JP2007279636A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着器の温度管理と、温度検出素子の断線に伴う異常加熱を防止して安全性を向上した画像形成装置を提供する。
【解決手段】用紙にトナー像を形成する画像形成部と、熱源を含み用紙にトナー像を定着させる定着器と、画像形成装置本体と定着器とを電気的に結合する結合手段と、定着器の温度を検出する接触型の第１の温度検出素子と、非接触型の第２の温度検出素子と、第１，第２の温度検出素子による温度検出結果が所定の温度範囲にあるときに温度検出結果に応じて熱源への通電状態を制御し、温度が異常に高くなったときや、結合手段が非結合状態又は第２の温度検出素子が断線状態にあるとき、熱源への通電を停止する回路を具備する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、デジタル複合機であるＭＦＰ（Multi-Function Peripherals）や、複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、温度上昇を抑えた画像形成装置に関する。

一般に、ＭＦＰや、複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、用紙にトナー像を形成し、このトナー像を用紙に定着するため定着器を用いている。定着器は、加熱用のヒートローラと加圧ローラを有し、これら対のローラ間に未定着の用紙を搬送するものである。このような定着器では、ヒートローラの表面温度が異常に上昇するのを防止するため、サーミスタ等の温度検出素子を配置してヒートローラの温度を検出し、この検出結果をもとにヒートローラの温度を所定温度内に維持するように制御している。

特許文献1には、加熱ローラと加圧ローラを有し、加熱ローラ内に複数のハロゲンランプヒータを設けた定着器が記載されている。この例では、加熱ローラ内で複数のハロゲンランプヒータを回転できるようにし、加熱ローラが停止している待機時に、複数のハロゲンランプヒータを回転させて加熱ローラの表面温度を均一にするようにしている。また、温度検出用のサーミスタを複数配置し、温度検出結果に基いて加熱ローラ内のハロゲンランプの加熱状態を制御するようにしている。

しかしながら、従来、及び特許文献1に記載の例では、定着器の温度を検出するサーミスタ等の素子が断線したり、温度検出素子と制御回路を繋ぐコネクタが外れているような場合には、温度検出が的確に行えず定着器が異常に加熱されるという問題があった。
特開平７−３２５５００号公報

上記した従来の画像形成装置では、定着器の温度を検出するサーミスタ等の素子が断線しているような場合には、温度検出が的確に行えず定着器が異常に加熱されるという問題があった。また、特許文献1に記載の例では、加熱ローラの表面温度を検出するため、複数の温度検出用素子を配置し、温度検出結果に基いて加熱ローラ内のハロゲンランプの加熱状態を制御するようにしているが、温度検出素子の断線については対応しておらず、温度対策として更なる改善が要求されている。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、定着器の温度管理と、温度検出素子の断線に伴う異常加熱を防止して安全性を向上した画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に設けられ、搬送される用紙にトナー像を形成する画像形成部と、熱源を含むヒートローラとこのヒートローラに対向して設けられた加圧ローラとを有し前記用紙に前記トナー像を定着させる定着器と、前記画像形成装置本体と前記定着器とを電気的に結合し前記定着器の着脱状態を検出可能な結合手段と、前記定着器の温度を検出する接触型の第１の温度検出素子と、前記定着器の温度を非接触で検出する第２の温度検出素子と、前記第１及び第２の温度検出素子による温度検出結果が所定の温度範囲にあるときに、前記温度検出結果に応じて前記熱源への通電状態を制御する温度制御回路と、前記第１又は第２の温度検出素子が規定値を超える温度を検出したとき、及び、前記結合手段が非結合状態又は前記第２の温度検出素子が断線状態にあるとき、前記熱源への通電を停止する通電停止回路と、を具備したことを特徴とする。

また請求項８記載の本発明の画像形成装置は、画像形成装置本体に設けられ、搬送される用紙にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成装置本体に着脱可能であって複数の熱源を含むヒートローラとこのヒートローラに対向して設けられた加圧ローラとを有し前記用紙に前記トナー像を定着させる定着器と、前記画像形成装置本体と前記定着器を結合する一対のコネクタでなり一方のコネクタにループハーネスを有し、両コネクタが接続されたときに前記ループハーネスを介して前記定着器の着脱状態を検出可能にした結合手段と、前記ループハーネスを介して給電され、前記ヒートローラ端部の温度を検出する接触型の第１の温度検出素子と、前記ヒートローラのセンター部及び、前記センター部と前記端部間の温度をそれぞれ検出する複数の非接触型の第２の温度検出素子と、前記画像形成装置本体の温度を検出する第３の温度検出素子と、前記第１及び第２の温度検出素子による温度検出結果が所定の温度範囲にあるときに、前記温度検出結果に応じて前記熱源への通電状態を制御する温度制御回路と、前記第１又は第２の温度検出素子が規定値を超える温度を検出したときに前記熱源への通電を停止するとともに、前記ループハーネスの出力及び前記第２，第３の温度検出素子の検出結果を用いて前記コネクタが非結合状態又は前記第２の温度検出素子が断線状態にあると判断したときに前記熱源への通電を停止する通電停止回路と、を具備したことを特徴とする。

本発明によれば、定着器の温度を検出する温度検出素子の断線を検出して異常に温度が上昇するのを防止し、定常状態にあっては定着器の温度を適正に維持することができる。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳細に説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付す。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を示す構成図である。尚、以下の説明では、複合機であるＭＦＰを例に説明するが、プリンタ、複写機、及び他の画像形成装置にも適用できる。

図１において、１０は画像形成装置である。装置の中央部には画像形成部であるプリンタ部２０を有しており、上部に操作部１１、表示部１２、スキャナ部１３、原稿送り装置（ＡＤＦ）１４、及び透明な原稿載置台１５を有している。また、画像形成装置１０の下部には、給紙部４０を有している。画像形成部を構成するプリンタ部２０は、例えばタンデム方式によるレーザプリンタである。

プリンタ部２０は、レーザ２１を備え、レーザ２１からのレーザビームを感光体ドラム２２に照射して感光体ドラム２２を走査する。感光体ドラム２２の周囲には帯電器２３，現像器２４、転写器２５、クリーナ２６、トナー回収部２７が配置されている。現像器２４にはトナーカートリッジ２８からトナーが供給され、トナーカートリッジ２８にはトナーを補給するためのスクリュー２９が設けられている。尚、カラーレーザプリンタの場合、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの現像ユニットを備えている。

感光体ドラム２２は、帯電器２３によって表面が一様に帯電され、感光体ドラム２２にレーザ２１からのレーザビームが照射されて静電潜像が形成される。静電潜像は現像器２４によって現像され、感光体ドラム２２にトナー像を形成する。

また、給紙部４０は、各種のサイズ用紙を収容する複数の給紙カセット４１，４２を備えており、給紙カセット４１，４２からの用紙Ｐが搬送ベルト４３によって転写器２５に送られる。搬送ベルト４３は、ローラ４４，４５の回転によって循環的に移動して用紙Ｐを搬送する。さらにローラ４４，４５を駆動するため搬送モータ４６が設けられている。

感光体ドラム２２に形成されたトナー像は、転写器２５によって用紙Ｐに転写され、さらに用紙Ｐは搬送ベルト４３によって定着器３０に搬送される。定着器３０は、ユニット３１内に加熱用のヒートローラ３２と加圧ローラ３３を含み、ヒートローラ３２と加圧ローラ３３によって、用紙Ｐにはトナーが定着され、可視像が形成される。そして定着器３０を通過した用紙Ｐは、排紙部４７を介して排出される。後段にフィニッシャがある場合は、フィニッシャによってステイプルやパンチの処理が施されて排出される。

図２は、定着器３０の構成を概略的に示したものである。定着器３０は、ユニット３１と、ユニット内に設けられた加熱用のヒートローラ３２と加圧ローラ３３で構成され、ヒートローラ３２と加圧ローラ３３は円筒状を成し、ヒートローラ３２に加圧ローラ３３を接触させて用紙Ｐを挟んで搬送する。ヒートローラ３２は、内部に熱源としてのハロゲンランプ３４，３５を有している。

図３は、ヒートローラ３２と加圧ローラ３３の構成を説明する図である。ヒートローラ３２内にはハロゲンランプ３４，３５が設けられており、ハロゲンランプ３４は、ヒートローラ３２の両サイド（軸方向の両端部）を加熱するため、ヒートローラ３２の両端部付近にヒータＨ１，Ｈ２を備えている。ハロゲンランプ３５は、ヒートローラ３２の中央部を加熱するため、ヒートローラ３２の中央部にヒータＨ３を備えている。

ヒータＨ１，Ｈ２は直列に接続され、この直列回路に通電することでハロゲンランプ３４が加熱され、同様にヒータＨ３に通電することでハロゲンランプ３５が加熱される。

また、ヒートローラ３２には温度検出素子３６，３７，３８が配置されている。温度検出素子３６は例えばサーミスタでなり、ヒートローラ３２の端部（エッジ部）に接触して取り付けられている。また温度検出素子３７，３８は例えばサーモパイル（赤外線温度センサ）でなり、ヒートローラ３２に非接触で取り付けられている。温度検出素子３７は、ヒートローラ３２の中央部に配置され、温度検出素子３８は、温度検出素子３６と３７の中間部に配置されており、これらの温度検出素子３６，３７，３８によってヒートローラ３２（定着器３０）の端部から中央部にかけての温度を検出する。

ヒートローラ３２内のハロゲンランプ３４，３５は、ヒートローラ３２の末端部側ほど外気の影響を最も受けやすく、中央部ほど外気の影響を受けにくいため、３つの温度検出素子３６，３７，３８を設けることでヒートローラ３２の各部の温度を正確に検出することができる。

また温度検出素子３7と３８を非接触型としたのは、これら温度検出素子３7と３８が図３の通紙範囲内αにあるため、接触型にするとヒートローラ３２に接触キズができ、用紙にスジが発生して定着不良を招くからである。したがって、温度検出素子３7と３８は非接触型としている。温度検出素子３６は通紙範囲外βにあるため、接触型としている。

図４は定着器３０と画像形成装置本体１０（以下本体１０と称す）との関係を概略的に示したものであり、定着器３０はユニット３１ごと交換可能になっており、カバー３９を開けて本体１０内に着脱可能にしている。ユニット３１を本体１０に装填したとき、定着器３０と本体１０はコネクタ５０，５１によって電気的に結合され、本体１０から定着器３０に対して各種の電源電圧が供給され、定着器３０からの各種の検出結果が本体１０に伝送される。また温度検出素子３６がコネクタ５０，５１を介して電源Ｖ1に接続されるようになっている。

また、コネクタ５０の両端の端子間にはループハーネス５２が設けられ、コネクタ５０，５１同士が接続されたとき、電源Ｖ１からの電圧がループハーネス５２を介して端子５３に供給されるようになっている。コネクタ５０と５１が半挿し等で接続が不完全であると、ループハーネス５２から端子５３に至る経路が遮断され、端子５３には電圧が得られない。したがって、コネクタ５０と５１が接続されていない場合は、温度検出素子３６の出力は得られず、また端子５３には電圧が得られないため、端子５３の電圧を計測することによりコネクタ５０，５１の接続状態を監視することができる。

定着器３０は上記のように構成されているが、次に本発明における制御系の構成を、図５を参照して説明する。

制御系は主に定着器３０の温度管理と、温度検出素子３６が接続されていない場合や、温度検出素子３７，３８が断線している場合を検出するものである。尚、図５では温度検出素子３６としてサーミスタを用い、温度検出素子３７，３８としてサーモパイルを用いた例を述べ、以下、サーミスタ３６、サーモパイル３７，３８として説明する。また、以下の説明では、ヒータＨ３をセンターヒータと言い、ヒータＨ１，Ｈ２をサイドヒータと言う。

図５において、５２はコネクタ５０に設けられたハーネスであり、コネクタ５０，５１が接続状態にあっては、電源Ｖ１（例えば＋５Ｖ）からの電圧が抵抗Ｒ１及びループハーネス５２を介して端子５３に供給され、電源Ｖ１からの電圧が抵抗Ｒ２を介してサーミスタ３６の一端に供給される。

サーミスタ３６の他端は、抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１の並列回路を介してアース（基準電位点）に接続され、さらに抵抗Ｒ４を介してコンパレータＡ１の反転端子（−）に接続されている。コンパレータＡ１の非反転端子（＋）には電源Ｖ１の電圧を抵抗Ｒ５，Ｒ６で分圧した電圧が抵抗Ｒ７を介して供給され、コンパレータＡ１の出力端は抵抗Ｒ８を介して電源Ｖ１に接続されている。コンパレータＡ１はオープンコレクタ出力形式のものである。

コンパレータＡ１は抵抗Ｒ４〜Ｒ７とともに比較回路Ｂ１を構成し、サーミスタ３６の出力端の電圧と、抵抗Ｒ５，Ｒ６で分圧した基準電圧とを比較する。サーミスタ３６は温度によって抵抗値が変化するため、その出力端の電圧（抵抗Ｒ３と抵抗Ｃ１の両端電圧）は温度によって変化する。

一方、サーモパイル３７の出力端は抵抗Ｒ９とコンデンサＣ２の並列回路を介してアースに接続されている。またサーモパイル３８の出力端は抵抗Ｒ１１とコンデンサＣ３の並列回路を介してアースに接続されている。

サーモパイル３７の出力端は、抵抗R１０を介して比較回路Ｂ２に接続されている。比較回路Ｂ２は、コンパレータＡ２を有し比較回路Ｂ１と同様の回路で構成されている。また、サーモパイル３７の出力端は、抵抗R１０を介して比較回路Ｂ３に接続されている。比較回路Ｂ３はコンパレータＡ３を有し、非反転端子（＋）にサーモパイル３７の出力端からの電圧が供給され、反転入力端子（−）に基準電圧が供給されている。この点で、コンパレータＡ３とＡ１は入力形態が逆になっている。

さらに、サーモパイル３８の出力端は、抵抗Ｒ１２を介して比較回路Ｂ４に接続されている。比較回路Ｂ４は、コンパレータＡ４を有し比較回路Ｂ１，Ｂ２と同様の回路で構成されている。また、サーモパイル３８の出力端は、抵抗R１２を介して比較回路Ｂ５に接続されている。比較回路Ｂ５は比較回路Ｂ３と同様の回路で構成されている。

尚、抵抗Ｒ４，Ｒ１０，Ｒ１２は静電気対策用であり、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３はＡ／Ｄコンバータ５４入力への突入電流による電圧降下対策用であり、必ずしも必要なものではない。また、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３は抵抗Ｒ４，Ｒ１０，Ｒ１２の後段側に配置してもよい。

サーミスタ３６の出力端及びサーモパイル３７，３８の出力端はアナログ／デジタルコンバータ５４（以下Ａ／Ｄコンバータ５４と称す）に供給される。また、定着器３０の外気温度及び湿度を検出するため、温湿度センサ５５が設けられており、温湿度センサ５５による検出結果もＡ／Ｄコンバータ５４に供給されている。

比較回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４の出力端はそれぞれワイヤードオア接続されて、インバータＩＶ１を介してオア回路ＯＲ１の第１の入力端に接続されている。これら比較回路Ｂ１，Ｂ２，Ｂ４の出力は、サーミスタ３６及びサーモパイル３７，３８の温度検出結果をもとに定着器３０のオーバーヒートを検出するものである。

また、前記ハーネス５２の出力端５３はトランジスタＱ１のベースに接続されている。トランジスタＱ１のコレクタはトランジスタＱ２のベースに接続され、トランジスタＱ２のコレクタは、比較回路Ｂ３，Ｂ５の出力端とワイヤードオア接続されていて、インバータＩＶ２を介してオア回路ＯＲ１の第２の入力端に接続されている。トランジスタＱ１，Ｑ２のコレクタは抵抗Ｒ１３，Ｒ１４を介して電源Ｖ１に接続され、エミッタはそれぞれアースに接続されている。尚、比較回路Ｂ３，Ｂ５はサーモパイル３７，３８の断線を検出するものである。

前記ハーネス５２の出力端５３は出力端子５６に接続され、トランジスタＱ２のコレクタ及び比較回路Ｂ３，Ｂ５の出力端は出力端子５７に接続されている。

出力端子５６には、定着器３０と本体１０との接続状態を検出する出力が得られ、出力端子５７にはサーミスタ３６及びサーモパイル３７，３８の断線状態を検出する出力が得られる。サーミスタ３６の断線であるか、サーモパイル３７，３８の断線であるかは、出力端子５６と５７の出力を組み合わせて判断する。

オア回路ＯＲ１の出力端はダイオードＤ１のカソードに接続され、ダイオードＤ１のアノードはトランジスタＱ３のベースに接続されている。トランジスタＱ３のエミッタは電源Ｖ１に接続されている。

トランジスタＱ３のコレクタは、トランジスタＱ４のエミッタ・コレクタ電流路を介してフォトカプラＰＣ１のフォトダイオードに接続されている。同様にトランジスタＱ３のコレクタは、トランジスタＱ５のエミッタ・コレクタ電流路を介してフォトカプラＰＣ２のフォトダイオードのアノードに接続されている。フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２のフォトダイオードのカソードは抵抗Ｒ１５，Ｒ１６を介してアースに接続され、フォトカプラＰＣ１のフォトトランジスタはセンターヒータＨ３に接続され、フォトカプラＰＣ２のフォトトランジスタはサイドヒータＨ１，Ｈ２の直列回路に接続されている。

また、前記Ａ／Ｄコンバータ５４の出力はヒータ制御回路５８に供給され、ヒータ制御回路５８はトランジスタＱ４，Ｑ５のベース電圧をそれぞれ制御してフォトカプラＰＣ１，ＰＣ２を流れる電流を制御し、センターヒータＨ３及びサイドヒータＨ１，Ｈ２の通電状態を制御する。

次に図５の制御系の動作について説明する。先ず、サーミスタ３６、サーモパイル３７，３８による温度検出結果を利用した定着器３０の温度制御について説明する。

コネクタ５０，５１が接続状態にあり、サーミスタ３６が正常に接続されている場合、定着器３０の温度が正常の範囲内にあれば、サーミスタ３６の抵抗値は大きいため、サーミスタ３６の出力端の電圧は、コンパレータＡ１の抵抗Ｒ５，Ｒ６の分圧によって定められる基準電圧よりも低くなり、コンパレータＡ１の出力はハイレベル「Ｈ」になる。またトランジスタＱ１のベース電位もハイレベル「Ｈ」となり、トランジスタＱ１はオンとなり、トランジスタＱ２のベース電位がローレベル「Ｌ」となってトランジスタＱ２はオフする。

一方、サーモパイル３７，３８の断線がなく、定着器３０の温度が正常の範囲内にあれば、サーモパイル３７，３８の出力端の電圧は、コンパレータＡ２，Ａ４の基準電圧よりも低く、コンパレータＡ３，Ａ５の基準電圧よりも高くなり、コンパレータＡ２，Ａ４の出力はそれぞれハイレベル「Ｈ」になる。この結果、コンパレータＡ１，Ａ２，Ａ４をワイヤードオア接続したことによるインバータＩＶ１の入力は「Ｈ」になり、インバータＩＶ１の出力はローレベル「Ｌ」となる。

また、コンパレータＡ３，Ａ５とトランジスタＱ２のコレクタをワイヤードオア接続したことによるインバータＩＶ２の入力は「Ｈ」になり、インバータＩＶ２の出力もローレベル「Ｌ」となる。

これにより、オア回路ＯＲ１の出力は「Ｌ」となり、ダイオードＤ１とトランジスタＱ３はオン状態になる。トランジスタＱ３はトランジスタＱ４，Ｑ５の電流供給源であるため、トランジスタＱ４，Ｑ５は動作可能状態にある。

一方、サーミスタ３６の出力端及びサーモパイル３７，３８の出力端の電圧は、Ａ／Ｄコンバータ５４にも供給されるため、Ａ／Ｄコンバータ５４の出力状態によって温度変化を検出することができる。ヒータ制御回路５８はサーモパイル３７，３８による温度変化に応答して温度制御信号を生成し、トランジスタＱ４，Ｑ５のベース電圧を制御してトランジスタＱ４，Ｑ５の導通度を制御する。

例えば定着器３０の温度が低ければ、トランジスタＱ４，Ｑ５は導通し、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２のフォトトランジスタに電流を流し、センターヒータＨ３，サイドヒータＨ１，Ｈ２に通電して温度を上げるように制御する。逆に定着器３０の温度が高くなれば、トランジスタＱ４，Ｑ５は非導通となり、フォトカプラＰＣ１，ＰＣ２へは電流が流れなくなり、センターヒータＨ３，サイドヒータＨ１，Ｈ２への通電を停止して温度を下げるように制御する。

定着器３０は中央部の温度をサーモパイル３７で検出し、端部の温度をサーモパイル３８で検出するため、センターヒータＨ３とサイドヒータＨ１，Ｈ２はそれぞれサーモパイル３７とサーモパイル３８の温度検出結果に応じて個々に通電状態が制御される。

また、サーミスタ３６及びサーモパイル３７，３８のいずれかの素子で規定値を超える温度上昇が検出された場合は、コンパレータＡ１，Ａ２，Ａ４のいずれかの出力が「Ｌ」になる。これにより、インバータＩＶ１の出力が「Ｈ」となり、ダイオードＤ１がオフする。

したがって、電流供給源のトランジスタＱ３がオフとなり、トランジスタＱ４，Ｑ５がオフとなってセンターヒータＨ３及びサイドヒータＨ１，Ｈ２への通電を断ち、異常な温度上昇を防止することができる。つまり、オーバーヒートと判断し、ヒータＨ１，Ｈ２及びＨ３を強制的に切る。

次にコネクタ５０，５１が正しく接続されていない場合、あるいはサーモパイル３７，３８が断線している場合について説明する。コネクタ５０，５１が正しく接続されていない場合、ハーネス５２の出力端５３には電圧が供給されないため、トランジスタＱ１はオフ、トランジスタＱ２はオンとなってトランジスタＱ２のコレクタは「Ｌ」となり、インバータＩＶ２の出力が「Ｈ」となる。

このため、オア回路ＯＲ１の出力が「Ｈ」となり、ダイオードＤ１がオフし、電流供給源のトランジスタＱ３がオフとなり、トランジスタＱ４，Ｑ５がオフとなってセンターヒータＨ３及びサイドヒータＨ１，Ｈ２への通電を断つ。また、出力端子５６は「Ｌ」となり、この出力端子５６の情報を利用して表示部１２にメッセージを表示し、定着器３０の接続状態（コネクタの接続）が不完全であることを報知するようにしている。

また、サーモパイル３７，３８が断線している場合、サーモパイル３７，３８の出力端には電圧が得られないため、コンパレータＡ３，Ａ５の出力は「Ｌ」となり、インバータＩＶ２の出力が「Ｈ」になるため、オア回路ＯＲ１の出力が「Ｈ」となり、ダイオードＤ１がオフし、電流供給源のトランジスタＱ３がオフとなる。したがって、この場合もセンターヒータＨ３及びサイドヒータＨ１，Ｈ２への通電を断つ。

また、出力端子５７も「Ｌ」となり、この出力端子５７及び出力端子５６の情報を利用して表示部１２にメッセージを表示し、サーモパイル３７又は３８が断線状態にあることを報知するようにしている。

また、温湿度センサ５５は、定着器３０外の本体１０内の温度を検出するもので、この温湿度センサ５５で検出した温度と、定着器３０の温度に大きな差異が見受けられる場合、何らかの異常と判断しヒータ制御回路５８はヒータＨ３、Ｈ１、Ｈ２への通電を断つようにトランジスタＱ４，Ｑ５を制御することもできる。

例えば、サーモパイル３７，３８の検出結果と温湿度センサ５５の検出結果は、通常であればそれほど差はないが、サーモパイル３７，３８が断線した場合は、検出結果には大きな差が生じるため断線と判断することができる。同様に湿度の検出結果に異常が見受けられる場合もヒータＨ３、Ｈ１、Ｈ２への通電を断つように制御可能である。

このように、本発明では、定着器３０の温度変化を検出して自動的に所定の温度範囲になるように制御することができ。また所定範囲を超える異常温度になった場合にはヒータＨ１，〜Ｈ３への通電を断つことで安全性を向上させることができる。さらに、ユニット３１内にあるコネクタ５０，５１の接続状態やサーモパイルの断線状態を検出して、接続が不完全であったり、断線が発生した場合にも、定着器３０のヒータＨ１〜Ｈ３への通電を断つことができ、安全性を向上することができる。しかも、異常状態は、ワイヤードオアの回路により簡単な構成で検出することができる。

以上述べたように本発明の画像形成装置によれば、定着器の温度を検出する温度検出素子の断線を検出して異常に温度が上昇するのを防止し、定常状態にあっては定着器の温度を適正に維持することができる。

尚、以上の説明に限定されることなく、例えばサーミスタや、サーモパイル以外の温度検出素子を使用することができ、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

本発明の画像形成装置の一実施形態の全体構造を説明する構成図。 同実施形態の画像形成装置に使用する定着器の概略的な構成を説明する構成図。 同実施形態の画像形成装置に使用する定着器の具体例を説明する斜視図。 同実施形態の画像形成装置における本体と定着器との関係を示す概略構成図。 同実施形態の画像形成装置の制御系を説明するブロック図。

符号の説明

１０…画像形成装置
３０…定着器
３１…ユニット
３２…ヒートローラ
３３…加圧ローラ
３４，３５…ハロゲンランプ
３６…接触型温度検出素子（サーミスタ）
３７，３８…非接触型温度検出素子（サーモパイル）
５０，５１…コネクタ
５２…ループハーネス
５３…ハーネス出力端
５４…Ａ／Ｄコンバータ
５５…温湿度センサ
５６，５７…出力端子
５８…ヒータ制御回路
Ａ１〜Ａ５…コンパレータ
Ｂ１〜Ｂ５…比較回路
Ｑ１〜Ｑ５…トランジスタ
Ｄ１，Ｄ２…ダイオード
ＩＶ１，ＩＶ２…インバータ
ＯＲ１…オア回路
ＰＣ１，ＰＣ２…フォトカプラ
Ｈ１，Ｈ２…サイドヒータ
Ｈ３…センターヒータ

Claims (11)

1. 画像形成装置本体に設けられ、搬送される用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
   熱源を含むヒートローラとこのヒートローラに対向して設けられた加圧ローラとを有し前記用紙に前記トナー像を定着させる定着器と、
   前記画像形成装置本体と前記定着器とを電気的に結合し、前記定着器の着脱状態を検出可能な結合手段と、
   前記定着器の温度を検出する接触型の第１の温度検出素子と、
   前記定着器の温度を非接触で検出する第２の温度検出素子と、
   前記第１及び第２の温度検出素子による温度検出結果が所定の温度範囲にあるときに、前記温度検出結果に応じて前記熱源への通電状態を制御する温度制御回路と、
   前記第１又は第２の温度検出素子が規定値を超える温度を検出したとき、及び、前記結合手段が非結合状態又は前記第２の温度検出素子が断線状態にあるとき、前記熱源への通電を停止する通電停止回路と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記結合手段は、前記画像形成装置本体と前記定着器を結合する一対のコネクタでなり、定着器側のコネクタにループハーネスを有し、両コネクタが接続されたときに前記ループハーネスを介して前記定着器の着脱状態を検出可能にしたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記温度制御回路及び前記通電停止回路は、
   前記第１及び第２の温度検出素子による温度検出結果をそれぞれ第１の基準電圧で比較する比較器を含み、それら比較器出力をワイヤードオア接続した第１の回路と、
   第２の温度検出素子による温度検出結果を第２の基準電圧で比較する比較器を含む第２の回路と、
   前記第１，第２の回路からの出力がそれぞれ入力される論理和回路と、
   前記論理和回路の出力に応答してオンオフする第１のトランジスタと、
   前記第１，第２の温度検出素子による温度検出結果に応じて変化する温度制御信号を生成する制御回路と、
   前記第１のトランジスタに直列に接続され、前記温度制御信号によって導通度が変化し前記熱源への通電量が制御される第２のトランジスタと、を有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記第１の温度検出素子は前記ヒートローラの端部に接触して温度を検出するサーミスタでなり、第２の温度検出素子は前記ヒートローラのセンター部及び前記センター部と前記端部間の温度をそれぞれ検出する複数のサーモパイルでなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成装置本体の温度を検出する第３の温度検出素子をさらに備え、前記通電停止回路は、前記第２，第３の温度検出素子による検出出力の差が所定範囲を超える場合に、前記第２の温度検出素子が断線しているものと判断して前記熱源への通電を停止することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記通電停止回路によって前記熱源への通電が停止されたときに、メッセージを表示することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記メッセージの表示は、前記結合手段が非結合状態にあるとき、及び前記第２の温度検出素子が断線状態にあることをそれぞれ表示することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 画像形成装置本体に設けられ、搬送される用紙にトナー像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成装置本体に着脱可能であって、複数の熱源を含むヒートローラとこのヒートローラに対向して設けられた加圧ローラとを有し前記用紙に前記トナー像を定着させる定着器と、
   前記画像形成装置本体と前記定着器を結合する一対のコネクタでなり、定着器側のコネクタにループハーネスを有し、両コネクタが接続されたときに前記ループハーネスを介して前記定着器の着脱状態を検出可能にした結合手段と、
   前記ループハーネスを介して給電され、前記ヒートローラ端部の温度を検出する接触型の第１の温度検出素子と、
   前記ヒートローラのセンター部及び、前記センター部と前記端部間の温度をそれぞれ検出する複数の非接触型の第２の温度検出素子と、
   前記画像形成装置本体の温度を検出する第３の温度検出素子と、
   前記第１及び第２の温度検出素子による温度検出結果が所定の温度範囲にあるときに、前記温度検出結果に応じて前記熱源への通電状態を制御する温度制御回路と、
   前記第１又は第２の温度検出素子が規定値を超える温度を検出したときに前記熱源への通電を停止するとともに、前記ループハーネスの出力及び前記第２，第３の温度検出素子の検出結果を用いて、前記コネクタが非結合状態又は前記第２の温度検出素子が断線状態にあると判断したときに前記熱源への通電を停止する通電停止回路と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記通電停止回路は、前記第２，第３の温度検出素子による検出出力の差が所定範囲を超える場合に、前記第２の温度検出素子が断線しているものと判断することを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 前記ヒートローラの熱源は、前記ヒートローラの中央部を加熱するセンターヒータと、前記ヒートローラの両サイドを加熱するサイドヒータとから成ることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
11. 前記第１の温度検出素子は前記ヒートローラの端部に接触して温度を検出するサーミスタでなり、第２の温度検出素子は前記ヒートローラのセンター部及び、前記センター部と前記端部間の温度をそれぞれ検出する複数のサーモパイルでなることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。

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