УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ЗАКРЕПЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА И УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ
DEVICE FOR DETERMINATION OF FIXATIVE DEVICE CONDITIONS AND IMAGING DEVICE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к устройству для определения состояния закрепляющего (также называемого «термозакрепляющим») устройства и устройству формирования изображения.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В общем, закрепляющий валик, в котором находится источник нагрева, устанавливается в устройство формирования изображения, например принтер, факсимильный аппарат, копировальный аппарат и т.п. Когда устройство формирования изображения принимает команду печати, устройство формирования изображения начинает подавать электрическую мощность в источник нагрева для предварительного нагревания закрепляющего валика. В процессе предварительного нагревания температура поверхности закрепляющего валика повышается и скорость повышения его температуры может быть выражена значением повышения температуры поверхности закрепляющего валика через 1,5 секунды, т.е. может быть выражена градиентной температурой (т.е. значением перепада температуры между двумя соседними моментами времени). В данном случае при стандартном значении напряжения 220 В, существующем в Китае, если в термочувствительных устройствах нагревательного устройства и закрепляющего валика соответственно отсутствует неисправность, то градиентная температура поверхности закрепляющего валика может достигать больше 7°C. Если градиентная температура меньше 7°C, то устройство формирования изображения определяет, что градиентная температура поверхности закрепляющего валика является аномальной, и вынуждает источник нагрева прекратить нагревание закрепляющего валика, чтобы исключить потенциальную опасность, например перегрев, заедание бумаги и т.п.
Причинами аномальной градиентной температуры поверхности закрепляющего валика является неисправность источника нагрева, неисправность термочувствительного устройства или подобного устройства. Неисправность источника нагрева включает в себя недостаточную мощность нагревательной лампы, ухудшение качества нити и т.п. Данный вид неисправности приводит к тому, что поверхность закрепляющего валика не может получить достаточно тепла от источника нагрева, так что температура поверхности повышается слишком медленно. Кроме того, неисправность термочувствительного устройства включает в себя несовершенство электрических характеристик самого температурного датчика, нарушение контакта между температурным датчиком и закрепляющим валиком, загрязнение, вызванное незакрепленным тонером, контактирующим с температурным датчиком, заедание бумаги на закрепляющем валике и т.п. Данный вид неисправности приводит к тому, что температура поверхности, определяемая температурным датчиком, не может верно и точно отражать фактическую температуру поверхности закрепляющего валика. Вышеописанные виды неисправностей могут быть причиной градиентной температуры поверхности закрепляющего валика меньше 7°C. При этом устройство формирования изображения может отображать сообщение об ошибке на визуальном интерфейсе, чтобы дать пользователю возможность составить отчет для технического обслуживания и ремонта.
В общем, значение напряжения, обеспечивающее нормальную работу устройства формирования изображения, равно заданному значению напряжения источника электрического напряжения. Однако в разных районах фактические значения напряжения источника электрического напряжения обычно различаются из-за различий инфраструктур электроснабжения. В частности, в некоторых удаленных районах фактические значения электрического напряжения обычно ниже нижнего предела заданного значения напряжения источника электрического напряжения, и в некоторых случаях фактические значения электрического напряжения намного ниже нижнего предела заданного значения напряжения источника электрического напряжения. В данных случаях, даже если рабочие характеристики как источника нагрева в нагревательном вале, так и термочувствительного устройства являются высокими, градиентная температура может быть, тем не менее, ниже 7°C. Следовательно, устройство формирования изображения неверно (ошибочно) полагает, что градиентная температура поверхности закрепляющего валика является аномальной, и поэтому выполняется соответствующее действие, т.е. прекращение нагревания закрепляющего валика, и отображается сообщение об ошибке, чтобы дать пользователю возможность составить отчет для технического обслуживания и ремонта. При этом пользователь не знает, что причина, по которой градиентная температура отклоняется от нормы, заключается в том, что фактическое значение напряжения источника электрического напряжения является слишком низким, а не в том, что в устройстве формирования изображения имеет место неисправность. В результате пользователь может составить неверный отчет для технического обслуживания и ремонта. Кроме того, поскольку в самом устройстве формирования изображения нет неисправности, то инженер по техническому обслуживанию и ремонту не может быстро находить причину неисправности, и единственной мерой, которую может принять инженер по техническому обслуживанию и ремонту, является замена соответствующих частей. Данное действие не только создает большие неудобства для пользователя и инженера по техническому обслуживанию и ремонту, но также резко повышает затраты изготовителя на послепродажное обслуживание.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Чтобы решить вышеописанную проблему, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения предлагаются устройство для определения состояния закрепляющего устройства и устройство формирования изображения. Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения находится в некотором диапазоне ниже нижнего предела заданного значения напряжения источника электрического напряжения, способность устройства формирования изображения нормально работать, пока в закрепляющем устройстве или температурном датчике отсутствует неисправность. При использовании устройства для определения состояния закрепляющего устройства и устройства формирования изображения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения можно решить проблему, состоящую в том, что в обычном устройстве формирования изображения, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения ниже нижнего предела заданного значения напряжения источника электрического напряжения, обычное устройство формирования изображения может неверно сообщать, что закрепляющее устройство в нем находится в аномальном состоянии. Упомянутое решение дает большое преимущество экономии времени пользователя и снижения затрат изготовителя на послепродажное обслуживание.
Для решения вышеупомянутой задачи выбраны следующие конструкции.
<КОНСТРУКЦИЯ 1>
Предлагается устройство для определения состояния закрепляющего устройства. Устройство для определения состояния закрепляющего устройства определяет состояние закрепляющего устройства, в котором имеются источник нагрева и закрепляющий валик, подлежащий нагреванию источником нагрева. Устройство для определения состояния закрепляющего устройства содержит центральный температурный датчик, выполненный с возможностью определения температур центральной части закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве центральных температур; температурный датчик концевой части, выполненный с возможностью определения температур любой из двух концевых частей закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве температур концевой части; элемент вычисления центральной градиентной температуры, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, градиентных температур в процессе повышения центральной температуры и обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве центральных градиентных температур; элемент вычисления градиентной температуры концевой части, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, градиентных температур в процессе повышения температуры концевой части и обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве градиентных температур концевой части; элемент хранения порогового значения, выполненный с возможностью хранения заданного порогового значения градиентных температур; элемент вычисления разности, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, разностей градиентных температур между центральными градиентными температурами и градиентными температурами концевой части; элемент хранения диапазона, выполненный с возможностью хранения диапазона нормальных значений разности градиентных температур; и элемент определения и управления, выполненный с возможностью определения, находятся ли разности градиентных температур в пределах диапазона нормальных значений, а также являются ли центральные градиентные температуры больше или равными пороговому значению градиентных температур, и, если определение показывает, что разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений, а также центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, то с возможностью управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности, в противном случае - с возможностью управления источником нагрева для прекращения нагревания.
Кроме того, в вышеописанном устройстве для определения состояния закрепляющего устройства источник нагрева соответствует заданному напряжению источника электрического напряжения и приводится в действие током, подаваемым на основании фактического напряжения источника электрического напряжения. Элемент вычисления центральной градиентной температуры и элемент вычисления градиентной температуры концевой части производят в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, соответственно, выборки центральных температур и температур концевой части из центрального температурного датчика и температурного датчика концевой части на основании заданного числа интервалов дискретизации по времени и заданного числа моментов времени дискретизации и, соответственно, после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, начинают вычислять центральные градиентные температуры и градиентные температуры концевой части. Элемент вычисления разности вычисляет после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, разности градиентных температур. Элемент определения и управления, когда определение показывает, что число раз, когда разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений, а также центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, оказывается больше или равно заданному числу раз, определяет, что закрепляющее устройство находится в нормальном состоянии и фактическое напряжение источника электрического напряжения можно использовать для управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности.
Кроме того, в вышеописанном устройстве для определения состояния закрепляющего устройства заданное значение напряжения источника электрического напряжения составляет 200-240 В, фактическое значение напряжения источника электрического напряжения составляет 120-240 В, заданный период времени для приведения в действие источника нагрева составляет 1,5 секунды, пороговое значение градиентных температур составляет 3-7 и диапазон нормальных значений разности градиентных температур составляет ≤3.
<КОНСТРУКЦИЯ 2>
Предложено устройство для определения состояния закрепляющего устройства. Устройство для определения состояния закрепляющего устройства определяет состояние закрепляющего устройства, в котором имеются источник нагрева и закрепляющий валик, подлежащий нагреванию источником нагрева. Устройство для определения состояния закрепляющего устройства содержит центральный температурный датчик, выполненный с возможностью определения температур центральной части закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве центральных температур; температурный датчик концевой части, выполненный с возможностью определения температур любой из двух концевых частей закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве температур концевой части; элемент вычисления центральной градиентной температуры, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, градиентных температур в процессе повышения центральной температуры и обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве центральных градиентных температур; элемент хранения порогового значения, выполненный с возможностью хранения заданного порогового значения градиентных температур; элемент вычисления разности, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, разностей абсолютных температур между центральными температурами и температурами концевой части; элемент хранения диапазона, выполненный с возможностью хранения диапазона нормальных значений разностей абсолютных температур; и элемент определения и управления, выполненный с возможностью определения, находятся ли разности абсолютных температур в пределах диапазона нормальных значений, а также являются ли центральные градиентные температуры большими, чем пороговое значение градиентных температур или равными ему, и, если определение показывает, что разности абсолютных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, то с возможностью управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности, в противном случае - управления источником нагрева для прекращения нагревания.
Кроме того, в вышеописанном устройстве для определения состояния закрепляющего устройства источник нагрева соответствует заданному напряжению источника электрического напряжения и приводится в действие током, подаваемым на основании фактического напряжения источника электрического напряжения. Элемент вычисления центральной градиентной температуры производит в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, выборки центральных температур из центрального температурного датчика на основании заданного числа интервалов дискретизации по времени и заданного числа моментов времени дискретизации, и после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, начинает вычислять центральные градиентные температуры. Элемент вычисления разности после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, вычисляет разности абсолютных температур. Элемент определения и управления, когда определение показывает, что число раз, когда разности абсолютных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений, а также центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, оказывается больше или равно заданному числу раз, определяет, что закрепляющее устройство находится в нормальном состоянии и фактическое напряжение источника электрического напряжения можно использовать для управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности.
Кроме того, в вышеописанном устройстве для определения состояния закрепляющего устройства заданное значение напряжения источника электрического напряжения составляет 200-240 В, фактическое значение напряжения источника электрического напряжения составляет 120-240 В, заданный период времени для приведения в действие источника нагрева составляет 1,5 секунды, пороговое значение градиентных температур составляет 3-7 и диапазон нормальных значений разности абсолютных температур составляет ≤5.
Кроме того, в вышеописанном устройстве для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с любой из вышеописанных конструкций 1 и 2 на закрепляющем валике обеспечены область прохода бумаги и область, через которую бумага не проходит, и температурный датчик концевой части расположен вблизи области, через которую бумага не проходит.
Кроме того, в устройстве для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с любой из вышеописанных конструкций 1 и 2 на закрепляющем валике обеспечены область прохода бумаги и область, через которую бумага не проходит, и температурный датчик концевой части расположен вблизи области прохода бумаги.
<КОНСТРУКЦИЯ 3>
Предложено устройство формирования изображения. Устройство формирования изображения содержит закрепляющее устройство, в котором имеются источник нагрева и закрепляющий валик, подлежащий нагреванию источником нагрева; и устройство для определения состояния закрепляющего устройства, выполненное с возможностью определения состояния закрепляющего устройства. Устройство для определения состояния закрепляющего устройства содержит центральный температурный датчик, выполненный с возможностью определения температур центральной части закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве центральных температур; температурный датчик концевой части, выполненный с возможностью определения температур любой из двух концевых частей закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве температур концевой части; элемент вычисления центральной градиентной температуры, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, градиентных температур в процессе повышения центральной температуры и обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве центральных градиентных температур; элемент вычисления градиентной температуры концевой части, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, градиентных температур в процессе повышения температуры концевой части и обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве градиентных температур концевой части; элемент хранения порогового значения, выполненный с возможностью хранения заданного порогового значения градиентных температур; элемент вычисления разности, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, разностей градиентных температур между центральными градиентными температурами и градиентными температурами концевой части; элемент хранения диапазона, выполненный с возможностью хранения диапазона нормальных значений разности градиентных температур; и элемент определения и управления, выполненный с возможностью определения, находятся ли разности градиентных температур в пределах диапазона нормальных значений, а также являются ли центральные градиентные температуры большими, чем пороговое значение градиентных температур, или равными ему, и, если определение показывает, что разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, то с возможностью управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности, в противном случае - управления источником нагрева для прекращения нагревания.
Кроме того, в вышеописанном устройстве формирования изображения источник нагрева соответствует заданному напряжению источника электрического напряжения и приводится в действие током, подаваемым на основании фактического напряжения источника электрического напряжения. Элемент вычисления центральной градиентной температуры и элемент вычисления градиентной температуры концевой части производят в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, соответственно, выборки центральных температур и температур концевой части из центрального температурного датчика и температурного датчика концевой части на основании заданного числа интервалов дискретизации по времени и заданного числа моментов времени дискретизации и, соответственно, после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, начинают вычислять центральные градиентные температуры и градиентные температуры концевой части. Элемент вычисления разности вычисляет после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, разности градиентных температур. Элемент определения и управления, когда определение показывает, что число раз, когда разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений, а также центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, оказывается больше или равно заданному числу раз, определяет, что закрепляющее устройство находится в нормальном состоянии и фактическое напряжение источника электрического напряжения можно использовать для управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности.
Кроме того, в вышеописанном устройстве формирования изображения заданное значение напряжения источника электрического напряжения составляет 200-240 В, фактическое значение напряжения источника электрического напряжения составляет 120-240 В, заданный период времени для приведения в действие источника нагрева составляет 1,5 секунды, пороговое значение градиентных температур составляет 3-7 и диапазон нормальных значений разности градиентных температур составляет ≤3.
<КОНСТРУКЦИЯ 4>
Предложено устройство формирования изображения. Устройство формирования изображения содержит закрепляющее устройство, в котором имеются источник нагрева и закрепляющий валик, подлежащий нагреванию источником нагрева; и устройство для определения состояния закрепляющего устройства, выполненное с возможностью определения состояния закрепляющего устройства. Устройство для определения состояния закрепляющего устройства содержит центральный температурный датчик, выполненный с возможностью определения температур центральной части закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве центральных температур; температурный датчик концевой части, выполненный с возможностью определения температур любой из двух концевых частей закрепляющего валика и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве температур концевой части; элемент вычисления центральной градиентной температуры, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, градиентных температур в процессе повышения центральной температуры и обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве центральных градиентных температур; элемент хранения порогового значения, выполненный с возможностью хранения заданного порогового значения градиентных температур; элемент вычисления разности, выполненный с возможностью вычисления в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, разностей абсолютных температур между центральными температурами и температурами концевой части; элемент хранения диапазона, выполненный с возможностью хранения диапазона нормальных значений разностей абсолютных температур; и элемент определения и управления, выполненный с возможностью определения, находятся ли разности абсолютных температур в пределах диапазона нормальных значений, а также являются ли центральные градиентные температуры большими, чем пороговое значение градиентных температур, или равными ему и, если определение показывает, что разности абсолютных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений, а также центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, то с возможностью управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности, в противном случае - управления источником нагрева для прекращения нагревания.
Кроме того, в вышеописанном устройстве формирования изображения источник нагрева соответствует заданному напряжению источника электрического напряжения и приводится в действие током, подаваемым на основании фактического напряжения источника электрического напряжения. Элемент вычисления центральной градиентной температуры производит в процессе, при котором приводят в действие источник нагрева, выборки центральных температур из центрального температурного датчика на основании заданного числа интервалов дискретизации по времени и заданного числа моментов времени дискретизации, и после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, начинает вычислять центральные градиентные температуры. Элемент вычисления разности вычисляет после заданного периода времени с момента времени, когда приводят в действие источник нагрева, разности абсолютных температур. Элемент определения и управления, когда определение показывает, что число раз, когда разности абсолютных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений, а также центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, оказывается больше или равно заданному числу раз, определяет, что закрепляющее устройство находится в нормальном состоянии и фактическое напряжение источника электрического напряжения можно использовать для управления источником нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности.
Кроме того, в вышеописанном устройстве формирования изображения заданное значение напряжения источника электрического напряжения составляет 200-240 В, фактическое значение напряжения источника электрического напряжения составляет 120-240 В, заданный период времени для приведения в действие источника нагрева составляет 1,5 секунды, пороговое значение градиентных температур составляет 3-7 и диапазон нормальных значений разности абсолютных температур составляет ≤5.
Кроме того, в вышеописанном устройстве формирования изображения в соответствии с любой из вышеописанных конструкций 1 и 2 на закрепляющем валике предусмотрены область прохода бумаги и область, через которую бумага не проходит, и температурный датчик концевой части расположен вблизи области, через которую бумага не проходит.
Кроме того, в вышеописанном устройстве формирования изображения в соответствии с любой из вышеописанных конструкций 1 и 2 на закрепляющем валике предусмотрены область прохода бумаги и область, через которую бумага не проходит, и температурный датчик концевой части расположен вблизи области прохода бумаги.
<НАЗНАЧЕНИЕ И ЭФФЕКТ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ>
Поскольку в устройстве для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с вышеописанной конструкцией центральный температурный датчик и температурный датчик концевой части соответственно обеспечены на центральной части и концевой части закрепляющего валика, то можно определить центральные температуры и температуры концевых частей закрепляющего валика соответственно и на основании того, находятся ли разности между центральными градиентными температурами и градиентными температурами концевой части в пределах диапазона нормальных значений разности градиентных температур, а также являются ли центральные градиентные температуры большими, чем пороговое значение градиентных температур или равными ему, можно определить, имеется ли неисправность в закрепляющем валике, центральном температурном датчике и температурном датчике концевой части. В результате можно решить проблему, состоящую в том, что в обычном устройстве формирования изображения, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения находится в некотором диапазоне ниже нижнего предела заданного значения напряжения источника электрического напряжения, обычное устройство формирования изображения может ошибочно сообщать, что находящееся в нем закрепляющее устройство находится в аномальном состоянии, и поэтому можно обеспечить нормальную работу устройства формирования изображения даже в случае, когда фактическое напряжение источника электрического напряжения находится в некотором диапазоне ниже нижнего предела заданного напряжения источника электрического напряжения. Упомянутое решение обеспечивает большое преимущество, состоящее в экономии времени пользователя и снижении затрат изготовителя на послепродажное обслуживание.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - блок-схема устройства формирования изображения;
Фиг. 2 - блок-схема устройства для определения состояния закрепляющего устройства;
Фиг. 3 - изображение положений, в которых расположены центральный температурный датчик и температурный датчик концевой части в закрепляющем устройстве;
Фиг. 4 - кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика равно заданному значению напряжения источника электрического напряжения, а также отсутствует неисправность в источнике нагрева, центральном температурном датчике и температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике;
Фиг. 5 - кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика меньше заданного значения напряжения источника электрического напряжения, а также отсутствует неисправность в источнике нагрева, центральном температурном датчике или температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике;
Фиг. 6 - кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика равно заданному значению напряжения источника электрического напряжения, а также имеется неисправность в источнике нагрева, центральном температурном датчике или температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике;
Фиг. 7 - кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика меньше заданного значения напряжения источника электрического напряжения, а также имеется неисправность в источнике нагрева, центральном температурном датчике или температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике;
Фиг. 8 - блок-схема последовательности операций способа определения устройством для определения состояния закрепляющего устройства;
Фиг. 9 - блок-схема последовательности операций подробного процесса определения на этапе S1-2, показанном на фиг. 8;
Фиг. 10 - блок-схема последовательности операций подробного процесса определения на этапах S1-3 и S1-4, показанных на фиг. 8.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ниже со ссылкой на чертежи приведено конкретное описание устройства для определения состояния закрепляющего устройства и устройства формирования изображения в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Однако следует понимать, что одинаковые символы, приведенные в описании и на чертежах, обозначают конструктивные элементы, имеющие по существу одинаковые функцию и конструкцию, и повторные пояснения по данным конструктивным элементам не приводятся.
<ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ>
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства формирования изображения в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Как показано на фиг. 1, устройство 29 формирования изображения в соответствии с данным вариантом осуществления содержит бумагоподающий лоток 1, транспортирующий элемент 2, экспонирующий элемент 3, элемент 4 обработки изображения, закрепляющее устройство 5, устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства, устройство 7 отображения, укладчик 8 и часть 9 управления.
Бумагоподающий лоток 1 используется для укладки на него материала для записи, например листа бумаги.
Транспортирующая часть 2 используется для транспортировки материала для записи между устройством на стороне входа и устройством на стороне выхода.
Экспонирующий элемент 3 используется для приема данных изображения, переданных из устройства на стороне входа, не показанного на чертежах, преобразования данных изображения в оптические сигналы и передачи оптических сигналов в элемент 4 обработки изображения.
Элемент 4 обработки изображения расположен на стороне выхода экспонирующего элемента 3, используется для приема оптических сигналов, переданных из экспонирующего элемента 3, и для формирования порошкового изображения на материале для записи. Элемент 4 обработки изображения содержит фоточувствительный барабан 13, ящик 14 подачи тонера и вал 15 переноса. Фоточувствительный барабан 13 выполняет функцию приема сигналов данных изображения, переданных из экспонирующего элемента 3, и формирования скрытого электростатического изображения. Ящик 14 подачи тонера используется для хранения тонера и для транспортировки тонера к фоточувствительному барабану 13. Вал 15 переноса размещен рабочей поверхностью к фоточувствительному барабану 13 и используется для переноса тонера с фоточувствительного барабана 13 на материал для записи, чтобы формировать порошковое изображение.
Закрепляющее устройство 5 расположено справа от элемента 4 обработки изображения и используется для закрепления порошкового изображения на материале для записи методом горячего прессования. Закрепляющее устройство 5 содержит закрепляющий валик 10, источник 11 нагрева, обеспеченный внутри закрепляющего валика 10, и прижимной валик (называемый также «нажимным валиком») 16, расположенный рабочей поверхностью к закрепляющему валику 10. Закрепляющий валик 10 используется для выполнения горячей фиксации порошкового изображения на материале для записи. Прижимной валик 16 используется для захвата (прижима) материала для записи наряду с закрепляющим валиком 10 и, в конечном счете, обеспечивает фиксацию порошкового изображения на материале для записи в виде изображения. Источник 11 нагрева является галогенной лампой и используется для предварительного нагревания закрепляющего валика 10 после того, как электрическая мощность подана в источник 11 нагрева. Источник 10 электрического напряжения подсоединен к источнику 11 нагрева и используется для подачи электрической мощности в источник 11 нагрева. В общем, напряжение, подаваемое источником электрического напряжения, при котором возможно нормальное приведение в действие источника 11 нагрева, является заданным напряжением источника электрического напряжения. В данном варианте осуществления его значение установлено в пределах 220-240 В. Кроме того, напряжение источника электрического напряжения после того, как источник 11 нагрева, фактически, приведен в действие, является фактическим напряжением источника электрического напряжения. В данном варианте осуществления его значение установлено в пределах 120-240 В. Разные источники нагрева соответствуют разным заданным напряжениям источника электрического напряжения и приводятся в действие разными фактическими напряжениями источника электрического напряжения, соответственно.
Элемент 9 управления отвечает за прием команды печати и данных изображения, переданных из устройства на стороне входа, не показанного на чертежах, и используется для управления на основании команды печати транспортирующим элементом 2, экспонирующим элементом 3, элементом 4 обработки изображения, закрепляющим устройством 5, устройством 6 для определения состояния закрепляющего устройства, устройством 7 отображения и т.п. для запуска или завершения операции печати.
На фиг. 2 приведена блок-схема устройства для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.
Устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства используется для определения состояния повышения температуры закрепляющего валика 10 в процессе, при котором приводят в действие источник 11 нагрева, и используется для определения по обнаруженному результату, следует ли обеспечивать, чтобы закрепляющий (нагревательный) валик 10 продолжал нагревание до состояния готовности или прекратил нагревание. Как показано на фиг. 2, устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства содержит центральный температурный датчик 17, температурный датчик 18 концевой части, элемент 19 вычисления центральной градиентной температуры и элемент 20 вычисления градиентной температуры концевой части, элемент 21 хранения порогового значения, часть 22 хранения диапазона, элемент 23 определения и управления, элемент 24 вычисления разности, временно запоминающий элемент 25 и элемент 28 хранения заданных данных.
На фиг. 3 приведен пример, показывающий положения, в которых расположены центральный температурный датчик и температурный датчик концевой части в закрепляющем устройстве в соответствии с данным вариантом осуществления.
Центральный температурный датчик 17 расположен в центральной части закрепляющего валика 10 и используется для определения температур центральной части закрепляющего валика 10 и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве центральных температур. Температурный датчик 18 концевой части расположен на левой концевой части закрепляющего валика 10 и используется для определения температур левой концевой части или правой концевой части закрепляющего валика 10 и обеспечения возможности использования упомянутых температур в качестве температур концевой части. Как показано на фиг. 3, так как закрепляющий валик 10 является длинным валиком и его ширина больше ширины материала для записи, по тому, соприкасается ли материал для записи с поверхностью закрепляющего валика 10, поверхность закрепляющего валика 10 можно разделить на область 26 прохода бумаги и область 27, через которую бумага не проходит. Температурный датчик 18 концевой части может быть расположен вблизи области 27, через которую бумага не проходит, закрепляющего валика 10 или может быть также расположен вблизи области 26 прохода бумаги закрепляющего валика 10.
t
t
t
t
Элемент 19 вычисления центральной градиентной температуры используется в процессе, при котором приводят в действие источник 11 нагрева, для вычисления градиентных температур центральных температур Tc в моменты t времени в процессе повышения центральной температуры и для обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве центральных градиентных температур ΔTc. Элемент 20 вычисления градиентной температуры концевой части используется в процессе, при котором приводят в действие источник 11 нагрева, для вычисления градиентных температур для температур Ts концевой части в моменты t времени в процессе повышения температуры концевой части, и для обеспечения возможности использования упомянутых градиентных температур в качестве градиентных температур ΔTs концевой части.
Элемент 21 хранения порогового значения используется для хранения заданного порогового значения градиентных температур. Пороговое значение градиентных температур является критическим значением центральной градиентной температуры, вычисленной элементом 19 вычисления центральной градиентной температуры в процессе, при котором приводят в действие источник 11 нагрева, и соответствует фактическому напряжению источника электрического напряжения. Если фактическое напряжение источника электрического напряжения равно 200 В, то пороговое значение градиентных температур равно 7. Если фактическое напряжение источника электрического напряжения равно 185 В, то пороговое значение градиентных температур равно 6. Если фактическое напряжение источника электрического напряжения равно 120 В, то пороговое значение градиентных температур равно 3. В результате пороговое значение градиентных температур можно задать в пределах 3-7. В данном варианте осуществления градиентная температура установлена равной 3. То есть в случае когда в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность, даже когда фактическое напряжение источника электрического напряжения равно находится в пределах 120-200 В, если фактически вычисленная градиентная температура больше или равна заданному пороговому значению 3 градиентных температур, то устройство формирования изображения может тем не менее нормально работать.
t
t
t
t
t
t
Элемент 24 вычисления разности используется в процессе, при котором приводят в действие источник 11 нагрева, для вычисления разностей ΔTcs градиентных температур между центральными градиентными температурами ΔTc и градиентными температурами ΔTs концевой части, а именно, ΔTcs=|ΔTc-ΔTs|.
Временно запоминающий элемент 25 используется для хранения данных, выбранных или вычисленных соответствующими частями устройства 6 для определения состояния закрепляющего устройства.
Элемент 28 хранения заданных данных используется для хранения заданных данных, например заданного нормального числа n раз (заданного числа раз, которое находится в нормальном диапазоне) (далее называемого «заданным числом n раз»).
Элемент 22 хранения диапазона используется для хранения диапазона нормальных значений разности градиентных температур. Нормальное значение разности градиентных температур соответствует фактическому напряжению источника электрического напряжения, когда в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность. Для разных фактических напряжений источника электрического напряжения нормальные значения разностей градиентных температур изменяются. В данном варианте осуществления диапазон нормальных значений разности градиентных температур установлен ≤3. Критерии определения разностей градиентных температур и диапазона нормальных значений разности градиентных температур приведены ниже.
На фиг. 4 приведена кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика в соответствии с данным вариантом осуществления равно заданному значению напряжения источника электрического напряжения, а также отсутствует неисправность в источнике нагрева, центральном температурном датчике и температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике.
t
t
t
t
t
t
t
1,6
1,6
1,0
1,6
1,6
1,0
1,6
1,6
1,6
Для удобства в процессе, при котором приводят в действие источник 11 нагрева, момент времени, когда центральный температурный датчик 17 и температурный датчик 18 концевой части начинают производить замеры, установлен равным 0,1 секунде. С данного момента центральный температурный датчик 17 и температурный датчик 18 концевой части соответственно производят на основе заданного числа интервалов дискретизации по времени и заданного числа моментов времени дискретизации замеры центральных температур ΔTc и температур ΔTs концевой части в соответствующие моменты t времени. В данном варианте осуществления заданное число интервалов дискретизации по времени установлено равным 5 и заданный период времени дискретизации между любыми двумя соседними моментами времени дискретизации установлен равным 0,1 секунд. То есть центральный температурный датчик 17 и температурный датчик 18 концевой части соответственно производят замеры центральных температур ΔTc и температур ΔTs концевой части каждый 0,1 секунд и затем результаты замеров сохраняются во временно запоминающей части 25 (данная операция осуществляется под управлением элемента 9 управления). После заданного периода времени с момента времени приведения в действие источника 17 нагрева элемент 19 вычисления центральной градиентной температуры и элемент 20 вычисления градиентной температуры концевой части соответственно вычисляют центральные градиентные температуры ΔTc и температуры ΔTs концевой части в соответствующие моменты t времени и затем элемент 24 вычисления разности вычисляет разности ΔTcs в соответствующие моменты t времени. В данном варианте осуществления заданный период времени для приведения в действие источника 11 нагрева установлен равным 1,5 секунды. Для удобства в качестве наглядного примера принята кривая повышения температуры в течение 1,6 секунды после начала дискретизации. Когда фактическое напряжение источника электрического напряжения равно заданному и в источнике 11 нагрева, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность, кривая центральной температуры и кривая температура концевой части закрепляющего валика 10 в течение 1,6 секунды после того, как начинается дискретизация, показаны на фиг. 4. Как показано на фиг. 4, в момент времени 1,6 секунды центральная градиентная температура равна ΔTc=Tc-Tc, градиентная температура концевой части равна ΔTs=Ts-Ts и разность градиентных температур равна ΔTcs=|ΔTc-ΔTs|.
На фиг. 5 представлена кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика в соответствии с данным вариантом осуществления меньше заданного значения напряжения источника электрического напряжения и неисправность в источнике нагрева, центральном температурном датчике или температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике, отсутствует.
1,6
1,6
t
t
t
Как показано на фиг. 5, когда фактическое напряжение источника электрического напряжения меньше заданного, ток, протекающий через источник 11 нагрева, является относительно небольшим и количество тепловой энергии относительно слишком мало. В результате при этом температура закрепляющего валика 10 повышается медленно, вследствие чего крутизна кривой центральной температуры и кривой температуры концевой части оказывается меньше крутизны при заданном напряжении источника электрического напряжения. Однако поскольку в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность, разность градиентных температур равна ΔTcs, фактически вычисленная в момент времени 1,6 секунд после того, как начинается дискретизация, находится, тем не менее, в пределах диапазона нормальных значений, а именно ΔTcs≤3. В результате, пока в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность, фактически вычисленные разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений разности градиентных температур. Следовательно, разность ΔTcs градиентных температур в момент t времени может служить критерием, по которому можно определить, находится ли закрепляющее устройство 5 в аномальном состоянии. Если разность ΔTcs градиентных температур, фактически вычисленная в момент t времени, составляет ΔTcs>3, то данное неравенство означает, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части имеется неисправность; в результате устройство формирования изображения не может нормально работать.
На фиг. 6 представлена кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика в соответствии с данным вариантом осуществления равно заданному значению напряжения источника электрического напряжения и в источнике нагрева, центральном температурном датчике или температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике, имеется неисправность.
t
t
t
t
t
Когда фактическое напряжение источника электрического напряжения равно заданному напряжению и в источнике 11 нагрева закрепляющего устройства 5 имеется неисправность, то данное обстоятельство может стать причиной различия температур в центральной области и области концевой части закрепляющего валика 10 и, тем самым, привести к тому, что разность ΔTcs градиентных температур, фактически вычисленная в момент t времени, составит ΔTcs>3. Кроме того, если неисправность имеется в центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части, то дискретизированная центральная температура или температура концевой части не точны; и данное обстоятельство также может привести к тому, что фактически вычисленная разность ΔTcs градиентных температур составит ΔTcs>3. Как показано на фиг. 6, поскольку фактически вычисленная разность градиентных температур составляет ΔTcs>3, то устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства определяет, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части имеется неисправность и тогда вынуждает источник 11 нагрева прекратить работу (данная операция выполняется элементом 9 управления).
На фиг. 7 приведена кривая изменения температуры, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения закрепляющего валика меньше заданного значения напряжения источника электрического напряжения и в источнике нагрева, центральном температурном датчике или температурном датчике концевой части, находящихся в закрепляющем валике, имеется неисправность.
t
t
t
Как показано на фиг. 7, когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения меньше заданного значения, ток, протекающий через источник 11 нагрева, является относительно небольшим и тепловая энергия также относительно невелика. В результате температура закрепляющего валика 10 повышается медленно, вследствие чего крутизна кривой центральной температуры и кривой температуры концевой части оказывается меньше крутизны при заданном напряжении источника электрического напряжения. В то же время в источнике 11 нагрева, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части имеется неисправность, вследствие чего, возможно, разность ΔTcs градиентных температур, фактически вычисленная в момент t времени, составляет ΔTcs≤3. При этом если для определения, имеется ли неисправность в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части, применяют только, то упомянутый результат не имеет смысла. Для получения точного результата, в данном варианте осуществления одновременно применен также способ определения, использующий пороговое значение градиентных температур. При этом если центральная градиентная температура ΔTc оказывается меньше порогового значения градиентных температур, то данное состояние означает, что в источнике 11 нагрева, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части имеется неисправность. В результате, устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства определяет, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части имеется неисправность, вследствие чего побуждает источник 11 нагрева прекратить работу (данная операция выполняется под управлением элемента 9 управления).
Другими словами, устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с данным вариантом осуществления может посредством выполнения определения, находятся ли разности градиентных температур в пределах диапазона нормальных значений разности градиентных температур, и в то же время определения, являются ли центральные градиентные температуры больше или равными пороговому значению градиентных температур, определять, имеется ли неисправность в источнике 11 нагрева, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части, и может на основании результата определения принять решение на управление источником 11 нагрева для продолжения работы или управление источником 11 нагрева для прекращения работы путем использования элемента 9 управления. Если последовательно n раз определяется, что разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений разности градиентных температур и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, то устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства определяет, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность, и элемент 9 управления управляет источником 11 нагрева для продолжения работы до состояния готовности. Однако если последовательно n раз не определяется, что разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений разности градиентных температур и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, то устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства определяет, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части имеется неисправность и элемент 9 управления управляет источником 11 нагрева для прекращения работы. В данном случае n является заданным числом раз, и в данном варианте осуществления n установлено равным 5.
Для выполнения вышеописанного способа определения используется элемент 23 определения и управления. Как изложено выше, если последовательно n раз определяется, что разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений разности градиентных температур и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, то элемент 23 определения и управления определяет, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность и фактическое значение напряжения источника электрического напряжения находится в пределах диапазона значений напряжения источника электрического напряжения, при которых устройство может нормально работать, управляя источником 11 нагрева для продолжения нагревания до состояния готовности.
Устройство отображения используется для приема сигналов, переданных из элемента 9 управления и устройства 6 для определения состояния закрепляющего устройства, и для отображения информации, касающейся печати, например числа печатаемых страниц, скорости печати, ошибки печати и т.п., на визуальном интерфейсе, содержащемся на упомянутом устройстве, но не показанном на чертежах, чтобы выдать команду пользователю.
Укладчик 8 используется для хранения материала для записи, на котором произведена печать.
Устройство 29 формирования изображения в соответствии с данным вариантом осуществления подсоединено к устройству на стороне входа, не показанному на чертежах. Когда устройство 29 формирования изображения принимает команду печати из устройства на стороне входа, элемент 9 управления осуществляет управление для сохранения данных изображения в запоминающем устройстве, не показанном на чертежах, и затем источник 12 электрического напряжения подает электропитание в источник 11 нагрева, чтобы запустить процесс предварительного нагревания закрепляющего валика 10. В процессе предварительного нагревания устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства начинает определять состояние повышения температуры закрепляющего валика 10 для определения, имеется ли неисправность в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части, и принимает на основании результата определения решение о том, продолжать ли нагревание закрепляющего валика 10 до состояния готовности или прекратить нагревание закрепляющего валика 10. После того как закрепляющий валик 10 достигает состояния готовности, элемент 9 управления осуществляет управление для начала нормальной операции печати, управляет источником 12 электрического напряжения для подачи электрического питания в соответствующие элементы устройства 29 формирования изображения и управляет работой в целом. После того как транспортирующий элемент 2 принимает нормальную команду печати из элемента 9 управления, транспортирующий элемент 2 начинает транспортировать материал для записи в экспонирующий элемент 3. Экспонирующий элемент 3 испускает свет на основании данных изображения, сохраненных в запоминающем устройстве, не показанном на чертежах, для формирования скрытого электростатического изображения на поверхности заряженного фоточувствительного барабана 13, и затем тонер транспортируется из ящика 14 подачи тонера к фоточувствительному барабану 13 для формирования порошкового изображения. После того как материал для записи поступает на фоточувствительный барабан 13, материал для записи размещается между фоточувствительным барабаном 13 и заряженным валом 15 переноса и перемещается упомянутыми барабаном и валом. В то же время порошковое изображение переносится на материал для записи. Затем материал для записи, на котором имеется порошковое изображение, транспортируется к закрепляющему устройству 5 в состоянии готовности. При этом материал для записи размещается между закрепляющим валиком 10, поверхность которого предварительно нагрета, и прижимным валиком 16 для прижима к закрепляющему валику 10 и транспортируется двумя упомянутыми валиками; при этом порошковое изображение закрепляется на материале для записи. После этого материал для записи транспортируется к укладчику 8, т.е. операция печати заканчивается.
Если обнаруживается, что источник 11 нагрева работает ненормально в процессе, при котором приводят в действие источник 11 нагрева, то устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства управляет для сохранения сигнала отклонения от нормы в запоминающем устройстве, не показанном на чертежах, и передает сигнал отклонения от нормы в элемент 9 управления. После того как элемент 9 управления принимает сигнал отклонения от нормы, элемент 9 управления управляет источником 12 электрического напряжения для отмены подачи электропитания в источник 11 нагрева, чтобы завершить процесс предварительного нагревания закрепляющего валика 10, и тогда сообщение об ошибке отображается с использованием устройства 7 отображения на визуальном интерфейсе, содержащемся на упомянутом устройстве, но не показанном на чертежах, чтобы дать пользователю возможность составить отчет для технического обслуживания и ремонта. После того как пользователь составит отчет для технического обслуживания и ремонта, инженеру по техническому обслуживанию и ремонту требуется почистить закрепляющее устройство 5, отремонтировать или заменить элементы устройства 29 формирования изображения или устранить проблему заедания бумаги, чтобы снова обеспечить нормальную работу устройства формирования изображения. После этого инженер по техническому обслуживанию и ремонту удаляет (очищает) сигнал отклонения от нормы, хранящийся в запоминающем устройстве, не показанном на чертежах с использованием элемента 9 управления.
Далее в описании поясняется способ определения устройством 6 для определения состояния закрепляющего устройства, в соответствии с вариантом осуществления.
На фиг. 8 приведена блок-схема последовательности операций способа определения устройством 6 для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Обработка данных по данному способу содержит следующие этапы.
ЭТАП S1-1:
Когда элемент 9 управления принимает команду печати из устройства на стороне входа, не показанного на чертежах, элемент 9 управления управляет источником 12 электрического напряжения для подачи электропитания в источник 11 нагрева, чтобы начать процесс предварительного нагревания закрепляющего валика 10.
ЭТАП S1-2:
t
t
После заданного периода времени для приведения в действие источника 11 нагрева центральный температурный датчик 17 и температурный датчик 18 концевой части соответственно производят выборки центральных температур Tc и температур Ts концевой части на основании заданного числа интервалов дискретизации по времени и заданного числа моментов времени дискретизации, чтобы получить линейную зависимость центральных температур и времени, а также линейную зависимость температур концевой части и времени и две зависимости сохраняются во временно запоминающий элемент 25. В данном варианте осуществления заданный период времени для приведения в действие источника 11 нагрева установлен равным 1,5 секунды, заданное число интервалов дискретизации по времени установлено равным 15 и заданный период времени дискретизации между любыми двумя соседних моментами из моментов времени дискретизации установлен равным 0,1 секунд.
ЭТАП S1-3:
t
t
t
После заданного периода времени для приведения в действие источника 11 нагрева элемент 19 вычисления центральной градиентной температуры и элемент 20 вычисления градиентной температуры концевой части соответственно вычисляют центральные градиентные температуры ΔTc и градиентные температуры ΔTs концевой части, соответствующие заданным моментам времени дискретизации, и результаты вычислений сохраняются во временно запоминающем элементе 25. Элемент 24 вычисления разности вычисляет на основании заданного числа интервалов дискретизации по времени разности ΔTcs градиентных температур и результаты вычислений сохраняются во временно запоминающем элементе 25. В данном варианте осуществления заданный период времени для приведения в действие источника 11 нагрева установлен равным 1,5 секунды.
ЭТАП S1-4:
t
t
Элемент 23 определения и управления считывает диапазон нормальных значений разности градиентных температур из элемента 22 хранения диапазона, считывает разности ΔTcs градиентных температур и разности ΔTc центральных градиентных температур из временно запоминающего элемента 25 и считывает пороговое значение градиентных температур из элемента 21 хранения порогового значения. После этого выполняется определение того, является ли число раз, когда разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, большим, чем число n раз, или равным ему. В последнем случае (да) предполагается, что в закрепляющем валике 10, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность и тогда обработка данных переходит на ЭТАП S1-6. В первом случае (нет), обработка данных переходит на ЭТАП S1-5.
ЭТАП S1-5:
Если элемент 23 определения и управления определяет, что число раз, когда разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, меньше числа n раз, то данное состояние означает, что в источнике 11 нагрева, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части присутствует неисправность. После этого элемент 9 управления управляет источником 12 электрического напряжения для прекращения подачи электропитания в источник 11 нагрева для прекращения процесса предварительного нагревания закрепляющего валика 10, что дает возможность исключить опасную ситуацию. В то же время в устройство 7 отображения передается сигнал отклонения от нормы и устройство 7 отображения отображает сообщение об ошибке на визуальном интерфейсе, содержащемся на упомянутом устройстве, но не показанном на чертежах, чтобы дать пользователю возможность составить отчет для технического обслуживания и ремонта. В общем, пороговое значение градиентных температур устанавливают в пределах 3-7, и в данном варианте осуществления упомянутое значение установлено равным 3.
ЭТАП S1-6:
Если элемент 23 определения и управления определяет, что число раз, когда разности градиентных температур находятся в пределах диапазона нормальных значений и центральные градиентные температуры больше или равны пороговому значению градиентных температур, больше числа n раз или равно ему, то данное состояние означает, что в источнике 11 нагрева, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность. После этого элемент 9 управления управляет источником 11 нагрева для продолжения нагревания закрепляющего валика 10 до состояния готовности.
На фиг. 9 приведена блок-схема последовательности операций подробного процесса определения на этапе S1-2, показанном на фиг. 8.
Как показано на фиг. 9, ЭТАП S1-2 процесса определения устройством 6 для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с данным вариантом осуществления выполняется в следующем порядке.
ЭТАВП S2-1:
Момент времени, с которого подготовлено проведение записи центральной температуры и температуры концевой части, установлен равным 0 секунд, и текущий момент времени установлен равным t. Если t равно 0,1 секунд, т.е. если t достигает момента времени, когда начинается дискретизация, то обработка данных переходит на ЭТАП S2-2.
ЭТАП S2-2:
0,1
0,1
0,1
0,1
При этом центральный температурный датчик 17 и температурный датчик 18 концевой части соответственно однократно производят выборки центральной температуры Tc и температуры Ts концевой части. Затем элемент 9 управления управляет для сохранения центральной температуры Tc и температуры Ts концевой части во временно запоминающей части 25. После этого обработка данных переходит на ЭТАП S2-3.
ЭТАП S2-3:
Если текущий момент t времени достигает t+0,1 секунд, то обработка данных переходит на ЭТАП S2-4.
ЭТАП S2-4:
Элемент 23 определения и управления определяет, является ли текущий момент t времени большим или равным 1,5 секунды. В последнем случае (нет), ЭТАП S2-2 выполняется повторно. В первом случае (да), обработка данных переходит на ЭТАП S1-3.
t
t
0
0
0,1
0,1
0
0,2
0,2
0
0,3
0,3
0
1,5
1,5
В результате после ЭТАПА S1-2 временно запоминающий элемент 25 сохранил 15 центральных температур Tc и температур Ts. Другими словами, поскольку момент времени, с которого подготовлено проведение записи центральной температуры и температуры концевой части, установлен равным критериальному моменту времени t и текущий момент времени установлен равным t, то, когда t=t+0,1 секунд, элемент 9 управления осуществляет управление для сохранения центральной температуры Tc, измеренной центральным температурным датчиком 17, во временно запоминающем элементе 25 и управляет для сохранения температуры Ts концевой части, измеренной датчиком 18 концевой части, во временно запоминающем элементе 25; когда t=t+0,2 секунд, элемент 9 управления осуществляет управление для сохранения центральной температуры Tc, измеренной центральным температурным датчиком 17, во временно запоминающем элементе 25 и управляет для сохранения температуры Ts концевой части, измеренной датчиком 18 концевой части, во временно запоминающем элементе 25; когда t=t+0,3 секунд, элемент 9 управления осуществляет управление для сохранения центральной температуры Tc, измеренной центральным температурным датчиком 17, во временно запоминающем элементе 25 и управляет для сохранения температуры Ts концевой части, измеренной датчиком 18 концевой части, во временно запоминающем элементе 25; …; когда t=t+1,5 секунды, элемент 9 управления осуществляет управление для сохранения центральной температуры Tc, измеренной центральным температурным датчиком 17, во временно запоминающем элементе 25 и управляет для сохранения температуры Ts концевой части, измеренной датчиком 18 концевой части, во временно запоминающем элементе 25. При этом можно получить линейную зависимость центральных температур и времени, а также линейную зависимость температур концевой части и времени.
На фиг. 10 приведена блок-схема последовательности операций подробного процесса определения на ЭТАПЕ S1-3 и ЭТАПЕ S1-4, показанных на фиг. 8.
Как показано на фиг. 10, ЭТАПЫ S1-3 и S1-4 процесса определения устройством 6 для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с данным вариантом осуществления выполняются в следующем порядке.
ЭТАП S3-1:
После ЭТАПА S1-2 обработка данных переходит на ЭТАП S3-1. Если текущий момент t времени достигает t+0,1 секунд, то обработка данных переходит на ЭТАП S3-2. При этом число n раз равно 0 и сохраняется в элементе 28 хранения заданных данных.
ЭТАП S3-2:
1,6
1,6
Элемент 9 управления осуществляет управление для сохранения центральной температуры Tc, измеренной центральным температурным датчиком 18, во временно запоминающем элементе 25 и управляет для сохранения температуры Ts концевой части, измеренной датчиком 18 концевой части, во временно запоминающем элементе 25. После этого обработка данных переходит на ЭТАП S3-3.
ЭТАП S3-3:
1,6
1,6
0,1
1,6
1,6
0,1
Элемент 19 вычисления центральной градиентной температуры вычисляет центральную градиентную температуру ΔTc, которая равна Tc-Tc, и результат вычисления сохраняется во временно запоминающем элементе 25, и элемент 20 вычисления градиентной температуры концевой части вычисляет градиентную температуру ΔTs концевой части, которая равна Ts-Ts, и результат вычисления сохраняется во временно запоминающем элементе 25. После этого обработка данных переходит на ЭТАП S3-4.
ЭТАП S3-4:
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
Элемент 24 вычисления разности считывает центральную градиентную температуру ΔTc и градиентную температуру ΔTs концевой части из временно запоминающего элемента 25 и затем вычисляет разность ΔTcs градиентных температур, которая равна ΔTc-ΔTs. Затем результат вычисления сохраняется во временно запоминающем элементе 25. После этого обработка данных переходит на ЭТАП S3-5.
ЭТАП S3-5:
1,6
1,6
1,6
1,6
Элемент 23 определения и управления считывает диапазон нормальных значений разности градиентных температур (в данном варианте осуществления диапазон нормальных значений разности градиентных температур составляет 3) из элемента 22 хранения диапазона, считывает разность ΔTcs градиентных температур и центральную градиентную температуру ΔTc из временно запоминающего элемента 25 и считывает пороговое значение 3 градиентных температур из элемента 21 хранения порогового значения. После этого выполняется определение, выполняются ли условия ΔTcs≤3 и ΔTc≥3. В последнем случае (нет) обработка данных переходит на ЭТАП S3-8, а в первом случае (да) обработка данных переходит на ЭТАП S3-6.
ЭТАП 3-6:
1,6
1,6
Поскольку в момент времени 1,6 секунды элемент 23 определения и управления определяет, что ΔTcs≤3 и ΔTc≥3, то в момент времени 1,6 секунды предполагается, что в закрепляющем устройстве 5 отсутствует неисправность. При этом элемент 23 определения и управления считывает число n раз из элемента 28 хранения заданных данных и допускает, чтобы n стало равным n+1. Поскольку первоначальное значение n равно 0, то в таком случае значение n становится равным 1. Данный результат означает, что один раз выполнено определение, что закрепляющее устройство 5 находится в нормальном состоянии. Затем обработка данных переходит на ЭТАП S3-7.
ЭТАП S3-7:
1,6
1,6
1,6
1,6
1,7
1,8
1,9
1,7
1,8
1,9
1,7
1,8
1,9
1,6
1,6
Однако только однократное выполнение условия ΔTcs≤3 и ΔTc≥3 может не означать, что закрепляющее устройство 5 действительно находится в нормальном состоянии. Причина заключается в том, что иногда имеет место ошибка. Поэтому чтобы исключить влияние ошибки данного рода, необходимо несколько раз последовательно получить результат, удовлетворяющий условию ΔTcs≤3 и ΔTc≥3. Выполнение данного требования может означать, что закрепляющее устройство 5 действительно находится в нормальном состоянии. Вышеупомянутое заданное число n раз применяют с указанной целью. В данном варианте осуществления заданное число n раз установлено равным 5. В момент времени 1,6 секунды n равно 1, что не может удовлетворить условию n≥5. В результате необходимо вернуться на ЭТАП S3-2 после ЭТАПОВ S3-8 и S3-9, чтобы продолжать соответственно производить выборки центральных градиентных температур ΔTc, ΔTc, ΔTc и т.п. и градиентных температур ΔTs, ΔTs, ΔTs и т.п. концевой части в моменты времени 1,7 секунды, 1,8 секунды, 1,9 секунды и т.п. и соответственно вычислять их разности ΔTcs, ΔTcs, ΔTcs и т.п. градиентных температур. До того как пять раз последовательно определяется, что ΔTcs≤3 и ΔTc≥3, повторяется выполнение вышеописанных дискретизации, вычисления и определения. Когда n≥5, данное неравенство означает отсутствие неисправности в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части; следовательно, обработка данных переходит на ЭТАП S1-6.
ЭТАП 3-8:
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
1,6
В момент времени t=1,6 с, если определение не дает результата, что ΔTcs≤3 и ΔTc≥3, то элемент 23 определения и управления считывает заданное число n раз из элемента 28 хранения заданных данных и устанавливает n равным 0. После этого обработка данных переходит на ЭТАП S3-9. Данный этап используется, чтобы обеспечить для устройства 6 для определения состояния закрепляющего устройства возможность пять раз последовательно определить, что ΔTcs≤3 и ΔTc≥3. Если один раз происходит, что результат определения не удовлетворяет условию ΔTcs≤3 и ΔTc≥3, то заданное число n раз сбрасывается в 0. После этого обработка данных возвращается на ЭТАП S3-2, чтобы продолжить выполнение дискретизации, вычисления и определения после ЭТАПА S3-9.
ЭТАП 3-9:
E
t
t
E
t
E
t
E
E
E
E
E
В момент t времени элемент 23 определения и управления считывает температуру T предварительного нагревания с вращением из элемента 28 хранения заданных данных считывает центральную температуру Tc из временно запоминающего элемента 25 и определяет, выполняется ли условия Tc≥T. Если Tc≥T, то обработка данных переходит на ЭТАП S1-5; в противном случае обработка данных переходит на ЭТАП S1-6. Температура предварительного нагревания с вращением является температурой, при которой закрепляющий валик 10 достигает температуры готовности. В нормальном состоянии, т.е. в случае, когда в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность, если центральная температура Tc достигает температуры T предварительного нагревания с вращением, то закрепляющий валик 10 приходит в состояние готовности; в противном случае источник 11 нагрева продолжает нагревание закрепляющего валика 10. Температура T предварительного нагревания с вращением зависит от температуры окружающей среды. В окружающей среде с высокой температурой температура T предварительного нагревания с вращением устанавливается равной 140°C и в окружающей среде с низкой температурой температура T предварительного нагревания с вращением устанавливается равной 150°C. В данном варианте осуществления температура T предварительного нагревания с вращением установлена равной 150°C.
t
E
1,6
1,6
1,6
1,6
t
E
1,6
1,6
t
E
1,6
1,6
1,6
1,6
t
E
1,6
1,6
t
E
В данном варианте осуществления ЭТАПЫ S3-5 и S3-7 связаны с ЭТАПОМ S3-9. Если переход происходит с ЭТАПА S3-5 на ЭТАП S3-9, то, когда Tc<T, данное неравенство означает, что определение относительно условия ΔTcs≤3 и ΔTc≥3 не было закончено. То есть необходимо вернуться на ЭТАП S3-2, чтобы продолжить выполнение дискретизации, вычисления и определения, пока результат определения не удовлетворит условию ΔTcs≤3 и ΔTc≥3. С другой стороны, когда Tc>T, данное неравенство означает после того, как температура поверхности закрепляющего валика 10 достигает температуры предварительного нагревания, что элемент 23 определения и управления не определил последовательно пять раз, что ΔTcs≤3 и ΔTc≥3. Вышесказанное означает, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части присутствует неисправность. При этом даже когда температура поверхности закрепляющего валика 10 достигает температуры предварительного нагревания, необходимо управлять закрепляющим валиком 10 для прекращения работы во избежание опасной ситуации. Если переход происходит с ЭТАПА S3-7 на ЭТАП S3-9, то, когда Tc<T, данное неравенство означает, что определение относительно условия ΔTcs≤3 и ΔTc≥3 не было закончено. То есть необходимо вернуться на ЭТАП S3-2, чтобы продолжить выполнение дискретизации, вычисления и определения, пока результат определения не удовлетворит условию ΔTcs≤3 и ΔTc≥3. С другой стороны, когда Tc>T, данное неравенство означает, что элемент 23 определения и управления не определил последовательно пять раз, что ΔTcs≤3 и ΔTc≥3. Вышесказанное означает, что в закрепляющем устройстве 5, центральном температурном датчике 17 или температурном датчике 18 концевой части присутствует неисправность. При этом даже если центральная температура Tc достигает температуры T предварительного нагревания с вращением, необходимо управлять устройством 29 формирования изображения для прекращения работы во избежание опасной ситуации.
Итак, центральные градиентные температуры вычисляются в следующем порядке.
1,6
1,6
0,1
При t=1,6 секунды центральная градиентная температура вычисляется как ΔTc=Tc-Tc.
1,7
1,6
0,2
При t=1,7 секунды центральная градиентная температура вычисляется как ΔTc=Tc-Tc.
1,8
1,8
0,3
При t=1,8 секунды центральная градиентная температура вычисляется как ΔTc=Tc-Tc.
…
t
t
(t-1,5)
При t=t секунды центральная градиентная температура вычисляется как ΔTc=Tc-Tc.
Градиентные температуры концевой части вычисляются в следующем порядке.
1,6
1,6
0,1
При t=1,6 секунды градиентная температура концевой части вычисляется как ΔTs=Ts-Ts.
1,7
1,6
0,2
При t=1,7 секунды градиентная температура концевой части вычисляется как ΔTs=Ts-Ts.
1,8
1,8
0,3
При t=1,8 секунды градиентная температура концевой части вычисляется как ΔTs=Ts-Ts.
…
t
t
(t-1,5)
При t=t секунды градиентная температура концевой части вычисляется как ΔTs=Ts-Ts.
Разности градиентных температур вычисляются в следующем порядке.
1,6
1,6
1,6
При t=1,6 секунды разность градиентных температур вычисляется как ΔTcs=|ΔTc-ΔTs|.
1,7
1,7
1,7
При t=1,7 секунды разность градиентных температур вычисляется как ΔTcs=|ΔTc-ΔTs|.
1,8
1,8
1,8
При t=1,8 секунды разность градиентных температур вычисляется как ΔTcs=|ΔTc-ΔTs|.
…
t
t
t
При t=t секунд, разность градиентных температур вычисляется как ΔTcs=|ΔTc-ΔTs|.
Поэтому на основе устройства 6 для определения состояния закрепляющего устройства и устройства 29 формирования изображения, содержащего устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, поскольку устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства может вычислять, по центральным температурам и температурам концевой части, соответственно, измеренным центральным температурным датчиком 17 и температурным датчиком 18 концевой части, центральные градиентные температуры, градиентные температуры концевой части и разности градиентных температур и может выполнять определение разностей градиентных температур, для которых число раз должно быть нормальным, а также, в то же время, определение центральной градиентной температуры, то можно обеспечить нормальную работу закрепляющего устройства 5, даже когда его фактическое напряжение находится в некотором диапазоне ниже нижнего предела заданного электрического напряжения. При этом можно сэкономить время и затраты пользователя и снизить затраты изготовителя на послепродажное обслуживание.
Разумеется, устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства и устройство 29 формирования изображения в соответствии с настоящим изобретением не ограничены использованием способа определения, описанного в вариантах осуществления настоящего изобретения.
t
t
t
t
t
t
Устройство 6 для определения состояния закрепляющего устройства может также применять механизм определения неисправности по абсолютным разностям между центральными температурами и температурами концевой части. Когда фактическое значение напряжения источника электрического напряжения находится в некотором диапазоне ниже нижнего предела заданного напряжения источника электрического напряжения, однако, в момент t времени центральная температура Tc и температура Ts концевой части различаются, пока в закрепляющем валике 10, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части отсутствует неисправность, абсолютная разность между центральной температурой и температурой концевой части всегда может быть в пределах диапазона нормальных значений. В общем, упомянутый диапазон нормальных значений установлен на 5, т.е. |Tc-Tsl≤5. Если число раз, когда |Tc-Tsl>5, больше или равно заданному числу n раз, то в закрепляющем валике 10, центральном температурном датчике 17 и температурном датчике 18 концевой части должна присутствовать неисправность. При этом можно управлять устройством 11 нагрева для прекращения нагревания во избежание опасной ситуации. Заданное число n раз установлено равным 5. Поскольку после заданного периода времени центральные температуры и температура концевой части, обычно, являются стабильными, то для выполнения определения можно использовать абсолютную температуру.
Кроме того, следует отметить, что вышеописанное заданное число n раз не ограничено 5 и может быть больше или меньше 5; заданное число интервалов дискретизации по времени не ограничено 15 и может быть больше или меньше 15; заданный период времени дискретизации не ограничен 0,1 секундами и может быть больше или меньше 0,1 секунд; и заданный период времени для приведения в действие источника 11 нагрева не ограничено 1,5 секунды и может быть больше или меньше 1,5 секунды.
Хотя описание настоящего изобретения приведено со ссылкой на конкретные варианты осуществления, выбранные для иллюстрации, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничено приведенными вариантами осуществления и специалистами в данной области техники могут быть созданы многочисленные модификации, не выходящие за пределы основной концепции и технического объема настоящего изобретения.
Настоящая заявка основана на приоритетной заявке на патент Китая № 201210563399.5, поданной 21 декабря 2012 г., содержание которой в полном объеме включено в настоящую заявку путем ссылки.