定影设备的制作方法

文档序号:13519652阅读:140来源:国知局
本发明涉及在复印机、打印机、传真机、具有这些机器的多个功能的多功能机等中使用的定影设备。
背景技术
:在诸如复印机等的图像形成装置中,在图像形成部分处形成在记录材料上的调色剂图像经受热和压力,因而被定影在记录材料上。能够使用信封作为该记录材料的示例。传统上,在将调色剂图像定影在信封上的情况下,使定影辊与加压辊之间形成的夹持部(nip)处的压力降低(日本特开2014-25965号公报)。这是因为在用与普通纸的压力相同的压力使信封经受定影的情况下,在信封上产生折痕。因此,当定影设备中的夹持部处的压力处于轻压力(lightpressure)条件时,从定影辊传递到加压辊的热量减少。由于这个原因,定影设备的热容量降低,对定影辊的电力供给倾向于变得过量,使得定影辊的温度波动增加。当产生这种温度波动时,存在温度波动导致不正确定影的可能性。技术实现要素:根据本发明的一方面,提供了一种定影设备,所述定影设备包括:第一可旋转构件和第二可旋转构件,其被构造为在第一可旋转构件与第二可旋转构件之间形成用于对形成在记录材料上的调色剂图像进行定影的夹持部;加热部,其被构造为对第一可旋转构件进行加热;检测部,其被构造为检测第一可旋转构件的温度;控制器,其被构造为依据通过检测部的检测温度,来控制对加热部的供给电力;以及设置部,其被构造为当使第一种类的记录材料经受定影处理时,将夹持压力设置为第一压力,并且被构造为当使第二种类的记录材料经受定影处理时,将夹持压力设置为小于第一压力的第二压力,其中,控制器依据第一可旋转构件的目标温度与第一可旋转构件的检测温度之间的差来控制供给电力,其中,供给电力在夹持压力是第二压力时比在夹持压力是第一压力时小。通过以下参照附图对示例性实施例的描述,本发明的其他特征将变得清楚。附图说明图1是图像形成装置和定影设备的示意图。图2是示出电力计算结构和周边电路的电路框图。图3是时序图。图4是流程图。具体实施方式将参照附图具体描述本发明的实施例。<第一实施例>(图像形成装置和定影设备)图1是本发明的实施例中的图像形成装置和用于实施图像加热处理(定影处理)的图像加热装置(定影设备)的示意性结构图。在图中,在图像形成装置主组件(打印机主体)900中,配设有在逆时针方向上旋转的感光鼓901y,感光鼓901y的表面由一次充电辊902y均匀地充电。感光鼓901y的均匀充电的表面暴露于从激光部件903y发射的激光,使得形成潜像。然后,感光鼓901y的表面通过显影套筒904y,使得用黄色调色剂对感光鼓901y上的潜像进行显影。然后,感光鼓901y的表面接触中间转印带906。将电压施加到一次转印辊905y,使得将形成在感光鼓901y的表面上的黄色调色剂图像(图像)转印到中间转印带906的表面上。类似地,将品红色、青色和黑色调色剂图像(图像)转印到中间转印带906上。因此,在中间转印带906上,形成利用黄色、品红色、青色和黑色调色剂而形成的全色图像。然后,中间转印带906上的图像在内部二次转印辊907与外部二次转印辊908之间通过。此时,从片材给送盒910给送的片材913被夹持在中间转印带906与外部二次转印辊908之间并在中间转印带906与外部二次转印辊908之间给送,使得将中间转印带906上的图像被转印到片材913的表面上。形成有调色剂图像的片材913在内部二次转印辊907与外部二次转印辊908之间通过,并且被给送到作为将调色剂图像定影在片材913上的定影设备(定影部)的定影设备911中,然后片材913被排出和堆叠。(对定影设备的电力供给和定影设备的电力控制)定影设备911包括用于对记录材料(片材913)进行加热的加热构件911a和作为相对构件的加压辊911b,加压辊911b与加热构件911a相对,以与加热构件911a合作地形成用于夹持并给送记录材料的夹持部。在图1中,温度检测单元202监视定影设备911中的加热构件911a的定影温度。此外,ui(用户界面)203向cpu201发送用户对纸种类(记录材料的种类)的输入的输入结果。关于通过ui203的纸种类的输入结果的信息被发送到控制温度控制单元205和给送速度控制单元206。基于该纸种类的输入结果,设置定影带404的目标温度(控制温度)以及由定影带和加压带给送的记录材料给送速度(纸(片材)的给送速度)。控制温度控制单元205将关于定影带404的设置的目标温度(控制温度)的信息发送到cpu201,使得控制定影带的控制温度。给送速度控制单元206将关于记录材料的设置的记录材料给送速度的信息发送到cpu201,使得控制记录材料给送速度。本实施例中的定影设备911是感应加热定影设备(ih定影设备),通过该感应加热定影设备,定影带通过电磁感应加热被励磁线圈加热,并且通过从电源设备200供给电力来产生热。另外,定影设备911由以下构成:励磁线圈部件403,与励磁线圈部件403相对的发热构件(作为加热构件的定影带404),用于与定影带404合作地形成夹持部的、作为可旋转构件的加压带405,以及用于检测加热构件的温度的温度检测单元202。cpu201管理整个图像形成装置的控制,并且从温度检测单元202接收ih定影设备的温度检测信号。另外,cpu201通过驱动信号来控制电源设备200,由此cpu201向ih定影设备提供所期望的电力,并且在ih定影设备中作为电力控制器实施电力控制(电力供给控制)。(框图)图2是本实施例中的电源设备200及其周边构成的框图。在图2中,提供商用ac电压源100。电源设备200由整流部301、平滑部302和驱动部303构成。驱动部303由开关部401和谐振电容402构成。此外,ih定影设备由ih部件403、定影带404、加压带405和温度检测单元202构成,cpu201接收来自温度检测单元202的信息并且检测ih定影设备的温度。基于温度检测单元202的温度检测信号,cpu201将脉冲信号输出到ih定影电源设备200中配设的驱动部303的开关部401a和401b,用于控制驱动部303的on-off(开-关)。此外,基于ih定影设备的温度检测信号,cpu201实施增加和减少脉冲信号的脉冲宽度的控制(即,如稍后所述的改变具有相同强度的脉冲发生时间的控制),使得cpu201调整供给到ih定影设备的电力。压力改变单元204基于通过ui203获取的关于纸种类设置的信息,来调整由定影带404和加压带405形成的夹持部处的压力(夹持压力)。当夹持压力的设置为轻压力设置时,cpu201实施如下的控制,降低相对于ih定影设备的控制温度的脉冲信号的脉冲宽度的增减比率(即,如后所述地缩短相同强度的脉冲发生时间使得电力的改变减小的控制)。结果,防止了在轻压力状态下供给到ih定影设备的过量电力,使得防止ih定影设备的温度波动。此外,控制温度控制单元205基于来自ui203的信息将关于定影带404的控制温度的设置信息发送到cpu201,并且cpu201调整供给到ih定影设备的电力,使得定影带404的控制温度为上述的控制温度。此外,通过经由ui203获取的纸种类信息,按以下方式改变打印机900的控制。如下面表1中所示,依据速度满足v1<v2<v3且目标温度满足t1<t2<t3<t4的各纸种类条件,来改变速度和目标温度。在信封的情况下,为了防止折痕,将压力设置为轻压力。表1速度tt*1压力tnp*2v1t1acp*6pp*3v1t2acp*6tkp*4v2t3acp*6en*5v3t4lp*7*1:“tt”是目标温度。*2:“tnp”是薄纸。*3:“pp”是普通纸。*4:“tkp”是厚纸。*5:“en”是信封。*6:“acp”是全接触压力。*7:“lp”是轻压力。表1中所示的条件仅仅是示例,并且同样在打印机900的其他各种设置条件下,也可以类似地设置速度、目标温度和压力。接下来,将使用图3的时序图和图4的流程图来描述由cpu201对电源设备200的控制。(时序图)图3是示出依据脉冲信号的脉冲宽度比率(在下文中被称为温度控制增益)的切换的、定影设备911的温度改变的时序图。在传统控制中进行从t0至t5的操作,并且在本实施例的控制中进行从t6及以后的操作。在图3中,由温度检测单元202检测到的定影设备911的温度是定影温度a,以及用于由cpu201鉴别记录材料是否通过定影设备的信号是job(作业)信号b。此外,用于控制ih定影电源设备200中配设的驱动部303的开关部401的脉冲信号的脉冲宽度是脉冲宽度c,并且脉冲信号的脉冲宽度增减比率是温度控制增益d。此外,在定影设备911中形成的夹持部处的压力的设置值为夹持压力e,并且定影设备911的热容量为热容量f。当在时刻t0开始定影设备911的温度控制时,夹持压力设置是热容量处于大状态的全接触压力(设置)。此时,定影温度对供给电力的响应性慢,因此,温度控制增益的设置为高设置(全接触设置),并且进行控制,使得定影设备的温度达到目标温度。当在时刻t1定影设备温度(定影温度)达到目标温度时,cpu201实施温度控制,使得定影温度保持在恒定值。在时刻t2,当通过ui203改变片材种类(纸种类)并且将夹持压力的设置从全接触压力设置改变为轻压力设置时,定影设备911的热容量降低,使得形成对定影设备911的电力供给过量的状态。然后,在时刻t3,形成定影温度超过目标温度的状态,因此,cpu201实施使脉冲宽度变窄的控制(缩短脉冲发生时间)。然而,在现有技术中,温度控制增益保持在全接触设置(处于脉冲发生时间的改变程度大的状态),因此,脉冲宽度大幅变窄(即,脉冲发生时间的缩短程度大),使得在时刻t4定影温度低于目标温度。因此,当定影温度低于目标温度时,在现有技术中,cpu201实施使脉冲宽度变宽的控制(其中延长脉冲发生时间的程度大),使得定影温度再次超过目标温度。通过这种反复,当夹持压力为轻压力(处于低热容状态)时,随着电力的改变,振幅大,因此,存在使得在定影温度下产生温度波动的问题。在时刻t5与时刻t6之间的作业期间也产生这种温度波动并且导致图像缺陷。因此,在本实施例的控制中,如在时刻t7,由cpu201实施将温度控制增益的设置改变为轻压力设置的控制。具体地,实施使得脉冲发生时间的改变程度小的控制,即,振幅(温度控制增益)变得小于现有技术中时刻t3的电力改变的情况下的振幅。也就是说,关于图3中的脉冲宽度c,纵轴代表脉冲发生时间,横轴代表经过时间(操作时间),但是使从时刻t7至时刻t8的脉冲发生时间的改变小于从时刻t4至时刻t5的脉冲发生时间的改变。在此,开关部401a和401b在脉冲控制中对应于电力的on/off依次操作,使得脉冲发生时间的改变变为第一电力改变,在该第一电力改变中,在从时刻t7至时刻t8的时段中,基于预定电平(第一基准电平)的振幅小(图3)。在现有技术中,脉冲发生时间的改变变为第二电力改变,在第二电力改变中,在从时刻t4至时刻t5的时段中,基于预定电平(第二基准电平)的振幅大(图3)。因此,在本实施例中,在将温度控制增益d的设置改变为轻压力设置的从时刻t7至时刻t8的时段中,脉冲发生时间的改变(图3中的脉冲宽度c的纵坐标),即电力的改变,被抑制到小的值,使得抑制了定影温度的温度波动。由于这个原因,之后,即使在从时刻t8至时刻t9的作业期间,也保持抑制定影温度的温度波动,使得防止了图像缺陷。如上所述,在本实施例中,在定影温度达到目标温度之前的温度控制增益的设置为高设置(全接触设置),并且在温度控制期间夹持压力为轻压力的情况下,采用温度控制增益降低的设置(轻压力设置)。结果,变得能够在保持定影温度到达目标温度的时间短的同时,抑制温度控制期间的温度波动。(流程图)图4是本实施例中的流程图,其中,当ih定影设备处于轻压力条件时控制温度控制增益。在作业开始时,定影设备的夹持压力是全接触压力。cpu201从ui203接收由用户设置的关于纸种类的信息,并且确定在图像形成期间的片材模式(1001)。cpu201鉴别所设置的片材设置(1002),并且当片材是除信封以外的材料时(1002中的“否”),cpu201将定影设备的夹持压力设置保持在全接触压力设置(1003),然后序列转到片材通过(1006)。当片材是信封(1002中的“是”)时,cpu201将定影设备的夹持压力设置改变为信封压力(1004),并且将在定影设备的温度控制中使用的pid控制的设置值改变为用于信封压力的值(1005)。之后,序列转到片材通过(1006),并且在作业结束之前的时段中,以相同的pid控制设置值实施温度控制(1007中的“否”)。当作业结束时(1007中的“是”),温度控制增益是否为用于信封压力的增益(1008)。在温度控制增益为用于信封压力的增益的情况下(1008中的“是”),将温度控制增益的设置返回到全接触设置(1009),并且之后序列转到待机,并且在温度控制增益不是用于信封压力的增益的情况下(1008中的“否”),序列直接转到待机。之后,在每次作业开始时进行相同的控制。在上述的描述中,在全接触设置的情况与轻压力设置的情况之间,定影带的目标温度(控制温度)是相同的。然而,在本发明中,为了获得记录材料(信封)的防皱效果,在轻压力设置(其中片材设置为信封)的情况下,与全接触设置的情况相比,可以优选地通过降低目标温度(例如,降低10℃)来实施降低供给电力的控制。此外,在全接触设置的情况与轻压力设置的情况之间,也可以使定影设备的记录材料给送速度相同,并且在轻压力设置的情况下(其中片材设置是信封),与全接触设置的情况相比,也可以使定影设备的记录材料给送速度慢。为了获得记录材料(信封)的防皱效果,有利的是,使定影设备的记录材料给送速度快,因此,在轻压力设置的情况下,记录材料给送速度可以优选地与全接触设置的情况下的速度相同。在定影性质由于记录材料(信封)的防皱效果而变得不利的情况下,能够将目标温度与记录材料给送速度适当地组合。(本实施例的效果)如上所述,根据本实施例,当在打印作业期间夹持压力处于轻压力状态时,通过减少在定影带的温度控制中使用的脉冲信号的增减量(温度控制增益),能够抑制在打印期间向定影带供给的电力的波动。结果,在保持变热的上升时间不变的情况下,减小了在打印期间在定影带上产生的温度波动,使得变得能够防止定影不良。(变型例)在上面,描述了本发明的优选实施例,但是本发明不限于此,并且能够在本发明的范围内进行各种变型和改变。(变型例1)在上述实施例中,作为轻压力定影设备的示例,描述了ih定影设备,但是也可以在使用诸如卤素加热器和陶瓷加热器等的热源的其他轻压力定影设备中类似地实施控制。在这种情况下,针对定影设备的目标温度与定影设备的检测温度(检测到的温度)之间的差,通过改变使诸如用于进行对定影设备的ac导通的三端双向可控硅等的元件经受on-off控制的相位角,可以优选地使用用于调整供电电力的相位控制。在全接触压力(设置)与轻压力(设置)之间改变该相位角控制,使得能够获得与上述实施例的效果类似的效果。(变型例2)在上述实施例中,夹持压力设置被描述为由全接触压力设置和轻压力设置构成的两种类型,但是也可以采用如下的结构:依据纸种类设置个体夹持压力,并且分立地提供与设置的夹持压力相对应的温度控制增益。此外,在上述实施例中,通过ui的操作来设置作为夹持压力设置的条件的纸种类,但是也可以由作为用于检测和鉴别记录材料的大小的鉴别单元的纸种类检测单元来鉴别记录材料的种类。(变型例3)在上述实施例中,作为用于获取加热构件的加热状态信息的获取单元,使用作为用于检测加热构件的温度的温度检测单元的热敏电阻,但是还可以使用用于预测加热构件在定影设备中的预热状态(预热程度)的单元(升温指数)。(变型例4)在上述实施例中,描述了对调制脉冲宽度的控制(减小轻压力设置下的脉冲宽度的改变程度),但是也能够使用对改变脉冲数的控制(减小轻压力设置下的脉冲数的改变程度)。(变型例5)在上述实施例中,描述了由作为加压构件的可旋转加压构件来按压可旋转定影构件(定影带)的情况。然而,本发明不限于此,并且也可以类似地应用到由可旋转定影构件按压作为相对构件而不是加压构件的可旋转构件的情况。(变型例6)在上述实施例中,作为记录材料,描述了记录纸,但是本发明中的记录材料不限于纸。通常,记录材料是要由图像形成装置在其上形成调色剂图像的片状构件,并且包括例如规则和不规则的片状构件,诸如普通纸、厚纸、薄纸、信封、明信片、印章、树脂片、ohp片、光泽纸等。在本实施例中,为了方便起见,使用诸如用于记录材料(片材)p的纸种类等的术语“纸”用于说明,但是本发明中的记录材料不限于纸。(变型例7)在上述实施例中,作为示例描述了用于对未定影的调色剂图像进行定影的定影设备,但是本发明不限于此。本发明也可以类似地应用到用于对暂时定影在片材上的调色剂图像进行加热和加压的设备(在这种情况下,设备也称为定影设备)。(变型例8)在上述实施例中,通过用户对ui的操作(输入纸种类的设置)来实施通过控制温度控制单元205的控制温度的改变,但是本发明不限于此。也可以基于由配设在纸(片材)给送路径中的纸种类检测单元(光学传感器、超声波传感器)所检测到的纸种类来实施控制温度的改变。虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述,但是应当理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释,以便涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。当前第1页12
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