CN111522216A - 图像形成装置、判定装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了图像形成装置、判定装置以及控制方法，能够对用于定影装置的发热体的正常性进行更高精度的判定。实施方式的图像形成装置具有定影装置以及控制部。定影装置具备：多个发热体，沿主扫描方向排列并且发热；带状的薄膜，以一面与所述发热体接触的同时在所述发热体的表面上滑动；以及旋转体，能够按压在所述薄膜的另一面，并且能够进行旋转驱动。当通过所述定影装置对使用通过被加热而消色的显影剂沿主扫描方向以规定范围内的浓度形成有图像的片材进行加热时，控制部以共通的通电量使所述多个发热体发热。所述规定范围是基于表示所述图像的浓度差小的条件来预先规定的范围。

Description

图像形成装置、判定装置以及控制方法

技术领域

本发明的实施方式涉及图像形成装置、判定装置以及控制方法。

背景技术

提出按需定影方式(オンデマンド定着方式)来作为降低图像形成装置中的消耗电力的技术之一。在这种按需定影方式中，膜被具备弹性层的旋转部件驱动，被输送过来的片材以及显影剂隔着膜被加热器加热。近年来，不仅采用单一加热器，沿主扫描方向排列多个加热器的结构也开始被采用。

加热器的元件(发热体)是有寿命的。当寿命将尽时突然断线而使图像形成变得困难，因此为了防止这种状况，在寿命结束之前进行更换。因此，由于实际上尚可使用的加热器被废弃掉，所以产生浪费。另外，由于每个发热体被蒸镀于加热器的片材基板处，所以发热体单体的更换多为无法实现。因此，即使是想只更换一个发热体，也需要更换其他发热体。其结果是成品率变差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供能够对用于定影装置的发热体的正常性进行更高精度的判定的图像形成装置、判定装置以及控制方法。

实施方式的图像形成装置具有定影装置和控制部。定影装置具备：多个发热体，沿主扫描方向排列并且发热；带状的薄膜，以一面与所述发热体接触的同时在所述发热体的表面上滑动；以及旋转体，能够按压在所述薄膜的另一面并且能够进行旋转驱动。当通过所述定影装置对使用通过被加热而消色的显影剂沿主扫描方向以规定范围内的浓度形成有图像的片材进行加热时，控制部以共通的通电量使所述多个发热体发热。所述规定范围是基于表示所述图像的浓度差小的条件来预先规定的范围。

另一实施方式的判定装置的特征在于，具备控制部，所述控制部获取通过上述的图像形成装置加热后的所述片材的图像，并且基于获取到的图像对加热所述片材后的图像形成装置的发热体的正常性进行判定。

另一实施方式的控制方法的特征在于，是具备定影装置的图像形成装置所进行的控制方法，所述定影装置具备：多个发热体，沿主扫描方向排列并且发热；带状的薄膜，以一面与所述发热体接触的同时在所述发热体的表面上滑动；以及旋转体，能够按压在所述薄膜的另一面，并且能够进行旋转驱动，所述控制方法具有如下步骤：当通过所述定影装置对使用通过被加热而消色的显影剂沿主扫描方向以规定范围内的浓度形成有图像的片材进行加热时，以共通的通电量使所述多个发热体发热，所述规定范围是基于表示所述图像的浓度差小的条件来预先规定的范围。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的图像形成装置100的整体结构例的外观图。

图2是实施方式所涉及的图像形成装置100的硬件框图。

图3是实施方式的定影器30的主视剖视图。

图4是加热器单元40的示意图。

图5是表示检查片材的具体例的图。

图6是表示基准信息的具体例的图。

图7是表示加热后图像的具体例之一的图。

图8是表示加热后图像的具体例之一的图。

图9是表示加热后图像的具体例之一的图。

图10是表示检查对象的图像形成装置100的动作流程的具体例的流程图。

图11是表示检查对象的图像形成装置100的判定处理的具体例的流程图。

图12是表示检查片材的变形例的图。

【附图标记说明】

100…图像形成装置；110…显示器；120…控制面板；130…图像形成单元；140…片材容纳部；150…存储部；160…控制部；200…图像读取部；10…显影器；20…转印器；30…定影器；41…基板；45…发热体组；46a～46e…发热体。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式的图像形成装置、判定装置以及控制方法进行说明。图1是表示实施方式所涉及的图像形成装置100的整体结构例的外观图。图2是实施方式所涉及的图像形成装置100的硬件框图。图像形成装置100例如为复合机。图像形成装置100具备显示器110、控制面板120、图像形成单元130、片材容纳部140、存储部150、控制部160以及图像读取部200。

图像形成装置100使用调色剂等显影剂而在片材上形成图像。显影剂通过被加热而定影在片材上。片材例如为纸、标签纸张。片材只要是能够在表面上由图像形成装置100形成图像的物品则可以是任何物品。

显示器110是液晶显示器、有机EL(Electro Luminescence，场致发光)显示器等图像显示装置。显示器110显示与图像形成装置100相关的各种信息。

控制面板120具备多个按钮。控制面板120受理用户的操作。控制面板120将与由用户进行的操作相应的信号输出到图像形成装置100的控制部160。此外，显示器110与控制面板120可以被构成为一体的触摸面板。

图像形成单元130基于由图像读取部200生成的图像信息或者通过通信路径接受的图像信息而在片材上形成图像。图像形成单元130例如具备显影器10、转印器20以及定影器(定影装置)30。图像形成单元130例如通过如下处理来形成图像。图像形成单元130的显影器10基于图像信息在感光鼓上形成静电潜像。图像形成单元130的显影器10通过使显影剂附着于静电潜像而形成可视像。显影剂的具体例为调色剂。调色剂的例子为消色调色剂、非消色调色剂(通常的调色剂)以及装饰性调色剂等。显影剂中有通过加热而颜色变淡(消失)的显影剂。在以下的说明中将这种显影剂称为消色显影剂。消色调色剂为消色显影剂的一个具体例。

图像形成单元130的转印器20将可视像转印到片材上。图像形成单元130的定影器30通过对片材进行加热以及加压而使可视像定影在片材上。此外，供图像形成的片材可以是容纳于片材容纳部140的片材，也可以是手动插入的片材。

片材容纳部140容纳用于图像形成单元130中形成图像的片材。

存储部150使用磁硬盘装置、半导体存储装置等存储装置而构成。存储部150存储图像形成装置100进行动作时所需要的数据。存储部150也可以暂时存储在图像形成装置100中形成的图像的数据。

控制部160使用CPU(Central Processing Unit，中央处理器)等处理器和存储器而构成。控制部160读出并执行预先存储于存储部150的程序。控制部160控制图像形成装置100所具备的各机器的动作。

控制部160控制供给到发热体组45的电力。电力的控制具体而言可以通过通电量的控制来实现。通电量的控制例如可以通过相位控制来实现，也可以通过频率控制来实现。

图像读取部200将读取对象的图像信息以光的明暗来读取。图像读取部200记录读取到的图像信息。所记录的图像信息可以通过网络被发送到其他信息处理装置。所记录的图像信息也可以通过图像形成单元130在片材上形成图像。图像读取部200也可以具备ADF。

图3是实施方式的定影器30的主视剖视图。实施方式的定影器30具备加压辊30p和膜单元30h。

加压辊30p能够对膜单元30h表面进行按压并且能够进行旋转驱动。在对膜单元30h表面进行按压的情况下，加压辊30p在其与膜单元30h之间形成辊隙N。加压辊30p对进入到辊隙N的片材的可视像进行加压。加压辊30p在被驱动旋转的情况下，随着旋转来输送片材。加压辊30p具备例如芯骨32、弹性层33以及离型层(未图示)。

芯骨32由不锈钢等金属材料形成为圆柱状。芯骨32的轴向的两端部被支承为能够旋转。芯骨32被电机(未图示)驱动旋转。芯骨32与凸轮部件(未图示)抵接。

弹性层33由硅酮橡胶等弹性材料形成。弹性层33在芯骨32的外周面上形成一定的厚度。离型层(未图示)形成在弹性层33的外周面上。离型层由PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等树脂材料形成。

加压辊30p被电机驱动旋转而自转。若在形成有辊隙N的状态下加压辊30p自转，则膜单元30h的筒状膜(薄膜)35从动旋转。加压辊30p通过在片材配置于辊隙N处的状态下自转，将片材沿输送方向W输送。

膜单元30h对进入到辊隙N的片材的可视像进行加热。膜单元30h具备筒状膜(筒状体)35、加热器单元40、传热部件49、支承部件36、支柱38、加热器温度计62、恒温器68以及膜温度计64。

筒状膜35形成为筒状。筒状膜35从内周侧开始依次具备基层、弹性层以及离型层。基层由镍(Ni)等材料形成为筒状。弹性层被层叠配置在基层的外周面上。弹性层由硅酮橡胶等弹性材料形成。离型层被层叠配置在弹性层的外周面上。离型层由PFA树脂等材料形成。

图4是加热器单元40的示意图。加热器单元40具备基板(发热体基板)41以及发热体组45。基板41由不锈钢、镍等金属材料或者氮化铝等陶瓷材料等形成。基板41形成为细长的长方形板状。基板41配置于筒状膜35的径向内侧。基板41将筒状膜35的轴向作为长度方向。

在基板41的面上形成有发热体组45。发热体组45具备多个发热体46。各发热体46使用银钯合金等发热电阻体而形成。在图4的例子中，发热体组45具备五个发热体46(46a～46e)。各发热体46被控制部160独立地控制通电量。

如图3所示，加热器单元40配置于筒状膜35的内侧。润滑剂(未图示)涂覆于筒状膜35的内周面。加热器单元40通过润滑剂与筒状膜35的内周面接触。若加热器单元40发热，则润滑剂的粘度降低。由此，确保加热器单元40与筒状膜35的滑动性。这样，筒状膜35是以一面与加热器单元40接触的同时在加热器单元40的表面上滑动的带状的薄膜。

支承部件36由液晶聚合物等树脂材料形成。支承部件36支承加热器单元40。在加热器单元40的两端部处，支承部件36支承筒状膜35的内周面。

支柱38由钢板材料等形成。支柱38的剖面可以形成为例如U字状。支柱38被安装为用支承部件36塞住U字状的开口部。支柱38的两端部被固定于图像形成装置100的外壳。由此，膜单元30h被图像形成装置100支承。

加热器温度计62配置于加热器单元40的附近。加热器温度计62测定加热器单元40的温度。

恒温器68以与加热器温度计62相同的方式配置。在所测定的加热器单元40的温度超过规定温度的情况下，恒温器68阻隔向发热体组45的通电。

图5是表示检查片材的具体例的图。检查片材是沿主扫描方向以大致相同的浓度形成有使用消色显影剂的图像的片材。根据成为检查对象的图像形成装置100的定影器30的主扫描方向的宽度来确定形成于检查片材的主扫描方向的图像。例如，可以以具有与从定影器30的发热体组45的一端到另一端为止的宽度大致相同的宽度的方式形成图像。使用图4以及图5对具体例进行说明。当检查片材通过定影器30时，检查片材的图像形成为：检查片材的a列的图像在发热体46a上通过，检查片材的b列的图像在发热体46b上通过，检查片材的c列的图像在发热体46c上通过，检查片材的d列的图像在发热体46d上通过，检查片材的e列的图像在发热体46e上通过。

在图5所示的检查片材的例子中，在各列(a列～e列)中，在副扫描方向上形成有多种浓度的图像。例如，形成从第一行朝向第六行颜色逐渐变淡的图像。

接着，对使用检查片材的检查方法进行说明。在成为检查对象的图像形成装置100中，尤其是在未形成图像的状态下，检查片材通过加热后的定影器30。通过检查片材像这样被定影器30加热，形成在检查片材上的图像被消色。当这样执行使用检查片材的检查时，定影器30在使得成为检查片材中浓度最浓的图像未完全(充分)消色这一程度的温度的通电量(以下称为“检查通电量”)下被控制。例如，定影器30可以被控制部160控制到最大通电量的50％左右的通电量。用于进行这样使用检查片材的检查的动作模式(以下称为“检查模式”)可以被预先设定于图像形成装置100。基于被定影器30加热的检查片材(以下称为“加热后检查片材”)来判定定影器30的各发热体46a～46e的正常性。

图6是表示基准信息的具体例的图。基准信息表示在被正常动作的定影器30加热的加热后检查片材中所假定的各列的图像信息(例如表示浓度的值)。因此，可知在检查对象的图像形成装置100中所使用的加热后检查片材上的图像与基准信息所表示的图像大致相同的情况下，检查对象的图像形成装置100的定影器30是正常的。

图像形成装置100的控制部160通过在判定模式下进行动作来对发热体46的故障、是否需要修正进行判定。图像形成装置100的控制部160在以判定模式进行动作的情况下通过图像读取部200读取加热后检查片材的图像。控制部160基于读取的图像(以下称为“加热后图像”)和基准信息来判定检查对象的图像形成装置100的定影器30的正常性。例如，可以通过对加热后图像中的主扫描方向的各列进行与基准信息的比较而判定正常性。在使用被图像形成装置100加热的加热后检查片材时，控制部160可以确定图像形成装置100的发热体46的修正信息。

图7是表示加热后图像的具体例之一的图。在图7中，b列的图像在各行中被过度消色，基本没有颜色残留。在图7中，表示b列的图像的颜色与基准信息的颜色的差别的信息(以下称为“差异信息”)满足规定的第一条件。差异信息例如可以是像素值之差、浓度之差，也可以是像素值之比、浓度之比。差异信息只要是能够评价颜色差别的指标则可以是任何信息。第一条件是与差异信息相关的条件，是表示由于差异大到无法修正的程度而判定为故障的条件。因此，生成有图7所示的加热后图像的、检查对象的图像形成装置100的定影器30的发热体46b处于输出过大的不良状态，被判定为需要更换。此外，由于a列、c列、d列以及e列的各图像与基准信息大致相同，所以发热体46a、46c、46d以及46e被判定为正常。但是，在本实施方式中，由于多个发热体组45形成于同一基板41，所以不能够进行单个发热体46的更换。因此，在本实施方式中，只要有一个发热体46被判定为故障，便对用户提议加热器单元40的更换。

图8是表示加热后图像的具体例之一的图。在图8中，对b列的图像的消色在各行中是不充分的，在浓度浓的状态下有颜色残留。在图8中，表示b列的图像的浓度与基准信息的浓度的差别的差异信息满足规定的第一条件。因此，生成有图8所示的加热后图像的、检查对象的图像形成装置100的定影器30的发热体46b处于输出过小的不良状态，被判定为需要更换。此外，由于a列、c列、d列以及e列的各图像与基准信息大致相同，所以发热体46a、46c、46d以及46e被判定为正常。但是，在本实施方式中由于上述的理由，只要有一个发热体46被判定为故障，便对用户提议加热器单元40的更换。

图9是表示加热后图像的具体例之一的图。在图9中，b列的图像在各行中与正常的行相比颜色残留得浓，d列的图像在各行中与正常的行相比颜色被消色得重。在图9中，表示b列的图像的颜色与基准信息的颜色的差别的差异信息满足规定的第二条件。第二条件是与差异信息相关的条件，是表示由于以能够修正的程度存在差异所以判定为没有故障但需要通过控制进行修正的条件。因此，对于生成有图9所示的加热后图像的、检查对象的图像形成装置100的定影器30的发热体46b，修正信息被确定为输出比检查时更大。修正信息可以被确定为表示例如通电量的增减的信息，也可以被确定为表示输出的增减的信息。例如，修正信息被确定为使加热后图像的浓度(颜色)与基准信息一致。修正信息的值可以预先与例如差异信息所表示的差异的程度建立对应地存储于存储部150。例如，可以通过按照发热体46的顺序排列修正信息的值(例如以2比特表示)来生成发热体组45整体的修正信息。在这种情况下，例如“00”表示是正常的不需要修正，“10”表示需要修正为加热降低(通电量减少)，“01”表示需要修正为加热升高(通电量增多)，可以对这些值进行排列。

对于生成有图9所示的加热后图像的、检查对象的图像形成装置100的定影器30的发热体46d，修正信息被确定为输出比检查时更小。所确定的修正信息被登记于存储部150。控制部160在后续的通常动作(例如图像形成动作)中，基于登记于存储部150的修正信息来控制各发热体46的通电量。通过这种动作，每个发热体46的输出的偏差得到修正，能够实现精度更高的图像形成。

图10是表示检查对象的图像形成装置100的动作流程的具体例的流程图。通过图像形成装置100的控制面板120被用户操作，设定成在检查模式下进行动作(ACT101)。然后，检查片材被配置为能够供给的状态。例如，检查片材配置于手动托盘、片材容纳部140。然后，若用户开始操作，则控制部160供给检查片材(ACT102)。控制部160根据设定成检查模式这一情况以检查通电量控制定影器30的各发热体46(ACT103)。然后，控制部160通过使图像形成装置100内的辊旋转，控制为检查片材通过以检查通电量加热着的定影器30内。然后，将加热后检查片材排出到排纸托盘(ACT104)。通过观察被这样排出的加热后检查片材，用户自身还能够对图像形成装置100的发热体46的故障进行判定。

图11是表示检查对象的图像形成装置100的判定处理的具体例的流程图。通过图像形成装置100的控制面板120被用户操作，设定成在判定模式下进行动作。然后，加热后检查片材被配置为能够对图像读取部200进行供给的状态。例如，加热后检查片材可以配置于图像读取部200的ADF，也可以配置于由玻璃等形成的读取面。然后，若用户开始操作，则图像读取部200读取加热后检查片材的图像(加热后图像)(ACT201)。

控制部160将由图像读取部200读取的加热后图像的数据记录于存储部150。控制部160读出预先存储于存储部150的基准信息(ACT202)。控制部160从存储于存储部150的加热后图像读出与成为判定对象的发热体46相应的区域的图像。例如，在成为判定对象的发热体46为发热体46a的情况下，控制部160从加热后图像读出a列的图像。然后，控制部160基于读出的加热后图像与基准信息来获取差异信息(ACT203)。

控制部160判定获取的差异信息是否满足第一条件(ACT204)。在差异信息满足第一条件的情况下(ACT204-是)，控制部160判定为成为判定对象的发热体46故障且需要更换(ACT205)。控制部160对存储部150记录将判定结果与表示成为判定对象的发热体46的识别信息建立对应地表示的信息。

在差异信息不满足第一条件的情况下(ACT204-否)，控制部160判定获取的差异信息是否满足第二条件(ACT206)。在差异信息满足第二条件的情况下(ACT206-是)，控制部160对成为判定对象的发热体46判定为不需要更换但需要对通电量进行修正。在这种情况下，控制部160基于差异信息获取发热体的修正信息(ACT207)。控制部160对存储部150记录将判定结果与表示成为判定对象的发热体46的识别信息建立对应地表示的信息。

在差异信息不满足第一条件以及第二条件双方的情况下(ACT206-否)，控制部160对成为判定对象的发热体46判定为是正常的(ACT208)。然后，在对所有发热体46进行的判定结束之前，控制部160对各发热体46反复执行ACT203～ACT208的处理(ACT209-否)。

若对所有发热体46进行的判定结束(ACT209-是)，则控制部160将表示判定结果的文字或者图像显示于显示器110。例如，只要有一个发热体46被判定为故障，则控制部160也可以将推荐更换加热器单元40的文字或者图像显示于显示器110。例如，在被判定为故障的发热体46一个都没有但获取到针对一个以上的发热体46的修正信息的情况下，控制部160可以将表示发热体46的控制的修正已完成的文字或者图像显示于显示器110。例如，在被判定为故障的发热体46一个都没有并且获取到修正信息的发热体46也是一个都没有的情况下，控制部160可以将表示所有发热体46均正常的文字或者图像显示于显示器110。

此外，控制部160的动作的全部或者部分可以使用ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)、PLD(Programmable Logic Device，可编程序逻辑设备)以及FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等硬件来实现。程序也可以被记录于计算机可读记录介质。计算机可读记录介质是指例如软盘、磁光盘、ROM、CD-ROM等可移动介质，内置于计算机系统的硬盘等存储装置。程序可以通过电通信电路被发送。

根据以上说明中的至少一个实施方式，能够基于图像形成装置100加热检查片材而生成的加热后图像来判定图像形成装置100的发热体46的正常性。另外，基于加热后图像与基准图像的差异信息，可以获取用于使各发热体4以6更接近正常的状态进行动作的控制的修正信息。在这种情况下，在后续动作中，图像形成装置100的控制部160基于获取的修正信息来控制各发热体46。通过进行这种控制，能够在之后也继续使用发热量产生了偏差的加热器单元40，能够改善成品率。

(变形例)

图12是表示检查片材的变形例的图。在上述的实施方式中，检查片材中设定有多个行，在各行中形成有不同浓度的图像。但是，如图12所示，检查片材可以由一种浓度的图像来构成。

在上述的实施方式中的控制部160的处理中，基于加热后图像对各发热体46的正常性进行判定的处理、获取修正信息的处理也可以在信息处理装置(判定装置)执行，而不是在图像形成装置100中执行。例如，可以为通过网络接收到加热后图像的判定装置执行正常性的判定、修正信息的获取，并且对作为加热后图像的发送元的装置(例如图像形成装置100)进行发送。

虽然说明了几个实施方式，但这些实施方式只是作为示例而提出的，并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施，能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式以及其变形被包括在发明的范围和宗旨中，同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其等同的围内。

Claims (5)

1.一种图像形成装置，其特征在于，具备：

定影装置，具备：多个发热体，沿主扫描方向排列并且发热；带状的薄膜，以一面与所述发热体接触的同时在所述发热体的表面上滑动；以及旋转体，能够按压所述薄膜的另一面，并且能够进行旋转驱动；以及

控制部，当通过所述定影装置对使用通过被加热而消色的显影剂沿主扫描方向以规定范围内的浓度形成有图像的片材进行加热时，以共通的通电量使所述多个发热体发热，

所述规定范围是基于表示所述图像的浓度差小的条件来预先规定的范围。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其特征在于，

所述共通的通电量是比所述图像的最浓部分的所述显影剂被充分消色的通电量低的通电量。

3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置，其特征在于，

所述图像形成装置还具备图像读取部，所述图像读取部读取加热后的所述片材的图像，

所述控制部基于读取到的图像对所述发热体的正常性进行判定。

4.一种判定装置，其特征在于，

具备控制部，所述控制部获取通过权利要求1或2所述的图像形成装置加热后的所述片材的图像，并且基于获取到的图像对加热所述片材后的图像形成装置的发热体的正常性进行判定。

5.一种控制方法，其特征在于，

是具备定影装置的图像形成装置所进行的控制方法，所述定影装置具备：多个发热体，沿主扫描方向排列并且发热；带状的薄膜，以一面与所述发热体接触的同时在所述发热体的表面上滑动；以及

旋转体，能够按压所述薄膜的另一面，并且能够进行旋转驱动，

所述控制方法具有如下步骤：当通过所述定影装置对使用通过被加热而消色的显影剂沿主扫描方向以规定范围内的浓度形成有图像的片材进行加热时，以共通的通电量使所述多个发热体发热，

所述规定范围是基于表示所述图像的浓度差小的条件来预先规定的范围。

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