JP2007329041A - Heating device, image forming device and diagnostic method of heating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通電により加熱する加熱装置、画像形成装置及び加熱装置の診断方法に関するものである。 The present invention relates to a heating apparatus that heats by energization, an image forming apparatus, and a diagnostic method for the heating apparatus.
用紙上のトナー像を加熱体により加熱して用紙に定着させる定着装置を有する画像形成装置が知られている。
この種の画像形成装置において、加熱体の温度が目標定着温度を超えた後に加熱体の温度上昇速度を算出し、算出した値が一定値を超えた場合に加熱体への通電を止め、加熱体が異常な高温になって破損することを防止するものは公知である(特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art An image forming apparatus having a fixing device that heats a toner image on a sheet by a heating body and fixes the toner image on the sheet is known.
In this type of image forming apparatus, the temperature rise rate of the heating body is calculated after the heating body temperature exceeds the target fixing temperature, and when the calculated value exceeds a certain value, the energization to the heating body is stopped and the heating body is heated. It is known that the body is prevented from being damaged due to an abnormally high temperature (see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来例においては、異常温度上昇による加熱体の破損防止を目的とし、加熱体の温度が目標定着温度を超えた場合に異常を検知する技術を開示しているのみであり、加熱体の加熱スタート時の異常については何ら考慮されていない。 However, the above-described conventional example only discloses a technique for detecting an abnormality when the temperature of the heating body exceeds the target fixing temperature for the purpose of preventing damage to the heating body due to an abnormal temperature rise. No consideration is given to the abnormalities at the start of heating.
本発明は、加熱体の加熱スタート時に異常を検知することができる加熱装置、画像形成装置及び加熱装置の診断方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a heating apparatus, an image forming apparatus, and a diagnostic method for a heating apparatus that can detect an abnormality at the start of heating of a heating body.
上記目的を達成するため、本発明の第1の特徴とするところは、通電により加熱する加熱体と、この加熱体の温度上昇を検知する検知手段と、前記加熱体の温度が所定の設定温度になる前に前記検知手段が検知した結果に基づいて、異常の有無を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づく情報を出力する出力手段とを有する加熱装置にある。即ち、加熱体の加熱スタート時に異常を検知することができ、ユーザは、出力手段が出力する情報により、加熱体の加熱スタート時における異常を把握することができる。
なお、検知手段が検知する対象は、例えば温度上昇速度、温度上昇率、検知タイミング間の温度差、又は検知タイミング間の温度等であってもよい。
In order to achieve the above object, the first feature of the present invention is that a heating body that is heated by energization, a detecting means that detects a temperature rise of the heating body, and the temperature of the heating body is a predetermined set temperature. The heating apparatus includes a determination unit that determines presence / absence of an abnormality based on a result detected by the detection unit, and an output unit that outputs information based on the determination result of the determination unit. That is, an abnormality can be detected at the start of heating of the heating body, and the user can grasp the abnormality at the start of heating of the heating body from the information output by the output means.
The target detected by the detection unit may be, for example, a temperature increase rate, a temperature increase rate, a temperature difference between detection timings, or a temperature between detection timings.
好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値に基づいて、複数種類の異常の有無をそれぞれ判定する。即ち、ユーザは、温度上昇の値に基づく複数種類の異常を区別して認識することができる。 Suitably, the said determination means each determines the presence or absence of multiple types of abnormality based on the value of the temperature rise of the said heating body. That is, the user can distinguish and recognize a plurality of types of abnormalities based on the temperature rise value.
また、好適には、前記判定手段の判定結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する判定結果に基づいて、前記加熱体への通電を制御する制御手段とをさらに有する。 Preferably, the apparatus further includes a storage unit that stores a determination result of the determination unit, and a control unit that controls energization of the heating body based on the determination result stored in the storage unit.
また、好適には、前記記憶手段が記憶する判定結果を除去する除去手段をさらに有する。 Preferably, the apparatus further includes removal means for removing the determination result stored in the storage means.
また、好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値が設定値未満であり、且つ所定値以下である場合、前記加熱体への通電に異常があると判定する。 Preferably, the determination means determines that there is an abnormality in energization of the heating body when the value of the temperature rise of the heating body is less than a set value and not more than a predetermined value.
また、好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値が設定値未満であり、且つ所定値よりも大きい場合、前記加熱体に異常があると判定する。 Preferably, the determination means determines that the heating body is abnormal when the value of the temperature rise of the heating body is less than a set value and greater than a predetermined value.
また、好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値が設定値より大きく、且つ所定値よりも大きい場合、前記加熱体に異常があると判定する。 Preferably, the determination means determines that the heating body is abnormal when the value of the temperature rise of the heating body is larger than a set value and larger than a predetermined value.
また、本発明の第2の特徴とするところは、通電により加熱する加熱体によって記録媒体上の現像剤像を記録媒体に定着させる定着装置と、前記加熱体の温度上昇を検知する検知手段と、前記加熱体の温度が所定の設定温度になる前に前記検知手段が検知した結果に基づいて、異常の有無を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果に基づく情報を出力する出力手段とを有する画像形成装置にある。 The second feature of the present invention is that a fixing device for fixing a developer image on a recording medium to a recording medium by a heating body heated by energization, and a detecting means for detecting a temperature rise of the heating body, A determination unit that determines whether there is an abnormality based on a result detected by the detection unit before the temperature of the heating body reaches a predetermined set temperature; and an output unit that outputs information based on the determination result of the determination unit And an image forming apparatus.
好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値に基づいて、複数種類の異常の有無をそれぞれ判定する。 Suitably, the said determination means each determines the presence or absence of multiple types of abnormality based on the value of the temperature rise of the said heating body.
また、好適には、前記判定手段の判定結果を記憶する記憶手段と、この記憶手段が記憶する判定結果に基づいて、前記加熱体への通電を制御する制御手段とをさらに有する。 Preferably, the apparatus further includes a storage unit that stores a determination result of the determination unit, and a control unit that controls energization of the heating body based on the determination result stored in the storage unit.
また、好適には、前記記憶手段が記憶する判定結果を除去する除去手段をさらに有する。 Preferably, the apparatus further includes removal means for removing the determination result stored in the storage means.
また、好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値が設定値未満であり、且つ所定値以下である場合、前記加熱体への通電に異常があると判定する。 Preferably, the determination means determines that there is an abnormality in energization of the heating body when the value of the temperature rise of the heating body is less than a set value and not more than a predetermined value.
また、好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値が設定値未満であり、且つ所定値よりも大きい場合、前記加熱体に異常があると判定する。 Preferably, the determination means determines that the heating body is abnormal when the value of the temperature rise of the heating body is less than a set value and greater than a predetermined value.
また、好適には、前記判定手段は、前記加熱体の温度上昇の値が設定値より大きく、且つ所定値よりも大きい場合、前記加熱体に異常があると判定する。 Preferably, the determination means determines that the heating body is abnormal when the value of the temperature rise of the heating body is larger than a set value and larger than a predetermined value.
また、本発明の第3の特徴とするところは、通電により加熱する加熱体の温度が所定の設定温度まで上昇する前に、加熱体の温度上昇を検知し、検知結果に基づいて異常の有無を判定し、判定結果に基づく情報を出力する加熱装置の診断方法にある。 Further, the third feature of the present invention is that a temperature rise of the heating body is detected before the temperature of the heating body heated by energization rises to a predetermined set temperature, and whether there is an abnormality based on the detection result. And a method for diagnosing a heating apparatus that outputs information based on the determination result.
本発明によれば、加熱体の加熱スタート時に異常を検知することができる。 According to the present invention, an abnormality can be detected at the start of heating of the heating element.
次に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1及び図2において、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の概要が示されている。画像形成装置10は、画像形成装置本体12を有し、この画像形成装置本体12内に像形成手段14が搭載され、この画像形成装置本体12の上部に排出部16が設けられていると共に、この画像形成装置本体12の下部に例えば2段の給紙ユニット18,18が配置されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an outline of an
それぞれの給紙ユニット18は、用紙が収納される給紙カセット20と給紙ロール22とを有し、この給紙ロール22の回転により給紙カセット20に積載された用紙がレジストロール24に搬送される。
Each
さらにレジストロール24の後流側には、後述するプロセスカートリッジ46の像担持体28と転写装置36とが設けられ、さらに後流側には定着装置40が設けられている。
Further, an
したがって、給紙ユニット18の給紙カセット20から給紙ロール22により送り出された用紙は、レジストロール24により一次停止され、タイミングをとって後述する像担持体28と転写装置36との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置40により定着され、排出ロール26により排出部16へ排出される。
Accordingly, the sheet fed from the
像形成手段14は電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体28と、この像担持体28を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置30と、この帯電装置30により帯電された像担持体28に、光により潜像を書き込む光書込み装置32と、この光書込み装置32により形成された像担持体28の潜像を収納している現像剤により可視化する現像装置34と、この現像装置34による現像剤像を用紙に転写する例えば転写ロールからなる転写装置36と、像担持体28に残存する現像剤をクリーニングするクリーニング装置38と、転写装置36により転写された用紙上の現像剤像を用紙に定着させる定着装置40とから構成されている。
The
光書込み装置32は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述するプロセスカートリッジ46を横切り、像担持体28に潜像を形成する。クリーニング装置38は、像担持体32に接触するクリーニングブレード43と、このクリーニングブレード43で掻き落とされた現像剤を収納する現像剤回収部44とを有する。
The
プロセスカートリッジ46は、像担持体28、帯電装置30、現像装置34及びクリーニング装置38を一体化したものであり、例えば現像装置34に残留する現像剤の量が少なくなった場合などに、一体として交換できるようになっている。
The
定着装置40は、後述する制御装置56によって温度を制御される加熱ロール41及び加圧ロール42を有し、熱と圧力とによって現像剤像を記録媒体に定着させる。
The
また、画像形成装置10は、LCDパネルなどの表示部50、キーボードなどの入力部51、HDD・CD装置などの記憶装置52、通信装置54及び制御装置56などを有する。制御装置56は、CPU57及びメモリ58などを含み、画像形成装置10を構成する各部を制御する。
つまり、画像形成装置10は、コンピュータとしての機能を含み、記憶媒体59又は通信装置54を介して受け入れたプログラムを実行することにより、印刷などの処理を行う。
The
In other words, the
次に、定着装置40に含まれる加熱ロール41の温度を制御装置56が制御する処理について詳述する。
図3は、制御装置56が加熱ロール41の温度を制御するための構成の概念を示す構成概念図である。
なお、図3において、図1,2に示した画像形成装置10を構成する部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある。
Next, a process in which the
FIG. 3 is a configuration conceptual diagram showing the concept of the configuration for the
In FIG. 3, the same reference numerals are given to the substantially same parts as those constituting the
加熱ロール41は、例えば内部にヒータなどの加熱体60を有する。加熱体60は、例えば定格出力が700Wであり、AC電源61から電力供給路62を介して供給される電力(通電)によって加熱する。なお、加熱ロール41は、AC電源61から供給される電力によって加熱する部材で構成され、内部にヒータなどを有しないものであってもよい。
AC電源61は、制御装置56が制御するスイッチ素子63の動作に応じて、加熱ロール41に対して例えば100Vの電力の供給を開始又は停止するようにされている。
また、加熱ロール41には、加熱ロール41の温度(加熱体60の温度)を検知する温度センサ64が設けられている。温度センサ64は、検知した温度を制御装置56に対して出力する。
The
The
The
制御装置56は、例えばプログラムで構成される温度制御部66及び比較判定部68を有する。温度制御部66は、温度センサ64が検知した温度を受け入れ、加熱ロール41が現像剤像を記録媒体に定着させるための所定の設定温度(定着温度)になるようにスイッチ素子63の動作(オンオフ)を制御する。
The
比較判定部68は、加熱ロール41の温度が所定の設定温度まで上昇する前に、温度センサ64が所定の時間間隔をあけて検知する少なくとも2回の温度を受け入れて加熱ロール41の温度上昇速度Sを算出し、予め設けられた状態対応表70(図4参照)と算出結果を比較することにより、加熱ロール41の温度を制御するための構成の状態を判定し、判定結果を温度制御部66、記憶装置52及び表示部50に対して出力する。つまり、記憶装置52には、比較判定部68が判定した結果が履歴として記憶される。
The
図4は、比較判定部68が判定に用いる状態対応表70の実施例を示す図表である。
状態対応表70は、加熱ロール41の温度上昇速度Sに応じて、加熱ロール41の温度を制御するための構成の状態を例えば4つの状態に分類している。
FIG. 4 is a table showing an example of the state correspondence table 70 used by the comparison /
The state correspondence table 70 classifies the state of the configuration for controlling the temperature of the
例えば、比較判定部68は、算出した温度上昇速度Sが3°C/秒以下である場合、温度上昇速度Sと状態対応表70とを比較して、電力供給路62などに断線が生じていると判定する(第1の状態)。また、比較判定部68は、算出した温度上昇速度Sが3°C/秒より大きく10°C/秒よりも小さい場合、温度上昇速度Sと状態対応表70とを比較して、200V電源用の加熱ロールを定着装置40に誤装着していると判定する(第2の状態)。また、比較判定部68は、算出した温度上昇速度Sが10°C/秒以上であり且つ13°C/秒以下である場合、温度上昇速度Sと状態対応表70とを比較して、加熱ロール41が正常状態にあると判定する(第3の状態)。また、比較判定部68は、算出した温度上昇速度Sが13°C/秒よりも大きい場合、温度上昇速度Sと状態対応表70とを比較して、定格出力が1000Wの加熱ロールを定着装置40に誤装着していると判定する(第4の状態)。
For example, when the calculated temperature increase rate S is 3 ° C./second or less, the comparison /
なお、記憶装置52が記憶している比較判定部68の判定結果は、ユーザが入力部51を介して消去するなどの所定の記憶領域からの除去をすることができるようにされている。
Note that the determination result of the
次に、制御装置56が加熱ロール41の温度を制御するための構成の状態を判定する処理について説明する。
図5は、制御装置56が加熱ロール41の温度を制御するための構成の状態を判定する処理(S10)を示すフローチャートである。
図5に示すように、ステップ100(S100)において、制御装置56は、入力部51を介して入力されるユーザの操作に応じて、画像形成装置10の電源(図示せず)をオンにする。
Next, processing for determining the state of the configuration for the
FIG. 5 is a flowchart showing a process (S10) for determining the state of the configuration for the
As shown in FIG. 5, in step 100 (S <b> 100), the
ステップ102(S102)において、制御装置56は、記憶装置52が記憶している比較判定部68の判定結果(情報)を記憶装置52から読み込む。
In step 102 (S102), the
ステップ104(S104)において、制御装置56は、S102の処理で読み込んだ情報に異常温度上昇速度の情報(第1,2,4の状態の履歴)があるか否かを判定し、異常温度上昇速度の情報がある場合にはS128の処理に進み、異常温度上昇速度の情報がない(消去されている)場合にはS106の処理に進む。
In step 104 (S104), the
ステップ106(S106)において、温度センサ64は、加熱ロール41の初期の温度(加熱体60の温度)を検知し、制御装置56に対して出力する。
In step 106 (S106), the
ステップ108(S108)において、制御装置56は、スイッチ素子63をオン(加熱体60に対する通電を開始)にする。
In step 108 (S108), the
ステップ110(S110)において、温度センサ64は、一定時間後の加熱ロール41の温度(加熱体60の温度)を検知し、制御装置56に対して出力する。
In step 110 (S110), the
ステップ112(S112)において、制御装置56は、加熱ロール41の温度上昇速度Sの値を算出して状態対応表70と比較する。
In step 112 (S112), the
ステップ114(S114)において、制御装置56は、加熱ロール41の温度上昇速度Sの値が3°C/秒以下であるか否かを判定し、3°C/秒以下である場合にはS124の処理に進み、3°C/秒以下でない場合にはS116の処理に進む。
In step 114 (S114), the
ステップ116(S116)において、制御装置56は、加熱ロール41の温度上昇速度Sの値が3°C/秒と10°C/秒との間にあるか否かを判定し、3°C/秒と10°C/秒との間にある場合にはS124の処理に進み、3°C/秒と10°C/秒との間にない場合にはS118の処理に進む。
In step 116 (S116), the
ステップ118(S118)において、制御装置56は、加熱ロール41の温度上昇速度Sの値が10°C/秒から13°C/秒までであるか否かを判定し、10°C/秒から13°C/秒までである場合にはS124の処理に進み、10°C/秒から13°C/秒まででない場合にはS120の処理に進む。
In step 118 (S118), the
ステップ120(S120)において、制御装置56は、加熱ロール41が現像剤像を記録媒体に定着させるための所定の設定温度になるようにスイッチ素子63の動作を制御する(定着温度制御処理)。
In step 120 (S120), the
ステップ122(S122)において、制御装置56は、画像信号の入力に応じて画像を形成することができるように待機する。
In step 122 (S122), the
ステップ124(S124)において、制御装置56は、スイッチ素子63をオフ(加熱体60に対する通電を停止)にする。
In step 124 (S124), the
ステップ126(S126)において、制御装置56は、S114、S116及びS118の処理において判定した結果(情報)を記憶装置52に書き込む。
In step 126 (S126), the
ステップ128(S128)において、表示部50は、記憶装置52が記憶している情報に応じて、異常を種類別(第1,2,4の状態のいずれか)に表示する。
In step 128 (S128), the
このように、画像形成装置10は、電源投入後から加熱ロール41が所定の設定温度になる前に、加熱ロール41の温度を制御するための構成の状態を自己診断する。
As described above, the
10 画像形成装置
12 画像形成装置本体
14 像形成手段
28 像担持体
30 帯電装置
32 光書込み装置
34 現像装置
36 転写装置
38 クリーニング装置
40 定着装置
41 加熱ロール
42 加圧ロール
46 プロセスカートリッジ
50 表示部
51 入力部
52 記憶装置
54 通信装置
56 制御装置
60 加熱体
61 AC電源
62 電力供給路
63 スイッチ素子
64 温度センサ
66 温度制御部
68 比較判定部
70 状態対応表
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