JP2005172911A - Fixing apparatus - Google Patents

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JP2005172911A JP2003408828A JP2003408828A JP2005172911A JP 2005172911 A JP2005172911 A JP 2005172911A JP 2003408828 A JP2003408828 A JP 2003408828A JP 2003408828 A JP2003408828 A JP 2003408828A JP 2005172911 A JP2005172911 A JP 2005172911A
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Yuuho Ho
有宝 彭
Tokuo Shiroichi
徳男 城市
Yoshiteru Katayama
善輝 片山
Takashi Nara
隆志 奈良
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing apparatus wherein a temperature control is performed so that a temperature difference between a plurality of heating means for a fixing roller may be always controlled within an allowable extent. <P>SOLUTION: An abnormality in temperature of the fixing apparatus 16H is detected based on the temperature detected by two non-contact type temperature sensors having the same responsiveness, that is, a 1st temperature sensor 19H for detecting the temperature of radiant heat from the center part of the fixing roller 31 and a 2nd temperature sensor 20H for detecting the temperature of radiant heat from the end part of the fixing roller 31. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタあるいはそれらの複合機等の画像形成装置に係り、特に、定着装置の温度制御及び異常温度検知に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, or a complex machine thereof, and more particularly to temperature control and abnormal temperature detection of a fixing device.

一般に、電子写真方式の画像形成装置は、スキャナで読込んだ像を読込み、作像装置において記録材上に読込んだ像のトナー像を作像し、作像した記録材を定着装置に送り、そこで記録材上の未定着トナー像を加熱定着させて、プリント画像を得ている。   In general, an electrophotographic image forming apparatus reads an image read by a scanner, forms a toner image of the image read on a recording material in the image forming apparatus, and sends the formed recording material to a fixing device. Therefore, the unfixed toner image on the recording material is heated and fixed to obtain a print image.

定着装置は、内側に加熱源を備える加熱部材としての定着ローラと、当該定着ローラに圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラとを備える。定着ローラは駆動源により回転駆動され、加圧ローラは定着ローラに従動して回転される。定着ローラと加圧ローラとは、記録材を定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、記録材上のトナー像を溶融定着する。定着ローラは、その表面温度が温度センサにより検知され、常に適正温度となるように温度制御されている。   The fixing device includes a fixing roller as a heating member having a heating source inside, and a pressure roller as a pressure member that forms a fixing nip in pressure contact with the fixing roller. The fixing roller is rotationally driven by a driving source, and the pressure roller is rotated following the fixing roller. The fixing roller and the pressure roller heat and press the recording material while nipping and conveying the recording material at the fixing nip to melt and fix the toner image on the recording material. The surface temperature of the fixing roller is detected by a temperature sensor, and the temperature of the fixing roller is controlled so as to always be an appropriate temperature.

従来のこの種の温度制御装置に関し、温度異常を非接触温度センサと接触温度センサとの温度差が所定の温度差を越える場合に異常とする温度異常検知装置が開示されている。(例えば、特許文献1参照)
また、複数の加熱手段の内、W.UP(Warm-Up)中において、後から加熱したヒータの温度が目標温度に達しているのに拘らず、先に加熱したヒータの温度が目標温度まで達していない場合は異常と検知される温度異常検知装置が開示されている。(例えば、特許文献2参照)
特開2002−372893 特開平9−106212
With regard to this type of conventional temperature control device, there has been disclosed a temperature abnormality detection device that makes an abnormality when the temperature difference between the non-contact temperature sensor and the contact temperature sensor exceeds a predetermined temperature difference. (For example, see Patent Document 1)
Among the plurality of heating means, W.W. During UP (Warm-Up), even if the temperature of the heater heated later reaches the target temperature, the temperature that is detected as abnormal when the temperature of the previously heated heater does not reach the target temperature An anomaly detection device is disclosed. (For example, see Patent Document 2)
JP2002-372893 JP-A-9-106212

特許文献1に示すように、接触型温度検知センサと非接触型温度検知センサとを備えた定着装置では、定着ローラの通紙領域に接触型温度センサを取り付けると、定着ローラが傷付けられる場合があり、画像形成に支障をきたす。また、温度の検知応答性の異なる複数の温度センサの検出温度を用いて温度差を算出し、定着装置の異常を検知させる場合、実際の定着ローラ表面の温度差と差異が生じてしまい、正確な温度制御ができない場合がある。   As shown in Patent Document 1, in a fixing device including a contact-type temperature detection sensor and a non-contact-type temperature detection sensor, if the contact-type temperature sensor is attached to the sheet passing area of the fixing roller, the fixing roller may be damaged. Yes, this hinders image formation. Also, if the temperature difference is calculated using the detection temperatures of multiple temperature sensors with different temperature detection responsiveness to detect an abnormality in the fixing device, there will be a difference from the actual temperature difference on the fixing roller surface. Temperature control may not be possible.

特許文献2に示すように、複数の加熱手段を時間差をもって加熱する定着装置では、ウォームアップ時、複数加熱手段うち、一方の加熱手段を他の加熱手段と比べて早く目標温度へ達させる加熱手段と選定し、他の一方の加熱手段を遅く目標温度へ達させる加熱手段と選定する。両加熱手段の検知温度の温度差を用いて定着装置の異常検知させる定着装置において、両加熱手段の温度上昇速度が同等となる場合、異常検知が不可能となる場合がある。また、W.UP中の異常検知は可能であるが、W.UP完了後の異常検知を行えない。   As shown in Patent Document 2, in a fixing device that heats a plurality of heating means with a time difference, at the time of warm-up, a heating means that allows one of the plurality of heating means to reach a target temperature earlier than the other heating means. And the other heating means is selected as a heating means that reaches the target temperature later. In a fixing device that detects an abnormality of the fixing device by using a temperature difference between detection temperatures of both heating units, if the temperature increase rate of both heating units is equal, the abnormality detection may not be possible. In addition, W.W. Anomaly detection during UP is possible. Unable to detect abnormality after UP completion.

本発明の課題は、定着ローラにおける複数の加熱手段の温度差が常に許容範囲以内に収められるように温度制御を行うことが可能となる定着装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a fixing device capable of performing temperature control so that a temperature difference between a plurality of heating units in a fixing roller is always within an allowable range.

請求項1記載の発明は、
駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第1加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第2加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第1温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第2温度検知手段と、前記第1及び第2温度検知手段より検知される第1及び第2検知温度に応じて前記1及び第2加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第1及び第2温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第1温度検知手段によって検知された第1検知温度と、前記第2温度検知手段によって検知された第2温度検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第1判断手段と、
前記第1判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置である。
The invention described in claim 1
A first heating unit that heats the central portion of the fixing roller in response to power supply from the driving power source, a second heating unit that heats both ends of the fixing roller, and a first temperature that detects the temperature of the central portion of the fixing roller. Temperature detection means, second temperature detection means for detecting the temperature of the end of the fixing roller, and the first and second detection temperatures according to the first and second detection temperatures detected by the first and second temperature detection means. A temperature control unit that controls the temperature of the fixing roller to a predetermined target value by independently controlling the two heating units;
The first and second temperature detecting means are arranged in different areas of the sheet passing area on the fixing roller that have equivalent responsiveness and are non-contact.
It is determined whether the difference between the first detected temperature detected by the first temperature detecting means and the second temperature detected temperature detected by the second temperature detecting means is greater than or equal to a predetermined temperature difference, and the predetermined temperature A first determination means for determining an abnormality when the difference is greater than or equal to,
Energization control means for stopping energization from the drive power source to the first and second heating means when it is determined that the first determination means is abnormal;
A fixing device.

請求項2記載の発明は、
駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第1加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第2加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第1温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第2温度検知手段と、前記第1及び第2温度検知手段より検知される第1及び第2検知温度に応じて前記1及び第2加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第1及び第2温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第1温度検知手段は、前記定着ローラの中央部から放射される熱を感知する第1検知温度センサと、前記定着ローラの中央部の周囲温度を検出する第1補償温度センサとにより構成され、
前記第2温度検知手段は、前記定着ローラの端部から放射される熱を感知する第2検知温度センサと、前記定着ローラの端部の周囲温度を検出する第2補償温度センサとにより構成され、
前記第1検知温度センサにより検知される第1検知温度と、前記第1補償温度センサにより検知される第1補償温度とにより前記定着ローラの中央部表面温度を算出する第1算出手段と、
前記第2検知温度センサにより検知される第2検知温度と、前記第2補償温度センサにより検知される第1補償温度とにより前記定着ローラの端部表面温度を算出する第2算出手段と、
前記第1及び第2補償温度センサにより検知される第1及び第2補償温度が、所定の設定温度以上であるか否かを判断する第1判断手段と、
第1判断手段により、所定の設定温度以上と判断された場合、前記中央部表面温度と前記端部表面温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第2判断手段と、
前記第2判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置である。
The invention according to claim 2
A first heating unit that heats the central portion of the fixing roller in response to power supply from the driving power source, a second heating unit that heats both ends of the fixing roller, and a first temperature that detects the temperature of the central portion of the fixing roller. Temperature detection means, second temperature detection means for detecting the temperature of the end of the fixing roller, and the first and second detection temperatures according to the first and second detection temperatures detected by the first and second temperature detection means. A temperature control unit that controls the temperature of the fixing roller to a predetermined target value by independently controlling the two heating units;
The first and second temperature detecting means are arranged in different areas of the sheet passing area on the fixing roller that have equivalent responsiveness and are non-contact.
The first temperature detection means includes a first detection temperature sensor that detects heat radiated from a central portion of the fixing roller, and a first compensation temperature sensor that detects an ambient temperature of the central portion of the fixing roller. ,
The second temperature detection means includes a second detection temperature sensor that detects heat radiated from an end portion of the fixing roller, and a second compensation temperature sensor that detects an ambient temperature of the end portion of the fixing roller. ,
First calculating means for calculating a surface temperature of the center portion of the fixing roller based on a first detected temperature detected by the first detected temperature sensor and a first compensated temperature detected by the first compensated temperature sensor;
Second calculating means for calculating an end surface temperature of the fixing roller based on a second detected temperature detected by the second detected temperature sensor and a first compensated temperature detected by the second compensated temperature sensor;
First determination means for determining whether the first and second compensation temperatures detected by the first and second compensation temperature sensors are equal to or higher than a predetermined set temperature;
When it is determined by the first determination means that the temperature is equal to or higher than a predetermined set temperature, it is determined whether or not a difference between the center surface temperature and the end surface temperature is equal to or greater than a predetermined temperature difference. A second determination means for determining an abnormality,
Energization control means for stopping energization from the drive power source to the first and second heating means when it is determined as abnormal by the second determination means;
A fixing device.

請求項3に記載の発明は、
前記第1及び第2補償温度が所定の設定温度以下であるか否かを判断する第3判断手段と、前記第1及び第2補償温度が前記設定温度以下と判断された場合、前記第1検知温度と前記第2検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第4判断手段とをさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第4判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項2記載の定着装置である。
The invention according to claim 3
Third determination means for determining whether the first and second compensation temperatures are equal to or lower than a predetermined set temperature, and when the first and second compensation temperatures are determined to be equal to or lower than the set temperature, the first A fourth determination means for determining whether or not a difference between the detected temperature and the second detected temperature is equal to or greater than a predetermined temperature difference;
3. The fixing device according to claim 2, wherein the energization control unit stops energization from the drive power source to the first and second heating units when the fourth determination unit determines that the abnormality is present. 4. is there.

請求項4に記載の発明は、
前記第1補償温度と前記第2補償温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第5判断手段をさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第5判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項2記載の定着装置である。
The invention according to claim 4
It is further determined whether or not a difference between the first compensation temperature and the second compensation temperature is equal to or greater than a predetermined temperature difference.
3. The fixing device according to claim 2, wherein the energization control unit stops energization from the driving power source to the first and second heating units when the fifth determination unit determines that the abnormality is present. 4. is there.

請求項5に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記第1及び第2検知温度、又は、前記中央部表面温度及び前記端部表面温度が予め設定された目標温度に対して所定の温度幅以内となるようヒステリシス温度制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置である。
The invention described in claim 5
The temperature control means controls the hysteresis temperature so that the first and second detection temperatures, or the center surface temperature and the end surface temperature are within a predetermined temperature range with respect to a preset target temperature. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is a fixing device.

請求項6に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記ヒステリシス温度制御の温度幅が、1℃以上5℃以下の温度幅にて前記第1及び第2加熱手段を制御することを特徴とする請求項5に記載の定着装置である。
The invention described in claim 6
The fixing device according to claim 5, wherein the temperature control unit controls the first and second heating units within a temperature range of 1 ° C. to 5 ° C. in a temperature range of the hysteresis temperature control. It is.

請求項7に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記定着ローラが動作しているか否かにより、前記ヒステリシス温度制御の温度幅を可変可能とすることを特徴とする請求項5に記載の定着装置である。
The invention described in claim 7
The fixing device according to claim 5, wherein the temperature control unit can change a temperature range of the hysteresis temperature control depending on whether or not the fixing roller is operating.

請求項8に記載の発明は、
前記温度制御手段は、前記第1及び第2加熱手段を交互にON/OFF制御することを特徴とする請求項5に記載の定着装置である。
The invention according to claim 8 provides:
The fixing device according to claim 5, wherein the temperature control unit alternately controls ON / OFF of the first and second heating units.

請求項9に記載の発明は、
前記第1及び第2加熱手段は、電磁誘導加熱ヒータであることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の定着装置。
The invention according to claim 9 is:
The fixing device according to claim 1, wherein the first and second heating units are electromagnetic induction heaters.

請求項1に記載の発明によれば、複数の各加熱手段の温度が検知されることにより、複数の各加熱手段の温度差が所定の範囲以内となるよう定着装置の通電制御することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, it is possible to control energization of the fixing device so that the temperature difference between the plurality of heating units is within a predetermined range by detecting the temperatures of the plurality of heating units. It becomes.

請求項2に記載の発明によれば、2つの異なる温度検知センサから検知された温度に基づいて、複数の各加熱手段の表面温度を算出することにより、さらに正確に温度が検知され、複数の各加熱手段を適切に通電制御することが可能となる。   According to the invention described in claim 2, by calculating the surface temperature of each of the plurality of heating means based on the temperatures detected from two different temperature detection sensors, the temperature is detected more accurately, Each heating means can be appropriately energized.

請求項3、又は、4に記載の発明によれば、請求項2と同様の効果を得られるのは勿論のこと、2つのことなる温度検知センサから複数の異なる温度を検知することにより、多様な温度異常情報に基づいて複数の各加熱手段を通電制御することが可能となる。   According to the third or fourth aspect of the invention, the same effect as that of the second aspect can be obtained, and various types of temperatures can be detected by detecting a plurality of different temperatures from two different temperature detection sensors. It becomes possible to control the energization of each of the plurality of heating means based on the abnormal temperature information.

請求項5、又は、6に記載の発明によれば、目標温度に対して所定の温度幅以内となるよう正確に複数の各加熱手段を温度制御することが可能となる。   According to the invention described in claim 5 or 6, it is possible to accurately control the temperature of each of the plurality of heating means so that the temperature is within a predetermined temperature range with respect to the target temperature.

請求項7に記載の発明によれば、請求項5と同様の効果を得られるのは勿論のこと、定着ローラの動作状態により、複数の各加熱手段を好適に温度制御することが可能となる。   According to the seventh aspect of the invention, the same effects as in the fifth aspect can be obtained, and the temperature of each of the plurality of heating means can be suitably controlled according to the operation state of the fixing roller. .

請求項8に記載の発明によれば、請求項5と同様の効果を得られるのは勿論のこと、複数加熱手段を交互にON/OFF制御することにより、複数の各加熱手段への電力配分が不要となる。   According to the eighth aspect of the invention, the same effect as that of the fifth aspect can be obtained, and the power distribution to each of the plurality of heating means can be achieved by alternately turning on / off the plurality of heating means. Is no longer necessary.

請求項9に記載の発明によれば、請求項1から7のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、複数の各加熱手段として電磁誘導加熱ヒータを用いることにより、定着ローラの加熱領域を俊敏かつ均等に加熱することが可能となる。   According to the ninth aspect of the present invention, the effect similar to that of any one of the first to seventh aspects can be obtained, and by using an electromagnetic induction heater as each of the plurality of heating means, fixing can be achieved. It becomes possible to heat the heating area of the roller quickly and evenly.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。ただし、発明の範囲は図示例に限定されない。以下の説明には、用語などに対して断定的な表現が含まれている場合があるが、本発明の好ましい例を示すものであって、本発明の用語の意義や技術的な範囲を限定するものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. However, the scope of the invention is not limited to the illustrated examples. The following description may include assertive expressions for terms and the like, but it shows preferred examples of the present invention and limits the meaning and technical scope of the terms of the present invention. Not what you want.

[第1の実施の形態]
まず、画像形成装置の構成を説明する。
[First embodiment]
First, the configuration of the image forming apparatus will be described.

図1に加熱手段としてハロゲンヒータを使用した定着装置を含む画像形成装置の温度制御回路の例を示す。
図1において、画像形成装置は、操作部11と、原稿読取装置12と、モータ駆動用高圧回路13と、給紙部14と、システム制御部15Hと、定着装置16Hと、後処理部17とにより構成される。
FIG. 1 shows an example of a temperature control circuit of an image forming apparatus including a fixing device using a halogen heater as a heating unit.
In FIG. 1, the image forming apparatus includes an operation unit 11, a document reading device 12, a motor driving high voltage circuit 13, a paper feeding unit 14, a system control unit 15H, a fixing device 16H, and a post-processing unit 17. Consists of.

操作部11は、画像形成装置の各種動作を指示するためのものであり、例えば、操作入力キー、表示画面等を備えている。操作入力キーは、画像形成装置の設定や運転動作指示を入力するように構成されたものであり、例えば、操作ボタン、リモコン等である。表示画面は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)などにより構成され、画像形成装置の設定、運転状態等を表示する。なお、操作部11がタッチパネルである場合、表示画面は、操作入力キーを兼ね備える構成となる。   The operation unit 11 is for instructing various operations of the image forming apparatus, and includes, for example, operation input keys, a display screen, and the like. The operation input keys are configured to input settings of the image forming apparatus and driving operation instructions, and are, for example, operation buttons, a remote controller, and the like. The display screen is composed of, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays settings of the image forming apparatus, operating states, and the like. When the operation unit 11 is a touch panel, the display screen is configured to have operation input keys.

原稿読取装置12は、原稿台に載置された原稿の二次元情報を読取、デジタルデータに変換する機能部である。即ち、原稿台に載置された原稿に光を投射し、その反射光をCCDにより読取、線形デジタルデータに変換し、システム制御部15Hに出力する。   The document reading device 12 is a functional unit that reads two-dimensional information of a document placed on a document table and converts it into digital data. That is, light is projected onto the document placed on the document table, the reflected light is read by the CCD, converted into linear digital data, and output to the system control unit 15H.

モータ駆動用高圧回路13は、定着装置16Hの定着ローラ31と図示しない加圧ローラとを回転制御させる。モータの異常が発生した場合など、運転条件が成立しない場合、インターロックSW(SWitch)18がOFFすることにより、モータ駆動用高圧回路13の運転が停止される。   The motor driving high voltage circuit 13 controls the rotation of the fixing roller 31 of the fixing device 16H and a pressure roller (not shown). When the operating condition is not satisfied, such as when a motor abnormality occurs, the interlock SW (SWitch) 18 is turned OFF, and the operation of the motor driving high voltage circuit 13 is stopped.

給紙部14は、給紙台に載置された紙を転写紙トレイから搬送機構に送り出すものである。   The paper feed unit 14 feeds the paper placed on the paper feed table from the transfer paper tray to the transport mechanism.

システム制御部15Hは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等により構成され、記憶部に格納されているシステムプログラムを実行することにより、バスBを介して画像形成装置を統括的に制御する。   The system control unit 15H is configured by a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and via the bus B by executing a system program stored in the storage unit. And overall control of the image forming apparatus.

システム制御部15Hは、第1温度センサ21H及び第2温度センサ22Hより入力される中央部検知温度センサ温度T1及び端部検知温度T2と、温度異常検知処理プログラム及び温度制御プログラムとの協働により、第1判断手段、温度制御手段、通電制御手段を実現することが可能となる。   The system control unit 15H cooperates with the center detection temperature sensor temperature T1 and the end detection temperature T2 input from the first temperature sensor 21H and the second temperature sensor 22H, the temperature abnormality detection processing program, and the temperature control program. The first determination means, the temperature control means, and the energization control means can be realized.

定着装置16Hには、定着ローラ31の表面温度を検出するため、定着ローラ31の中央部からの輻射熱の温度を検出する第1温度検知手段(以下、第1温度センサ21H)、定着ローラ31の端部からの輻射熱の温度を検出する第2温度検知手段(以下、第2温度センサ22H)の2つの非接触型のセンサが備えられている。   In the fixing device 16H, in order to detect the surface temperature of the fixing roller 31, first temperature detecting means (hereinafter referred to as a first temperature sensor 21H) for detecting the temperature of the radiant heat from the central portion of the fixing roller 31, Two non-contact sensors of second temperature detection means (hereinafter referred to as second temperature sensor 22H) for detecting the temperature of radiant heat from the end are provided.

定着装置16Hは、内側にハロゲンランプヒータ等の第1ヒータ19、第2ヒータ20を備える加熱部材としての定着ローラ31と、定着ローラ31に圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラとを備え、定着ローラ31は図示しない駆動源により回転駆動され、加圧ローラは定着ローラ31に従動して回転される。定着ローラ31と加圧ローラとは、紙Aを定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、紙A上のトナー像を溶融定着する。   The fixing device 16H includes a fixing roller 31 as a heating member having a first heater 19 and a second heater 20 such as a halogen lamp heater inside, and a pressure member as a pressure member that presses against the fixing roller 31 to form a fixing nip. The fixing roller 31 is rotationally driven by a driving source (not shown), and the pressure roller is driven by the fixing roller 31 and rotated. The fixing roller 31 and the pressure roller heat and press the paper A while nipping and transporting the paper A at the fixing nip to melt and fix the toner image on the paper A.

後処理装置17は、システム制御部15Hにより制御され、排出トレイと、画像形成部に供給される複写物を後処理要求に応じてパンチ処理、ステイプル処理および折り畳み処理等所定の処理を行い、排出トレイに排出させる。   The post-processing device 17 is controlled by the system control unit 15H, and performs predetermined processing such as punching, stapling, and folding on the discharge tray and the copy supplied to the image forming unit in response to a post-processing request, and discharges it. Eject it into the tray.

インターロックSW18は、モータの異常が発生した場合にモータへの通電を遮断するSWである。   The interlock SW 18 is a switch that cuts off power to the motor when a motor abnormality occurs.

第1ヒータ19Hは、定着ローラ31の中央部を加熱する第1加熱手段である。
第2ヒータ20Hは、定着ローラ31の端部を加熱する第2加熱手段である。
第1及び第2ヒータ18H、19Hは、第1温度センサ21Hにより検知される中央部検知温度T1と第2温度センサにより検知される端部検知温度T2に基づいて、システム制御部15Hにより温度制御される。
本第1の実施の形態において、第1及び第2ヒータ19H、20Hは、ハロゲンヒータを使用する。
The first heater 19 </ b> H is a first heating unit that heats the central portion of the fixing roller 31.
The second heater 20 </ b> H is a second heating unit that heats the end portion of the fixing roller 31.
The first and second heaters 18H and 19H are controlled by the system control unit 15H based on the center detection temperature T1 detected by the first temperature sensor 21H and the end detection temperature T2 detected by the second temperature sensor. Is done.
In the first embodiment, the first and second heaters 19H and 20H use halogen heaters.

第1温度センサ21Hは、定着ローラ31の上部に配置され、定着ローラ31の中央部の温度を検知する第1温度検知手段である。
第2温度センサ22Hは、定着ローラ31の上部に配置され、定着ローラ31の端部の温度を検知する第2温度検知手段である。
第1及び第2温度センサ21H、22Hとしては、測温抵抗体(例えばサーミスタ等)が用いられる。
The first temperature sensor 21 </ b> H is a first temperature detection unit that is disposed above the fixing roller 31 and detects the temperature at the center of the fixing roller 31.
The second temperature sensor 22 </ b> H is a second temperature detection unit that is disposed above the fixing roller 31 and detects the temperature of the end of the fixing roller 31.
As the first and second temperature sensors 21H and 22H, resistance temperature detectors (eg, thermistors) are used.

DC電源23は、AC商用電源24より商用交流電源を受電し、システム制御部15Hの制御信号に基づいて、原稿読取装置12、モータ駆動用高圧回路13、給紙部14、システム制御部15H、定着装置16H、後処理部17へ直流電力を供給する。DC電源23のON、OFFは、操作者が電源SW25をON、OFFすることにより行われる。   The DC power source 23 receives commercial AC power from the AC commercial power source 24, and based on the control signal of the system control unit 15H, the document reading device 12, the motor driving high voltage circuit 13, the paper feeding unit 14, the system control unit 15H, DC power is supplied to the fixing device 16H and the post-processing unit 17. The DC power supply 23 is turned on and off by the operator turning on and off the power supply SW25.

ヒータ電源ユニット26は、AC商用電源24から交流電力を受電し、システム制御部15Hの制御信号に基づいて第1ヒータ19H、第2ヒータ20Hへ直流電力を供給する。   The heater power supply unit 26 receives AC power from the AC commercial power supply 24 and supplies DC power to the first heater 19H and the second heater 20H based on a control signal from the system control unit 15H.

メインリレー27は、AC商用電源24からの交流電力をヒータ電源ユニット26に供給する。定着装置16Hの温度異常時、システム制御部15HからのメインリレーOFF信号により、ヒータ電源ユニット26への通電を遮断する。   The main relay 27 supplies AC power from the AC commercial power supply 24 to the heater power supply unit 26. When the temperature of the fixing device 16H is abnormal, the power supply to the heater power supply unit 26 is cut off by the main relay OFF signal from the system control unit 15H.

上記構成において、定着装置の温度制御装置の動作を説明する。   In the above configuration, the operation of the temperature control device of the fixing device will be described.

ウォームアップ時の動作について、図2、3を用いて説明する。
図3に、正常時の定着装置16Hの温度特性を示す。
ウォームアップ時、すなわち中央部検知温度T1、端部検知温度T2の双方が目標制御温度T0(例えば、T0=200℃)に達するまでは、中央部検知温度T1と端部検知温度T2の温度差ΔTが所定の範囲以内(例えばΔT≦40℃)であれば正常と判断され、第1ヒータ19H及び第2ヒータ20Hの通電が維持される加熱が継続して行われる。
The operation during warm-up will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 shows the temperature characteristics of the fixing device 16H during normal operation.
During the warm-up, that is, until both the center detection temperature T1 and the end detection temperature T2 reach the target control temperature T0 (for example, T0 = 200 ° C.), the temperature difference between the center detection temperature T1 and the end detection temperature T2 If ΔT is within a predetermined range (for example, ΔT ≦ 40 ° C.), it is determined to be normal, and heating for maintaining energization of the first heater 19H and the second heater 20H is continuously performed.

温度差ΔTが所定の範囲以外(例えばΔT=60℃)の場合、図3に示すように、検知温度異常と判断され、システム制御部15Hはヒータ電源ユニット26に対し停止の制御信号を送信する共に、定着装置16Hのメインリレー27へOFF制御信号を送信し、定着装置16Hへの通電を停止させる。   When the temperature difference ΔT is outside a predetermined range (for example, ΔT = 60 ° C.), as shown in FIG. 3, it is determined that the detected temperature is abnormal, and the system control unit 15H transmits a stop control signal to the heater power supply unit 26. In both cases, an OFF control signal is transmitted to the main relay 27 of the fixing device 16H to stop energization of the fixing device 16H.

[第2の実施の形態]
まず第2の実施の形態における定着装置の構成を説明するが、本第2の実施の形態における定着装置の構成において、第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付し、詳細な説明は省略し、異なる機能部分のみ説明する。
[Second Embodiment]
First, the configuration of the fixing device according to the second embodiment will be described. In the configuration of the fixing device according to the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be made. Description is omitted and only different functional parts are described.

図4に加熱手段として誘導加熱ヒータを使用した定着装置16Iを含む画像形成装置の温度制御回路の例を示す。
定着装置16Iは、システム制御部15Iと、定着ローラ31と、第1ヒータ19Iと、第2ヒータ20Iと、第1温度センサ21Iと、第2温度センサ22Iと、ヒータ電源ユニット26と、AC商用電源24と、メインリレー27とにより構成される。
FIG. 4 shows an example of a temperature control circuit of an image forming apparatus including a fixing device 16I using an induction heater as a heating unit.
The fixing device 16I includes a system control unit 15I, a fixing roller 31, a first heater 19I, a second heater 20I, a first temperature sensor 21I, a second temperature sensor 22I, a heater power supply unit 26, and an AC commercial unit. A power supply 24 and a main relay 27 are included.

システム制御部15Iは、バッファ・アンプ回路151と、CPU152とにより構成される。   The system control unit 15I includes a buffer / amplifier circuit 151 and a CPU 152.

バッファ・アンプ回路151には、第1温度センサ21Iから第1検知温度TD1と第1補償温度TC1が入力電圧信号として入力され、第2温度センサ22Iから第2検知温度TD2と第2補償温度TC2が入力電圧信号として入力される。
定着ローラ31中央部の第1温度センサ21Iの出力信号である第1検知温度TD1は、バッファ回路A1へ入力され、第1補償温度TC1はバッファ回路A2へ入力される。バッファ回路A1、バッファ回路A2の出力信号がアンプ回路A3へ入力されることにより中央部表面温度TF1が算出される。
定着ローラ31端部の第2温度センサ22Iの出力信号も同様に、第2検知温度TD2はバッファ回路A4へ入力され、第2補償温度TC2はバッファ回路A5へ入力される。バッファ回路A4、バッファ回路A5の出力信号がアンプ回路A6へ入力され端部表面温度TF2が算出される。第1検知温度TD1、第1補償温度TC1、中央部表面温度TF1、第2検知温度TD2、第2補償温度TC2、端部表面温度TF2は、それぞれバッファ・アンプ回路151からの出力電圧信号としてCPU152へ入力される。
The buffer amplifier circuit 151 receives the first detection temperature TD1 and the first compensation temperature TC1 from the first temperature sensor 21I as input voltage signals, and receives the second detection temperature TD2 and the second compensation temperature TC2 from the second temperature sensor 22I. Is input as an input voltage signal.
The first detection temperature TD1, which is an output signal of the first temperature sensor 21I at the center of the fixing roller 31, is input to the buffer circuit A1, and the first compensation temperature TC1 is input to the buffer circuit A2. When the output signals of the buffer circuit A1 and the buffer circuit A2 are input to the amplifier circuit A3, the center surface temperature TF1 is calculated.
Similarly, for the output signal of the second temperature sensor 22I at the end of the fixing roller 31, the second detected temperature TD2 is input to the buffer circuit A4, and the second compensation temperature TC2 is input to the buffer circuit A5. Output signals of the buffer circuit A4 and the buffer circuit A5 are input to the amplifier circuit A6, and the end surface temperature TF2 is calculated. The first detection temperature TD1, the first compensation temperature TC1, the center surface temperature TF1, the second detection temperature TD2, the second compensation temperature TC2, and the end surface temperature TF2 are respectively output voltage signals from the buffer amplifier circuit 151 as the CPU 152. Is input.

バッファ・アンプ回路151は、図示された回路に限定されない。   The buffer amplifier circuit 151 is not limited to the illustrated circuit.

CPU152は、記憶部に格納されるシステムプログラムと本発明に係る温度異常検知処理プログラム、温度制御プログラム等各種プログラムを実行することにより、定着装置16Iを統括的に制御する。   The CPU 152 performs overall control of the fixing device 16I by executing a system program stored in the storage unit and various programs such as a temperature abnormality detection processing program and a temperature control program according to the present invention.

CPU152は、バッファ・アンプ回路151から入力される第1検知温度TD1、第1補償温度TC1、中央部表面温度TF1、第2検知温度TD2、第2補償温度TC2、端部表面温度TF2と、温度異常検知処理プログラム及び温度制御プログラムとの協働により、第1及び第2算出手段、第1〜5判断手段、温度制御手段、通電制御手段を実現することが可能となる。   The CPU 152 receives the first detection temperature TD1, the first compensation temperature TC1, the center surface temperature TF1, the second detection temperature TD2, the second compensation temperature TC2, the end surface temperature TF2, and the temperature input from the buffer amplifier circuit 151. By cooperating with the abnormality detection processing program and the temperature control program, the first and second calculation means, the first to fifth determination means, the temperature control means, and the energization control means can be realized.

第1ヒータ19Iは、第1加熱手段として定着ローラ31の中央部を加熱し、第2ヒータ20Iは、第2加熱手段として、定着ローラ31の端部を加熱する誘導加熱ヒータである。誘導加熱ヒータは、定着ローラ31と接触することなく200度以上の温度にて均一加熱が可能なヒータである。ヒータ電源ユニット26から電源供給をうけて動作する。   The first heater 19I is an induction heater that heats the central portion of the fixing roller 31 as a first heating unit, and the second heater 20I is a second heating unit that heats an end portion of the fixing roller 31. The induction heater is a heater that can perform uniform heating at a temperature of 200 ° C. or higher without contacting the fixing roller 31. It operates by receiving power supply from the heater power supply unit 26.

第1温度センサ21Iは、第1温度検知手段として、定着ローラ31の中央部の温度を測定する非接触式の温度センサであり、定着ローラ31から放射される熱を感知する第1検知温度センサと、第1検知温度センサの周囲温度を検知する第1補償温度センサとの2つの温度センサにより構成される。
第1温度センサ301により検知された第1検知温度TD1、第1補償温度TC1は、電圧信号として、バッファ・アンプ回路151へ出力される。
The first temperature sensor 21 </ b> I is a non-contact type temperature sensor that measures the temperature of the center portion of the fixing roller 31 as a first temperature detecting unit, and detects the heat radiated from the fixing roller 31. And a first compensation temperature sensor that detects the ambient temperature of the first detection temperature sensor.
The first detection temperature TD1 and the first compensation temperature TC1 detected by the first temperature sensor 301 are output to the buffer / amplifier circuit 151 as voltage signals.

第2温度センサ22Iは、第2温度検知手段として、定着ローラ31の端部の温度を測定する非接触式の温度センサであり、定着ローラ31から放射される熱を感知する第2検知温度センサと、第2検知温度センサの周囲温度を検知する第2補償温度センサとの2つの温度センサにより構成される。第2温度センサ22Iにより検知された第2検知温度TD2、第2補償温度TC2は、電圧信号として、バッファ・アンプ回路151へ出力される。   The second temperature sensor 22I is a non-contact temperature sensor that measures the temperature of the end portion of the fixing roller 31 as a second temperature detection unit, and a second detection temperature sensor that detects heat radiated from the fixing roller 31. And a second compensation temperature sensor that detects the ambient temperature of the second detection temperature sensor. The second detection temperature TD2 and the second compensation temperature TC2 detected by the second temperature sensor 22I are output to the buffer / amplifier circuit 151 as voltage signals.

ヒータ電源ユニット26は、AC商用電源24よりAC100V又は200Vの交流電源の供給を受け、CPU152からの第1及び第2制御信号に基づいて、独立して第1ヒータ19Iと、第2ヒータ20Iとへ電源を供給する。   The heater power supply unit 26 is supplied with AC 100V or 200V AC power from the AC commercial power supply 24, and based on the first and second control signals from the CPU 152, independently the first heater 19I and the second heater 20I. Supply power to

AC商用電源24は、ヒータ電源ユニット26へ交流電源を供給し、その動作は、CPU152から出力されるメインリレー27への制御信号により、ON/OFF制御される。   The AC commercial power supply 24 supplies AC power to the heater power supply unit 26, and its operation is ON / OFF controlled by a control signal output from the CPU 152 to the main relay 27.

上記構成において、図5を用いて定着装置16Iを含む画像形成装置の温度制御回路の動作を説明する。   In the above configuration, the operation of the temperature control circuit of the image forming apparatus including the fixing device 16I will be described with reference to FIG.

第1温度センサ21Iから出力された第1検知温度TD1、第1補償温度TC1、中央部表面温度TF1と、第2温度センサ22Iから出力された第2検知温度TD2、第2補償温度TC2、端部表面温度TF2とが、バッファ・アンプ回路151によりバッファ・アンプ処理がなされた電圧信号としてCPU152へ入力される。入力された第1検知温度TD1、第1補償温度TC1、第2検知温度TD2、第2補償温度TC2は、電圧信号から温度データとしてCPU152により換算される(ステップS101)。
また、中央部表面温度TF1、端部表面温度TF2は、第1及び第2算出手段としてのステップS101において、CPU152内で温度データとして算出される。
The first detection temperature TD1, the first compensation temperature TC1, the center surface temperature TF1 output from the first temperature sensor 21I, the second detection temperature TD2, the second compensation temperature TC2, output from the second temperature sensor 22I, and the end The part surface temperature TF2 is input to the CPU 152 as a voltage signal subjected to buffer amplifier processing by the buffer amplifier circuit 151. The input first detection temperature TD1, first compensation temperature TC1, second detection temperature TD2, and second compensation temperature TC2 are converted from the voltage signal by the CPU 152 as temperature data (step S101).
Further, the center surface temperature TF1 and the end surface temperature TF2 are calculated as temperature data in the CPU 152 in step S101 as the first and second calculation means.

第1判断手段としてのステップS102において、換算された第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が所定の設定温度TC0以上(例えば、TC1及びTC2≧TC0=60℃)であるか否かが判断される。   In step S102 as the first determining means, it is determined whether or not the converted first compensation temperature TC1 and second compensation temperature TC2 are equal to or higher than a predetermined set temperature TC0 (for example, TC1 and TC2 ≧ TC0 = 60 ° C.). Is done.

第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が、所定の設定温度TC0以上と判断された場合(ステップS102;YES)、定着ローラ31中央部の算出温度である中央部表面温度TF1及び定着ローラ31端部の算出温度である端部表面温度TF2を参照する(ステップS103)。   When it is determined that the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 are equal to or higher than a predetermined set temperature TC0 (step S102; YES), the center surface temperature TF1 and the fixing roller 31 that are calculated temperatures at the center of the fixing roller 31 are determined. Reference is made to the end surface temperature TF2, which is the calculated temperature of the end (step S103).

参照結果に基づいて、第2判断手段としてのステップS104において、定着ローラ31中央部の算出温度である中央部表面温度TF1と定着ローラ31端部の算出温度である端部表面温度TF2との算出温度差ΔTFが、所定の設定温度以上(例えば、ΔTF≧40℃)か、否かが判断される。   Based on the reference result, in step S104 as the second determination means, the center surface temperature TF1 that is the calculated temperature of the fixing roller 31 and the end surface temperature TF2 that is the calculated temperature of the end of the fixing roller 31 are calculated. It is determined whether or not the temperature difference ΔTF is equal to or higher than a predetermined set temperature (for example, ΔTF ≧ 40 ° C.).

算出温度差ΔTFが40℃以上と判断された場合(ステップS104;YES)、定着ローラ31の温度制御が異常であると判断され、操作部11へエラー信号を出力する(ステップS105)。   When it is determined that the calculated temperature difference ΔTF is 40 ° C. or more (step S104; YES), it is determined that the temperature control of the fixing roller 31 is abnormal, and an error signal is output to the operation unit 11 (step S105).

通電制御手段としてのステップS106において、ヒータ電源ユニット26内の第1及び第2ヒータ電源に対して、CPU152は、OFF制御信号を出力し、AC商用電源24からヒータ電源ユニット26への通電を遮断させると共に、メインリレー27へもOFF制御信号を出力し、メインリレー27をOFFさせることにより定着ローラ31への通電を遮断する。   In step S106 as the energization control means, the CPU 152 outputs an OFF control signal to the first and second heater power supplies in the heater power supply unit 26, and interrupts the energization from the AC commercial power supply 24 to the heater power supply unit 26. At the same time, an OFF control signal is also output to the main relay 27 and the main relay 27 is turned OFF to cut off the energization to the fixing roller 31.

そして、操作部11へ温度異常が発生したことを示すエラーコードを表示させる(ステップS107)。   Then, an error code indicating that a temperature abnormality has occurred is displayed on the operation unit 11 (step S107).

第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が所定の設定温度TC0以上でないと判断された場合(ステップS102;NO)、定着ローラ31中央部の第1補償温度TC1と定着ローラ31端部の第2補償温度TC2を参照する(ステップS108)。   When it is determined that the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 are not equal to or higher than the predetermined set temperature TC0 (step S102; NO), the first compensation temperature TC1 at the center of the fixing roller 31 and the first compensation temperature TC1 at the end of the fixing roller 31 are determined. 2 Refer to the compensation temperature TC2 (step S108).

参照結果に基づき第3判断手段としてのステップS109において、第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が所定の設定温度TC0より低いか否かを判断する。   Based on the reference result, in step S109 as the third determining means, it is determined whether or not the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 are lower than a predetermined set temperature TC0.

第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が所定の設定温度TC0より低いと判断された場合(ステップS109:YES)、第1検知温度TD1と第2検知温度TD2の温度を参照する(ステップS110)。
第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が所定の設定温度TC0より低くはないと判断された場合(ステップS109:NO)、再度第1補償温度TC1と第2補償温度TC2の値を参照する(ステップS108)。
When it is determined that the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 are lower than the predetermined set temperature TC0 (step S109: YES), the temperatures of the first detection temperature TD1 and the second detection temperature TD2 are referred to (step S110). ).
When it is determined that the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 are not lower than the predetermined set temperature TC0 (step S109: NO), the values of the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 are referred to again. (Step S108).

参照結果に基づき第4判断手段としてのステップS111において、第1検知温度T1と第2検知温度T2の検知温度差ΔTDが、所定の温度以上(例えばΔTD=40℃)であるか否かを判断する。   Based on the reference result, in step S111 as the fourth determination means, it is determined whether or not the detected temperature difference ΔTD between the first detected temperature T1 and the second detected temperature T2 is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, ΔTD = 40 ° C.). To do.

検知温度差ΔTDが、所定の温度以上と判断された場合(ステップS111;YES)、定着ローラ31の温度制御が異常であると判断され、操作部11へエラー信号を出力する(ステップS105)。
検知温度差ΔTDが、所定の温度以上と判断された場合(ステップS111;NO)、再度第1検知温度TD1、第2検知温度TD2を参照する(ステップS110)。
When it is determined that the detected temperature difference ΔTD is equal to or higher than the predetermined temperature (step S111; YES), it is determined that the temperature control of the fixing roller 31 is abnormal, and an error signal is output to the operation unit 11 (step S105).
When it is determined that the detected temperature difference ΔTD is equal to or higher than the predetermined temperature (step S111; NO), the first detected temperature TD1 and the second detected temperature TD2 are referred to again (step S110).

第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が所定の設定温度TC0より低いと判断された場合(ステップS109:YES)、第1検知温度TD1と第2検知温度TD2の温度を参照する(ステップS110)。   When it is determined that the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 are lower than the predetermined set temperature TC0 (step S109: YES), the temperatures of the first detection temperature TD1 and the second detection temperature TD2 are referred to (step S110). ).

また、定着ローラ31中央部の第1補償温度TC1と定着ローラ31端部の第2補償温度TC2を参照結果に基づき(ステップS108)、第5判断手段としてのステップS112において、第1補償温度TC1と第2補償温度TC2との補償温度差ΔTCが所定の設定温度以上(例えばΔTC≧40℃)であるか否かが判断される。   Further, based on the reference result of the first compensation temperature TC1 at the center of the fixing roller 31 and the second compensation temperature TC2 at the end of the fixing roller 31 (step S108), the first compensation temperature TC1 is determined in step S112 as the fifth determining means. Whether or not the compensation temperature difference ΔTC between the second compensation temperature TC2 and the second compensation temperature TC2 is equal to or higher than a predetermined set temperature (for example, ΔTC ≧ 40 ° C.).

補償温度差ΔTCが所定の設定温度以上であると判断された場合(ステップS112;YES)、定着ローラ31の温度制御が異常であると判断され、操作部11へエラー信号を出力する(ステップS105)。
補償温度差ΔTCが所定の設定温度以上でないと判断された場合(ステップS112;NO)、再度、第1及び第2補償温度TC1、TC2を参照する(ステップS108)。
When it is determined that the compensation temperature difference ΔTC is equal to or higher than the predetermined set temperature (step S112; YES), it is determined that the temperature control of the fixing roller 31 is abnormal, and an error signal is output to the operation unit 11 (step S105). ).
When it is determined that the compensation temperature difference ΔTC is not equal to or higher than the predetermined set temperature (step S112; NO), the first and second compensation temperatures TC1 and TC2 are referred to again (step S108).

図6は、第1温度センサ21I及び第2温度センサ22Iによって検知される第1検知温度TD1、第1補償温度TC1、第2検知温度TD2、第2補償温度TC2と、CPU152により算出される中央部表面温度TF1、端部表面温度TF2との対応を示した正常時の定着装置16Iの温度特性である。   FIG. 6 shows the first detection temperature TD1, the first compensation temperature TC1, the second detection temperature TD2, the second compensation temperature TC2 detected by the first temperature sensor 21I and the second temperature sensor 22I, and the center calculated by the CPU 152. 6 is a temperature characteristic of the fixing device 16I in a normal state showing the correspondence between the part surface temperature TF1 and the end part surface temperature TF2.

第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が、目標となる設定温度TC0(例えばTC0=60℃)に達していない低温領域では、第1検知温度TD1と第2検知温度TD2の検知温度差ΔTDが所定の温度差(例えば、ΔTD=40℃)となった場合、異常知温度Tとして検知し、通電制御手段としてのCPU152から異常信号が出力され、定着ローラ31の加熱が停止される。
また、低温領域において、第1補償温度TC1と第2補償温度TC2との温度差である補償温度差ΔTCが、所定の温度差(例えば、ΔTC=40℃)となった場合、通電制御手段としてのCPU152から異常信号が出力され、定着ローラの加熱が停止される。
In a low temperature region where the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 have not reached the target set temperature TC0 (for example, TC0 = 60 ° C.), the detected temperature difference ΔTD between the first detected temperature TD1 and the second detected temperature TD2. Becomes a predetermined temperature difference (for example, ΔTD = 40 ° C.), the abnormal temperature T is detected, an abnormal signal is output from the CPU 152 as the energization control means, and the heating of the fixing roller 31 is stopped.
In the low temperature region, when the compensation temperature difference ΔTC, which is the temperature difference between the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2, becomes a predetermined temperature difference (for example, ΔTC = 40 ° C.), The CPU 152 outputs an abnormal signal, and the heating of the fixing roller is stopped.

第1補償温度TC1及び第2補償温度TC2が、目標となる周囲の設定温度TC0(例えばTC0=60℃)に達した後の高温領域では、中央部表面温度TF1と端部表面温度TF2の温度差ΔTFが所定の温度差(たとえば、ΔTF=40℃)となった場合、異常として検知し、通電制御手段としてのCPU152から異常信号が出力され、定着ローラ31の加熱が停止される。   In the high temperature region after the first compensation temperature TC1 and the second compensation temperature TC2 reach the target ambient set temperature TC0 (for example, TC0 = 60 ° C.), the temperatures of the center surface temperature TF1 and the end surface temperature TF2 When the difference ΔTF becomes a predetermined temperature difference (for example, ΔTF = 40 ° C.), it is detected as an abnormality, an abnormality signal is output from the CPU 152 as the energization control means, and the heating of the fixing roller 31 is stopped.

ウォームアップ時、待機運転時、コピー時の定着ローラ31の温度制御について、図7を用いて示す。   FIG. 7 shows the temperature control of the fixing roller 31 during warm-up, standby operation, and copying.

ウォームアップ時、上記低温領域及び高温領域の双方の温度異常検知がなされ、第1及び第2ヒータの温度制御がなされる。   During warm-up, temperature abnormalities are detected in both the low temperature region and the high temperature region, and the temperature control of the first and second heaters is performed.

待機運転時、即ち中央部表面温度TF1及び端部表面温度TF2が共に目標制御温度T0に達した後且つ定着ローラ31停止中の場合には、上記高温領域の温度異常検知がなされると共に、定着ローラ31停止時における目標制御温度T0からの所定の温度幅ΔTOFF(例えばΔTOFF=3℃)の範囲内となるようON、OFFの制御信号を温度制御手段としてのCPU152からヒータ電源ユニット26へ送信し、第1ヒータ21I、第2ヒータ22Iをヒステリシス温度制御させる。 During standby operation, that is, when both the center surface temperature TF1 and the end surface temperature TF2 reach the target control temperature T0 and the fixing roller 31 is stopped, the temperature abnormality in the high temperature region is detected and the fixing is performed. An ON / OFF control signal is sent from the CPU 152 as the temperature control means to the heater power supply unit 26 so as to be within a predetermined temperature range ΔT OFF (for example, ΔT OFF = 3 ° C.) from the target control temperature T0 when the roller 31 is stopped. The first heater 21I and the second heater 22I are subjected to hysteresis temperature control.

コピー時、即ち中央部表面温度TF1、端部表面温度TF2の両方が目標制御温度T0に達した後且つ定着ローラ31回転中の場合には、上記高温領域の温度異常検知がなされると共に、定着ローラ31回転による温度変化を考慮にいれ、定着ローラ31回転時における目標制御温度T0から所定の温度幅ΔTON>ΔTOFF(例えばΔTON=4℃)の範囲内となるようON、OFFの制御信号を温度制御手段としてのCPU152からヒータ電源ユニット26へ送信し、第1ヒータ19H、第2ヒータ20Hをヒステリシス温度制御させる。 During copying, that is, when both the center surface temperature TF1 and the end surface temperature TF2 reach the target control temperature T0 and the fixing roller 31 is rotating, the temperature abnormality in the high temperature region is detected and the fixing is performed. Taking the temperature change due to the rotation of the roller 31 into account, the ON / OFF control is performed so that the target control temperature T0 during the rotation of the fixing roller 31 is within a predetermined temperature range ΔT ON > ΔT OFF (for example, ΔT ON = 4 ° C.). A signal is transmitted from the CPU 152 as the temperature control means to the heater power supply unit 26 to control the first heater 19H and the second heater 20H with hysteresis temperature.

待機運転時並びにコピー時、上記高温領域の温度異常検知がなされ、第1及び第2ヒータ21H、22Hの温度制御がなされる。   During standby operation and copying, the temperature abnormality in the high temperature region is detected, and the temperature control of the first and second heaters 21H and 22H is performed.

ハロゲンヒータを使用した定着装置16Hを含む画像形成装置の温度制御回路を示す。2 shows a temperature control circuit of an image forming apparatus including a fixing device 16H using a halogen heater. 正常時の定着装置16Hの温度特性を示す。The temperature characteristic of the fixing device 16H at normal time is shown. 異常時の定着装置16Hの温度特性を示す。The temperature characteristic of the fixing device 16H at the time of abnormality is shown. 誘導加熱ヒータを使用した定着装置16Iを含む画像形成装置の温度制御回路を示す。2 shows a temperature control circuit of an image forming apparatus including a fixing device 16I using an induction heater. 定着装置16Iの異常検知処理フローを示す。6 shows an abnormality detection process flow of the fixing device 16I. 検知温度と補償温度から定着ローラ31の表面温度を算出する定着装置16Iの温度特性を示す。The temperature characteristic of the fixing device 16I that calculates the surface temperature of the fixing roller 31 from the detected temperature and the compensation temperature is shown. 定着装置16Iのヒステリシス温度制御を示す。The hysteresis temperature control of the fixing device 16I is shown.

符号の説明Explanation of symbols

11 操作部
12 原稿読取装置
13 モータ駆動用高圧回路
14 給紙部
15H システム制御部
16H 定着装置
17 後処理部
18 インターロックSW
19H 第1ヒータ
20H 第2ヒータ
21H 第1温度センサ
22H 第2温度センサ
23 DC電源
24 AC商用電源
25 電源SW
26 ヒータ電源ユニット
27 メインリレー
31 定着ローラ
A 紙
B バス
T0 目標制御温度
T1 中央部検知温度
T2 端部検知温度
ΔT 温度差
ΔTD 検知温度差
ΔTC 補償温度差
ΔTF 表面温度差
ΔTOFF 定着ローラ停止時の温度幅
ΔTON 定着ローラ運転時の温度幅
11 Operation Unit 12 Document Reading Device 13 Motor Drive High Voltage Circuit 14 Paper Feed Unit 15H System Control Unit 16H Fixing Device 17 Post-Processing Unit 18 Interlock SW
19H 1st heater 20H 2nd heater 21H 1st temperature sensor 22H 2nd temperature sensor 23 DC power supply 24 AC commercial power supply 25 Power supply SW
26 Heater power unit 27 Main relay 31 Fixing roller A Paper B Bus T0 Target control temperature T1 Center detection temperature T2 Edge detection temperature ΔT Temperature difference ΔTD Detection temperature difference ΔTC Compensation temperature difference ΔTF Surface temperature difference ΔT OFF When the fixing roller stops temperature range [Delta] T ON fixing roller temperature range during operation

Claims (9)

駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第1加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第2加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第1温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第2温度検知手段と、前記第1及び第2温度検知手段より検知される第1及び第2検知温度に応じて前記1及び第2加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第1及び第2温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第1温度検知手段によって検知された第1検知温度と、前記第2温度検知手段によって検知された第2温度検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第1判断手段と、
前記第1判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
A first heating unit that heats the central portion of the fixing roller in response to power supply from the driving power source, a second heating unit that heats both ends of the fixing roller, and a first temperature that detects the temperature of the central portion of the fixing roller. Temperature detection means, second temperature detection means for detecting the temperature of the end of the fixing roller, and the first and second detection temperatures according to the first and second detection temperatures detected by the first and second temperature detection means. A temperature control unit that controls the temperature of the fixing roller to a predetermined target value by independently controlling the two heating units;
The first and second temperature detecting means are arranged in different areas of the sheet passing area on the fixing roller that have equivalent responsiveness and are non-contact.
It is determined whether the difference between the first detected temperature detected by the first temperature detecting means and the second temperature detected temperature detected by the second temperature detecting means is greater than or equal to a predetermined temperature difference, and the predetermined temperature A first determination means for determining an abnormality when the difference is greater than or equal to,
Energization control means for stopping energization from the drive power source to the first and second heating means when it is determined that the first determination means is abnormal;
A fixing device comprising:
駆動電源からの電力供給を受けて定着ローラの中央部を加熱する第1加熱手段及び前記定着ローラの両端部を加熱する第2加熱手段と、前記定着ローラの中央部の温度を検知する第1温度検知手段と、前記定着ローラの端部の温度を検知する第2温度検知手段と、前記第1及び第2温度検知手段より検知される第1及び第2検知温度に応じて前記1及び第2加熱手段をそれぞれ独立に制御することにより前記定着ローラの温度を所定の目標値に制御する温度制御手段と、を有する画像形成装置の定着装置において、
前記第1及び第2温度検知手段は、同等の応答性をもち且つ非接触で前記定着ローラ上の通紙領域の異なる領域に配置され、
前記第1温度検知手段は、前記定着ローラの中央部から放射される赤外線を感知する第1検知温度センサと、前記定着ローラの中央部の周囲温度を検出する第1補償温度センサとにより構成され、
前記第2温度検知手段は、前記定着ローラの端部から放射される赤外線を感知する第2検知温度センサと、前記定着ローラの端部の周囲温度を検出する第2補償温度センサとにより構成され、
前記第1検知温度センサにより検知される第1検知温度と、前記第1補償温度センサにより検知される第1補償温度とにより前記定着ローラの中央部表面温度を算出する第1算出手段と、
前記第2検知温度センサにより検知される第2検知温度と、前記第2補償温度センサにより検知される第1補償温度とにより前記定着ローラの端部表面温度を算出する第2算出手段と、
前記第1及び第2補償温度センサにより検知される第1及び第2補償温度が、所定の設定温度以上であるか否かを判断する第1判断手段と、
第1判断手段により、所定の設定温度以上と判断された場合、前記中央部表面温度と前記端部表面温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常と判断する第2判断手段と、
前記第2判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止する通電制御手段と、
を備えることを特徴とする定着装置。
A first heating unit that heats the central portion of the fixing roller in response to power supply from the driving power source, a second heating unit that heats both ends of the fixing roller, and a first temperature that detects the temperature of the central portion of the fixing roller. Temperature detection means, second temperature detection means for detecting the temperature of the end of the fixing roller, and the first and second detection temperatures according to the first and second detection temperatures detected by the first and second temperature detection means. A temperature control unit that controls the temperature of the fixing roller to a predetermined target value by independently controlling the two heating units;
The first and second temperature detecting means are arranged in different areas of the sheet passing area on the fixing roller that have equivalent responsiveness and are non-contact.
The first temperature detection means includes a first detection temperature sensor that detects infrared rays radiated from a central portion of the fixing roller, and a first compensation temperature sensor that detects an ambient temperature of the central portion of the fixing roller. ,
The second temperature detection means includes a second detection temperature sensor that detects infrared rays emitted from the end of the fixing roller, and a second compensation temperature sensor that detects the ambient temperature of the end of the fixing roller. ,
First calculating means for calculating a surface temperature of the center portion of the fixing roller based on a first detected temperature detected by the first detected temperature sensor and a first compensated temperature detected by the first compensated temperature sensor;
Second calculating means for calculating an end surface temperature of the fixing roller based on a second detected temperature detected by the second detected temperature sensor and a first compensated temperature detected by the second compensated temperature sensor;
First determination means for determining whether the first and second compensation temperatures detected by the first and second compensation temperature sensors are equal to or higher than a predetermined set temperature;
When it is determined by the first determination means that the temperature is equal to or higher than a predetermined set temperature, it is determined whether a difference between the center surface temperature and the end surface temperature is equal to or greater than a predetermined temperature difference. A second determination means for determining an abnormality,
Energization control means for stopping energization from the drive power source to the first and second heating means when it is determined as abnormal by the second determination means;
A fixing device comprising:
前記第1及び第2補償温度が所定の設定温度以下であるか否かを判断する第3判断手段と、前記第1及び第2補償温度が前記設定温度以下と判断された場合、前記第1検知温度と前記第2検知温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第4判断手段とをさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第4判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項2記載の定着装置。
Third determination means for determining whether the first and second compensation temperatures are equal to or lower than a predetermined set temperature, and when the first and second compensation temperatures are determined to be equal to or lower than the set temperature, the first A fourth determination means for determining whether or not a difference between the detected temperature and the second detected temperature is equal to or greater than a predetermined temperature difference;
The fixing device according to claim 2, wherein the energization control unit stops energization from the drive power source to the first and second heating units when the fourth determination unit determines that the abnormality is present.
前記第1補償温度と前記第2補償温度との差が所定の温度差以上か否かを判断し、所定の温度差以上の場合、異常とする第5判断手段をさらに備え、
前記通電制御手段は、前記第5判断手段により異常と判断された場合、前記駆動電源から前記第1及び第2加熱手段への通電を停止することを特徴とする請求項2記載の定着装置。
It is further determined whether or not a difference between the first compensation temperature and the second compensation temperature is equal to or greater than a predetermined temperature difference.
3. The fixing device according to claim 2, wherein the energization control unit stops energization from the drive power source to the first and second heating units when the fifth determination unit determines that the abnormality is present.
前記温度制御手段は、前記第1及び第2検知温度、又は、前記中央部表面温度及び前記端部表面温度が予め設定された目標温度に対して所定の温度幅以内となるようヒステリシス温度制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   The temperature control means controls the hysteresis temperature so that the first and second detection temperatures, or the center surface temperature and the end surface temperature are within a predetermined temperature range with respect to a preset target temperature. The fixing device according to claim 1, wherein 前記温度制御手段は、前記ヒステリシス温度制御の温度幅が、1℃以上5℃以下の温度幅にて前記第1及び第2加熱手段を制御することを特徴とする請求項5に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 5, wherein the temperature control unit controls the first and second heating units within a temperature range of 1 ° C. to 5 ° C. in a temperature range of the hysteresis temperature control. . 前記温度制御手段は、前記定着ローラが動作しているか否かにより、前記ヒステリシス温度制御の温度幅を可変可能とすることを特徴とする請求項5に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 5, wherein the temperature control unit can change a temperature range of the hysteresis temperature control depending on whether or not the fixing roller is operating. 前記温度制御手段は、前記第1及び第2加熱手段を交互にON/OFF制御することを特徴とする請求項5に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 5, wherein the temperature control unit alternately controls ON / OFF of the first and second heating units. 前記第1及び第2加熱手段は、電磁誘導加熱ヒータであることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the first and second heating units are electromagnetic induction heaters.
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