CN107861351B - 定影装置和图像形成设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及定影装置和图像形成设备。定影装置包括:定影单元,所述定影单元加热保持在记录介质上的未定影图像并将所述未定影图像定影到所述记录介质上;检测器,所述检测器在所述记录介质的传送方向上被配置在所述定影单元下游的位置处,并且通过检测由所述记录介质发射的热能来检测所述记录介质;以及加热单元,所述加热单元加热所述检测器。
Description
技术领域
本发明涉及定影装置和图像形成设备。
背景技术
在现有技术中,提供了一种定影装置,该定影装置通过致使记录片材穿过限定在用于加热的旋转体与用于施加压力的旋转体之间的咬合部而对其上保持有未定影的色调剂图像的记录片材执行定影处理,所述旋转体被挤压而彼此接触,以加热未定影的色调剂图像。
在这样的定影装置中,检测从中穿过的记录片材的片材检测器被配置在咬合部的出口附近,并且片材检测器被构造成检测传送故障(诸如卡纸)以及从中穿过的记录片材。作为这样的片材检测器,已提出一种能够在不与记录片材接触的情况下检测记录片材的非接触式片材检测器(日本未审专利申请公布No.58-153956)。
在日本未审专利申请公布No.58-153956中公开的图像形成设备中,该图像形成设备通过使用加热和定影单元来加热已复印至复印片材的图像并将图像定影到复印片材上,红外传感器检测已从加热和定影单元发出的复印片材的热辐射能量并且配置在图像形成设备的内部,并且穿过红外传感器的记录片材通过使用红外传感器的输出信号进行检测。
发明内容
因此,本发明的目的是降低由于具有温度依赖性的非接触式检测器的低温导致发生错误检测的可能性,这会致使当检测器的温度较低时检测器检测记录介质的精度劣化,而如果未设置加热检测器的加热单元,则发生错误检测的可能性将不会降低。
根据本发明的第一方面,提供了一种定影装置,该定影装置包括:定影单元,所述定影单元加热保持在记录介质上的未定影图像并将所述未定影图像定影到所述记录介质上;检测器,所述检测器在所述记录介质的传送方向上被配置在所述定影单元下游的位置处,并且通过检测由所述记录介质发射的热能来检测所述记录介质;以及加热单元,所述加热单元加热所述检测器。
根据本发明的第二方面,当所述定影单元开始定影操作时,所述加热单元加热所述检测器。
根据本发明的第三方面,所述加热单元由送风单元形成,所述送风单元将由所述定影单元加热的空气发送到所述检测器。
根据本发明的第四方面,所述送风单元由排气扇形成,所述排气扇将热从所述定影单元排出到外侧,使得热通过所述检测器。
根据本发明的第五方面,所述排气扇在所述记录介质的所述传送方向上被定位在所述检测器的下游,并被设置在垂直于所述记录介质的所述传送方向的表面上。
根据本发明的第六方面,所述送风单元由送气扇形成,所述送气扇在所述记录介质的所述传送方向上从所述检测器上游的位置朝向所述定影单元吹送空气。
根据本发明的第七方面,提供了一种图像形成设备,该图像形成设备包括:图像形成单元,所述图像形成单元在记录介质上形成图像;以及定影装置,所述定影装置加热由所述图像形成单元形成在所述记录介质上的未定影图像并将所述未定影图像定影到所述记录介质上。根据本发明的第一至第六方面中的任一方面的定影装置用作定影装置。
根据本发明的第一方面,可降低由于具有温度依赖性的非接触式检测器的低温导致发生错误检测的可能性,这会致使当检测器的温度较低时检测器检测记录介质的精度劣化,而如果未设置加热检测器的加热单元,则发生错误检测的可能性将不会降低。
根据本发明的第二方面,甚至在环境温度较低的情况下,也可降低当开始定影操作时由于检测器的低温导致发生错误检测的可能性。
根据本发明的第三方面,定影单元的热可有效地用于加热检测器。
根据本发明的第四方面,检测器可在不提供附加送风单元的情况下进行加热。
根据本发明的第五方面,与将排气扇设置在除垂直于记录介质的传送方向的表面之外的表面上的情况相比,热空气可更有效地沿着排气路径被吹送到检测器上。
根据本发明的第六方面,与送风单元并非由在记录介质的传送方向上从检测器上游的位置朝向定影单元吹送空气的送气扇形成的情况相比,经由定影单元到达检测器的空气的温度可进一步提高。
根据本发明的第七方面,可降低由于检测器的低温导致发生错误检测的可能性,并且改进了在传送记录介质期间对于故障响应的能力。
附图说明
将基于以下附图详细描述本发明的示例性实施方式,其中:
图1是图示采用根据本发明的示例性实施方式的定影装置的图像形成设备的示意图;
图2是图示根据本示例性实施方式的图像形成设备的图像形成部的视图;
图3是根据本示例性实施方式的定影装置的剖视图;
图4是图示定影装置的示意图;
图5是图示红外传感器的示意图;
图6A至图6C是表示红外传感器的特征的图表;
图7是图示红外传感器与记录片材之间的位置关系的示意图;
图8是表示红外传感器的特征的图表;
图9是图示根据本示例性实施方式的定影装置的主要部分的视图;
图10是图示根据本示例性实施方式的定影装置的操作的时序图;
图11是图示根据本示例性实施方式的定影装置的操作的示意图;
图12是表示包括在根据本示例性实施方式的定影装置中的红外传感器的特征的图表;以及
图13是图示根据本示例性实施方式的定影装置的修改例的视图。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的示例性实施方式。
[示例性实施方式]
图1和图2图示了采用根据本示例性实施方式的定影装置的图像形成设备。图1示意性地图示了图像形成设备的整体视图,而图2是图像形成设备的主要部分(包括图像形成装置等)的放大视图。
<图像形成设备的整体构造>
例如,根据本示例性实施方式的图像形成设备1是采用电子照相系统的单色图像形成设备。图像形成设备1包括:自动文稿传送装置2,其将文稿(未图示)自动地传送到读取位置;以及图像读取装置3,其读取文稿放置玻璃4上的文稿(未图示)的图像,并且自动文稿传送装置2和图像读取装置3位于设备本体1a的上方。
通过致使光源6照亮文稿(未图示)的图像以及致使成像透镜8经由全速率镜7a和半速率镜7b将由文稿(未图示)反射的光聚焦在图像读取元件9上来形成光学图像,图像读取装置3读取文稿(未图示)的图像,文稿由自动文稿传送装置2传送以穿过文稿放置玻璃4的读取位置,或者放置在文稿放置玻璃4上。
图像形成设备1包括:图像形成装置10,其是图像形成单元的示例,用以形成用包括在显影剂中的色调剂显影的色调剂图像;转印装置20,其将由图像形成装置10形成的色调剂图像转印到一个记录片材5上,每个记录片材5均是记录介质的示例;片材馈送装置30,其容纳并传送均要馈送到转印装置20中的转印位置的记录片材5;以及根据本示例性实施方式的定影装置40,其将已由转印装置20转印到一个记录片材5的色调剂图像定影到记录片材5上。
如图1中图示的,图像形成装置10包括可旋转的感光鼓11(是图像载体的示例),并且均是色调剂图像形成单元的示例的以下装置围绕感光鼓11配置:充电装置12,其对感光鼓11的可形成有图像的外周表面(图像保持表面)充电到一定电位;曝光装置13(是静电潜像形成单元的示例),其以形成具有电位差的(不同颜色的)静电潜像这样的方式将基于图像信息(信号)的光照射到感光鼓11的带电外周表面上;显影装置14(是显影单元的示例),其用包括在显影剂中的色调剂将静电潜像显影成色调剂图像;预转印充电装置15(参见图2),其致使在感光鼓11的外周表面上显影的色调剂图像在执行转印过程之前具有一定的电荷;转印装置20(是转印单元的示例),其将色调剂图像转印到一个记录片材5上;预清洁充电装置16(参见图2),其致使感光鼓11的外周表面具有一定的电荷并且在清洁感光鼓11的外周表面之前从感光鼓11的外周表面去除电荷;鼓清洁装置17,其通过去除附着物质(诸如沉积在感光鼓11的已由预清洁充电装置16从中去除电荷的图像保持表面上的残留色调剂)来清洁感光鼓11的图像保持表面,等。
感光鼓11通过在接地且具有圆筒形状或柱形形状的基部构件的外周表面上方形成具有由感光材料制成的光电导层(感光层)的图像保持表面而获得。感光鼓11由于从驱动装置(未图示)向其供电而沿箭头A的方向旋转这样的方式被支撑。
充电装置12由非接触式充电装置形成,诸如配置成不与感光鼓11的表面接触的带栅极电极丝(scorotron)。充电电压施加到充电装置12。在显影装置14执行反转显影的情况下,极性与由显影装置14供应的色调剂的充电极性相同的电压或电流施加或供应到充电装置12作为充电电压。注意到,接触式充电装置(诸如以与感光鼓11接触这样的方式配置的接触式充电辊)可用作充电装置12。
曝光装置13将基于由图像读取装置3读取的文稿(未图示)的图像信息或输入到图像形成设备1的图像信息的光束LB照射到感光鼓11的已充电的外周表面上,以形成静电潜像。当形成潜像时,已经历在图像读取装置3读取之后或者在使用合适的单元输入到图像形成设备1之后由图像处理单元执行的图像处理的图像信息(信号)被输送到曝光装置13。
在显影装置14中,保持显影剂并将显影剂传送到面对感光鼓11的显影区域的显影辊、在搅拌显影剂的同时传送显影剂使得显影剂穿过显影辊的搅拌传送构件(诸如两个螺旋推运器)、控制由显影辊保持的显影剂的量(层厚)的层厚控制构件等被配置在壳体中,开口和显影剂容纳室形成在壳体中。在显影装置14中,显影偏压电压由电源单元(未图示)施加在显影辊与感光鼓11之间。作为显影剂,使用包括非磁性色调剂和磁性载体的双组分显影剂。
如图2中图示的,预转印充电装置15由非接触式充电装置(诸如带栅极电极丝)形成,其被配置成在执行转印过程之前不与感光鼓11的表面接触。充电电压施加到预转印充电装置15。例如,极性与色调剂的充电极性相同的电压或电流施加或供应到预转印充电装置15作为充电电压。
如图2中图示的,转印装置20是接触式转印装置,其包括在与感光鼓11的外周表面接触的同时旋转的转印辊22,转印带21插置在它们之间并且将转印电压施加到其上。作为转印电压,由电源单元(未图示)施加极性与色调剂的充电极性相反的直流电压。转印装置20包括:转印带21,其旋转并穿过位于感光鼓11与转印辊22之间的转印位置;带支撑辊23和24,其在以可旋转的方式支撑转印带21的同时从被转印带21封闭的空间将转印带21维持在期望状态下;转印辊22(是转印单元的示例),其被配置成面对转印带21的内表面(后表面)并且将感光鼓11上的色调剂图像转印到一个记录片材5上;以及带清洁装置25,其通过去除在转印带21已穿过转印辊22之后沉积在转印带21的外表面上的附着物质(诸如残留色调剂和纸屑)来清洁转印带21的外表面。
例如,由通过将电阻调节剂(诸如炭黑,等)分配在合成树脂(诸如聚酰亚胺树脂或聚酰胺树脂)中而获得的材料制成的环状带用作转印带21。带支撑辊23作为将张力施加在转印带21上的张力施加辊,并且带支撑辊24作为被驱动装置(未图示)驱动而旋转的驱动辊。
预清洁充电装置16由非接触式充电装置(诸如带栅极电极丝)形成,其被配置成不与已执行转印过程的感光鼓11的表面接触。充电电压施加到预清洁充电装置16。例如,极性与色调剂的充电极性相反的电压或电流施加或供应到预清洁充电装置16作为充电电压。
鼓清洁装置17包括:容器本体,其是部分打开的;清洁板171,其在已执行转印过程之后以预定压力与感光鼓11的外周表面接触这样的方式来配置,并且通过去除附着物质(诸如残留色调剂)来清洁感光鼓11的外周表面;以及输送构件(诸如螺旋推运器),其收集并传送由清洁板171去除的附着物质(诸如色调剂),使得附着物质被送出到收集系统(未图示)。
如图1中图示的,定影装置40包括:用于加热的辊状或带状旋转体42(下文中被称为加热旋转体42),其在箭头指出的方向上旋转并被加热单元加热,使得其表面温度维持在预定温度下;以及用于施加压力的辊状或带状旋转体43(下文中被称为加压旋转体43),其在以预定压力与加热旋转体42接触的同时旋转并且大致平行于加热旋转体42的轴向方向。加热旋转体42和加压旋转体43被配置在壳体41中,用于记录片材5的引入端口和排出端口形成在壳体41中。在定影装置40中,加热旋转体42和加压旋转体43彼此接触的部分作为定影处理部分(咬合部)N,其中执行必要的定影处理(加热和施加压力)。注意到,稍后将详细描述定影装置40的构造。
片材馈送装置30在垂直方向上被定位在转印装置20下方。片材馈送装置30包括:一个或多个片材容纳单元31,在彼此上下堆叠的状态下将各具有期望大小等的期望类型的记录片材5容纳在每个片材容纳单元31中;以及输送单元32,其从一个或多个片材容纳单元31一张一张地送出记录片材5。例如,一个或多个片材容纳单元31通过使用导轨(未图示)以能够朝向图像形成设备1的前表面(在操作期间面向使用者的侧表面)拉出这样的方式进行安装。
记录片材5的示例包括普通片材、薄纸(诸如描图纸)以及用在采用电子照相系统的复印机、打印机等中的OHP片材。为了进一步改进已定影到记录片材5的图像的表面平滑度,记录片材5的表面还可以尽可能平滑,由此,例如,也可使用通过用树脂等涂覆普通片材的表面而获得的涂覆片材、其基本重量相对较大的用于打印的所谓的厚纸(诸如艺术纸),等。
如图1中图示的,片材馈送传送路径37被配置在片材馈送装置30与转印装置20之间。片材馈送传送路径37包括一个或多个成对片材传送辊33至36以及传送引导件(未图示),其将从片材馈送装置30发送的记录片材5传送到第二转印位置。在片材馈送传送路径37中,配置于在第二转印位置正前方的位置处的一对片材传送辊36例如用作调节一个记录片材5的传送时机的辊(配准辊)。一对片材排出辊38被配置在靠近记录片材5的排出端口的位置处,其形成在图像形成设备1的设备本体1a中。一对片材排出辊38将在色调剂图像已定影到记录片材5之后从定影装置40发出的一张记录片材5排出至安装在图像形成设备1的侧表面上的片材排出部(未图示)。
双面打印传送路径39被配置在一对片材排出辊38下方。双面打印传送路径39用于翻转具有形成在其一个表面上的色调剂图像的一张记录片材5并且用于将该记录片材5再次传送到转印装置20,以在记录片材5的后表面上形成图像。
在图1中,附图标记100表示一体地控制图像形成设备1的操作的控制装置。虽然未图示,但是控制装置100包括中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、将CPU、ROM等连接到彼此的总线和通信接口。
在图1中,附图标记145表示这样的色调剂盒,即该色调剂盒以垂直于图1的方向上延伸的方式配置,并且含有要供应到显影装置14且至少包括色调剂的显影剂。
<图像形成设备的操作>
现在,下面将描述由图像形成设备1执行的基本图像形成操作。
一旦图像形成设备1从使用者接口、打印机驱动器等(未图示)接收到单色图像形成操作的请求的命令信息(打印),图像形成装置10、转印装置20、定影装置40等就被激活。
在图像形成装置10中,首先,感光鼓11在如图1中图示的箭头A的方向上旋转,并且感光鼓11的表面以具有预定极性(在本示例性实施方式中为负极性)和预定电位这样的方式被充电装置12充电。接下来,曝光装置13将基于由图像读取装置3读取的文稿(未图示)的图像或输入到图像形成设备1的图像信号发射的光束LB照射到感光鼓11的充电表面上并且在感光鼓11的表面上形成具有一定电位差的静电潜像。
随后,图像形成装置10使通过致使显影辊供应已被充电以具有预定极性(负极性)的色调剂并且将色调剂静电地沉积到静电潜像上而形成在感光鼓11上的静电潜像显影。形成在感光鼓11上的静电潜像经由上述显影过程用黑色色调剂显影成可见色调剂图像。
然后,在已形成在图像形成装置10的感光鼓11上的色调剂图像被传送到转印位置之后,转印装置20将色调剂图像转印到由转印装置20的转印带21传送的一张记录片材5上。
在色调剂图像已转印到记录片材5之后,在图像形成装置10中,鼓清洁装置17通过刮掉附着物质来去除感光鼓11的表面上的附着物质,以清洁感光鼓11的表面。结果,图像形成装置10进入就绪状态,以用于下一图像形成操作。
在片材馈送装置30中,按照图像形成操作的执行时机将一张记录片材5发出到片材馈送传送路径37。在片材馈送传送路径37中,作为配准辊的一对片材传送辊36s按照色调剂图像被转印到记录片材5上的时机将记录片材5送出到转印装置20的转印带21。
在转印位置中,转印装置20的转印辊22将形成在感光鼓11上的色调剂图像转印到由转印带21传送的记录片材5上。
在此之后,转印有色调剂图像的记录片材5被转印带21传送到定影装置40。在定影装置40中,转印有色调剂图像的记录片材5被引入到限定在旋转的加热旋转体42与加压旋转体43之间的咬合部N中,以穿过咬合部N。结果,在记录片材5上执行必要的定影处理(加热和施加压力),并且未定影的色调剂图像被定影到记录片材5上。最后,在执行图像形成操作以在记录片材5的仅一个表面上形成图像的情况下,定影有色调剂图像的记录片材5被一对片材排出辊38排出到安装在图像形成设备1的侧表面上的片材排出部(未图示)。
在一张记录片材5的两个表面上形成图像的情况下,其一个表面上形成有色调剂图像的记录片材5被翻转并且再次经由双面打印传送路径39传送到转印装置20,而不是排出到片材排出部(未图示),并且色调剂图像被转印到记录片材5的后表面上。其后表面转印有色调剂图像的记录片材5被转印带21传送到定影装置40,并且由定影装置40在记录片材5上执行定影处理(加热和施加压力)。然后,记录片材5被一对片材排出辊38排出到安装在图像形成设备1的侧表面上的片材排出部(未图示)。
鉴于执行上述操作,输出形成有单色图像的记录片材5。
<定影装置的构造>
图3是根据本示例性实施方式的定影装置40的剖视图。
如图3中图示的,定影装置40包括由盒体形成的壳体41,其具有大致长方体形状并且具有用于记录片材5的引入端口和排出端口。具有平板状形状的入口引导板44被配置在壳体41的引入端口中,并且入口引导板44将已被转印带21传送并与转印带21分离的一张记录片材5引导至限定在被挤压而彼此接触的加热辊42与压力辊43之间的咬合部N。另外,一对出口引导构件45和46被配置在壳体41的排出端口中,并且这一对出口引导构件45和46沿垂直方向面对彼此,以引导在限定于被挤压而彼此接触的加热辊42与压力辊43之间的咬合部N处已经历定影处理的一张记录片材5。
在定影装置40的壳体41中,加热辊42(是用于加热的旋转体的示例)和压力辊43(是用于施加压力的旋转体的示例)被设置为通过被挤压以彼此接触而形成咬合部N的一对旋转体。如稍后将描述的,加热辊42和压力辊43被布置成使得它们的状态可在加热辊42和压力辊43以预定压力被挤压以彼此接触的加压接触状态与加热辊42和压力辊43彼此分离的分离状态之间切换。加热辊42包括:芯棒47,其由诸如不锈钢合金或铝合金的金属制成,并且具有圆筒形状;耐热弹性体层48,其由耐热硅橡胶等制成并且以大厚度这样的方式涂覆芯棒47的表面;以及剥离层49,其由四氟乙烯、聚四氟乙烯全氟烷氧基乙烯共聚物(PFA)等制成并且涂覆耐热弹性体层48的表面。三个卤素灯50被配置作为加热辊42中的加热源。加热辊42被配置在其中的卤素灯50加热。另外,加热辊42的表面温度由温度传感器51检测,并且卤素灯50的激励被控制器(未图示)控制,使得加热辊42的表面温度达到预定定影处理温度。
由清洁辊53使由一片非织造织物等形成并且去除沉积在加热辊42的表面上的异物(诸如色调剂)的清洁卷筒52与加热辊42的表面接触。清洁卷筒52被卷筒馈送辊54馈送并且在预定时机由卷筒卷绕辊55卷绕起来。
压力辊43包括:芯棒56,其由诸如不锈钢合金或铝合金的金属制成,并且具有圆筒形状和中心轴;耐热弹性体层57,其由耐热硅橡胶等制成并且以厚度小于加热辊42的耐热弹性体层48这样的方式涂覆芯棒56的表面;以及剥离层58,其由四氟乙烯、PFA等制成并且涂覆耐热弹性体层57的表面。
如图4中示意性地图示的,定影装置40包括作为接触/分离单元的咬合部释放机构60,其执行致使压力辊43被挤压以与加热辊42接触的操作以及致使压力辊43与加热辊42分离的操作。如图3中图示的,加热辊42被驱动单元(未图示)驱动,以在使加热辊42的位置相对于定影装置40的壳体41固定的同时旋转。如图4中图示的,压力辊43以可旋转的方式附接至咬合部释放机构60的摆臂61。摆臂61以能围绕支点62旋转这样的方式由定影装置40的壳体41支撑。偏心凸轮63被配置在摆臂61的端部处并且使压力辊43在该压力辊43被挤压以与加热辊42接触的方向以及压力辊43与加热辊42分离的方向上移动。鉴于偏心凸轮63由驱动单元(未图示)驱动而旋转,摆臂61能够在压力辊43被挤压以与加热辊42接触的加压方向以及压力辊43与加热辊42分离的分离方向上移动。注意到,压力辊43通过附接至摆臂61的诸如螺旋弹簧的推压单元(未图示)的推压力而被挤压以与加热辊42接触。
如图3中图示的,一对排出辊59被配置在定影装置40的排出端口中,并且这一对排出辊59鉴于一张记录片材5穿过限定在被挤压而彼此接触的加热辊42与压力辊43之间的咬合部N而从定影装置40排出定影有色调剂图像的该记录片材5。
另外,在定影装置40的排出端口中,红外传感器70(是检测一张记录片材5的非接触式检测器的示例)被配置在对应于在控制记录片材5的位置的同时传送该记录片材5的排出辊59的位置处。在定影装置40的排出端口中,红外传感器70以直接面对通过形成在上出口引导构件45中的开口的一张记录片材5这样的方式配置在上出口引导构件45上方。红外传感器70接收由记录片材5(是待检测的介质)发射热能的红外区域(红外线)中的光,并且在不与记录片材5接触的同时检测由定影装置40加热并定影有色调剂图像的记录片材5这样的方式将光转换为电信号。红外传感器可按照其操作原理大致分为量子型红外传感器和热型红外传感器。在本示例性实施方式中,热型红外传感器被用作红外传感器70。例如,由KODENSHI公司制造的红外反射传感器(产品编号PS122TL4-A)被用作红外传感器70。然而,很明显,红外传感器70并不限于该传感器,并且可使用不同类型的红外传感器。
如图5中图示的,红外传感器70检测作为待检测介质的一张记录片材5,通过使用由发光二极管(LED)等形成的发光装置71将红外线照射到记录片材5上,并且通过使用由对红外区域敏感的光电晶体管等形成的光接收装置72来接收记录片材5所反射的红外线。
如图6A中图示的,由LED等形成并被包括在红外传感器70中的发光装置71具有致使发光装置71的发光效率在周围(环境)温度增加时降低的负温度特性。如图6B中图示的,由光电晶体管等形成并被包括在红外传感器70中的光接收装置72具有致使光电晶体管的电流放大系数(hFE)在周围温度增加时增加的正温度特性。由此,包括具有上述温度特征的发光装置71和光接收装置72的红外传感器70具有形成如图6C中图示的大致山形形状的温度特性。利用该温度特性,红外传感器70的检测灵敏度在周围温度较低时变低,并且红外传感器70的检测灵敏度在周围温度增加时增加并到达其峰值。然后,当周围温度进一步增加时,红外传感器70的检测灵敏度降低。
要被定影到记录片材5上的图像可大致分为:各由字符、直线等形成且各具有低面积比的图像,使得图像可被认为是基本空白的片材;以及各由摄影图像、图形图像等形成且各具有相对高的面积比的图像,使得图像可被认为是基本实心的图像。
可存在定影装置40处于低温状态下的情况以及定影装置40处于高温状态下的情况。在低温状态下,红外传感器70的温度大致等于环境温度并且低于预定阈值温度。例如,在图像形成设备1未被接通的情况下或者在图像形成设备1未长时间运转的情况下,定影装置40在冬天的清晨处于低温状态下。在高温状态下,红外传感器70被从定影装置40传送到红外传感器70的热、由红外传感器70从定影装置40接收的辐射热等加热,使得红外传感器70的温度高于预定阈值温度。例如,当图像形成设备1开始图像形成操作时,定影装置40进入高温状态。
因为红外传感器70具有诸如图6C中图示的温度特性,所以从本发明的发明人的研究中发现,红外传感器70具有诸如图8中图示的特性。在图8中,垂直轴线表示一张记录片材5与红外传感器70的光接收装置72之间的距离(图7中图示),而水平轴线表示将要定影到记录片材5上的图像类型和红外传感器70的温度状态。
也就是说,如图8中图示的,在图像类型为相对于红外线具有高反射率的空白片材的情况下,红外传感器70能够检测记录片材5的距离较大,并且无论红外传感器70的温度状态是低温(冷)或是高温(热),红外传感器70都可确定地检测到记录片材5的存在。另外,甚至在图像类型为相对于红外线具有相对较低反射率的黑色实心图像的情况下,当红外传感器70的温度状态可被认为高温时,红外传感器70能够检测记录片材5的距离相当大,并且红外传感器70可确定地检测到记录片材5的存在。
相反,在图像类型为相对于红外线具有相对较低反射率的黑色实心图像并且红外传感器70的温度状态为低温的情况下,红外传感器70能够检测记录片材5的距离显著减小,并且当红外传感器70检测到记录片材5时将可能发生错误检测,即,红外传感器70可能难以检测从中穿过的记录片材5。
因此,在本示例性实施方式中,提供了在定影装置40开始执行定影操作之前加热红外传感器70的加热单元。作为加热单元,可提供通过激励并加热红外传感器70来生成热的附加热生成装置。然而,在这种情况下,因为有必要提供附加热生成装置,所以部件数目和功率消耗增加。因此,在本示例性实施方式中,红外传感器70被构造成通过使用由定影装置40的加热辊42发出的热来加热。
更具体地说,如图9中图示的,图像形成设备1包括排放装置80,该排放装置80通过将由定影装置40等发出的热与包围定影装置40的空气一起排放到设备本体1a的外侧来抑制设备本体1a的内部温度增加。注意到,附图标记83表示用于记录片材5的排出端口。
排放装置80包括排气扇81,排气扇81附接至图像形成设备1的设备本体1a的侧壁1a',以位于对应于定影装置40的上部的位置处。排气扇81吸入包围定影装置40等的空气并且经由形成在图像形成设备1的设备本体1a的侧壁1a'中的排气端口82将空气排放到外侧。在这种情况下,排气扇81被配置成使得从定影装置40的加热辊42附近吸入的空气穿过红外传感器70的区域。由此,鉴于定影装置40附近的空气通过被驱动的排气扇81而排放到外侧,由于由加热辊42加热而提高温度的空气会穿过红外传感器70的区域,使得红外传感器70被加热。
<定影装置的操作>
根据本示例性实施方式的定影装置40按以下方式将未定影图像定影到一个记录片材5上。
如上所述,一旦图像形成设备1从使用者接口、打印机驱动器等(未图示)接收到单色图像形成操作(打印)的请求的命令信息,图像形成装置10、转印装置20、定影装置40等就被激活。
一旦定影装置40接收到图像形成操作(打印)的请求的命令信息,如图10中图示,定影装置40就从待机状态改变为使定影装置40的主要部分接通并且开始激励加热辊42的卤素灯50使得加热辊42被卤素灯50加热的状态。注意到,在这种状态下,加热辊42不旋转,并且压力辊43与加热辊42间隔开。
在此之后,控制装置100通过使用温度传感器51来检测定影装置40的加热辊42的表面温度,并且当加热辊42的表面温度等于或大于预定驱动开始阈值温度(例如,约70℃)时,控制装置100驱动排气扇81。然后,如图11中图示的,包围定影装置40的空气被排气扇81吸入并且排放到图像形成设备1的设备本体1a的外侧。包围定影装置40的一部分空气通过红外传感器70,并且红外传感器70被由于定影装置40的加热辊42的加热而提高温度的空气加热。
如上所述,因为当加热辊42的表面温度等于或大于预定驱动开始阈值温度时要驱动排气扇81,所以通过加热辊42的空气也被加热至基本上等于加热辊42的表面温度的温度。因此,通过驱动排气扇81,致使由定影装置40的加热辊42所发出的热进行加热的空气通过红外传感器70的区域。结果,红外传感器70被加热,并且红外传感器70的温度提高。
如图10中图示的,一旦加热辊42的表面温度达到预定可定影温度就停止排气扇81的驱动。卤素灯50的激励被开闭控制(on-off-control),使得加热辊42的表面温度维持在预定可定影温度下。注意到,如图3中图示的,定影装置40的加热辊42包括耐热弹性体层48,耐热弹性体层48以厚度较大这样的方式涂覆芯棒47的表面,由此,加热辊42具有相对较大的热容量。因此,在已开始激励卤素灯50之后需要一定的时间量(例如,约2-3分钟)使加热辊42的表面温度达到可定影温度。因此,在定影装置40开始将色调剂图像定影到一张记录片材5上之前通过使用由排气扇81吹送的空气来加热红外传感器70,如图12中图示的,红外传感器70被加热至使红外传感器70能够一直检测记录片材5的温度,即使实心图像已被定影到记录片材5亦如此。
因此,甚至在定影装置40处于低温状态下的情况下,其中当图像形成设备1尚未接通时或者当图像形成设备1长时间未操作时,红外传感器70的温度大约等于环境温度且低于预定阈值温度(例如在冬天的清晨),一旦图像形成设备1接收到单色图像形成操作(打印)的请求的命令信息,就执行定影装置40的加热辊42的卤素灯50的激励,并且加热辊42被卤素灯50加热。然后,当定影装置40的加热辊42的表面温度达到预定驱动开始阈值温度以上时,驱动排气扇81,并且红外传感器70被排气扇81形成的空气流加热。
在此之后,定影装置40开始定影操作,并且当经历加热和由定影装置40执行的定影处理的一张记录片材5穿过红外传感器70下方时,该记录片材5被红外传感器70检测。在这种情况下,因为红外传感器70已被排气扇81所形成的空气流加热,所以即使形成在记录片材5上的图像为具有较大面积比且可能吸收红外线的图像(诸如实心图像),红外传感器70能够检测记录片材5的距离也较大,如图12中图示,这是因为红外传感器70的温度已提高,使得红外传感器70的灵敏度得到提升,如图6C中图示。因此,当红外传感器70检测从中穿过的记录片材5(存在记录片材5)时发生的错误检测的可能性降低。
在本示例性实施方式中,虽然已经描述的情况是在记录介质的传送方向上将送风单元定位在定影单元下游,但是本发明并不限于示例性实施方式,并且如图13中图示的,送风单元可由在记录介质的传送方向上从检测器上游的位置朝向定影单元吹送空气的送气扇84形成。在这种情况下,与送风单元并非由在记录介质的传送方向上从检测器上游的位置朝向定影单元吹送空气的送气扇形成的情况相比,经由定影单元到达检测器的空气的温度更高。
另外,在本示例性实施方式中,虽然形成单色图像的图像形成设备已被描述为图像形成设备1,但是很明显,本发明也可应用于形成黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)四种颜色的色调剂图像的全色图像形成设备。
此外,虽然期望排气扇81附接至设备本体1a的侧表面(垂直于记录片材5的传送方向的表面),但是可甚至在排气扇81附接至设备本体1a的前表面或后表面的情况下提供本发明的效果。
已经出于说明和描述的目的提供了本发明的示例性实施方式的前述描述。不旨在是穷举的或者将本发明限制为所公开的精确形式。显然,许多修改和变化将对本领域技术人员是显而易见的。选择和描述的实施方式是为了最好地解释本发明的原理及其实际应用,从而使本领域技术人员能够理解本发明的各种实施方式及适于所考虑的特定用途的各种修改。本发明的范围旨在由以下权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种定影装置,该定影装置包括:
定影单元,所述定影单元对保持在记录介质上的未定影图像进行加热并将所述未定影图像定影到所述记录介质上;
检测器,所述检测器配置在所述定影单元的在所述记录介质的传送方向上的下游的位置处,并且通过检测由所述记录介质发出的热能来检测所述记录介质;以及
加热单元,所述加热单元加热所述检测器,
其中,所述加热单元由送风单元形成,所述送风单元将由所述定影单元加热的空气发送到所述检测器。
2.根据权利要求1所述的定影装置,
其中,当所述定影单元开始定影操作时,所述加热单元加热所述检测器。
3.根据权利要求1所述的定影装置,
其中,所述送风单元由排气扇形成,所述排气扇将来自所述定影单元的热排出到外侧,使得所述热通过所述检测器。
4.根据权利要求3所述的定影装置,
其中,所述排气扇定位在所述检测器的在所述记录介质的所述传送方向上的下游,并且被设置在与所述记录介质的所述传送方向垂直的表面上。
5.根据权利要求1所述的定影装置,
其中,所述送风单元由送气扇形成,所述送气扇从所述检测器的在所述记录介质的所述传送方向上的上游的位置朝向所述定影单元吹送空气。
6.一种图像形成设备,该图像形成设备包括:
图像形成单元,所述图像形成单元在记录介质上形成图像;以及
定影装置,所述定影装置对由所述图像形成单元形成在所述记录介质上的未定影图像进行加热并将所述未定影图像定影到所述记录介质上,
其中,根据权利要求1至5中的任一项所述的定影装置被用作所述定影装置。
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