无异常，此时判断控制部23从预定数据存储部28中读取正常回数n，并把n的值加1。因为n的初始值为0，此时n的值为1，表示已经连续1次检测出定影装置5正常。然后进入步骤S3-7。

步骤S3-7：

但是仅仅一次检测出ΔTcs_1.6≤3并且ΔTc_1.6≥3并不能说明定影装置5就真的正常，因为可能有偶然误差的存在。为了避免偶然因素的影响，只有连续几次检测出ΔTcs_1.6≤3并且ΔTc_1.6≥3，才能说明定影装置5是正常。这个连续几次检测的次数就是正常回数n，本实施例将其值设定为5。在1.6s时，n=1，不满足n≥5的条件，因此需通过步骤S3-8返回步骤S3-2，继续采集1.7s、1.8s、1.9s….时的中央勾配温度ΔTc_1.7、ΔTc_1.8、ΔTc_1.9…和端部勾配温度ΔTs_1.7、ΔTs_1.8、ΔTs_1.9…并计算它们的勾配温度差值ΔTcs_1.7、ΔTcs_1.8、ΔTcs_1.9…。在连续5次判断出ΔTcs_1.6≤3并且ΔTc_1.6≥3之前，均循环采样并进行计算和判断。当n≥5时，说明定影装置5以及中央温度传感器17和端部温度传感器18均正常，则进入步骤S1-6。

步骤S3-8：

在t=1.6s时，如果未判断出ΔTcs_1.6≤3并且ΔTc_1.6≥3，则判断控制部23从预定数据存储部28中读取正常回数n，并把n的值归0，然后进入步骤S3-9。该步骤在于确保定影装置状况检测装置6能够连续5次判断出ΔTcs_1.6≤3并且ΔTc_1.6≥3，如果有一次判断不出，则将正常回数n归0，然后通过步骤S3-9返回步骤S3-2重新采样、计算并判断。

步骤S3-9：

t时刻时，判断控制部23从预定数据存储部28中读取预热回转温度T_E，从暂存部25读取中央温度Tc_t，并判断是否Tc_t≥T_E。如果Tc_t≥T_E，进入步骤S1-5，如果Tc_t＜T_E，进入步骤S1-6。预热回转温度T_E是定影辊10达到待机状态的温度，正常情况下，即定影装置5以及中央温度传感器17和端部温度传感器18无故障时，当定影辊10的中央温度Tct达到预热回转温度T_E时，定影辊10就进入待机状态，反之，加热源11就继续加热定影辊10。预热回转温度T_E与环境温度有关，高温环境下的预热回转温度T_E为140℃，低温环境下的预热回转温度T_E为150℃，本实施例将预热回转温度T_E设定为150℃。

本实施例中，步骤S3-5和步骤S3-7均通向步骤S3-9。如果是步骤S3-5通向步骤S3-9，当Tc_t＜T_E时，说明对ΔTcs_t≤3并且ΔTc_t≥3的判断尚未完成，需要返回步骤S3-2，继续采样，计算并判断，直至判断完成；如果Tc_t＞T_E，说明在定影辊10的预热温度到达后，判断控制部23仍未连续5回判断出ΔTcs_t≤3并且ΔTc_t≥3，则定影装置5以及中央温度传感器17和端部温度传感器18有故障，此时，即使定影辊10达到预热温度，也让其停止工作，以防止危险的发生。如果是步骤S3-7通向步骤S3-9，如果当Tc_t＜T_E时，说明对ΔTcs_t≤3并且ΔTc_t≥3的判断尚未完成，需要返回步骤S3-2，继续采样，计算并判断，直至判断完成；如果Tc_t＞T_E，说明判断控制部23未连续5回判断出ΔTcs_t≤3并且ΔTc_t≥3，说明定影装置5以及中央温度传感器17和端部温度传感器18肯定有故障，此时，即使定影辊10的中央温度Tc_t达到预热回转温度T_E，图像形成装置也会停止工作，以防止出现危险事故。

综上所述，中央勾配温度ΔTc_t的计算公式如下：

t=1.6时中央勾配温度计算公式为ΔTc_1.6=Tc_1.6-Tc_0.1；

t=1.7时中央勾配温度计算公式为ΔTc_1.7=Tc_1.7-Tc_0.2；

t=1.8时中央勾配温度计算公式为ΔTc_1.8=Tc_1.6-Tc_0.1；

……

t=t时中央勾配温度计算公式为ΔTc_t=Tc_t-Tc_（t-1.5)。

端部勾配温度ΔTs_t的计算公式如下：

t=1.6时端部勾配温度计算公式为ΔTs_1.6=Ts_1.6-Ts_0.1；

t=1.7时端部勾配温度计算公式为ΔTs_1.7=Ts_1.6-Ts_0.1；

t=1.8时端部勾配温度计算公式为ΔTs_1.8=Ts_1.6-Ts_0.1；

……

t=t时端部勾配温度计算公式为ΔTs_t=Ts_t-Ts_（t-1.5）。

勾配温度差值计算公式如下：

t=1.6时勾配温度差值计算公式为ΔTcs_1.6=∣ΔTc_1.6-ΔTs_1.6∣

t=1.7时勾配温度差值计算公式为ΔTcs_1.7=∣ΔTc_1.7-ΔTs_1.7∣

t=1.8时勾配温度差值计算公式为ΔTcs_1.8=∣ΔTc_1.8-ΔTs_1.8∣

……

t=t时勾配温度差值计算公式为ΔTcs_t=∣ΔTc_t-ΔTs_t∣

实施例的作用与效果

根据本实施例所涉及的定影装置状况检测装置以及含有该检测装置的图像形成装置，因为定影装置状况检测装置6能够根据中央温度传感器17和端部温度传感器18检测出来的中央温度和端部温度计算出中央勾配温度、端部勾配温度以及勾配温度差值，并同时进行预定正常回数以上的勾配温度差值判断以及中央勾配温度阈值判断，所以能够使定影装置在低于规定电源电压下限的一定范围内也能正常工作，从而节省用户的时间成本和设备厂商的售后维护成本。

当然，本发明所涉及的定影装置状况检测装置和图像形成装置并不仅仅限定于本实施例所描述的判定方法。

本发明的定影装置状况检测装置还可以采用中央温度与端部温度的绝对温度差的故障判定机制。当实际电源电压下在低于规定电源电压下限的一定范围内时，虽然t时刻二者的定影辊中央温度Tc_t和端部温度Ts_t不一样，但只要定影辊10且中央温度传感器17以及端部温度传感器18无故障，中央温度与端部温度的绝对温度差总会在一个正常值范围内，一般将该正常值设定为5，即∣Tc_t-Ts_t∣≤5。如果∣Tc_t-Ts_t∣＞5的次数在正常回数n以上，则定影辊10、中央温度传感器17或者端部温度传感器18肯定发生故障，从而控制加热源停止加热，以防止危险的发生。正常回数n本处设定为5。因为预定时间过后中央温度曲线和端部温度曲线趋于稳定，所以可以用绝对温度差判断。

以上所述的正常回数n不限定于5回，可以大于或小于5回。预定采样回数不限于15回，可以大于或小于15回。预定采样时点不限于0.1s，可以大于或小于0.1s。启动预定时间不限于1.5s，可以大于或小于1.5s。

Claims

1.一种定影装置状况检测装置，对具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置进行状况检测，其特征在于，包括：

一个用于检测所述定影辊的中央区域的温度并把该温度作为中央温度的中央温度传感器；

一个用于检测所述定影辊的任意一个端部的温度并把该温度作为端部温度的端部温度传感器；

一个在所述加热源被启动过程中对所述中央温度在上升过程中的勾配温度作为中央勾配温度进行计算的中央勾配温度计算部；

一个在所述加热源被启动过程中对所述端部温度在上升过程中的勾配温度作为端部勾配温度进行计算的端部勾配温度计算部；

一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；

一个在所述加热源被启动过程中计算所述中央勾配温度与所述端部勾配温度之间的勾配温度差值的差异计算部；

一个存储所述勾配温度差值的正常值范围的范围存储部；以及

一个判断控制部，判断所述勾配温度差值是否处于所述正常值范围内，并且判断由中央勾配温度计算部计算出的所述中央勾配温度是否在勾配温度阈值以上，当所述勾配温度差值处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上时，控制所述加热源加热到待机状态，否则控制所述加热源停止工作。

2.根据权利要求1所述的定影装置状况检测装置，其特征在于：

其中，所述加热源与规定电源电压相对应，由实际电源电压提供电流而被启动，

所述中央勾配温度计算部和所述端部勾配温度计算部在所述加热源被启动时分别根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器以及所述端部温度传感器采集所述中央温度和所述端部温度，并在启动预定时间后分别开始计算所述中央勾配温度和所述端部勾配温度，

所述差异计算部在启动所述预定时间后计算所述勾配温度差值，

所述判断控制部在判断了所述勾配温度差值处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数均在正常回数以上时，判定所述定影装置处于正常状况并且所述实际电源电压为可用电源电压，从而控制所述加热源加热到所述待机状态。

3.根据权利要求2所述的定影装置状况检测装置，其特征在于：

其中，所述规定电源电压为200～240V，

所述实际电源电压为120～240V，

所述预定时间为1.5秒，

所述勾配阈值设定在3～7，

所述勾配温度差值的正常值范围为≤3。

4.一种定影装置状况检测装置，对具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置进行状况检测，其特征在于，包括：

一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；

一个在所述加热源被启动过程中计算所述中央温度与所述端部温度之间的绝对温度差的差异计算部；

一个存储所述绝对温度差的正常值范围的范围存储部；以及

一个判断控制部，判断所述绝对温度差是否处于所述正常值范围内，并且判断由中央勾配温度计算部计算出的所述中央勾配温度是否在勾配温度阈值以上，当所述绝对温度差处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上时，控制所述加热源加热到待机状态，否则控制所述加热源停止工作。

5.根据权利要求4所述的定影装置状况检测装置，其特征在于：

所述中央勾配温度计算部在所述热源被启动时根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器采集所述中央温度，并在启动预定时间后开始计算所述中央勾配温度，

所述差异计算部在启动所述预定时间后计算所述绝对温度差，

所述判断控制部在判断了所述绝对温度差处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上的次数均在正常回数以上时，判定所述定影装置处于正常状况并且所述实际电源电压为可用电源电压，从而控制所述加热源加热到所述待机状态。

6.根据权利要求5所述的定影装置状况检测装置，其特征在于：

其中，所述规定电源电压为200～240V，

所述实际电源电压为120～240V，

所述预定时间为1.5秒，

所述勾配阈值设定在3～7，

所述绝对温度差的正常值范围为≤5。

7.根据权利要求1或4所述的定影装置状况检测装置，其特征在于：

其中，所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，

所述端部温度传感器设置为靠近所述非通纸区域。

8.根据权利要求1或4所述的定影装置状况检测装置，其特征在于：

其中，所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，

所述端部温度传感器设置为靠近所述通纸区域。

9.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置；以及

对所述定影装置进行状况检测的定影装置状况检测装置，

其中，所述定影装置状况检测装置具有：

一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；

一个判断控制部，判断所述勾配温度差值是否处于所述正常值范围内，并且判断由中央勾配温度计算部计算出的所述中央勾配温度是否在勾配温度阈值以上，当所述差异处于所述正常值范围内并且所述中央勾配温度在勾配温度阈值以上时，控制所述加热源加热到待机状态，否则控制所述加热源停止工作。

10.根据权利要求9所述的图像形成装置，其特征在于：

所述中央勾配温度计算部和所述端部勾配温度计算部在所述热源被启动时分别根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器以及所述端部温度传感器采集所述中央温度和所述端部温度，并在启动预定时间后分别开始计算所述中央勾配温度和所述端部勾配温度，

11.根据权利要求10所述的图像形成装置，其特征在于：

其中，所述规定电源电压为200～240V，

所述实际电源电压为120～240V，

所述预定时间为1.5秒，

所述勾配阈值设定在3～7，

所述勾配温度差值的正常值范围为≤3。

12.一种图像形成装置，其特征在于，包括：

具有一个内置了加热源而被加热的定影辊的定影装置；以及

对所述定影装置进行状况检测的定影装置状况检测装置，

其中，所述定影装置状况检测装置具有：

一个存储被预先设定的勾配温度阈值的阈值存储部；

一个存储所述绝对温度差的正常值范围的范围存储部；以及

13.根据权利要求12所述的图像形成装置，其特征在于：

所述中央勾配温度计算部在所述热源被启动时根据预定采样回数和预定采样时点从所述中央温度传感器采集所述中央温度，并在启动预定时间后计算所述中央勾配温度，

14.根据权利要求13所述的图像形成装置，其特征在于：

其中，所述规定电源电压为200～240V，

所述实际电源电压为120～240V，

所述预定时间为1.5秒，

所述勾配阈值设定在3～7，

所述绝对温度差的正常值范围为≤5。

15.根据权利要求9或12所述的图像形成装置，其特征在于：

其中，所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，

所述端部温度传感器设置为靠近所述非通纸区域。

16.根据权利要求9或12所述的图像形成装置，其特征在于：

其中，所述定影辊上设有通纸区域和非通纸区域，

所述端部温度传感器设置为靠近所述通纸区域。