專利名稱：采用電攝影方式的圖像形成裝置中的定影裝置及其控制方法
技術領域：
本發明涉及激光掃描打印機和電攝影式復印機等采用電攝影方式的圖像形成裝置中的定影裝置，尤其涉及由加熱輥構成的定影裝置及其控制方法，該加熱輥的加熱方式是在其內部配置有配光特性不同的多個加熱燈，并沿縱向對表面進行區域分割來進行加熱。
背景技術：
如圖1所示，在激光打印機、電攝影式復印機等采用電攝影方式的圖像形成裝置1中，首先，通過帶電裝置3使感光鼓2表面帶上規定的表面電位，接下來，通過半導體激光等的曝光裝置4對感光鼓2表面進行曝光，并使表面電位衰減以形成靜電潛像。然后，對顯影裝置5的顯影輥6表面施加偏壓，在顯影裝置5內將已帶電的色調劑附著于感光鼓2表面的靜電潛像形成部進行顯影并使其顯現化，從而在感光鼓2表面上形成色調劑圖像。
另一方面，通過供紙輥8將用紙P從用紙盒7中取出，由輸送輥9、9進行輸送，由轉印裝置10使用紙P帶電，使形成于感光鼓2表面上的色調劑圖像轉印到用紙P表面。接下來，由剝離裝置11使用紙P從感光鼓2表面進行剝離，由定影裝置12的加熱輥13及加壓輥14夾持用紙P并進行加熱及加壓，由此使色調劑圖像定影于用紙P表面后，通過排紙輥15將用紙P排出到裝置外。
作為上述定影裝置12的加熱輥13，如圖2所示那樣采用將兩端敞開的圓管狀體16的內部配置了多個加熱燈17、18的結構，但是近年來，為了縮短預熱時間而趨于采用將圓管狀體16的壁厚減薄的加熱輥13。
但是，若減薄圓管狀體16的壁厚則使圓管狀體16表面的溫度變化增大，所以在預熱動作剛剛結束之后，將在加熱輥13的長度方向上產生溫度不均，就有在用紙P表面所形成的圖像上發生定影不良之類的問題。
在連續復印時，由于進行輸送的用紙P從圓管狀體16表面帶走熱量，所以根據是輸送何種寬度的用紙P而在加熱輥13的長度方向上產生溫度差。特別是，在以縱向方式輸送A4尺寸的用紙P等輸送寬度較小的用紙P的情況下，還有以下問題，即，在用紙P不通過的加熱輥13的兩端部上成為異常高溫，而使構成加熱輥13的部件、或配置在其周圍的部件的破損，或者在進行多頁復印時在用紙P表面形成高溫偏移圖像等而發生圖像不良。
為了解決如上所述的問題，人們考慮采用這樣的加熱輥13，其加熱方式是在圓管狀體16的內部配置配光特性不同的兩個加熱燈17、18，并沿縱向對加熱輥13表面進行區域分割來進行加熱。
但是，即使采用這樣的加熱輥13，為了消除預熱動作剛剛結束之后的加熱輥13長度方向的溫度不均，若將加熱輥13表面的溫度設定得較高，就有雖然使圖像的定影不良得以改善但不得不延長預熱時間這樣的問題。
另外，由于閃爍光等問題，因動作條件而無法使兩個加熱燈同時點亮，這就需要執行交替進行點燈之類的控制，在這種情況下，為了防止圖像的定影不良就需要將預熱動作剛剛結束之后的加熱輥13表面的溫度設定得較高，無論如何都有不得不延長預熱時間這樣的問題。
發明內容
本發明就是為了在由加熱方式為在內部配置有配光特性不同的多個加熱燈，并沿縱向對表面進行區域分割來進行加熱的加熱輥構成的定影裝置中，解決現有的問題點而完成的，其目的在于提供一種圖像形成裝置中的定影裝置及其控制方法，即使不將預熱動作剛剛結束之后的加熱輥表面的溫度設定得那么高，也能消除加熱輥長度方向的溫度不均，并且能夠縮短預熱時間而不會發生定影不良等圖像不良。
為了達到上述目的，本發明的一個技術方案提供一種圖像形成裝置中的定影裝置的控制方法，其特征在于，至少對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥表面的溫度、以及在輸送寬度較大用紙的情況下對寬度較小用紙不通過的區域的加熱輥表面的溫度進行檢測；繼續預熱動作，在上述任一區域的加熱輥表面的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈；之后，使加熱燈強制點亮以對未達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱直到滿足規定條件為止，在該強制點燈動作時，不對已達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱。
圖1是圖像形成裝置的概略剖視圖，圖2是本發明的一個實施例的定影裝置的剖視圖，圖3是表示加熱輥的概略構成以及控制電路的說明圖，圖4是表示用紙寬度與加熱燈的配光特性之關系的說明圖，圖5是表示現有的定影裝置中的加熱輥表面的溫度變化與預熱時間之關系的說明圖。
圖6是表示定影溫度與圖像污損之關系的說明圖，圖7是表示加熱燈的控制方法的表，圖8是表示常溫時的加熱燈的控制方法的流程圖，圖9是表示低溫時的加熱燈的控制方法的流程圖，圖10是表示本發明的一個實施例的定影裝置中的加熱輥表面的溫度變化與預熱時間之關系的說明圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對由配置了多個加熱燈的加熱棍所構成的定影裝置的實施方式詳細地進行說明。
定影裝置12如圖2所示由加熱輥13和加壓輥14所構成。
加熱輥13，如圖2和圖3所示在兩端敞開的圓管狀體16的內部配置著加熱燈17、18。
圓管狀體16的材質為鋁，形成為外徑30mm，壁厚0.8mm。另外，在其表面上覆蓋著特氟隆(聚四氟乙烯)等的脫模性良好的合成樹脂。
兩個加熱燈17、18采用鹵素燈，如圖3所示并列地配置在圓管狀體16的內部，設各加熱燈17、18的配光特性在圓管狀體16的縱向上是不同的。如圖4所示，加熱燈17主要對寬度較小的用紙通過的區域(在縱向地輸送信紙的情況下，信紙所通過的區域)的圓管狀體16進行加熱，加熱燈18是在輸送寬度較大的用紙的情況下，主要對寬度較小的用紙不通過的區域(在縱向地輸送信紙的情況下，信紙所不通過的區域)的圓管狀體16進行加熱。
加壓輥14是在鐵制的圓筒狀體的外周上覆蓋著硅橡膠、氟橡膠等具有耐熱性的彈性部件。
加壓輥14按以下方式進行設定，即，通過加壓機構(未圖示)將其按壓到加熱輥13，并維持規定的夾持寬度(加熱輥13與加壓輥14的抵接部的寬度)。另外，如圖2所示加熱輥13借助于驅動電機沿箭頭方向旋轉，加壓輥14沿箭頭方向從動旋轉。
然后，用紙通過加熱輥13與加壓輥14的抵接部(夾持部)，由此使附著在用紙P表面的色調劑熔融，并進行壓接使之定影于用紙P的表面。
在加熱輥13的外周，比夾持部還靠旋轉方向的下游側配置著將用紙P從加熱輥13表面剝離的剝離爪19和對加熱輥13的表面溫度進行檢測的熱敏電阻20、21。另外，在加壓輥14的外周還配置著清潔加壓輥14表面的清潔輥22。
圖5是表示現有的定影裝置的加熱輥表面的溫度變化與預熱時間之關系的說明圖，圖6是表示定影溫度與圖像污損之關系的說明圖。
當接通圖像形成裝置1的電源后，預熱動作開始，定影裝置12的兩個加熱燈17、18同時點亮，對加熱輥13表面的中央部和兩端部進行加熱。在預熱動作時，由于不執行原稿讀取動作(掃描動作)、利用主電機的動作(復印動作)等，所以能夠使用充足的電力從而能夠同時點亮兩個加熱燈17、18。
當預熱動作終止，可準備復印顯示(就緒顯示)被點燈后，兩個加熱燈17、18交替地進行點亮，同時，加熱輥13表面的中央部的溫度由熱敏電阻20控制，而兩端部的溫度則由熱敏電阻21控制，雙方的溫度都被控制在可定影溫度180℃。在復印動作時，為了驅動掃描電機、主電機等而使用電力，不能同時點亮兩個加熱燈17、18。
如從圖5和圖6可知那樣，在加熱輥13的中央部或兩端部中某一方的表面溫度達到可定影溫度時就使就緒顯示點燈這樣的情況下，就有因在預熱動作剛剛結束之后的加熱輥13的長度方向的溫度不均以及復印動作時的下沖(下緣陷落)現象，而發生定影不良等圖像不良之類的問題。
另一方面，在加熱輥13的中央部和兩端部雙方的表面溫度都達到可定影溫度時才使就緒顯示點燈這樣的情況下，當然就有預熱時間變長之類的問題。
因此，在本實施例的定影裝置中，基于圖7、圖8和圖9中所記載的控制方法，在加熱輥13的表面的中央部或兩端部中某一方的表面溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈，僅使對未達到可定影溫度的加熱輥13表面部分進行加熱的加熱燈強制點亮直到滿足規定條件為止，并在該強制點燈動作時，不使對已達到可定影溫度的加熱輥13表面部分進行加熱的加熱燈點亮。
由此，就能降低預熱動作剛剛結束之后的加熱輥13的長度方向的溫度不均以及復印動作時的下沖現象，以防止發生定影不良等圖像不良，同時還能夠縮短預熱時間。
接下來，對本實施例的定影裝置中的加熱燈的控制方法，根據環境溫度進行區分并詳細地進行說明。
常溫時的加熱燈的控制方法當接通圖像形成裝置1的電源后，預熱動作開始，定影裝置12的兩個加熱燈17、18同時點亮，對加熱輥13表面的中央部和兩端部進行加熱。
另一方面，通過熱敏電阻(未圖示)來檢測使用環境溫度，在使用環境溫度大于等于16℃的情況下，如圖7和圖8所示，執行常溫時的控制方法。
繼續預熱動作，在加熱輥13的表面的中央部的溫度(TA)或兩端部的溫度(TB)中的某一方達到可定影溫度(WUC，WUS)時，使就緒表示點燈。
然后，在中央部的溫度(TA)達到可定影溫度(WUC)時，僅使對未達到可定影溫度(WUS)的兩端部進行加熱的加熱燈18強制點亮直到滿足規定條件為止，并且不使對已達到可定影溫度(WUC)后的中央部進行加熱的加熱燈17點亮。
之后，在兩端部的溫度(TB)達到可定影溫度(WUS)或者自強制點燈動作開始經過了規定時間的情況下，就如通常的復印時那樣，執行以下動作，即，交替地點亮兩個加熱燈17、18，同時將加熱輥13的表面的中央部的溫度和兩端部的溫度控制在可定影溫度的180℃。
繼續預熱動作，在加熱輥13表面的兩端部的溫度(TB)到達可定影溫度時，也與上述同樣執行強制點亮加熱燈17的動作。
繼續預熱動作，在加熱輥13表面的中央部的溫度(TA)和兩端部的溫度(TB)雙方都達到可定影溫度(WUC，WUS)時，使就緒顯示點燈，不執行如上述那樣的強制點燈動作，而是如通常的復印時那樣，執行以下動作，即，交替地點亮兩個加熱燈17、18，同時將加熱輥13的表面的中央部的溫度和兩端部的溫度控制在可定影溫度的180℃。
在常溫時，如圖10所示，在對未達到可定影溫度的加熱輥13表面部分強制進行加熱使溫度上升的期間，即使不對已達到可定影溫度的加熱輥13表面部分進行加熱，已達到可定影溫度的加熱輥13表面部分的溫度也不會急劇下降。
由此，加熱輥13表面的中央部的溫度和兩端部的溫度都被保持在可進行定影的容許范圍的溫度，另外，加熱輥13的長度方向的溫度不均和復印動作時的下沖現象也得以降低，就能夠在防止發生定影不良等圖像不良的同時，縮短預熱時間。
低溫時的加熱燈的控制方法當接通圖像形成裝置1的電源后，預熱動作開始，定影裝置12的兩個加熱燈17、18同時點亮，對加熱輥13表面的中央部和兩端部進行加熱。
另一方面，通過熱敏電阻(未圖示)來檢測使用環境溫度，在使用環境溫度小于16℃的情況下，如圖7和圖9所示，執行低溫時的控制方法。
繼續預熱動作，在加熱輥13表面的中央部的溫度(TA)和兩端部的溫度(TB)雙方都達到可定影溫度(WUC，WUS)時，使就緒顯示點燈，不執行如上述那樣的強制點燈動作，而是如通常的復印時那樣，執行以下動作，即，交替地點亮兩個加熱燈17、18，同時將加熱輥13的表面的中央部的溫度和兩端部的溫度控制在可定影溫度的180℃。
在低溫時，如圖10所示，在對未達到可定影溫度的加熱輥13表面部分強制進行加熱使溫度上升的期間，若不對已達到可定影溫度的加熱輥13表面部分進行加熱，已達到可定影溫度的加熱輥13表面部分的溫度就會急劇下降。
由此，就不能進行如常溫時那樣的強制點燈動作，而是如現有技術那樣，在加熱輥13表面的中央部的溫度(TA)和兩端部的溫度(TB)雙方都達到可定影溫度(WUC，WUS)時，使就緒顯示點燈，并使之執行交替地點亮兩個加熱燈17、18的動作。
權利要求
1.一種由加熱輥構成的圖像形成裝置中的定影裝置，該加熱輥的加熱方式是在其內部配置有多個配光特性不同的加熱源，并沿縱向對表面進行區域分割來進行加熱，其特征在于作為上述多個加熱源至少配置有主要對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源、以及在輸送寬度較大的用紙的情況下對寬度較小的用紙不通過的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源；至少設置有對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥表面的溫度進行檢測的溫度檢測器、以及在輸送寬度較大的用紙的情況下對寬度較小用紙不通過的區域的加熱輥表面的溫度進行檢測的溫度檢測器；繼續預熱動作，在由檢測上述任一區域的加熱輥表面的溫度的溫度檢測器所檢測出的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈。
2.一種由加熱輥構成的圖像形成裝置中的定影裝置，該加熱輥的加熱方式是在其內部配置有多個配光特性不同的加熱源，并沿縱向對表面進行區域分割來進行加熱，其特征在于作為上述多個加熱源至少配置有主要對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源、以及在輸送寬度較大的用紙的情況下對寬度較小的用紙不通過的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源；至少設置有對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥表面的溫度進行檢測的溫度檢測器、以及在輸送寬度較大的用紙的情況下對寬度較小用紙不通過的區域的加熱輥表面的溫度進行檢測的溫度檢測器；繼續預熱動作，在由檢測上述任一區域的加熱輥表面的溫度的溫度檢測器所檢測出的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈，之后，僅使主要對未達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源強制點燈直到滿足規定條件為止，并在該強制點燈動作時，不使主要對已達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源點燈。
3.按照權利要求2所述的圖像形成裝置中的定影裝置，其特征在于設置有對使用環境溫度進行檢測的溫度檢測器，在由該溫度檢測器所檢測出的使用環境溫度大于等于規定溫度的情況下，繼續預熱動作，在由檢測上述任一區域的加熱輥表面的溫度的溫度檢測器所檢測出的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈，之后，直到滿足規定條件為止僅使主要對未達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源強制點燈，并在該強制點燈動作時，不使主要對已達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱的加熱源點燈。
4.一種由加熱輥構成的圖像形成裝置中的定影裝置的控制方法，該加熱輥的加熱方式是在其內部配置有多個配光特性不同的加熱源，并沿縱向對表面進行區域分割來進行加熱，其特征在于至少對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥表面的溫度、以及在輸送寬度較大用紙的情況下對寬度較小用紙不通過的區域的加熱輥表面的溫度進行檢測；繼續預熱動作，在上述任一區域的加熱輥表面的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈。
5.一種由加熱輥構成的圖像形成裝置中的定影裝置的控制方法，該加熱輥的加熱方式是在其內部配置有多個配光特性不同的加熱源，并沿縱向對表面進行區域分割來進行加熱，其特征在于至少對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥表面的溫度、以及在輸送寬度較大用紙的情況下對寬度較小用紙不通過的區域的加熱輥表面的溫度進行檢測；繼續預熱動作，在上述任一區域的加熱輥表面的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈，之后，使加熱源強制點燈以對未達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱直到滿足規定條件為止，在該強制點燈動作時，不對已達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱。
6.按照權利要求5所述的圖像形成裝置中的定影裝置的控制方法，其特征在于在使用環境溫度大于等于規定溫度的情況下，繼續預熱動作，在上述任一區域的加熱輥表面的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈，之后，使加熱源強制點燈以對未達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱直到滿足規定條件為止，在該強制點燈動作時，不對已達到可定影溫度的區域的加熱輥表面進行加熱。
全文摘要
本發明提供一種圖像形成裝置中的定影裝置及其控制方法，至少對寬度較小的用紙所通過的區域的加熱輥(13)表面的溫度、以及在輸送寬度較大用紙的情況下對寬度較小用紙不通過的區域的加熱輥(13)表面的溫度進行檢測。繼續預熱動作，在上述任一區域的加熱輥(13)表面的溫度達到可定影溫度時，使就緒顯示點燈。之后，使加熱燈強制點亮以對未達到可定影溫度的區域的加熱輥(13)表面進行加熱直到滿足規定條件為止，在該強制點燈動作時，不對已達到可定影溫度的區域的加熱輥(13)表面進行加熱。
文檔編號G03G15/20GK1673893SQ20051000798
公開日2005年9月28日 申請日期2005年2月4日 優先權日2004年3月23日
發明者松本浩孝 申請人:株式會社東芝, 東芝泰格有限公司