JP2003280465A

JP2003280465A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003280465A
Application number: JP2002082189A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tomioka; 康弘冨岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-03-25
Filing date: 2002-03-25
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】環境温度を検出し、この検出結果を用いて定
着温度補正を行う画像形成装置において、環境温度検出
手段の異常発生後に異常が発生したことを報知するとと
もに、装置の停止／継続動作を選択可能にし、異常状態
が修復されるまでの間の動作をユーザが選択可能にな
る。【解決手段】環境温度検出手段の異常を検出する手段
と、環境温度検出手段の異常を報知する手段と、環境温
度検知手段の異常発生後に画像形成装置の停止／継続動
作を選択できる入力手段とを設け、入力手段からの入力
情報に従い画像形成装置の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中間転写体にトナー
画像を形成し、熱定着により記録媒体にトナー画像を定
着させる方式の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを使用した画像形成装
置では、中間転写体に静電潜像を形成し、これをトナー
で現像して用紙に転写し、熱定着により用紙にトナーを
融解定着させる制御が行われている。しかしながら、こ
のような熱定着による方式では、一般的に、定着ローラ
表面に用紙に融解定着されきれない未定着のトナーが付
着し、このトナーが以降にプリントされる用紙に付着す
る現象、オフセット現象が生じてしまうことが知られて
いる。

【０００３】従来、加熱定着装置としては、熱ローラ方
式のものが主流であったが、近年、待機中電力を削減し
つつウエイトタイムの短縮を目的として、フィルム加熱
方式の定着装置が提案されている。昇温の早い加熱体と
熱容量の小さい薄膜の定着フィルムを用いるため熱効率
が良く、ウエイトタイムの短縮（クイックスタート）、
省エネルギー化が可能である。しかし、このようなフィ
ルム加熱方式の定着装置を用いた場合、熱容量が小さい
ため、低温環境下では、用紙が通過することにより定着
装置の熱が奪われやすく、その結果トナーが十分に定着
できず、オフセット現象の発生は著しいものとなる。ま
た一方、高温環境下においては、フィルムの温度が高く
なりすぎるため同様にフィルムにトナーが付着する現象
（＝ホットオフセット）が生じてしまう。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、環境温度を検
出し、この検出結果により定着温度を補正制御し、定着
性を向上させる制御方法がある。たとえば、環境温度が
３０℃以上のときは定着温度を−５℃、１５℃以下の場
合には定着温度を＋５℃補正することにより、定着性は
向上し、オフセット現象を防止することができる。

【０００５】しかしながら、検出手段に異常を生じた場
合、定着温度制御は正常に行われない。そのため、オフ
セットが発生するような条件下では、プリントを継続す
るとオフセット状態が悪化していく。加熱装置に付着す
るトナーが増していくと、定着加圧ローラや加熱フィル
ムを傷付け、画像に影響を及ぼすだけでなく、定着装置
の劣化を促進することになる。

【０００６】そこで、このようなオフセットが促進され
るような状態を避けるべく、環境温度検出手段の異常を
検出した場合には、画像形成装置を停止させる制御を行
っていた。こうなると、以降のプリントを行うために
は、ユーザがサービスマンに修理を依頼する必要があ
り、修理を終えるまでは画像形成装置は使用できない状
況になっていた。そこで、特開平１０−１６１４６９号
公報に記述されているように、環境温度検出手段に異常
が発生した場合でも、画像形成を可能にする方法が提案
されている。

【０００７】しかしながら、上記の提案では、環境温度
検出手段に異常が発生した場合に、これをユーザに知ら
しめていないため、ユーザが異常を認識できない。その
ため、環境温度検出手段に異常があるにもかかわらず、
部品交換されることはないままプリントが継続されてし
まう。本発明の目的は、上記問題点を鑑みて、環境温度
検出手段に異常が生じた場合に、ユーザに異常が生じた
ことを知らしめつつ、画像形成を継続して行うことがで
きる画像形成装置を提供することを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明では、環境温度検知手段の異常時には、環境
温度検知手段に異常が生じたことをユーザに報知する手
段と、異常発生後の画像形成装置の動作を停止または継
続することを選択できる入力手段と、前記入力手段から
入力される入力情報に基づいて異常発生後の画像形成装
置の動作を制御する手段を設けた。

【０００９】

【発明の実施の形態】（実施例１）図１は本発明の第１
の実施形態における電子写真プロセスを用いた画像形成
装置の概略構成図であり、例えばレーザプリンタの場合
を示している。

【００１０】以下、構成及び動作について説明する。レ
ーザプリンタ本体１０１（以下、本体１０１とする）
は、転写材としての記録紙Ｓを収納するカセット１０２
を有し、カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知するカ
セット紙有無センサ１０３と、複数個のマイクロスイッ
チで構成され、カセット１０２の記録紙Ｓのサイズを検
知するカセットサイズセンサ１０４と、カセット１０２
から記録紙Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられ
ている。そして、給紙ローラ１０５の下流には記録紙Ｓ
を同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられてい
る。また、レジストローラ対１０６の下流にはレーザス
キャナ部１０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上に
トナー像を形成する画像形成部１０８が設けられてい
る。つまり、本実施形態のレーザプリンタにおいては、
このレーザスキャナ部１０７と画像形成部１０８により
画像形成手段が構成されている。

【００１１】さらに、画像形成部１０８の下流には記録
紙Ｓ上に形成されたトナー像を熱定着する熱定着手段と
しての定着装置１０９が設けられており、定着装置１０
９の下流には排紙部の紙搬送状態を検知する排紙センサ
１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、記録の
完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ１１２が設けら
れている。また、上記レーザスキャナ部１０７は、後述
する外部装置１３１から送出される画像信号（画像信号
ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレー
ザユニット１１３、このレーザユニット１１３からのレ
ーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するための
ポリゴンモータ１１４、結像レンズ群１１５、折り返し
ミラー１１６等により構成されている。

【００１２】そして、上記画像形成部１０８は、公知の
電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、一次帯
電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２
１、クリーナ１２２等から構成されている。また、定着
装置１０９は定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９
ｂ、定着フィルム１０９ａ内部に設けられた熱源として
のセラミックヒータ１０９ｃ、セラミックヒータ１０９
ｃの表面温度を検出する温度検出手段としてのサーミス
タ１０９ｄから構成されている。

【００１３】また、メインモータ１２３は、給紙ローラ
１０５には給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジス
トローラ対１０６にはレジストローラ１２５を介して駆
動力を与えており、さらに感光ドラム１１７を含む画像
形成部１０８の各ユニット、定着装置１０９、排紙ロー
ラ１１１にも駆動力を与えている。

【００１４】そして、１２６はエンジンコントローラで
あり、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、定
着装置１０９による電子写真プロセスの制御、上記本体
１０１内の記録紙の搬送制御を行っている。そして、１
２７はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュ
ータ等の外部装置１３１と汎用インターフェース（セン
トロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）１３０で接続されてお
り、この汎用インターフェースから送られてくる画像情
報をビットデータに展開し、そのビットデータをＶＤＯ
信号として、エンジンコントローラ１２６へ送出してい
る。１５０はプリンタ外部の環境温度を検出するために
設けられている外気温検出サーミスタであり、装置内部
の昇温による影響を受けない位置に配置されている。

【００１５】次に、以上のような画像形成装置における
定着装置１０９に備えられたセラミックヒータ１０９ｃ
の駆動回路を図２に示す。同図において１は、本画像形
成装置を接続する交流電源で、本画像形成装置は商用電
源をＡＣフィルタ２を介してセラミックヒータ１０９ｃ
へ供給することにより、セラミックヒータ１０９ｃを発
熱させる。このセラミックヒータ１０９ｃへの電力の供
給は、電力供給手段としてのトライアック４により通
電、遮断を行うことにより制御されている。抵抗５、６
はトライアック４のためのバイアス抵抗で、フォトトラ
イアックカプラ７は、一次、二次間の沿面距離を確保す
るためのデバイスである。このフォトトライアックカプ
ラ７の発光ダイオードに通電することにより、トライア
ック４をオンする。また、抵抗８は、フォトトライアッ
クカプラ７の電流を制限するための抵抗であり、トラン
ジスタ９によりオン／オフする。トランジスタ９は抵抗
１０を介して、温度設定手段及び判定手段並びに電力制
御手段としてのエンジンコントローラ１２６からの信号
にしたがって動作する。

【００１６】また、ＡＣフィルタ２を介して供給される
交流電源１は、整流器１２によって整流され、抵抗１
３、ツェナーダイオード１４、コンデンサ１５を介して
トランジスタ１６に入力される。これにより、商用交流
電源１のゼロクロスポイント（電圧の正負の切り替わる
ポイント）を検知し、エンジンコントローラ１２６に報
知する。例えば、交流電源１がゼロクロスポイントにあ
る時、トランジスタ１６はオフし、抵抗１９の電圧はＬ
ＯＷとなり、エンジンコントローラ１２６に報知され
る。なお、フォトカプラ１８は一次二次間の沿面距離を
確保するためのデバイスであり、抵抗１７、１９はフォ
トカプラ１８に流れる電流を制限するための抵抗であ
る。

【００１７】エンジンコントローラ１２６は、このゼロ
クロス信号をトリガとし、位相制御または波数制御によ
りトライアック４をＯＮ／ＯＦＦする。また、１０９ｄ
はセラミックヒータ１０９ｃの温度を検知するための温
度検出手段としてのサーミスタである。このサーミスタ
１０９ｄによって検出された温度をエンジンコントロー
ラ１２６で監視し、エンジンコントローラ１２６の内部
で設定されているセラミックヒータ１０９ｃの設定温度
と比較することによって、セラミックヒータ１０９ｃに
供給するべき電力を算出し、その供給する電力に対応し
た位相角（位相制御）または波数（波数制御）に換算
し、その制御条件によりエンジンコントローラ１２６が
トランジスタ９にＯＮ信号を送出する。

【００１８】以上のような制御回路により、定着装置１
０９の温度は所定の温度に維持される。さらに、ここに
は図示していないが、外気温検出サーミスタの検出温度
により、セラミックヒータ１０９ｃの設定温度は補正さ
れる。たとえば、外気温度が１５℃〜２５℃を示すとき
を基準として、１５℃より低いときは設定温度を＋５
℃、２５℃より高いときは設定温度を−５℃するなどの
補正を行う。以上のように温度制御が行われているが、
外気温サーミスタの出力に異常を生じた場合には外気温
サーミスタ故障を判断し、プリンタの動作を停止してい
た。

【００１９】そこで、本実施形態では、以下のような制
御を行なうことにより、外気温度検出サーミスタが異常
状態になった場合に、外気温サーミスタの故障報知およ
び異常発生後のプリンタの動作状態を選択可能にする制
御を実現している。

【００２０】図３に本実施形態における制御の制御フロ
ーを示す。エンジンコントローラは、外気温サーミスタ
の出力電圧ＶｔｈがＶｔ１より低いかどうかを判断する
（Ｓ３０１）。この外気温サーミスタの出力は、エンジ
ンコントローラのＡＤ入力部に入力されている。サーミ
スタは温度変化とともに自身の抵抗値が変わるものであ
り、通常、図４に示すような回路にて出力電圧を得る。
電源（ここでは＋３．３Ｖ）に接続された抵抗とＧＮＤ
の間に接続され、その出力電圧Ｖｔｈは図５に示したよ
うな特性となる。画像形成装置の使用環境はおおよそ５
℃〜３５℃程度であるため、この温度帯が正常に判断で
きるようにＡＤの分解能が設定される。Ｖｔ１は、外気
温サーミスタがショートした場合など、異常に低温を示
したときを想定した電圧、Ｖｔ２は外気温サーミスタが
オープンになった場合など、異常に高温を示したときを
想定した電圧である。そこで、Ｖｔ１は低温側を示すＡ
Ｄ値の５番目位までの換算電圧値、Ｖｔ２は高温側を示
すＡＤ値の５番目位までの換算電圧値になるように設定
する。

【００２１】たとえば、ＡＤの分解能が２５５であれ
ば、５℃〜３５℃までを６０〜１８０ぐらいに設定して
おき、Ｖｔ１はＡＤ値が２５０の電圧（図５では約０．
１５Ｖ、約５３℃）、Ｖｔ２はＡＤ値が５の電圧（図５
では約３．１５Ｖ、約−８℃）になるように設定する。
なお、これらの数値はあくまでも一例であり、本実施形
態で示した数値に限定されるものではない。Ｓ３０１に
おいて、ＶｔｈがＶｔ１より低い場合には異常と判断し
Ｓ３０３以降へ、高い場合にはＳ３０２の処理を行う。
３０２では、外気温サーミスタの出力電圧ＶｔｈがＶｔ
２より高いかどうかを判断する。高い場合には、Ｖｔｈ
は正常範囲内の出力であるため異常はないものと判断し
本シーケンスを終了し、低い場合には異常と判断しＳ３
０３以降の処理を行う。Ｓ３０３では外気温サーミスタ
に異常を生じていることを表示すると同時に、装置を停
止し、プリント不能状態とする。この表示は、プリンタ
の表示パネル上に行ってもよいし、ネットワークを介し
てプリンタコントローラから行っても良い。このように
してユーザに外気温サーミスタに異常が生じたことを知
らしめる。

【００２２】次に、異常発生後のプリンタ動作選択がそ
のまま装置停止、あるいは継続動作のいずれであるかを
判断する（Ｓ３０４）。装置停止が選択された場合に
は、以降のプリンタ動作を不能にして（Ｓ３０６）本シ
ーケンスを終了する。Ｓ３０４にて継続動作が選択され
た場合には、外気温を初期値に設定し（Ｓ３０５）、本
シーケンスを終了する。なお、ここでの初期値とは、プ
リンタの使用温度範囲内で外気温度が変化したときに、
制御上、最も品質に問題の少ない外気温に設定された値
である。

【００２３】上述のように、外気温度検出手段に異常を
生じた場合、まずは故障表示を行いユーザに故障を知ら
しめ、かつ、その後の動作をユーザ選択可能にし、継続
動作が選択されたときは外気温度が変化したときの影響
の最も少ない外気温度を設定してプリントを行うこと
で、異常状態が修復されるまでの間、ユーザは大きな品
質の低下無しにプリンタを使用できる。

【００２４】〔第２実施例〕本実施例においては、外気
温検出手段に異常を生じた場合に、より定着性の向上や
オフセットの防止を図るべく、その他の情報を入力手段
に入力可能にしている。具体的な制御について、図６の
フローを用いて説明するが、Ｓ６０４までの各ステップ
は図３のＳ３０１〜Ｓ３０４までと同じため、再度の説
明を省略する。Ｓ６０４にて継続を入力された場合に
は、Ｓ６０５で外気温の入力要求を行う。外気温の入力
は、外気温サーミスタが正常時に、定着温度を補正する
分岐点と同じように設定することが好ましい。たとえ
ば、実施例１に示したように、外気温度が１５℃〜２５
℃を示すときを基準として、１５℃より低いときは設定
温度を＋５℃、２５℃より高いときは設定温度を−５℃
する補正を行うのであれば、同じように、１５℃以
下、１５℃〜２５℃、２５℃以上のいずれかを選択
できるようにすれば良い。ここで選択された入力に基づ
いて、定着温度の補正が行われる。

【００２５】Ｓ６０４で停止を選択された場合には、以
降のプリンタ動作を不能にして（Ｓ６０６）本シーケン
スを終了する。上述のように、外気温度検出手段に異常
を生じた場合、まずは故障表示を行いユーザに故障を知
らしめ、かつ、その後の動作をユーザ選択可能にし、継
続動作が選択されたときは外気温度のユーザ入力を可能
にして、この入力温度を基にして定着温度を補正してプ
リントを行うことで、異常状態が修復されるまでの間、
品質の低下無しにプリンタを使用できる。

【００２６】（実施例３）本実施例においては、外気温
検出手段に異常を生じた場合に、装置の継続動作を選択
可能にするとともに、外気温が判断できなくなったこと
によるオフセットの悪化を防止することを可能にしてい
る。

【００２７】図７に本実施形態における制御の制御フロ
ーを示す。エンジンコントローラは、外気温サーミスタ
の出力電圧ＶｔｈがＶｔ１より低いかどうかを判断する
（Ｓ６０１）。Ｓ６０１において、ＶｔｈがＶｔ１より
低い場合には異常と判断しＳ６０３以降へ、高い場合に
はＳ６０２の処理を行う。Ｓ６０２では、外気温サーミ
スタの出力電圧ＶｔｈがＶｔ２より高いかどうかを判断
する。高い場合には、Ｖｔｈは正常範囲内の出力である
ため異常はないものと判断し本シーケンスを終了し、低
い場合には異常と判断しＳ６０３以降の処理を行う。Ｓ
６０３では外気温サーミスタに異常を生じていることを
表示するとともに、装置を停止し、プリント不能状態に
する。次に、外気温サーミスタの異常発生後、装置を継
続使用するかあるいは停止するかの選択入力がなされた
かどうかを判断する（Ｓ６０４）。入力がなされていな
い場合には、そのまま待機する。Ｓ６０５で停止を選択
された場合には、そのまま本シーケンスを終了する。Ｓ
６０５で継続が選択された場合には、外気温を初期値に
設定する（Ｓ６０６）。

【００２８】なお、ここでの初期値は、プリンタの使用
温度範囲内で外気温度が変化したときに、制御上、最も
品質に問題の少ない外気温に設定された値である。この
状態から新たなプリント開始が指示されると、ページカ
ウントを開始する（Ｓ６０７）。Ｓ６０８では、外気温
サーミスタの異常発生からのプリント枚数を判断し、た
とえば、１０００枚のプリントがなされたと判断できた
ら、クリーニングを実行し、定着ローラの汚れを取り去
る（Ｓ６０９）。

【００２９】上述のように、外気温度検出手段に異常を
生じた場合、まずは故障表示を行いユーザに故障を知ら
しめ、かつ、その後の動作をユーザ選択可能にし、継続
動作が選択されたときは最も定着性が安定した外気温度
設定し自動、かつ一定枚数後に自動クリーニングを行う
ことで、異常状態が修復されるまでの間も定着器の汚れ
を防止しながら、品質の低下無しにプリンタを使用でき
る。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
環境温度検出手段に異常を生じた場合に、異常が生じた
ことを確実にユーザへ報知し、かつ異常発生後の画像形
成装置の動作を選択可能にする選択手段を設けることに
より、異常状態が修復されるまでの間、ユーザは画像形
成装置を継続使用できる。さらに、異常発生後に環境温
度を外部入力可能に、この入力温度を参照して定着温度
を補正することで、定着性やオフセットレベルの良い画
像形成が可能になる。また、一定枚数プリントごとにク
リーニングを行うことで、定着器の汚れ、劣化を防止す
ることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の基
本構成を示す概略構成図である。

【図２】その画像形成装置における定着ヒータの駆動
制御回路の構成を示す図である。

【図３】本発明の第一の実施例を説明する制御フロー
である。

【図４】環境温度検知手段の回路を示した図である。

【図５】環境温度検知回路部が出力する電圧と温度の
関係を示した図である。

【図６】第２の実施例を説明する制御フローである。

【図７】第３の実施例を説明する制御フローである。

【符号の説明】

１０１画像形成装置１０７スキャナユニット１０９定着器１５０外気温サーミスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９Ｈ０５Ｂ 3/00 ３１０Ｈ０５Ｂ 3/00 ３１０Ｅ３２０３２０ＺＦターム(参考） 2H027 DA12 DA45 DE07 DE10 EA12 EA15 ED25 EE07 EE08 EK04 EK09 GB07 GB09 HB02 HB19 2H033 AA08 AA18 AA29 BA30 BA32 BA48 CA07 CA08 CA27 CA34 CA46 3K058 AA82 AA97 AA98 BA18 CA12 CA42 CA61 CC05 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成手段により転写材上に未定着現
像材像を形成し、熱定着手段により該転写材上の現像剤
像を定着する画像形成装置であって、前記熱定着手段に
電力を供給する電力供給手段と、前記熱定着手段の温度を検出する温度検出手段と、前記熱定着手段の温度を設定する温度設定手段と、該温度設定手段により設定されている温度と前記温度検
出手段により検出される温度とを比較判定する判定手段
と、該判定手段の判定結果から前記電力供給手段を制御する
電力制御手段と、画像形成装置外の温度を検出する環境温度検出手段と、該環境温度検出手段の検出結果に基づいて前記温度設定
を補正する補正手段と、を有する画像形成装置におい
て、前記環境温度検出手段の異常状態を検出する環境温度検
出手段の異常状態検出部と、前記環境温度検出手段の異常状態を報知する報知手段
と、前記環境温度検出手段の異常状態検出部の検出結果に基
づいて、前記報知手段への出力を制御する制御手段と、前記環境温度検出手段の異常状態検出後の画像形成装置
の動作を設定可能な入力手段と、前記入力手段より設定された入力情報に基づいて画像形
成装置の動作を制御する制御部と、を有することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記入力手段は、前記環境温度検出手段
の異常状態検出部が異常を検出した場合の装置の停止、
あるいは継続のいずれかを選択可能である入力情報を備
えている入力手段であり、前記入力手段により設定され
た入力情報に基づいて画像形成装置の動作を制御する制
御部は、前記入力手段の入力情報が停止を選択された場
合には前記環境温度検出手段の異常発生後の画像形成を
不能にする制御を行い、継続が選択された場合には前記
環境温度検出手段の異常発生後の画像形成を可能にする
制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成
装置。
【請求項３】前記入力手段により設定された入力情報
に基づいて画像形成装置の動作を制御する制御部は、前
記環境温度検出手段の異常状態検出部が異常を検出した
場合に、前記入力手段からの入力情報が継続である場合
には、前記温度設定の補正を行った場合に補正可能な範
囲の中央の補正値で補正したときに相当する温度に設定
して画像形成を継続する制御を行う制御部であることを
特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】前記入力手段は、前記環境温度検出手段
の異常状態検出部が異常を検出した場合に、前記入力手
段からの入力情報が継続である場合には、環境温度を設
定入力可能な入力手段であることを特徴とする請求項１
又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記入力手段により設定された入力情報
に基づいて制御する制御部は、前記環境温度検出手段の
異常状態検出部が異常を検出した場合に、前記入力手段
からの入力情報が継続である場合には、前記温度設定の
補正を行った場合に補正可能な範囲の中央の補正値で補
正したときに相当する温度に設定して画像形成を継続
し、かつ前記環境温度検出手段の異常発生後からのプリ
ント枚数が一定枚数に到達した場合にクリーニングを実
施する制御部であることを特徴とする請求項１又は２に
記載の画像形成装置。