CN113341671B - 图像加热装置、成像装置和加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像加热装置、成像装置和加热器。图像加热装置包括:具有第一加热块和第二加热块的加热器;要由加热器加热的加热旋转构件;加压旋转构件,在加压旋转构件和加热旋转构件之间形成用于输送记录材料的夹持部分;第一温度检测元件和第二温度检测元件,用于分别在比第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第一加热块的温度和第二加热块的温度。在图像加热装置中,第一温度检测元件在记录材料输送方向上布置在加热器的下游侧,第二温度检测元件在记录材料输送方向上布置在第一温度检测元件的上游。
Description
技术领域
本发明涉及一种要被安装在诸如复印机或打印机之类的电子照相记录系统的成像装置上的定影单元、或者诸如用于通过再次加热记录材料上的已定影调色剂图像来改善图像光泽度的光泽赋予设备之类的图像加热装置、和配备于图像加热装置中的加热用加热器。
背景技术
传统上,要安装在诸如复印机或打印机的成像装置上的图像加热装置包括这样一种设备,其具有圆筒形膜以及与加热器一起构成定影构件的加压辊,该加热器与膜的内表面接触、并且加压辊隔着膜与加热器一起形成夹持部分。当在其内安装有图像加热装置的成像装置中将小尺寸的纸张作为记录材料连续地打印时,会引起夹持部分在纵向方向上的纸张未通过的区域的温度逐渐增大(非纸张通过部分温度升高)的现象。
作为抑制该非纸张通过部分温度升高的方法之一,提出了这样的设备,其中:加热器上的加热电阻器在加热器的纵向方向上被分割为多个加热块,并且根据记录材料的尺寸在加热器的所述多个加热块之间进行切换(日本专利申请公开No.2017-54071)。以下将这种加热器称为纵向分割加热器。
此外,提出了在纵向分割加热器的每个加热块处布置多个热敏电阻(温度检测元件)的示例(日本专利申请公开No.2018-194682)。通过在每个加热块处布置多个热敏电阻,即使在其中一个热敏电阻由于断开等原因而无法检测温度时,其他热敏电阻也可以检测诸如异常加热的故障,并且可以停止电力供应。此外,还有一个优点是,可以检测到在尺寸与加热块的分割位置不匹配的记录材料通过时所引起的非纸张通过部分温度升高。
发明内容
顺便提及,通过作为加热旋转构件的定影膜与作为加压旋转构件的加压辊之间的按压接触形成的夹持部分既不会引起由按压力产生的表面压力的均匀分布,也不会引起记录材料输送方向上的均匀温度分布。因此,为了最佳地执行加热定影单元的温度控制,重要的是在适当的位置处布置作为温度检测元件的热敏电阻,以防止图像缺陷和异常加热。在日本专利申请公开No.2018-194682中公开的布置方法中,用于执行每个加热块的温度控制的温度调节热敏电阻布置在夹持部的上游侧。通过这种布置,可能无法检测到变得更热的夹持部下游侧处的温度,并且可能无法执行适当的温度控制。结果,可能引起诸如不良定影和热透印的图像缺陷。
本发明的目的是提供一种能够以更高的精度检测夹持部分处的温度、并且能够进行最佳温度控制的技术。
为了达到上述目的,本发明的图像加热装置包括以下部件:
加热器,其具有第一加热块和第二加热块,第一加热块和第二加热块在加热器的纵向方向上对准,并且相对于第二加热块独立地控制第一加热块;
加热旋转构件,其要被加热器加热;
加压旋转构件,在加压旋转构件和加热旋转构件之间形成用于输送记录材料的夹持部分;
第一温度检测元件,其用于分别检测第一加热块的温度和第二加热块的温度;和
第二温度检测元件,其用于分别在加热器的纵向方向上的比与第一加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第一加热块的温度、以及在加热器的纵向方向上的比与第二加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第二加热块的温度,
其中,图像加热装置利用加热器的热量来加热形成在记录材料上的图像,并且
其中,用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第一温度检测元件在记录材料输送方向上布置在加热器的下游侧,并且用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第二温度检测元件在记录材料输送方向上布置在第一温度检测元件的上游。
此外,为了达到该目的,本发明的成像装置包括以下部件:
成像部分,其在记录材料上形成图像;和
定影部分,其将形成在记录材料上的图像定影在记录材料上,
其中,定影部分是本发明的图像加热装置。
另外,为了达到上述目的,用于加热形成在记录材料(其要由形成于本发明的图像加热装置中的加热旋转构件与加压旋转构件之间的夹持部分输送)上的图像的加热器包括以下部件:
基板;
第一加热块和第二加热块,所述第一加热块和第二加热块以沿着基板的纵向方向对准的方式设置在基板上,并且相对于第二加热块独立地控制第一加热块;
第一温度检测元件,其用于分别检测第一加热块的温度和第二加热块的温度;和
第二温度检测元件,其用于分别在基板的纵向方向上的比与第一加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第一加热块的温度、以及在基板的纵向方向上的比与第二加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第二加热块的温度,
其中,用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第一温度检测元件在记录材料输送方向上布置在基板的下游侧,并且用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第二温度检测元件在记录材料输送方向上布置在第一温度检测元件的上游。
根据本发明,能够以更高的精度检测夹持部分处的温度,并且可以进行更好的温度控制。
通过以下参考附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得显而易见。
附图说明
图1是实施例1的成像装置的剖视图;
图2是实施例1的图像加热装置的剖视图;
图3A至3C是实施例1的加热器框图;
图4是用于说明实施例1的效果的图;
图5是实施例1的比较例;
图6A和图6B是用于说明实施例1的效果的图;
图7是实施例1的应用例;
图8A和图8B是实施例1的应用例;
图9是实施例1的应用例;
图10A和10B是实施例2的加热器框图;
图11是实施例2的应用例;和
图12是实施例1的加热器的控制电路图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图给出对本发明的实施例(示例)的描述。然而,可以根据本发明所应用的装置的构造、各种条件等适当地改变在实施例中描述的构成要素的尺寸、材料、形状、它们的相对布置等。因此,在实施例中描述的构成要素的尺寸、材料、形状、它们的相对布置等不意图将本发明的范围限定于以下实施例。
实施例1
(1)成像装置示例
图1是根据实施例1的使用电子照相记录技术的成像装置100的剖视图。作为可应用本发明的成像装置,可以提及使用电子照相系统或静电记录系统的打印机或复印机等。在此,将描述本发明应用于激光打印机的情况。当产生打印信号时,根据图像信息调制的激光由扫描仪单元21发射,并且扫描由充电辊16充电至预定极性的感光构件(感光鼓)19。结果,在感光构件19处形成了静电潜像。调色剂从显影设备(显影辊)17供应至静电潜像,并且在感光构件19上形成与图像信息相对应的调色剂图像。
另一方面,堆叠在供纸盒11上的记录材料(记录纸张)P由拾取辊12逐张地进给,并且由辊13朝阻挡辊14输送。根据感光构件19上的调色剂图像到达由感光构件19和转印辊20形成的转印位置的定时,记录材料P被从阻挡辊14输送至转印位置。在记录材料P通过转印位置的过程中,感光构件19上的调色剂图像被转印到记录材料P上。随后,在作为定影部分(图像加热部分)的定影装置200处利用加热器的热量加热记录材料P,以将调色剂图像热定影到记录材料P上。承载有已定影的调色剂图像的记录材料P通过辊26和27被排出至成像装置100的顶部处的托盘上。
顺便提及,清洁器18清洁残留在感光构件19上的调色剂。成像装置100在装置主体处具有用于驱动定影装置200等的马达30。定影装置200从作为连接至市售AC电源401的控制器件的控制电路400接收电力供应。感光构件19、充电辊16、扫描仪单元21、显影设备17和转印辊20形成用于在记录材料P上形成未定影图像的成像部分。此外,在本实施例中,充电辊16、包括显影设备17的显影单元、感光构件19、和包括鼓清洁器18的清洁单元被作为处理盒15构造成相对于成像装置100的装置主体是拆卸的。此外,扫描仪单元21包括光源22、多面镜23和反射镜24。
此外,以使用单色调色剂的单色激光打印机作为典型示例来描述成像装置,但这不是排他的。成像装置还可以应用于通过中间转印带将至少两种颜色的彩色调色剂转印到记录材料上并在记录材料上形成图像的级联系统的、或其他系统的彩色激光打印机。
(2)定影装置(定影部分)示例
图2是作为本实施例的图像加热装置的定影装置200的示意性剖视图。定影装置200具有作为加热旋转构件(加热构件)的圆筒状膜202、作为热源布置在膜202内侧的加热器300、作为与膜202的外表面接触的加压旋转构件(加压构件)的加压辊208、和金属支架204。加热器300、稍后描述的保持构件201、和金属支架204形成加热器单元211。加压辊208隔着定影膜202与加热器300压力接触,并且在加压辊208与定影膜202之间形成定影夹持部分N。
膜202的基层的材料是诸如聚酰亚胺的耐热树脂、或诸如不锈钢的金属。此外,可以在膜202上设置耐热橡胶等的弹性层。可以在弹性层之上进一步设置氟树脂等的离型层。
加压辊208具有包括诸如铁或铝的材料的芯金属209、以及包括诸如硅橡胶的材料的弹性层210。可以在弹性层之上设置由氟树脂制成的管或涂层所形成的离型层。
加热器300由诸如液晶聚合物的耐热树脂制成的保持构件201保持。保持构件201还具有用于引导膜202的旋转的引导功能。
加压辊208接收来自马达30的驱动力,并且沿箭头方向旋转。膜202随着加压辊208的旋转而旋转。承载有未定影的调色剂图像的记录材料P在定影夹持部分N处被输送并夹持的同时被加热,由此经受定影处理。
加热器300具有稍后描述的由陶瓷制成的基板305、和设置在基板305的一个表面上并通过供电来产生热的加热电阻器(发热器)302a和302b。在基板305的与所述一个表面相反的另一表面、即定影夹持部分N侧处的表面(第一表面)上,设置作为第一温度检测元件的热敏电阻Ta和作为第二温度检测元件的热敏电阻Tb以检测加热器的温度。另外,为了确保膜202的滑动性,设置有由玻璃制成的表面保护层308。第二温度检测元件Tb分别在加热器300的纵向方向上的比与第一加热块HB4相对应的第一温度检测元件Ta更远离记录材料输送基准位置X的位置处检测第一加热块HB4的温度,并且在加热器300的纵向方向上的比与第二加热块HB3相对应的第一温度检测元件Ta更远离记录材料输送基准位置X的位置处检测第二加热块HB3的温度。
在与定影夹持部分N侧的表面相反的表面(第二表面)上,设置有由玻璃制成的表面保护层307,以使加热电阻器绝缘。在第二表面处,电极E4露出。电力供应电触头C4与电极接触,由此使加热电阻器电连接至控制电路400。顺便提及,稍后将给出对加热器300的详细描述。
由金属制成的支架204用于向保持构件201施加未示出的弹簧的压力,并且还具有增强保持构件201和加热器300的作用。
(3)加热器的构造
图3A、3B和3C分别示出了实施例1的加热器300的框图。本实施例的成像装置是中心基准装置,其在记录材料的纵向方向(与输送方向正交的方向)上的中心与输送基准位置X对准的情况下进行输送。图3A是加热器300的纵向中心位置处的剖视图,并且对应于图3B的基准位置X处的截面。图3B示出了加热器300的背面层的平面图,图3C示出了加热器300的滑动面层的平面图。
如图3A所示,加热器300包括基板305、设置在基板305上的背面层1、覆盖背面层1的背面层2、以及设置在基板300上的与背面层1相反的面上的滑动面层1、和覆盖滑动面层1的滑动面层2。加热器300被布置成使得其纵向方向与记录材料P的输送方向正交。加热器300的背面层1设置有第一导体301a和301b、第二导体303、以及用于通过供电在基板305上产生热的发热器302a和302b。第一导体301a和301b沿着加热器300(基板305)的纵向方向布置。第一导体301b相对于第一导体301a布置在记录材料P的输送方向上的上游侧。第二导体303在与加热器300的纵向方向正交的方向(记录材料输送方向)上以沿着加热器300的纵向方向被分割成多个部分(从而在纵向方向上以多个部分对齐)的方式布置在第一导体301a和第一导体301b之间。发热器302a布置在记录材料P的输送方向上的下游侧。发热器302b布置在输送方向上的上游侧。发热器302a和发热器302b分别被设置为多个,并且被布置成沿着加热器300(基板305)的纵向方向对齐(发热器302a-1至302a-7和发热器302b-1至302b-7)。此外,设置电极E4以用于电力供应。此外,在背面层2上,绝缘保护玻璃308覆盖除电极E4以外的区域。
如图3B所示,在加热器300的背面层1中,在与记录材料P的输送方向正交的方向(纵向方向)上,设置有多个单独地产生热的加热块HB。本实施例的加热器300具有总共七个加热块HB1至HB7。即,包括第一导体301、第二导体303、发热器302a和发热器302b的发热部分在加热器300(基板305)的纵向方向上被分成7个加热块HB1至HB7。另外,加热块HB4是第一加热块,加热块HB3是第二加热块。发热器302a在加热器300的纵向方向上被分成为发热器302a-1至302a-7的7个区域。此外,发热器302b在加热器300的纵向方向上被分成为发热器302b-1至302b-7的7个区域。另外,第二导体303与发热器302a、302b的分割位置对准地被分成为导体303-1至303-7的7个区域。背面层1具有电极E(E1至E7、E8-1和E8-2)。电极E1至E7分别设置在导体303-1至303-7的区域中,并且是用于分别经由导体303-1至303-7向加热块HB1至HB7供应电力的电极。电极E8-1和E8-2被设置成在加热器300的纵向端部处连接至导体301,并且是用于经由导体301向加热块HB1至HB7供应电力的电极。表面保护玻璃308以露出电极E1至E7以及作为各个加热块共用的公共电极的电极E8-1和E8-2的方式形成,并且被构造成使得可以从加热器300的背面侧连接未示出的电触头。然后,可以向各个加热块独立地供应电力。这样分成7个加热块可以形成4个纸张通过区域,即区域1至区域4。在本实施例中,进行分类以使得区域1用于A6宽度(105mm)、区域2用于B5宽度(182mm)、区域3用于A4宽度(210mm)、区域4用于信纸宽度(216mm)。顺便提及,自然地可理解的是,纵向分割加热器的加热块的分割数量和分割位置不限于此,而是可以根据成像装置的规格任意地改变。
在加热器300的滑动面层1上(在基板305的与设置发热器的表面相反的表面上),热敏电阻Ta-1至Ta-7以及热敏电阻Tb-2、Tb-3、Tb-41、Tb-42、Tb-5和Tb-6被设定成作为用于检测加热器300的每个加热块的温度的温度检测元件。热敏电阻Ta-1至Ta-7主要用于各个加热块的温度调节控制,因此布置在各个加热块的中心(在基板纵向方向上的中心)处。下面,为表示所有温度控制热敏电阻,将这些热敏电阻称为热敏电阻Ta。热敏电阻Tb-2、Tb-3、Tb-41、Tb-42、Tb-5和Tb-6是端部热敏电阻,用于在宽度比发热区域的宽度小的记录纸张已通过非纸张通过区域(端部)时检测非纸张通过区域(端部)的温度。因此,热敏电阻相对于输送基准位置X布置成更靠近各个加热块的外侧,但位于相对两端处的加热区域较窄的加热块除外。在加热块HB4的相对两端处布置热敏电阻Tb-4作为热敏电阻Tb-41和热敏电阻Tb-42。下面,为代表所有端部热敏电阻,将这些热敏电阻称为Tb。
此外,如图3A和3C所示,用于温度控制的热敏电阻Ta布置在记录材料P的输送方向上的下游侧的位置处。端部热敏电阻Tb布置在记录材料P的输送方向上的上游侧。更具体地,热敏电阻Ta布置在设置于背面层1上且位于下游侧的发热器302a的对置位置(从垂直于基板305表面的方向观察时的重叠位置)处。然而,端部热敏电阻Tb布置在与位于上游侧的发热器302b相对的位置处。稍后将描述关于将热敏电阻布置在夹持部的上游和下游的效果。
热敏电阻Ta-1至Ta-7的一端分别连接至导体ETa-1至ETa-7,以检测热敏电阻的电阻值。另外,热敏电阻Ta-1至Ta-7的另一端共同连接至导体EG9。然而,热敏电阻Tb-2、Tb-3、Tb-41、Tb-42、Tb-5和Tb-6的一端分别连接至导体ETb-2、ETb-3、ETb-41、ETb-42、ETb-5和ETb-6,而另一端共同连接至导体EG10。
加热器300的滑动面层2通过涂覆具有滑动性的玻璃而具有表面保护层308。为了向滑动面层1的各个导体提供电触头,表面保护层308设置在加热器300的两端以外的区域处。
然后,将描述加热器300的各个加热块HB1至HB7的独立控制。通过允许/阻断电流经由与图3B的电极E1至E7接触的电触头C1至C7流向独立地连接至7个加热块的三端双向可控硅开关(图12),来执行加热器300的电力控制。独立的7个三端双向可控硅开关响应于来自成像装置的控制部分400中的CPU的加热器驱动信号而操作(图12),并且可以独立地控制7个加热块HB1至HB7。
对于热敏电阻的温度检测电路,导体EG9和导体EG10连接至地电位。然后,所有热敏电阻Ta-1至Ta-7、Tb-2、Tb-3、Tb-41、Tb-42、Tb-5和Tb-6的电压各自分别被上拉电阻分压(图12)。分压后的电压在CPU处被检测为Tha-1至Tha-7信号以及Thb-2、Thb-3、Thb-41、Thb-42、Thb-5和Thb-6信号,并且根据预先在CPU的内部存储器中设定的信息由电压转化为温度,以进行温度检测。
(4)加热器控制电路的构造
图12是本实施例中的加热器300的控制电路400的电路图。市售的AC电源401连接至成像装置100。通过允许/阻断三端双向可控硅开关411至三端双向可控硅开关417的电流来执行加热器300的电力控制。三端双向可控硅开关411至417响应于来自CPU 420的FUSER1至FUSER7信号而工作。三端双向可控硅开关411至417的驱动电路未示出。
加热器300的控制电路400具有能够通过7个三端双向可控硅开关411至417独立地控制7个加热块HB1至HB7的电路构造。
零交叉检测部分421是用于检测AC电源401的零交叉的电路,并且将ZEROX信号输出至CPU420。ZEROX信号用于检测进行三端双向可控硅开关411至417的相位控制或波数控制的定时,或用于其他目的。
将给出对加热器300的温度检测方法的描述。通过热敏电阻T(Ta-1至Ta-7、Tb-2、Tb-3、Tb-41、Tb-42、Tb-5和Tb-6)执行加热器300的温度检测。在CPU 420处将热敏电阻Ta-1至Ta-7与电阻器451至457之间的分压检测为Tha-1至Tha-7信号,并且在CPU 420处将Tha-1至Tha-7信号转换为温度。类似地,在CPU 420处将热敏电阻Tb-2、Tb-3、Tb-41、Tb-42、Tb-5和Tb-6与电阻462、463、4641、4642、465和466之间的分压检测为Thb-2、Thb-3、Thb-41、Thb-42、Thb-5和Thb-6信号,以及在CPU 420处将Thb-2、Thb-3、Thb-41、Thb-42、Thb-5和Thb-6信号转换为温度。
CPU基于每个加热块的设定温度(控制目标温度)和每个热敏电阻的检测到的温度通过例如PI控制来计算电力供应。此外,将计算出的电力供应转换为相应的相位角(相位控制)、波数(波数控制)等的控制定时。控制定时作为加热器驱动信号发送,并且控制电流向三端双向可控硅开关的流动/阻断。在定影处理期间,控制各个加热块HB1至HB7,使得布置在各个加热块处的用于温度检测的热敏电阻Ta-1至Ta-7的所检测温度保持在其各自的设定温度(控制目标温度)。
当在电源关闭状态期间或在睡眠状态期间加热器300由于故障等而经历过度的温度升高时,继电器430和继电器440用作加热器300的电力阻断器件。
将给出对继电器430和继电器440的电路操作的描述。当RLON信号被置于高状态时,晶体管433被置于ON状态。因此,电流从电源电压Vcc流到继电器430的二次侧线圈,使得继电器430的一次侧触头被置于ON状态。当RLON信号被置于低状态时,晶体管433被置于OFF状态。因此,从电源电压Vcc流向继电器430的二次侧线圈的电流被阻断,使得继电器430的一次侧触头被置于OFF状态。类似地,当RLON信号被置于高状态时,晶体管443被置于ON状态。因此,电流从电源电压Vcc流到继电器440的二次侧线圈,使得继电器440的一次侧触头被置于ON状态。当RLON信号被置于低状态时,晶体管443被置于OFF状态。因此,从电源电压Vcc流向继电器440的二次侧线圈的电流被阻断,使得继电器440的一次侧触头被置于断开状态。顺便提及,电阻器434和电阻器444均是限流电阻器。
然后,将描述使用继电器430和继电器440的安全电路的操作。当由热敏电阻Ta-1至Ta-7检测到的温度中的任何一个超过各自分别设定的规定值时,比较部分431操作锁存器部分432,并且锁存器部分432将RLOFF1信号锁存在低状态下。当RLOFF1信号被置于低状态时,即使CPU 420将RLON信号置于高状态,晶体管433也保持处于OFF状态。因此,继电器430可以被保持在OFF状态(安全状态)。顺便提及,锁存部分432在非锁存状态下将RLOFF1信号设定为断开状态下的输出。
类似地,当由热敏电阻Tb-2、Tb-3、Tb-41、Tb-42、Tb-5和Tb-6检测到的温度中的任何一个超过各自分别设定的规定值时,比较部分441操作锁存器部分442,并且锁存器部分442将RLOFF2信号锁存在低状态。当RLOFF2信号被置于低状态时,即使CPU 420将RLON信号置于高状态,晶体管443也保持在OFF状态。因此,继电器440可以保持在OFF状态(安全状态)。类似地,锁存器部分442在非锁存状态下将RLOFF2信号设定为断开状态下的输出。
(5)本实施例的效果
如前所述,在本实施例中,在记录材料P的输送方向上,温度控制的热敏电阻Ta布置在与下游侧的发热器相对的位置处,端部热敏电阻Tb布置在与上游侧的发热器相对的位置处。图4示出了在加热器300的输送方向上的截面上加热器表面在定影装置加热记录材料时的温度分布。在加热器300的剖视图中,布置在上游侧的端部热敏电阻Tb的位置也用虚线表示。如根据附图显而易见的,在定影装置的旋转操作期间,加热器表面的温度在下游侧高于在上游侧。这是由于以下原因引起的:在旋转操作期间被引入定影夹持部分的记录材料P的温度低,使得在上游侧传递到记录材料P的热量更大。通过夹持部分的记录材料P和膜的温度随着从上游侧向下游侧转移而升高。
这里,将考虑用于控制每个加热块的温度的热敏电阻Ta布置在上游侧的情况(包括热敏电阻Tb的所有热敏电阻均布置在上游侧的情况),以及布置在下游侧的情况(本实施例的布局的情况)。
例如,在从定影装置停止的状态向加热器供应电力,从而快速启动加热器以将其控制到目标温度时,控制电力以防止加热器的温度超过目标温度。换句话说,期望控制加热器的温度,以防止加热器的温度超过目标温度。当温度控制热敏电阻Ta设置在温度更高的下游侧时,容易在防止过热的同时进行控制。然而,当热敏电阻Ta布置在温度更低的上游侧时,不能检测下游侧的温度。当上游侧和下游侧之间的温度差始终恒定时,可以通过预测等来进行控制。然而,待引入至定影夹持部分的记录材料的厚度和温度根据用户的使用模式和环境温度而变化。因此,仅靠上游侧的温度难以预测下游侧的温度。下游侧的加热器温度可能会超出预期而超过加热器的工作极限温度,或者可能向未定影的调色剂供应过多的热能,这可能会导致图像缺陷(例如热透印)的发生。根据以上描述,期望的是将温度控制热敏电阻Ta布置在温度更高的下游侧。
另一方面,还可以考虑这样的布置,使得所有温度控制热敏电阻Ta和端部热敏电阻Tb都布置在下游侧,如图5所示。这导致位于同一地电位的导体EG9电路上的布置。在这种情况下,当在导体EG9中引起诸如断开的故障时,不能检测到诸如发热器的异常温度升高的故障。因此,温度控制热敏电阻Ta和端部热敏电阻Tb应该分别布置在它们各自不同的与地电位连接的导体上。根据以上描述,端部热敏电阻Tb布置在下游位置以外的位置。
在本实施例中,端部热敏电阻Tb布置在加热夹持部的输送方向上的上游侧。接下来将描述更期望这种布置的原因。图6A是示意性地示出了关于加热器300的输送方向上的截面表面压力在夹持部中的分布的视图。夹持部中的表面压力在其中加压辊208的弹性层210的塌陷量大的中心附近具有峰值,并且表面压力随着朝输送方向上的上游侧或下游侧靠近而降低。
图6B示出了热敏电阻部分的构造的放大图。通过用诸如丝网印刷之类的方法在基板305上施加热敏电阻材料、或者通过其他方法通过诸如粘合的方法使热敏电阻元件与基板的顶部紧密接触,来形成热敏电阻。此外,如前所述,热敏电阻被热敏电阻保护玻璃308覆盖。布置有热敏电阻的部分的厚度通常比未布置热敏电阻的部分的厚度大,并且包括形成于其中的微小突出部分,如图6B所示。尽管取决于热敏电阻或保护玻璃308的尺寸,但是形成了几微米至几十微米的突出部分。当这样的突出部分存在于夹持部中的具有高表面压力的部分时,可能在已被加热并定影的图像上产生竖直条纹或光泽不均。如图6A所示,夹持部分的表面压力在夹持部中心附近具有峰值。因此,当热敏电阻的突出部分存在于高表面压力部分中时,竖直条纹或光泽不均趋于明显。然而,在将突出部分布置在夹持部上游或下游侧的表面压力更低的部分中时,压力的影响减小。因此,抑制了图像缺陷。因此,期望的是将热敏电阻布置在表面压力更低的上游位置和下游位置处。然而,当突出部分由于热敏电阻的构造而无关紧要时,或者在加热器构造中不形成突出部分的情况下,端部热敏电阻Tb是否布置在中心附近无关紧要,如图7所示。
实施例1和其他应用示例
在前面的描述中,在记录材料P的输送方向上,温度控制热敏电阻Ta布置在与下游侧的发热器相对的位置处,并且端部热敏电阻Tb布置在与上游侧的发热器相对的位置处。然而,例如,以下构造也是可行的:如图8A所示,相对于与发热器相对的位置,上游和下游热敏电阻部署中的两者或任一者布置在基板的更外侧;或者如图8B所示布置成更靠近基板中心。如图6A和6B所示,当在热敏电阻部分的滑动面处形成突出部分时,在基板外侧的布置允许在表面压力更低的位置处进行布置。因此,易于抑制由于突出部分引起的光泽不均或图像缺陷。
此外,在基板内侧的布置使得能够偏离如结合图4描述的加热器温度的峰值位置。尽管在图4中温度峰值是平缓的,但是根据发热器302的电阻特性或宽度,温度峰值可能变得陡峭。当峰值陡峭时,相对于热敏电阻的位置变化,检测到的温度差增大。因此,向基板内侧的偏移可以实现稳定。
另外,在本实施例中,描述了在上游侧和下游侧具有两个发热器的加热器。例如,即使对于如图9所示的在中心处具有一个发热器的分割式加热器,也将温度控制热敏电阻布置在中心的下游侧,并且将端部热敏电阻布置在温度控制热敏电阻的上游侧。结果,可以获得相同的效果。
实施例2
在实施例1中,温度控制热敏电阻Ta布置在输送方向上的下游侧,并且沿纵向方向以一行布置。同时,端部热敏电阻Tb也布置在输送方向上的上游侧,并且沿纵向方向以一行布置。这是由于以下原因:图4中所示的输送方向上的温度分布沿纵向方向在各个加热块处是基本均匀的,并且因此即使在独立地执行各个加热块的温度控制时,成一行的布置也易于提供纵向方向上均匀的发热分布。然而,根据图像加热装置的构造,温度控制热敏电阻Ta的位置和端部热敏电阻Tb的位置在纵向方向上不必一定要以一行布置。例如,如图10A所示,各个热敏电阻的位置可以被布置为随着加热块朝加热器的纵向方向上的中心靠近而在记录材料输送方向上更接近基板中心侧的位置(在下文中将其称为V形布置)。
这适用于例如如下构造的情况:纵向方向上的定影夹持部宽度在纵向中心部分处较小,并且与中心部分处相比在纵向端部处显著变大,如图10B所示。为了更加稳定记录材料的输送,记录材料的输送能力在纵向端部处比在中心处大,从而可以防止诸如纸张折皱的故障。需要在定影夹持部中布置温度控制热敏电阻Ta和端部热敏电阻Tb,并且精确地检测定影夹持部中的温度。
在具有如上所述的夹持部形状的图像加热装置的情况下,为了可靠地将各个热敏电阻布置在定影夹持部中,期望如图10A所示根据夹持部形状布置热敏电阻。此外,记录材料输送方向上的上游侧和下游侧的温度分布和温度峰值可以在纵向方向上变化。因此,期望根据每个加热块的温度分布将热敏电阻布置在最佳的位置处。在图10A中,下游侧的温度控制热敏电阻Ta和上游侧的端部热敏电阻Tb均以V形布置。然而,也可以采用将上游侧和下游侧的热敏电阻中的任一者以V形布置并且将其他热敏电阻以一行布置的构造。
此外,如图11所示,温度控制热敏电阻Ta或端部热敏电阻Tb可以不如图10A和10B所示以V形构造布置,而是以仅仅纵向最外端处的热敏电阻在输送方向上的位置改变的构造布置。此外,下游侧的温度控制热敏电阻Ta和上游侧的端部热敏电阻Tb的布置不限于图10A、图10B或图11的布置。即使当纵向热分布根据加热器周围的构件、或加热定影装置的夹持部宽度的纵向形状而变化时,也可以自由地调节各个热敏电阻的布置。
尽管已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释,以涵盖所有这些修改以及等同的结构和功能。
Claims (13)
1.一种图像加热装置,包括:
加热器,其具有第一加热块和第二加热块,第一加热块和第二加热块在加热器的纵向方向上对准,并且相对于第二加热块独立地控制第一加热块;
加热旋转构件,其要被加热器加热;
加压旋转构件,在加压旋转构件和加热旋转构件之间形成用于输送记录材料的夹持部分;
第一温度检测元件,其用于分别检测第一加热块的温度和第二加热块的温度;和
第二温度检测元件,其用于分别在加热器的纵向方向上的比与第一加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第一加热块的温度、以及在加热器的纵向方向上的比与第二加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第二加热块的温度,
其中,图像加热装置利用加热器的热量来加热形成在记录材料上的图像,并且
其中,用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第一温度检测元件在记录材料输送方向上布置在加热器的下游侧,并且用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第二温度检测元件在记录材料输送方向上布置在第一温度检测元件的上游。
2.根据权利要求1所述的图像加热装置,
其中,第一温度检测元件在记录材料输送方向上布置在加热器的中心的下游侧,以及
其中,第二温度检测元件在记录材料输送方向上布置在加热器的中心的上游侧。
3.根据权利要求1所述的图像加热装置,其中,
其中,加热器具有基板,基板在其一个表面上具有第一加热块和第二加热块,并且
其中,第一温度检测元件和第二温度检测元件设置在基板的与所述一个表面相反的另一表面上。
4.根据权利要求3所述的图像加热装置,
其中,在沿与基板的表面垂直的方向观察时,与第一加热块相对应的第一温度检测元件和第二温度检测元件设置在与第一加热块重叠的位置处,并且与第二加热块相对应的第一温度检测元件和第二温度检测元件设置在与第二加热块重叠的位置处。
5.根据权利要求3或4所述的图像加热装置,
其中,连接至第一温度检测元件的地电位连接到设置在基板上的第一导体,以及
其中,连接至第二温度检测元件的地电位连接到独立于第一导体设置在基板上的第二导体。
6.根据权利要求1或2所述的图像加热装置,
其中,加热旋转构件是圆筒形的膜,所述膜包括布置在其内侧的加热器,并且膜的外表面与加压旋转构件接触,并且通过将膜夹在加热器和加压旋转构件之间来形成夹持部分。
7.根据权利要求1或2所述的图像加热装置,
其中,第一温度检测元件和第二温度检测元件是热敏电阻,并且设置在加热器上。
8.一种成像装置,包括:
成像部分,其在记录材料上形成图像;和
定影部分,其将形成在记录材料上的图像定影在记录材料上,
其中,定影部分是根据权利要求1或2所述的图像加热装置。
9.一种加热器,用于加热形成在记录材料上的图像,记录材料要由形成于图像加热装置中的加热旋转构件与加压旋转构件之间的夹持部分输送,加热器包括:
基板;
第一加热块和第二加热块,所述第一加热块和第二加热块以沿着基板的纵向方向对准的方式设置在基板上,并且相对于第二加热块独立地控制第一加热块;
第一温度检测元件,其用于分别检测第一加热块的温度和第二加热块的温度;和
第二温度检测元件,其用于分别在基板的纵向方向上的比与第一加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第一加热块的温度、以及在基板的纵向方向上的比与第二加热块相对应的第一温度检测元件更远离记录材料输送基准位置的位置处检测第二加热块的温度,
其中,用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第一温度检测元件在记录材料输送方向上布置在基板的下游侧,并且用于第一加热块和第二加热块中的每一个的第二温度检测元件在记录材料输送方向上布置在第一温度检测元件的上游。
10.根据权利要求9所述的加热器,
其中,第一温度检测元件在记录材料输送方向上布置在基板的中心的下游侧,以及
其中,第二温度检测元件在记录材料输送方向上布置在基板的中心的上游侧。
11.根据权利要求9或10所述的加热器,
其中,在沿与基板的表面垂直的方向观察时,与第一加热块相对应的第一温度检测元件和第二温度检测元件设置在与第一加热块重叠的位置处,并且与第二加热块相对应的第一温度检测元件和第二温度检测元件设置在与第二加热块重叠的位置处。
12.根据权利要求9或10所述的加热器,
其中,连接至第一温度检测元件的地电位连接到设置在基板上的第一导体,以及
其中,连接至第二温度检测元件的地电位连接到独立于第一导体设置在基板上的第二导体。
13.根据权利要求9或10所述的加热器,
其中,第一温度检测元件和第二温度检测元件是热敏电阻,并且设置在加热器上。
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