CN104914698A - 图像加热装置 - Google Patents
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Abstract
一种图像加热装置,包括:第一辊和第二辊;外部加热单元,其包括加热带,用于朝向第一辊推压加热带的第一外部加热单元和第二支撑辊,用于推压第一支撑辊远离第二支撑辊的推压部件,用于第一支撑辊和第二支撑辊并且用于允许第一支撑辊相对于第二支撑辊运动的保持器,以及设置成将加热带插置在自身和第一支撑辊之间的温度传感器;以及移动机构,用于在第一位置和第二位置之间移动外部加热单元,在第一位置处加热带接触第一辊,在第二位置处加热带不接触第一辊。温度传感器布置成使得在第一位置和第二位置之间的预定位置处检测到的温度高于在第一位置和第二位置处检测到的温度。
Description
技术领域
本发明涉及加热记录介质片材上的调色剂图像的图像加热装置(器件)。
背景技术
近年来,已开始要求成像装置(如复印机、打印机和多功能成像装置)有更高的速度和图像质量、能够形成彩色图像、能量消耗更低、能够应对各种记录介质(其在下文中可以被称为纸类片材)(例如卡片纸、粗质纸、压花纸、涂布纸等)并且还要求生产率更高(在每单位时间长度的打印张数方面)。
为了提高电子照相型成像装置的生产率,特别地,当用于成像的记录介质是基重(base weight)的记录介质片材(例如卡片纸)时,期望提高其定影器件(图像加热器件)的加热性能。
在卡片纸用作记录介质的情况下,定影辊(旋转部件)失去相当大量的热,并且因此表面温度降低。因此,有可能发生定影故障。
因此,已提出用于在外部加热定影辊的外部加热***(日本特开专利申请2007-212896)。该外部加热***设有一对支撑辊以及由这一对辊悬置的外部加热带。该外部加热***构造成使得外部加热带安置成与定影辊的外周表面接触以加热定影辊。
在外部加热带由定影器件(图像加热器件)使用的情况下,如上所述,期望定影器件构造成使得为了让支撑外部加热带的一对支撑辊能够在两者之间的距离上有所变化,让一个或两个支撑辊可移动,并且保持受到在增加两者之间的距离的方向上生成的压力,以便为外部加热带提供张力。
然而,在外部加热***构造成使得让支撑辊起到张紧辊的作用、也就是为外部加热带提供张力的情况下,当外部加热带安置成与定影辊接触或移动远离定影辊时,让支撑辊移动。因此,在外部加热带存在于热敏电阻器自身和支撑辊之间的情况下,压靠在支撑辊上、用于检测支撑辊的温度的热敏电阻器改变其用以接触外部加热带(支撑辊)的部分。
因此,当外部加热带与定影辊相接触时外部加热带的实际温度和由热敏电阻器检测到的温度之间的差异明显不同于当外部加热带处于其收回位置时外部加热带的实际温度和由热敏电阻器检测到的温度之间的差异。
发明内容
根据本发明的一方面,提供一种图像加热装置,包括:第一和第二可旋转部件,在其间形成用于加热记录材料上的调色剂图像的夹持部;外部加热单元,其包括用于在外部加热所述第一可旋转部件的外部加热带,用于在所述外部加热带的内表面可旋转地支撑所述外部加热带并且用于朝向所述第一可旋转部件推压所述外部加热带的第一和第二支撑辊,用于在远离所述第二支撑辊的方向上推压所述第一支撑辊的推压部件,用于可旋转地保持所述第一和第二支撑辊并且用于允许所述第一支撑辊相对于所述第二支撑辊相对运动的保持机构,以及温度检测元件,温度检测元件设置成将所述外部加热带插置在温度检测元件自身和所述第一支撑辊之间、用于检测所述外部加热带的温度;以及移动机构,用于在第一位置和第二位置之间移动所述外部加热单元,在所述第一位置处所述外部加热带接触所述第一可旋转部件,在所述第二位置处所述外部加热带远离所述第一可旋转部件,其中所述温度检测元件布置成使得在所述外部加热带的温度保持在预定温度的状态下,在所述第一位置和所述第二位置之间的预定位置处检测到的温度高于在所述第一位置和所述第二位置处检测到的温度。
根据本发明的另一方面,提供一种图像加热装置,包括:第一和第二可旋转部件,在其间形成用于加热记录材料上的调色剂图像的夹持部;外部加热单元,其包括用于在外部加热所述第一可旋转部件的外部加热带,用于在所述外部加热带的内表面可旋转地支撑所述外部加热带并且用于朝向所述第一可旋转部件推压所述外部加热带的第一和第二支撑辊,用于在远离所述第二支撑辊的方向上推压所述第一支撑辊的推压部件,用于可旋转地保持所述第一和第二支撑辊并且用于允许所述第一支撑辊相对于所述第二支撑辊相对运动的保持机构,以及温度检测元件,温度检测元件设置成将所述外部加热带插置在温度检测元件自身和所述第一支撑辊之间、用于检测所述外部加热带的温度;以及移动机构,用于在第一位置和第二位置之间移动所述外部加热单元,在所述第一位置处所述外部加热带接触所述第一可旋转部件,在所述第二位置处所述外部加热带远离所述第一可旋转部件,其中所述温度检测元件布置成使得当所述外部加热带处于在所述第一位置和所述第二位置之间的预定位置时,所述温度检测元件的检测灵敏度最高的一部分接触所述外部加热带。
本发明的更多特征将根据参照附图对示范性实施例的以下描述而变得明显。
附图说明
图1是本发明的第一实施例中的具有外部加热***的定影器件的示意性截面图,并且示出了器件的主要结构。
图2是本发明的实施例的成像装置的示意性截面图,并且示出了装置的主要结构。
图3是当外部加热单元处于第二位置(收回位置)时该外部加热单元的示意性截面图。
图4是外部加热单元和用于移动外部加热单元的机构的组合的示意性俯视图。
图5是控制***的方块图。
图6是外部加热单元的分解透视图。
图7是外部加热单元的左侧视图。
图8是定影器件的定影操作的流程图。
图9是热敏电阻器的示意图,并且示出了热敏电阻器的结构。
图10是示出了用于测量热敏电阻器所接触的物体的位置和由热敏电阻器检测到的温度之间的关系的方法的示意图。
图11是示出了热敏电阻器所接触的物体的位置和由热敏电阻器检测到的温度之间的关系的表格。
图12是示出了在外部加热带移动以安置成与定影辊接触的时候发生的第一加热辊的运动和在外部加热带移动以从定影辊分离的时候发生的第一加热辊的运动的图示。
图13是示出了在外部加热带移动以安置成与定影辊接触的时候发生的第一加热辊的运动和在外部加热带移动以从定影辊分离的时候发生的第一加热辊的运动的图示。
图14是示出了在外部加热带105与定影辊完全接触时和在外部加热带处于其收回位置时热敏电阻器的借以与外部加热带相接触的部分的图示。
图15是用于描述验证方法的图示。
具体实施方式
在下文中,参照本发明的一个优选实施例具体地描述本发明。该实施例并不旨在限制本发明的范围,但该实施例是本发明的最佳实施例的示例。
<实施例>
[成像装置的结构]
图2是该实施例中的成像装置50的示意图。图2示出了装置50的主要结构。该成像装置50是在线类型的并且也是中间转印带类型的电子照相型彩色激光束打印机。其配备有具有外部加热带的定影器件9。更具体地,成像装置50在其主组件中具有第一、第二、第三和第四成像部分Pa、Pb、Pc和Pd以通过包括潜像形成过程、显影过程和转印过程的电子照相过程形成在颜色上不同的四种单色调色剂图像。
成像部分Pa、Pb、Pc和Pd具有它们自己的图像承载部件,也就是电子照相型感光鼓3(分别是3a、3b、3c和3d)。每个感光鼓3以预设的圆周速度在由箭头标记指示的逆时针方向上被旋转地驱动。成像装置50设有鼓充电器件2(2a、2b、2c和2d)、显影器件1(1a、1b、1c和1d)、初次转印充电器件24(24a、24b、24c和24d)以及分别布置在对应的感光鼓3的外周表面附近的清洁器(4a、4b、4c和4d)。每个感光鼓3由对应的鼓充电器件2均匀地充电成预设的极性和预设的电势水平。
此外,成像部分P(Pa、Pb、Pc和Pd)分别设有它们自己的曝光器件(激光扫描仪)5(5a、5b、5c和5d)。每个曝光器件5具有光源(未示出)和多面镜(未示出)。从光源输出的激光的光束L由偏转镜偏转,随后由多面镜以使光束振荡这样的方式偏转。然后,光束L聚焦在对应感光鼓3的母线上;感光鼓3的外周表面由光束L曝光。结果,在被充电的感光鼓3上实现与成像信号相对应的潜像。
当显影器件1a、1b、1c和1d为全新时,它们(最初)分别包含预设量的青色、品红色、黄色和黑色调色剂。当它们用于显影时,它们由调色剂供应器件7(7a、7b、7c和7d)补充青色、品红色、黄色和黑色调色剂,以便在调色剂的量上保持显影器件1稳定。每个显影器件1将感光鼓3上的潜像显影为可见图像也就是由调色剂形成的图像(其在下文中将被简称为调色剂图像(青色、品红色、黄色或黑色的调色剂图像))。
成像装置50设有中间转印带130,所述中间转印带布置成使其处于每个感光鼓3的底侧附近。中间转印带130被悬置并由驱动辊13、带背衬辊14和张紧辊15保持张紧。中间转印带130在由另一箭头标记指示的顺时针方向上、以与感光鼓3相同的圆周速度被旋转地驱动。
在四个感光鼓3上一一对应地形成的、在颜色上不同的四种单色调色剂图像被分层顺序地转印(初次转印)到中间转印带130上。因此,在中间转印带130上合成地实现全色调色剂图像。带背衬辊14与二次转印辊11相对,中间转印带130存在于两个辊14和11之间。中间转印带130和二次转印辊11之间的夹持部(接触区域)是二次转印部分,在所述二次转印部分中组成全色调色剂图像的四种单色调色剂图像被一起转印(二次转印)到记录介质的片材P(其在下文中可以被称为纸类片材P)上。
调色剂图像从感光鼓3到中间转印带130上的转印(初次转印)是通过施加到初次转印充电器件24的初次转印偏压所形成的电场和初次转印夹持部中的压力来完成的。在完成初次转印之后,在每个感光鼓3上剩余的调色剂由对应的清洁器4去除,由此准备好形成下一个潜像。
关于二次转印,通过由二次转印偏压源将预设的二次转印偏压施加到二次转印辊11,中间转印带130上的合成全色调色剂图像被转印(二次转印)到纸类片材P上。在中间转印带130由张紧辊15支撑的区域中,在二次转印之后在中间转印带130上剩余的残余物(如转印残余调色剂)由安置成与中间转印带130的表面接触的清洁器8的清洁带8a(无纺布)擦除。
关于将纸类片材P传送到二次转印部分,两个竖直堆叠的片材进给盒10中的一个的片材进给机构被启动以将纸类片材P进给到成像装置50的主组件中,同时使片材P从其余的片材中分离。然后,片材P以预设的定时通过记录介质传送通道20传送到二次转印部分。然后,片材P进一步传送通过一对对齐辊12和转印前引导件(未示出)。同时,二次转印偏压从偏压电源施加至二次转印辊11。由此,合成的全色调色剂图像从中间转印带130转印(二次转印)到片材P上。在二次转印部分中将调色剂图像转印到片材P上之后,将片材P引入定影器件9中,在所述定影器件中片材P经受加热和加压以定影其上的调色剂图像。随后给出定影器件9的详细描述。
当成像装置50处于单面打印模式时,在纸类片材P从定影器件9排出之后,将其传送通过记录介质传送通道,当挡板16处于第一姿态时所述记录介质传送通道在挡板16的顶侧。然后,片材P作为单面打印件排出到在成像装置50的主组件的外部的输送托盘6中。
当成像装置50处于双面打印模式时,当在片材的两个表面中的一个上具有调色剂图像的纸类片材P移动离开定影器件9之后,由处于第二姿态的挡板16将片材引入反转通道17中。然后,将片材引入转回通道18中。然后,片材从转回通道18传送到双面打印模式通道19中。
然后,纸类片材P从双面打印通道19再次引入到记录介质传送通道20中,并且以预设的控制定时通过一对对齐辊12和转印前引导件引入二次转印部分中,同时保持颠倒。然后,当片材P被传送通过二次转印部分时,调色剂图像转印(二次转印)到片材P的第二表面上。然后,片材P被再次引入定影器件9中,被传送通过记录介质传送通道(其在处于第一姿态的挡板16的顶侧,片材移动返回到其中),随后作为双面打印件排出到输送托盘6中。
[定影器件]
接下来,详细地描述该实施例中的定影器件9(其是具有外部加热带的图像加热器件)的结构。在定影器件9的以下描述中,定影器件9的“前侧”(前表面侧)表示定影器件9的由此引入纸类片材P的一侧。“后侧”表示与前侧相反的侧。定影器件9的“左和右”表示从前侧看到的定影器件9的左侧和右侧。定影器件9的“顶和底”侧表示在重力方向上的顶和底。定影器件9及其部件的“长度方向(宽度方向)”表示平行于定影器件9的任何旋转部件的轴线(推力方向)的方向、垂直于纸类片材P传送通过记录介质传送通道所遵循的方向的方向或者实际上与垂直于记录介质传送方向的方向平行的方向。
图1是定影器件9的必要部分的示意性横截面图。该定影器件9具有分别作为第一和第二旋转部件的定影辊101(图像加热部件)和加压辊102(压力施加部件),以用于在两个辊101和102之间的夹持部N(定影夹持部)中热定影纸类片材P(记录介质)上的调色剂图像K。此外,定影器件9具有在外部加热定影辊101的外部加热单元200(外部加热带单元)。
此外,定影器件9具有用于将外部加热单元200移动到第一位置E和第二位置F(图3)的机构230,在所述第一位置处单元200保持外部加热单元200的外部加热带105与定影辊101接触,在所述第二位置处单元200保持外部加热带105从定影辊101分离。
(1)定影辊101
该实施例中的定影辊101是多层中空辊。定影辊101由作为金属管件的金属芯101a、在金属芯101a的外周表面上的耐热弹性层101b和层叠在弹性层上的耐热离型层101c组成。在金属芯101a的中空部中布置有作为热源(发热部件)的卤素加热器111。定影辊101的左端部和右端部分别由定影器件9的壳体(器件底盘)的左横向板202L和右横向板202R(图4)可旋转地支撑,一对轴承(未示出)以定影辊101保持基本水平这样的方式一一对应地安置在定影辊101的左端部和右端部之间。
定影辊101通过传动机构(未示出)以预设的圆周速度(处理速度)在由箭头标记R101指示的顺时针方向上由作为驱动力源的马达M1旋转地驱动。马达M1在由控制部分140(CPU 201A)控制的马达控制器141的控制之下。也就是说,当马达驱动器142由控制部分140启用时,马达M1驱动定影辊101,而当马达驱动器142由控制部分140停用时,马达M1停止驱动定影辊101。
定影辊101由卤素加热器111在内部加热;当从加热器驱动器144(图5)通过供电线(未示出)向卤素加热器供电时,卤素加热器111发热。定影辊101的表面温度由与定影辊101相接触的、作为温度检测元件的热敏电阻器121检测。与由热敏电阻器121检测到的温度相关的电子信息被输入到控制部分140中。控制部分140通过基于输入信息经由加热器控制器143接通或关闭加热器驱动器144来控制对卤素加热器111的供电,以使定影辊101的表面温度升高至目标水平并且保持在目标水平。
(2)加压辊102
该实施例中的加压辊102是多层中空辊。加压辊由作为金属管件的金属芯102a、在金属芯102a的外周表面上的耐热弹性层102b和层叠在弹性层102b上的耐热离型层102c组成。在金属芯102a的中空部中布置有作为热源(发热部件)的卤素加热器112。加压辊102布置在定影辊101下方,基本平行于定影辊101。加压辊102的左端部和右端部分别由定影器件9的壳体的左横向板202L和右横向板202R(图4)可旋转地支撑,一对轴承(未示出)一一对应地安置在加压辊102的左端部和右端部之间。
加压辊102的左轴承和右轴承布置成使得它们能够分别相对于横向板202L和202R竖直地滑动。此外,它们能够通过由控制部分140控制的移位机构而向上或向下移动。
当左轴承和右轴承通过移位机构240向上移动时,加压辊102的外周表面的面朝上部分通过预设量的压力(力)抵抗弹性层102b的弹性而压靠在定影辊101的外周表面的面朝下部分上。由此,在记录介质传送方向a上具有预设宽度的定影夹持部N形成于定影辊101和加压辊102之间。另一方面,当左轴承和右轴承通过移位机构240向下移动时,加压辊102移动远离定影辊101并保持从定影辊101分离。
当在加压辊102与定影辊101接触的同时旋转地驱动定影辊101时,加压辊102通过定影辊101的旋转而在由箭头标记R102指示的逆时针方向上、以与定影辊101基本相同的圆周速度旋转。尽管移位机构240的结构未在图中具体地示出,但是移位机构240由驱动力源(例如由控制部分140控制的电磁螺线管、杠杆、弹簧、凸轮等)组成。
加压辊102由卤素加热器112在内部加热;当从加热器驱动器144(图5)通过供电线(未示出)向卤素加热器112供电时,卤素加热器112发热。加压辊102的表面温度由与加压辊102相接触的、作为温度检测元件的热敏电阻器122检测。与由热敏电阻器122检测到的温度相关的电子信息被输入到控制部分140中。控制部分140通过基于输入信息经由加热器控制器143接通或关闭加热器驱动器144来控制对卤素加热器112的供电,以使加压辊102的表面温度升高至目标水平并且保持在目标水平。
(3)外部加热单元200
参考图1和图3,外部加热单元200通过外部加热单元移动机构230布置在定影辊101的顶侧上。图4是外部加热单元200和借以保持外部加热单元200的移动机构230的组合的平面图(俯视图)。图6是外部加热单元200的分解透视图。
该实施例中的外部加热单元200具有在外部加热定影辊101的外部加热带105。外部加热单元200还具有第一加热辊103和第二加热辊104,所述第一加热辊和第二加热辊从外部加热带105形成的环路中可旋转地支撑外部加热带105,并且还朝向定影辊101挤压外部加热带105。而且,外部加热单元200具有作为压力施加部件的一对压缩弹簧301L和301R,这一对压缩弹簧保持第一加热辊103在移动第一加热辊103远离第二加热辊104的方向上被挤压。
此外,外部加热单元200具有单元框架206,所述单元框架以这样的方式可旋转地支撑第一加热辊103和第二加热辊104:允许第一加热辊103抵抗由压缩弹簧301L和301R产生的压力而相对于第二加热辊104移动。此外,外部加热单元200具有作为温度检测元件以检测外部加热带105的温度的热敏电阻器123。热敏电阻器123以使得外部加热带105保持被第一加热辊103和热敏电阻器123夹持这样的方式布置。
外部加热单元200的上述结构部件附连到作为保持机构的单元框架206。单元框架206具有:平板207,所述平板的长度方向与左右方向一致;以及一对横向板208L和208R,这一对横向板固定到平板207的左端部和右端部,并且这一对横向板的长度方向与前后方向一致。
左横向板208L和右横向板208R设有参照竖直平面对称地定位的第一对轴承孔209L和209R以及第二对轴承孔210L和210R,所述竖直平面与外部加热单元200的中心一致并且平行于横向板208L和208R。第一对轴承孔209L和209R在前后方向上分别位于横向板208L和208R的后部。它们是这样的长孔:使得它们的长度方向与前后方向一致。第二对轴承孔210L和210R在前后方向上分别位于横向板208L和208R的前部,分别与第一对轴承孔209L和209R具有预设距离。它们是圆形孔。
在第一对轴承孔209L和209R与第二对轴承孔210L和210R之间分别设有一对长孔211L和211R。这一对长孔211L和211R的长度方向与前后方向一致。这些长孔211L和211R分别连通至第一对轴承孔209L和209R。在第二对轴承孔210L和210R的前侧还分别设有第三对长轴承孔212L和212R。第三对长轴承孔212L和212R的长度方向与前后方向一致。第三对长轴承孔212L和212R小于第二对轴承孔210L和210R。
在第三对长轴承孔212L和212R的顶侧上分别设有附连到横向板208L和208R的内表面的一对销轴213L和213R。此外,分别设有附连到横向板208L和208R的外表面的顶部的一对轴214L和214R,这一对轴在前后方向上大致定位在横向板的中心处。
平板207的顶表面设有一对热敏电阻器座215和217。在平板207的长度方向上,热敏电阻器座215和217大致位于平板207的中心处。在平板207的宽度(前后)方向上,热敏电阻器座215和217分别更靠***板207的后端部和前端部定位。在热敏电阻器座215的后侧的紧邻部中设有热敏电阻器***孔216。此外,在热敏电阻器座217的前侧的紧邻部中设有热敏电阻器***孔218。
第一加热辊103是金属管件的形式。在第一加热辊103的中空部中有作为热源的卤素加热器113。第一加热辊103通过它们的长度向端部被可旋转地支撑在单元框架206的横向板208L和208R之间,一对轴承106L和106R分别安置在第一加热辊103的长度向端部与横向板208L和208R之间。
轴承106L和106R以使得它们不会分别从轴承孔209L和209R脱出这样的方式分别装配在横向板208L和208R的第一轴承孔209L和209R中。轴承106L和106R被允许在前后方向上滑动,同时分别由第一轴承孔209L和209R引导,所述第一轴承孔的长度方向与前后方向一致。也就是说,第一加热辊103被允许在前后方向上在横向板208L和208R之间移动,同时保持平行于第二加热辊104。
第二加热辊104也是金属管件。在第二加热辊104的中空部中有作为发热部件的卤素加热器114。第二加热辊104通过它们的长度向端部被可旋转地支撑在单元框架206的横向板208L和208R之间,一对轴承107L和107R分别安置在第二加热辊104的长度向端部与横向板208L和208R之间。
轴承107L和107R以使得它们不会分别从轴承孔210L和210R脱出这样的方式分别装配在横向板208L和208R的第二轴承孔210L和210R中。轴承107L和107R具有圆形轴承孔。因此,当轴承107L和107R装配并且锁定到轴承孔210L和210R中时,它们变为固定至横向板208L和208R,由此防止其相对于横向板208L和208R移动。也就是说,第二加热辊104由横向板208L和208R可旋转地支撑,但是不允许相对于横向板208L和208R移动。
在该实施例中,外部加热带105具有作为衬底的金属层(不锈钢、镍等)或树脂层(PI等)。为了防止调色剂附着到外部加热带105,衬底层覆盖有减小外部加热带105的摩擦的耐热氟化树脂层。外部加热带105是环形带和挠性带。外部加热带105悬置在第一加热辊103和第二加热辊104之间。
外部加热单元200设有一对压缩弹簧301L和301R,这一对压缩弹簧以使得它们保持压缩这样的方式装配在横向板208L和208R的长孔211L和211R中。压缩弹簧301L和301R由长且窄的弹性板材形成。它们成形为使得它们的横截面看上去像波纹管的壁的横截面。因此,轴承106L和106R保持受到由被压缩的压缩弹簧301L和301R的弹性生成的、在导致轴承106L和106R沿着第一轴承孔209L和209R向后滑动的方向上的压力,所述第一轴承孔的长度方向与前后方向一致。
也就是说,压缩弹簧301L和301R保持第一加热辊103在移动第一加热辊103远离第二加热辊104的方向上被挤压。因此,第一加热辊103用作在第一加热辊103和第二加热辊104之间为外部加热带105提供张力的张紧辊。
附图标记108表示用于清洁外部加热带105的表面的清洁辊。清洁辊108被可旋转地支撑在横向板208L和208R之间。更具体地,清洁辊108的轴108a(其旋转轴线与清洁辊108的旋转轴线一致)的左端部和右端部分别装配在单元框架206的横向板208L和208R的第三轴承孔(长形孔)212L和212R中。
清洁辊108始终受到由作为压力施加装置的左扭簧109L和右扭簧109R生成的预设量的压力。因此,在外部加热带105由第二加热辊104悬置的区域中,清洁辊108保持压靠在外部加热带105的表面上。清洁辊108通过外部加热带105的旋转运动而旋转。外部加热带105由第二加热辊104悬置的区域是第二加热辊104和外部加热带105之间的接触区域。
扭簧109L和109R分别由单元框架106的横向板208L和208R所设的一对销轴213L和213R保持。扭簧109L和109R通过它们的臂部之一锚固到横向板208L和208R,另一臂部则安置成与辊轴108a的对应端部接触。因此,清洁辊108保持压靠在外部加热带105上。
热敏电阻器123以悬臂连接至平板207。更具体地,热敏电阻器123的片簧部分123b附连到热敏电阻器123的基部123a,并且基部123a附连到平板207。热敏电阻器123从热感测元件侧、从上方经由单元框架206的平板207的孔216朝向外部加热带105由第一加热辊103悬置的区域***到单元框架206中。然后,热敏电阻器123的基部123a附连到热敏电阻器锚固件215。外部加热带105由第一加热辊103悬置的区域与外部加热带105和第一加热辊103之间的接触区域一致。因此,在外部加热带105和第一加热辊103之间的接触区域的紧邻部中,通过片簧123b的弹性使热敏电阻器123保持与外部加热带105的表面接触。
如上所述,热敏电阻器123通过以使外部加热带105保持被热敏电阻器123和第一加热辊103夹持这样的方式布置而检测外部加热带105的温度。
热敏电阻器124以悬臂连接到平板207。更具体地,片簧部分124b附连到热敏电阻器124的基部124a,并且基部124a附连到平板207。热敏电阻器124从上方经由单元框架206的平板207的孔218朝向外部加热带105由第二辊104悬置的区域***到单元框架206中。然后,热敏电阻器124的基部124a附连到热敏电阻器锚固件217。在外部加热带105由第二加热辊104悬置的区域中,通过片簧124b的弹性使热敏电阻器124保持与外部加热带105的表面弹性地接触。
如上所述,热敏电阻器124以使外部加热带105保持被热敏电阻器124和第二加热辊104夹持这样的方式布置,并且检测外部加热带105的温度。
(4)移动机构230
移动机构230是这样的机构:其将外部加热带105安置成与定影辊101相接触或移动外部加热带105远离定影辊101。也就是说,它是用于以使得外部加热单元200能够安置在第一位置E(图1)或第二位置处这样的方式来移动外部加热单元200的机构,在所述第一位置处它保持外部加热带105与定影辊101相接触,在所述第二位置处它保持外部加热带105从定影辊101分离。
参考图4,移动机构230具有在定影器件框架的左横向板202L和右横向板202R的前部之间的轴203。移动机构230还具有能够围绕轴203枢转地移动的左压力臂117L和右压力臂117R。左压力臂117L和右压力臂117R从横向板202L和202R的前侧朝向后侧延伸。
此外,移动机构230具有:在横向板202L和202R之间被一对轴承可旋转地支撑的凸轮轴201;以及在形状上相同并且固定到凸轮轴201以使它们的旋转相位相同的左凸轮205L和右凸轮205R。凸轮轴201布置成使得左凸轮205L和右凸轮205R分别定位在左压力臂117L和右压力臂117R的自由端部的底侧上。
此外,移动机构230设有一对压缩弹簧204L和204R,这一对压缩弹簧以使得它们保持压缩这样的方式布置在压力臂117L和117R的自由端部的顶表面和定影器件9的壳体的固定部件220之间。所以,压力臂117L和117R以允许它们围绕轴203枢转地移动这样的方式保持被朝向定影辊101挤压。
外部加热单元200以允许其相对于臂117L和117R、围绕单元框架206的左横向板208L和右横向板208R所设有的轴214L和214R枢转地移动这样的方式由左压力臂117L和右压力臂117R的在长度方向上的大致中间部分保持。
凸轮105L和105R随着凸轮轴201旋转。当凸轮105L和105R旋转时,它们围绕轴203向上或向下枢转地移动压力臂117L和117R,由此导致外部加热单元200的外部加热带105进入或移动远离定影辊101。
当来自作为驱动力源的马达M2的驱动力传递到凸轮轴201时,对于每半转,凸轮105L和105R在它们的旋转方向上旋转到第一位置并随后旋转到第二位置,在第一位置处每个凸轮的最大半径部分面朝下,如图1所示,在第二位置处每个凸轮的最大半径部分面朝上,如图3所示。当马达驱动器142由通过控制部分140控制的马达控制器141接通或关闭时,马达21驱动或停止驱动凸轮轴201。通过使用半旋转离合器机构,能够控制凸轮轴210以使得当马达控制器141由控制部分140接通时,凸轮105L和105R旋转全转的一半,如上所述。
当凸轮轴201旋转到第一角度时,凸轮105L和105R中的每一个的最大半径部分面朝下,如图1所示。因此,凸轮105L和105R保持从压力臂117L和117R分离。当凸轮105L和105R处于图1所示的状态时,外部加热单元200处于它的第一位置E,在第一位置处外部加热带105的底部在第一加热辊103和第二加热辊104之间保持与定影辊101接触。
而且,当凸轮105L和105R处于图1所示的状态时,外部加热单元200的单元框架106受到由保持被压力臂117L和117R压缩的压缩弹簧204L和204R的弹性生成的力(压力)。因此,外部加热单元200的单元框架106受到由压缩弹簧204L和204R的弹性生成的压力。所以,用于使外部加热带105悬置的第一加热辊103和第二加热辊104保持压靠在定影辊101上。
所以,悬置在第一加热辊103和第二加热辊104之间的外部加热带105的底部保持被朝向定影辊101挤压。因此,它以符合定影辊101的曲率的方式保持与定影辊101的外周表面接触,由此形成具有预设宽度的接触区域Ne(图1)。
由于定影辊101的外周表面的曲率,使外部加热带105的上述底部抵抗带张力从外部加热带105所形成的环路向内。所以,作为张紧辊的第一加热辊103抵抗压缩弹簧301L和301R的弹性朝向第二加热辊104移动。
参考图7(a),第一加热辊103抵抗压缩弹簧301L和301R的弹性在由箭头标记A指示的方向上向前移动,轴承106L和106R遵循第一轴承孔209L和209R,第一轴承孔的长度方向与前后方向一致。尽管图7(a)仅示出了左轴承106L的运动,但是右轴承106R的运动与左轴承106L的运动相同。
也就是说,当外部加热单元200在将外部加热带105安置成与定影辊101接触的方向上移动时,第二加热辊104不相对于单元框架106移动。相比之下,作为张紧辊的第一加热辊103由左轴承106L和右轴承106R保持,所述轴承左和右轴承以使得它们在前后方向上可移动这样的方式装配在第一轴承孔209L和209R中,所述第一轴承孔的长度方向与前后方向一致。所以,第一加热辊103相对于单元框架106能够在前后方向上移动。因此,当外部加热单元200朝向定影辊101移动以将外部加热带105安置成与定影辊101接触时,第一加热辊103朝向第二加热辊104移动,由此允许外部加热带105移动到这样的位置,在所述位置处外部加热带105通过气密地接触定影辊101的外周表面而在定影辊101和自身之间形成具有预设宽度的接触区域Ne。
必须保证外部加热带105保持与定影辊101的外周表面气密地接触,并且在自身和定影辊101之间形成和保持具有预设宽度的夹持部,如上所述。所以,使用压缩弹簧204L和204R以保持外部加热单元200被朝向定影辊101挤压。
在外部加热带105与定影辊101气密地接触的同时,在旋转地驱动定影辊101时,如上所述,外部加热带105通过定影辊101的旋转在由图1中的箭头标记指示的逆时针方向上旋转。因此,第一加热辊103和第二加热辊104通过外部加热带105的旋转而旋转。此外,清洁辊108也通过外部加热带105的旋转而旋转。
第一加热辊103和第二加热辊104在内部被加热。更具体地,在从加热器驱动器144通过供电线(未示出)分别向加热辊103和104中的卤素加热器113和114供电时,卤素加热器113和114(热源)发热。因此,第一加热辊103和第二加热辊104在内部被加热。因此,外部加热带105通过来自于由卤素加热器113和114在内部加热的第一加热辊103和第二加热辊104的热量而被加热。
由第一加热辊103和第二加热辊104加热的外部加热带105的表面温度由热敏电阻器123和124检测。与由热敏电阻器123和124检测到的温度相关的电子信息被输入到控制部分140中。
控制部分140通过经由加热器控制器143接通或关闭加热器驱动器144来控制对加热器113的供电量,以使得由热敏电阻器123检测到的外部加热带105的表面温度升高至目标水平,并且保持在目标水平。此外,控制部分140通过经由加热器控制器143接通或关闭加热器驱动器144来控制对加热器114的供电量,以使得由热敏电阻器124检测到的外部加热带105的表面温度升高至目标水平,并且保持在目标水平。
因此,定影辊101的外周表面由与定影辊101相接触的外部加热带105在外部加热。外部加热带105的温度的目标水平设定成高于定影辊101的表面温度的目标水平。所以,当定影辊101由于它与定影夹持部N中的纸类片材P接触而降低表面温度时,热量(以高水平的热响应)快速地从外部加热带105供应到定影辊101。
此外,当凸轮轴201在其旋转方向上旋转到第二位置时,凸轮105L和105R中的每一个的最大半径部分指向上。因此,左压力臂117L和右压力臂117R抵抗压缩弹簧204L和204R的弹性围绕轴203向上枢转地移动。因此,外部加热单元200远离定影辊101向上移动到第二位置F,在所述第二位置处外部加热单元200保持外部加热带105的底部从定影辊101分离。
在外部加热单元200的该运动期间,第一加热辊103受到由压缩弹簧301L和301R在移动第一加热辊103远离第二加热辊104的方向上生成的压力。也就是说,第一加热辊103用作张紧辊。所以,当外部加热带105移动远离定影辊101时,第一加热辊103(更具体地,轴承106L和106R)在由箭头标记B指示的方向上沿着第一轴承孔209L和209R向后移动,第一轴承孔的长度方向与前后方向一致,如图7(b)所示。因此,拉紧外部加热带105的松弛。图7(b)仅示出了左轴承106L的运动。然而,右轴承106R的运动与左轴承106L的运动相同。
也就是说,给予外部加热带105这样的张力,所述张力平行于与第一加热辊103和第二加热辊104两者相切的线,如图3所示。因此,能够减小外部加热单元200必须移动远离定影辊101以保证外部加热带105保持从定影辊101分离所需的距离。在该实施例中,外部加热单元200构造成使得第二加热辊104被固定就位,而第一加热辊103的位置能够移动。
当外部加热带105必须与定影辊101接触时,使用上述结构布置使得能够在外部加热带105和定影辊101之间的气密性方面改进外部加热带105。此外,上述结构布置能减小外部加热单元200必须移动远离定影辊101以保持外部加热带105从定影辊101分离所需的距离。
(5)定影操作
接下来,通过使用图8中的流程图和图5中的控制序列的方块图来描述定影器件9的定影操作。当成像装置50的电源关闭时,定影辊101保持静止,并且加压辊102保持从定影辊101分离。此外,外部加热单元200保持从定影辊101分离。而且,不对任何的卤素加热器111-114供电。
当成像装置50的电源接通时(步骤1),用于定影辊101、加压辊102和外部加热带105的目标温度水平(T1、T2和T3)由控制部分140设定(S2)。然后,开始对卤素加热器111、112、113和114供电以分别加热定影辊101、加压辊102、第一加热辊103和第二加热辊104,同时调节定影辊101、加压辊102和外部加热带105的温度(S3、S4)。
根据用于成像的纸类片材的类型来设定上述的目标温度水平(T1、T2和T3)。例如,通过成像装置50的控制面板250输入由用户使用的纸类片材的类型相关信息。然后,控制部分140通过使用记录介质类型检测装置检测该信息而获得关于将经受定影操作的纸类片材的信息。然后,控制部分140基于关于纸类片材的获得信息来设定用于部件101、102、103和104中的每一个的目标温度水平。然后,控制部分140基于能够从热敏电阻器121、122、123和124获得的温度水平进行调节。
当部件101、102和105中的每一个达到其目标温度水平时,控制部分140控制卤素加热器111、112、113和114中的每一个以使得部件101、102和105中的每一个的温度保持在它的目标水平(T1、T2或T3)(控制部分140保持定影器件9待命)(S5)。然后,当控制部分140接收到打印信号时(S6),使成像装置50开始成像作业(S7)。当打印操作开始时,用于部件101、102和105的目标水平被切换到对应于记录介质(片材)类型的目标水平(T1'、T2'和T3')。然后,基于分别通过热敏电阻器121、122、123和124获得的温度而在温度上调节部件101、102和105(S8)。
然后,开始定影辊101的驱动和纸类片材P的进给(S9)。在成像操作期间,以预设的圆周速度驱动定影辊101。加压辊102通过移位机构240的操作保持与定影辊101接触,并且外部加热单元200(更具体地,外部加热带105)通过移动机构230的操作保持与定影辊101接触(S10)。加压辊102和外部加热带105通过定影辊101的旋转而旋转。也就是说,当成像装置50待命时,外部加热带105保持从定影辊101分离,并因此保持静止。
当成像装置1处于上述状态时,承载未定影的调色剂图像的纸类片材P从成像部分侧传送到定影器件9,并且被引入定影器件9的定影夹持部N中以将未定影的调色剂图像定影到片材P上。由定影器件9执行的该定影操作一直持续至控制部分140接收到打印操作结束信号(S11)。当成像作业结束时(S12),加压辊102通过移位机构230的操作从定影辊101分离。此外,通过移动机构230使外部加热单元200(更具体地,外部加热带105)移动远离定影辊101。然后,停止定影辊101的驱动(S13)。
然后,重设用于定影辊101、加压辊102和外部加热带105的目标温度水平(T1、T2和T3),并且基于分别从热敏电阻器121、122和123获得的温度而在温度上调节部件101、102和105(S14)。
直到控制部分140接收到下一个打印信号之前,控制部分140一直将定影器件9保持在上述状态(待命)(S5)。顺便提及,可以修改上述的控制序列以使得当定影器件9保持待命时,定影器件9以比当实际形成图像时驱动它的速度更慢的速度被旋转地驱动。
(6)温度检测元件
接下来,在图9中示出了作为温度检测元件的热敏电阻器123(124)的结构,所述热敏电阻器安置成与外部加热带105的表面接触以由控制部分140用于将外部加热带105的表面温度保持在预设的目标水平。热敏电阻器是这样的电阻器,其响应温度的变化而使电阻改变非常大的量。也就是说,它响应温度的升高而改变电阻值。所以,热敏电阻器的电阻值的变化可以转换成温度的变化。因此,热敏电阻器可以用于测量物体的温度。
在尺寸和形状方面,有各种不同的热敏电阻器元件。然而,一般而言,热敏电阻器元件在精度方面越高,尺寸就越小(不超过1mm)。该实施例中的热敏电阻器401通过使用粘合剂附连到由不锈钢、磷青铜等制造的薄金属板402。热敏电阻器401通过利用薄金属板402的弹性而保持与物体接触,从而通过薄金属板402测量热敏电阻器元件401的电阻值以获得物体的温度。这种结构布置是公知的。
在热敏电阻器构造成使其安置成与物体接触的情况下,热敏电阻器的热敏电阻器元件401相对于热敏电阻器的金属板402而言是极小的,如图9所示。所以,热敏电阻器401在电阻值上的变化量受到热敏电阻器元件401和物体之间的接触点相对于金属板402的位置影响。因此,由热敏电阻器检测到的温度水平变为不同于物体的实际温度。
例如,关于热敏电阻器123(124)、物体403以及在热敏电阻器123(124)和物体间的接触点之间的位置关系,外部加热单元200在热敏电阻器123和物体403之间的接触点的位置上有变化,并且比较当物体403的温度保持在200℃时由热敏电阻器123检测到的物体403的温度值。关于热敏电阻器123(124)和外部加热带105之间的接触点的位置,在热敏电阻器元件401的正下方的接触点被称为位置0或参考点。图11示出了从位置0到实际接触点的距离(位置偏差)和由热敏电阻器检测到的温度水平的值之间的关系。
参考图11,在接触点离热敏电阻器元件401的位置偏差不超过约0.5mm的情况下,物体403的实际温度和由热敏电阻器123(124)检测到的温度水平的值之间的差异不超过1℃。相比之下,在接触点离热敏电阻器123(124)的位置偏差为1mm的情况下,物体403的实际温度和由热敏电阻器123(124)检测到的温度水平的值之间的差异变为大约4℃。
如上所述,热敏电阻器123(124)和物体403之间的接触点离位置0的位置偏差的量越大,由热敏电阻器检测到的温度越低。此外,从图11也明显看出在物体403的旋转方向上,在位置0的上游侧由热敏电阻器123检测到的温度与热敏电阻器123和物体403之间的接触点离位置0的距离大致成比例地下降的模式与在下游侧的模式对称。而且,热敏电阻器123和物体403之间的接触点离热敏电阻器元件401的距离越大,由热敏电阻器123(124)检测到的温度与物体403的实际温度的差异的量(下降的速率)就越大,并且检测到的温度也大幅变化。
在该实施例中的定影器件9的情况下,外部加热单元200的第一加热辊103用作张紧辊。此外,当外部加热单元200朝向定影辊101移动时,该第一加热辊103在由箭头标记A指示的方向上、也就是朝向第二加热辊104移动大约1mm。而且,当外部加热带105移动远离定影辊101时,第一加热辊103移动远离在位置上固定的第二加热辊104、也就是在由箭头标记B指示的方向上移动,如作为示意图的图12(b)所示。
所以,当外部加热带105朝向定影辊101移动时,外部加热带105和热敏电阻器123之间的接触点朝向热敏电阻器基部移动,正如也作为示意图的图13(a)所示。在另一方面,当外部加热带105移动远离定影辊101时,外部加热带105和热敏电阻器123之间的接触点移动远离热敏电阻器123的基部,正如作为示意图的图13(b)所示。
由于如上所述构造的外部加热单元200,因此当外部加热带105与定影辊101完全接触并且外部加热带105和热敏电阻器123之间的接触点在热敏电阻器元件401的正下方时,由热敏电阻器123检测到的温度实质上等于外部加热带105的实际表面温度。然而,当外部加热带105处于它的收回位置时,由热敏电阻器123检测到的温度明显低于外部加热带105的实际温度。
所以,控制部分140接通卤素加热器113以将外部加热带105的温度升高到用于待命时段的目标温度水平T3。因此,外部加热带105的表面温度变为明显高于目标温度水平T3。因此,如果外部加热单元200的状态如上所述地变化,并且在打印操作开始之后外部加热带105立即与定影辊101形成接触,则定影辊101的表面温度高于用于定影的最佳水平。所以,出现被称为“热偏移”的图像缺陷,该图像缺陷是纸类片材P上的调色剂图像过度熔化、偏移到定影辊101上并且污染待定影图像的现象。
此外,例如在外部加热带105处于其分离位置也就是从定影辊101分离并且热敏电阻器123的表面和外部加热带105之间的接触点在热敏电阻器元件401的正下方的情况下,由热敏电阻器123检测到的温度很接近定影辊101的外周表面的实际温度。相比之下,在外部加热带105处于其接触位置、也就是与定影辊101完全接触的情况下,由热敏电阻器123检测到的温度明显低于外部加热带105的实际温度。
所以,控制部分140接通卤素加热器以使外部加热带105的表面温度在打印操作期间升高至或保持在目标温度水平T3'。因此,外部加热带105的表面温度变为明显高于目标温度水平T3'。因此,外部加热带105在连续打印操作期间通过安置成与定影辊101接触而给予定影辊101的量变为大于预设量(目标量)。因此,定影辊101的表面温度在连续打印操作期间逐渐增加,导致“热偏移”的出现。
所以,外部加热单元200构造成使得当外部加热带105处于其收回位置时热敏电阻器123借以接触外部加热带105的点和热敏电阻器123的对应于热敏电阻器元件401的位置的点之间的距离变为等于当外部加热带105处于其接触位置时的距离,如图14所示。也就是说,外部加热单元200构造成使得图14中的距离a变为等于距离b。
也就是说,热敏电阻器123定位成使得在外部加热带105的温度保持在预设水平的同时,当外部加热带105处于第一位置E和第二位置F时由热敏电阻器123检测到的温度变为高于当外部加热带105处于第一位置E和第二位置F之间时的温度,或者热敏电阻器123定位成使得当外部加热带105处于第一位置E和第二位置F之间时,热敏电阻器123的灵敏度最高的位置也就是对应于热敏电阻器元件401的位置接触外部加热带105。
通过如上所述构造的外部加热单元200,能够防止当外部加热带105处于其接触位置时热敏电阻器123借以接触外部加热带105的点和当外部加热带105处于其收回位置时热敏电阻器123借以接触外部加热带105的点明显偏离热敏电阻器123的在热敏电阻器元件401正下方的点。所以,当外部加热带105处于其接触位置时以及当外部加热带105处于其收回位置时,能够最小化由热敏电阻器123检测到的温度与外部加热带105的表面的实际温度的偏离。
所以,当外部加热带105处于其接触位置或处于其收回位置时能够保持将外部加热带105的表面温度调节为极其接近目标水平。换句话说,能够可靠地控制外部加热带105的表面温度。此外,能够保持将定影辊101的表面温度调节到预设水平(目标水平),并且因此能够防止“热偏移”或类似图像缺陷的出现。
接下来,描述用于验证定影器件9是否如上所述进行构造的方法。首先,要从成像装置50的主组件中移除定影器件9。接下来,用于将外部加热单元200安置成与定影辊101接触或使外部加热单元200从定影辊分离的马达能够从外部被驱动以旋转用于将外部加热单元200安置成与定影辊101接触或使外部加热单元200从定影辊分离的齿轮系,或手动地旋转该齿轮系。
然后,外部加热单元200的齿轮系要旋转以将外部加热带105移动到收回位置,在所述收回位置处外部加热带105保持从定影辊101分离。在此过程期间,要测量第一加热辊103和第二加热辊104之间的距离。然后,外部加热单元200的齿轮系要旋转以将外部加热带105安置成处于其接触位置,在所述接触位置处它保持外部加热单元200使外部加热带105与定影辊101完全接触。然后,要测量第一加热辊103和第二加热辊104之间的距离。
接下来,要从定影器件9去除外部加热单元200。然后,第一加热辊103和第二加热辊104能够以使得第一加热辊103和第二加热辊104之间的距离可以变化这样的方式附连到部件。
此外,这样的结构布置使热敏电阻器123和124能够在外部使用,同时保持接触外部加热带105。此外,除了热敏电阻器123和124以外,当第一加热辊103和第二加热辊104移动时要附连能够保持与第一加热辊103和第二加热辊104接触的热电偶。此外,外部加热单元200的加热辊103和104中的卤素加热器113和114能够基于由与加热辊103和104相接触的热电偶检测到的温度在外部控制。
检查是否存在温度值Tc,所述温度值Tc使由与加热辊103和104(所述加热辊被控制以使它们的温度保持稳定在预设水平)相接触的热敏电阻器123和124检测到的温度满足以下公式:
Ta≤Tc≥Tb
Ta表示当第一加热辊103和第二加热辊104之间的距离对应于外部加热带105与定影辊101完全接触时所检测到的温度。
Tb表示当第一加热辊103和第二加热辊104之间的距离对应于外部加热带105处于其收回位置、因此定位成最远离定影辊101时所检测到的温度。
然后,检查当外部加热带105与定影辊101完全接触时和当外部加热带105处于其收回位置(在该位置外部加热带105保持从定影辊101分离)时满足上述数学公式的温度值Tc是否存在于第一加热辊103和第二加热辊104之间的区域中。
例如,在图15中示出了在该结构布置中当控制卤素加热器113使得由与外部加热带105的表面相接触的热电偶检测到的温度变为200℃时由热敏电阻器123检测到的温度与两个加热辊103和104间的距离之间的关系。
参考图15,当外部加热带105处于其收回位置时由固定在第一加热辊103的轴和第二加热辊104的轴之间的热敏电阻器123检测到的温度Tb为199.0℃。当外部加热带105与定影辊101完全接触时由固定在第一加热辊103的轴和第二加热辊104的轴之间的热敏电阻器123检测到的温度Ta为199.3℃。
Lb表示当外部加热带105处于其收回位置时第一加热辊103和第二加热辊104之间的距离。La表示当外部加热带105处于其接触位置(在该位置外部加热带105与定影辊101完全接触)时第一加热辊103的轴和第二加热辊104的轴之间的距离。从图15明显看出Tc变为最高值的点在轴到轴的距离为La的位置和轴到轴的距离为Lb的位置之间。参考图15,该点是Tc为200℃的位置。
在上述结构的情况下,可以说热敏电阻器123的定位如下所述。也就是说,热敏电阻器123定位成使得在外部加热带105的温度保持在预设水平的同时,当外部加热带105处于上述第一位置时由热敏电阻器123检测到的温度和当外部加热带105处于上述第二位置时由热敏电阻器123检测到的温度变为高于当外部加热带105处于第一位置和第二位置之间的预设位置时由热敏电阻器123检测到的温度,或者热敏电阻器123定位成使得当外部加热带105处于在第一位置E和第二位置F之间的预设位置时热敏电阻器123的灵敏度最高的点、也就是对应于热敏电阻器元件401的点接触外部加热带105。
这就是如何才能防止当外部加热带105与定影辊101完全接触时或当外部加热带105处于其收回位置时由热敏电阻器123检测到的温度变为明显不同于外部加热带105的实际温度。所以,能够在温度上可靠地控制外部加热带105。
(7)当外部加热单元处于在外部加热单元移动到安置成与定影辊接触或从定影辊分离的方向上的各种位置时由热敏电阻器检测到的温度
当外部加热单元200处于其收回位置(这是最远离定影辊101的位置)时,如下设定由热敏电阻器123检测到的温度。也就是说,卤素加热器(111、113和114)由控制部分140控制以使由热敏电阻器121、123和124检测到的温度变为180℃。热敏电阻器121检测定影辊101的温度。热敏电阻器123检测外部加热带105中对应于第一加热辊103的部分的温度。热敏电阻器124检测外部加热带105中对应于第二加热辊104的部分的温度。
在确认由每个热敏电阻器检测到的温度保持在180℃(或180℃的附近)之后,旋转凸轮205以将外部加热单元200安置成与定影辊101接触。然后,在凸轮205开始旋转、外部加热单元200与定影辊101形成接触并且外部加热带105通过由压缩弹簧204生成的压力安置成与定影辊101完全接触的时段期间检测由热敏电阻器123检测到的温度发生的变化。
然后,检查当处于其收回位置(第二位置F)的外部加热单元200移动到接触位置(第一位置E)时由热敏电阻器123检测到的温度是否高于当外部加热单元200与定影辊101完全接触或最远离定影辊101时检测到的温度。也就是说,热敏电阻器123定位成使得在外部加热带105的温度保持在预设水平的同时,当外部加热单元200处于外部加热单元200与定影辊101完全接触的位置(第一位置)和外部加热单元200最远离定影辊101的位置(第二位置)之间时由热敏电阻器123检测到的温度高于当外部加热单元200处于其第一位置或第二位置时由热敏电阻器123检测到的温度。更具体地,热敏电阻器123定位成使得检测到189℃。
外部加热单元200构造成使得当外部加热单元200处于其收回位置和接触位置之间(过渡状态)时由热敏电阻器123检测到的温度变为高于当外部加热单元200处于其收回位置或接触位置时检测到的温度的原因是最小化可归因于外部加热单元200安置成与定影辊101接触以及外部加热带105从定影辊101分离的温度波动。
在此,期望当外部加热单元200与定影辊101完全接触时由热敏电阻器123检测到的温度变为等于当外部加热带105处于其收回位置时由热敏电阻器123检测到的温度。然而,由于外部加热单元200的部件的精度容差和类似因素,当外部加热单元200与定影辊101完全接触时或当外部加热单元200处于其收回位置时从热敏电阻器元件401到热敏电阻器123和第一加热辊103之间的接触点的距离不太可能恒定,并且因此,前者很可能不同于后者。此外,还可能由于热敏电阻器123可以在外部加热带105和热敏电阻器123之间的接触点处检测外部加热带105的温度的不精确而导致差异。在该差异过大的情况下,不能可靠地控制第一加热辊103的温度。所以,期望外部加热单元200构造成使得该差异变为不超过5℃。
在此,热敏电阻器(温度检测元件)的接触外部加热带105并且与要测量其温度的表面成一体的部分被定义为“温度检测区域”。此外,热敏电阻器的在温度检测区域中并且热敏电阻器检测到的温度为最高的点被定义为温度检测元件的中心部分。基本上,热敏电阻器中的被热敏电阻器元件401附着的部分就是中心部分。
明确中心部分的方法如下所述。加热具有如图10所示的曲率的物体403,并且控制温度使得由辐射温度计等检测到的物体的温度保持在预设水平(在该实施例中为200℃)。热敏电阻器中由热敏电阻器检测到的温度最高的点被定义为中心点(对应于图11中0mm的部分)。
在此,关于将外部加热单元200安置成与定影辊101接触或从定影辊101分离的方向,当外部加热单元200从其收回位置移动到接触位置时(当外部加热单元200处于过渡时段时),热敏电阻器通过它的中心部分(灵敏度最高的部分)接触外部加热带105。在另一方面,当外部加热单元200处于其收回位置或接触位置时,热敏电阻器通过其不同于温度检测区域的中心部分的部分接触外部加热带105。
当外部加热单元200从其收回位置移动到其接触位置时(在过渡时段期间)热敏电阻器的接触外部加热带的部分要在温度检测灵敏度上高于当外部加热单元200处于其收回位置或接触位置时热敏电阻器的接触外部加热带的部分的原因是要最小化可归因于外部加热单元200安置成与定影辊101接触和外部加热单元200从外部加热带105分离的温度波动。
在该实施例中,外部加热单元200构造成使得在外部加热单元200从上述收回位置移动到接触位置的方向上(在过渡时段期间),热敏电阻器通过其温度检测区域的中心部分(在检测灵敏度上最高的部分)接触外部加热带105。
假设外部加热单元200构造成使得当外部加热带105处于其收回位置或处于接触位置时热敏电阻器的温度检测区域的中心部分接触外部加热带105,则在热敏电阻器的温度检测区域的中心部分接触外部加热带105的情况下,可以非常精确地检测外部加热带105的温度。然而,在其它的情况下,由于外部加热单元200的部件的测量容差,因此热敏电阻器和外部加热带105之间的接触部分偏离热敏电阻器的温度检测区域的中心部分。
参考图11,从热敏电阻器的中心到热敏电阻器和外部加热带间的接触点的距离与外部加热带的实际温度和由热敏电阻器检测到的温度间的差异之间的关系不是线性的。也就是说,从图11明显看出从热敏电阻器的中心到热敏电阻器和外部加热带之间的接触区域的距离越大,外部加热带105的实际温度和由热敏电阻器检测到的温度之间的差异越大。因此,期望外部加热单元200构造成使得当外部加热单元从其收回位置移动到其接触位置时(在过渡时段期间),在外部加热单元移动的方向上,热敏电阻器的温度检测区域的中心部分接触外部加热带105。
[备注]
1)在上述实施例中的定影器件9的情况下,第一支撑辊103和第二支撑辊104都是加热辊,并且卤素加热器113和114作为热源布置在第一支撑辊103和第二支撑辊104中。然而,能够将定影器件9构造成使得第一支撑辊103或第二支撑辊104之一被用作加热辊,并且热源被安置在这一个加热辊中。
2)定影器件9可以构造成使得第一辊103和第二辊104都用作张紧辊,并且保持在远离彼此移动的方向上受到压力。
3)定影器件9可以构造成使得外部加热带105通过电磁感应被加热。
4)先前实施例中的图像加热器件是用于将未定影的调色剂图像K定影到纸类片材P上的定影器件。然而,该实施例并非要限制本发明的保护范围。也就是说,本发明也能应用于向纸类片材P上的暂时定影的调色剂图像加热和加压以改善图像光泽度的装置(器件)(其也被称为定影装置(器件))。应用的结果类似于上述的结果。
尽管已参考示范性实施例描述了本发明,但是应当理解本发明不局限于所公开的示范性实施例。所附权利要求的保护范围应当被给予最广义的解读从而涵盖所有的这些变型以及等价的结构和功能。
Claims (14)
1.一种图像加热装置,包括:
第一可旋转部件和第二可旋转部件,在所述第一可旋转部件和第二可旋转部件之间形成夹持部,所述夹持部构造成用以加热记录材料上的调色剂图像;
外部加热单元,所述外部加热单元包括:构造成用以在外部加热所述第一可旋转部件的外部加热带,构造成用以在所述外部加热带的内表面可旋转地支撑所述外部加热带并且用于朝向所述第一可旋转部件推压所述外部加热带的第一支撑辊和第二支撑辊,构造成用以在远离所述第二支撑辊的方向上推压所述第一支撑辊的推压部件,构造成用以可旋转地保持所述第一支撑辊和第二支撑辊并且允许所述第一支撑辊相对于所述第二支撑辊相对运动的保持机构,以及温度检测元件,所述温度检测元件设置成将所述外部加热带插置在所述温度检测元件自身和所述第一支撑辊之间并且构造成用以检测所述外部加热带的温度;以及
移动机构,用于在第一位置和第二位置之间移动所述外部加热单元,在所述第一位置处所述外部加热带接触所述第一可旋转部件,在所述第二位置处所述外部加热带远离所述第一可旋转部件,
其中所述温度检测元件布置成使得在所述外部加热带的温度保持在预定温度的状态下,在所述第一位置和所述第二位置之间的预定位置处检测到的温度高于在所述第一位置和所述第二位置处检测到的温度。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述温度检测元件布置成使得在所述第一位置处的在所述温度检测元件和所述外部加热带之间的接触位置与所述温度检测元件的检测灵敏度最高的位置之间的距离与在所述第二位置处的在所述温度检测元件和所述外部加热带之间的接触位置与所述温度检测元件的检测灵敏度最高的位置之间的距离大致相同。
3.根据权利要求1所述的装置,还包括加热源和控制器,所述加热源设置在所述第一支撑辊的内部并且构造成用以加热所述外部加热带,所述控制器构造成用以基于所述温度检测元件的输出控制对所述加热源的供电。
4.根据权利要求3所述的装置,其中当所述外部加热单元处于所述第一位置和所述第二位置时,所述控制器基于所述温度检测元件的输出控制对所述加热源的供电。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述温度检测元件由所述保持机构以悬臂连接。
6.根据权利要求1所述的装置,其中所述推压部件包括弹簧。
7.根据权利要求1所述的装置,其中当所述外部加热带处于所述第一位置时,所述外部加热带由所述第一可旋转部件旋转。
8.一种图像加热装置,包括:
第一可旋转部件和第二可旋转部件,在所述第一可旋转部件和第二可旋转部件之间形成夹持部,所述夹持部构造成用以加热记录材料上的调色剂图像;
外部加热单元,所述外部加热单元包括:构造成用以在外部加热所述第一可旋转部件的外部加热带,构造成用以在所述外部加热带的内表面可旋转地支撑所述外部加热带并且用于朝向所述第一可旋转部件推压所述外部加热带的第一支撑辊和第二支撑辊,构造成用以在远离所述第二支撑辊的方向上推压所述第一支撑辊的推压部件,构造成用以可旋转地保持所述第一支撑辊和第二支撑辊并且允许所述第一支撑辊相对于所述第二支撑辊相对运动的保持机构,以及温度检测元件,所述温度检测元件设置成将所述外部加热带插置在所述温度检测元件自身和所述第一支撑辊之间并且构造成用以检测所述外部加热带的温度;以及
移动机构,构造成用以在第一位置和第二位置之间移动所述外部加热单元,在所述第一位置处所述外部加热带接触所述第一可旋转部件,在所述第二位置处所述外部加热带远离所述第一可旋转部件,
其中所述温度检测元件布置成使得当所述外部加热带处于在所述第一位置和所述第二位置之间的预定位置时,所述温度检测元件的检测灵敏度最高的一部分接触所述外部加热带。
9.根据权利要求8所述的装置,其中所述温度检测元件布置成使得在所述第一位置处的在所述温度检测元件和所述外部加热带之间的接触位置与所述温度检测元件的检测灵敏度最高的位置之间的距离与在所述第二位置的在所述温度检测元件和所述外部加热带之间的接触位置与所述温度检测元件的检测灵敏度最高的位置之间的距离大致相同。
10.根据权利要求8所述的装置,还包括加热源和控制器,所述加热源设置在所述第一支撑辊的内部并且构造成用以加热所述外部加热带,所述控制器构造成用以基于所述温度检测元件的输出控制对所述加热源的供电。
11.根据权利要求10所述的装置,其中当所述外部加热单元处于所述第一位置和所述第二位置时,所述控制器基于所述温度检测元件的输出控制对所述加热源的供电。
12.根据权利要求8所述的装置,其中所述温度检测元件由所述保持机构以悬臂连接。
13.根据权利要求8所述的装置,其中所述推压部件包括弹簧。
14.根据权利要求8所述的装置,其中当所述外部加热带处于所述第一位置时,所述外部加热带由所述第一可旋转部件旋转。
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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 |