CN105278306B - 一种定影装置及其温度异常检测方法以及图像成型设备 - Google Patents
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Abstract
本发明一种定影装置的温度异常检测方法,包括如下步骤:a.若热辊处于加热状态则执行步骤b;若热辊未处于加热状态则执行步骤c;b.基于第一周期多次检测热辊的温度变化获得多个温度检测结果,判断每次检测获得的温度检测结果是否超出第一温度阈值;c.基于第一周期多次检测热辊的温度变化获得多个温度检测结果,判断每次检测获得的温度检测结果是否超出第二温度阈值;d.统计执行步骤b或步骤c的过程中出现的温度连续异常次数,其中,每出现一次温度正常时,则重新开始统计温度连续异常次数;e.若温度连续异常次数超出次数阈值,则确定定影装置处于异常状态。本发明能够全面检测定影装置的异常,避免造成不必要的损失。
Description
技术领域
本发明属于图像成型技术领域,尤其涉及一种定影装置的温度异常检测方法,特别是一种定影装置及其温度异常检测方法以及图像成型设备。
背景技术
图像成型设备按照成像原理可以分为击打式、喷墨式、静电成像式,其中,静电成像式的打印机凭借着高速和单页打印成本低的优势,越来越受到用户的青睐。静电成像的方法包括在成像装置103的待成像的区域上先通过激光或者LED灯光形成静电潜像,然后通过电场和/或磁场力将显影剂供应至待成像的区域,再通过定影装置将显影剂加热、定影至打印介质上,从而在打印介质上形成完整的画像。
并且在静电成像式的图像成型设备中,定影装置通过热熔的方式将显影剂固定在打印介质上,所以定影装置本身的温度非常高。因此,对定影装置温度的控制非常重要,因为定影装置温度的异常不仅影响到成像质量,而且还可能会带来安全隐患。
发明人在实现本发明的过程中发现,现有技术中定影装置温度异常检测通常只是体现在温度是上升曲线和/或温度下降曲线是否在预定的区域范围内,对于其他因素导致的定影装置温度异常检测并没有考虑到。例如,当定影装置处于加热状态时,定影装置温度应当是上升的,在实际的应用中反而出现温度下降的情形,又例如,当定影装置处于停滞加热状态时,定影装置温度应当是下降的,在实际的应用中反而出现温度上升的情形,对于这些情形,现有技术并未给出解决方案,鉴于现有技术的缺陷,本领域技术人员需要考虑更加全面的定影装置温度异常检测的技术方案。
发明内容
针对现有技术存在的技术缺陷,本发明的目的是提供一种定影装置的温度异常检测方法,所述检测方法包括通过热敏电阻检测所述定影装置的热辊的温度变化以确定所述定影装置是否处于异常状态,其特征在于,所述检测方法包括如下步骤:
a.判断所述热辊是否处于加热状态,若所述热辊处于加热状态则执行步骤b;若所述热辊未处于加热状态则执行步骤c;
b.基于第一周期多次检测所述热辊的温度变化获得多个温度检测结果,判断每次检测获得的所述温度检测结果是否超出第一温度阈值,若所述温度检测结果超出所述第一温度阈值,则判定为一次温度异常;若所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值,则判定为一次温度正常;
c.基于第一周期多次检测所述热辊的温度变化获得多个温度检测结果,判断每次检测获得的所述温度检测结果是否超出第二温度阈值,若所述温度检测结果超出所述第二温度阈值,则判定为一次温度异常;若所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值,则判定为一次温度正常;
d.统计执行所述步骤b或所述步骤c的过程中出现的温度连续异常次数,其中,每出现一次温度正常时,则重新开始统计所述温度连续异常次数;
e.判断所述温度连续异常次数是否超出次数阈值,若所述温度连续异常次数超出所述次数阈值,则确定所述定影装置处于异常状态。
优选地,所述第一温度阈值表示为温度下降值,所述第二温度阈值表示为温度上升值。
优选地,所述次数阈值为第一次数阈值或者第二次数阈值,相应地,基于所述步骤a的判断结果,所述步骤e的判断方式为如下的一种:
-若所述热辊处于加热状态,则判断所述异常次数是否超出第一次数阈值;或者
-若所述热辊未处于加热状态,则判断所述异常次数是否超出第二次数阈值。
优选地,在所述步骤b中,通过热敏电阻检测所述热辊的温度变化,所述热敏电阻的电阻值通过公式获得;其中,所述RT表示所述热敏电阻的电阻值,所述Va表示所述热敏电阻一端的电压值,所述Vbe表示位于所述热敏电阻另一端的半导体元件的电压值,所述Vcc表示所述热敏电阻所在电路的电源电压,所述R1和R2表示所述热敏电阻所在电路中的两个标准电阻的电阻值。
优选地,在执行所述步骤a之前还包括如下步骤:
f.基于第二周期多次检测所述半导体元件的电压获得多个电压检测结果,判断每次检测获得的所述电压检测结果是否超出标准电压区间,若所述电压检测结果超出所述标准电压区间,则判定为一次电压异常;若所述电压检测结果未超出所述标准电压区间,则判定为一次电压正常;
g.统计执行所述步骤f的过程中出现的电压连续异常次数,其中,每出现一次电压正常时,则重新开始统计所述电压连续异常次数;
h.判断所述电压连续异常次数是否超出第三次数阈值,若所述电压连续异常次数超出所述第三次数阈值,则确定所述定影装置处于异常状态。
优选地,在所述步骤f中,当出现第X次电压检测结果超出所述标准电压区间时,还执行如下步骤:
判断所述半导体元件是否首次开始工作,如果所述半导体元件首次开始工作,则所述半导体元件的电压值确定为所述半导体元件的标准电压值;
如果所述半导体元件不是首次开始工作,则所述半导体元件的电压值确定为第Y次电压检测结果,其中,所述第Y次电压检测结果是相对于所述第X次检测检测结果的最近一次检测结果,且所述第Y次电压检测结果未超出所述标准电压区间。
优选地,如果确定所述定影装置处于异常状态则控制所述定影装置停止工作。
根据本发明的另一方面,还提供一种定影装置,所述定影装置基于前述任一项所述的检测方法实现温度异常检测,其特征在于,包括热辊106、压辊107、加热单元112、供电单元116、温度检测单元117以及控制单元115,所述热辊106通过加热单元112加热,所述供电单元116为所述加热单元112供电,所述温度检测单元117基于第一周期检测所述热辊106的温度变化获得温度检测结果;
所述控制单元115包括:
第一判断模块,其用于判断所述热辊是否处于加热状态;
第二判断模块,其用于判断每次检测获得的所述温度检测结果是否超出第一温度阈值或者第二温度阈值,并得出判定结果;
第一计数模块,其用于根据所述第二判断模块的判定结果统计所述温度连续异常次数;
第三判断模块,其用于判断所述温度连续异常次数是否超出所述次数阈值;
第一确定模块,其用于根据所述第一判断模块和第三判断模块的判断结果确定所述定影装置是否处于异常状态;
控制模块,所述控制模块通过控制所述供电单元的通断进而控制所述加热单元的工作状态。
优选地,所述定影装置还包括电压检测单元118,所述电压检测单元118基于第二周期检测所述半导体元件的电压获得电压检测结果;
所述控制单元115还包括:
第四判断模块,其用于判断每次检测获得的所述电压检测结果是否超出标准电压区间,并得出判定结果;
第二计数模块,其用于根据所述第四判断模块的判定结果统计所述电压连续异常次数;
第五判断模块,其用于判断所述电压连续异常次数是否超出所述第三次数阈值,
第二确定模块,其用于根据所述第五判断模块的判断结果确定所述定影装置是否处于异常状态。
优选地,所述控制单元115还包括:
第六判断模块,其用于判断所述半导体元件是否首次开始工作;
第三确定模块,其用于根据所述第四判断模块和第六判断模块的判断结果确定所述半导体元件的电压值。
根据本发明的另一方面,还提供一种图像成型设备,其特征在于,包括:
纸盒101,用于容纳打印介质;
成像装置103,用于在所述打印介质上形成画像,其中,所述成像装置103至少包括用于容纳显影剂的粉仓、用于形成静电潜像的感光鼓104以及用于将所述粉仓内显影剂供应给所述感光鼓104的显影辊或者磁辊;
转印辊105,用于与感光鼓104配合在所述打印介质上形成画像;
拾纸辊102,用于从所述纸盒101中拾取所述打印介质,并将所述打印介质沿着预定的路径传输至所述感光鼓104和转印辊105之间;
前述任一项所述的定影装置,用于将所述显影剂热熔至所述打印介质上;
排纸辊108,用于将所述打印介质排出至容纳部109;
控制器130,用于控制所述图像成型设备的运行过程。
本发明通过区分热辊是否处于加热状态,在加热状态时使用第一温度阈值作为判断标准,在未加热状态时使用第二温度阈值作为判断标准,并且当温度检测结果连续超过第一温度阈值或第二温度阈值的次数大于次数阈值时,才判定定影装置处于异常状态,对于定影装置的加热单元因为损坏或者断开连接等异常状态,可以及时地被检测出来,避免定影装置异常造成不必要的损失。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1示出了本发明的第一具体实施方式的,一种定影装置的温度异常检测方法的流程图;
图2示出了本发明的一个实施例的,一种定影装置的电压异常检测方法的流程图;
图3示出了本发明的第二具体实施方式的,一种定影装置的示意图;
图4示出了本发明的一个实施例的,定影装置的控制单元的示意图;
图5示出了本发明的第三具体实施方式的,一种图像成型设备的示意图;
图6示出了本发明的一个实施例的,一种图像成型设备的示意图;
图7示出了本发明的一个实施例的,热敏电阻的电阻-温度特性模型示意图;以及
图8示出了本发明的一个实施例的,定影装置中设置有热敏电阻和三极管的局部电路图。
具体实施方式
本领域技术人员理解,在图像成型过程中,不仅要实现定影装置的温度控制,还要对定影装置进行温度检测,以检测所述定影装置是否处于异常状态,本发明的目的即是为了检测所述定影装置是否处于异常状态。具体地,本发明通过设置在热辊表面的热敏电阻检测热辊表面的温度,从而检测热辊是否存在加热异常,例如当所述热辊处于加热状态时,热辊表面的温度并未上升或者反而下降,又例如,当所述热辊停止加热时,热辊表面的温度并未下降或者反而上升,此时设置在热辊表面的热敏电阻检测到温度变化异常,并通过本发明提供的检测方法检测到定影装置的异常。
图1示出了本发明的第一具体实施方式的,一种定影装置的温度异常检测方法的流程图,具体地,包括如下步骤:
首先执行步骤S101,判断所述热辊是否处于加热状态。本领域技术人员理解,在图像成型过程中,定影装置的热辊中心设置有加热单元(通常为卤素灯),当供电单元向所述加热单元供电时,所述热辊即处于加热状态,相应地,当所述供电单元停止向所述加热单元供电时,所述热辊即处于停止加热状态,即所述热辊的加热状态和停止加热状态是交替进行的,这样才能够控制热辊的温度在合适的区间内,具体地,通过检测供电单元是否处于工作状态即可确定所述热辊是否处于加热状态。更为具体地,在实际的应用中,一般通过一控制模块控制供电单元完成加热状态和非加热状态的切换时,根据所述控制模块发出完成切换的控制信号,进而判断出所述热辊是否处于加热状态,这些都属于现有技术,在此不予赘述。
进一步地,如图1所示,本具体实施方式在步骤S101之后的其它步骤沿两条不同的主线进行,因此本步骤是本具体实施方式的基础步骤,而执行步骤S101的条件以及周期需要根据所述控制模块的控制信号确定,而所述控制模块发出控制信号的依据则是热敏电阻检测到的温度是否处于合适的温度区间。本领域技术人员理解,在不同的应用中,所述温度区间是不同的,同时热敏电阻检测到的温度也是变化的,相应地控制模块发出控制信号的条件以及周期也是变化的,因此执行步骤S101的条件以及周期也是变化的。具体地,本段落所述描述的确定执行步骤S101的条件以及周期的方法均是现有技术用到的方法,并不是本发明的目的,因此在图1中并未示出,但只要确定开始执行步骤S101并判断所述热辊是否处于加热状态后,即可确定图1示出的流程图沿哪条主线进行。
进一步地,在执行步骤S101的基础上,如果所述热辊处于加热状态,则执行步骤S1011,基于第一周期检测所述热辊的温度变化获得温度检测结果,从图1可以看出,步骤S1011至步骤S1015是循环执行的,相应地,需要执行多次所述步骤S1011,即基于第一周期多次检测热辊的温度变化获得多个温度检测结果,具体地,所述第一周期是指每次检测所持续的时间,即每间隔第一周期就会检测一次热辊表面的温度变化结果,并基于多次检测热辊的温度变化获得多个温度检测结果,并执行后续的操作步骤;相应地,以所述第一周期为单位时间,在每次检测的过程中,所述热辊在所述第一周期内的温度变化即为该次检测对应的温度检测结果。更为具体地,所述第一周期包括一个初始时间和一个终止时间,在执行步骤S1011时,设置在表面的热敏电阻会分别检测所述热辊在初始时间和终止时间的两个温度值,并计算两个温度值之间的差值得到所述温度检测结果,即所述温度检测结果实际上是一个差值,体现了所述热辊在所述第一周期内的温度变化。更为具体地,所述第一周期是人为设定的,例如可以是10ms或者15ms等,这需要根据不同的应用环境作具体的变化。
进一步地,在步骤S1011中,所述热敏电阻的阻值随温度的变化而变化,通过测量热敏电阻的阻值变化测量温度的变化,所述热敏电阻的电阻-温度特性通常根据公式RT=R0exp{B(1/T-1/T0)}(以下称为公式1)获得,其中,所述RT表示所述热敏电阻在温度T时的电阻值,所述R0表示所述热敏电阻在温度T0时的电阻值,所述B为所述热敏电阻的材料常数,所述exp表示以自然数e为底的指数,所述T和T0为开氏温度,单位是K,与摄氏温度t的转换关系为T=t+273.15。具体地,在实际应用中,所述R0通常确定为25℃(对应的T0为298.15)时的电阻值,在国家标准中,通常称为额定零功率电阻值,即热敏电阻的标称电阻值。
进一步地,所述B并非是恒定的,其范围在2000~6000K之间,因此在较大的温度范围内应用公式1时将会存在一定误差,为了避免误差,将公式1等式两边取对数,则得到公式lnRT=lnR0+B(1/T-1/T0)(以下称为公式2),此时所述B作为温度T的函数计算,可以进一步地降低误差,具体地,从公式2可以看出,lnRT与1/T成线性关系,而直线的斜率就是所述B。本领域技术人员理解,以上内容的描述均是现有技术,我们根据上述原理预先确定公式1中的各个参数并建立起对应的电阻-温度特性模型,在实际的应用中,直接通过电阻-温度特性模型获得温度值,例如,图7示出了一个具体的电阻-温度特性模型,如图7中所示,只要确定具体的RT数值,即可得出对应的温度T。
进一步地,图8示出了设置有热敏电阻和半导体元件的局部电路图,具体地,图7中的半导体元件使用的是三极管,所述热敏电阻的电阻值通过公式(公式3)获得,其中,所述Rt表示热敏电阻的电阻值,所述Va表示所述热敏电阻一端的电压值,所述Vbe表示位于所述热敏电阻另一端的半导体元件的电压值,所述Vcc表示所述热敏电阻所在电路的电源电压,所述R1和R2表示所述热敏电阻所在电路中的两个标准电阻的电阻值。本领域技术人员理解,所述热敏电阻所在电路的电源确定后,所述Vcc即已确定,所述Va对应的检测点确定后,所述Va即已确定,所述两个标准电阻确定后,所述R1和R2也即确定,相应地,只要获取所述半导体元件的电压值Vbe,即可以通过公式3计算出所述Rt。具体地,所述半导体元件是三极管,所述电压检测单元可以是电压检测电路或者电压检测芯片,通过所述电压检测单元检测所述三极管的基极和发射极之间的电压,从而获取所述Vbe。
本领域技术人员理解,在实际的应用中,可能出现半导体元件(即图8中的三极管Q1)损坏的情形,而此时对应检测到的所述Vbe则是错误的,因此在一个优选地实施例中,还增加一个检测所述定影装置电压是否异常的过程,具体地,如图2所示,首先执行步骤S201,基于第二周期检测所述半导体元件的电压获得电压检测结果,如前面所述,所述半导体元件的电压实际上即是指三极管的基极和发射极之间的电压,具体的检测方法均属于现有技术,在此不予赘述。
进一步地,从图2可以看出,步骤S201至步骤S206是循环执行的,相应地,需要执行多次所述步骤S206,即基于第二周期多次检测所述半导体元件的电压获得电压检测结果,所述第二周期是指在循环执行步骤S201的时间间隔,即每经过所述第二周期即检测一次所述半导体元件的电压值。更为具体地,所述第一周期是人为设定的,例如可以是10ms或者15ms等,这需要根据不同的应用环境作具体的变化。本领域技术人员理解,结合对步骤S1011的描述,所述第一周期与所述第二周期均表示为一个具体的时间区间,但基于第一周期检测热辊温度的方法与基于第二周期检测半导体电压的方法是不同的,具体地,检测热辊温度时需要检测到所述热辊在第一周期在两个时间点(即第一周期的初始时间点和终止时间点)的两个温度值,并且计算两个温度值的差值获得温度检测结果,而检测半导体元件电压时,则只需要检测所述半导体元件在一个时间点(即第二周期的终止时间点)具体电压值,因此虽然所述第一周期与所述第二周期是类似的,但是所述电压检测结果与所述温度检测结果是不同的,具体地,所述温度检测结果是指在第一周期内所述热辊的温度变化值,而所述电压检测结果是指每隔第二周期检测出的一个具体的电压值。
进一步地,执行步骤S202,判断所述电压检测结果是否超出标准电压区间。所述标准电压区间是根据电路设计、电源电压以及半导体元件的型号预先设定的,其目的即是为了衡量所述电压检测结果是否具有合理性。
进一步地,如果所述电压检测结果超出标准电压区间,则记为一次电压异常,进一步地,在步骤S202中,如果所述电压检测结果超出所述标准电压区间,则执行步骤S203,记为一次电压异常,进一步地,在执行步骤S203的基础上执行步骤S204,统计电压连续异常次数,即每出现一次电压检测结果超出所述标准电压区间则电压连续异常次数加1,以此类推。
进一步地,执行步骤205,判断所述电压连续异常次数是否超出第三次数阈值,若所述电压连续异常次数超出第三次数阈值,则执行步骤S206,确定所述定影装置处于异常状态,若所述电压连续异常次数未超出第三次数阈值,则继续开始执行步骤S201。具体地,所述第三次数阈值是预先确定的一个具体数值,例如是10或者15等,所述第三次数阈值越大,则确定所述定影装置处于异常状态的条件越高。
进一步地,如图2所示,在所述电压连续异常次数超出第三次数阈值之前,步骤S201至步骤S206是循环执行的,即所述电压检测单元会基于第二周期循环检测获得多个电压检测结果,相应地,判断每次检测获得的电压检测结果是否超出标准电压区间,若超出所述标准电压区间,则电压连续异常次数加1,因此在循环执行步骤S201至步骤S206的过程中,随着所述电压检测结果超出所述标准电压区间的次数的增加,所述电压连续异常次数会逐渐增大,直至所述电压连续异常次数超出所述第三次数阈值后,得出定影装置处于异常状态的结果。
进一步地,从图2中可以看出,统计得到的所述电压连续异常次数应当是连续性的,具体地,如图2所示,在步骤S202中,当所述电压检测结果未超出所述标准电压区间时,则执行步骤S210,将电压连续异常次数清零。本领域技术人员理解,步骤S210的执行即意味着在之前多次循环执行步骤S201至步骤S206得到的电压连续异常次数被重置为0,即在循环执行步骤S201至步骤S206过程中,只要出现一次所述电压检测结果未超出所述标准电压区间的情形,则意味着要重新开始统计所述电压连续异常次数。更为具体地,通过步骤S210可以看出,所述步骤S204统计得到的电压连续异常次数,实际上是指所述电压检测结果连续超出所述标准电压区间的次数。
进一步地,在执行图2示出的电压异常检测的过程中,还需要确定所述半导体元件的电压值Vbe。具体地,在步骤S202中,当所述电压检测结果未超出所述标准电压区间时,此时的电压检测结果即可作为所述Vbe的数值并应用在公式3中。当所述电压检测结果超出所述标准电压区间时,此时的电压检测结果并不能作为所述Vbe的数值,在此种情形下,如何确定所述Vbe的数值通过图2中的步骤S207、S208以及S209确定。
具体地,首先执行步骤S207判断半导体元件是否首次开始工作,如果所述半导体元件并非首次开始工作,则半导体元件的电压值Vbe确定为上一次未超出标准电压区间的电压检测结果,其原因是此次检测得到的电压检测结果是异常的,相应地,此次电压检测结果并不能作为所述Vbe应用到公式3中,而在所述电压连续异常次数超出所述第三次数阈值之前,图1中示出的温度异常检测过程还是要继续进行的,因此,此种情形下,仍需要确定一个合理的半导体元件的电压值Vbe,具体的方式就是将相对此次检测的最近的上一次电压检测结果拟制为此次电压检测结果,并且上一次电压检测结果应当未超出所述标准电压区间。
同样地,如果步骤S207中,所述半导体元件是首次开始工作,在此种情形下,此次电压检测实际上是首次检测,即并不存在上一次电压检测结果,相应地,可以将此次电压检测结果拟制为所述半导体元件的标准电压值,例如是0.6V或者0.7V,本领域技术人员理解,只要所述半导体元件确定,所述标准电压值即使一个固定的数值,这需要根据具体的半导体元件的型号确定。
进一步地,在执行步骤S1011的基础上执行步骤S1012,判断所述温度检测结果是否超出第一温度阈值,具体地,针对需要检测的故障的不同,所述第一温度阈值是不同的,相应地,步骤S1012的判断方式也是不同的。在一个具体的实施例中,如果所述热辊的加热单元损坏或者断开连接,当所述热辊处于加热状态时,所述热辊的温度出现不升反降的情形,针对此类故障,所述第一温度阈值表示为温度下降值,当所述温度检测结果小于所述第一温度阈值时,则表明所述温度检测结果超出所述第一温度阈值,当所述温度检测结果大于所述第一温度阈值时,则表明所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值。例如,所述第一温度阈值为-2,温度检测结果为-1.5,则判定所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值;又例如,所述第一温度阈值为-2,温度检测结果为-2.5,则判定所述温度检测结果超出所述第一温度阈值。
作为一种变化,所述第一温度阈值还可以表示为数值+误差的形式,相应地,当所述温度检测结果小于所述第一温度阈值的下限时,则表明所述温度检测结果超出所述第一温度阈值,当所述温度检测结果大于所述第一温度阈值的上限时,则表明所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值。例如所述第一温度阈值为-2±0.3,温度检测结果为-1.5时,则判定所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值,又例如,所述第一温度阈值为-2±0.3,温度检测结果为-2.5,则判定所述温度检测结果超出所述第一温度阈值。
进一步地,在现有的检测方法中,具体的判断方式是,当所述热辊处于加热状态时,通常将温度检测结果与一个温度上升值进行比较,将此种判断方式应用于本发明时,所述第一温度阈值表示为温度上升值,则具体的判断方式为,当所述温度检测结果小于所述第一温度阈值时,判定所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值,当所述温度检测结果大于所述第一温度阈值时(即温度上升过快),判定所述温度检测结果超出所述第一温度阈值。例如所述第一温度阈值为2,所述温度检测结果为1.5,则所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值,又例如,所述第一温度阈值为2,所述温度检测结果为2.5,则所述温度检测结果超出所述第一温度阈值。本领域技术人员理解,通过此种判断方式实现所述步骤并不是本发明的优选实施例,原因在于此种判断方式存在漏检的可能,例如当所述温度检测结果为-1.5时,仍会判定所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值,但实际上此时已经出现加热异常,因为在正常的加热状态下,所述热辊的温度应当是上升的,而当所述温度检测结果为-1.5时,说明热辊的温度已经开始下降,即所述热辊的加热单元已经损坏,但并未被检测到。
进一步地,在步骤S1012中,如果所述温度检测结果超出所述第一温度阈值,则执行步骤S1013,记为一次温度异常,进一步地,在执行步骤S1013的基础上执行步骤S1014,统计温度连续异常次数,即每出现一次温度检测结果超出所述第一温度阈值则温度连续异常次数加1,以此类推。
进一步地,执行步骤S1015,判断所述温度连续异常次数是否超出次数阈值,若所述温度连续异常次数超出次数阈值,则执行步骤S1016,确定所述定影装置处于异常状态,若所述温度连续异常次数未超出次数阈值,则继续开始执行步骤S1011。具体地,所述次数阈值是预先确定的一个具体数值,例如是10或者15等,所述次数阈值越大,则确定所述定影装置处于异常状态的条件越高。
进一步地,如图1所示,在所述温度连续异常次数超出次数阈值之前,步骤S1011至步骤S1015是循环执行的,即所述热敏电阻会基于第一周期循环检测获得多个温度检测结果,相应地,判断每次检测获得的温度检测结果是否超出第一温度阈值,若超出所述第一温度阈值,则温度连续异常次数加1,因此在循环执行步骤S1011至步骤S1015的过程中,随着所述温度检测结果超出所述第一温度阈值的次数的增加,所述温度连续异常次数会逐渐增大,直至所述温度连续异常次数超出所述次数阈值后,得出定影装置处于异常状态的结果。
进一步地,从图1中可以看出,统计得到的所述温度连续异常次数应当是连续性的,具体地,如图1所示,在步骤S1012中,当所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值时,则执行步骤S1017,将温度连续异常次数清零。本领域技术人员理解,步骤S1017的执行即意味着在之前多次循环执行步骤S1011至步骤S1015得到的温度连续异常次数被重置为0,即在循环执行步骤S1011至步骤S1015过程中,只要出现一次所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值的情形,则意味着要重新开始统计所述温度连续异常次数。更为具体地,通过步骤S1017可以看出,所述步骤S1014统计得到的温度连续异常次数,实际上是指所述温度检测结果连续超出所述第一温度阈值的次数。
本领域技术人员理解,在实际上的应用中,在所述定影装置刚开机时,所述热敏电阻可能存在延时检测的情形(即热敏电阻存在滞后时间),即所述热敏电阻在滞后时间内的温度变化并不能真实反映热辊在滞后时间内的温度变化,例如,通过所述热敏电阻获得所述温度检测结果被判定为超出所述第一温度阈值,但实际上所述温度检测结果可能并未超出所述第一温度阈值,因此在确定所述第一周期以及第一温度阈值时,还需要考虑所述热敏电阻延时检测的情形,防止误检的发生。
具体地,可以通过两种不同的方式实现,一种方式是:通过设定第一周期和次数阈值的具体数值,使温度连续异常次数超过所述次数阈值所需的时间大于所述热敏电阻的滞后时间,这样在滞后时间内,即时热敏电阻存在误检的情况,定影装置也不会被判定为处于异常状态。例如,所述热敏电阻延时检测的时间为50ms,相应地,设定所述第一周期为10ms,所述次数阈值为10次,这样当温度连续异常次数达到5次后,所述热敏电阻已经开始正常检测,如果检测到所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值,则温度连续异常次数会被清零,从而避免误检的出现。另一种方式是:将所述第一温度阈值设定为大于所述热敏电阻在第一周期内的温度变化值,具体地,以所述第一周期为单位时间,并建立所述热敏电阻在若干个第一周期的温度变化线性图,如果所述第一温度阈值与所述第一周期的比值大于所述温度变化线性图的斜率,则所述第一温度阈值即大于所述热敏电阻在第一周期内的温度变化值,这样在滞后时间内,通过所述热敏电阻获得温度检测结果均不会超过所述第一温度阈值,同样可以达到避免误检的目的。
进一步地,从图1中可以看出,前述步骤S1011至步骤S1016的运行是基于步骤S101中判断所述热辊处于加热状态而进行的,当步骤S101中判断所述热辊未处于加热状态时(即处于停止加热状态),则运行步骤S1021至步骤S1026。具体地,步骤S1021至步骤S1026与步骤S1011至步骤S1016的区别在于,步骤S1012中是将温度检测结果与第一温度阈值比较,而步骤S1022中是将温度检测结果与第二温度阈值比较。本领域技术人员理解,步骤S1021至步骤S1026是建立在热辊处于停止加热状态的前提下运行的,在正常情况下,当所述热辊停止加热后,所述热辊的温度应该是下降的,相应地,在一个具体的实施例中,所述第二温度阈值表示为温度上升值,当所述温度检测结果大于所述第二温度阈值时,则表明所述温度检测结果超出所述第二温度阈值,当所述温度检测结果小于所述第二温度阈值时,则表明所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值。例如,所述第二温度阈值为1,温度检测结果为0.5,则判定所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值;又例如,所述第二温度阈值为1,温度检测结果为1.5,则判定所述温度检测结果超出所述第二温度阈值。
作为一种变化,所述第二温度阈值还可以表示为数值+误差的形式,相应地,当所述温度检测结果大于所述第二温度阈值的上限时,则表明所述温度检测结果超出所述第二温度阈值,当所述温度检测结果小于所述第二温度阈值的下限时,则表明所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值。例如所述第二温度阈值为1±0.3,温度检测结果为0.5时,则判定所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值,又例如,所述第二温度阈值为1±0.3,温度检测结果为1.5,则判定所述温度检测结果超出所述第二温度阈值。
进一步地,在现有的检测方法中,具体的判断方式是,当所述热辊处于停滞加热状态时,通常将温度检测结果与一个温度下降值进行比较,将此种判断方式应用于本发明时,所述第二温度阈值表示为温度下降值,则具体的判断方式为,当所述温度检测结果大于所述第二温度阈值时,判定所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值,当所述温度检测结果小于所述第二温度阈值时(即温度下降过快),判定所述温度检测结果超出所述第二温度阈值。例如所述第二温度阈值为-1,所述温度检测结果为-0.5,则所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值,又例如,所述第二温度阈值为-1,所述温度检测结果为-1.5,则所述温度检测结果超出所述第二温度阈值。本领域技术人员理解,通过此种判断方式实现所述步骤并不是本发明的优选实施例,原因在于此种判断方式存在漏检的可能,例如当所述温度检测结果为0.5时,仍会判定所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值,但实际上此时已经出现异常,因为在停滞加热状态下,所述热辊的温度应当是下降的,而当所述温度检测结果为0.5时,说明热辊的温度已经开始上升,即所述热辊的加热单元仍然在加热,但并未被检测到。
进一步地,从图1可以看出,除步骤S1012和步骤S1022外,步骤S1011、S1013、S1014、S1015、S1016与步骤S1021、S1023、S1024、S1025、S1026是相同的,在此不予赘述。
在一个变化例中,除步骤S1012和步骤S1022外,所述步骤S1015和步骤S1025也可以是不同的,即在步骤S1015,判断所述温度连续异常次数是否超过第一次数阈值,而在步骤S1015,判断所述温度连续异常次数是否超过第二次数阈值。具体地,当所述热辊处于加热状态时,选择适用第一次数阈值作为判断标准,当所述热辊处于停止加热状态时,选择适用第二次数阈值作为判断标准。本领域技术人员理解,结合前面的叙述,相比于影响第一温度阈值的因素,影响第二温度阈值的因素的变量更多,因此在温度异常检测过程中,出现温度异常的次数可能会更多,相应地,将第二次数阈值设置为大于第一次数阈值,可以进一步地统一检测标准。
进一步地,在步骤S1016和步骤S1026确定所述定影装置处于异常状态后,可以控制所述定影装置停止工作,并分析引起异常的原因,并启动对定影装置的修复工作。
作为本发明的第二具体实施方式,图3示出了一种定影装置120的示意图,包括热辊106、压辊107、加热单元112、供电单元116、温度检测单元117以及控制单元115,热辊106用于对打印介质表面的显影剂进行加热,压辊107用于与热辊106配合,将显影剂至少部分地热熔至纸张中,所述热辊106通过加热单元112(通常为卤素灯)加热,所述供电单元116为所述加热单元112供电,所述温度检测单元117基于第一周期多次检测所述热辊106的温度变化获得温度检测结果。具体地,如图3所示,所述温度检测单元117为两个热敏电阻113,114,在实际的应用中,所述第一周期包括一个初始时间和一个终止时间,所述热敏电阻113检测所述热辊106在初始时间的温度,所述热敏电阻114检测所述热辊106在终止时间的温度,两个热敏电阻113,114得到的两个温度检测结果被传输到所述控制单元115,用于执行以后的步骤。
进一步地,如图4所示,所述控制单元115包括:第一判断模块,其用于判断所述热辊106是否处于加热状态;第二判断模块,其用于判断每次检测获得的所述温度检测结果是否超出第一温度阈值或者第二温度阈值,并得出判定结果;第一计数模块,其用于根据所述第二判断模块的判定结果统计所述温度连续异常次数;第三判断模块,其用于判断所述温度连续异常次数是否超出所述次数阈值;第一确定模块,其用于根据所述第一判断模块和第三判断模块的判断结果确定所述定影装置120是否处于异常状态;控制模块,所述控制模块通过控制所述供电单元116的通断进而控制所述加热单元112的工作状态。
具体地,所述第一判断模块基于所述控制模块发出的控制信号进行判断,当所述控制模块发出控制所述供电单元116工作的信号时,所述第一判断模块即判断所述热辊106处于加热状态,当所述控制模块发出控制所述供电单元116停止工作的信号时,所述第一判断模块即判断所述热辊106处于加热状态。进一步地,所述第二判断模块、第一计数模块、第三判断模块、第一确定模块依照第一具体实施方式中描述的温度异常方法的流程依次开始工作。更为具体地,所述第二判断模块和第三判断模块至少包括存储器和比较器,所述存储器用于存储所述温度检测结果、第一温度阈值、第二温度阈值以及次数阈值,所述比较器用于比较所述温度检测结果是否超出第一温度阈值或者第二温度阈值,以及比较所述温度连续异常次数是否超出所述次数阈值。所述第一计数模块可以是一计数器,根据第二判断模块的判断结果进行计数,具体的计数方法在描述步骤S1014时已有叙述,在此不予赘述。
进一步地,如图4所示,所述定影装置120还包括电压检测单元118,所述电压检测单元118基于第二周期多次检测所述半导体元件的电压获得多个电压检测结果,并将获得所述电压检测结果传输到所述控制单元115,具体地,电压检测单元118可以是电压检测电路或者电压检测芯片。相应地,所述控制单元115还包括:第四判断模块,其用于判断每次检测获得的所述电压检测结果是否超出标准电压区间,并得出判定结果;第二计数模块,其用于根据所述第四判断模块的判定结果统计所述电压连续异常次数;第五判断模块,其用于判断所述电压连续异常次数是否超出所述第三次数阈值,第二确定模块,其用于根据所述第五判断模块的判断结果确定所述定影装置120是否处于异常状态;第六判断模块,其用于判断所述半导体元件是否首次开始工作;第三确定模块,其用于根据所述第四判断模块和第六判断模块的判断结果确定所述半导体元件的电压值。
具体地,所述第六判断模块与所述热敏电阻所在电路的电源连接,当所述电源首次开始工作时,所述第六判断模块即判断所述半导体元件首次开始工作,所述第四判断模块、第五判断模块至少包括存储器和比较器,所述存储器用于存储所述电压检测结果、标准电压区间、标准电压值以及第三次数阈值,所述比较器用于比较所述电压检测结果是否超出所述标准电压区间,以及比较所述电压连续异常次数是否超出所述第三次数阈值。所述第二计数模块可以是一计数器,根据第四判断模块的判断结果进行计数,具体的计数方法在描述步骤S204时已有叙述,在此不予赘述。所述第三确定模块可以是一数据选择器,其根据所述第四判断模块和第六判断模块的判断结果选择相应的电压检测结果作为所述半导体元件的电压值,具体的选择方法在描述步骤S207至步骤S209时已有叙述,在此不予赘述。
图5示出了本发明的第三具体实施方式,一种图像成型设备100,包括:
纸盒101,用于容纳打印介质,所述打印机介质可以是普通的打印纸张,还可以是其他片状的图像记录介质,例如不干胶纸张,相片纸等。
成像装置103,用于在所述打印介质上形成画像,其中,所述成像装置103至少包括用于容纳显影剂的粉仓(图5中未示出)、用于形成静电潜像的感光鼓104以及用于将所述粉仓内显影剂供应给所述感光鼓104的显影辊或者磁辊。具体地所述感光鼓104与显影辊或者磁辊均是图像成型设备100的基本部件,属于现有技术,在此不予赘述。
转印辊105,用于与感光鼓104配合在所述打印介质上形成画像,具体地,所述转印辊105将感光鼓104上的显影剂转印至所述打印介质上,从而在打印介质上形成画像。
拾纸辊102,用于从所述纸盒101中拾取所述打印介质,并将所述打印介质沿着预定的路径传输至所述感光鼓104和转印辊105之间。
所述第二具体实施方式中描述的定影装置120,用于将从感光鼓104和转印辊105传输过来的打印介质上的显影剂进行定影操作,即将显影剂热熔至打印介质上。具体地,定影装置120的热辊106用于对打印介质表面的显影剂进行加热,压辊107用于与热辊106配合,将显影剂至少部分地热熔至打印介质中,并在高温的条件下定影。
排纸辊108,用于将所述打印介质排出至容纳部109,手动送纸盒110和双面打印单元111,所述手动送纸盒110可以替代纸盒101以及拾纸辊102完成手动输送打印介质,双面打印单元111能够实现在打印介质的双面打印。
在一个优选地实施例中,如图6所示,所述图像成型设备100还包括一控制器130,用于控制所述图像成型设备100的运行过程。具体地,所述控制器130用于控制图像形成设备中各个装置、模块的工作顺序和电信号的施加时序和逻辑运算处理,同时所述控制器130还根据温度检测单元的检测结果控制供电单元116的工作状态,包括所述供电单元116是否施加电压以及施加的电压大小;控制器130还可以向马达驱动电路124施加控制信号,以控制马达125的工作状态,从而让拾纸辊102、感光鼓104、转印辊105、热辊106、压辊107和排纸辊108都能够在预定的时刻接收到旋转动力。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。
Claims (11)
1.一种定影装置的温度异常检测方法,所述检测方法包括通过热敏电阻检测所述定影装置的热辊的温度变化以确定所述定影装置是否处于异常状态,其特征在于,所述检测方法包括如下步骤:
a.判断所述热辊是否处于加热状态,若所述热辊处于加热状态则执行步骤b;若所述热辊未处于加热状态则执行步骤c;
b.基于第一周期多次检测所述热辊的温度变化获得多个温度检测结果,判断每次检测获得的所述温度检测结果是否超出第一温度阈值,若所述温度检测结果超出所述第一温度阈值,则判定为一次温度异常;若所述温度检测结果未超出所述第一温度阈值,则判定为一次温度正常;
c.基于第一周期多次检测所述热辊的温度变化获得多个温度检测结果,判断每次检测获得的所述温度检测结果是否超出第二温度阈值,若所述温度检测结果超出所述第二温度阈值,则判定为一次温度异常;若所述温度检测结果未超出所述第二温度阈值,则判定为一次温度正常;
d.统计执行所述步骤b或所述步骤c的过程中出现的温度连续异常次数,其中,每出现一次温度正常时,则重新开始统计所述温度连续异常次数;
e.判断所述温度连续异常次数是否超出次数阈值,若所述温度连续异常次数超出所述次数阈值,则确定所述定影装置处于异常状态。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述第一温度阈值表示为温度下降值,所述第二温度阈值表示为温度上升值。
3.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,所述次数阈值为第一次数阈值或者第二次数阈值,相应地,基于所述步骤a的判断结果,所述步骤e的判断方式为如下的一种:
-若所述热辊处于加热状态,则判断所述异常次数是否超出第一次数阈值;或者
-若所述热辊未处于加热状态,则判断所述异常次数是否超出第二次数阈值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的检测方法,其特征在于,在所述步骤b中,通过热敏电阻检测所述热辊的温度变化,所述热敏电阻的电阻值通过公式获得;
其中,所述RT表示热敏电阻的电阻值,所述Va表示所述热敏电阻一端的电压值,所述Vbe表示位于所述热敏电阻另一端的半导体元件的电压值,所述Vcc表示所述热敏电阻所在电路的电源电压,所述R1和R2表示所述热敏电阻所在电路中的两个标准电阻的电阻值。
5.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,在执行所述步骤a之前还包括如下步骤:
f.基于第二周期多次检测所述半导体元件的电压获得多个电压检测结果,判断每次检测获得的所述电压检测结果是否超出标准电压区间,若所述电压检测结果超出所述标准电压区间,则判定为一次电压异常;若所述电压检测结果未超出所述标准电压区间,则判定为一次电压正常;
g.统计执行所述步骤f的过程中出现的电压连续异常次数,其中,每出现一次电压正常时,则重新开始统计所述电压连续异常次数;
h.判断所述电压连续异常次数是否超出第三次数阈值,若所述电压连续异常次数超出所述第三次数阈值,则确定所述定影装置处于异常状态。
6.根据权利要求5所述的检测方法,其特征在于,在所述步骤f中,当所述电压检测结果超出所述标准电压区间时,还执行如下步骤:
判断所述半导体元件是否首次开始工作,如果所述半导体元件首次开始工作,则所述半导体元件的电压值确定为所述半导体元件的标准电压值;
如果所述半导体元件不是首次开始工作,则所述半导体元件的电压值确定为上一次未超出所述标准电压区间的电压检测结果。
7.根据权利要求5所述的检测方法,其特征在于,如果确定所述定影装置处于异常状态则控制所述定影装置停止工作。
8.一种定影装置,其特征在于,包括热辊(106)、压辊(107)、加热单元(112)、供电单元(116)、温度检测单元(117)以及控制单元(115),所述热辊(106)通过加热单元(112)加热,所述供电单元(116)为所述加热单元(112)供电,所述温度检测单元(117)基于第一周期检测所述热辊(106)的温度变化获得温度检测结果;
所述控制单元(115)包括:
第一判断模块,其用于判断所述热辊是否处于加热状态;
第二判断模块,其用于判断每次检测获得的所述温度检测结果是否超出第一温度阈值或者第二温度阈值,并得出判定结果;
第一计数模块,其用于根据所述第二判断模块的判定结果统计所述温度连续异常次数;
第三判断模块,其用于判断所述温度连续异常次数是否超出所述次数阈值;
第一确定模块,其用于根据所述第一判断模块和所述第三判断模块的判断结果确定所述定影装置是否处于异常状态;
控制模块,所述控制模块通过控制所述供电单元的通断进而控制所述加热单元的工作状态。
9.根据权利要求8所述的定影装置,其特征在于,所述定影装置还包括电压检测单元(118),所述电压检测单元(118)基于第二周期检测与所述温度检测单元(117)连接的半导体元件的电压获得电压检测结果;
所述控制单元(115)还包括:
第四判断模块,其用于判断每次检测获得的所述电压检测结果是否超出标准电压区间,并得出判定结果;
第二计数模块,其用于根据所述第四判断模块的判定结果统计所述电压连续异常次数;
第五判断模块,其用于判断所述电压连续异常次数是否超出所述第三次数阈值;
第二确定模块,其用于根据所述第五判断模块的判断结果确定所述定影装置是否处于异常状态。
10.根据权利要求9所述的定影装置,其特征在于,所述控制单元(115)还包括:
第六判断模块,其用于判断所述半导体元件是否首次开始工作;
第三确定模块,其用于根据所述第四判断模块和第六判断模块的判断结果确定所述半导体元件的电压值。
11.一种图像成型设备,其特征在于,包括:
纸盒(101),用于容纳打印介质;
成像装置(103),用于在所述打印介质上形成画像,其中,所述成像装置(103)至少包括用于容纳显影剂的粉仓、用于形成静电潜像的感光鼓(104)以及用于将所述粉仓内显影剂供应给所述感光鼓(104)的显影辊或者磁辊;
转印辊(105),用于与感光鼓(104)配合在所述打印介质上形成画像;
拾纸辊(102),用于从所述纸盒(101)中拾取所述打印介质,并将所述打印介质沿着预定的路径传输至所述感光鼓(104)和转印辊(105)之间;
权利要求8至10中任一项所述的定影装置,用于将所述显影剂热熔至所述打印介质上;
排纸辊(108),用于将所述打印介质排出至容纳部(109);
控制器(130),用于控制所述图像成型设备的运行过程。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |