CN1763651A - 图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种图像形成装置,包括:用于在记录材料上形成图像的图像形成单元;用于在加热压区上部加热该加热压区的加热可旋转元件;用于产生磁通以在加热可旋转元件中感生热量产生的磁通产生单元;用于控制加热可旋转元件的温度的控制单元;用于检测加热可旋转元件预先确定区域温度的温度检测单元;用于根据温度检测单元的输出限制从磁通产生单元指向加热可旋转元件的预先确定区域的磁通的磁通限制单元;以及用于在磁通限制位置和非磁通限制位置之间移动磁通限制单元的移动单元;当温度检测单元的输出指示温度在预先确定温度范围之外时,图像形成操作中断,并且执行移动单元的操作以将磁通限制单元移动到非磁通限制位置以及恢复操作以恢复加热可旋转元件的温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用电子照相或静电图像形成方法等在记录介质上形成图像的图像形成装置。作为这种图像形成装置的实例,复印机、打印机、传真机以及具有前述图像形成装置的两种或多种功能的多功能装置。
背景技术
电子照相复印机等提供有定影装置,用于定影已经转印到记录介质纸张上的不固定墨粉影像(由墨粉形成的图像)。
为了减少这种定影装置的能量消耗(电力消耗),将使用高频波通过电磁感应加热定影装置加热元件的加热单元用作热源的定影装置已经提出(例如,日本公开专利申请59-33787)。
使用基于电磁感应的加热方法的该定影装置(其在下文将简称为基于感应的定影装置)包括由导电金属材料形成的中空定影辊,以及位于定影辊的中空中使得它变得与定影辊同轴的线圈。关于加热定影辊的方法,涡流由使得高频电流通过线圈而产生的高频磁场在定影辊的壁中感生,使得热量(焦耳热)通过该涡流与定影辊自身的表面电阻之间的相互作用直接在定影辊的壁中产生。换句话说,热量直接在定影装置的定影辊自身的壁中产生,因此,定影装置的能量效率高。
定影装置例如上述一种是有问题的,在于当图像使用其尺寸小于定影装置可用的记录介质最大纸张尺寸的记录介质纸张而形成时,其定影辊的纵向端部,也就是在定影辊的纵向(记录介质纸张的宽度方向)上位于记录介质纸张路径外部的定影辊的部分,随着图像形成操作继续温度过度地升高,并且定影辊温度的该过度升高有时使得定影辊热损坏。
日本公开专利申请2003-123957公开一种设计以解决该问题的定影装置。为了防止其定影辊温度过度升高,该定影装置提供有磁通挡板,其可移动到其线圈与定影辊之间的间隙中特定位置之一,以便阻挡从线圈指向定影辊的磁通的部分。
但是,甚至提供有磁通挡板的定影装置例如上述一种是有问题的,在于当复印使用其尺寸小于图像形成装置(定影装置)可用的记录介质最大纸张的记录介质纸张而进行时,记录介质路径外部的定影辊的部分温度过度地升高或降低。
上述问题似乎因这种误差而发生,即尽管用于移动磁通挡板的信号已经从控制装置发送到驱动磁通挡板的机构的事实,磁通挡板根本没有移动,或者还没有移动到适当的位置。而且,可能猜想,用于检测记录介质路径外部定影辊部分的温度级别的接触式热敏电阻与定影辊之间的接触状态已经恶化。也可能猜想,上述问题将因这种误差而发生,即过厚或过薄的记录介质纸张(热容量太高或太低的记录介质纸张),也就是,太厚或太薄以至于不能满足图像形成装置关于装置可用记录介质厚度的规范的记录介质纸张用作记录介质。
当如上所述定影辊跨越在记录介质路径外部其纵向部分温度过度升高或降低时,可以请求服务人员处理该问题。但是,只要过度温度升高或降低一发生,正在进行的图像形成操作就被中断,可能不一定请求服务人员,虽然它取决于该温度异常的一个或多个原因。当然,可能猜想,移动磁通挡板的过程碰巧因某种原因而临时中断,并且过程将马上继续。
因此,定影辊跨越在记录介质路径外部其纵向部分温度一变得异常就停止正在进行的图像形成操作不是一个好主意。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种图像形成装置,其能够从其可旋转加热元件的温度跨越其预先确定部分临时落在预置温度范围之外的问题自动地恢复。
根据本发明一个方面,提供一种图像形成装置,包括用于在记录材料上形成图像的图像形成单元;用于在加热压区上部加热该加热压区的加热可旋转元件;用于产生磁通以在所述加热可旋转元件中感生热量产生的磁通产生单元;用于控制所述加热可旋转元件的温度的控制单元;用于检测所述加热可旋转元件预先确定区域温度的温度检测单元;用于根据所述温度检测单元的输出限制从所述磁通产生单元指向所述加热可旋转元件的预先确定区域的磁通的磁通限制单元;以及用于在磁通限制位置和非磁通限制位置之间移动所述磁通限制单元的移动单元,其中当所述温度检测单元的输出指示温度在预先确定温度范围之外时,图像形成操作中断,并且执行所述移动单元的操作以将所述磁通限制单元移动到非磁通限制位置以及恢复操作以恢复所述加热可旋转元件的温度。
本发明的这些和其他目的、特征和优点将从下面结合附随附图而进行的本发明优选实施方案的考虑中变得更明白。
附图说明
图1是本发明优选实施方案中图像形成装置的示意截面图,显示其总体结构。
图2是本发明优选实施方案中定影装置的示意截面图。
图3是显示作为磁场阻挡元件的磁通挡板与作为温度检测单元的温度传感器之间位置关系的示意图,本发明第一实施方案中的定影装置提供有它们。
图4是显示当其尺寸小于图像形成装置(定影装置)可用的记录介质最大纸张尺寸的记录介质纸张传送通过定影装置时发生的定影辊温度变化的曲线图。
图5是显示当其尺寸小于图像形成装置(定影装置)可用的记录介质最大纸张尺寸的记录介质纸张传送通过定影装置时发生的定影辊温度变化的曲线图。
图6A~6C是显示在第一和第二实施方案中用于控制定影装置(图像形成装置)的操作序列步骤的流程图。
具体实施方式
在下文,本发明的优选实施方案将参考附加附图详细描述。在本发明下面的实施方案中,结构部件的尺寸、材料和形状,以及它们之间的位置关系不打算限制本发明的范围,除非特别注意。
[第一实施方案]
首先,将参考图1-4和6A~6C描述在本发明第一实施方案中的定影装置以及装备有定影装置的图像形成装置。
<定影装置和图像形成装置的结构>
首先,参考图1-3,该实施方案中的定影装置,以及装备有定影装置的图像形成装置将关于它们的结构而描述。图1是本发明的该实施方案中装备有定影装置的图像形成装置的示意截面图,显示其总体结构。图2是本发明的该实施方案中定影装置的示意截面图。图3是显示作为磁场阻挡元件的磁场挡板与作为温度检测单元的温度传感器之间位置关系的示意图,本发明的该实施方案中的定影装置提供有它们。
参考图1,本发明的该实施方案中的图像形成装置提供有原件读取装置101,其具有读取安装在原件放置台板上的原件图像的功能。该原件读取装置101使用从用于照明和扫描原件的光学系统(未显示)投射的光束扫描原件放置台板上的原件,该光学系统由光源组成并且位于图像形成装置的主组件中,并且使用光学传感器(未显示)例如CCD行传感器等读取由原件反射的光;它将由原件反射的光(光学信号)转换成电信号。
由参考符号102标明的是区域标记装置(数字化仪),其标记待读取的原件区域,并且输出信号。由参考符号103标明的是打印机控制器,其根据从个人计算机等(未显示)输入的图像形成数据来输出打印信号。由参考符号104标明的是图像输出装置,其响应从原件读取装置101通过数字化仪102和打印机控制器103输入到那里的信号形成图像。该图像输出装置104提供有图像形成单元,例如图像写入装置105,显影装置107,和转印装置108,以及利用基于电磁感应的加热方法的一种的定影装置120。
由参考符号12标明的是控制单元(CPU),其响应从原件读取装置101和数字化仪102接收的信号而处理信号以发送命令到图像形成装置的各个部分,并且执行各种控制功能。由参考符号105标明的是包括激光器的图像写入装置,例如,其响应CPU 12根据图像形成数据产生的信号,将静电潜像写到(形成)感光鼓106上。它是利用例如激光器的图像写入装置。在感光鼓106的外围表面上形成之后,静电潜像由显影装置107可视化为由墨粉形成的图像(墨粉影像)。然后,墨粉影像(不固定图像)由转印装置108转印到从纸张供给/传送单元(未显示)输送的记录介质纸张P上。
在不固定墨粉影像转印到纸张P上之后,纸张P传送到定影装置120,其中纸张P(在由图1中箭头标记b指示的方向上)发送到作为可旋转加热元件的定影辊4与作为可旋转压力施加元件的压辊2之间的压区(nip)N中。然后,纸张P传送通过压区N,同时经受来自加热的定影辊4的热量和来自压辊2的压力。
结果,不固定墨粉影像定影到纸张P的表面;固定的墨粉影像形成在纸张P的表面上。
在传送通过压区N之后,纸张P由其压区与定影辊4外围表面接触的分离爪16从定影辊4剥离,然后在图1的向左方向上传送。此后,纸张P进一步传送,并且由一对未显示的纸张排出辊排出到输送盘上。
接下来,定影装置120将更详细地描述。该实施方案中的定影装置120是通过在纸张P传送时热焊接墨粉颗粒7到纸张P的表面将不固定墨粉影像定影到纸张P上的装置,其中不固定图像由墨粉颗粒7形成在纸张P上。
定影装置120提供有产生高频磁场的线圈组件10。线圈组件10提供有作为磁通产生单元的激发线圈6。定影装置120也提供有由线圈组件10电磁加热的定影辊4。定影辊4可旋转地放置,使得它可以在以预先确定方向传送纸张P的方向上旋转。此外,定影装置120提供有压辊2,其保持压在定影辊4上使得纸张P可以在定影辊4和压辊2之间传送。
定影辊4可旋转地放置,使得它可以在由图4中箭头标记a指示的方向上旋转。它由驱动电路部分使用未显示的电机等旋转地驱动。关于压辊2,它由定影辊4的旋转而旋转。附图中由参考符号13标明的是响应从CPU 12发送的信号,为线圈组件10提供驱动线圈组件10的高频电流的电源。
上述定影辊4是中空圆筒的形式,并且提供有由导电金属材料例如铁、镍、SUS 430等形成的导电层。定影辊4的表面层是通过在定影辊4的金属层的外围表面上涂敷氟化树脂等形成的耐热墨粉释放层。定影辊4的金属层的厚度是0.1mm-1.5mm的范围内。
在定影辊4的中空中,用于产生高频磁场的线圈组件10被布置以通过在金属层中感生电流(涡流)而在定影辊4的金属层中产生热量(焦耳热)。线圈组件10由撑条5固定,使得预置量的间隙维持在定影辊4和激发线圈6之间。撑条5刚性地连接到定影单元的未显示框架,并且被构造使得它不旋转。它由电绝缘材料形成。
线圈组件10包括由磁性材料形成的核心9,以及具有核心9插入其中的孔的线轴17。用于通过在定影辊4的壁中感生电流而在定影辊4的壁中产生热量的激发线圈6由多股铜线形成并且缠绕该线轴17。
在该实施方案中,其频率在20kHz-100kHz范围内的高频电流作为感应电流提供到激发线圈6。该实施方案中激发线圈6由其形成的多股铜线是绞合线的形式。作为铜线包皮的材料,高耐热材料的使用是期望的。在该实施方案中,聚酰亚胺用作铜线的包皮材料,因此线圈6承受的最高温度级别是230℃。作为核心9的材料,磁导率高且内耗低的材料是适当的,例如,铁氧体,坡莫合金,铝硅铁粉等。线轴17用作在核心9和激发线圈6之间绝缘的部分。线圈组件10刚性地连接到上述撑条5,使得它不从定影辊4暴露。撑条5与线轴17分别形成。
撑条5,分离爪16,和线轴17由耐热且电绝缘的工程塑料形成。
压辊2包括作为压辊2的轴的核心18,以及围绕核心18的外围表面、由硅橡胶等形成的墨粉释放耐热橡胶层19。
定影装置120提供有作为检测定影辊4纵向中心部分的温度级别的温度检测单元的中心温度检测装置20,该部分保持在记录介质路径内而不管记录介质尺寸。中心温度检测装置20与定影辊4外围表面接触而布置,用预先确定量的压力的施加而压在定影辊的外围表面上。它被定位使得它与激发线圈6相对,定影辊4的壁存在于中心温度检测装置20和激发线圈6之间。它由热敏电阻等构成。定影辊4的纵向中心部分的表面温度由热敏电阻检测,并且指示由热敏电阻检测的表面温度级别的信号发送到作为控制单元的CPU 12,其控制提供到激发线圈6的电力的量,使得定影辊4的温度达到并且保持在预置目标温度级别。
在定影辊4上面,作为防止定影辊4的温度异常升高的安全机构的恒温器21被布置。恒温器21保持与定影辊4的外围表面接触。当定影辊4的温度达到预置温度级别时,恒温器21打开,机械地中断电力到激发线圈6的供给,使得定影辊4的温度防止升高到预置温度级别之上。在该实施方案中,记录介质纸张传送通过图像形成装置,使得在与记录介质传送方向垂直的方向上,记录介质纸张的中心与图像形成装置内各种设备的中心重合。换句话说,当记录介质纸张传送通过定影装置时,在与记录介质传送方向垂直的方向上,记录介质纸张的中心与定影辊4的纵向中心重合,而不管记录介质纸张的尺寸。顺便提及,可以传送通过该实施方案中的图像形成装置(定影装置)、在与记录介质传送方向垂直的方向上(其在下文简称为宽度尺寸)最大尺寸记录介质纸张是尺寸A4的记录介质纸张(假设尺寸A4的纸张被传送使得它的长边变得垂直于记录介质传送方向)。
此外,该实施方案中的定影装置120提供有作为磁通控制单元的磁通挡板301(其在下文简称为挡板),其移入或移出激发线圈6与定影辊4的可加热部分之间的间隙,以便部分地阻挡由激发线圈6产生的磁通,也就是为了阻挡位置对应于定影辊4特定部分的磁通的部分,以控制特定部分的温度。换句话说,挡板301被提供,以控制在定影辊4的预先确定部分中产生的热量。更具体地说,定影装置120被构造,使得挡板301可以在它不阻挡磁场的位置(图2中301A)与它部分地阻挡磁场的位置(图2中301B)之间旋转地移动。挡板301的移动由挡板移动检测传感器22来监控。
参考图3,关于挡板301的形状,挡板301被成形使得它的宽度从中心部分朝向纵向端部逐步地增加,中心部分最窄。
因此,通过控制挡板301从位置301A旋转的角度,改变磁通从激发线圈6朝向定影辊4跨越的范围是可能的。换句话说,当由图3中参考符号S1标明的定影辊4的部分是定影辊4的待加热部分时,磁通被阻挡的范围可以减小,使得相对窄的定影辊4最朝外纵向端部由挡板301从磁通屏蔽,而当由图3中参考符号S2标明的定影辊4的部分是定影辊4的待加热部分时,定影辊4可以跨越纵向端部相对宽地从磁通屏蔽。
更具体地说,当多张小宽度(尺寸)的记录介质连续传送通过定影装置120时,挡板301旋转地移动到它跨越纵向端部相对宽地从磁通屏蔽定影辊4的位置中(其对应于图3中的S2),而当多张中等宽度(尺寸)的记录介质连续传送时,挡板301旋转地移动到挡板301跨越纵向端部相对窄地从磁通屏蔽定影辊4的位置中(其对应于图3中的S1)。此外,当多张最大宽度(尺寸)的记录介质连续传送时,挡板301保持在原位,也就是挡板301不阻挡磁通的位置。
再次参考图3,除了被布置使得它保持与定影辊4的纵向中心接触的上述中心温度检测装置20之外,定影装置120提供有作为温度检测元件的第一和第二热敏电阻401和402,其被放置与定影辊4的外围表面接触以检测定影辊4的温度。顺便提及,这些热敏电阻可以是非接触型;它们可以放置在定影辊4的外围表面附近,而它们与定影辊4的外围表面之间没有接触。
中心温度检测装置20检测定影辊4的纵向(中心)部分,也就是绝不会由挡板301从磁通屏蔽的定影辊4的部分的表面温度级别。关于第一和第二热敏电阻401和402,第一热敏电阻401被定位以检测当复印使用小尺寸记录介质纸张进行时将位于记录介质路径外部且记录介质路径附近的定影辊4的部分的表面温度级别,并且第二热敏电阻402被定位以检测当复印使用中等尺寸记录介质纸张进行时将位于记录介质路径外部的定影辊4的部分。
定影装置120被构造使得挡板301由挡板驱动单元14的驱动由CPU 12响应中心温度检测装置20,以及第一和第二热敏电阻401和402对定影辊4温度的检测结果来控制。在该实施方案中,挡板驱动单元14提供有电机和齿轮系,其用于以沿着定影辊4内表面的方式旋转地移动挡板301。挡板驱动单元14的结构是可选的;已知结构的一种可以采用代替上述一种。
<定影装置的操作>
接下来,将参考附加附图,特别是图2,4和6A~6C,描述该实施方案中定影装置的操作。图4显示当复印使用多张小尺寸记录介质连续执行时发生的定影辊4温度的变化。图6A~6C是显示定影装置(图像形成装置)的操作序列流程的流程图。
如上所述,定影辊4的纵向中心部分的温度级别由中心温度检测装置20检测,并且定影辊4的温度根据装置20检测的温度级别来控制。
定影辊4的纵向中心部分的温度级别由中心温度检测装置20来检测,并且定影装置由CPU 12响应装置20检测的温度级别来控制。关于定影辊4的纵向端部(位于小尺寸记录介质纸张的路径外部的定影辊的部分)的温度级别,它由位于定影辊4的纵向端部的一个处的热敏电阻检测。当小尺寸记录介质纸张连续传送通过定影装置时,定影装置由CPU 12响应位于定影辊4纵向端部的一个处的该热敏电阻检测的温度级别如下控制。也就是,定影辊4的预先确定部分的温度通过移动挡板301到它阻挡指向定影辊4预先确定部分的磁通的部分的磁通阻挡位置与它不阻挡磁通的位置之间的特定位置,使得定影辊4的预先确定部分的温度保持在预置范围内来控制。
更具体地说,线圈6可以承受的最高温度级别是230℃,并且在其之下低温偏移发生的温度级别是140℃。因此,CPU 12控制定影装置,使得定影辊4的总体加热范围的温度保持在该范围(140℃-230℃)内。
在该实施方案中,如果由第二热敏电阻402检测的温度级别超过220℃,CPU 12使用挡板驱动单元14移动挡板301到对于小尺寸记录纸张的磁通阻挡位置。如果由第二热敏电阻402检测的温度级别落在170℃以下,CPU 12使用挡板驱动单元14移动挡板301到原位,也就是挡板301不阻挡磁通的位置。
接下来,将参考图6A~6C中的流程图描述定影装置(图像形成装置)的操作序列。
<挡板操作序列(挡板的正常位置)>
首先,当图像形成起始信号输入时,CPU 12使用挡板移动检测传感器22监控挡板301的操作是否正常(步骤S100)。换句话说,它检测挡板301的位置。
如果CPU 12确定挡板301(挡板驱动单元)的位置正常,它确定由所有温度检测装置(温度传感器)检测的温度级别是否处于预置范围(第一参考温度范围(在该实施方案中是140℃-230℃))中(步骤S101)。
顺便提及,由所有温度传感器检测的温度级别意思是由中心温度检测装置20,以及第一和第二热敏电阻401和402检测的温度级别(这遍及该说明书而成立)。第一参考温度范围的下限和上限值是可选的;换句话说,它们可以根据装置的规范等设置,或者可以设置为特定值。此外,它们可以被设置,使得它们根据环境条件等而改变。在该实施方案中,第一参考温度范围的下限和上限值根据挡板301的操作是否正常来改变(更具体地说,当正常时,下限和上限值设置为140℃和230℃,而当异常时,设置为140℃和220℃)。
如果在步骤S101中确定由所有温度传感器检测的温度级别在第一参考温度范围内,CPU 12允许定影装置(图像形成装置)执行定影操作(图像形成操作)(步骤S102)。也就是,它将定影装置和图像形成装置置于备用状态,或者使得定影装置和图像形成装置分别执行定影操作和图像形成操作。
<挡板操作序列(当挡板处于异常位置时)>
另一方面,如果在步骤100中CPU确定挡板301的操作异常,它输出指示挡板301的操作中异常存在的信号,并且将挡板301移动到挡板301不阻挡在激发线圈6与定影辊4的内表面之间形成的磁场的位置中(步骤S103)。
此外,也用作信息散布单元的CPU 12通知用户异常的存在。关于通知用户定影装置(图像形成装置)情况的方法,消息显示在液晶显示部分上。顺便提及,通知用户装置情况的方法可以是警告灯或声音,代替显示警告消息在液晶显示器上。
此后,CPU 12确定由所有温度传感器检测的温度级别是否在第一参考温度范围(140℃-220℃)内(步骤S104)。如果在步骤S104中确定温度级别在第一参考温度范围内,CPU 12允许定影装置(图像形成装置)执行定影操作(图像形成操作)(步骤S105)。
在这种情况下,但是,不可以期望如果多张小尺寸记录介质,例如尺寸A4R,连续地传送,挡板301防止记录介质路径外部的定影辊4的部分(纵向端部)温度升高。
因此,CPU 12监控由温度传感器检测的温度级别中至少一个是否落在第一参考温度范围(140℃-220℃)外部(步骤S106)。如果,由温度传感器检测的温度级别中即使一个落在第一参考温度范围外部,例如,如果记录介质路径外部的定影辊4的部分的温度超过第一参考温度范围的最高值,CPU 12确定由温度传感器的一个检测的、已经超过第一参考温度范围最高值的温度级别是否在定影装置(线圈6)可以承受的最高温度级别(其在该步骤中是230℃)之上(步骤S107)。关于当定影装置处于正常条件时挡板301移动到磁通阻挡位置中的温度级别,它设置为220℃。如果在步骤S104中CPU确定由温度传感器检测的温度级别中至少一个高于第一参考温度范围,它确定超过第一参考温度范围的检测的温度级别是否超过在其之上定影装置(线圈6)将损坏的温度极限(步骤S107)。
如果在步骤S107中CPU 12确定由温度传感器的一个检测并且超过第一参考温度范围的温度级别在定影装置(线圈6)的上述上限之下,它临时中断正在进行的图像形成工作(定影操作)以使得由所有温度传感器检测的温度级别落在200℃以下(步骤S108)。
在图像形成工作的临时中断期间,CPU 12控制提供到激发线圈6的电力的量,使得由中心温度检测装置20检测的温度级别变成190℃。
此后,CPU 12确定由所有温度传感器检测的温度级别是否处于预先确定温度范围内(步骤S109)。更具体地说,CPU 12确定由温度传感器检测的温度级别是否落在200℃以下,在正在进行的图像形成工作的临时中断的长度超过预置值之前。
如果由所有温度传感器检测的温度级别落在200℃以下,CPU 12重新启动中断的图像形成工作(步骤S105)。
另一方面,如果在步骤S107中CPU 12确定由温度传感器检测的温度级别的一个或多个保持在230℃,其是考虑线圈耐热而预置的上限温度以上长达预先确定时间长度,CPU发出指示异常存在的信号,并且临时中断正在进行的图像形成工作(图像定影),从而阻止图像形成工作(图像定影)继续(步骤S110)。
如果在步骤S109中CPU 12确定由所有温度传感器检测的温度级别没有落到200℃,即使在为临时中断预置的时间长度过去之后,它也输出指示异常存在的信号,并且临时中断正在进行的图像形成工作(图像定影),从而阻止图像形成工作(图像定影)继续(步骤S110)。
此外,如果在步骤S104或S106中CPU确定由温度传感器检测的温度级别中即使一个已经落在140℃以下,其是第一参考温度范围的最低值,它立即输出指示异常存在的信号,并且临时中断正在进行的图像形成工作(图像定影),从而阻止图像形成工作(图像定影)继续(步骤S111)。在这种情况下,可能猜想,因为定影装置有问题,挡板301出乎意料地卡在它部分地阻挡磁场的位置中。
图4显示当多个复印使用多张小尺寸(A4R)记录介质形成时发生的定影辊4纵向中心和端部的温度变化,实线表示定影辊4纵向中心部分的温度级别(由中心温度检测装置20检测的温度级别)的变化,而虚线表示定影辊4纵向端部的温度级别(由第二热敏电阻402检测的温度级别)的变化。
<恢复模式>
接下来,将参考图5和6A~6C描述根据本发明的恢复模式。这里,恢复模式意味着当定影辊4的温度落在预置温度范围之外装置开始操作的控制模式(其有时可以称作恢复序列或恢复操作)。它中断正在进行的图像形成操作,并且控制定影装置使得定影辊4的温度落回到预置适当温度范围内。
图5是显示当多张小尺寸记录介质连续传送通过该实施方案中的定影装置时发生的定影辊4温度变化的曲线图。图6A~6C是显示该实施方案中恢复模式中定影装置操作序列流程的流程图。
在该实施方案中,第二参考温度范围被设置,其包括在第一参考温度范围中。第二参考温度范围的下限和上限值是可选的;它们可以根据装置的规范等设置。它们可以设置为固定值,或者可以设置为响应环境条件等变化的值。
同样在该实施方案中,如果由第一和第二热敏电阻401和402中至少一个检测的温度级别落在第二参考温度范围之外,该图像形成装置的操作模式切换到恢复模式,在预先确定的条件下,而不管挡板301的位置。换句话说,装置的操作模式切换到对应于图5中倾斜虚线的操作模式(恢复模式),并且装置以该模式操作。
当图像形成装置(定影装置)处于恢复模式中时,下面的操作序列执行。也就是,当由第一和第二热敏电阻401和402中至少一个检测的温度级别落在第二参考温度范围之外时,正在进行的图像形成操作被中断,并且使挡板301缩回到挡板301不阻挡磁场的位置的驱动操作被执行。然后,使定影辊的温度恢复回到正常范围的下面过程被执行。也就是,图像形成装置保持在备用状态,直到由所有温度传感器检测的定影辊4的表面温度级别落回到预先确定的温度范围内,同时控制提供到感应线圈6的电力的量,使得由中心温度检测装置20检测的温度级别将落回到最佳温度范围内。这是该实施方案中的恢复操作。
当例如线圈组件10与定影辊4之间的间隙因可归因于记录介质路径外部温度升高的线圈组件10和/或定影辊4的热膨胀或变形而已经变得不够挡板301的充分移动时,恢复模式被执行。在这种情况下,通过将装置的操作模式切换到该恢复模式,记录介质路径外部的温度升高足够减小以使得挡板301能够以正常方式移动是期望的。
同样在该实施方案中,出于下面的原因,恢复序列被设计使得当重新启动所述已经中断的图像形成(定影)工作时,在中断工作重新启动之前,挡板301缩回到原位,也就是挡板301不阻挡磁通的位置。
也就是,如果执行控制以根据在恢复模式启动之前即刻检测的定影辊4纵向端部的温度级别设置挡板301的位置,中断的图像形成(定影)工作将重新启动而挡板301保持在磁通阻挡位置中是可能的。在这种情况下,定影辊4的纵向端部保持由挡板301屏蔽磁通。因此,如果恰好使用相对长的尺寸A4或A3的记录介质纸张的中断的图像形成工作重新启动,而图像形成装置处于这种情况下,定影辊4的纵向端部温度快速降低,导致不充分的图像定影;低温偏移发生,当记录介质纸张的后端部分在记录介质传送方向上传送通过定影装置时。
因此,该实施方案中定影装置(图像形成装置)由CPU 12控制,使得装置执行下面的操作序列。
当多张小尺寸例如尺寸A4的记录介质连续传送通过定影装置时,记录介质路径外部定影辊4的部分温度过度升高。通常,当记录介质路径外部定影辊4的部分温度过度升高时,挡板301将移动到磁通阻挡位置中。但是,如果正在进行的图像形成(定影)工作被中断,挡板301移动到它不阻挡磁通的位置,即使记录介质路径外部定影辊的部分的温度处于挡板301将移动到磁通阻挡位置中的级别。
然后,当图像形成装置被允许开始图像形成工作时,工作重新启动,而挡板301保持在非阻挡位置中。已经使用多张小尺寸记录介质的中断工作将在中断之后重新开始是可能的。同样在这种情况下,中断的工作重新开始,而挡板301保持在非阻挡位置中。因此,当记录介质路径外部定影辊的部分随着图像形成工作的进行而温度变得过度时,驱动挡板301的操作重新启动。
接下来,将参考图6A~6C中的流程图描述该实施方案中定影装置(图像形成装置)的操作序列。
在该实施方案中,在确定挡板301操作正常(步骤S100)之后,CPU 12确定由所有温度传感器检测的温度级别是否处于第二参考温度范围内(步骤S101)。即使由温度传感器检测的温度级别中仅一个已经升高到第二参考温度范围之上的级别,CPU 12确定已经超过第二参考温度范围的一个是否高于上限(其在该实施方案中是230℃)(步骤S211)。如果它不高于上限,CPU 12将装置的操作模式切换到恢复模式(它使得装置执行恢复模式)(步骤S212)。此外,如果在步骤S101中确定由温度传感器检测的温度级别中即使一个低于第二参考温度范围,CPU 12也将装置的操作模式切换到恢复模式(它使得装置执行恢复模式)(步骤S208)。
由温度传感器检测的温度级别一旦因上述恢复操作的执行而落回到第二参考温度范围内,CPU 12就允许定影装置(图像形成装置)执行图像定影(形成)操作(步骤S213,S214,S209,和S210)。换句话说,CPU将定影装置和图像形成装置置于备用状态,或者使得它们分别执行图像定影操作和图像形成操作。
但是,如果由温度传感器检测的温度级别即使在预置长度时间过去之后还没有落回到第二参考温度范围内,CPU输出指示异常存在的信号,并且中断图像形成(定影)操作,阻止图像形成装置继续图像形成(定影)操作(步骤S112和S116)。
如果由第一或第二热敏电阻401或402检测的温度级别落在预置温度范围之外,与上述一种类似的控制开始,甚至在图像形成操作期间。
也就是,当在步骤S113中确定上述温度级别中至少一个已经超过第二参考温度范围,CPU 12确定超过第二参考温度范围的温度级别是否在上限(其在该实施方案中为230℃)之上(步骤S204)。当温度级别不高于上限时,CPU 12将装置的操作模式切换到恢复模式,并且使得装置以恢复模式操作(步骤S205)。当在步骤S113中确定上述温度级别中至少一个低于第二参考温度范围,CPU 12也将装置的操作模式切换到恢复模式,并且使得装置以恢复模式操作(步骤S201)。
由温度传感器检测的温度级别一旦因上述恢复操作的执行而落回到第二参考温度范围内,CPU 12就允许定影装置(图像形成装置)执行图像定影(形成)操作(步骤S206,S207,S202和S203)。换句话说,CPU将定影装置和图像形成装置置于备用状态,或者使得它们分别执行图像定影操作和图像形成操作。
但是,如果由温度传感器检测的温度级别即使在预置长度时间过去之后还没有落回到第二参考温度范围内,CPU输出指示异常存在的信号,并且中断图像形成(定影)操作,阻止图像形成装置继续图像形成(定影)操作(步骤S114和S115)。
图5是显示当多张小尺寸记录介质连续传送通过定影装置时发生的定影辊4纵向中心和端部温度变化的曲线图。在该曲线图中,实线表示定影辊4纵向中心部分的温度级别(由中心温度检测装置20检测的温度级别)的变化,而虚线表示定影辊4的纵向端部的温度级别(由第二热敏电阻402检测的温度级别)的变化。
在该实施方案中,线圈6可以承受的最高温度级别是230℃,并且在其之下低温偏移发生的温度级别是140℃。因此,CPU 12控制定影装置,使得定影辊4的总体加热范围的温度落在该范围(140℃-230℃)内。在该实施方案中,如果由第二热敏电阻402检测的温度级别超过220℃,CPU 12使用挡板驱动单元14移动挡板301到磁通阻挡位置中,其中挡板301跨越位置对应于定影辊4纵向端部的部分,阻挡在激发线圈6与定影辊4的内表面之间形成的磁场。如果由第二热敏电阻402检测的温度级别落在170℃以下,CPU 12使用挡板驱动单元14移动挡板301到原位,也就是挡板301不阻挡激发线圈6与定影辊4的内表面之间形成的磁通的位置。
同样在该实施方案中,如果定影辊4的情况在温度方面没有改善,也就是由温度传感器检测的温度级别即使在预置长度时间过去之后仍然保持最低220℃,或最高170℃,CPU中断图像形成(定影)操作,并且使得图像形成装置(定影装置)开始恢复操作。
如果由温度传感器检测的温度级别即使在恢复操作执行预置长度的时间,例如30秒之后还没有落回到第二参考温度范围内,CPU 12输出指示异常存在的信号,并且中断图像形成(定影)操作,从而阻止图像形成(定影)装置继续图像形成操作。
顺便提及,图像形成(定影)装置的恢复操作不需要局限于上述该实施方案中一种。换句话说,恢复操作所需的是,即使定影辊的温度落在预置温度范围之外,图像形成操作不立即中断,并且图像形成(定影)装置被操作,使得定影辊的温度落回到预置范围内。
此外,在恢复操作期间,如果定影辊的温度不落回到预置范围内,尽管在图像形成操作中断之后预置长度时间过去,挡板驱动单元可以被操作,使得挡板将移动两次或多次到非阻挡位置。
如上所述,根据本发明,在加热性能方面改进定影装置(图像形成装置),同样在可用性以及图像由图像形成装置形成的质量水平方面改进图像形成装置是可能的。
虽然本发明已经参考这里公开的结构来描述,它并不局限于陈述的细节,并且本申请打算覆盖例如在下面权利要求的改进或范围的目的内可能出现的修改或改变。
Claims (7)
1.一种图像形成装置,包括:
图像形成单元,用于在记录材料上形成图像;
加热可旋转元件,用于在加热压区上部加热该加热压区;
磁通产生单元,用于产生磁通以在所述加热可旋转元件中感生热量产生;
控制单元,用于控制所述加热可旋转元件的温度;
温度检测单元,用于检测所述加热可旋转元件预先确定区域温度;
磁通限制单元,用于根据所述温度检测单元的输出限制从所述磁通产生单元指向所述加热可旋转元件的预先确定区域的磁通;以及
移动单元,用于在磁通限制位置和非磁通限制位置之间移动所述磁通限制单元,
其中当所述温度检测单元的输出指示温度在预先确定温度范围之外时,图像形成操作中断,并且执行所述移动单元的操作以将所述磁通限制单元移动到非磁通限制位置以及恢复操作以恢复所述加热可旋转元件的温度。
2.根据权利要求1的装置,其中所述加热可旋转元件的温度恢复操作被执行,同时保持所述磁通限制单元处于非磁通限制位置,而不管中断的图像形成操作的特性。
3.根据权利要求1的装置,其中图像形成操作继续,同时保持所述磁通限制单元处于非磁通限制位置。
4.根据权利要求1的装置,其中当从图像形成操作的中断之后预先确定时间过去时所述温度检测单元的输出指示温度处于预先确定温度范围内时,图像形成操作被禁止。
5.根据权利要求1的装置,还包括温度检测元件,用于检测横向位于预先确定区域内的所述加热可旋转元件的区域的温度,并且所述加热可旋转元件的温度恢复操作通过根据所述温度检测元件的输出控制到所述磁通产生单元的电源来执行。
6.根据权利要求1的装置,还包括通知单元,用于当所述温度检测元件的输出指示温度位于预先确定温度范围之外时,通知异常。
7.根据权利要求6的装置,其中所述通知单元具有用于通知异常的显示部分。
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