专利名称：加热装置及其异常判断方法,定影装置和图像形成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及加热装置的异常判断方法，应用该方法的加热装置，包括该加热装置 的定影装置，以及包括该定影装置的图像形成装置。
背景技术：
在复印机和打印机等图像形成装置中，当在记录纸上形成色粉图像之后，需要通 过定影装置对记录纸上的色粉图像进行定影处理，以便将图像固定在记录纸上。目前的复 印机和打印机等图像形成装置多采用加热与加压相结合的方式，对热熔性色粉进行定影。 因此，定影装置中的加热装置的温度是否正常，对图像定影质量的好坏非常关键。而且一旦 加热装置的温度出现异常，不但会影响图像定影质量，甚至还可能会影响到整个图像形成 装置的安全性。因此，能否及时、准确地判断出加热装置中是否存在异常相当重要。在一份日本专利申请公开公报(公开号为JP2007-329041)中描述了一种具有异 常判断功能的定影装置，在该定影装置中，从加热装置被开始加热直到达到定影温度期间， 根据温度上升速度来判断加热装置是否存在异常，具体方法是当加热装置的温度上升速度 的值处于10°C /秒 13°C /秒时，判断为正常状态，当温度上升速度的值处于其它情形时， 都判断为异常状态。在一份中国专利申请公布说明书(公开号为CN 1936727A)中也描述了一种具有 异常判断功能的定影装置，在该定影装置中，从加热装置被开始加热直到达到待机温度期 间，根据加热装置的升温时间来判断加热装置是否存在异常。可见，在上述两个现有技术中，不论加热装置当前处于哪个温度范围，都是采用同 一技术手段来进行异常判断。但是，加热装置在从低温阶段开始被加热时，当加热装置的温度处于低温阶段还 未上升到中高温阶段时，加热装置的温度上升速度较慢，尤其是在加热装置被加热初期，加 热装置的温度上升速度非常慢，持续加热一段时间后加热体的温度上升速度才能达到比较 稳定的状态，如图1所示。因此，如果在加热装置的温度处于低温阶段时，如上述日本专利 (公开号为2007-329041)中所描述的那样采用温度上升速度来进行异常判断的话，温度上 升速度在10°C /秒 13°C /秒这个范围以外的情形都会被判断为是异常状态，这显然会出 现较为严重的误报问题，无法满足对异常判断的准确性的要求。由于加热装置在低温阶段 温度上升速度不稳定这一特性，很难选择出一个合适的参考值来进行异常判断。另外，如图1所示，随着对加热装置加热的继续，加热装置的温度上升速度逐渐加 快，当加热装置的温度上升到中高温阶段后，由于加热装置温度的升高，一旦加热装置存在 故障，如果不能及时检测出来的话，则可能会由于加热装置温度过高烤焦或烧着记录纸，甚 至可能会损坏加热装置乃至图像形成装置中的其它部件。因此，当加热装置上升到中高温 阶段时，对加热装置进行异常判断的及时性要求非常高。而如果在加热装置上升到中高温 阶段时，如上述中国专利(公开号为CN 1936727A)中所描述的那样，采用升温时间来进行 异常判断的话，则无法满足对异常判断的及时性的要求。
由此可见，在上述两个现有技术中，由于加热装置的温度上升特性以及对异常判 断的要求随着加热装置所处的温度范围的不同而不同，因此在低温和中高温阶段都采用温 度上升速度或升温时间来进行异常判断的话，必定会影响异常判断的准确性或及时性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种根据加热装置所处的 温度范围的不同而采用不同的技术手段对加热装置进行异常判断的方法，应用该方法的加 热装置，包括该加热装置的定影装置，以及包括该定影装置的图像形成装置。本发明提供一种用于判断加热装置是否存在异常的方法，该方法包括检测加热 装置中的加热体的温度，在加热体被开始加热时所检测到的加热体的温度低于第一预定温 度的情况，测定加热体从被开始加热直到达到第一预定温度所用的升温时间，然后根据所 测定的加热体的升温时间来判断加热装置是否存在异常，在加热体被持续加热期间所检测 到的加热体的温度在第一预定温度以上并且在第二预定温度以下的情况，计算加热体的温 度上升速度，然后根据所计算的加热体的温度上升速度来判断加热装置是否存在异常。本发明提供一种加热装置，该加热装置包括热源；加热体，通过热源对加热体进 行加热；温度检测装置，检测加热体的温度；异常判断装置，判断加热装置是否存在异常， 其中，在加热体被开始加热时温度检测装置所检测到的加热体的温度低于第一预定温度的 情况，异常判断装置测定加热体从被开始加热直到达到第一预定温度所用的升温时间，然 后根据所测定的加热体的升温时间来判断加热装置是否存在异常；在加热体被持续加热期 间温度检测装置所检测到的加热体的温度在第一预定温度以上并且在第二预定温度以下 的情况，异常判断装置计算加热体的温度上升速度，然后根据所计算的加热体的温度上升 速度来判断加热装置是否存在异常。本发明提供一种定影装置，该定影装置包括上述加热装置。本发明提供一种图像形成装置，该图像形成装置包括上述定影装置。与现有技术中在不同的温度范围都采用同一技术手段来进行异常判断的技术方 案相比，由于本发明的技术方案是根据加热装置在不同温度范围中的温度上升特性以及对 异常判断的要求的不同，而采用不同技术手段对加热装置进行异常判断，因此本发明的技 术方案能够同时提高异常判断的准确性和及时性。
图1是表示加热装置的温度上升特性的曲线图；图2是表示加热装置的结构的示意图；图3是表示加热体和温度检测装置的示意图；以及图4是表示加热装置的异常判断处理的流程图。
具体实施例方式下面将参考附图详细描述本发明的具体实施例。图2是表示加热装置1的结构的示意图。如图2所示，加热装置1包括加热体2， 温度检测装置4，以及异常判断装置5。
在本实施例中，在加热体2内部设置有热源3，热源3是电热源，诸如红外线、电热 丝、灯丝等，热源3通过电源11通电发热，以热辐射的方式对加热体2进行加热。热源3也 可以设置在加热体2的外部，并且在加热装置1中也可以采用流体热源，诸如气体热源或液 体热源等作为热源3。温度检测装置4用于检测加热体2的温度，并将所检测到的加热体2的温度发送 给异常判断装置5。图3是表示加热体2和温度检测装置4的示意图。在采用加热与加压相结合的方 式进行定影处理的诸如复印机的图像形成装置中，本实施例中的加热体2对应图3中所示 的加热辊，热源3对应图3中所示的灯丝，温度检测装置4对应图3中所示的温度传感器。 形成有色粉图像的记录纸经过加热辊和加压辊之间，加热辊和加压辊对记录纸进行加热和 加压处理，以此来完成定影处理。异常判断装置5包括升温时间测定单元6，温度上升速度计算单元7，判断单元8， 通电控制单元9，以及报警单元10。其中，升温时间测定单元6用于根据温度检测装置4所 检测到的加热体2的温度来测定加热体2的升温时间。温度上升速度计算单元7用于根据 温度检测装置4所检测到的加热体2的温度来计算加热体2的温度上升速度。在加热体2 被开始加热时温度检测装置4所检测到的加热体2的温度低于第一预定温度的情况，判定 单元8根据升温时间测定单元6所测定的加热体2的升温时间来判断加热装置1是否存在 异常；在温度检测装置4所检测到的加热体2的温度在第一预定温度以上并且在第二预定 温度以下的情况，判断单元8根据温度上升速度计算单元7所计算的加热体2的温度上升 速度来判断加热装置1是否存在异常。当判断单元8判断加热装置1存在异常时，通电控 制单元9根据判断单元8的判断结果控制电源11对热源3断电，以控制对加热体2停止加 热，同时报警单元10根据判断单元8的判断结果发出报警信息。下面参考图4描述加热装置1的异常判断处理过程。在步骤Sl中，电源11对热源3通电，使热源3发热，这时加热体2被开始加热。在步骤S2中，从加热体2被开始加热这一时刻开始，温度检测装置4开始检测加 热体2的温度，同时升温时间测定单元6中的计时器(在图2中未显示)复位并开始计时。在步骤S3中，判断在加热体2被开始加热时温度检测装置4所检测到的加热体2 的温度是否低于第一预定温度。在加热体2被开始加热时温度检测装置4所检测到的加热 体2的温度低于第一预定温度的情况(步骤S3中的“是”)，处理进行到步骤S4，否则，处理 进行到步骤SlO。在步骤S4中，升温时间测定单元6根据温度检测装置4所检测到的加热体2的温 度来测定加热体2从被开始加热直到达到第一预定温度所用的升温时间。测定该升温时间 的具体方法是升温时间测定单元6中的计时器在加热体2达到第一预定温度时停止计时。优选地，在步骤S4也可以采取以下方式来测定该升温时间如果加热体2在预定 时间内达到第一预定温度，则升温时间测定单元6中的计时器在加热体2达到第一预定温 度时停止计时；如果经过预定时间加热体2的温度仍低于第一预定温度，则升温时间测定 单元6中的计时器在经过预定时间后马上停止计时。在本实施例中，预定时间优选为10秒。
在步骤S5中，判断单元8根据升温时间测定单元6所测定的加热体2的升温时间， 即升温时间测定单元6中的计时器的计时结果，判断加热装置1是否存在异常。具体判断方法是当升温时间测定单元6中的计时器的计时结果小于或等于预定时间时，S卩加热体2 达到第一预定温度所用的升温时间小于或等于预定时间时(步骤S5中的“是”)，则判断单 元8判断加热装置1当前处于正常状态，处理进行到步骤S6 ；当升温时间测定单元6中的计 时器的计时结果大于预定时间时，即加热体2达到第一预定温度所用的升温时间大于预定 时间时(步骤S5中的“否”)，则判断单元8判断加热装置1存在异常，然后判断单元8将 该判断结果发送给通电控制单元9和报警单元10，处理进行到步骤S8。在经过持续加热，温度检测装置4所检测到的加热体2的温度在第一预定温度以 上并且在第二预定温度以下的情况，在步骤S6中，温度上升速度计算单元7计算加热体2 的温度上升速度。在本实施例中，优选以100毫秒作为采样率来计算加热体2的温度上升 速度。在步骤S7中，当温度上升速度计算单元7所计算的加热体2的温度上升速度大于 或等于预定温度上升速度时，则判断单元8判断加热装置1当前处于正常状态，处理进行到 步骤S9。当温度上升速度计算单元7所计算的加热体2的温度上升速度小于预定温度上升 速度时，则判断单元8判断加热装置1存在异常，然后判断单元8将该判断结果发送给通电 控制单元9和报警单元10，处理进行到步骤S8。在本实施例中，预定温度上升速度优选为 10°C/秒。然而，不同构造的加热体2会具有不同的温度上升特性。本领域技术人员可以 根据加热体2的温度上升特性对预定温度上升速度设定相应的数值。在步骤S9中，当温度检测装置4检测到加热体2的温度仍处于第二预定温度以下 时，处理返回到步骤S6，重复执行步骤S6 S9的处理，直到温度检测装置4检测到加热体 2的温度达到第二预定温度时，处理进行到步骤S11，异常判断处理结束。在步骤S3中，在加热体2被开始加热时温度检测装置4所检测到的加热体2的温 度在第一预定温度以上的情况(步骤S3中的“否”)，处理进行到步骤S10。此时，如果加热 体2的温度在第二预定温度以下，则等待经过预热时间，处理再进行到步骤S6，从步骤S6开 始执行如上所述的后续处理。在本发明中，预热时间是加热体2从被开始加热直到达到稳 定升温所需的时间。在本实施例中，预热时间优选为2秒，对于本领域技术人员来说，可以 根据加热体2的构造不同设定不同的预热时间。在步骤S8中，进行加热装置1的异常处理。具体来说，在步骤S8中，通电控制单 元9根据判断单元8的判断结果控制电源11对热源3断电，停止对加热体2加热。同时， 报警单元10根据判断单元8的判断结果发出报警信息。在本发明中，第一预定温度是划分低温和中高温的温度值，第二预定温度是待机 温度。在本实施例中，第一预定温度优选为45°C，待机温度优选为150°C。对于本领域技术 人员来说，可以根据加热体2的构造不同对上述参数设定相应的数值，例如，对于不同构造 的加热体2，第一预定温度可以在40°C以上55°C以下，待机温度可以在100°C以上170°C以 下。上述加热装置1可以被应用到定影装置中。包括该加热装置1的定影装置可以被 应用到诸如复印机和打印机等图像形成装置中。以上描述的是本发明的典型实施例。本发明并不限于本文中所描述的具体细节和 典型实施例。基于本文中所描述的内容，本领域的技术人员可以进行各种改变和修改，而不 背离所附权利要求书及其等效文件所限定的本发明的范围和实质。
权利要求
1.一种用于判断加热装置是否存在异常的方法，其特征在于，该方法包括检测加热装置中的加热体的温度，在加热体被开始加热时所检测到的加热体的温度低于第一预定温度的情况，测定加热 体从被开始加热直到达到第一预定温度所用的升温时间，然后根据所测定的加热体的升温 时间来判断加热装置是否存在异常，在加热体被持续加热期间所检测到的加热体的温度在第一预定温度以上并且在第二 预定温度以下的情况，计算加热体的温度上升速度，然后根据所计算的加热体的温度上升 速度来判断加热装置是否存在异常。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在加热体被开始加热时所检测到的加热体 的温度在第一预定温度以上并且在第二预定温度以下的情况，等待经过预热时间再计算加 热体的温度上升速度，然后根据所计算的加热体的温度上升速度来判断加热装置是否存在 异常。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当加热体达到第一预定温度所用的升温时 间小于或等于预定时间时，判断加热装置为正常；当经过预定时间加热体的温度仍低于第 一预定温度时，停止测定加热体达到第一预定温度所用的升温时间，判断加热装置存在异常。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当所计算的加热体的温度上升速度大于 或等于预定温度上升速度时，判断加热装置为正常；当所计算的加热体的温度上升速度小 于预定温度上升速度时，判断加热装置存在异常。
5.一种加热装置，其特征在于，包括热源；加热体，通过热源对加热体进行加热；温度检测装置，检测加热体的温度；异常判断装置，判断加热装置是否存在异常，其中，在加热体被开始加热时温度检测装置所检测到的加热体的温度低于第一预定温度的 情况，异常判断装置测定加热体从被开始加热直到达到第一预定温度所用的升温时间，然 后根据所测定的加热体的升温时间来判断加热装置是否存在异常；在加热体被持续加热期间温度检测装置所检测到的加热体的温度在第一预定温度以 上并且在第二预定温度以下的情况，异常判断装置计算加热体的温度上升速度，然后根据 所计算的加热体的温度上升速度来判断加热装置是否存在异常。
6.如权利要求5所述的加热装置，其特征在于，在加热体被开始加热时温度检测装置 所检测到的加热体的温度在第一预定温度以上并且在第二预定温度以下的情况，异常判断 装置等待经过预热时间再计算加热体的温度上升速度，然后根据所计算的加热体的温度上 升速度来判断加热装置是否存在异常。
7.如权利要求5所述的加热装置，其特征在于，当加热体达到第一预定温度所用的升 温时间小于或等于预定时间时，判断加热装置为正常；当经过预定时间加热体的温度仍低 于第一预定温度时，停止测定加热体达到第一预定温度所用的升温时间，判断加热装置存 在异常。
8.如权利要求5或6所述的加热装置，其特征在于，当所计算的加热体的温度上升速度大于或等于预定温度上升速度时，判断加热装置为正常；当所计算的加热体的温度上升速 度小于预定温度上升速度时，判断加热装置存在异常。
9.如权利要求5所述的加热装置，其特征在于，热源是电热源，通过通电发热。
10.一种定影装置，其特征在于，包括如权利要求5所述的加热装置。
11.一种图像形成装置，其特征在于，包括如权利要求10所述的定影装置。
全文摘要
本发明提供一种用于判断加热装置是否存在异常的方法，应用该方法的加热装置，包括该加热装置的定影装置，以及包括该定影装置的图像形成装置。其中，该方法包括检测加热装置中的加热体的温度，在加热体被开始加热时所检测到的加热体的温度低于第一预定温度的情况，测定加热体从被开始加热直到达到第一预定温度所用的升温时间，然后根据所测定的加热体的升温时间来判断加热装置是否存在异常，在加热体被持续加热期间所检测到的加热体的温度在第一预定温度以上并且在第二预定温度以下的情况，计算加热体的温度上升速度，然后根据所计算的加热体的温度上升速度来判断加热装置是否存在异常。
文档编号G03G15/20GK102117037SQ201010003109
公开日2011年7月6日 申请日期2010年1月5日 优先权日2010年1月5日
发明者邓石发 申请人:株式会社理光