JP2005134662A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しない原因を的確に判断する。
【解決手段】 印刷動作が行われている状態で、加熱ローラを加熱するヒータへの通電がされているにもかかわらず、加熱ローラの温度を検出するサーミスタの検出温度が上昇しない状態が１５秒間継続した場合には（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、加熱ローラの温度が正常に上昇しないと判定して、新たな用紙についての印刷動作の開始を禁止した状態で（Ｓ３９０，Ｓ４００）、Ｓ３４０と同様の判定処理を再度行う（Ｓ４３０）。この判定処理において、加熱ローラの温度が正常に上昇すると判定した場合には（Ｓ４３０：ＮＯ）、エラー状態とせず、印刷動作を再開する（Ｓ３５０）。一方、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定した場合には（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、印刷動作を禁止する（Ｓ４４０，Ｓ４５０）。
【選択図】 図６

Description

本発明は、記録媒体上に転写された現像剤像を熱定着させることにより画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、例えばレーザプリンタのように、用紙等の記録媒体を搬送しつつ、その記録媒体上に現像剤像を転写し、その現像剤像を熱定着させることにより画像を形成する画像形成装置が知られている。こうした画像形成装置は、一般に、高温に加熱された状態で記録媒体と接触することによりその記録媒体上に転写されている現像剤像を熱定着させる加熱ローラ等の加熱体と、この加熱体の温度を検出する温度センサとを備えており、温度センサの検出温度に基づいて加熱体の温度を熱定着に適した温度に制御する。

このような画像形成装置では、例えば、加熱体を加熱するための熱源が故障して加熱体が正常に加熱されなくなったり、加熱体と温度センサとの位置関係の変化等により温度センサが加熱体の温度を正常に検出できなくなったりすると、加熱体の温度制御を正常に行うことができなくなる。

そこで、温度センサの検出温度に基づき、加熱体の温度が正常でないと判定した場合には画像形成動作を行えないようにしたものがある。ただし、ノイズにより温度センサが一時的に誤検出したような場合にまで即座に画像形成動作を行えないようにしてしまうのは好ましくないため、加熱体の温度が正常でないと判定した回数を計数し、その回数が所定値に到達するまでは画像形成動作を再開可能とし、所定値に到達した場合に画像形成動作を行えなくすることが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開平８−２９２６７９号公報

ところで、最近では、画像形成装置の電源投入後に加熱体の温度を短時間で上昇させる等の目的から、加熱体の熱容量を小さくする傾向にある。
しかしながら、熱容量が小さいほど、熱を奪われた際の温度下降度合いも大きくなる。例えば、画像形成動作中は、加熱体に記録媒体が接触することにより加熱体の熱が記録媒体に奪われるが、その際の加熱体の温度下降が大きくなる。このため、加熱体を加熱するための熱源が故障しておらず、かつ、温度センサにより加熱体の温度が正常に検出されているにもかかわらず、画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しないと判定されてしまうことがある。特に、画像形成装置が定格電圧の下限近くで使用される場合には、熱源の発熱量も小さくなることから、このような問題が生じやすい。

なお、前述した特許文献１に記載の構成では、加熱体の温度が正常でない原因が何であるかには関係なく、正常でないと判定した回数が所定値に到達した場合に画像形成動作を行えなくするようにしているだけであり、このような問題を根本的に解決することができない。

本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しない原因を的確に判断することを目的としている。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の画像形成装置は、記録媒体を搬送しつつ、その記録媒体上に現像剤像を転写し、その現像剤像が転写された記録媒体を、加熱された状態の加熱体に接触させて現像剤像を熱定着させることにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成動作を行うものである。そして、本画像形成装置は、加熱体の温度を検出する温度検出手段を備えており、第１判定手段が、画像形成動作が行われている状態で、温度検出手段により検出される温度に基づき、加熱体の温度が正常に上昇するか否かを判定し、この第１判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、第２判定手段が、新たな記録媒体についての画像形成動作の開始を禁止した状態で、温度検出手段により検出される温度に基づき、加熱体の温度が正常に上昇するか否かを判定する。

つまり、本画像形成装置では、画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しないと判定した場合には、新たな記録媒体についての画像形成動作を開始せずに、加熱体の温度が正常に上昇するか否かを再度判定する。

このため、本画像形成装置によれば、画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合に、その原因を的確に判断することができる。
すなわち、画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しないと判定される要因としては、まず、加熱体が正常に加熱されていないことや、温度検出手段により加熱体の温度が正常に検出されていないことが考えられ、このような場合に画像形成動作を行うことは好ましくない（画像形成装置を使用不可にすることが好ましい）。一方、上記の要因以外にも、例えば、加熱体の熱が記録媒体に奪われることによりその加熱体の温度が一時的に低下することが考えられ、このような場合であれば画像形成動作を行うことが可能である（画像形成装置を使用不可にすることは好ましくない）。

そこで、本画像形成装置では、第１判定手段により画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、第２判定手段が、新たな記録媒体についての画像形成動作の開始を禁止した状態で、加熱体の温度が正常に上昇するか否かを判定するようにしている。つまり、画像形成動作が行われていない状態で、加熱体の温度が正常に上昇するか否かを判定するようになっている。

したがって、第２判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、加熱体が正常に加熱されていないことや、温度検出手段により加熱体の温度が正常に検出されていないこと等が原因であると判断することができる。一方、第２判定手段により加熱体の温度が正常に上昇すると判定された場合には、画像形成動作中に加熱体の熱が記録媒体に奪われることによりその加熱体の温度が一時的に低下すること等が原因であると判断することができる。このように、画像形成動作中に加熱体の温度が正常に上昇しない原因を判断することで、その原因に応じた適切な処理を行うことが可能となる。

なお、第２判定手段は、新たな記録媒体についての画像形成動作の開始を禁止することにより加熱体に記録媒体が接触していない期間を利用して、加熱体の温度が正常に上昇するか否かの判定を行うように構成されていることが好ましい。すなわち、例えば、第２判定手段が、一定期間内の検出温度に基づき判定を行う構成の場合には、その一定期間の少なくとも一部は、加熱体に記録媒体が接触していない期間とする。このようにすれば、加熱体に記録媒体が接触していない状態で加熱体の温度が正常に上昇するか否かを確実に判定することができる。

次に、請求項２に記載の画像形成装置では、上記請求項１の装置において、加熱体が、熱源への通電により加熱されるように構成されており、第１判定手段及び第２判定手段が、熱源への通電がされているにもかかわらず温度検出手段により検出される温度が一定期間上昇しない場合に、加熱体の温度が正常に上昇しないと判定する。この構成によれば、加熱体の温度が正常に上昇しないことを容易に判定することができる。また、ノイズ等の瞬時的な影響により加熱体の温度が正常に上昇していないと誤判定してしまうことを防ぐことができる。なお、加熱体そのものが熱源である構成（例えばＩＨ（誘導加熱））であってもよい。つまり、加熱体が通電により加熱される（発熱する）ように構成されていてもよい。

次に、請求項３に記載の画像形成装置は、上記請求項１又は２の装置において、第１判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、加熱体に接触している記録媒体が加熱体に接触しない状態となるまでその記録媒体を搬送すること、を特徴としている。

このため、本画像形成装置によれば、第１判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合における安全性を向上させることができる。すなわち、例えば、第１判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、画像形成動作を即座に中止して第２判定手段による判定を行うことが考えられるが、記録媒体が加熱体に接触している状態で放置すると記録媒体が必要以上に加熱されてしまう。これに対し、本画像形成装置では、加熱体に接触している記録媒体が加熱体に接触しない状態となるまでその記録媒体を搬送するようにしているため、記録媒体の過熱を防止することができる。

次に、請求項４に記載の画像形成装置は、上記請求項１又は２の装置において、第１判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、画像形成動作中の記録媒体に対する画像形成動作が完了するまでの間、その画像形成動作を継続すること、を特徴としている。

このため、本画像形成装置によれば、画像形成動作の中止により記録媒体を無駄にしてしまうことを防ぐことができる。すなわち、例えば、第１判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合に、画像形成動作を即座に中止して第２判定手段による判定を行うことが考えられるが、このようにすると、画像形成動作中であった記録媒体が無駄となってしまう。これに対し、本画像形成装置では、このような問題がない。加えて、本画像形成装置によれば、上記請求項３の装置と同様、記録媒体の過熱を防止することもできる。

次に、請求項５に記載の画像形成装置は、上記請求項１ないし４のいずれかの装置において、加熱体に記録媒体を接触させるための加圧体を備え、加熱体及び加圧体は、互いに接触した状態で共に回転することにより、その接触部分を通過する記録媒体を加熱体に接触させるように構成されており、第２判定手段は、加熱体及び加圧体を共に回転させた状態で判定を行うこと、を特徴としている。

このため、本画像形成装置によれば、加圧体の過熱を防止することができる。すなわち、加熱体及び加圧体を回転させない状態で第２判定手段による判定を行う構成では、加圧体における加熱体との接触部分が変化しないため、加圧体が局部的に加熱されることとなる。これに対し、本画像形成装置では、このような問題を回避することができる。

次に、請求項６に記載の画像形成装置は、上記請求項１ないし５のいずれかの装置において、第２判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、画像形成動作を禁止すること、を特徴としている。すなわち、第２判定手段により加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、加熱体が正常に加熱されていないことや、温度検出手段により加熱体の温度が正常に検出されていないことが要因であると考えられ、このような場合に画像形成動作を行うことは好ましくない。そこで、本画像形成装置では、このような場合には画像形成動作を禁止するようにしている。このため、画像形成動作を禁止すべき異常状態であるにもかかわらず画像形成動作が行われてしまうことを防ぐことができる。

次に、請求項７に記載の画像形成装置は、上記請求項１ないし６のいずれかの装置において、第２判定手段により加熱体の温度が正常に上昇すると判定された場合には、画像形成動作を再開すること、を特徴としている。すなわち、第２判定手段により加熱体の温度が正常に上昇すると判定された場合には、加熱体の熱が記録媒体等に奪われることによりその加熱体の温度が一時的に低下したことが要因であると考えられ、このような場合であれば画像形成動作を行うことが可能である。そこで、本画像形成装置では、このような場合には画像形成動作を再開するようにしている。このため、画像形成動作を禁止するほどの異常状態でないにもかかわらず画像形成動作が禁止されてしまうことを防ぐことができる。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、実施形態の画像形成装置としてのレーザプリンタ１の要部側断面図である。なお、以下の説明において、同図における左側をレーザプリンタ１の前側、同図における右側をレーザプリンタ１の後側とする。また、同図における上側をレーザプリンタ１の上側、同図における下側をレーザプリンタ１の下側とする。

同図に示すように、このレーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成手段としての画像形成部５などを備えている。

フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６の一側端部に設けられる給紙機構部７と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板８と、給紙機構部７に対し用紙３の搬送方向下流側に設けられる第１搬送部９及び第２搬送部１０と、第１搬送部９及び第２搬送部１０に対し用紙３の搬送方向下流側に設けられるレジストローラ１１とを備えている。

給紙トレイ６は、用紙３を積層状に収容し得る上面が開放されたボックス形状をなし、本体ケーシング２の底部に対して水平方向に着脱可能とされている。
給紙機構部７は、給紙ローラ１２と分離ローラ１３とを備える摩擦分離方式として構成されている。また、分離ローラ１３に対向して、支持フレーム１３ａとパッド部材１３ｂとばね１３ｃとが設けられている。

用紙押圧板８は、用紙３を積層状にスタック可能となっており、給紙ローラ１２に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部を上下方向に移動可能とし、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板８は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙機構部７に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。そして、用紙押圧板８上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板８の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ１２に向かって押圧され、その給紙ローラ１２の回転によって分離ローラ１３とパッド部材１３ｂとで挟まれた後、それらの協働により、１枚ごとに分離されて給紙される。こうして給紙された用紙３は、画像形成部５に送られる。

画像形成部５は、スキャナ１７、プロセスカートリッジ１８、熱定着部１９などを備えている。
スキャナ１７は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー２０、レンズ２１ａ，２１ｂ、反射鏡２２ａ，２２ｂ，２２ｃなどを備えており、レーザ発光部から発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、ポリゴンミラー２０、レンズ２１ａ、反射鏡２２ａ、２２ｂ、レンズ２１ｂ、反射鏡２２ｃの順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスカートリッジ１８の感光ドラム２３の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ１８は、スキャナ１７の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるように構成されている。すなわち、プロセスカートリッジ１８は、本体ケーシング２の前側正面パネル２ｓに設けられた開口部２ｄより後側へ挿入される。この開口部２ｄは、本体ケーシング２に取り付けられた本体ケーシングカバー２ｂによって開閉される。このプロセスカートリッジ１８は、感光体としての感光ドラム２３と、現像部としての現像カートリッジ２４と、転写ローラ２５と、スコロトロン型帯電器３７とを備えている。現像カートリッジ２４は、プロセスカートリッジ１８に対して着脱自在に装着されており、トナー収容部２６、現像手段としての現像ローラ２７、層厚規制ブレード２８、トナー供給ローラ２９などを備えている。

トナー収容部２６には、現像剤としてのトナーが充填されており、そのトナーが、トナー供給ローラ２９によって現像ローラ２７に供給され、さらに、層厚規制ブレード２８の摺擦によって一定厚さの薄層として現像ローラ２７に担持される。一方、感光ドラム２３は、現像ローラ２７と対向状に回転可能に配設されており、ドラム本体が接地されるとともに、その表面がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。

そして、感光ドラム２３の表面は、当該感光ドラム２３の回転に伴なって、スコロトロン型帯電器３７により一様に正帯電された後、スキャナ１７からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成される。その後、現像ローラ２７上に担持されかつ正帯電されているトナーが、その感光ドラム２３の表面に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２３の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。

転写ローラ２５は、感光ドラム２３の下方において、この感光ドラム２３に対向するように配置されている。この転写ローラ２５は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ドラム２３に対して所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２３上に担持された現像剤像としてのトナー像（可視像）は、用紙３が感光ドラム２３と転写ローラ２５との間を通る間に用紙３に転写される。こうしてトナー像が転写された用紙３は、熱定着部１９に搬送される。

熱定着部１９は、プロセスカートリッジ１８の後方に配設され、図２にも示すように、加熱ローラ３１と、加熱ローラ３１に圧接される加圧ローラ３２と、これら加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２よりも用紙３の搬送方向下流側に設けられる搬送ローラ３３と、加熱ローラ３１の表面温度を検出するサーミスタ３４とを備えている。

加熱ローラ３１は、アルミニウムなどの金属の引き抜き成形により、円筒形状に形成されており、後述するモータ５２により回転駆動される。
また、加熱ローラ３１は、その内部にヒータ４０を備えている。このヒータ４０は、通電により発熱するハロゲンランプなどからなり、加熱ローラ３１を加熱するために、加熱ローラ３１内にその軸方向に沿って設けられている。つまり、加熱ローラ３１は、ヒータ４０への通電により加熱されるようになっている。

加圧ローラ３２は、金属製のローラ軸に耐熱性のゴム材料からなるローラが被覆されたものであり、加熱ローラ３１の下方において、加熱ローラ３１と対向するように圧接されている。また、加圧ローラ３２は、回転可能に支持されており、加熱ローラ３１が回転駆動されると、その加熱ローラ３１の回転駆動に従動して回転する。

一方、サーミスタ３４は、接触式の温度センサであって、加熱ローラ３１の表面に押し当てられた状態で固定された金属製の平板３８上に、その平板３８を挟んで加熱ローラ３１と対向するように取り付けられている。

そして、この熱定着部１９では、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とが、互いに接触した状態で共に回転することにより、その接触部分（ニップ部分）を通過する用紙３を加熱ローラ３１に接触させつつ搬送して、用紙３上に転写されたトナー像を定着する。このように、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とによって用紙３を搬送しながら、トナー像を用紙３上に定着させることができるので、効率のよい定着を達成することができる。そして、トナー像が定着された用紙３は、排紙ローラ３５によって排紙トレイ３６上に送られる。

次に、本レーザプリンタ１の電気的構成について、図３のブロック図を用いて説明する。
同図に示すように、レーザプリンタ１は、前述したヒータ４０及びサーミスタ３４と、当該レーザプリンタ１に設けられた各種ローラの回転駆動力を発生させるモータ５２を駆動するためのモータ駆動回路５１と、これらを制御する制御部６０とを備えている。

モータ５２は、レジストローラ１１、給紙ローラ１２、分離ローラ１３、感光ドラム２３、転写ローラ２５、現像ローラ２７、トナー供給ローラ２９、加熱ローラ３１、搬送ローラ３３、排紙ローラ３５等を回転駆動するためのものである。すなわち、モータ５２の駆動により、これらのローラが一斉に回転する。ただし、モータ５２から給紙ローラ１２及び分離ローラ１３への回転駆動力の伝達機構については、回転駆動力を伝達するか否かを選択できるように構成されており、モータ５２を駆動している状態であっても、用紙３の給紙については任意のタイミングで行うことができるようになっている。

制御部６０は、周知のＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３及びタイマ６４を備えている。そして、制御部６０は、ＲＯＭ６２にあらかじめ記憶されているプログラムに従い、後述するヒータ制御処理（図４）、エラー検出処理（図５）、印刷制御処理（図６）等の各種処理を行う。また、タイマ６４は、後述する印刷制御処理（図６のＳ３４０，Ｓ４００，Ｓ４３０）等において、計時に用いられる。

ここで、制御部６０が行うヒータ制御処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。なお、本ヒータ制御処理は、加熱ローラ３１の温度をトナー像の熱定着に適した温度に保つための処理であり、レーザプリンタ１の電源がオンされている状態で実行される。

このヒータ制御処理が開始されると、まずＳ１１０で、後述する印刷制御処理（図６）のＳ３３０又はＳ４２０の処理によりヒータ加熱要求が出力されるまでの間待機状態となり、ヒータ加熱要求が出力されたと判定した場合に、Ｓ１２０へ移行する。

Ｓ１２０では、ヒータ４０をオン（ヒータ４０への通電を開始）する。
続いて、Ｓ１３０では、後述するエラー検出処理（図５）のＳ２２０の処理、又は、印刷制御処理（図６）のＳ３７０、Ｓ４１０若しくはＳ４４０の処理により、ヒータ停止要求が出力されたか否かを判定する。

そして、Ｓ１３０で、ヒータ停止要求が出力されたと判定した場合には、Ｓ１４０へ移行してヒータ４０をオフ（ヒータ４０への通電を停止）した後、Ｓ１１０へ戻る。
一方、Ｓ１３０で、ヒータ停止要求が出力されていないと判定した場合には、Ｓ１５０へ移行し、サーミスタ３４による検出温度がヒータ停止温度（本実施形態では１８０℃）を上回ったか否かを判定する。

そして、Ｓ１５０で、サーミスタ３４による検出温度がヒータ停止温度を上回っていないと判定した場合には、Ｓ１３０へ戻る。
一方、Ｓ１５０で、サーミスタ３４による検出温度がヒータ停止温度を上回ったと判定した場合には、Ｓ１６０へ移行してヒータ４０をオフし、Ｓ１７０へ移行する。なお、ヒータ４０をオフしても、伝熱等の影響により加熱ローラ３１の温度に即座には反映されない。すなわち、加熱ローラ３１の温度は、ヒータ停止温度（１８０℃）よりもやや上昇した後、下降し始めることとなる。

Ｓ１７０では、Ｓ１３０と同様、ヒータ停止要求が出力されたか否かを判定する。
そして、Ｓ１７０で、ヒータ停止要求が出力されたと判定した場合には、Ｓ１１０へ戻る。

一方、Ｓ１７０で、ヒータ停止要求が出力されていないと判定した場合には、Ｓ１８０へ移行し、サーミスタ３４による検出温度がヒータ駆動温度（本実施形態では１８０℃）を下回ったか否かを判定する。

そして、Ｓ１８０で、サーミスタ３４による検出温度がヒータ駆動温度を下回っていないと判定した場合には、Ｓ１７０へ戻る。
一方、Ｓ１８０で、サーミスタ３４による検出温度がヒータ駆動温度を下回ったと判定した場合には、Ｓ１２０へ戻り、前述した処理を繰り返す。なお、前述した場合と同様、ヒータ４０をオンしても、伝熱等の影響により加熱ローラ３１の温度に即座には反映されない。すなわち、加熱ローラ３１の温度は、ヒータ駆動温度（１８０℃）よりもやや下降した後、上昇し始めることとなる。

このように、ヒータ制御処理では、ヒータ加熱要求が出力されることにより加熱ローラ３１の温度をトナー像の熱定着に適した温度に保つための温度制御を開始し、ヒータ停止要求が出力されることによりその温度制御を終了するようになっている。

なお、本実施形態では、ヒータ停止温度とヒータ駆動温度とを同じ温度（１８０℃）にしているが、これに限ったものではなく、例えば、ヒータ停止温度を１８５℃、ヒータ駆動温度を１７５℃というように、ヒータ停止温度とヒータ駆動温度とを異なる値にして、その温度範囲内に加熱ローラ３１の温度を制御するようにしてもよい。

次に、制御部６０が行うエラー検出処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。なお、本エラー検出処理は、印刷動作を行うべきでない異常が生じた場合にレーザプリンタ１を使用不可とするための処理であり、レーザプリンタ１の電源がオンされることにより開始される。

このエラー検出処理が開始されると、まずＳ２１０で、次の第１〜第６のエラー判定のいずれかによりエラー判定がされたか否かを判定する。
［第１のエラー判定］
レーザプリンタ１の電源が投入された時点から、サーミスタ３４による検出温度が第１判定用温度（本実施形態では６０℃）に達するまでの時間をカウントし、第１制限時間Ｔ１（本実施形態では１２秒間）が経過しても第１判定用温度に達しない場合には、エラーと判定する。

なお、本レーザプリンタ１では、電源投入後、第１制限時間Ｔ１が経過する前に、エラー等によりヒータ４０が一時的にオフした場合には、その間のカウントを停止し、更にそのオフしている時間に応じてカウントを減らすようにしている。本実施形態では、加熱ローラ３１の温度が、ヒータ４０をオフしている状態では１０秒間で１℃下がり、ヒータ４０をオンしている状態では１秒間に７℃上昇するという計算に基づき、ヒータ４０をオフしている時間が７０秒を経過するごとにカウントを１秒分減らすようにしている。これにより、ヒータ４０が一時的にオフしても適切な判定を行うことができる。

［第２のエラー判定］
サーミスタ３４による検出温度が第１判定用温度（本実施形態では６０℃）に達した時点から、その検出温度が第２判定用温度（本実施形態では１００℃）に達するまでの時間をカウントし、第２制限時間Ｔ２（本実施形態では７秒間）が経過しても第２判定用温度に達しない場合には、エラーと判定する。なお、ヒータ４０が一時的にオフした場合のカウント調整は、上記第１のエラー判定の場合と同様に行うことができる。

［第３のエラー判定］
サーミスタ３４による検出温度が、印刷動作中に制御される加熱ローラ３１の温度（本実施形態では１８０℃）よりも高い第３判定用温度（本実施形態では２７０℃）を超えている状態が一定時間連続して（定期的に温度を判定している場合には、複数回連続して）検出された場合に、エラーと判定する。

［第４のエラー判定］
サーミスタ３４による検出温度が、印刷動作中に制御される加熱ローラ３１の温度（本実施形態では１８０℃）よりも低い第４判定用温度（本実施形態では１００℃）を超えた時点で判定を開始し、第４判定用温度よりも低い第５判定用温度（本実施形態では６０℃）まで下がった場合に異常状態としてカウントして判定を終了する。こうして異常状態を連続１０回カウントした場合に、エラーと判定する。

［第５のエラー判定］
サーミスタ３４による検出温度が第６判定用温度（本実施形態では６０℃）以上の状態で、その検出温度が急上昇した場合（本実施形態では５０℃／秒以上の割合で上昇した場合）には、サーミスタ回路のショートによるエラーと判定する。

［第６のエラー判定］
サーミスタ３４による検出温度が第６判定用温度以上の状態で、その検出温度が急下降した場合（本実施形態では２５℃／秒以上の割合で下降した場合）には、サーミスタ回路の断線によるエラーと判定する。

そして、Ｓ２１０では、上記第１〜第６のエラー判定のいずれかによりエラー判定されるまで待機状態となり、エラー判定された場合にＳ２２０へ移行する。
Ｓ２２０では、ヒータ停止要求を出力してヒータ４０をオフさせ、モータ５２を停止することにより画像形成動作を停止させる。さらに、図示しない操作パネルにおいて異常報知を行い、修理が必要であることをユーザに知らせる。

そして、Ｓ２３０で、レーザプリンタ１を使用不可（修理待ち状態）とするエラー状態へ移行した後、本エラー検出処理を終了する。
このように、エラー検出処理では、第１〜第６のエラー判定のいずれかによりエラー判定された場合に、レーザプリンタ１を使用不可状態（修理待ち状態）として印刷動作を禁止するようにしている。

次に、制御部６０が行う印刷制御処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。なお、本印刷制御処理は、レーザプリンタ１の電源がオンされることにより開始される。

この印刷制御処理が開始されると、まずＳ３１０で、パソコン等の外部装置から図示しないインターフェイスを介して用紙３への印刷開始指令としての印刷データが受信されるまでの間待機状態となり、印刷データが受信されたと判定した場合に、Ｓ３２０へ移行する。

Ｓ３２０では、モータ駆動回路５１にモータ５２の駆動を開始させる。
続いて、Ｓ３３０では、ヒータ加熱要求を出力して加熱ローラ３１の温度をトナー像の熱定着に適した温度に制御させる。

続いて、Ｓ３４０では、ヒータ４０がオンしており、かつ、サーミスタ３４による検出温度が１秒前と比べて上昇していない状態が一定期間（本実施形態では１５秒間）継続したか否かを判定する。つまり、サーミスタ３４による検出温度が１秒前と比べて上昇したか否かを１秒ごとに判定し、温度が上昇していない状態が１５回連続したか否かを判定している。

そして、Ｓ３４０で、上記の状態が１５秒間継続した（つまり、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しない）と判定されない場合は（Ｓ３４０：ＮＯ）、Ｓ３５０へ移行し、通常の印刷処理を行う。ここで、通常の印刷処理とは、所定のタイミングで用紙３をピックアップ（給紙）し、その用紙３を搬送しつつ、その用紙３上にトナー像を転写し、そのトナー像が転写された用紙３をトナー像の熱定着に適した温度に制御されている加熱ローラ３１に接触させてトナー像を熱定着させることにより、用紙３上に画像を印刷する印刷動作（画像形成動作）を行うための周知の処理である。

続いて、Ｓ３６０では、Ｓ３１０で受信した印刷データについての印刷処理が終了したか否かを判定する。
そして、Ｓ３６０で、印刷処理が終了していないと判定した場合には、Ｓ３４０へ戻り、前述した処理を繰り返す。このように、印刷処理中は、常時Ｓ３４０の判定を行うようになっている。

一方、Ｓ３６０で、印刷処理が終了したと判定した場合には、Ｓ３７０へ移行し、ヒータ停止要求を出力してヒータ４０の温度をトナー像の熱定着に適した温度に保つための温度制御を停止させる。さらに、Ｓ３８０へ移行してモータ５２を停止した後、本印刷制御処理を終了する。

一方また、前述したＳ３４０で、上記の状態が１５秒間継続した（つまり、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しない）と判定した場合には、Ｓ３９０へ移行し、印刷動作が開始されていない新たな用紙３のピックアップを禁止する。

続いて、Ｓ４００では、既にピックアップされて印刷動作が開始されている用紙３に対する印刷動作が完了するまでの一定時間（本実施形態では５秒間）印刷動作を継続させる。つまり、印刷中の用紙３については印刷動作を完了させるが、まだ印刷動作が開始されていない用紙３については印刷動作を開始しないようにしている。

続いて、Ｓ４１０では、ヒータ停止要求を出力し、Ｓ４２０で、ヒータ加熱要求を出力する。つまり、ヒータ４０をいったんオフするようにしている。これは、上記Ｓ４００の処理により印刷動作中の用紙３が存在しなくなった状態で、後述するＳ４３０の判定処理（上記Ｓ３４０と同様の判定処理）を開始するためである。このように、ヒータ４０をいったんオフすることで、新たに判定を開始するようにしているのである。

そして、Ｓ４３０では、上記Ｓ３４０と同様、ヒータ４０がオンしており、かつ、サーミスタ３４による検出温度が１秒前と比べて上昇していない状態が１５秒間継続したか否かを判定する。なお、この状態では、印刷中の用紙３は存在しないが、モータ５２は駆動された状態となっており、加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２が共に回転した状態となっている。

そして、Ｓ４３０で、上記の状態が１５秒間継続しない（つまり、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇する）と判定した場合には、Ｓ３５０へ移行し、通常の印刷処理を行う。
一方、Ｓ４３０で、上記の状態が１５秒間継続した（つまり、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しない）と判定した場合には、Ｓ４４０へ移行し、前述したエラー検出処理（図５）のＳ２２０と同様、ヒータ停止要求を出力してヒータ４０をオフさせ、モータ５２を停止することにより画像形成動作を停止させ、さらに、図示しない操作パネルにおいて異常報知を行う。

そして、Ｓ４５０で、Ｓ２３０と同様、レーザプリンタ１を使用不可（修理待ち状態）とするエラー状態へ移行した後、本印刷制御処理を終了する。
このように、印刷制御処理では、まず、印刷動作が行われている状態で、サーミスタ３４による検出温度に基づき、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇するか否かを判定する（Ｓ３４０）。そして、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定した場合には（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、新たな用紙３についての印刷動作の開始を禁止し、印刷動作を行っていない状態で、サーミスタ３４による検出温度に基づき、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇するか否かを判定する（Ｓ４３０）。このように印刷動作を行っていない状態とすることで、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇すると判定した場合には（Ｓ４３０：ＮＯ）、エラー状態とせず、印刷動作を再開するようにしている。一方、印刷動作を行っていない状態としても、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定した場合には（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、レーザプリンタ１を使用不可状態（修理待ち状態）として印刷動作を禁止するようにしている。

次に、本レーザプリンタ１の動作例について、図７を用いて説明する。
同図に示すように、レーザプリンタ１の電源が投入されると、加熱ローラ３１を所定の待機温度まで上昇させるためにヒータ４０がオンされ、これによりサーミスタ３４による検出温度が上昇する。なお、前述したように、電源が投入された時点からサーミスタ３４による検出温度が第１判定用温度である６０℃に達するまでの時間Ｘが第１制限時間Ｔ１（１２秒間）を超えるような場合には、第１のエラー判定によりエラー状態となる（Ｓ２１０〜Ｓ２３０）。また、同様に、サーミスタ３４による検出温度が第１判定用温度である６０℃に達した時点から、その検出温度が第２判定用温度である１００℃に達するまでの時間Ｙが第２制限時間Ｔ２（７秒間）を超えるような場合には、第２のエラー判定によりエラー状態となる（Ｓ２１０〜Ｓ２３０）。

電源投入後、一定時間αが経過すると、初期動作として、モータ５２の駆動が開始される。これにより、加熱ローラ３１及び加圧ローラ３２が回転する。このとき、加熱ローラ３１の熱が加圧ローラ３２に奪われることにより、サーミスタ３４による検出温度が低下する。

初期動作の開始から一定時間βが経過すると、初期動作が終了してモータ５２が停止され、印刷動作が開始される。その際、前述したヒータ制御処理（図４）により、ヒータ４０がオン・オフ制御される。

そして、ヒータ４０がオンしている（ヒータ４０への通電がされている）にもかかわらず、サーミスタ３４による検出温度が１５秒間上昇しない場合には（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定して、新たな用紙３のピックアップを禁止する（Ｓ３９０）。さらに、印刷動作を５秒間継続して（Ｓ４００）、印刷中の用紙３についての印刷動作を完了させる。これにより、加熱ローラ３１に接触している用紙３については、加熱ローラ３１に接触しない状態となるまで搬送されることとなる。

ここで、ヒータ４０をいったんオフすることにより（Ｓ４１０，Ｓ４２０）、あらためて判定を開始する（Ｓ４３０）。この判定で、点線に示すようにサーミスタ３４による検出温度が上昇した場合には（Ｓ４３０：ＮＯ）、加熱ローラ３１の熱が用紙３に奪われることによりその温度が一時的に低下したことが原因であると判断して、印刷動作を継続する（Ｓ３５０）。一方、実線に示すようにサーミスタ３４による検出温度が１５秒間上昇しない場合には（Ｓ４３０：ＹＥＳ）、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しない原因が、ヒータ４０への通電回路の断線等によりヒータ４０が正常に発熱していないことや、平板３８と加熱ローラ３１との間に紙片等が挟まってサーミスタ３４により加熱ローラ３１の温度が正常に検出されていないことなど、印刷動作に支障をきたす重大な内容であると判断して、当該レーザプリンタ１を使用できない状態（修理待ち状態）にする（Ｓ４４０，Ｓ４５０）。

なお、本実施形態のレーザプリンタ１では、加熱ローラ３１が、本発明の加熱体に相当し、加圧ローラ３２が、本発明の加圧体に相当し、サーミスタ３４が、本発明の温度検出手段に相当し、ヒータ４０が、本発明の熱源に相当し、印刷制御処理（図６）におけるＳ３４０の処理が、本発明の第１判定手段に相当し、Ｓ４３０の処理が、本発明の第２判定手段に相当する。

以上説明したように、本実施形態のレーザプリンタ１では、印刷動作中に加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定した場合には、印刷動作を行っていない状態であっても加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないかを確認する。そして、印刷動作を行っていない状態で加熱ローラ３１の温度が正常に上昇するのであれば、印刷動作中に加熱ローラ３１の熱が用紙に奪われたことが原因であると判断して、印刷動作を再開する。一方、印刷動作を行っていない状態であっても加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないのであれば、ヒータ４０の発熱不良やサーミスタ３４による温度検出不良等、印刷動作を禁止すべき原因であると判断して、印刷動作を禁止する。

このように、本実施形態のレーザプリンタ１によれば、印刷動作中に加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定した場合に、その原因を的確に判断することができ、その原因に応じた適切な処理を行うことができる。これにより、印刷動作を禁止すべき異常状態が発生した場合には印刷動作を確実に禁止しつつ、印刷動作を禁止するほどの異常状態でないにもかかわらず印刷動作が禁止されてしまうことを防ぐことができる。特に、加熱ローラ３１の熱容量が小さい構成の場合や、定格電圧の下限近くで当該レーザプリンタ１が使用されるような場合には、用紙３と接触した際の加熱ローラ３１の温度下降が大きくなり、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定されやすくなるが（Ｓ３４０）、このような場合にレーザプリンタ１が使用不可となってしまうことを防ぐことができる。

また、本レーザプリンタ１では、ヒータ４０への通電がされているにもかかわらずサーミスタ３４による検出温度が一定期間（１５秒間）上昇しない場合に、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定するようにしている（Ｓ３４０，Ｓ４３０）。このため、本レーザプリンタ１によれば、ノイズ等の影響により加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと誤判定してしまうことを防ぐことができる。

さらに、本レーザプリンタ１では、印刷動作中に加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定した場合には、新規用紙３のピックアップを禁止して印刷動作を５秒間継続することにより、既に印刷動作を開始した用紙３についての印刷動作を完了させるようにしている。このため、本レーザプリンタ１によれば、用紙３が加熱ローラ３１に接触している状態で放置されてしまうことを防ぐことができる。また、印刷動作の中止により用紙３を無駄にしてしまうことを防ぐことができる。

加えて、本レーザプリンタ１では、印刷動作を行っていない状態で加熱ローラ３１の温度が正常に上昇するか否かを判定する場合にも（Ｓ４３０）、加熱ローラ３１と加圧ローラ３２とを共に回転させるようにしている。このため、本レーザプリンタ１によれば、加圧ローラ３２が加熱ローラ３１によって局部的に加熱されてしまうことを防ぐことができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態のレーザプリンタ１では、印刷動作中に加熱ローラ３１の温度が正常に上昇するか否かの判定（第１の判定）を行い、正常に上昇しないと判定した場合には（Ｓ３４０：ＹＥＳ）、印刷動作中の用紙３に対する印刷動作が完了した後で、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇するか否かの判定（第２の判定）を行うようにしているが（Ｓ４３０）、これに限ったものではなく、第２の判定を、印刷動作中の用紙に対する印刷動作が完了する前に開始してもよい。このようにしても、第２の判定を行う判定期間の一部に、用紙３が加熱ローラ３１に接触していない期間が存在すれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。具体的には、例えば上記実施形態の印刷制御処理（図６）において、Ｓ４１０及びＳ４２０の処理を、Ｓ４００の処理よりも前に行ったとしても、第２の判定において加熱ローラ３１の検出温度が正常に上昇しないと判定するための判定期間（１５秒間）よりも印刷動作を完了するまでの時間（５秒間）の方が短いため、用紙３が加熱ローラ３１に接触していない状態を加味した判定を行うことができる。

さらに、上記実施形態のレーザプリンタ１では、加熱ローラ３１がヒータ４０により加熱されるように構成されているが、これに限ったものではなく、例えばＩＨ（誘導加熱）等により、加熱ローラ３１自体が通電により発熱する構成であってもよい。

一方、上記実施形態のレーザプリンタ１では、ヒータ４０への通電がされているにもかかわらず、サーミスタ３４による検出温度が一定期間上昇しない場合に、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定しているが（Ｓ３４０，Ｓ４３０）、これ以外の判定を行うようにしてもよい。例えば、ヒータ４０への通電がされているにもかかわらず、温度上昇の傾きが所定値以下の場合に、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇しないと判定してもよい。また、所定時間に占めるヒータ４０への通電時間の割合が所定値以上の場合に、加熱ローラ３１の温度が正常に上昇していないと判定してもよい。また、所定温度までに到達する時間が所定値を超えた場合に、加熱ローラ３１の温度の温度が正常に上昇していないと判定してもよい。

実施形態のレーザプリンタの要部側断面図である。 熱定着部の説明図である。 実施形態のレーザプリンタの電気的構成を表すブロック図である。 ヒータ制御処理のフローチャートである。 エラー検出処理のフローチャートである。 印刷制御処理のフローチャートである。 実施形態のレーザプリンタの動作を説明する説明図である。

符号の説明

１…レーザプリンタ、３…用紙、１２…給紙ローラ、１３…分離ローラ、１９…熱定着部、２３…感光ドラム、２５…転写ローラ、３１…加熱ローラ、３２…加圧ローラ、３３…搬送ローラ、３４…サーミスタ、３８…平板、４０…ヒータ、５１…モータ駆動回路、５２…モータ、６０…制御部

Claims (7)

1. 記録媒体を搬送しつつ、該記録媒体上に現像剤像を転写し、その現像剤像が転写された記録媒体を加熱された状態の加熱体に接触させて現像剤像を熱定着させることにより、記録媒体上に画像を形成する画像形成動作を行う画像形成装置であって、
   前記加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
   前記画像形成動作が行われている状態で、前記温度検出手段により検出される温度に基づき、前記加熱体の温度が正常に上昇するか否かを判定する第１判定手段と、
   該第１判定手段により前記加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、新たな記録媒体についての前記画像形成動作の開始を禁止した状態で、前記温度検出手段により検出される温度に基づき、前記加熱体の温度が正常に上昇するか否かを判定する第２判定手段と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記加熱体は、熱源への通電により加熱されるように構成されており、
   前記第１判定手段及び前記第２判定手段は、前記熱源への通電がされているにもかかわらず前記温度検出手段により検出される温度が一定期間上昇しない場合に、前記加熱体の温度が正常に上昇しないと判定すること、
   を特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記第１判定手段により前記加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、前記加熱体に接触している記録媒体が該加熱体に接触しない状態となるまでその記録媒体を搬送すること、
   を特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記第１判定手段により前記加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、前記画像形成動作中の記録媒体に対する画像形成動作が完了するまでの間、その画像形成動作を継続すること、
   を特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記加熱体に記録媒体を接触させるための加圧体を備え、前記加熱体及び前記加圧体は、互いに接触した状態で共に回転することにより、その接触部分を通過する記録媒体を前記加熱体に接触させるように構成されており、
   前記第２判定手段は、前記加熱体及び前記加圧体を共に回転させた状態で判定を行うこと、
   を特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記第２判定手段により前記加熱体の温度が正常に上昇しないと判定された場合には、前記画像形成動作を禁止すること、
   を特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記第２判定手段により前記加熱体の温度が正常に上昇すると判定された場合には、前記画像形成動作を再開すること、
   を特徴とする画像形成装置。

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