专利名称：定影装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在图像形成装置中对转印材料上的调色剂像进行熔融定影的定影装置。
背景技术：
使用电子照相方法的图像形成装置中具有定影装置，该定影装置通常在相互压接和回转的加热机构(辊、环形带体等)与加热机构(辊、环形带体等)的压接部(压接部)夹持转印材料和静电地承载于该转印材料的调色剂进行输送，同时施加热和压力，从而进行熔融定影；该调色剂由树脂、磁性体、着色料等构成。另外，涉及具有接触于该加热机构、对加热机构进行加热的外部加热机构的定影装置。
过去，已知这样的构成，即，在复印机或激光打印机或传真机等图像形成装置中，作为对转印到记录材料上的未定影调色剂像进行加热定影的定影装置，具有内装碘钨灯等发热体的定影辊和内装同样的发热体并压接于该定影辊的加压辊，使承载有未定影调色剂像的记录材料穿插于定影辊与加压辊之间，从而使由上述定影辊的表面温度软化了的调色剂渗透到记录材料的纤维间，使该未定影调色剂像定影于记录材料上。
定影辊和加压辊的发热体的碘钨灯根据来自安装于定影辊、加压辊的各自的表面上的温度传感器的信号进行开关控制，将表面控制为预定的温度。
在这样构成的加热辊方式的定影装置中，通过定影辊的弹性层的弹性变形形成夹持输送记录材料的压接部。在该定影装置中，通过使承载有未定影调色剂像的转印用纸通过压接部，从而由热能和压力使未定影调色剂像熔融，定影到记录材料上。
在如上述那样构成的定影装置中，定影辊和加压辊具有弹性层，但这些弹性层由具有某种程度的厚度的硅橡胶等弹性体制成，导热系数较低。为此，在上述定影装置中，当记录材料行走时，定影辊和加压辊的表面温度下降到低于预定温度的场合，即使由各温度传感器检测到该温度下降，分别对各碘钨灯通电，该碘钨灯的热通过弹性层传递到表面也需要时间，存在发生定影不良的可能。特别是在处理速度提高的场合，易于发生定影不良，为了防止该定影不良的发生，发生连续打印受到限制的问题。
因此，作为该问题点的解决对策，如公开于日本特开平10-149044号公报和特开平11-24489号公报的那样，提出这样的技术，即，使维持在高温的外部加热辊接触于定影辊的表面，缓和定影辊表面温度下降。
然而，在这样的定影装置的场合，即使将外部加热辊和定影辊的表面温度控制控制到适当的温度内，如在定影辊的回转停止时继续接触外部加热辊，则外部加热辊继续加热定影辊表面的一点，在该部分产生伤痕和劣化。当定影辊的表面这样劣化时，发生在图像部产生条纹、光泽不良等图像缺陷、定影辊表面的脱模性下降导致的调色剂的附着(热偏移)和记录材料的剥离不良等问题。
对于这样的问题点，如日本特开平11-24465号公报公开的那样，在定影辊的回转停止时，停止向外部加热辊的加热器的通电。
然而，当停止向外部加热辊的加热器通电时，如输入图像形成信号，则开始再次向外部加热辊的加热器通电，需要将外部加热辊加热到预定温度，所以，在输入图像形成信号后到进行图像形成之前需要时间。
为此，为了在待机过程中等对外部加热辊的加热器进行持续通电，同时为防止定影辊的损伤，最好在图像形成结束后使外部加热辊从定影辊离开，控制外部加热辊的温度。除此之外，还必须当回转驱动机构的异常停止、用于使外部加热辊抵接、分离的接离机构的动作不良和控制回转驱动机构和接离机构的软件失控时等，而导致定影辊不回转时，在外部加热辊接触于定影辊的状态下，进行长时间的温度控制，从而需要减少产生的定影辊表面的受伤和劣化。
发明内容
因此，本发明就是为了解决上述技术问题而作出的，其目的在于，在待机过程中控制外部加热体的温度，在短时间持续对图像加热体进行加热，同时防止在回转驱动机构异常停止、用于使外部加热辊接离的接离机构的动作不良、及控制回转驱动机构和接离机构的软件失控而导致外部加热机构不从图像加热体离开的异常时，外部加热体抵接所导致的定影构件的受伤和劣化。
本发明的目的在于检测外部加热机构的抵接、分离异常。
本发明的另一目的在于防止在回转驱动机构异常停止、用于使外部加热辊接离的接离机构的动作不良、及控制回转驱动机构和接离机构的软件失控时外部加热机构不从图像加热体离开。
本发明的另一目的在于提供一种图像加热装置，其特征在于包括图像加热回转体，该图像加热回转体可回转，用于对记录材料上的图像进行加热；驱动机构，该驱动机构对上述图像加热回转体进行回转驱动；外部加热体，该外部加热体具有发热体，并抵接于上述图像加热回转体进行加热；接离机构，该接离机构使上述外部加热体相对于上述图像加热回转体进行抵接、分离；通电控制机构，该通电控制机构以使上述外部加热体的温度成为目标温度的方式控制向上述发热体的通电；接离检测机构，该接离检测机构检测上述外部加热体相对于上述图像加热回转体的抵接和分离；异常检测机构，该异常检测机构根据由上述接离检测机构进行的检测，检测上述接离机构产生的上述外部加热体的抵接、分离的异常。
本发明的其它目的通过以下的说明予以阐明。
图1为本发明图像形成装置的构成图。
图2为本发明图像形成装置的控制系的框图。
图3为本发明图像形成装置的概要图。
图4为本发明接离机构的异常判断机构的处理内容图。
图5为本发明接离机构的异常判断机构的实施方式图。
图6为本发明图像形成装置的控制的流程图。
图7为本发明图像形成装置的待机程序的流程图。
图8为本发明图像形成装置的复印程序的流程图。
图9为本发明图像形成装置的后回转程序的流程图。
图10为本发明图像形成装置的接离错误检测程序的流程图。
图11为使用本发明的感应加热方式的图像加热装置的构成图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施方式。
图1示出了作为使用于本发明实施方式的定影装置的图像形成装置的彩色复印机。本发明的实施方式的定影装置同样也可在打印机和传真机等图像形成装置中适用。
(图像形成装置的整体构成)在图2中，40为彩色电子照相复印机主体，在该彩色电子照相复印机主体的上部配置自动原稿输送装置41和原稿读取装置42，该自动原稿输送装置41在每次分离1张的状态下自动地输送原稿44，该原稿读取装置42读取由该自动原稿输送装置41输送的原稿44的图像。该原稿读取装置42由光源45照明载置于稿台玻璃43上的原稿44，通过由光学反射镜46、47、48、及成像透镜49构成的缩小光学系，使来自原稿44的反射光像在由CCD等构成的图像读取元件50上扫描曝光，由该图像读取元件50按预定的点密度读取原稿44的色材反射光像。
由上述原稿读取装置42读取的原稿44的色材反射光像作为R(红)、G(绿)、B(蓝)3色的数据送到图像处理装置51，在该图像处理装置中，相对原稿44的R、G、B数据实施阴影校正、灰度校正、色彩空间处理等图像处理。
在图像处理装置51进行了预定的图像处理的图像数据作为Y(黄)、M(品红)、C(深蓝)、K(黑)的图像数据送到图像控制部5，在该图像控制部5中，相应于图像数据由激光进行图像曝光。
由图像控制部5进行的图像的曝光在作为图像载体的感光体鼓1(以下简称“感光体”)上实施。感光体1可由作为驱动机构的电动机朝箭头A方向回转地设置着。在感光体1的周围配置一次充电器4、电位传感器37、图像控制部5、彩色显影单元7、黑白显影单元8、转印充电器9、清洁装置6。
图像的形成中，首先对一次充电器4外加电压，按预定的充电部电位均匀地使感光体1的表面带负电。该充电电位由电位传感器37检测，根据该检测结果对一次充电器4的输出强度进行反馈控制。接着，由激光扫描器构成的图像控制部5以根据图像数据使充电的感光体1上的图像部分成为预定的曝光部电位的方式进行曝光，形成潜像。图像控制部5根据图像数据进行开和关，从而形成与图像对应的潜像。
彩色显影单元7包括用于全色显影的3台显影装置7Y、7M、7C。彩色显影装置7Y、7M、7C和黑白显影单元8分别由Y、M、C、K的调色剂对感光体1上的潜像进行显影。当对各色的调色剂进行显影时，由图中未示出的电动机使彩色显影单元7朝箭头R方向回转，该色的显影装置以抵接于感光体1的方式对齐位置。
显影于感光体1上的各色的调色剂像由转印装置9依次转印到作为中间转印体的带2，重合4色的调色剂像。在夹住带2处于与转印带驱动辊10相对的位置设置具有作为清洁机构的具有清洁刮板的清洁器14，带2上的残留调色剂由刮板刮落。
转印于带2的调色剂像进一步由2次转印装置15转印到记录材料上。全色打印时在带上重合4色的调色剂后，转印到记录材料上。上述记录材料从记录材料盒16由拾取辊17导入输送路径，由输送辊对18和19供给到压接部，即2次转印装置15与带2的抵接部。
另外，残留于感光体1上的调色剂由预备清洁装置使调色剂的充电成为易于清洁的状态，作为清洁单元由具有清洁刮板的清洁装置6除去回收，最后，感光体1由除电装置均匀地除电到0伏附近，等候在下一图像形成循环使用。
转印了调色剂像的记录材料此后被输送至作为像加热装置的定影装置3。记录材料上的调色剂像由定影装置3进行热定影后，排出到装置外。
另外，上述彩色复印机的图像形成时刻以带2上的预定位置为基准受到控制。带2张设于辊10、11、12、13。其中的转印带驱动辊10接合到图中未示出的驱动源，而作为驱动带2的驱动辊起作用，转印带张紧辊11、12作为调节带2的张力的张紧辊起作用，支承辊13起到作为2次转印装置的2次转印辊15的支承辊的作用。
在张紧辊12附近，配置检测基准位置的反射型传感器20。反射型传感器20检测设于带2的外周面端部的反射带等的标记，输出I-top信号。
上述感光体1的外周的长度和带2的周长成为由1∶n(n为整数)表示的整数比。当这样设定时，在带2回转1周的期间，感光体1回转整数周，恢复到与带1周前完全相同的状态，所以，当将4色重合到中间转印带2上时(带回转4周)，避免感光体1的回转不均产生的套色不准。
在上述那样的中间转印方式的图像形成装置中，检测到I-top信号后，经过预定时间后，由包括由激光扫描器构成的图像控制部5开始曝光。另外，如上述那样，在带2回转1周的期间，感光体1回转整数周返回到与带1周前完全相同的状态，所以，在带2上常在相同位置形成调色剂像。虽然根据用纸尺寸的不同调色剂像尺寸也变化，但在带2上存在绝对不承载调色剂像的范围。
(图像形成装置的控制系统)图2示出本装置的控制系统的框图。
本装置全部由作为控制机构的系统控制器101统一控制。系统控制器101主要起到与本装置内的各负荷的驱动、传感器类的信息收集解析、及数据交换的作用，该数据交换在与上述图像处理装置51、图像控制部5、及操作部102即用户界面之间进行。为了具有上述作用，系统控制器101的内部构成搭载有CPU101a，CPU101a根据同样存储于搭载于系统控制器101的ROM101b中的程序执行归结为预先决定的图像形成程序的各种各样的程序。此时，为了存储需要一次性或永久性保持的可改写的数据，还搭载RAM101c。在RAM101c中例如保存送往后述的高压控制部105的高压设定值、后述的各种数据、来自操作部102的图像形成指令信息等。
下面说明作为系统控制器101的第1作用，即与图像处理装置51、图像控制部5、操作部102的数据交换。图像处理装置51对来自CCD的图像信号实施A/D变换、S/H、浓淡校正(shadingcorrection)、彩色校正、改变复印倍率、LOG变换等图像处理。除了送出这些图像处理所需要的各部分的规格设定值数据外，还接收来自各部的信号例如原稿图像浓度信号等，控制后述的高压控制部105和图像控制部5，进行用于形成最佳图像的设定。图像控制部5根据用于图像形成的图像尺寸的规定和图像处理后的数字视频数据，最佳地控制激光，即在本装置中进行用于对激光器发光进行PWM处理所需要的设定。操作部102除了获得由用户设定的复印倍率、浓度设定值等信息外，还送出用于向用户示出图像形成装置的状态例如图像形成张数和是否处于图像形成过程中的信息、卡纸的发生和其部位等的数据。
下面，说明作为系统控制器101的第2作用，即装置内各负荷的驱动、传感器类的信息收集解析。本装置在装置内部的各部位配置电动机、离合器/螺线管等DC负荷和光断续器和微型开关等传感器。即，通过适当地驱动电动机的和各DC负荷，进行记录材料的输送和各单元的驱动，由各种传感器监视其动作。因此，系统控制器101根据来自各种传感器类109的信号由电动机控制部107控制各电动机，同时，由DC负荷控制部108使离合器/螺线管动作，顺利地进行图像形成动作。另外，通过将各种高压控制信号送到高压控制部105，从而对作为构成高压单元106的各种充电器的一次充电器4、彩色显影单元7、黑白显影单元8、转印充电器9施加适当的高压。另外，在定影装置3内的定影辊21、加压辊23、作为外部加热体的外部加热辊29中内装用于分别对辊进行加热的作为发热体的加热器111，该各加热器由AC驱动器110进行开/关控制(在这里，由加热器111代表作为各辊的发热体的加热器22、24、30)。另外，此时分别在定影辊21、加压辊23、外部加热辊29设置用于检测其温度的温度检测体的热敏电阻104(在这里，由热敏电阻104代表各辊的后述的热敏电阻34、36、32)，由A/D转换器103将与各辊21、23、29的温度变换对应的热敏电阻104的电阻值变化变换成电压值后，作为数字值输入到系统控制器101。根据该温度数据控制上述AC驱动器110。
另外，AC驱动器110还对定影辊21、加压辊23、外部加热辊29进行定影继电器112的驱动，该定影继电器112对用于加热各辊的加热器进行电力供给的通电/断电。该定影继电器112以来自系统控制器101的开/关控制信号为基础被控制。在装置发生异常时，由该定影继电器112切断所有的加热器的供给电源，保护图像形成装置。在这里，定影继电器112构成作为开关元件的共用开关机构。
(定影装置的构成)图3为示出本发明实施方式的定影装置的构成图。
在定影装置3中构成有定影机构，该定影机构配置有在加压机构的作用下相互压接并能回转的定影辊21和加压辊23，其中，该定影辊21由内部具有作为第1发热体的碘钨加热器22的图像加热回转体构成，而该加压辊23由同样在内部具有作为第2发热体的碘钨加热器24的加压体构成。
定影辊21和加压辊23通过接受作为回转驱动机构的定影电动机26的驱动而回转。定影电动机26的驱动/停止根据彩色复印机的动作模式和定影辊的表面温度条件等由系统控制器101控制。另外，在定影电动机26上设置回转检测机构，从该回转检测机构输出表示电动机是否处于预定的回转状态的回转检测信号，该信号输入到用于检测后述的外部加热体的抵接、分离的异常的作为异常检测机构的接离异常判断机构62和作为控制单元的系统控制器101。
在定影辊21和加压辊23上抵接有作为温度检测体的热敏电阻34、36，由该热敏电阻34、36检测定影辊21和加压辊23的表面温度。如上述那样，根据该检测信息，系统控制器101经由AC驱动器110控制碘钨加热器22、碘钨加热器24，通过控制将定影辊21和加压辊23的温度都维持在设定温度(在这里，定影辊21为200℃，加压辊23为170℃)。
上述定影辊21在铝制的心轴的外周设置作为弹性体的HTV(高温硫化型)硅橡胶层，另外，在该HTV硅橡胶层的外周作为耐热弹性层设置RTV(室温硫化型)硅橡胶层，其厚为3(mm)、直径为40(mm)。
另一方面，加压辊23在铝制心轴的外周设置作为弹性体的1(mm)厚的HTV硅橡胶层，在该HTV硅橡胶层的外周设置作为脱模层的氟树脂层，其直径为40(mm)。通过组合上述那样的构成的定影辊21和加压辊23，进一步提高相对于调色剂的脱模性。
另外，在定影辊21的外周面可抵接、分离地构成作为外部加热体的外部加热辊29。
外部加热辊29根据来自作为检测与定影辊的抵接、分离状态的接离检测机构的接离传感器61的信号，由系统控制器101通过接离机构60相对定影辊21的外周面抵接、分离。接离传感器61为检测外部加热辊29相对定影辊21是处于接触的位置还是处于离开的位置的传感器，将该状态信号也输入到后述的电路的接离异常判断机构62。
当外部加热辊29抵接于定影辊21时，由作为弹性体的弹簧压接，从动于定影辊21而回转。另外，外部加热辊29由绝热衬套等支承杆支承。该支承杆通过接离机构60进行移动，从而相对于定影辊21抵接、分离。该抵接、分离利用作为公知技术的电动机或弹簧压紧式离合器、螺线管等实现。
上述外部加热辊29在内部内装作为第3发热体的外部加热用的碘钨加热器30，其外周例如由高导热系数的铝、铁、不锈钢等金属构成，或在上述金属表面覆盖具有高脱模性的橡胶、树脂等而构成。
另外，作为温度检测体的热敏电阻32抵接于外部加热辊29，由该热敏电阻32检测外部加热辊29的表面温度。如上述那样，根据该检测信息，系统控制器101通过AC驱动器110控制外部加热器30，通过控制将外部加热辊维持在设定温度(在这里，外部加热辊23℃)。
由这样进行了温度调节的定影装置3，使转印到记录材料上的由调色剂等显影剂形成的未定影图像通过定影辊21与加压辊23的压接部，进行加热和加压，定影到记录材料上。
下面，根据图4、图5详细说明本发明的实施方式。图4为根据输入到接离异常判断机构62的定影继电器112的控制信号、定影电动机26的回转检测信号、接离传感器61的抵离状态信号这样3个信号的逻辑，检测接离机构的异常判断的程序图。在本实施例，作为定影继电器112的控制信号，接收从系统控制器101输出的控制信号，但如为可检测定影继电器的驱动状态的信号，则也可形成为从其它单元接收该信号的构成。其中，系统控制器101构成共用开关控制机构。
图5的62为示出接离异常判断机构内部的电路的框图，为根据上述3个信号的逻辑进行接离机构的异常判断的电路的一例。即，在该接离异常判断机构62中，根据401的作为电元件的逻辑元件和402的定时电路进行检测，如定影继电器控制信号为H、处于导通状态，而且在定影电动机的回转检测信号为H、处于停止状态，而且接离传感器信号为L、处于接触状态，该状态持续预先设定的设定时间t，则检测为接离机构的异常状态。在这里，由402的定时器计数的预定时间t为了防止误动作，设为10秒的固定值，但也可根据装置的情况成为别的预定时间或形成为可变。另外，401的逻辑与本实施例中的彩色复印机的逻辑相对应地构成，但定影继电器112的控制信号、定影电动机26的回转检测信号、接离传感器61的接离状态信号这样3个信号的逻辑根据电路构成和机械构成而变化时，如对应于该装置的各信号逻辑构成401的逻辑，则可实现相同的检测异常的判断机构。
另外，如本实施例那样，如根据接离异常判断机构62的异常检测信号和来自CPU101a的定影继电器控制信号由逻辑元件403生成输出至AC控制器110的定影继电器的通断信号，则在接离机构异常时将输出至AC驱动器110的定影继电器的通断信号固定在“断侧”，所以，可强制地使定影继电器断开，对装置进行保护。在这里，由于接离异常判断机构62设置有闩锁电路404，所以，一旦检测到异常，则使彩色复印机的电源关/开，在消除异常状态之前继续使定影继电器断开。
另外，在本实施例中，由于用硬件电路构成上述接离异常判断机构62和逻辑403，即使软件失控，在定影辊21停止时进行外部加热辊的接触控制，也可硬性地将定影继电器112强制断开，所以，可提高定影辊的保护性能。
(图像形成装置的控制详细内容)下面，根据图6～图10说明本发明的控制的详细内容。
(升温时的控制)图6示出升温时的控制的详细内容。首先，当如图3所示那样接通彩色复印机的主电源时(S1)，外部加热辊29朝起始位置移动(S2)。在这里，起始位置示出外部加热辊29相对定影辊21离开的预定位置。接着，接通定影继电器(S3)，开始接离错误检测程序(S4)。下面根据图10说明接离错误检测程序。
(接离错误检测程序)接离错误检测程序流程图10示出电源检测动作程序流程的例子。本程序由系统控制器101按预定的时间间隔监视从接离异常判断机构62送出的出错信号，该出错信号是在这样的场合下送出的，即，定影继电器控制信号处于接通状态，而且定影电动机的回转检测信号处于停止状态，而且接离传感器信号为接触的状态，这样的状态持续预先设定的设定时间，该预定的时间间隔成为由系统控制器101内的CPU101a计数的固定周期的时间。
当开始接离错误检测程序时(S60)，系统控制器101根据来自接离异常判断机构62的信号，判断是否处于接离异常状态(S61)，在不为异常状态的场合，持续通常动作(S66)，一旦结束接离错误检测程序(S67)，一致等到下次接离错误检测程序开始为止。
另一方面，在S61中，当处于异常状态时，设于系统控制器的图中未示出的错误计数器递增1，在错误计数器值达到预定值(在这里为3或3以上)的场合(S63)，判断为接离异常。该错误计数器用于防止噪声导致的对从接离异常判断机构62接收的信号的误判断，当连续多次地持续错误状态时，判断为异常。
在S63中，当错误计数器值超过预定值、识别为接离异常状态时，强制断开定影继电器，同时，系统控制器101使定影装置3内的各加热器22、24、30停止工作(S64)，进行其它各种错误处理，之后，以出错为理由停止彩色复印机(S65)。此后，在显示部显示错误，从而向使用者报知。
在本程序之外在系统控制器101内的CPU101a对外部加热辊29进行接离控制时，确认接触或离开的控制状态与从接离传感器的接触状态/离开状态的信号的一致/不一致，还检测软件上的错误。
返回到图6的升温时的控制说明。检查外部加热辊29、定影辊21、加压辊23的表面温度是否分别达到控制温度230℃、200℃、170℃(S5)。在这里，当各表面温度达到该温度时，停止定影电动机26，使外部加热辊29从定影辊21离开，而且转移到待机状态(在刚接通电源后，定影电动机26停止，外部加热辊29预先控制为从定影辊21离开的状态)。
另一方面，在各表面温度未达到该温度的场合(S5)，接着检查定影辊21的表面温度是否达到控制温度200℃(S6)。
在这里，当未达到控制温度时，使碘钨加热器22工作(S7)，在达到的场合，停止碘钨加热器22(S8)。
接着，检查加压辊23的表面温度是否达到控制温度170℃(S9)。
在未达到控制温度的场合，使碘钨加热器24工作(S10)，在达到的场合，使碘钨加热器24停止工作(S11)。
接着，检测外部加热辊29的表面温度是否达到控制温度230℃(S12)，在未达到的场合，使外部加热器30工作(S13)，在达到的场合，使外部加热器30停止工作(S14)。
接着上述程序，检测定影辊21、外部加热辊29的各表面温度是否达到抵接于外部加热辊29的温度(S15)，在各辊的表面温度达到预定温度的场合(在这里，定影辊21为120℃，外部加热辊29为200℃)，先开始定影辊的回转，然后，将外部加热辊29抵接于定影辊21(S16)。在本升温程序的初期状态下，定影辊21停止，而且外部加热辊29相对于定影辊21离开。
在外部加热辊29、定影辊21、加压辊23的表面温度分别达到控制温度230℃、200℃、170℃之前，进行以上的动作，当各表面温度分别达到控制温度时，转移到后述的待机程序。
(待机程序)根据图7说明待机程序。
当转移到待机状态时(S20)，先检查定影辊21的表面温度是否达到控制温度200℃(S21)。当未达到控制温度时，使碘钨加热器22工作(S22)，在达到的场合，使碘钨加热器22停止工作(S23)。
接着，检查加压辊23的表面温度是否到达控制温度170℃(S24)。
在未达到控制温度的场合，使碘钨加热器24工作(S25)，在达到的场合，使碘钨加热器24停止工作(S26)。
接着，检查外部加热辊29的表面温度是否达到控制温度230℃(S27)，在未达到的场合，使外部加热器30工作(S28)，在达到的场合，使外部加热器30停止工作(S28)。
以上的动作在彩色复印机进行图像形成动作之前的待机过程中进行，当开始图像形成动作时，转移到后述的复印程序。
(复印程序)接着，根据图8说明复印程序。
当开始复印程序时(S30)，先开始定影辊的回转，然后，将外部加热辊29抵接于定影辊21(S31)。另外，碘钨加热器24为了减少电力消耗，在复印程序中停止工作(S32)，以在碘钨加热器停止工作时也可充分地获得定影性能的方式设计本定影装置3。
接着，检查定影辊21的表面温度是否达到控制温度200℃(S33)。在未达到控制温度的场合，使碘钨加热器22工作(S34)，在达到的场合，使碘钨加热器22停止工作(S35)。
接着，检查外部加热辊29的表面温度是否达到控制温度230℃(S36)，在未达到的场合，使外部加热器30工作(S37)，在达到的场合，使外部加热器30停止工作(S38)。
上述程序在复印动作(＝图像形成动作)结束为止进行。另外，在复印动作未结束的场合，返回到S33，在结束的场合，转移到下一后回转程序(S40)下面根据图9说明后回转程序。当后回转程序开始时(S41)，先检查外部加热辊29、定影辊21、加压辊23的表面温度是否分别达到控制温度230℃、200℃、170℃(S42)。
在这里，当各表面温度达到该温度时，使外部加热辊29从定影辊21离开，停止定影辊21的回转(S52)，转移到待机状态(S53)。
另一方面，在各表面温度未达到该温度的场合，接着检测定影辊21的表面温度是否达到控制温度200℃(S43)。
在未达到控制温度的场合，使碘钨加热器22工作(S44)，在达到的场合，使碘钨加热器22停止工作(S45)。
接着，检查加压辊23的表面温度是否达到控制温度170℃(S46)。
在未达到控制温度的场合，使碘钨加热器24工作(S47)，在达到的场合，使碘钨加热器24停止工作(S48)。
接着，检查外部加热辊29的表面温度是否达到控制温度230℃(S49)，在未达到的场合，使外部加热器30工作(S50)，在达到的场合，使外部加热器30停止工作(S51)。
在外部加热辊29、定影辊21、加压辊23的表面温度分别达到控制温度230℃、200℃、170℃之前，进行以上的动作，当各表面温度分别达到控制温度时，再次转移到后述的待机程序。
在以上的本发明的实施例中，作为输入到接离异常判断机构62的加热器的控制信号，输入定影继电器112的控制信号，但也可输入定影装置3内的各加热器22、24、30的开始工作控制信号中的1个或多个控制信号。
另外，在本发明的实施例中，以当由接离异常判断机构62检测到接离机构的异常时，停止定影继电器112的方式构成电路，但异常检测时的处理不限于此。在定影装置3内的各加热器22、24、30设置分别通过定影继电器112对AC驱动器110与各加热器22、24、30之间进行电连接和切断的开关，根据从AC驱动器110输出的控制信号进行各开关的通断控制。因此，作为异常检测时的处理，其电路也可按以下方式构成，即，不停止相对定影继电器112的接通控制信号，而是停止从AC驱动器110输出的各加热器22、24、30的开始工作控制信号中的1个或多个控制信号。这样的各加热器22、24、30的开关例如可由三端双向开关那样的半导体开关机构构成，但不限于此。在这里，相对碘钨加热器的开关相当于第1开关机构，相对外部加热器的开关相当于第2开关机构，AC驱动器110相当于第1和第2的开关控制机构。
另外，在由接离异常判断机构62检测到接离机构的异常的场合，也可以按以下方式构成电路，即，使定影继电器112断开而且使定影装置3内的各加热器22、24、30的开始工作控制信号中的1个或多个控制信号停止。例如，当进行定影动作时，在定影辊回转过程中，当进行各碘钨加热器的温度控制时，如外部加热体必须处于抵接状态时，则在接离检测机构检测到软件等的问题导致离开时，判断异常。
前面说明了在加压辊23内部使用作为热源的碘钨加热器24构成的场合，但也可形成为没有碘钨加热器24的构成。
另外，在上述实施例中，虽然为判断图像加热体的回转后的接离状态的异常的构成，但也可构成为以下的构成，即，除此以外，在待机时，由软件等的问题使外部加热体必须处于分离状态时，则在检测到处于抵接状态时，判断异常。
另外，作为上述定影构件虽然由包括定影辊40和加压辊41的2根辊系构成，但除辊外也可使用带系构成。
另外，虽然前面说明了使用外部加热辊29构成上述外部加热构件的场合，但除了辊外也可使用树脂、橡胶、金属等构成的带、非接触类型的热源构成。
另外，虽然将定影辊21、加压辊23、及外部加热辊29的表面温度检测体构成为接触式，但也可将其构成为非接触式。
另外，即使为在加压体上设置外部加热体的方式，本发明也可以适用。
在本实施例中，定影辊为由碘钨加热器进行加热的构成，但本发明不限于该构成。作为其它的例子，使用产生磁场的线圈，由磁场在加热体的导电层产生涡流，由该涡流使加热体自身发热，将本发明用于这样的感应加热方式的构成也没有问题。图11为将本发明的加热装置用作热源的加热定影装置1106的横断面模型图。本例的加热定影装置1106为热辊类型的装置，其中，将承载未定影调色剂图像t的作为记录材料的记录纸P导入到受到感应加热的作为加热体的定影辊1011与作为加压构件的加压辊1012的压接部即定影压接部N，对其进行夹持输送，在定影压接部N由定影辊1011的热和啮合压力将未定影调色剂图像t热压定影到记录纸P面。
定影辊1011为磁性金属构件的铁制的心轴圆筒，外径40mm，厚0.7mm，在其表面为了提高脱模性，例如也可在外周面设置PTFE或PFA等氟树脂的10～50μm厚的层。
定影辊1011以其两端部可自由回转地用轴承支承在定影单元构架的方式被安装支承，由图中未示出的驱动系朝箭头所示顺时针方向按预定的周速驱动回转。
加压辊1012包括中空金属芯1012a和形成于其外周面的作为表面脱模性耐热橡胶层的弹性层1012b。该加压辊1012在上述定影辊1011的下侧与该定影辊平行地排列，将中空金属芯1012a的两端部可自由回转地用轴承支承在图中未示出的定影单元构架上，同时，由使用弹簧等的图中未示出的加载机构沿定影辊11的回转轴方向向上加载，以预定的推压力向定影辊1011的下面加压。
通过加压辊1012压接于该定影辊1011，使弹性层1012b在与定影辊1011的压接部产生弹性变形，在与定影辊1011之间形成作为被加热材料加热部的预定宽度的定影压接部N。在本例中，加压辊1012受到总压约304N(约30Kg重)的负荷，该场合的定影压接部N的啮合宽度为约6mm。加压辊1012随着定影辊1011的回转被驱动，由在定影压接部N的压接摩擦力进行从动回转。这些总压、压接部宽度只不过为一例，也可为其它值。
1019为作为磁通发生机构的感应线圈组件，包括感应线圈1013、磁芯1014、及线圈支架1015等。感应线圈1013由被覆体覆盖，该被覆体由聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺等耐热性材料制成。该线圈支架1015为由PPS、PEEK、酚醛树脂等耐热性树脂制成的具有半圆导管形横断面的构件，在该线圈支架1015的内侧收容卷成船形的感应线圈1013和将厚4mm的平板铁氧体组合成T形的磁芯1014，形成为感应线圈组件1019。该线圈支架1015的外面与定影辊1011的内面对置地配置。另外，感应线圈1013紧密接触于线圈支架1015。
将该感应线圈组件1019保持在撑条1016，插入到定影辊1011的中空部，使线圈支架1015的半圆弧面侧成为朝下的姿势，将撑条1016的两端部固定支承在图中未示出的定影单元构架。在该感应线圈组件1019与定影辊1011之间设置保持间隙地配置感应线圈组件1019。
定影辊1011受到回转驱动，加压辊1012从动回转，从励磁电路1111向感应线圈1013外加10～100kHz的交流电流。由交流电源感应的电场使作为导电层的定影辊1011的内面流过涡流，产生焦耳热。即，定影辊1011受到感应加热。本发明即使在这样的感应加热装置设置上述的外部加热体也可获得同样的效果。
另外，外部加热体具有通过使电流流动而产生磁场的线圈，具有由磁场产生涡流而发热的铁等发热层，从而即使为使用上述那样的感应加热方式的构成也可获得与本发明同样的效果。
本发明具有上述那样的构成，所以，可解决上述已有技术的问题，通过对待机过程中的外部加热体进行温度控制，可在短时间内对图像加热体进行持续加热，同时防止在回转驱动机构异常停止、用于使外部加热辊抵接、分离的接离机构的动作不良、及控制回转驱动机构和接离机构的软件失控时，外部加热机构不从图像加热体离开这样的异常发生时由于外部加热体的抵接而导致的定影构件的受伤和劣化。
以上说明了本发明的实施例，但本发明不限于上述实施例，在本发明的技术思想内可进行任何变形。
权利要求
1.一种图像加热装置，其特征在于包括图像加热回转体，该图像加热回转体可回转，用于对记录材料上的图像进行加热；驱动机构，该驱动机构对上述图像加热回转体进行回转驱动；外部加热体，该外部加热体具有发热体，并抵接于上述图像加热回转体进行加热；接离机构，该接离机构使上述外部加热体相对于上述图像加热回转体进行抵接、分离；通电控制机构，该通电控制机构以使上述外部加热体的温度成为目标温度的方式控制向上述发热体的通电；接离检测机构，该接离检测机构检测上述外部加热体相对于上述图像加热回转体的抵接和分离；异常检测机构，该异常检测机构根据由上述接离检测机构进行的检测，检测上述接离机构产生的上述外部加热体的抵接、分离的异常。
2.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于具有检测上述图像加热回转体的回转的回转检测机构、和对从电源至上述发热体的电连接进行开闭的开关元件；异常检测机构相应于回转检测机构进行抵接检测时的检测、和开关元件的开闭状态，检测抵接、分离的异常。
3.根据权利要求2所述的图像加热装置，其特征在于异常检测机构是具有输入接离机构的输出、回转检测机构的输出、及开关元件的开闭状态的电气元件的电路。
4.根据权利要求2所述的图像加热装置，其特征在于异常检测机构为具有逻辑元件的电路，该逻辑元件通过输入接离机构的输出、回转检测机构的输出、以及开关元件的开闭状态，进行逻辑操作。
5.根据权利要求2所述的图像加热装置，其特征在于在图像加热回转体停止时，如在开关元件闭合的状态下检测到外部加热体处于抵接状态，则异常检测机构检测为异常。
6.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于当由异常检测机构检测为异常时，输出用于使开关元件为断开状态的信号。
7.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于当在预先设定的设定时间后还输出上述异常信号，则开关元件成为断开状态。
8.根据权利要求7所述的图像加热装置，其特征在于在异常检测机构检测到异常时，如开关元件成为断开状态，则在操作部显示异常。
9.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于当从上述接离检测机构输出离开检测时，进行上述外部加热体的温度控制。
10.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于在由上述异常检测机构检测到异常后，如异常状态消除，则解除异常状态。
11.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于图像加热回转体具有发热体和对向图像加热回转体的上述发热体的通电进行控制的第2通电控制机构，第2通电控制机构以使发热体成为比外部加热体的目标温度低的目标温度的方式向发热体通电。
12.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于具有检测上述图像加热回转体的回转的回转检测机构、和开闭从电源向上述发热体的电连接的开关元件，异常检测机构根据回转检测机构的检测和接离检测机构对应于开关元件的开闭状态的检测结果，检测抵接、分离的异常。
13.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于上述图像加热回转体具有弹性层。
14.根据权利要求1所述的图像加热装置，其特征在于具有通电后产生磁场的线圈，上述图像加热回转体具有导电层，该导电层通过磁场产生涡流而产生热量。
全文摘要
一种图像加热装置，包括图像加热回转体、驱动装置、外部加热体、接离装置、通电控制装置、接离检测装置、及异常检测装置；该图像加热回转体可回转，用于对记录材料上的图像进行加热；该驱动装置对该图像加热回转体进行回转驱动；该外部加热体具有发热体，接触于该图像加热回转体进行加热；该接离装置使该外部加热体相对于该图像加热回转体进行接离；该通电控制装置使该外部加热体的温度成为目标温度地控制对该发热体的通电；该接离检测装置检测该外部加热体相对图像加热回转体的接触和离开；该异常检测装置根据由该接离检测装置进行的检测，检测该接离装置产生的该外部加热体的接离的异常。
文档编号G03G15/20GK1550930SQ20041003806
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月17日 优先权日2003年5月15日
发明者高桥克实 申请人:佳能株式会社