JP2007034016A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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誉唯 月岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent trouble such as a fixation defect, an abnormal image, and unit damage due to erroneous detection of a contactless sensor. <P>SOLUTION: Temperature detection information on a fixing roller 1 is output from a thermopile 8 and a contact type thermistor 9 to a CPU 31. The CPU 31 compares a detected temperature of the thermopile 8 and a detected temperature of the contact type thermistor 9 with each other to monitor detection abnormality of the thermopile 8, computes the difference between the temperature detected and measured by the thermopile 8 and the temperature detected and measured by the contact type thermistor 9, and determined that the thermopile 8 is in an abnormal state when the difference exceeds a predetermined fixed value (±10°C). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、加熱回転体と圧接回転体とにより転写紙上に未定着画像を定着させる定着装置、および、その定着装置を搭載する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device that fixes an unfixed image on a transfer sheet using a heating rotator and a pressure rotator, and an image forming apparatus equipped with the fixing device.

図17は従来の定着装置の概略構成図、図18は図17の定着装置における定着ローラと温度センサとの関係を示す説明図であり、1は加熱源である加熱ヒータ2を内蔵した定着ローラ、3は定着ローラ1に圧接する加圧ローラであって、加圧ローラ3の表面硬度は30Hs、定着ローラ1の表面硬度は40Hs程度であり、この硬度は、定着ローラ1と加圧ローラ3において必要とされるニップ幅などにより異なる。また、定着ローラ1内に配設される加熱ヒータ2としては、例えば、ハロゲンヒータなどの赤外線ヒータが採用される。   FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a conventional fixing device, FIG. 18 is an explanatory view showing the relationship between the fixing roller and the temperature sensor in the fixing device of FIG. 17, and 1 is a fixing roller having a built-in heater 2 as a heating source. Reference numeral 3 denotes a pressure roller that is in pressure contact with the fixing roller 1. The surface hardness of the pressure roller 3 is about 30 Hs, and the surface hardness of the fixing roller 1 is about 40 Hs. Depends on the nip width required in the process. For example, an infrared heater such as a halogen heater is used as the heater 2 disposed in the fixing roller 1.

また、4と5は定着ローラ1と加圧ローラ3とのニップ部に転写紙Pを導入ガイドする入口ガイド板と出口ガイド板、6は定着ローラ1から転写紙Pを剥ぎ取るように作用する分離板である。   Reference numerals 4 and 5 denote an inlet guide plate and an outlet guide plate for introducing and guiding the transfer paper P to the nip portion between the fixing roller 1 and the pressure roller 3, and 6 acts to peel off the transfer paper P from the fixing roller 1. It is a separation plate.

図17において、未定着のトナー像が転写されて入口ガイド板4に搬送されてきた転写紙Pは、回転している定着ローラ1と加圧ローラ3とにおけるニップ部において加熱・加圧を受けることにより、未定着のトナー像が転写紙Pに定着し、出口ガイド板5へ送られる。   In FIG. 17, the transfer paper P onto which an unfixed toner image has been transferred and conveyed to the entrance guide plate 4 is heated and pressed at the nip portion between the rotating fixing roller 1 and the pressure roller 3. As a result, the unfixed toner image is fixed on the transfer paper P and sent to the exit guide plate 5.

定着ローラ1に設けられた加熱ヒータ2のヒータ制御のために、温度センサ7が定着ローラ1の表面温度検知用に配設されている。   A temperature sensor 7 is provided for detecting the surface temperature of the fixing roller 1 for heater control of the heater 2 provided on the fixing roller 1.

温度センサ7は定着ローラ1に接触しているため、温度センサ7による定着ローラ1上に生じる傷、あるいは温度センサ7に溜まるトナー,紙紛などにより、経時的に転写紙上Pに形成される画像に異常画像を生じさせ、最悪の場合、トナーの固着によって、定着ローラ1への転写紙巻き付きが発生することがある。   Since the temperature sensor 7 is in contact with the fixing roller 1, an image formed on the transfer paper P over time due to scratches generated on the fixing roller 1 by the temperature sensor 7, or toner or paper dust accumulated in the temperature sensor 7. In the worst case, the transfer paper may be wound around the fixing roller 1 due to the fixing of the toner.

このような不具合を解消するために、温度センサに非接触型温度センサが用いられる。非接触型温度センサとしては、熱電対であるサーモパイルや、NCセンサ,サーミスタタイプなどが用いられている。しかし、非接触型温度センサは、トナー,紙紛などによる汚れや気流の影響を受けやすく、これに対応するため特許文献1,2などのように、種々の提案がなされ実施されている。
特開2004−45330号公報 特開2005−24436号公報
In order to eliminate such problems, a non-contact temperature sensor is used as the temperature sensor. As the non-contact type temperature sensor, a thermopile thermocouple, an NC sensor, a thermistor type, or the like is used. However, the non-contact type temperature sensor is easily affected by dirt and airflow caused by toner, paper dust, and the like, and various proposals have been made and implemented as in Patent Documents 1 and 2 in order to cope with this.
JP 2004-45330 A JP 2005-24436 A

前記のようにトナー,紙紛などによる汚れや気流の影響を受けやすい非接触型温度センサに対して、ワイパーの追加、気流調整などによって対応しているが、センサの誤検知が生じた際の安全対策としては、サーモスタット,温度ヒューズなどの加熱ヒータへの供給電力を遮断する方法のみが採用されていた。   As described above, non-contact temperature sensors that are easily affected by dirt and airflow due to toner, paper dust, etc. can be dealt with by adding wipers, airflow adjustment, etc. As a safety measure, only a method of cutting off power supplied to a heater such as a thermostat or a thermal fuse was employed.

しかし、この電力遮断方法では、定着不良,異常画像の発生につながりやすく、最悪の場合にはユニット損傷にまで至る可能性があった。   However, this power cut-off method tends to lead to defective fixing and abnormal images, and in the worst case, the unit may be damaged.

本発明の目的は、前記従来の課題を解消し、非接触センサの誤検知による定着不良,異常画像,ユニット損傷などの不具合の発生を未然に防ぐことができ、また異常検出に速やかにオペレータに対して状況把握させることができる定着装置および画像形成装置を提供することにある。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, prevent the occurrence of defects such as fixing failure, abnormal image, unit damage, etc. due to erroneous detection of a non-contact sensor, and promptly detect the abnormality. An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of grasping the situation.

前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、加熱源を備えた加熱回転体と、該加熱回転体に圧接する圧接回転体とを備え、前記加熱回転体と前記圧接回転体とのニップ内に転写紙を通過させることにより、該転写紙上に未定着画像を定着させる定着装置において、前記加熱回転体の温度を検知する少なくとも二つの温度センサを備え、該温度センサの少なくとも一つを非接触型温度センサとし、該非接触型温度センサの検知温度を他の温度センサの検知温度に基づいて監視し、異常発生時に加熱駆動および回転駆動を停止させる制御部を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the object, the invention described in claim 1 includes a heating rotator provided with a heating source, and a press-contact rotator that press-contacts the heating rotator, the heating rotator and the press-contact rotator, In a fixing device for fixing an unfixed image on the transfer paper by passing the transfer paper through the nip of the printer, at least two temperature sensors for detecting the temperature of the heating rotator are provided, and at least one of the temperature sensors Is a non-contact type temperature sensor, and includes a control unit that monitors the detection temperature of the non-contact type temperature sensor based on the detection temperature of another temperature sensor and stops heating driving and rotation driving when an abnormality occurs. To do.

請求項2に記載の発明は、少なくとも二つ以上の回転体にて張架された耐熱性の無端ベルトと、該無端ベルトを挟んで前記回転体の少なくとも一つに圧接する少なくとも一つの圧接体と、前記無端ベルトを加熱する加熱源を備え、前記無端ベルトと前記圧接体とのニップ内に転写紙を通過させることにより、該転写紙上に未定着画像を定着させる定着装置において、前記無端ベルトの温度を検知する少なくとも二つの温度センサを備え、その少なくとも一つを非接触型温度センサとし、該非接触型温度センサの検知温度を他の温度センサの検知温度に基づいて監視し、異常発生時に加熱駆動および回転駆動を停止させる制御部を備えたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a heat-resistant endless belt stretched by at least two or more rotating bodies, and at least one pressing body that is in pressure contact with at least one of the rotating bodies across the endless belt. A fixing device for fixing an unfixed image on the transfer paper by passing the transfer paper through a nip between the endless belt and the press contact member. At least two temperature sensors for detecting the temperature of the non-contact type temperature sensor, and the temperature detected by the non-contact type temperature sensor is monitored based on the temperature detected by another temperature sensor. A control unit for stopping the heating drive and the rotation drive is provided.

請求項3に記載の発明は、少なくとも二つ以上の回転体にて張架された耐熱性の無端ベルトと、該無端ベルトを挟んで前記回転体の少なくとも一つと圧接する少なくとも一つの圧接体と、前記無端ベルトを加熱する加熱源とを備え、前記無端ベルトと前記圧接体とのニップ内に転写紙を通過させることにより、該転写紙上に未定着画像を定着させる定着装置において、少なくとも二つの加熱体を前記加熱源に備えると共に、少なくとも二つの温度センサを備え、該温度センサにより前記無端ベルトの温度を検知し、該温度センサのうち少なくとも二つの温度センサを非接触型温度センサとして、互いに他の非接触型温度センサの検知温度を監視可能に構成し、前記各温度センサの検知温度に基づいて前記加熱体のそれぞれを温度制御し、かつ前記非接触型温度センサの監視検知温度に基づいて、いずれか一方に異常が発生したことを検知したときに加熱駆動および回転駆動を停止させる制御部を備えたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat-resistant endless belt stretched by at least two or more rotating bodies, and at least one pressing body that is in pressure contact with at least one of the rotating bodies across the endless belt. A fixing device for fixing an unfixed image on the transfer paper by passing the transfer paper through a nip between the endless belt and the press contact member. A heating element is provided in the heating source, and at least two temperature sensors are provided. The temperature sensor detects the temperature of the endless belt, and at least two of the temperature sensors are used as non-contact temperature sensors. The detection temperature of the other non-contact type temperature sensor is configured to be monitored, and the temperature of each of the heating bodies is controlled based on the detection temperature of each temperature sensor, and Serial based on the monitoring the temperature detected by the non-contact type temperature sensor, characterized in that the abnormality in either one has a control unit for stopping the heating drive and the rotary drive when it is detected that occurred.

前記構成の本発明に係る定着装置によれば、非接触型温度センサが汚れなどにより温度誤検知を起こした際にも、他の温度センサにより監視しているため、適正な定着動作が行われ、定着不良,異常画像の発生を防ぐことができ、ひいてはユニット損傷を未然に防ぐことができる。   According to the fixing device of the present invention having the above-described configuration, even when the non-contact type temperature sensor causes a false detection due to dirt or the like, it is monitored by another temperature sensor, so that an appropriate fixing operation is performed. In addition, it is possible to prevent the occurrence of fixing failure and abnormal images, and in turn to prevent damage to the unit.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜3いずれか1項記載の定着装置において、非接触型温度センサ以外の温度センサが接触型温度センサであることを特徴とし、この構成によって、接触型温度センサにより加熱源を有す加熱回転体の温度を確実に検出することができるため、非接触型温度センサの検知異常に対し、確実に加熱駆動および回転駆動の制御を行うことができる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to third aspects, the temperature sensor other than the non-contact type temperature sensor is a contact type temperature sensor. Since the temperature of the heating rotator having the heating source can be reliably detected by the mold temperature sensor, the heating drive and the rotation drive can be reliably controlled against the detection abnormality of the non-contact type temperature sensor.

請求項5に記載の発明は、請求項4記載の定着装置において、接触型温度センサを転写紙の通紙範囲外に設置したことを特徴とし、この構成によって、機構の追加なく、また通紙範囲内の温度検知対象物に傷を付けることなく、温度検知を確実に行うことができるため、コストアップなく非接触型温度センサの検知異常に前記のような対応をすることができる。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fourth aspect, the contact-type temperature sensor is installed outside the sheet passing range of the transfer paper. Since temperature detection can be reliably performed without damaging the temperature detection target within the range, it is possible to cope with the detection abnormality of the non-contact temperature sensor without increasing the cost.

請求項6に記載の発明は、請求項1〜3いずれか1項記載の定着装置において、制御部が、加熱源の加熱停止と同時に全ての駆動系を停止することを特徴とし、この構成によって、異常発生と同時に全ての駆動を停止することにより、未定着画像を有する転写紙が搬送路途中で詰まったり、未定着画像が飛散したりする不具合の発生を防ぐことができる。   According to a sixth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to third aspects, the control unit stops all driving systems simultaneously with the heating stop of the heating source. By stopping all driving at the same time as the occurrence of an abnormality, it is possible to prevent the occurrence of problems such as transfer paper having an unfixed image jammed in the middle of the conveyance path or scattering of an unfixed image.

請求項7に記載の発明は、請求項1〜3いずれか1項記載の定着装置において、停止と同時に異常報知情報信号を出力することを特徴とし、この構成によって、異常発生,停止状態であることの情報信号を出力することができることにより、例えば、オペレータなどに報知にすることによって、定着系のダウン時間を低減することが可能になる。   According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to third aspects, an abnormality notification information signal is output simultaneously with the stop, and with this configuration, an abnormality is generated and stopped. This information signal can be output, so that the down time of the fixing system can be reduced, for example, by notifying an operator or the like.

請求項8に記載の発明は、画像形成部において画像転写が行われた転写紙に対して加熱と加圧とを行い、未定着画像を前記転写紙に定着するため、加熱源と、該加熱源により加熱される加熱回転体と、該加熱回転体に圧接する圧接回転体とを備え、前記加熱回転体と前記圧接回転体とのニップ内に前記転写紙を通過させる構成の定着装置を備えた画像形成装置において、前記定着装置として請求項1〜7いずれか1項記載の定着装置を搭載したことを特徴とし、この構成によって、定着装置における非接触型温度センサが汚れなどにより温度誤検知を起こした際にも、他の温度センサにより監視するため、適正な定着動作が行われ、定着不良,異常画像の発生を防ぐことができる。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a heating source for heating and pressurizing the transfer paper on which the image has been transferred in the image forming unit, and fixing an unfixed image on the transfer paper. A heating rotator that is heated by a source; and a pressure contact rotator that is in pressure contact with the heating rotator, and a fixing device configured to pass the transfer paper through a nip between the heating rotator and the pressure rotator. In the image forming apparatus, the fixing device according to any one of claims 1 to 7 is mounted as the fixing device. With this configuration, a non-contact temperature sensor in the fixing device detects a temperature error due to dirt or the like. Even when an error occurs, monitoring is performed by another temperature sensor, so that an appropriate fixing operation is performed, and it is possible to prevent the occurrence of defective fixing and abnormal images.

請求項9に記載の発明は、請求項8記載の画像形成装置において、加熱源の駆動停止と同時に、当該装置に設置された機械系の駆動を停止させる駆動制御部を備えたことを特徴とし、この構成によって、異常発生と同時に全ての機械系の駆動を停止することにより、画像形成部において、未定着画像を有する転写紙が搬送路途中で詰まったり、未定着画像が飛散したりする不具合の発生を防ぐことができる。   According to a ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the image forming apparatus further includes a drive control unit that stops the driving of the mechanical system installed in the apparatus at the same time as the driving of the heating source is stopped. With this configuration, the drive of all the mechanical systems is stopped simultaneously with the occurrence of an abnormality, so that transfer paper having an unfixed image is jammed in the middle of the conveyance path or the unfixed image is scattered in the image forming unit. Can be prevented.

請求項10に記載の発明は、請求項8または9記載の画像形成装置において、前記停止と同時に、装置本体外部に設けられた報知部に対して停止状態の旨の報知を行わせる制御部を備えたことを特徴とし、この構成によって、機械異常状態であることをオペレータに速やかに報知することができるため、機械ダウン時間を低減することができる。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eighth or ninth aspect, a control unit that causes the notification unit provided outside the apparatus main body to notify the stop state simultaneously with the stop. With this configuration, this configuration can promptly notify the operator that the machine is in an abnormal state, so that the machine down time can be reduced.

本発明によれば、非接触型温度センサが汚れなどにより温度誤検知を起こした際にも、他の温度センサにより監視しているため、適正な定着動作が行われ、定着不良,異常画像の発生を防ぐことができ、ひいてはユニット損傷を未然に防ぐことができ、また、異常検出に速やかにオペレータに対して状況把握させることができる等、実際的な効果の大きい定着装置および画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, even when the non-contact temperature sensor has detected a temperature error due to dirt or the like, since it is monitored by another temperature sensor, an appropriate fixing operation is performed, fixing failure, abnormal image A fixing device and an image forming apparatus that have a large practical effect, such as preventing occurrence of damage and, in turn, preventing damage to the unit, and allowing the operator to quickly grasp the situation when detecting an abnormality. Can be provided.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、11は画像形成装置の装置本体、12は転写紙Pを収納する給紙トレイ、13は転写紙Pを手差し給紙するための手差しトレイ、14は画像形成部、15は定着装置、16は排紙トレイである。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus for explaining an embodiment of the present invention, in which 11 is an apparatus main body of the image forming apparatus, 12 is a paper feed tray for storing transfer paper P, and 13 is a schematic diagram. A manual feed tray for manually feeding the transfer paper P, 14 is an image forming unit, 15 is a fixing device, and 16 is a paper discharge tray.

画像形成部14において、21は感光体ベルト、22は感光体ベルト21の表面を露光して潜像を形成する露光部、23,24,25,26はブラック,シアン,マゼンタ,イエローの各色に対応するトナーにて前記潜像を顕像化する現像部、27はトナー顕像を転写紙Pに転写する転写部である。   In the image forming unit 14, reference numeral 21 denotes a photosensitive belt, 22 denotes an exposure unit that exposes the surface of the photosensitive belt 21 to form a latent image, and 23, 24, 25, and 26 denote black, cyan, magenta, and yellow colors. A developing unit 27 visualizes the latent image with the corresponding toner, and a transfer unit 27 transfers the toner developed image onto the transfer paper P.

転写紙Pは、給紙トレイ12あるいは手差しトレイ13から給紙されて搬送ローラ28により転写部27へ送られ、感光体ベルト21に形成されたトナー像が転写部27にて転写紙Pに転写される。未定着画像のトナー像を有する印写紙Pは、定着装置15にて、後述するように加熱・加圧を受けて画像定着がなされた後、排紙ローラ29により排紙トレイ16に排出される。   The transfer paper P is fed from the paper feed tray 12 or the manual feed tray 13 and sent to the transfer unit 27 by the transport roller 28, and the toner image formed on the photosensitive belt 21 is transferred to the transfer paper P by the transfer unit 27. Is done. The photographic paper P having a toner image of an unfixed image is heated and pressed by the fixing device 15 to be fixed as described later, and is then discharged to the discharge tray 16 by the discharge roller 29. The

図2は本発明に係る図1の定着装置の実施形態1を拡大して示す構成図であり、1は加熱源である加熱ヒータ2を内蔵した加熱回転体である定着ローラ、3は定着ローラ1に圧接する圧接回転体である加圧ローラ、4と5は定着ローラ1と加圧ローラ3とのニップ部に転写紙Pを導入ガイドする入口ガイド板と出口ガイド板、6は定着ローラ1から転写紙Pを剥ぎ取るように作用する分離板である。   FIG. 2 is an enlarged configuration diagram showing the first embodiment of the fixing device of FIG. 1 according to the present invention, wherein 1 is a fixing roller which is a heating rotary body incorporating a heater 2 which is a heating source, and 3 is a fixing roller. A pressure roller, which is a pressure-rotating member that is in pressure contact with 1, 4 and 5 are an inlet guide plate and an outlet guide plate for introducing and guiding the transfer paper P into a nip portion between the fixing roller 1 and the pressure roller 3, and 6 is a fixing roller 1. This is a separation plate that acts to peel off the transfer paper P from the paper.

実施形態1では、定着ローラ1に設けられた加熱ヒータ2の温度制御のために少なくとも二つの温度センサが設置されている。本例では、図3に示すように、定着ローラ1の中央部分に非接触型温度センサであるサーモパイル8を設置し、その横に接触型温度センサであるサーミスタ9を設置している。この接触型サーミスタ9は、転写紙Pの通紙時には定着ローラ1に接触しておらず、定着ローラ1の非通紙時(非回転時)にのみ当接するように、図示しない当接・離間機構(例えばソレノイド装置など)により移動可能になっている。   In the first embodiment, at least two temperature sensors are provided for controlling the temperature of the heater 2 provided on the fixing roller 1. In this example, as shown in FIG. 3, a thermopile 8 that is a non-contact type temperature sensor is installed at the center of the fixing roller 1, and a thermistor 9 that is a contact type temperature sensor is installed beside the thermopile 8. The contact type thermistor 9 is not in contact with the fixing roller 1 when the transfer paper P is passed, but is in contact with or separated from the fixing roller 1 only when the fixing roller 1 is not passing (when not rotating). It can be moved by a mechanism (for example, a solenoid device).

図2において、転写部27にてトナー像が転写されて入口ガイド板4に搬送されてきた未定着トナー像を有する転写紙Pは、回転している定着ローラ1と加圧ローラ3とにおけるニップ部において加熱・加圧を受けることにより、未定着のトナー像が転写紙Pに定着し、出口ガイド板5を経て図1に示す排紙ローラ29へ送られ、排紙トレイ16に排出される。   In FIG. 2, the transfer paper P having the unfixed toner image transferred to the entrance guide plate 4 after the toner image is transferred by the transfer unit 27 is a nip between the rotating fixing roller 1 and the pressure roller 3. By being heated and pressurized in the section, the unfixed toner image is fixed on the transfer paper P, sent to the paper discharge roller 29 shown in FIG. 1 through the exit guide plate 5, and discharged to the paper discharge tray 16. .

図4は本実施形態における定着制御系の構成を示すブロック図であり、サーモパイル8と接触型サーミスタ9からの温度検知情報を、制御部であるCPU(中央演算処理ユニット)31が受け、CPU31が、異常検知の判断を行い、加熱ヒータ2のオン・オフを行うヒータ駆動部32と、定着装置15および画像形成装置における機械系を駆動する機械系駆動部33とに対して駆動制御信号を出力し、さらに異常検知と判断したときに、画像形成装置の装置本体外部に設けられた操作パネルなどの表示部あるいは報知ブザーなどを駆動する報知駆動部34に報知制御信号を出力する構成になっている。   FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the fixing control system in the present embodiment. Temperature detection information from the thermopile 8 and the contact type thermistor 9 is received by a CPU (Central Processing Unit) 31 which is a control unit. A determination of abnormality is detected, and a drive control signal is output to the heater drive unit 32 that turns on and off the heater 2 and the mechanical system drive unit 33 that drives the mechanical system in the fixing device 15 and the image forming apparatus. In addition, when it is determined that an abnormality has been detected, a notification control signal is output to a notification driving unit 34 that drives a display unit such as an operation panel or a notification buzzer provided outside the main body of the image forming apparatus. Yes.

図5は本実施形態の定着制御に係るフローチャートであり、画像形成装置のメインスイッチがオンされ、定着装置15が始動すると、サーモパイル8と接触型サーミスタ9からの定着ローラ1の温度検知情報がCPU31に出力される(S1)。CPU31では、サーモパイル8の検知温度と接触型サーミスタ9の検知温度とを比較することにより、サーモパイル8の検知異常を監視している(S2)。   FIG. 5 is a flowchart relating to the fixing control of this embodiment. When the main switch of the image forming apparatus is turned on and the fixing apparatus 15 is started, the temperature detection information of the fixing roller 1 from the thermopile 8 and the contact type thermistor 9 is the CPU 31. (S1). The CPU 31 monitors the detection abnormality of the thermopile 8 by comparing the detection temperature of the thermopile 8 with the detection temperature of the contact type thermistor 9 (S2).

すなわち、図6に示す温度センサ(サーモパイル)の異常判定例の説明図のように、サーモパイル8にて検知,計測された温度と、接触型サーミスタ9にて検知,計測された温度の差分を演算し、その値がある一定値(±10℃)を超えた場合(図6における斜線の領域)に、サーモパイル8が異常状態にあると判断する。   That is, the difference between the temperature detected and measured by the thermopile 8 and the temperature detected and measured by the contact type thermistor 9 is calculated as shown in the explanatory diagram of the abnormality determination example of the temperature sensor (thermopile) shown in FIG. When the value exceeds a certain value (± 10 ° C.) (shaded area in FIG. 6), it is determined that the thermopile 8 is in an abnormal state.

そして、サーモパイル8が異常状態にあると判断された場合には(S3のNO)、ヒータ駆動部32と機械系駆動部33に対して、全ての加熱ヒータ2をオフにし、かつ搬送系,ローラ回転機構などの機械系の駆動を停止させる駆動停止信号を出力する(S4)。さらに報知駆動部34に対して駆動信号を出力して(S5)、表示部あるいは報知ブザーなどをオンにし、オペレータなどに異常状態にあることを知らせるようにする。   When it is determined that the thermopile 8 is in an abnormal state (NO in S3), all the heaters 2 are turned off with respect to the heater drive unit 32 and the mechanical system drive unit 33, and the transport system, roller A drive stop signal for stopping the drive of the mechanical system such as the rotation mechanism is output (S4). Further, a drive signal is output to the notification drive unit 34 (S5), and the display unit or the notification buzzer is turned on to notify the operator or the like that there is an abnormal state.

サーモパイル8が正常であると判断された場合には(S3のYES)、そのまま定着装置15は動作を続け(S6)、所定の定着動作が終了するまで(S7)、前記のような温度センサの監視が行われる。   When it is determined that the thermopile 8 is normal (YES in S3), the fixing device 15 continues to operate (S6), and until the predetermined fixing operation ends (S7), the temperature sensor as described above is operated. Monitoring is performed.

これにより実施形態1では、定着不良,異常画像,ユニット損傷などの不具合を生じる前に、非接触温度センサ(サーモパイル)の誤検知を未然に防ぐことができる。   Thus, in the first embodiment, erroneous detection of the non-contact temperature sensor (thermopile) can be prevented before problems such as fixing failure, abnormal image, and unit damage occur.

図7は本発明の実施形態2における定着装置の構成図である。なお、以下の説明において、既に説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。   FIG. 7 is a configuration diagram of a fixing device according to Embodiment 2 of the present invention. In the following description, members corresponding to those already described are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

実施形態2では、加熱源であるハロゲンヒータ35を内蔵した加熱ローラ36と定着ローラ1との一対の回転体間に、耐熱性を有する材料からなる無端状の定着ベルト37を架設している。なお、図7中の38は、定着ベルト37に張力を与えるテンションローラである。   In the second embodiment, an endless fixing belt 37 made of a heat-resistant material is provided between a pair of rotating bodies of a heating roller 36 and a fixing roller 1 including a halogen heater 35 that is a heating source. Note that reference numeral 38 in FIG. 7 denotes a tension roller that applies tension to the fixing belt 37.

本例では加圧ローラ3の表面硬度を70Hs、定着ローラ1の表面硬度を30Hsとし、加熱ローラ36をハロゲンヒータ35にて加熱し、その熱を定着ベルト37を介して、加圧ローラ3とのニップ部に伝える構成になっている。   In this example, the surface hardness of the pressure roller 3 is 70 Hs, the surface hardness of the fixing roller 1 is 30 Hs, the heating roller 36 is heated by the halogen heater 35, and the heat is transferred to the pressure roller 3 via the fixing belt 37. It is configured to transmit to the nip part of the.

また、図8に示すように、加熱ローラ36(定着ベルト37)の中央部分に非接触型温度センサであるサーモパイル8を設置し、その横に接触型サーミスタ9を設置している。この接触型サーミスタ9は、転写紙Pの通紙時には定着ベルト37に接触しておらず、定着ローラ1,定着ベルト37の非回転時にのみに、定着ベルト37に当接するように、当接・離間機構を具備している。   Further, as shown in FIG. 8, a thermopile 8 as a non-contact type temperature sensor is installed at the central portion of the heating roller 36 (fixing belt 37), and a contact type thermistor 9 is installed beside it. The contact type thermistor 9 is not in contact with the fixing belt 37 when the transfer paper P is passed, but is in contact with the fixing belt 37 only when the fixing roller 1 and the fixing belt 37 are not rotated. A separation mechanism is provided.

実施形態2の温度センサにおける異常判定は実施形態1と同様に、サーモパイル8にて計測された温度と接触型サーミスタ9にて計測された温度の差分を演算し、その値がある一定値を超えた場合に、サーモパイル8に異常があると判断する。   In the temperature sensor of the second embodiment, the abnormality determination is performed by calculating the difference between the temperature measured by the thermopile 8 and the temperature measured by the contact type thermistor 9 as in the first embodiment, and the value exceeds a certain value. If it is determined that there is an abnormality in the thermopile 8.

なお、図9に示す本発明の実施形態3における定着装置の温度センサの設置構成図のように、定着ローラ1あるいは加熱ローラ36における転写紙Pの使用可能な最大サイズのものが通紙する幅(長手方向)外の領域Aに、前記接触型サーミスタ9を配置することにより、接触型サーミスタ9の接触によって定着ローラ1あるいは加熱ローラ36における通紙領域を傷付けるなどの不具合の発生を防ぐことができる。   As shown in the configuration diagram of the temperature sensor of the fixing device according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 9, the width through which the maximum size of the transfer paper P that can be used in the fixing roller 1 or the heating roller 36 passes. By disposing the contact type thermistor 9 in the outer area A (longitudinal direction), it is possible to prevent the occurrence of problems such as damage to the sheet passing area of the fixing roller 1 or the heating roller 36 due to the contact of the contact type thermistor 9. it can.

図10(a),(b)は実施形態3における温度センサ(サーモパイル)の異常判定例を示す説明図であり、図10(a)に示す転写紙Pの通紙時と、図10(b)に示す非通紙時とで判定基準を分けており、サーモパイル8にて検知,計測された温度と、接触型サーミスタ9にて検知,計測された温度の差分を演算し、その値が前記判定基準値を超えた場合(図10(a),(b)における斜線の領域)に、サーモパイル8が異常状態にあると判断する。   FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams showing an example of abnormality determination of the temperature sensor (thermopile) in the third embodiment. When the transfer paper P shown in FIG. 10A is passed, FIG. ) And the non-sheet-passing time shown in FIG. 2), the difference between the temperature detected and measured by the thermopile 8 and the temperature detected and measured by the contact-type thermistor 9 is calculated, and the value is calculated as described above. When the determination reference value is exceeded (the hatched area in FIGS. 10A and 10B), it is determined that the thermopile 8 is in an abnormal state.

図11は本発明の実施形態4における定着装置の構成図であり、図7に示す実施形態2の構成とは、温度センサとして接触型サーミスタ9をなくし、非接触型温度センサ(例えばサーモパイル,非接触型サーミスタ,NCセンサなど)のみを用い、非接触型温度センサ41a,41bを、図12に示すように、使用される転写紙Pの最大通紙サイズより内側に、その中央部に中央温度センサ(例えばサーモパイル)41a、端部付近に端部温度センサ(例えば非接触型サーミスタ)41bを、それぞれ少なくとも一つ(図では一つずつ示している)を配設している点と、少なくとも二本(図では一本ずつ示している)の加熱ヒータ2a,2bを配設している点が異なる。   FIG. 11 is a configuration diagram of a fixing device according to Embodiment 4 of the present invention. The configuration of Embodiment 2 shown in FIG. 7 is that the contact type thermistor 9 is eliminated as a temperature sensor and a non-contact type temperature sensor (for example, thermopile, non-pile) is used. Only the contact-type thermistor, NC sensor, etc.) are used, and the non-contact-type temperature sensors 41a, 41b are located inside the maximum sheet passing size of the transfer paper P to be used, as shown in FIG. There are at least two sensors (for example, thermopile) 41a, at least one end temperature sensor (for example, a non-contact type thermistor) 41b in the vicinity of the end, and at least two of them. The difference is that the heaters 2a and 2b of the book (shown one by one in the figure) are provided.

加熱ヒータ2a,2bは加熱分布が異なり、図13に示すように、加熱ローラ36の中央のみ加熱する中央用ヒータ2aと、端部のみ加熱する端部用ヒータ2bとによって構成される。   As shown in FIG. 13, the heaters 2a and 2b have different heating distributions, and are constituted by a central heater 2a that heats only the center of the heating roller 36 and an end heater 2b that heats only the end.

実施形態4では、非接触型温度センサ41a,41bは互いに他の温度センサの温度監視を行う。さらに、立ち上がり時および待機時には、中央または端部の温度センサが所定温度に達した後に、他方の温度センサが所定温度に一定時間内に達し得ない場合に異常であると判断する。   In the fourth embodiment, the non-contact temperature sensors 41a and 41b monitor the temperature of other temperature sensors. Further, at the time of start-up and standby, after the temperature sensor at the center or the end reaches a predetermined temperature, it is determined that the other temperature sensor cannot reach the predetermined temperature within a certain time.

図14(a),(b),(c)は実施形態4における温度センサの異常判定例を示す説明図であり、図14(a)は立ち上がり時、図14(b)は待機時、図14(c)は通紙時の判定基準であって、各非接触型温度センサ41a,41bにて、それぞれ検知,計測された温度の差分を演算し、その値が前記判定基準値を超えた場合(図14(a)〜(c)における斜線の領域)に、該当する温度センサが異常状態にあると判断する。   FIGS. 14A, 14B, and 14C are explanatory diagrams showing an example of temperature sensor abnormality determination in the fourth embodiment. FIG. 14A is a stand-up state, FIG. 14B is a stand-by state, and FIG. 14 (c) is a judgment criterion at the time of paper passing, and the difference between the temperatures detected and measured by the non-contact temperature sensors 41a and 41b is calculated, and the value exceeds the judgment criterion value. In the case (the hatched area in FIGS. 14A to 14C), it is determined that the corresponding temperature sensor is in an abnormal state.

通紙時では、図14(c)に示すように、紙サイズにより異常判定設定値が異なる。すなわち、端部温度センサ41bのセンサ位置よりも転写紙端部が外側にくる場合には、中央温度センサ41aと端部温度センサ41bとの温度差異が一定温度域内(イ)にない場合に異常と判断し、また、端部温度センサ41bのセンサ位置よりも転写紙端部が内側にくる場合には、温度センサ41aと端部温度センサ41bとの温度差異が一定温度域内(ロ)にない場合に異常と判断する。   At the time of paper passing, as shown in FIG. 14C, the abnormality determination setting value varies depending on the paper size. That is, when the edge of the transfer paper comes outside the sensor position of the edge temperature sensor 41b, an abnormality occurs when the temperature difference between the center temperature sensor 41a and the edge temperature sensor 41b is not within a certain temperature range (A). If the edge of the transfer paper is located inside the sensor position of the edge temperature sensor 41b, the temperature difference between the temperature sensor 41a and the edge temperature sensor 41b is not within a certain temperature range (b). If it is judged abnormal.

図15は本実施形態の図5に示す動作フローのステップ(S4),(S5)における各部の具体的動作のタイミングチャートであり、加熱ヒータ2,2a,2bの異常検知によるヒータオフと同時に、駆動している全ての機械系(定着装置の各ローラ,排紙ローラ,画像形成部の各部,給紙/搬送ローラ)の駆動を停止することにより、未定着画像を乗せた転写紙Pが定着装置15前にて詰まったり、また未定着画像が飛散する等による機械系のダメージを防ぐことができる。   FIG. 15 is a timing chart of the specific operation of each part in steps (S4) and (S5) of the operation flow shown in FIG. 5 of the present embodiment, and is driven simultaneously with the heater off due to the abnormality detection of the heaters 2, 2a and 2b. The transfer paper P on which an unfixed image is placed is fixed to the fixing device by stopping the driving of all the mechanical systems (each roller of the fixing device, the paper discharge roller, each part of the image forming unit, the paper feeding / conveying roller). It is possible to prevent damage to the mechanical system due to clogging before 15 or scattering of an unfixed image.

また、図16に示すように、加熱ヒータ2,2a,2bの異常検知時のヒータオフと同時に、操作パネル上の表示部あるいは報知ブザーなどをオンにして、サービスコールの報知を行い、オペレータに対して状態把握させ、速やかに対応処理を行わせることにより、機械ダウン時間を低減することが可能になる。   Also, as shown in FIG. 16, simultaneously with turning off the heaters when an abnormality is detected in the heaters 2, 2a, 2b, the display unit on the operation panel or a notification buzzer is turned on to notify the service call and It is possible to reduce the machine down time by grasping the status and promptly performing the response process.

本発明は、レーザプリンタ,複写機,ファクシミリ装置などの画像形成装置における定着装置に用いられる熱ローラ方式およびベルト定着方式などの加熱加圧定着部に適用され、特に温度センサ異常時における装置強制停止機能を備えた加熱加圧定着部,および、それを搭載する画像形成装置に用いて有効である。   The present invention is applied to a heat roller fixing unit such as a heat roller type and a belt fixing type used for a fixing device in an image forming apparatus such as a laser printer, a copying machine, a facsimile machine, and the like. It is effective for use in a heat and pressure fixing unit having a function and an image forming apparatus equipped with the same.

本発明の実施形態を説明するための画像形成装置の全体構成を示す概略構成図1 is a schematic configuration diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus for describing an embodiment of the present invention. 本発明に係る定着装置の実施形態1の構成図1 is a configuration diagram of a first embodiment of a fixing device according to the present invention. 実施形態1における温度センサの設置構成図Installation configuration diagram of temperature sensor in embodiment 1 本実施形態における定着制御系の構成を示すブロック図A block diagram showing a configuration of a fixing control system in the present embodiment 本実施形態の定着制御に係るフローチャートFlowchart related to fixing control of this embodiment 実施形態1における温度センサの異常判定例の説明図Explanatory drawing of the abnormality determination example of the temperature sensor in Embodiment 1. 本発明の実施形態2における定着装置の構成図Configuration diagram of a fixing device in Embodiment 2 of the present invention 実施形態2における温度センサの設置構成図Installation configuration diagram of temperature sensor in embodiment 2 本発明の実施形態3における定着装置の温度センサの設置構成図Installation configuration diagram of temperature sensor of fixing device in Embodiment 3 of the present invention (a),(b)は実施形態3における温度センサの異常判定例を示す説明図(A), (b) is explanatory drawing which shows the abnormality determination example of the temperature sensor in Embodiment 3. 本発明の実施形態4における定着装置の構成図Configuration of Fixing Device in Embodiment 4 of the Present Invention 実施形態4における温度センサの設置構成図Installation configuration diagram of temperature sensor in embodiment 4 実施形態4における加熱ヒータの構成図Configuration diagram of heater in embodiment 4 (a)〜(c)は実施形態4における温度センサの異常判定例を示す説明図(A)-(c) is explanatory drawing which shows the abnormality determination example of the temperature sensor in Embodiment 4. 本実施形態の動作フローにおける具体的動作のタイミングチャートSpecific operation timing chart in the operation flow of this embodiment 本実施形態の動作フローにおける具体的動作の他のタイミングチャートOther timing charts of specific operations in the operation flow of this embodiment 従来の定着装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a conventional fixing device 図17の定着装置における定着ローラと温度センサとの関係を示す説明図FIG. 17 is an explanatory diagram showing a relationship between a fixing roller and a temperature sensor in the fixing device of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 定着ローラ
2 加熱ヒータ
2a 加熱ヒータ(中央用ヒータ)
2b 加熱ヒータ(端部用ヒータ)
3 加圧ローラ
8 サーモパイル
9 サーミスタ
14 画像形成部
15 定着装置
27 転写部
31 CPU
32 ヒータ駆動部
33 機械系駆動部
34 報知駆動部
36 加熱ローラ
37 定着ベルト
41a 非接触型温度センサ(中央温度センサ)
41b 非接触型温度センサ(端部温度センサ)
1 Fixing roller 2 Heating heater 2a Heating heater (center heater)
2b Heater (end heater)
3 Pressure roller 8 Thermopile 9 Thermistor 14 Image forming unit 15 Fixing device 27 Transfer unit 31 CPU
32 Heater drive unit 33 Mechanical system drive unit 34 Notification drive unit 36 Heating roller 37 Fixing belt 41a Non-contact temperature sensor (central temperature sensor)
41b Non-contact temperature sensor (end temperature sensor)

Claims (10)

加熱源を備えた加熱回転体と、該加熱回転体に圧接する圧接回転体とを備え、前記加熱回転体と前記圧接回転体とのニップ内に転写紙を通過させることにより、該転写紙上に未定着画像を定着させる定着装置において、
前記加熱回転体の温度を検知する少なくとも二つの温度センサを備え、該温度センサの少なくとも一つを非接触型温度センサとし、該非接触型温度センサの検知温度を他の温度センサの検知温度に基づいて監視し、異常発生時に加熱駆動および回転駆動を停止させる制御部を備えたことを特徴とする定着装置。
A heating rotator provided with a heating source and a pressure rotator that is in pressure contact with the heating rotator, and passing the transfer paper through a nip between the heating rotator and the pressure rotator, thereby allowing the transfer paper to pass over the transfer paper. In a fixing device for fixing an unfixed image,
At least two temperature sensors for detecting the temperature of the heating rotating body, wherein at least one of the temperature sensors is a non-contact type temperature sensor, and the detection temperature of the non-contact type temperature sensor is based on the detection temperature of another temperature sensor; And a controller that stops heating and rotating when an abnormality occurs.
少なくとも二つ以上の回転体にて張架された耐熱性の無端ベルトと、該無端ベルトを挟んで前記回転体の少なくとも一つに圧接する少なくとも一つの圧接体と、前記無端ベルトを加熱する加熱源を備え、前記無端ベルトと前記圧接体とのニップ内に転写紙を通過させることにより、該転写紙上に未定着画像を定着させる定着装置において、
前記無端ベルトの温度を検知する少なくとも二つの温度センサを備え、その少なくとも一つを非接触型温度センサとし、該非接触型温度センサの検知温度を他の温度センサの検知温度に基づいて監視し、異常発生時に加熱駆動および回転駆動を停止させる制御部を備えたことを特徴とする定着装置。
A heat-resistant endless belt stretched between at least two rotating bodies, at least one press-contacting body pressed against at least one of the rotating bodies across the endless belt, and heating for heating the endless belt A fixing device that fixes a non-fixed image on the transfer paper by passing the transfer paper through a nip between the endless belt and the press contact member,
Comprising at least two temperature sensors for detecting the temperature of the endless belt, at least one of which is a non-contact type temperature sensor, and monitoring the detection temperature of the non-contact type temperature sensor based on the detection temperature of another temperature sensor; A fixing device comprising a controller that stops heating driving and rotational driving when an abnormality occurs.
少なくとも二つ以上の回転体にて張架された耐熱性の無端ベルトと、該無端ベルトを挟んで前記回転体の少なくとも一つと圧接する少なくとも一つの圧接体と、前記無端ベルトを加熱する加熱源とを備え、前記無端ベルトと前記圧接体とのニップ内に転写紙を通過させることにより、該転写紙上に未定着画像を定着させる定着装置において、
少なくとも二つの加熱体を前記加熱源に備えると共に、少なくとも二つの温度センサを備え、該温度センサにより前記無端ベルトの温度を検知し、該温度センサのうち少なくとも二つの温度センサを非接触型温度センサとして、互いに他の非接触型温度センサの検知温度を監視可能に構成し、前記各温度センサの検知温度に基づいて前記加熱体のそれぞれを温度制御し、かつ前記非接触型温度センサの監視検知温度に基づいて、いずれか一方に異常が発生したことを検知したときに加熱駆動および回転駆動を停止させる制御部を備えたことを特徴とする定着装置。
A heat-resistant endless belt stretched between at least two rotating bodies, at least one press-contacting body pressed against at least one of the rotating bodies across the endless belt, and a heat source for heating the endless belt A fixing device for fixing an unfixed image on the transfer paper by passing the transfer paper through a nip between the endless belt and the pressure contact member,
At least two heating elements are provided in the heating source, and at least two temperature sensors are provided. The temperature sensors detect the temperature of the endless belt, and at least two of the temperature sensors are non-contact type temperature sensors. As described above, the detection temperatures of the other non-contact type temperature sensors can be monitored, the temperature of each of the heating bodies is controlled based on the detection temperature of each of the temperature sensors, and the detection detection of the non-contact type temperature sensor A fixing device comprising: a control unit that stops heating driving and rotational driving when it is detected that an abnormality has occurred in one of the two based on temperature.
前記非接触型温度センサ以外の温度センサが接触型温度センサであることを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a temperature sensor other than the non-contact type temperature sensor is a contact type temperature sensor. 前記接触型温度センサを前記転写紙の通紙範囲外に設置したことを特徴とする請求項4記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein the contact-type temperature sensor is installed outside a sheet passing range of the transfer paper. 前記制御部が、前記加熱源の加熱停止と同時に全ての駆動系を停止することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the control unit stops all driving systems simultaneously with stopping the heating of the heating source. 前記制御部が、前記停止と同時に異常報知情報信号を出力することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the control unit outputs an abnormality notification information signal simultaneously with the stop. 画像形成部において画像転写が行われた転写紙に対して加熱と加圧とを行い、未定着画像を前記転写紙に定着するため、加熱源と、該加熱源にて過熱される加熱回転体と、該加熱回転体に圧接する圧接回転体とを備え、前記加熱回転体と前記圧接回転体とのニップ内に前記転写紙を通過させる構成の定着装置を備えた画像形成装置において、
前記定着装置として請求項1〜7いずれか1項記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
In order to heat and press the transfer paper on which image transfer has been performed in the image forming unit and fix an unfixed image on the transfer paper, a heating source and a heating rotator overheated by the heating source And a pressure contact rotator that is in pressure contact with the heating rotator, and an image forming apparatus including a fixing device configured to pass the transfer paper through a nip between the heating rotator and the pressure rotator.
An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 as the fixing device.
加熱源の駆動停止と同時に、当該装置に設置された機械系の駆動を停止させる駆動制御部を備えたことを特徴とする請求項8記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 8, further comprising a drive control unit configured to stop driving of a mechanical system installed in the apparatus at the same time as driving of the heating source is stopped. 前記停止と同時に、装置本体外部に設けられた報知部に対して停止状態の旨の報知を行わせる制御部を備えたことを特徴とする請求項8または9記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 8, further comprising a control unit that causes a notification unit provided outside the apparatus main body to notify the stop state simultaneously with the stop.
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