JP2005070510A - Fixing controller, image forming apparatus, and fixing control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導加熱方式の定着装置に対する定着制御装置、このような定着制御装置を備える電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、及び、定着制御方法に関する。 The present invention relates to a fixing control device for an induction heating type fixing device, an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, and a facsimile machine including such a fixing control device, and a fixing control method.
複写機、プリンタ等の画像形成装置は普通紙、OHP等の記録媒体上に画像を形成する。この画像形成装置は、画像形成の高速性や画像品質,コストなどから電子写真方式が採用されている。電子写真方式は記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体に定着する方法であり、定着方式としては安全性等の面からヒートローラ方式が現在最も多く採用されている。 An image forming apparatus such as a copying machine or a printer forms an image on a recording medium such as plain paper or OHP. This image forming apparatus employs an electrophotographic system in view of high speed image formation, image quality, cost, and the like. The electrophotographic method is a method in which a toner image is formed on a recording medium, and the formed toner image is fixed on the recording medium with heat and pressure. The heat roller method is currently the most widely used fixing method from the standpoint of safety. Has been.
ヒートローラ方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される加熱ローラと、加熱ローラに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、このニップ部にトナー像が転写された記録媒体を通して加熱する方法である。 In the heat roller system, a heat roller heated by a heat generating member such as a halogen heater and a pressure roller disposed opposite to the heat roller are pressed to form a mutual pressure contact portion called a nip portion, and a toner image is formed in the nip portion. This is a method of heating through a recording medium to which is transferred.
近年、環境問題が重要となり、複写機やプリンタ装置等の画像形成装置も省エネルギ化が進んでいる。 In recent years, environmental problems have become important and image forming apparatuses such as copiers and printers have been saving energy.
この画像形成装置の省エネルギを考えるに当たって無視できないのは、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力である。 In considering the energy saving of this image forming apparatus, what cannot be ignored is the power saving of the fixing device for fixing the toner to the recording medium.
画像形成装置の待機時における定着装置の消費電力の低減としては、待機時には加熱ローラの温度を定着温度よりやや低い一定の温度に保つことにより、使用時に直ちに使用可能温度まで立ち上げ、使用者が定着ローラの昇温を待つことがないようにしている。この場合、定着装置を使用していないときにもある程度の電力を供給して余分なエネルギを消費していた。 In order to reduce the power consumption of the fixing device during standby of the image forming apparatus, the temperature of the heating roller is maintained at a constant temperature slightly lower than the fixing temperature during standby, so that the temperature can be immediately raised to a usable temperature during use. The temperature of the fixing roller is not waited for. In this case, extra energy is consumed by supplying a certain amount of power even when the fixing device is not used.
この待機時の消費エネルギを削減してより省電力化を図ることが望まれ、なおかつ加熱ローラの昇温時間を短くするために誘導加熱定着方式が採用されている。誘導加熱方式の定着装置は加熱時間或いは立上り時間を画期的に短くでき、かつ、効率も良いため、環境問題にも寄与できる方式として注目されている。 It is desired to reduce power consumption during standby and to further reduce power consumption. In addition, an induction heating fixing method is employed in order to shorten the heating time of the heating roller. An induction heating type fixing device is attracting attention as a method that contributes to environmental problems because it can dramatically shorten the heating time or rise time and has high efficiency.
ここに、この種の誘導加熱定着方式においては、例えば定着ベルト等を止めた状態で誘導加熱により加熱すると、局所的に一気に昇温してしまい、ベルト破損、ベルト永久変形が生ずることや、さらには、発煙・発火等の事故に至ることもあり得る。 Here, in this type of induction heating fixing method, for example, when heating by induction heating with the fixing belt or the like stopped, the temperature rises locally at a stretch, causing belt breakage, belt permanent deformation, May lead to accidents such as smoke and fire.
この種の誘導加熱定着方式に関する特許文献は多数あるが、動作停止等に関するものとして、例えば、以下のようなものが挙げられる。 There are many patent documents relating to this type of induction heating and fixing method, and examples of the operation stoppage include the following.
例えば、特許文献1によれば、誘導加熱定着装置において、回転検知手段から信号が所定時間得られない場合、インバータ回路部の動作を停止させるようにしている。
For example, according to
また、特許文献2によれば、誘導加熱定着装置において、定着ベルトが所定速度以下になった時、回転体の回転を停止して磁束生成手段への電力供給を絶つようにしている。 Further, according to Patent Document 2, in the induction heating fixing device, when the fixing belt becomes a predetermined speed or less, the rotation of the rotating body is stopped and the power supply to the magnetic flux generating means is cut off.
特許文献3によれば、誘導加熱定着装置において、トナー加熱媒体が停止状態と判断した場合、誘導加熱手段の電磁誘導による加熱を停止させるようにしている。 According to Patent Document 3, in the induction heating fixing device, when it is determined that the toner heating medium is in a stopped state, heating by electromagnetic induction of the induction heating unit is stopped.
特許文献4によれば、誘導加熱定着装置において、定着モータを逆回転することで定着ローラの自動圧解除手段を有し、定着ローラの圧状態を検出するセンサによって所定時間で圧状態を検出できない時に定着装置が無いと判断するようにしている。 According to Patent Document 4, the induction heating fixing device has an automatic pressure releasing means for the fixing roller by rotating the fixing motor in the reverse direction, and the pressure state cannot be detected in a predetermined time by a sensor that detects the pressure state of the fixing roller. Sometimes it is determined that there is no fixing device.
ところが、これらの特許文献1〜4等に示される従来例の場合、定着ベルト等の停止状態での誘導加熱を避ける点は考慮されているものの、本来的に定着ベルト等が回転駆動されている状況下での異常時を想定したものである。
However, in the case of the conventional examples shown in these
つまり、元々定着ベルト等の定着用被加熱部材が停止状態にあるにも関わらず、例えば、定着ベルト等を誘導加熱するための誘導コイル等に通電する誘導加熱回路、一般的には、インバータ回路に異常が発生し、例えばインバータ回路が暴走したような場合については何ら考慮されていない。このような場合、暴走したインバータ回路により誘導コイルに通電され、誘導コイルによって停止状態の定着ベルト等が誘導加熱されてしまい、前述したようなベルト破損、ベルト永久変形等が発生してしまう。 That is, for example, an induction heating circuit that energizes an induction coil or the like for induction heating of a fixing belt or the like, in general, an inverter circuit, even though a fixing heated member such as a fixing belt is in a stopped state. For example, no consideration is given to a case where an abnormality occurs, for example, when the inverter circuit runs away. In such a case, the induction coil is energized by the runaway inverter circuit, and the stationary fixing belt or the like is inductively heated by the induction coil, causing the belt damage, the belt permanent deformation, or the like as described above.
本発明は、誘導加熱方式を利用する上で、回転駆動源停止中の定着装置の異常発生時にベルト破損、ベルト永久変形等の不具合が生じないように適正かつ安全に対処し得るようにすることである。 In the present invention, when using the induction heating method, it is possible to appropriately and safely cope with problems such as belt breakage and belt permanent deformation when an abnormality occurs in the fixing device while the rotation drive source is stopped. It is.
請求項1記載の発明の定着制御装置は、少なくとも回転駆動される回転部材を含む定着用被加熱部材と、前記回転部材を回転させる回転駆動源と、前記定着用被加熱部材を誘導加熱する誘導加熱手段と、この誘導加熱手段を駆動する誘導加熱回路と、前記回転駆動源の停止中に当該定着装置の異常の有無を検出する定着装置異常検出手段と、この定着装置異常検出手段により異常が検出されたときには前記回転駆動源により前記回転部材を強制回転させる異常時制御手段と、を備える。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing control device including a fixing member to be heated that includes at least a rotating member that is rotationally driven, a rotation driving source that rotates the rotating member, and induction that heats the fixing member to be heated. A heating unit, an induction heating circuit that drives the induction heating unit, a fixing device abnormality detecting unit that detects whether or not the fixing device is abnormal while the rotation drive source is stopped, and an abnormality caused by the fixing device abnormality detecting unit An abnormality control means for forcibly rotating the rotating member by the rotation drive source when detected.
従って、回転駆動源の停止中に当該定着装置の異常が検出されたときには回転駆動源により回転部材を強制回転させることにより、誘導加熱手段による定着用被加熱部材の誘導加熱が継続されても回転状態での加熱となり、少なくとも停止状態での誘導加熱の場合の不具合は回避される。 Therefore, when an abnormality of the fixing device is detected while the rotation drive source is stopped, the rotation member is forcibly rotated by the rotation drive source, so that the rotation is performed even if induction heating of the heated member for fixing by the induction heating unit is continued. Heating in a state is avoided, and at least a problem in the case of induction heating in a stopped state is avoided.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の定着制御装置において、前記回転体の回転を検知する回転検知センサを備え、前記定着装置異常検出手段は、前記回転検知センサの出力により前記回転駆動源の停止中を判断する。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the fixing control device according to the first aspect, further comprising a rotation detection sensor that detects the rotation of the rotating body, wherein the fixing device abnormality detection means is driven to rotate by the output of the rotation detection sensor. Determine when the source is shut down.
従って、一般にこの種の装置では回転検知センサを備えているので、当該回転検知センサを利用することにより請求項1記載の発明を容易に実現できる。
Therefore, since this type of device is generally provided with a rotation detection sensor, the invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の定着制御装置において、前記定着用被加熱部材の温度を検知する温度センサを備え、前記定着装置異常検出手段は、前記温度センサにより検知される前記定着用被加熱部材の温度が所定値を超える場合に当該定着装置の異常として検出する。 According to a third aspect of the invention, there is provided the fixing control device according to the first or second aspect, further comprising a temperature sensor that detects a temperature of the fixing member to be heated, and the fixing device abnormality detecting means is detected by the temperature sensor. When the temperature of the fixing member to be heated exceeds a predetermined value, it is detected as an abnormality of the fixing device.
従って、一般にこの種の装置では定着用被加熱部材の温度を検知する温度センサを備えているので、当該温度センサを利用することにより請求項1又は2記載の発明を容易に実現できる。
Accordingly, in general, this type of apparatus is provided with a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing member to be heated. Therefore, the invention according to
請求項4記載の発明は、請求項1ないし3の何れか一記載の定着制御装置において、前記誘導加熱手段が励磁コイルであり、前記誘導加熱回路が前記励磁コイルに高周波電流を供給するインバータ回路である。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing control device according to any one of the first to third aspects, the induction heating means is an exciting coil, and the induction heating circuit supplies a high frequency current to the exciting coil. It is.
従って、回転駆動源の停止中にインバータ回路が暴走したような異常発生時に好適に適用できる。即ち、インバータ回路が暴走した場合の適正な安全対策となる。 Therefore, the present invention can be suitably applied when an abnormality occurs such that the inverter circuit runs away while the rotary drive source is stopped. That is, it becomes an appropriate safety measure when the inverter circuit runs away.
請求項5記載の発明は、請求項1ないし4の何れか一記載の定着制御装置において、少なくとも前記回転部材となる耐熱性ベルトと、この耐熱性ベルトに内接する第1の支持ローラと、この第1の支持ローラとの間で前記耐熱性ベルトを回転移動自在に支持する第2の支持ローラとを前記定着用被加熱部材として有し、前記第1の支持ローラと前記耐熱性ベルトとの少なくとも一方が前記誘導加熱手段により誘導加熱される。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing control device according to any one of the first to fourth aspects, at least a heat resistant belt as the rotating member, a first support roller inscribed in the heat resistant belt, A second support roller that rotatably supports the heat-resistant belt between the first support roller and the heated member for fixing; the first support roller and the heat-resistant belt; At least one is induction-heated by the induction heating means.
従って、誘導加熱方式としては各種方式について適用できるが、特に停止状態での誘導加熱を受けることによりベルト破損やベルト永久変形等が問題となる耐熱性ベルトを用いるベルト方式の場合に好適に適用できる。 Therefore, various methods can be applied as the induction heating method, and in particular, it can be suitably applied to a belt method using a heat-resistant belt that causes problems such as belt breakage or belt permanent deformation by receiving induction heating in a stopped state. .
請求項6記載の発明は、請求項1ないし5の何れか一記載の定着制御装置において、前記誘導加熱回路に対する通電経路中に設けられて当該誘導加熱回路への電源供給を断続させるリレーを備え、前記異常時制御手段は、前記定着装置異常検出手段により異常が検出されたときには前記回転駆動源により前記回転部材を強制回転させるとともに、前記リレーをオフさせて前記誘導加熱回路への電源供給を断つ。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the fixing control device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a relay provided in an energization path for the induction heating circuit to intermittently supply power to the induction heating circuit. The abnormality control means forcibly rotates the rotating member by the rotation drive source when the abnormality is detected by the fixing device abnormality detection means, and turns off the relay to supply power to the induction heating circuit. cut off.
従って、停止状態での誘導加熱の継続を避ける上に、リレーをオフさせて誘導加熱回路への電源供給を断つことで、確実な安全対策となる。 Therefore, in addition to avoiding the continuation of induction heating in the stopped state, the relay is turned off and the power supply to the induction heating circuit is cut off.
請求項7記載の発明は、請求項1ないし6の何れか一記載の定着制御装置において、前記異常時制御手段は、前記定着装置異常検出手段により異常が検出されたとき、報知手段によりエラー報知させる。 According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing control device according to any one of the first to sixth aspects, when the abnormality is detected by the fixing device abnormality detecting unit, the abnormality control unit notifies the error by the notifying unit. Let
従って、当該異常が検出された場合には、上述の対策に加えて、報知手段を通じてユーザにも報知させるので、ユーザに点検等の適切な対処を採らせることができ、より一層確実な安全対策となる。 Therefore, in the case where the abnormality is detected, in addition to the above-mentioned measures, the user is also notified through the notification means, so that the user can take appropriate measures such as inspection, and a more reliable safety measure. It becomes.
請求項8記載の発明は、請求項1ないし7の何れか一記載の定着制御装置において、前記異常時制御手段は、前記定着装置異常検出手段により異常が検出されたとき、当該定着装置を備える画像形成装置が接続されているネットワークを通じて他の端末にエラー情報を配信させる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the fixing control device according to any one of the first to seventh aspects, the abnormality control unit includes the fixing device when an abnormality is detected by the fixing device abnormality detecting unit. Error information is distributed to other terminals through a network to which the image forming apparatus is connected.
従って、当該ユーザが画像形成装置から離れた場所に居る場合であってもネットワークを通じて当該ユーザに一早く異常を知らせることができ、ユーザに点検等の適切な対処を採らせることができ、より一層確実な安全対策となる。 Therefore, even when the user is away from the image forming apparatus, the user can be notified of the abnormality immediately through the network, and the user can take appropriate measures such as inspection, and more. This is a reliable safety measure.
請求項9記載の発明の画像形成装置は、誘導加熱方式で加熱される定着用被加熱部材を有する定着装置、感光体、その他の電子写真プロセス部材を含むプリンタエンジンと、前記定着用被加熱部材を制御する請求項1ないし8の何れか一記載の定着制御装置と、を備える。
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a fixing device having a fixing member to be heated that is heated by an induction heating method; a printer engine including a photosensitive member; and other electrophotographic process members; and the fixing member to be heated. And a fixing control device according to any one of
従って、請求項1ないし8の何れか一記載の定着制御装置を備えるので、請求項1ないし8記載の発明の場合と同様の作用を奏する。
Accordingly, since the fixing control device according to any one of
請求項10記載の発明は、少なくとも回転駆動される回転部材を含む定着用被加熱部材と、前記回転部材を回転させる回転駆動源と、前記定着用被加熱部材を電磁誘導加熱する誘導加熱手段と、この誘導加熱手段を駆動する誘導加熱回路と、を備える定着制御装置による定着制御方法であって、前記回転駆動源の停止中に当該定着装置の異常の有無を検出する定着装置異常検出工程と、この定着装置異常検出工程により異常が検出されたときには前記回転駆動源により前記回転部材を強制回転させる異常時制御工程と、を備える。 According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a fixing member to be heated that includes at least a rotating member that is rotationally driven, a rotation driving source that rotates the rotating member, and induction heating means that electromagnetically heats the fixing member to be heated. A fixing control method by a fixing control device comprising an induction heating circuit for driving the induction heating means, and a fixing device abnormality detecting step for detecting whether or not the fixing device is abnormal while the rotation drive source is stopped; And an abnormality control step of forcibly rotating the rotating member by the rotation driving source when an abnormality is detected by the fixing device abnormality detecting step.
従って、回転駆動源の停止中に当該定着装置の異常が検出されたときには回転駆動源により回転部材を強制回転させることにより、誘導加熱手段による定着用被加熱部材の誘導加熱が継続されても回転状態での加熱となり、停止状態での誘導加熱の場合の不具合は少なくとも回避される。 Therefore, when an abnormality of the fixing device is detected while the rotation drive source is stopped, the rotation member is forcibly rotated by the rotation drive source, so that the rotation is performed even if induction heating of the heated member for fixing by the induction heating unit is continued. Heating is performed in the state, and at least problems in the case of induction heating in the stopped state are avoided.
本発明によれば、回転駆動源の停止中に当該定着装置の異常、例えば誘導加熱回路としてのインバータ回路の暴走等による高温異常、が検出されたときには回転駆動源により回転部材を強制回転させることにより、誘導加熱手段による定着用被加熱部材、例えば耐熱性ベルトの誘導加熱が継続されても回転状態での加熱となり、停止状態での誘導加熱の場合の不具合、例えば、ベルト破損やベルト永久変形等は少なくとも回避することができる。また、当該異常発生時には、リレーをオフさせて誘導加熱回路への電源供給を断つことで、確実な安全対策とすることができ、さらには、ユーザに報知させることで、ユーザに点検等の適切な対処を採らせることができ、より一層確実な安全対策とすることもできる。 According to the present invention, when an abnormality of the fixing device, for example, a high temperature abnormality due to a runaway of an inverter circuit as an induction heating circuit or the like is detected while the rotation drive source is stopped, the rotation member is forcibly rotated by the rotation drive source. Due to this, even if induction heating of the fixing member to be heated by the induction heating means, for example, the heat-resistant belt, continues to be heated in the rotating state, troubles in the induction heating in the stopped state, for example, belt breakage or belt permanent deformation Etc. can be avoided at least. In addition, when the abnormality occurs, turning off the relay and cutting off the power supply to the induction heating circuit can provide a reliable safety measure. Safe measures can be taken and even more secure safety measures can be taken.
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明が適用される電子写真方式の画像形成装置の一例を示す概略正面図である。この画像形成装置は、複写機能と、これ以外の機能、例えばプリンタ機能、ファクシミリ機能とを有する画像形成装置であり、操作部のアプリケーション切替えキーにより複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切替えて選択することが可能である。複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic front view showing an example of an electrophotographic image forming apparatus to which the present invention is applied. This image forming apparatus is an image forming apparatus having a copying function and other functions such as a printer function and a facsimile function. The copying function, the printer function, and the facsimile function are sequentially switched by an application switching key of the operation unit. It is possible to select. The copy mode is selected when the copy function is selected, the print mode is selected when the printer function is selected, and the facsimile mode is selected when the facsimile mode is selected.
まず、複写モードでは、次のように動作する。自動原稿送り装置(以下ADFという)101においては、原稿台102に原稿がその画像面を上にして置かれる原稿束は、操作部上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿が給紙ローラ103、給送ベルト104によってコンタクトガラスからなる原稿台105上の所定の位置に給送される。ADF101は1枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。原稿台105上の原稿は、画像入力手段としての画像読取装置106によって画像情報が読取られた後に、給送ベルト104、排送ローラ107によって排紙台108上に排出される。
First, in the copy mode, the operation is as follows. In an automatic document feeder (hereinafter referred to as ADF) 101, a document bundle on which a document is placed on a document table 102 is placed on the document table 102 when the start key on the operation unit is pressed. The paper is fed to a predetermined position on a document table 105 made of contact glass by a paper feed roller 103 and a
原稿セット検知器109にて原稿台102上に次の原稿が有ることが検知された場合には、同様に原稿台102上の一番下の原稿が給紙ローラ103、給送ベルト104によって原稿台105上の所定の位置に給送される。この原稿台105上の原稿は、画像読取装置106によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト104、排送ローラ107によって排紙台108上に排出される。ここに、給紙ローラ103、給送ベルト104及び排送ローラ107は搬送モータによって駆動される。
When the document set
給紙手段としての第1給紙装置110、第2給紙装置111、第3給紙装置112は、選択された時に各々第1トレイ113、第2トレイ114、第3トレイ115に積載された転写材としての転写紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット116によって感光体117に当接する位置まで搬送される。感光体117は、ドラム状感光体が用いられており、メインモータにより回転駆動される。
The first
画像読取装置106にて原稿から読込まれた画像データは図示しない画像処理手段を介して書込手段としての書込みユニット118によって光情報に変換され、感光体117は図示しない帯電器により一様に帯電された後に、書込みユニット118からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体117上の静電潜像は現像装置119により現像されてトナー像となる。
Image data read from the original by the
搬送ベルト120は、用紙搬送手段及び転写手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット116からの転写紙を感光体117と等速で搬送しながら感光体117上のトナー像を転写紙に転写させる。この転写紙は、定着装置121によりトナー像が定着され、排紙ユニット122により排紙トレイ123に排出される。感光体117はトナー像転写後に図示しないクリーニング装置によりクリーニングされる。ここに、感光体117、帯電器、書込みユニット118、現像装置119、転写手段は画像データにより画像を転写紙上に形成するプリンタエンジンを構成している。
The conveyance belt 120 serves as a sheet conveyance unit and a transfer unit, and a transfer bias is applied from a power source. The transfer belt 120 conveys the toner image on the photoconductor 117 while conveying the transfer paper from the
以上の動作は通常のモードで用紙の片面に画像を複写する時の動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、各給紙トレイ113〜115の何れかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット122により排紙トレイ123側ではなく両面入紙搬送路124側に切替えられ、反転ユニット125によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット126へ搬送される。
The above operation is an operation for copying an image on one side of a sheet in a normal mode. However, when copying an image on both sides of a transfer sheet in a duplex mode, one of the
この両面搬送ユニット126へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット126により縦搬送ユニット116へ搬送され、縦搬送ユニット116により感光体117に当接する位置まで搬送され、感光体117上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて定着装置121でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット122により排紙トレイ123に排出される。
The transfer paper transported to the double-
また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット125によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット126に搬送されずに反転排紙搬送路127を経て排紙ユニット122により排紙トレイ123に排出される。
Further, when the transfer paper is reversed and discharged, the transfer paper that is switched back by the reversing unit 125 and turned upside down is not conveyed to the
プリントモードでは、上記画像処理手段からの画像データの代りに外部からの画像データが書込みユニット118に入力されて上述のプリンタエンジンにより転写紙上に画像が形成される。さらに、ファクシミリモードでは、上記画像読取手段からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて上記画像処理手段からの画像データの代りに書込みユニット118に入力されることにより、上述のプリンタエンジンにより転写紙上に画像が形成される。
In the print mode, image data from the outside is input to the
次に定着装置121の構成例について図2を参照して説明する。図2は定着装置121の概略構成例を示す正面図である。本実施の形態の定着装置121は誘導加熱方式の定着装置として構成されている。まず、通常のハロゲンヒータ方式等と同様に転写紙の搬送経路に対して、トナーの転写された転写紙上のトナーを加熱溶解して転写紙上に定着させるための定着ローラ(第2の支持ローラ)201とこの定着ローラ201に対向配置されて転写紙に圧力をかけてトナーを定着させるための加圧ローラ202とが設けられている。また、定着ローラ201から離間した位置には加熱ローラ(第1の支持ローラ)203が設けられ、これらの加熱ローラ203と定着ローラ201との間には定着ベルト(耐熱性ベルト)204が掛け渡されている。この定着ベルト204は励磁コイル(以下、適宜IHコイルともいう)205によって誘導加熱される定着用被加熱部材中の回転部材であり、加熱金属部(金属導電体)、非熱伝導部当を含む数層構造からなる。誘導加熱手段としての励磁コイル205は定着ベルト204を渦電流で誘導加熱するためもので、本実施の形態では、外部加熱方式とされ、加熱ローラ203部分にてその外周面を半周程度覆う形状の基体206において渦巻状にコイルが巻回された構造とされている。このような励磁コイル205は後述するインバータ回路により任意の周波数特性を持った電流が通電され、その電流により発生した磁束を受けて加熱ローラ203には渦電流が流れ加熱される。この加熱ローラ203の熱が回転移動する定着ベルト204に伝達され、その熱と定着ローラ201、加圧ローラ202のニップ圧力により定着ローラ201と加圧ローラ202との間を回転方向に進む転写紙上のトナーは転写紙に定着される。
Next, a configuration example of the fixing
また、定着ベルト204の温度は常に近接したサーミスタ(温度センサ)207により監視され、制御温度に対して低ければIHコイル205への電流供給は継続され、高ければ供給を停止する。温度制御は後述する本体制御回路で行なわれるが、制御不能で過昇温度になった場合はサーモスタット208により直接電源を遮断する安全装置も実装されている。
In addition, the temperature of the fixing
定着ローラ201は定着モータ(回転駆動源)209により回転駆動され、定着ベルト204はその動力により移動回転する。加熱ローラ203は定着ベルト204の移動により懸架駆動し回転する従動ローラである。
The fixing
また、加熱ローラ203の軸上には、定着ベルト204が回転していることを検知するためのエンコーダ(回転検知センサ)210が設けられており、定着ローラ201を回転させているにも関わらず加熱ローラ203が回転しない場合には、ベルト切れ、或いは、ベルト滑りと判断し、インバータ回路の動作を遮断させることで励磁コイル205でのベルト異常温度上昇による焼損を防止し得る構成とされている。
Further, an encoder (rotation detection sensor) 210 for detecting that the fixing
もっとも、誘導加熱方式の定着装置121としては、図示したような外部加熱方式に限らず、例えば定着ローラ内に励磁コイルが内蔵されているタイプの内部加熱方式等のものであってもよい(特許文献1〜4等に示される各種方式に適用できる)。
However, the induction heating
次に、定着ベルト204や励磁コイル205やサーミスタ207等に対する制御系、即ち、定着制御装置の構成例を図3に示す概略ブロック図を参照して説明する。励磁コイル205を使用した誘導加熱方式の定着装置121の制御は定着制御基板301が受持つ。この定着制御基板301に搭載されて定着制御全体を受持つCPU302は内蔵のROMに書き込まれたプログラムによって温度制御、異常検出、駆動制御などを行う。また、このCPU302には制御用のあらゆるデータを格納するRAMも内蔵されている。これらのROM、RAMは外部素子の場合もある。
Next, a configuration example of a control system for the fixing
CPU302はA/Dコンバータ303を介してサーミスタ207により定着ベルト204の温度を常に取得することが可能とされている。また、CPU302はI/Oドライバ304を介してエンコーダ210の信号を取得することにより加熱ローラ203の回転状態を認識することができる。さらに、CPU302はI/Oドライバ305を介して定着ローラ201の回転駆動を行う定着モータ209のON/OFF制御を行うこともできる。一方、CPU302はPWM制御回路306を介して必要なパルスを発生させ、そのパルスに連動して励磁駆動回路としてのインバータ回路307は誘導コイル205にパルス電流を供給し、誘導コイル205に誘導現象を起こさせて加熱させることができる。即ち、インバータ回路307は交流電源を全波整流した後、IGBTやFET等のスイッチング制御素子によって高周波スイッチングした電流をコイル電流として励磁コイル205とコンデンサ(図示せず)とに供給し共振させることによって交流磁界を作り、定着ベルト204を渦電流で加熱する。
The CPU 302 can always obtain the temperature of the fixing
CPU302はサーミスタ207により定着ベルト204の温度を常時監視しながらPWM制御回路306を通じてインバータ回路307の駆動、停止動作を制御することで必要な温度に保つ制御を行う。但し、故障など異常状態で制御不能となり定着ベルト204が高温異常になった場合は近接されたサーモスタット208により電流供給は遮断される。サーモスタット208は異常高温により定着装置が発煙や発火などに至らないような温度定格のものを選定する。
The CPU 302 controls the temperature of the fixing
また、インバータ回路307に対するAC供給はリレー308のリレー接点308aを介して行うように通電経路が設定されている。このリレー接点308aは常閉であり、CPU302によるリレーコイル308bへの通電制御による強制的に開放(リレーオフ)される構成とされている。
The energization path is set so that AC supply to the inverter circuit 307 is performed via the
このような構成において、まず、図4に、定着ローラ201を回転駆動する定着モータ209と加熱ローラ203の回転を監視するエンコーダ210と誘導コイル205にパルス電流を供給するインバータ回路307と定着ベルト204の温度を監視するサーミスタ207の各々の正常な信号波形のタイムチャートを示す。
In such a configuration, first, in FIG. 4, a fixing
定着モータ209をONすると同時にインバータ回路307はパルス電流を発生し、サーミスタ207は徐々に温度の上昇を検出している。サーミスタ207が目標温度に到達すると、インバータ回路307はパルス電流の生成を停止しているが、定着モータ209の回転、エンコーダ210のパルス検出は継続されている。サーミスタ207が或る温度まで下がったことが検出されるとインバータ回路307は再びパルス電流を発生し、励磁コイル205に供給する。その結果、サーミスタ207の検出温度は再び上昇を始める。この繰返しにより定着ベルト204は目標温度に近い温度で常に制御されることとなる。そして、定着モータ209をOFFさせると同時にインバータ回路307のパルス電流の生成も停止し、エンコーダ210はパルスの入力がなくなる。また、サーミスタ207の検知出力も次第に温度が下降されたデータとなる。
At the same time as the fixing
一方、本実施の形態で、特に注目している事例として、例えば、定着モータ209がONしていない状態でインバータ回路307が異常動作を起こした場合のタイムチャート例を図5に示す。即ち、インバータ回路307が暴走状態となり、定着モータ209がONしていない状態でインバータ回路307がパルス電流を生成することで、定着ベルト204が加熱され始めている状態である。当然、エンコーダ210でもパルスを検出していない。このようにインバータ回路307が制御不能となるような定着装置異常が発生した場合、定着ベルト204は目標温度以上に上昇してしまうことが危惧される。これは定着ベルト204の一箇所のみが一気に加熱されてしまうためであり、定着ベルト204は局所的な異常温度上昇によりベルト切れ、加熱ローラ203の形状に従う永久変形、さらには、発煙、発火などに至ることもあり得る。
On the other hand, in the present embodiment, as an example of particular attention, for example, FIG. 5 shows a time chart example when the inverter circuit 307 causes an abnormal operation when the fixing
このような状態を回避するため、本実施の形態では、強制的に定着モータ209をONさせ、定着ベルト204を回転移動させることで上記のような停止状態で誘導加熱を受けることによる異常発生を回避する。定着ベルト204を回転移動させることで定着ベルト204の温度が次第に低下していくことがタイムチャートに表されている。
In order to avoid such a state, in this embodiment, the fixing
もっとも、このような対応策は、一時的なものであり、根本的な対策ではないので、本実施の形態では、このような異常発生時には、上記対策と並行して、リレーコイル308bにより常閉のリレー接点308aを強制的に開放させることにより、インバータ回路307への電源供給を断つことにより、異常状態の拡大、継続を回避するようにしている。
However, since such a countermeasure is temporary and not a fundamental countermeasure, in the present embodiment, when such an abnormality occurs, the relay coil 308b is normally closed in parallel with the above countermeasure. By forcibly opening the
CPU302により実行されるこのような異常時の動作制御例を図6に示す概略フローチャートを参照して説明する。まず、サーミスタ207を通じて取得される定着ベルト204の温度を常に監視しており、この温度が目標温度を超えるか否かをチェックしている(ステップS1)。サーミスタ温度が目標温度を超えた場合であっても(S1のY)、エンコーダ210からのパルス信号があり、加熱ローラ203、従って、定着ベルト204が回転していることが検知された場合には(S2のY)、図4で説明したような通常通りの誘導加熱制御動作が実行される(S3)。一方、サーミスタ温度が目標温度を超えた場合において(S1のY)、エンコーダ210からのパルス信号が検出されず定着ベルト204が停止していることが検知されると(S2のN)、本実施の形態で制御の対象とする定着モータ209停止中の定着装置121の異常と判定される(S4)。これらのステップS1,S2,S4の処理が定着装置異常検出手段309の機能として実行される。当該異常判定がなされると、即座に定着モータ209を強制的にオンさせることにより(S5)、加熱ローラ203、従って、定着ベルト204を回転移動させる。これにより、インバータ回路307が暴走して励磁コイル205によって定着ベルト204が誘導加熱を受けても停止状態ではなく通常動作時と同様となるので、停止状態での誘導加熱の場合の不具合は少なくとも回避される。このステップS5の処理が異常時制御手段の機能として実行される。
An example of operation control during such an abnormality executed by the CPU 302 will be described with reference to a schematic flowchart shown in FIG. First, the temperature of the fixing
このような定着モータ209のオンと並行して、定着装置異常検出手段309(図3参照)からの異常信号によりリレーコイル308bに通電することにより、常閉のリレー接点308aを強制的に開放(リレーオフ)させて(S6)、インバータ回路307への電源供給を断つことにより、異常状態の拡大、継続を回避する根本的な安全対策が実行される。このステップS6の処理も異常時制御手段の機能として実行される。
In parallel with the turning on of the fixing
その後、時間の経過とともに、サーミスタ207により検知されるサーミスタ温度(定着ベルト204の温度)が所定値以下に低下したら(S7のY)、定着モータ209をオフさせ(S8)、加熱ローラ203、従って定着ベルト204を停止させることにより、処理を終了する。
Thereafter, when the thermistor temperature (the temperature of the fixing belt 204) detected by the
ところで、本実施の形態では、定着モータ209の停止中に当該定着装置121の異常(例えばインバータ回路307の暴走等による高温異常)が検出されたときには、その旨をユーザに報知する機能も有する。この点について、図7に示す概略ブロック図を参照して説明する。図7は当該画像形成装置全体の制御を受け持つ本体CPU401搭載のメイン制御部402側の概略構成例を示す。この本体CPU401にはプログラムや演算などに使用されるROM,RAM等のメモリ403やシリアル通信用I/F404、機外のコンピュータ405、ネットワークサーバ406等のネットワーク環境との接続用にネットワークI/F407などが接続されている。また、当該画像形成装置における操作制御部408の報知手段として機能するLCD409はLCDドライバ410、シリアル通信用I/F404を介して本体CPU401に接続されている。一方、操作制御部408には報知手段として機能するLED411も設けられており、LEDドライバ412、I/O制御部413を介して本体CPU401に接続されている。さらに、前述の定着制御基板301側との関係では、例えば、CPU302により実行される定着装置異常検出手段309の機能部分が本体CPU401に接続されており、上述の異常信号が本体CPU401に通知されるように構成されている。
By the way, in the present embodiment, when an abnormality of the fixing
そこで、図6で説明したステップS6の処理において、例えば、CPU302(定着装置異常検出手段309)側から本体CPU401に対して異常信号を通知することにより、LCD409でのエラー表示、LED411点滅によるエラー警告等のエラー報知を行わせることにより、ユーザに異常事態の発生が報知される。これにより、ユーザに定着装置121の点検等の適切な対処を採らせることができ、より一層確実かつ根本的な安全対策となる。
Therefore, in the process of step S6 described with reference to FIG. 6, for example, an error signal is notified from the CPU 302 (fixing device abnormality detecting unit 309) side to the main body CPU 401, thereby displaying an error display on the
なお、このようなエラー報知については、ユーザが当該画像形成装置から離れた場所に居ることもあるので、本体CPU401によりネットワークI/F407を通じてネットワークサーバ406へ異常信号の通知を行い、このネットワークサーバ406により当該ユーザが使用している端末であるコンピュータ405に当該異常信号を配信させることで、当該コンピュータ405の画面によりエラー報知させることが好ましい。これによれば、ユーザが当該画像形成装置から離れた場所に居る場合であってもネットワークを通じて当該ユーザに一早く異常を知らせることができ、ユーザに定着装置の点検等の適切な対処を採らせることができ、より一層確実な安全対策となる。
For such error notification, the user may be away from the image forming apparatus. Therefore, the main body CPU 401 notifies the
117 感光体
121 定着装置
201 第2の支持ローラ、定着用被加熱部材
203 第1の支持ローラ、定着用被加熱部材
204 耐熱性ベルト、定着用被加熱部材、回転部材
205 誘導コイル、誘導加熱手段
207 温度センサ
209 回転駆動源
210 回転検知手段
307 インバータ回路、誘導加熱回路
308 リレー
309 定着装置異常検出手段
117
Claims (10)
前記回転部材を回転させる回転駆動源と、
前記定着用被加熱部材を誘導加熱する誘導加熱手段と、
この誘導加熱手段を駆動する誘導加熱回路と、
前記回転駆動源の停止中に当該定着装置の異常の有無を検出する定着装置異常検出手段と、
この定着装置異常検出手段により異常が検出されたときには前記回転駆動源により前記回転部材を強制回転させる異常時制御手段と、
を備える、定着制御装置。 A fixing member to be heated including at least a rotating member that is driven to rotate;
A rotation drive source for rotating the rotating member;
Induction heating means for induction heating the heated member for fixing;
An induction heating circuit for driving the induction heating means;
Fixing device abnormality detecting means for detecting presence or absence of abnormality of the fixing device while the rotation drive source is stopped;
An abnormality control means for forcibly rotating the rotating member by the rotation drive source when an abnormality is detected by the fixing device abnormality detecting means;
A fixing control device.
前記定着装置異常検出手段は、前記回転検知センサの出力により前記回転駆動源の停止中を判断する、請求項1記載の定着制御装置。 A rotation detection sensor for detecting the rotation of the rotating body;
The fixing control device according to claim 1, wherein the fixing device abnormality detection unit determines that the rotation drive source is stopped based on an output of the rotation detection sensor.
前記定着装置異常検出手段は、前記温度センサにより検知される前記定着用被加熱部材の温度が所定値を超える場合に当該定着装置の異常として検出する、請求項1又は2記載の定着制御装置。 A temperature sensor for detecting the temperature of the fixing member to be heated;
3. The fixing control device according to claim 1, wherein the fixing device abnormality detecting unit detects an abnormality of the fixing device when a temperature of the heated member for fixing detected by the temperature sensor exceeds a predetermined value.
前記異常時制御手段は、前記定着装置異常検出手段により異常が検出されたときには前記回転駆動源により前記回転部材を強制回転させるとともに、前記リレーをオフさせて前記誘導加熱回路への電源供給を断つ、請求項1ないし5の何れか一記載の定着制御装置。 A relay provided in the energization path for the induction heating circuit to intermittently supply power to the induction heating circuit;
The abnormality control means forcibly rotates the rotating member by the rotation drive source when the abnormality is detected by the fixing device abnormality detection means, and turns off the relay to cut off the power supply to the induction heating circuit. The fixing control device according to any one of claims 1 to 5.
前記定着用被加熱部材を制御する請求項1ないし8の何れか一記載の定着制御装置と、
を備える画像形成装置。 A printer including a fixing device having a heated member for fixing heated by induction heating, a photoconductor, and other electrophotographic process members;
The fixing control device according to claim 1, wherein the fixing heated member is controlled.
An image forming apparatus comprising:
前記回転駆動源の停止中に当該定着装置の異常の有無を検出する定着装置異常検出工程と、
この定着装置異常検出工程により異常が検出されたときには前記回転駆動源により前記回転部材を強制回転させる異常時制御工程と、
を備える定着制御方法。
A fixing member to be heated including at least a rotating member that is driven to rotate, a rotation driving source that rotates the rotating member, induction heating means that electromagnetically heats the fixing member to be heated, and driving the induction heating means A fixing control method by a fixing control device comprising an induction heating circuit,
A fixing device abnormality detection step of detecting whether or not the fixing device is abnormal while the rotation drive source is stopped;
An abnormality control step of forcibly rotating the rotating member by the rotation drive source when an abnormality is detected by the fixing device abnormality detecting step;
A fixing control method comprising:
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