JP2000242134A

JP2000242134A - 定着装置

Info

Publication number: JP2000242134A
Application number: JP11046650A
Authority: JP
Inventors: Yukio Noguchi; 行男野口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: JP4311797B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒータの断線及び連続点灯時に定着ローラの
破損防止を図ることのできる定着装置を提供する。【解決手段】定着ローラと加圧ローラとを有する定着
手段と、この定着手段の温度を検出する複数の温度検出
手段と、これら複数の温度検出手段による検知信号に基
づいて加熱手段を制御する制御手段とを有する複写装置
の定着装置において、定着ローラは円筒状の芯金体であ
って、複数の温度検出手段のうちの一方の温度検出手段
は芯金体表面における記録紙の通紙領域に配置され、他
方の温度検出手段は記録紙の非通紙領域であると共に、
芯金体の内面部或いは内包された箇所にそれぞれ配置さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、フ
ァクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における定着装
置に関するもので、特に、定着装置の温度制御及び複写
システム制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置にあっては、感
光体上に形成した静電潜像を現像装置から供給される現
像剤により現像することによって得られた現像画像（以
下、トナー像という）を記録紙上に転写し、この記録紙
上に転写されたトナー像を定着装置によって定着するこ
とにより、画像形成プロセスを形成している。従来、こ
のような画像形成プロセスに用いられている定着装置
は、内部に加熱手段（ヒータ）を備えた定着ローラと、
この定着ローラの外周面に圧接される加圧ローラとで定
着手段が構成され、これら両ローラのニップ部に未定着
トナーを保持した記録紙を通紙させることにより、トナ
ーを加熱しながら加圧して記録紙上にトナー像を定着さ
せている。そして、定着ローラの表面には、サーミスタ
等の温度検出手段が配置され、この温度検出手段によっ
て定着ローラの表面温度の温度検知が行われている。

【０００３】この種の、従来の定着装置として（１）特
開平３−６３６８４号公報には、定着ローラの加熱手段
として複数（２本）のヒータを用い、それらのヒータを
各種用紙サイズに応じて選択して加熱するようにし、一
方のヒータが断線した場合には、他方のヒータによる点
灯により定着可能な用紙サイズの記録紙のみのコピー動
作が続行可能となるように複写システムを制御する記載
が、（２）特開平８−１１５７８１号公報には、定着ロ
ーラの加熱手段に用いられる複数（２本）のヒータを電
源手段に直列接続する状態と並列接続する状態とに選択
的に切り替え可能にし、これらのヒータを温度立上げ時
に所定時間直列接続して、その時の温度勾配と、温度立
上げ後の並列接続への切り替えによる片方のヒータのみ
を点灯させた時の温度勾配とを比較することにより、ヒ
ータの断線を検出する記載が、（３）特開平８−１２３
２４５号公報には、定着ローラの加熱手段に用いられる
複数（２本）のヒータを独立してＯＮ／ＯＦＦが行える
ようにするとともに、これらのヒータを直列接続に切り
替えてＯＮ／ＯＦＦ可能にし、ヒータの直列接続時の通
電により、異常ヒータによる断線を検出する記載が、
（４）特開平２−３０９３８２号公報には、定着ローラ
の加熱手段に用いられるヒータが１本の構成からなり、
ヒータ点灯時の温度勾配が所定値以下であれば、ヒータ
の端子部分の接触不良として異常処理を行う記載がそれ
ぞれ開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の定着装置では、（１）の場合、複数のヒータの組合
せによって定着ローラ全体を加熱するようになっている
ことから、１本のヒータが断線しても他のヒータで定着
ローラを加熱することにより、コピー動作を続行させる
ことは可能であるが、断線したヒータに相当する定着ロ
ーラの加熱部位が加熱されないために、用紙サイズが限
定されてしまう。また（２）の場合、ヒータ点灯開始時
における立上り期間に、複数のヒータが所定時間直列接
続させているために、その期間のヒータ電力がダウン
し、ヒータの立上り時間が長くなり、これにより、コピ
ー動作が可能になるまでの時間が遅くなる。また、
（３）の場合、直列接続時の通電によりヒータの断線を
検出しているために、１本のヒータが断線していると、
全ヒータが断線状態を検出し、個々のヒータの断線を検
出することができない。また（４）の場合、ヒータは１
本であり、このヒータの端子部分の接触不良を検出する
だけで、ヒータの断線自体を検出するものではない。

【０００５】そこで、この発明の目的は、前記のような
定着装置のもつ問題を解決し、ヒータの断線検出時及び
連続点灯時に、このヒータに対しての安全性を確保する
と共に、定着ローラの破損を未然に防止できるようにし
た定着装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、複
数の加熱手段を有し、これら加熱手段により加熱され記
録紙上のトナー像を定着させる定着ローラと加圧ローラ
とを有する定着手段と、この定着手段の温度を検出する
複数の温度検出手段と、これら複数の温度検出手段によ
る検出信号に基づいて加熱手段を制御する制御手段とを
有する複写装置の定着装置において、定着ローラは円筒
状の芯金体であって、複数の温度検出手段のうちの一方
の温度検出手段は芯金体表面における記録紙の通紙領域
に配置され、他方の温度検出手段は記録紙の非通紙領域
であると共に、芯金体の内面部或いは内包された箇所に
それぞれ配置されることを特徴とするものである。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複数の温度検出手段による検出信号及
び、これら複数の検出信号の差に基づいて、加熱手段の
制御が行われることを特徴とするものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複数の温度検出手段の検出信号の差に
基づいて、複写装置の動作制御が行われることを特徴と
するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の定着装置
における制御系の実施形態を示すものである。図１に示
すように、この定着装置Ａは加圧ローラ１と定着ローラ
２とを有し、定着ローラ２は円筒状の芯金体２ａを有
し、この芯金体２ａ内には、複数本（図では、２本）の
第１，２ヒータ３，４が設けられ、これら第１，２ヒー
タ３，４のうち一方の端子（図で、左側）は、リレー７
（ＲＡ１）の接点を介して交流電源13にそれぞれ接続さ
れると共に、他方の端子（図で、右側）は、ＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御を行うためのトライアック10，12にそれぞれ接続
され、トライアック10，12は、制御用ドライバ９，11を
介してＣＰＵ８（中央演算処理装置）に接続されてい
る。リレー７（ＲＡ１）はＣＰＵ８に接続された制御用
ドライバ14によりＯＮ／ＯＦＦされる。これにより、リ
レー７のＯＮ状態でトライアック10，12がＯＮしたと
き、第１，２ヒータ３，４に対する通電が行われる。

【００１０】ここで、通常記録紙は定着ローラ２のほぼ
中央部を通過するため、この定着ローラ２には記録紙が
通過する通紙領域Ｗ１と、ほとんど記録紙が通過しない
非通紙領域Ｗ２，Ｗ３とが存在する。本発明ではこのこ
とに着目し第１サーミスタ５は、記録紙の通紙領域Ｗ１
である定着ローラ２のほぼ中央部に接触させて配置され
ている。一方、第２サーミスタ６は記録紙の非通紙領域
Ｗ２であると共に、芯金体２ａ端部の内面部に接触させ
て配置されている。尚、この第２サーミスタ６の配設位
置は、芯金体２ａより僅かな距離隔てた位置に固定或い
は内包させてもよい。これら第１，２サーミスタ５，６
は、ＣＰＵ８にそれぞれ接続され、第１，２サーミスタ
５，６によって検出した定着ローラ２の表面温度のデー
タをＣＰＵ８に入力するようになっている。これによ
り、ＣＰＵ８は、第１，２サーミスタ５，６によって検
出した定着ローラ２の表面温度のアナログ信号をデジタ
ル信号に変換し、プログラムに基づいて定着ローラ２の
表面の温度データを得る。そして、ＣＰＵ８は、これら
の温度データを基にトライアック10，12を制御して、第
１，２のヒータ３，４の点灯／消灯の制御を行う。

【００１１】また、複写装置には本体カバー（図示せ
ず）の開閉により作動（ＯＮ／ＯＦＦ）するカバースイ
ッチ15が取付けられており、本体カバーの開扉時には、
カバースイッチ15の作動によりＣＰＵ８からリレー７に
対してＯＦＦ信号が送出されるため、このリレー７の接
点もＯＦＦ状態であり、これによってカバー開扉時に
は、第１，２ヒータ３，４が点灯することはない。

【００１２】また、本発明の実施形態では、第１，２ヒ
ータ３，４の双方が共に断線していない通常時におい
て、図示しない複写機等の画像形成装置本体の電源スイ
ッチが投入されると、定着ローラ２をコピー動作可能な
表面温度に速やかに立上がらせるために、第１，２ヒー
タ３，４の双方が共に点灯するようにし、しばらくし
て、定着ローラ２の表面温度がコピー動作が可能な上限
温度になると、第１，２ヒータ３，４の双方を共に消灯
させるように制御されている。この場合、第１，２ヒー
タ３，４の双方を共に消灯させると、定着ローラ２の表
面温度が下がって来るが、定着不可能な温度になる前
に、例えば第２ヒータ４を再度点灯させ、定着ローラ２
の表面温度がコピー動作可能な上限温度になると、第２
ヒータ４を再度消灯させている。

【００１３】すなわち、定着ローラ２の表面温度がコピ
ー動作可能な上限温度にまで立上がった以降は、第２ヒ
ータ４のみの点灯／消灯制御によって定着ローラ２の温
度維持を行っている。これにより、第１ヒータ３は、定
着ローラ２の表面温度がコピー動作可能な温度に一旦達
した以降は、消灯したままとなっている。さらに、第２
ヒータ４は、記録紙に転写されたトナー像が定着される
温度を定着ローラ２が維持することのできるに充分な消
費電力を有している。一方、第１ヒータ３は、設計仕様
であるコピー動作が可能になるまでの到達時間以内に定
着ローラ２の表面温度をコピー動作可能な温度にするた
めに必要な消費電力から第２ヒータ４の消費電力を差し
引いた分の消費電力を予め有している。

【００１４】図２は、電源投入時からの定着ローラ２の
表面温度の立上り特性を示す。図２において、グラフ
（イ）は第１，２ヒータ３，４を同時に点灯した場合の
立上り特性、グラフ（ロ）は第２ヒータ４のみを点灯し
た場合の立上り特性、グラフ（ハ）は第１ヒータ３のみ
を点灯した場合の立上り特性をそれぞれ示している。こ
のような定着ローラ２の表面温度の立上り特性は、第
１，２ヒータ３，４を同時に点灯させた時が、最も速く
コピー可能温度Ｌ７（℃）に達し、次に第２ヒータ４の
みを点灯した時、最後が第１ヒータ３のみを点灯した時
となる。この場合の第１，２ヒータ３，４の消費電力の
大きさは、第１ヒータ３よりも第２ヒータ４の方が大き
くなっている。しかしながら、複写装置の設定条件にお
いては、第１ヒータ３の消費電力の方を第２ヒータ４よ
りも大きくすることも有り得る。したがって、ＣＰＵ８
の「メモリ１」から「メモリ３」に第１，２サーミスタ
５，６から検出される検出信号の変化量の値を保存する
場合（図３参照）、「メモリ１」には、温度Ｌ１（℃）
から温度Ｌ４（℃）を差し引いた値（Ｌ１−Ｌ４）を保
存し、「メモリ２」には、温度Ｌ２（℃）から温度Ｌ５
（℃）を差引いた値（Ｌ２−Ｌ５）を保存し、「メモリ
３」には、温度Ｌ３（℃）から温度Ｌ６（℃）を差引い
た値（Ｌ３−Ｌ６）を保存しておけば良いことになる。
また、電源投入時からコピー可能な温度Ｌ３（℃）に達
するまでの時間の値を「メモリ４」に保存する場合、断
線異常が未発生の時には、時間Ｔ１を保存しておき、第
１，２ヒータ３，４の同時点灯時の断線異常時には、時
間Ｔ２に置き換え、第２ヒータ４のみの点灯時の断線異
常時には、時間Ｔ３に置き換えれば良い。

【００１５】次に、本発明に係る定着装置の制御動作を
図２及び図３に示すフローチャートに基づいて説明す
る。図３は温度勾配をチェックするためのフローチャー
トを示している。先ず、画像形成装置に電源が投入され
ると、第１，２ヒータ３，４が同時に点灯する。この点
灯によって、定着ローラ２の表面温度は、図２のグラフ
（イ）で示すように時間の経過に伴って上昇する。そこ
で、このような定着ローラ２の表面温度の上昇中のＴ４
時間経過後に、ローラ表面温度（温度データ）を「デー
タ１」メモリに保存する。この場合、「データ１」メモ
リに保存するのは、１回のみの処理であり、「読取り
１」フラグを「データ１」メモリ保存後に“ＯＮ”させ
ることにより、以後、Ｔ４時間経過のチェック処理は実
行されなくなる（ＲＥＴ）。次いで、Ｔ５時間経過後の
定着ローラ２の表面温度を取り込むために、「読取り
２」フラグをチェックする。この場合には、当然、Ｔ５
時間経過後の定着ローラ２の表面温度は取り込んでいな
いために、次の「Ｔ５時間経過したか」のチェックを行
い、時間経過していれば、「データ２」メモリに「Ｔ５
時間経過後の定着ローラ２の表面温度−データ１（Ｔ４
〜Ｔ５時間の定着ローラの表面温度の変化量）」を保存
する。この「データ２」メモリに保存するのは、１回の
みの処理であり、「読取り２」フラグを「データ２」メ
モリ保存後に“ＯＮ”させることにより、以後、Ｔ５時
間経過のチェック処理は実行されなくなる（ＲＥＴ）。
そして、このようなフロー処理によって、複写装置の定
着装置Ａにおける定着ローラ２の表面温度立上り時の温
度変化（温度勾配）が取り込めることになる。

【００１６】図４は、先のフロー処理（図３）により得
られた「データ２」を基にして、ヒータの断線検出を行
うためのフローチャートである。この場合、ヒータの断
線を検出する条件は、図３のフロー処理実行後に行われ
る。そして、「データ２」と「メモリ１」とを比較し
て、「データ２」の方が「メモリ１」よりも大きければ
（データ２＞メモリ１）、図２のグラフ（イ）に示すよ
うな第１，２ヒータ３，４が同時点灯している温度上昇
値を呈するために、「異常なし」としてフロー処理から
抜ける（ＲＥＴ）。一方、「データ２」の方が「メモリ
１」よりも小さければ（データ２＜メモリ１）、第１，
２ヒータ３，４の何れか一方、または双方が「断線して
いる」ために、次の処理に進む。次に、「データ２」と
「メモリ２」とを比較して、「データ２」の方が「メモ
リ２」よりも大きければ（データ２＞メモリ２）、「デ
ータ２」に対して「メモリ２」と「メモリ３」との関係
は、「データ２」は「メモリ２」よりも大きく（データ
２＞メモリ２）、「メモリ２」は「メモリ３」よりも大
きいことになり（メモリ２＞メモリ３）、「データ２」
に最も近くて、「データ２」より小さい値は、「メモリ
２」となるために、第２ヒータ４が「断線している」と
判断して、「断線異常」フラグを“ＯＮ”させる。一
方、「データ２」の方が「メモリ２」よりも小さければ
（データ２＜メモリ２）、次のステップの「データ２」
と「メモリ３」とのチェックが行われる。

【００１７】そして、「データ２」の方が「メモリ３」
よりも大きければ（データ２＞メモリ３）、第１ヒータ
３が「断線している」と判断して、「断線異常」フラ
グを“ＯＮ”する。また、「データ２」の方が「メモリ
３」よりも小さければ（データ２＜メモリ３）、「デー
タ２」は「メモリ２」よりも小さく、「メモリ２」は
「メモリ３」よりも大きいか、または、「メモリ２」は
「メモリ３」よりも小さいという相関関係となり、これ
によって、最低の温度変化データとなるために、第１及
び第２ヒータ３，４の双方が「断線している」と判断
し、「断線異常」フラグを“ＯＮ”する。ここで、
「断線異常」フラグが“ＯＮ”すると、第１及び第２
ヒータ３，４の双方が「断線している」ために、定着ロ
ーラ２の表面温度は上昇せず、コピー動作が不可能にな
る。

【００１８】図５は、先のフロー処理（図４）により得
られた「ヒータ断線検出情報」を基にして、定着ローラ
２の表面温度の立上り時間の監視を行うための監視タイ
マー（「メモリ４」）の設定値を決定することと、この
設定値の時間以内に定着ローラ２の表面温度が立上らな
かった時に、画像形成装置を異常状態にするためのフロ
ーチャートを示す。すなわち「メモリ４」には、デフォ
ルト値として、第１及び第２ヒータ３，４の双方が点灯
したときに、定着ローラ２の表面温度がコピー可能温度
になるまでの時間（図２のＴ１）に装置自体のバラツキ
等による余裕度（時間α）を加えた値（Ｔ１＋α）が与
えられている。この図５に示すフローでは、先ず、画像
形成装置本体に電源が投入された後、第１，２ヒータ
３，４が点灯してから経過時間、すなわち「メモリ４」
の時間設定分の判断が行われる。このとき、時間経過し
ていれば、定着ローラ２の表面温度がコピー可能温度に
到達しているかの判断をし、到達している場合には正常
に定着ローラ２の表面温度が立上ったものとしてフロー
処理から抜ける（ＲＥＴ）。また、定着ローラ２の表面
温度がコピー可能温度に到達していなければ、ヒータの
断線以外の異常が発生したものと判断し、「リロードせ
ず異常」フラグを“ＯＮ”する。ここで、「リロードせ
ず異常」フラグが“ＯＮ”すると、定着装置に何らかの
異常が発生したものとして、複写動作ができないように
するために、「リロードせず異常処理」のフローが実行
される。

【００１９】図６は「リロードせず異常処理」を実行す
るためのフローチャートを示している。「リロードせず
異常」フラグが“ＯＮ”すると、ＣＰＵ８は制御用ドラ
イバ９，11をＯＦＦして、トライアック10，12をＯＦＦ
にすることにより、第１，２ヒータ３，４をＯＦＦさせ
る。ここで、ＣＰＵ８は引き続いてリレー（ＲＡ１）７
を更にＯＦＦすることにより、例えばトライアック10，
12が故障していた場合であっても、第１，２ヒータ３，
４には電源が供給されることはない。その後、複写動作
を停止させて、「リロードせず異常表示」を操作パネル
等に点灯させ表示することにより、オペレータやサービ
スマンへ異常状態を報知する。以上は、第１，２ヒータ
３，４を点灯処理させてからの時間経過後における「メ
モリ４」の時間設定分の処理の説明であり、時間経過し
ていないときのフロー処理を以下に説明する。この場合
も、図４に示すフロー処理と同様、ヒータ断線検出処理
の終了を待って実行される。

【００２０】そして、「断線異常」及び「断線異常
」フラグの判断を順次行う。これにより、「断線異常
」及び「断線異常」フラグが共に“ＯＦＦ”であれ
ば、「断線異常なし」として、「メモリ４」の内容は、
「デフォルト値」のままとする。一方、「断線異常」
フラグが“ＯＮ”していれば、第１ヒータ３が断線して
いることになるために、図２に示すグラフ（ロ）のよう
に、時間（図２のＴ２）に装置自体のバラツキ等による
余裕度（時間α）を加えた値（Ｔ２＋α）に「メモリ
４」の内容を書き換える。また、「断線異常」フラグ
が“ＯＮ”していれば、第２ヒータ４が断線しているこ
とになるために、図２に示すグラフ（ハ）のように、時
間（図２のＴ３）に装置自体のバラツキ等による余裕度
（時間α）を加えた値（Ｔ３＋α）に「メモリ４」の内
容を書き換える。すなわち、上述のように第１，２ヒー
タ３，４の何れかが断線したとしても、一方の断線して
いないヒータの特性に合わせて定着ローラ２の表面温度
の立上り時間の判断を行うため、「リロードせず異常」
フラグが“ＯＮ”することはなく、複写処理を継続して
行うことができる。

【００２１】図７は、複写動作時のコピースピードを決
定するためのフローチャートを示している。図４に示す
フローにより、「ヒータ断線検出」が検出された場合に
は、標準のコピースピード（ＣＰＭ）を「断線異常」
の状態に応じて低下させる。ここで、コピー動作中に使
用するヒータは、第２ヒータ４を使用するため、第２ヒ
ータ４が断線していなければ、言い換えると「断線異常
」フラグが“ＯＮ”しなければ、コピースピードを低
下させる必要はない。本発明の実施形態では、第２ヒー
タ４をコピー動作中に使用するヒータとしているが、第
１ヒータ３をコピー動作中に使用する際、第２ヒータ４
の消費電力が第１ヒータ３よりも小さいときは、「断線
異常」フラグが“ＯＮ”していれば、コピースピード
を落とす必要がある。何故ならば、通常使用しているヒ
ータの消費電力よりも小さいヒータで定着させようとし
た場合、記録紙（コピー用紙）に奪われる熱量は同じで
あるのに、加熱に消費する電力が小さくなってしまうた
めに、同じコピースピードで複写を行うと、定着ローラ
の表面温度が徐々に下がってしまい、これにより、定着
不良やオフセット現象等のコピー不良の発生を招く恐れ
があるためである。したがって、第１ヒータ３をコピー
動作中に使用する際に、第２ヒータ４の消費電力が第１
ヒータ３よりも小さく、且つ「断線異常」フラグが
“ＯＮ”している時に、コピースピードを落とすことに
よって、定着ローラ２の加熱時間を長くし、定着不良や
オフセット現象の発生を防止するものである。図７で
は、コピースピードを落とす割合を「標準＊0.6」とし
ているが、このような割合は、定着装置の条件及び画像
形成装置の諸条件、例えば環境条件や複写モード条件な
どによって決定されるものであり、特に限定されるもの
ではない。

【００２２】図８は、定着ローラ２の表面温度に異常温
度が生じた場合の処理を実行するためのフローチャート
を示す。例えば、第１サーミスタ５の故障や定着ローラ
２の浮き上がり、或いは、連続複写時における定着ロー
ラ２の記録紙の通紙領域（低温領域）Ｗ１に対する非通
紙領域（高温領域）Ｗ２での異常な温度上昇等の何らか
の原因によって、定着ローラの表面温度に異常温度が生
じることがある。図におけるフロー上の温度ＴＨ２は、
定着ローラ２の片側端部である記録紙の非通紙領域（高
温領域）Ｗ２に接触させて設けられている第２サーミス
タ６の検出信号、温度ＴＨｘは、定着ローラ２の軸受部
材や芯金の変形、ローラ表面のゴムの剥離などの故障や
ローラ表面のオフセット現象が発生させないための限界
温度から換算される温度である。この温度ＴＨｘは、芯
金材質や肉厚及び外径、ローラ表面に使用しているゴム
材質や肉厚、ヒータの消費電力等により異なる。

【００２３】すなわち、温度ＴＨ２と温度ＴＨｘとを比
較して、温度ＴＨ２の方が温度ＴＨｘよりも小さければ
（ＴＨ２＜ＴＨｘ）、異常な温度が生じていないと判断
して、このフローの処理を抜ける（ＲＥＴ）。一方、温
度ＴＨ２と温度ＴＨｘとが等しいか、温度ＴＨ２の方が
温度ＴＨｘよりも大きい場合には（ＴＨ２≧ＴＨｘ）、
異常な温度が生じたと判断して、連続点灯状態を検出す
る「点灯検出タイマー」をスタートさせ、検出の実行
を開始する。次に、もう一度、温度ＴＨ２と温度ＴＨｘ
とを比較し、温度ＴＨ２の方が温度ＴＨｘよりも小さけ
れば（ＴＨ２＜ＴＨｘ）、異常な温度が生じていないと
判断して、連続点灯回数をカウントするカウンタＣの値
を「０」にしてクリアした後（Ｃ＝０）、このフローの
処理を抜けるが（ＲＥＴ）、再度、温度ＴＨ２と温度Ｔ
Ｈｘとが等しいか、温度ＴＨ２の方が温度ＴＨｘよりも
大きいかの比較（ＴＨ２≧ＴＨｘ）を継続して、異常な
温度が生じたと判断すれば、連続点灯状態を検出する
「点灯検出タイマー」のタイムアップを継続する。
「点灯検出タイマー」のタイムアップ終了後、更に温
度ＴＨ２と温度ＴＨｘとを比較し、再度、温度ＴＨ２と
温度ＴＨｘとが等しく、且つ、温度ＴＨ２の方が温度Ｔ
Ｈｘよりも大きい値（ＴＨ２≧ＴＨｘ）を継続していれ
ば、カウンタＣの値を加算する（Ｃ＝Ｃ＋１）。

【００２４】次に、加算されたカウンタＣと別途に定め
られた値のカウンタＣｘとの値を比較する。このカウン
タＣｘは、異常温度検出時間（「点灯検出タイマー」
値：＊Ｃｘ）におけるヒータの消費電力による単位時間
当たりの定着ローラの表面温度の上昇カーブから決まる
温度上昇分より定着ローラの限界温度を越えないように
設定されている。そして、最終的にカウンタＣとカウン
タＣｘとを比較して、カウンタＣの方がカウンタＣｘよ
りも大きくなると、連続点灯状態を異常と判断して「連
続点灯異常処理」フローが実行される。

【００２５】図９は、「連続点灯異常処理」を実行す
るためのフローチャートを示す。「連続点灯異常処理
」となった場合に、ＣＰＵ８は、制御用ドライバ９，
11をＯＦＦして、トライアック10，12をＯＦＦにするこ
とにより、第１，２ヒータ３，４をＯＦＦにする。ＣＰ
Ｕ８は、引き続いてリレー（ＲＡ１）７を更にＯＦＦす
ることにより、例えばトライアック10，12が故障してい
た場合であっても、第１，２ヒータ３，４へは電源が供
給されることはない。その後、複写動作を停止させ、
「連続点灯異常表示」を操作パネル等へ点灯させ表示す
ることにより、オペレータやサービスマンへ異常状態を
報知する。

【００２６】図10は、定着ローラ２の表面上の温度に異
常な温度差が生じた場合の処理を実行するためのフロー
チャートを示す。例えば温度検出手段としてのサーミス
タ５の故障や定着ローラ２の浮き上がり、あるいは、連
続複写時における定着ローラ２の記録紙の通紙領域（低
温領域）Ｗ１に対する非通紙領域（高温領域）Ｗ２での
異常な温度上昇などの何らかの原因によって、定着ロー
ラの表面温度に異常な温度差が生じることがある。図に
おけるフロー上の温度ＴＨ１は、定着ローラ２の中央部
である記録紙の通紙領域（低温領域）Ｗ１に接触させて
設けられている温度検出手段である第１サーミスタ５の
検出信号、温度ＴＨｙは、定着ローラ２の軸受部材や芯
金の変形、ローラ表面のゴムの剥離などの故障やローラ
表面のオフセット現象が発生させないための限界温度か
ら換算される温度差である。この温度ＴＨｙは、芯金材
質や肉厚及び外径、ローラ表面に使用しているゴム材質
や肉厚、ヒータの消費電力などにより異なる。そして、
定着ローラ２の片側端部である記録紙の非通紙領域（高
温領域）Ｗ２に接触させて設けられている温度検出手段
である第２サーミスタ６の検出信号である温度ＴＨ２と
温度ＴＨ１とを比較して、温度ＴＨ２と温度ＴＨ１とが
等しく、かつ温度ＴＨ２の方が温度ＴＨ１よりも小さけ
れば、温度差が生じていないと判断して、このフローの
処理を抜ける。また、温度ＴＨ２の方が温度ＴＨ１より
も大きければ、温度差が生じたと判断して、次の異常な
温度差が生じていないかを、温度ＴＨ２と温度ＴＨ１と
の間の温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとを比較
して、その温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）が温度ＴＨｙより
も小さければ、問題のない温度差と判断して、このフロ
ー処理を抜ける。

【００２７】一方、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度Ｔ
Ｈｙとが等しく、且つ、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）の方
が温度ＴＨｙよりも大きければ、異常な温度差が生じた
と判断して、連続点灯状態を検出する「点灯検出タイマ
ー」をスタートさせ、検出の実行を開始する。次に、
再度温度ＴＨ２と温度ＴＨ１との間の温度差（ＴＨ２−
ＴＨ１）と温度ＴＨｙとを比較して、その温度差（ＴＨ
２−ＴＨ１）の方が温度ＴＨｙよりも小さければ、問題
となる温度差が生じていないと判断して、連続点灯回数
をカウントするカウンタＣの値を「０」にしてクリアし
た後（Ｃ＝０）、「連続点灯異常処理」がＯＮしてい
れば、ＯＦＦにして、このフローの処理を抜けるが、再
度、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとが等しい
か、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）の方が温度ＴＨｙよりも
大きいかの比較を継続して、異常な温度差が生じたと判
断すれば、連続点灯状態を検出する「点灯検出タイマー
」のタイムアップを継続する。「点灯検出タイマー
」のタイムアップ終了後、更に温度ＴＨ２と温度ＴＨ
１との温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとを比較
して、再度、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙと
が等しく、かつ、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）の方が温度
ＴＨｙよりも大きい値を継続していれば、「連続点灯異
常処理」フローが実行され、複写動作時のコピースピ
ードを変更し、その後、カウンタＣの値を「１」加算す
る。

【００２８】次に、加算されたカウンタＣと別途に定め
られた値のカウンタＣｙとの値を比較する。このカウン
タＣｙは、定着ローラ２の表面の中央部と端部との異常
な温度差により問題を生じる限界温度差を基に、異常温
度検出時間（「点灯検出タイマー」値：＊Ｃｙ）にお
けるヒータの消費電力による単位時間当たりの定着ロー
ラ２の表面温度の上昇カーブから決まる温度上昇分より
定着ローラ２の限界温度を越えないように設定されてい
る。この場合には、「リピートデータ管理処理」によ
り、温度ＴＨ１は徐々に上昇することによって温度ＴＨ
２との温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）が狭まる。

【００２９】また、何らかの原因で、温度ＴＨ２と温度
ＴＨ１との温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとを
比較して、どうしても異常な温度差がなくならない場合
は、最終的にカウンタＣとカウンタＣｙとを比較して、
カウンタＣとカウンタＣｙとが等しいか、または、カウ
ンタＣの方がカウンタＣｙよりも大きくなると（Ｃ≧Ｃ
ｙ）、連続点灯状態を異常と判断して、図７で示すよう
に、「連続点灯異常処理」フローが実行される。そし
て、ＣＰＵ８は、制御用ドライバ９，11をＯＦＦして、
トライアック10，12をＯＦＦにすることにより、加熱手
段である第１及び第２ヒータ３，４をＯＦＦにする。引
き続いて、ＣＰＵ８は、リレー（ＲＡ１）７を更にＯＦ
Ｆすることにより、たとえトライアック10，12が故障し
ていた場合であっても、第１及び第２ヒータ３，４へは
電源が供給されることはない。その後、複写動作を停止
させ、「連続点灯異常表示」を図示しない画像形成装置
本体側の操作パネルに表示を点灯させたり、警報を鳴ら
すことにより、オペレータやサービスマンへ異常状態を
知らせる。

【００３０】図11は、図10で判断された「連続点灯異常
処理」を実行するためのフローチャートを示す。「連
続点灯異常」となると、図７で説明した複写動作時の
コピースピード（ＣＰＭ）を「リピートデータ管理処
理」フローによりダウン制御するように変更する。この
動作状態は、複写装置側の操作パネルなどへ表示を点灯
させたり、警報を鳴らすことにより、オペレータやサー
ビスマンへ異常状態を知らせる。

【００３１】

【発明の効果】この発明は、上記のようであって、前記
のような目的を達成するために、請求項１に記載の発明
は、複数の加熱手段を有し、これら加熱手段により加熱
され記録紙上のトナー像を定着させる定着ローラと加圧
ローラとを有する定着手段と、この定着手段の温度を検
出する複数の温度検出手段と、これら複数の温度検出手
段による検知信号に基づいて加熱手段を制御する制御手
段とを有する複写装置の定着装置において、定着ローラ
は円筒状の芯金体であって、複数の温度検出手段のうち
の一方の温度検出手段は芯金体表面における記録紙の通
紙領域に配置され、他方の温度検出手段は記録紙の非通
紙領域であると共に、芯金体の内面部或いは内包された
箇所にそれぞれ配置されるので、一方の温度検出手段に
故障が生じた場合にも、他方の温度検出手段により加熱
手段の断線及び連続点灯等の異常状態を防止することが
できるため、オフセット現象や定着装置の破損を未然に
防止することができるので、複写装置の安全性及び信頼
性の向上を図ることができるという効果がある。

【００３２】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明のおいて、複数の温度検出手段による検出信号及
び、これら複数の検出信号の差に基づいて、加熱手段の
制御が行われるので、加熱手段の断線及び連続点灯等の
異常状態を防止することができるため、オフセット現象
や定着装置の破損を未然に防止することができるので、
複写装置の安全性及び信頼性の向上を図ることができる
という効果がある。

【００３３】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、複数の温度検出手段の検知信号の差に
基づいて、複写装置の動作制御が行われるので、加熱手
段の断線及び連続点灯等を検出することによって、例え
ば複数の加熱手段を有する場合、片方の加熱手段が断線
したとしても、断線していない加熱手段の加熱特性に応
じた定着温度の立上り時間の判断を行うことができるた
め、画像形成装置をダウンさせることなく、複写動作を
続行させることができる。また、加熱手段が連続点灯の
場合であっても、その状態によっては、画像形成装置を
ダウンさせることなく、複写動作を続行させることがで
き、画像形成装置全体に対する操作性及び安全性を向上
させることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す概略説明図である。

【図２】同定着ローラの表面温度の立上り特性を示す説
明図である。

【図３】同温度勾配をチェックする処理を示すフローチ
ャート図である。

【図４】ヒータの断線検出の処理を示すフローチャート
図である。

【図５】定着表面温度の立上り時間の監視処理を示すフ
ローチャート図である。

【図６】「リロードせず異常処理」の処理を示すフロー
チャート図である。

【図７】複写動作時のコピースピードの処理を示すフロ
ーチャート図である。

【図８】異常温度時の処理を示すの処理を実行するため
のフローチャート図である。

【図９】「連続点灯異常」の処理を示すフローチャート
図である。

【図１０】異常温度差が生じた場合の処理を示すフロー
チャート図である。

【図１１】「連続点灯異常処理」の処理を示すフローチ
ャート図である。

【符号の説明】

Ａ定着装置１加圧ローラ２定着ローラ２ａ芯金体３第１ヒータ４第２ヒータ５第１サーミスタ６第２サーミスタ８ＣＰＵ 10，12 トライアック 13 交流電源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の加熱手段を有し、これら加熱手段
により加熱され記録紙上のトナー像を定着させる定着ロ
ーラと加圧ローラとを有する定着手段と、この定着手段
の温度を検出する複数の温度検出手段と、これら複数の
温度検出手段による検出信号に基づいて加熱手段を制御
する制御手段とを有する複写装置の定着装置において、
定着ローラは円筒状の芯金体であって、複数の温度検出
手段のうちの一方の温度検出手段は芯金体表面における
記録紙の通紙領域に配置され、他方の温度検出手段は記
録紙の非通紙領域であると共に、芯金体の内面部或いは
内包された箇所にそれぞれ配置されることを特徴とする
定着装置。
【請求項２】複数の温度検出手段による検出信号及
び、これら複数の検出信号の差に基づいて、加熱手段の
制御が行われることを特徴とする請求項１に記載の定着
装置。
【請求項３】複数の温度検出手段の検出信号の差に基
づいて、複写装置の動作制御が行われることを特徴とす
る請求項１に記載の定着装置。