JP2003330314A

JP2003330314A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003330314A
Application number: JP2002136127A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Yamada; 俊行山田; Manabu Yamauchi; 学山内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-05-10
Filing date: 2002-05-10
Publication date: 2003-11-19

Abstract

(57)【要約】【課題】立ち上げ時の安全性を確保したまま省電力化
を図ることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】熱定着手段の温度を検知する温度検知手
段の検知温度が所定の温度範囲内である場合に、該温度
検知手段による検知温度に基づいて異常を検知する異常
検知手段を備え、使用状況に応じて複数のターゲット温
度が設定された前記熱定着手段のターゲット温度が、前
記所定の温度範囲内（例えば１５０℃未満）である場
合、異常検知手段は作動しないことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式等、
感光体を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置に用いられ
る定着器は、内部にハロゲンヒータを有する定着ローラ
とこの定着ローラに対向して配置された加圧ローラとか
ら構成されており、用紙がこれらのローラ間で圧接され
ながら通過することにより、用紙上のトナーが定着され
る。

【０００３】また、定着ローラの近傍には定着器の温度
を検知するためのサーミスタが設けられている。

【０００４】そして、この定着器を備えた画像形成装置
では、画像形成を行うときにはハロゲンヒータに通電し
て定着器を定着可能な温度（以下「スタンバイ温度」と
いう。）となるように温度制御し、かつ、定着ローラを
回転させる。

【０００５】そして、所定時間以上画像形成を行わない
時（以下「待機時」という。）には、定着器の温度がス
タンバイ温度よりも低い所定の待機温度となるように温
度制御し、かつ、定着ローラの回転を停止させることに
より、待機時の無駄な電力消費を防止できるようにして
いる。

【０００６】ただし、待機温度が高いと待機時の電力消
費が大きくなり、また、待機温度が低いと待機時から画
像形成動作を再開しようとしたときに、定着器がスタン
バイ温度まで上昇するために要する時間が長くなり、装
置の使い勝手が悪くなる。

【０００７】かかる理由により、待機温度として、ユー
ザーが選択できるように数段階の設定を用意している。

【０００８】一方、このような画像記録装置では、通
常、定着器が正常な動作をしているかをチェックするた
めに、立ち上げ時に、予め区分けした各温度範囲ごとに
設定された所定時間以上、サーミスタの検知温度が同一
の温度範囲内であった場合に、異常が発生していると判
断して異常を検知し、ハロゲンヒータへの通電をオフす
る。

【０００９】これは、立ち上げ時に、サーミスタの断線
やサーミスタの傾きにより、定着ローラの実際の温度が
検知されない場合に、定着ローラの実際の温度が上昇し
すぎてしまうという異常や、ハロゲンヒータへの通電異
常に伴い定着ローラの温度が上昇しないという異常を検
知し、画像形成動作を実行できないようにするためであ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、消費電力削減のために、待
機時の定着ローラのターゲット温度を、前記区分けした
異常検知のための温度範囲内に設定した場合、異常を検
知してしまうことがあり、前記ターゲット温度を低く設
定することができず省電力化を図ることができなかっ
た。

【００１１】一方、前記ターゲット温度を低く設定する
ために、異常を検知する前記温度範囲の最高温度を低く
することは、異常検知範囲が狭くなり、立ち上げ時に充
分な安全性を確保することが困難であった。

【００１２】本発明は上記の従来技術の課題を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、立ち
上げ時の安全性を確保したまま省電力化を図ることがで
きる画像形成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明にあっては、加熱体により加熱され記録材上の
トナー像を加熱定着する熱定着手段と、該熱定着手段の
温度を検知する温度検知手段と、該温度検知手段により
検知された温度に基づいて該発熱体への通電を制御する
制御手段と、該検知温度が所定の範囲内に存在する時間
に基づき異常を検知する異常検知手段と、を備えた画像
形成装置において、複数の熱定着手段の目標温度からい
ずれかを選択する目標温度選択手段を有し、目標温度が
所定の範囲内である場合には、少なくともこの範囲での
異常出力は禁止され、異常出力が禁止されない範囲では
前記存在時間に基づく異常検知が行われることを特徴と
する。

【００１４】また、記録媒体上の未定着部材を該記録媒
体に定着させる熱定着手段と、該熱定着手段の温度を検
知する温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度
に基づいて前記熱定着手段の温度を制御する温度制御手
段と、を備えた画像形成装置において、前記温度検知手
段による検知温度が所定の温度範囲内である場合に、該
温度検知手段による検知温度に基づいて異常を検知する
異常検知手段を備え、前記熱定着手段には使用状況に応
じた複数の目標温度が設定され、該熱定着手段の目標温
度が前記所定の温度範囲内および該所定の温度範囲内の
最高温度と該最高温度に所定温度加算した温度との温度
範囲内である場合、少なくともその温度範囲内では異常
検知手段は作動しないことを特徴とする。

【００１５】また、記録媒体上の未定着部材を該記録媒
体に定着させる熱定着手段と、該熱定着手段の温度を検
知する温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度
に基づいて前記熱定着手段の温度を制御する温度制御手
段と、を備えた画像形成装置において、前記温度検知手
段による検知温度が所定の温度範囲内である場合に、該
温度検知手段による検知温度に基づいて異常を検知する
異常検知手段を備え、前記熱定着手段には使用状況に応
じた複数の目標温度が設定され、該熱定着手段の目標温
度が前記所定の温度範囲内および該所定の温度範囲内の
最低温度と該最低温度に所定温度減算した温度との温度
範囲内である場合、少なくともその温度範囲内では異常
検知手段は作動しないことを特徴とする。

【００１６】また、前記熱定着手段の目標温度が、前記
熱定着手段の待機時のターゲット温度を前記所定の温度
範囲内の温度に設定できることは好適である。

【００１７】また、前記異常検知手段は、前記温度検知
手段の検知温度が前記所定の温度範囲内の温度を区分け
した温度区分内に所定時間存在した場合に、異常として
検知することは好適である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００１９】（第１の実施の形態）図を参照して、第１
の実施の形態に係る画像形成装置について説明する。

【００２０】図１はレーザプリンタ１のブロック図であ
る。レーザプリンタ１は、電子写真方式により画像形成
を行う感光体，帯電器，現像器等でなる画像プロセスユ
ニット２と、像形成用のレーザ光を感光体に照射するレ
ーザスキャナユニット３と、記録媒体である用紙を供給
する給紙ユニット４と、画像プロセスユニット２にて用
紙上に転写された未定着トナーからなる画像が形成され
る。また、これを定着する定着部材としての、定着ロー
ラ５ａと加圧ローラ５ｂとからなる定着器５等から構成
される。

【００２１】また、レーザプリンタ１は、その制御系と
して、外部からセントロニクス・インタフェース（Ｉ／
Ｆ）７を介してデータを受けるメイン基板８と、このメ
イン基板８と接続されプリンタ各部を制御するＩＣでな
る制御手段であるドライバ基板９とを有し、電源系とし
て、プリンタ各部に低圧を供給する低圧電源１０と、画
像プロセスユニット２に転写・現像・帯電のための高圧
を供給する高圧電源１１とを有する。

【００２２】ドライバ基板９は、給紙センサ１２、定着
器５の温度検知手段である温度検知センサ（サーミス
タ）１３及び排紙センサ１４からの各検出信号を受け、
前記レーザスキャナユニット３，高圧電源１１，給紙用
のレジストクラッチ１５，給紙ソレノイド１６，メイン
モータ１７及び冷却ファン１８の各々を制御する。

【００２３】また、定着ユニット６は、定着器５，温度
検知手段としての温度検知手段（サーミスタ）１３およ
び排紙センサ１４から構成され、温度検知手段１３の検
知温度に基づき、定着器の定着ローラ５ａが目標温度と
しての、ターゲット温度となるように定着ローラ内部に
設けられたハロゲンヒータへ通電される。温度検知手段
１３は、定着ローラ５ａの温度を測定するものとする。

【００２４】なお、温度検知手段１３は、加圧ローラ５
ｂの温度を測定、又はそれら以外の定着器５の温度を測
定するものでもよい。また、温度測定方法は接触式、非
接触式測定のいずれでもよい。

【００２５】また、ドライバ基板９は、オペレータによ
って操作されプリンタに動作指示を与えるための各種ス
イッチＳＷからの信号を受付けると共に、レーザプリン
タ１の動作状態をＬＥＤにて表示する。

【００２６】低圧電源１０は、電源コンセントに接続さ
れ、本体カバーが開けられた時に回路を開くインタロッ
ク機能を持つものであり、本体カバーが開けられたとき
には、定着ローラ５ａのヒータへの電力供給を遮断す
る。

【００２７】メインモータ１７は、給紙ユニット４の給
紙ローラ、画像プロセスユニット２の感光体及び定着器
５の定着ローラ５ａの各々を回転させるものである。

【００２８】また、冷却ファン１８は定着器５からの発
熱による機内温度の上昇を抑えるためのものである。

【００２９】図２は、本実施の形態の装置に電源を投入
した時から、ウォーミングアップ終了まで（立ち上げ
時）の手順を示すフローチャートであり、制御手段であ
るドライバ基板９で行われる。

【００３０】本体電源装置に電源ＯＮされると、ドライ
バ基板９は図２に示す処理を開始し、先ず定着ユニット
６がセットされているか否かをチェックして、セットさ
れていなければ定着ユニットセットエラーの処理を行な
うが、セットされていればウォーミングアップをスター
トする。

【００３１】そして、サーミスタ値の温度が予め複数の
区間に区分けしたどの温度範囲に入るかを判別する。

【００３２】その温度範囲は、区間１：６０℃未満、区
間２：６０〜９０℃、区間３：９０〜１２０℃、区間
４：１２０〜１５０℃のように複数の区間に区分けされ
ており、それぞれの区間に入った場合には、それぞれタ
イマーＴ１〜Ｔ４をリセットしてスタートさせ、エラー
チェック１乃至４のサブルーチンの処理を実行する。

【００３３】本発明では、定着器の立ち上がり時のエラ
ーと、待機中、つまり、スタンバイ中のエラーと、低電
力モード中のエラーとを上記のように複数の区間に区分
けするエラー処理で判別することが可能とするものであ
る。

【００３４】なお、本実施例では温度範囲を４区間に分
けたが、それ以外の区間数であっても問題はない。

【００３５】検知温度が１５０℃以上になり、サーミス
タの断線や傾き等の異常，ハロゲンヒータへの通電異常
等の定着ユニット６に異常がない事が確認された場合、
継続してウォーミングアップを行い、定着ローラ５ａの
温度が所定のスタンバイ温度のターゲット温度である１
８５℃に達した後、ＯＮ／ＯＦＦ制御に移行する。

【００３６】各エラーチェック１乃至４のサブルーチン
は、図３に示すように、タイマーＴｎ（Ｔ１〜Ｔ４のい
ずれか）の計測時間をチェックし、３０ｓｅｃ未満であ
れば、その検知温度が前と同じ温度範囲内か否かを判断
する。そして、同じ温度範囲内であればタイマーＴｎの
計測時間のチェックに戻るが、同じ温度範囲内でなけれ
ば図２のメインルーチンに戻り、再度どの温度範囲に入
るかを識別し、その温度範囲でのタイマーをリセットし
てスタートさせ、上述のようなエラーチェックのサブル
ーチンの処理を実行する。

【００３７】そして、いずれかの温度範囲でのエラーチ
ェックのサブルーチンで、検知温度が前と同じ温度範囲
の状態が３０ｓｅｃ以上続くと、図２のメインルーチン
へリターンし、異常検知手段が定着ユニット６のサーミ
スタ１３の断線や傾き等の異常，ハロゲンヒータへの通
電異常等の異常が発生したものと検知し、エラー信号を
出力して定着ローラに設けられたハロゲンヒータへの通
電をＯＦＦにする。

【００３８】なお、定着ユニットの異常を判断するため
の検知温度が同一温度範囲内にある限度時間は、３０ｓ
ｅｃに限るものではなく、各温度範囲ごとに任意に設定
することができる。

【００３９】次に、スタンバイ中のときの定着ユニット
のエラーチェックについて説明する。

【００４０】この場合、ウォーミングアップ中の計測時
間Ｔｎ（Ｔ１〜Ｔ４）の値を、ドライバ９内に記憶して
おき、ウォーミングアップ終了後、再び上記したエラー
チェック温度区間に入った場合、それぞれの区間におい
て定着温度の存在時間の計測を再開する。ここで計測さ
れたそれぞれｔ_ｎ（ｔ_１〜ｔ_４）にそれぞれのＴｎ（Ｔ
１〜Ｔ４）を加算したＴｎ＋ｔ_ｎに対して、図３のサブ
ルーチンの処理を実行し、Ｔｎ＋ｔ_ｎ≧３０ｓｅｃとな
った場合、異常検知手段が定着ユニット６の異常発生を
検知し、エラー信号を出力してハロゲンヒータへの通電
をＯＦＦにする。

【００４１】一方で、本実施の形態の装置においては、
図４に示すような待機時の消費電力削減を行う省電力モ
ードが設けられており、装置全体のスタンバイ時（定着
温度：１８５℃）の消費電力Ｗｓに対し、ユーザーの選
択によりＷ_１：１０％、Ｗ_２：２５％、Ｗ_３：５０％削
減となるよう複数の目標温度が設定されている。図４に
示すように、複数の目標温度が設定されており、その温
度は本実施例の値に限られることはない。

【００４２】通常は、スタンバイ温度で待機している
が、長時間（１５分〜２４０分で設定可）プリント動作
を行わなかった場合や、ユーザーが目標温度選択手段と
しての、省電力用のボタン（不図示）を押した場合など
に上記の省電力モードに突入する。

【００４３】しかしながら、図４からわかるように
Ｗ_２，Ｗ_３における定着器のターゲット温度は、各々上
記したエラーチェック区間４，区間３の温度範囲に該当
するため、図３のエラーチェックルーチンにより、確実
に異常として検知されてしまう。

【００４４】そこで、目標温度がエラーチェック区間の
温度範囲に該当する場合についての動作について説明す
る。区間４にのみ該当する場合には、区間４のみエラー
チェックの実行は行われない。また、区間３にのみ該当
する場合には、区間３よりも高温域側では異常検知手
段、つまり、エラーチェックは実行されない。スタンバ
イ温調から低電力モードに切り替わる時に、定着ローラ
の温度が降下するする際に、区間３よりも高温域側にあ
る区間４を通過するが、その際に検知されるエラーの実
行を防止するためである。この場合は、区間３及び区間
４の双方のエラーチェックが行われないことになる。同
様に区間２に該当する場合も同様に考えられる。なお、
エラーチェックの実行の解除は、低電力モードへの突入
と同時に行われることが好ましい。

【００４５】以上のことにより、定着器のターゲット温
度にしたがって定着の温度が調整されている正常な場合
に、誤って異常として検知してしまうことを防ぐことが
できるので、サーミスタの断線や傾き等の異常，ハロゲ
ンヒータへの通電異常を検知するための温度範囲を保
ち、つまり立ち上げ時の安全性を確保したまま、定着器
のターゲット温度を低く設定できるので省電力化を図る
ことができる。

【００４６】さらには、省電力モードから通常のモード
に切り替わる場合には、切り替わる際にエラーチェック
の実行が解除された範囲のエラーチェックの計測時間Ｔ
ｎの値の記録を削除し、その後に、再度、各区間に存在
する時間を図２に従いエラーを判定することで、安全性
を高めることができる。

【００４７】そして、定着器のターゲット温度が上記エ
ラーチェック区間１乃至４に該当しない場合は、図５に
示すように（サブルーチンは不図示）ウォーミングアッ
プ後の定着ユニットのエラーチェックを実施する。

【００４８】（第２の実施の形態）以下、第２の実施の
形態ついて説明する。

【００４９】第１の実施の形態において、定着器のター
ゲット温度が１５２℃であった場合、実際の定着器の温
度は１４９℃〜１５５℃の間で温調リップル動作をす
る。したがって、定着器のターゲット温度が、エラーチ
ェック区間４の最大温度１５０℃より大きい場合でも、
異常として検知してしまう。

【００５０】そこで、本実施の形態では定着器の目標温
度としての、ターゲット温度が前記区間１乃至４にある
場合に加えて、区間４の最高温度と該最高温度に温調リ
ップルを考慮して例えば＋１０℃を所定温度として加算
した温度との温度範囲内である場合においても、異常検
知手段を作動させないように図５のエラーチェックを実
行しないこととする。

【００５１】このことにより第１の実施の形態におい
て、定着器のターゲット温度が前記区間４の上限温度高
温側近傍の場合に、温度調整リップル動作により、誤っ
て異常として検知してしまうことを防ぐことができる。

【００５２】（第３の実施の形態）以下、第３の実施の
形態ついて説明する。

【００５３】第１の実施の形態において、区間１にてエ
ラーチェックを行わない構成である場合に、定着器のタ
ーゲット温度が５８℃であった場合、実際の定着器の温
度は５５℃〜６１℃の間で温調リップル動作をする。し
たがって、定着器のターゲット温度が、エラーチェック
区間２の最低温度６０℃より大きい場合でも、異常とし
て検知してしまう。

【００５４】そこで、本実施の形態では定着器の目標温
度としての、ターゲット温度が前記区間１乃至４にある
場合に加えて、区間２の最低温度と該最低温度に温調リ
ップルを考慮して例えば−１０℃を所定温度として減算
した温度との温度範囲内である場合においても、異常検
知手段を作動させないように図５のエラーチェックを実
行しないこととする。

【００５５】このことにより第１の実施の形態におい
て、定着器のターゲット温度が前記区間２の下限温度低
温側近傍の場合に、温度調整リップル動作により、誤っ
て異常として検知してしまうことを防ぐことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る画像
形成装置によれば、熱定着手段のターゲット温度が、異
常検知手段が異常として検知する所定の温度範囲内であ
る場合、異常検知手段は作動しないので、定着手段の温
度がターゲット温度になるように正常に温度制御されて
いる場合に、誤って異常として検知してしまうことを防
ぐことができる。

【００５７】したがって、熱定着手段等の異常を検知す
るための温度範囲を保ち、つまり立ち上げ時の安全性を
確保したまま、熱定着手段のターゲット温度を低く設定
できるので省電力化を図ることができる。

【００５８】また、定着器のターゲット温度が、異常検
知手段が異常として検知する所定の温度範囲内および該
所定の温度範囲内の最高温度と該最高温度に所定温度加
算した温度との温度範囲内である場合、異常検知手段は
作動しないことにより、上記効果に加えて、定着器のタ
ーゲット温度が異常検知手段が異常として検知する所定
の温度範囲内の高温側近傍の場合に、温度調整リップル
動作により誤って異常として検知してしまうことを防ぐ
ことができる。

【００５９】また、定着器のターゲット温度が、異常検
知手段が異常として検知する所定の温度範囲内および該
所定の温度範囲内の最低温度と該最低温度に所定温度減
算した温度との温度範囲内である場合、異常検知手段は
作動しないことにより、上記効果に加えて、定着器のタ
ーゲット温度が異常検知手段が異常として検知する所定
の温度範囲内の低温側近傍の場合に、温度調整リップル
動作により誤って異常として検知してしまうことを防ぐ
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す
ブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のウォ
ーミングアップ時の異常検知を示すフローチャートの図
である。

【図３】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の異常
検知のサブルーチン示すフローチャートの図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の待機
時の消費電力を示す図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る画像形成装置のウォ
ーミングアップ後の異常検知を示すフローチャートの図
である。

【符号の説明】

２画像プロセスユニット５ａ定着ローラ５ｂ加圧ローラ６定着ユニット９ドライバ基板１３温度検知センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H027 DA12 DA20 DA39 DC05 DE07 EA12 EA15 EC06 ED25 EE07 EF07 EF16 EG04 EK06 HA02 HA06 ZA07 2H033 AA24 AA32 BB01 BB17 CA02 CA04 CA05 CA06 CA23 CA27 CA28 CA30 CA32 CA34 CA44

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱体により加熱され記録材上のトナー像
を加熱定着する熱定着手段と、該熱定着手段の温度を検
知する温度検知手段と、該温度検知手段により検知され
た温度に基づいて該加熱体への通電を制御する温度制御
手段と、該検知温度が所定の範囲内に存在する時間に基
づき異常を検知する異常検知手段と、を備えた画像形成
装置において、複数の熱定着手段の目標温度からいずれかを選択する目
標温度選択手段を有し、目標温度が所定の範囲内である
場合には、少なくともこの範囲での異常出力は禁止さ
れ、異常出力が禁止されない範囲では前記存在時間に基
づく異常検知が行われることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】記録媒体上の未定着部材を該記録媒体に定
着させる熱定着手段と、該熱定着手段の温度を検知する
温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度に基づ
いて前記熱定着手段の温度を制御する温度制御手段と、
を備えた画像形成装置において、前記温度検知手段による検知温度が所定の温度範囲内で
ある場合に、該温度検知手段による検知温度に基づいて
異常を検知する異常検知手段を備え、前記熱定着手段には使用状況に応じた複数の目標温度が
設定され、該熱定着手段の目標温度が前記所定の温度範
囲内および該所定の温度範囲内の最高温度と該最高温度
に所定温度加算した温度との温度範囲内である場合、少
なくともその温度範囲内では異常検知手段は作動しない
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】記録媒体上の未定着部材を該記録媒体に定
着させる熱定着手段と、該熱定着手段の温度を検知する
温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度に基づ
いて前記熱定着手段の温度を制御する温度制御手段と、
を備えた画像形成装置において、前記温度検知手段による検知温度が所定の温度範囲内で
ある場合に、該温度検知手段による検知温度に基づいて
異常を検知する異常検知手段を備え、前記熱定着手段には使用状況に応じた複数の目標温度が
設定され、該熱定着手段の目標温度が前記所定の温度範
囲内および該所定の温度範囲内の最低温度と該最低温度
に所定温度減算した温度との温度範囲内である場合、少
なくともその温度範囲内では異常検知手段は作動しない
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】前記温度制御手段は、前記熱定着手段の待
機時の目標温度を前記所定の温度範囲内の温度に設定で
きることを特徴とする請求項１，２または３に記載の画
像形成装置。
【請求項５】前記異常検知手段は、前記温度検知手段の
検知温度が前記所定の温度範囲内の温度を区分けした温
度区分内に所定時間存在した場合に、異常として検知す
ることを特徴とする請求項２，３または４に記載の画像
形成装置。