JP2008299022A

JP2008299022A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008299022A
Application number: JP2007144200A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Fujimaru; 政広藤丸
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2007-05-30
Publication date: 2008-12-11

Abstract

【課題】本発明は、定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段の検知精度の悪化を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【解決手段】トナー像が転写された用紙を定着ローラ２８及びプレスローラ３３により挟持して加熱及び加圧することでトナー像を定着させる定着機構において、定着ローラ２８の表面温度を検知するサーミスタ３７を設け、サーミスタ３７からの検知信号に基づいて定着ローラ２８をオン・オフ制御して加熱制御を行い、そのオン時間が所定時間以上であった回数が所定回数となった場合にサーミスタ３７の接触不良が生じたとして異常判定を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に関する。

上述の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成してトナーにより可視像化し、形成されたトナー像を用紙に転写して画像形成を行い、用紙に転写されたトナー像を定着装置においてトナー像を用紙に定着させるようにしている。定着装置では、加熱された定着ローラを回転させながらプレスローラとの間のニップ部に用紙を搬入し、トナーを熱融着させて定着動作を行う。

こうした定着装置では、定着ローラの表面温度を常時検知し、表面温度が所定温度より低下すると定着ローラの加熱を開始して表面温度が所定温度に達すると加熱を停止するように加熱制御を行い、定着ローラの表面温度が所定温度に保たれるようにしている。こうした加熱制御を行う場合定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段に異常があると十分な定着動作を行なえなくなるため、対策を講じる必要がある。

例えば、特許文献１では、定着装置のヒータをオンしてから所定の周期でサーミスタの検知信号をチェックしてサーミスタの断線を検知するようにした点が記載されている。また、特許文献２では、サーミスタが当接したホットローラを加熱せずに回転させてサーミスタとの間で摩擦熱を発生させ、その際のサーミスタの抵抗値を基準値と比較してサーミスタとホットローラの当接不良を判定するようにした点が記載されている。
特開２００２−１８２５１７号公報特開２００３−１４９９８８号公報

定着ローラの表面に接触した状態で使用するサーミスタは、長期間使用していると位置ずれが発生したり、接触面にトナー等の異物が付着するといった影響を受けて温度検知精度が次第に悪化してくる。

温度検知精度が悪化してくると、検知温度よりも定着ローラの表面温度が高くなるため、余分な加熱制御が行われるようになって、用紙のカールや皺が発生しやすくなり、無駄な消費電力が生じる。

こうした検知精度の悪化は徐々に進行していくため、上述した特許文献に記載された断線検知や当接不良の検知の場合のように検知することは難しい。

そこで、本発明は、定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段の検知精度の悪化を防止することができる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明に係る画像形成装置は、感光体ドラム表面に静電潜像を形成し当該静電潜像を現像して用紙にトナー像を転写する像形成手段と、トナー像が転写された用紙を定着ローラ及びプレスローラにより挟持して加熱及び加圧することでトナー像を定着させる定着手段と、定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段からの検知信号に基づいて定着ローラの加熱手段をオン・オフ制御する加熱制御手段と、加熱手段のオン時間に基づいて温度検知手段の異常を判定する異常判定手段とを備えていることを特徴とする。さらに、前記異常判定手段は、前記加熱手段のオン時間が所定時間以上であった回数が所定回数となった場合に異常と判定することを特徴とする。さらに、前記温度検知手段は、前記定着ローラの表面に接触するサーミスタを備えていることを特徴とする。

上記のような構成を有することで、加熱手段のオン時間に基づいて温度検知手段の異常を判定するので、温度検知手段の検知精度が徐々に悪化した場合でも的確に温度検知手段の異常を判定することができる。すなわち、接触面に異物が付着して検知精度が悪化する場合、加熱手段のオン・オフ制御は従来と同様に周期的に行われるものの接触面が定着ローラの表面に十分密着していないために接触面の温度が定着ローラの表面温度よりも低くなり、そのため表面温度よりも低い検知温度で加熱制御が行われるようになって、周期的に行われる加熱手段のオン制御の継続時間であるオン時間が次第に長くなる傾向が生じる。したがって、加熱手段のオン時間に基づいて温度検知手段の異常を判定すれば、検知精度の悪化を的確に把握することができる。

また、加熱手段のオン時間が所定時間以上であった回数が所定回数となった場合に異常と判定すれば、オン時間が長くなる傾向にあることを確実に判定することができ、また、定着動作中のオン時間の変化や外気温の変化に伴うオン時間の変化等を考慮してオン時間と比較する所定時間を設定しておけば、温度検知手段に異常があった場合のオン時間の変化を確実に判定することが可能となる。

以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。

図１は、本発明に係る実施形態である定着装置を備えた画像形成装置全体の概略図を示している。画像形成装置の上部には原稿を搬送して原稿を読み取る原稿読取部１が配置され、その下部に画像を記録する記録部２、画像を記録する用紙を搬送する用紙搬送部３及び給紙部４が配されている。

原稿読取部１は、原稿搬送装置（ＡＤＦ）を内部に備えたカバー部１０と、スキャナ１１を備えた読取本体部１２からなる。読取本体部１２の上面には、搬送される原稿を読み取る部分にプラテンガラス１３が配置され、原稿や本等を載置して読み取る部分に透明なガラス材からなる載置ベッド１４が配置されている。搬送原稿を読み取る場合にはスキャナ１１をプラテンガラス１３に対向する位置に静止させて読取動作を行い、載置ベッド１４に載置された原稿等を読み取る場合にはスキャナ１１で原稿等の読取面に対して走査して読取動作を行うようにする。

カバー部１０の載置ベッド１４に対向する面には原稿押え１５が取り付けられており、また、その上部には複数枚の原稿を載置しておく原稿トレイ１６が設けられている。原稿トレイ１６に載置された原稿は、ピックアップローラ１７及びセパレートローラ１８によりＡＤＦ内に搬入されてフィードローラ１９によりプラテンガラス１３に対向する読取位置に搬送されてスキャン１１により読み取られ排出ローラ２０により原稿排出トレイ２１に排出される。

記録部２では、用紙搬送部３により搬送された用紙に記録するために、現像器２２、帯電ブラシ２３、感光体ドラム２４、転写ローラ２５、露光ヘッド２６、メモリ除去ブラシ２７及び定着ローラ２８が備えられている。まず、感光体ドラム２４の表面を帯電ブラシ２３により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２４の表面に露光ヘッド２６で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、現像器２２内のトナーを供給ローラ及び現像ローラによって感光体ドラム２４に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、転写ローラ２５により感光体ドラム２４表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２８によって加熱及び加圧して用紙に定着される。

こうして、感光体への帯電、露光、現像、用紙への転写及び定着といった一連のプロセスが行われて、用紙に画像形成がなされる。転写後に感光体ドラム２４の表面に残留したトナーは、メモリ除去ブラシ（ＥＲＳブラシ）２７により付着力が弱められ、感光体ドラム１０の表面上に分散させられる。そして、残留トナーは、現像器２２の現像ローラに回収される。

給紙部４には、給紙カセット５に複数枚の用紙が積載してセットされており、給紙ローラ２９により一枚ずつ用紙搬送部３に給紙される。給紙された用紙は、フィードローラ３０により搬送されてフィードローラ３１及び３２に挟持される。そして、フィードローラ３１により記録部２に用紙が搬送されて画像形成され、画像形成処理された用紙は定着ローラ２８及びプレスローラ３３の間に挟持されて定着処理を行った後排紙ローラ３４及びプレスローラ３５により排紙トレイ３６に搬出される。

図２は、定着ローラ２８を含む定着機構及び排紙ローラ３４を含む排紙機構をユニット化した定着ユニットに関する概略断面図である。定着ユニットは、ユニットフレームＵ１に定着ローラ２８及び排紙ローラ３４が取り付けられており、下部フレームＵ２にプレスローラ３３及び３５が取り付けられており、下部フレームＵ２をユニットフレームＵ１の下部に固定することで組み立てられている。

定着ローラ２８の表面には、温度検知手段であるサーミスタ３７が接触しており、サーミスタ３７はユニットフレームＵ１に取り付けられて定着ローラ２８に向かって付勢されている。サーミスタ３７は、定着ローラ２８の表面に搬送される用紙が接触する範囲内であればどの位置に設定されてもよい。

図３は、記録部２における回路構成を示す概略図である。記録動作全体の制御を行う記録制御部４０は、帯電ブラシ２３に帯電電圧を印加する帯電電圧印加回路４１、現像器２２の現像ローラ及び供給ローラに現像電圧及び供給電圧を印加する現像電圧印加回路４２、メモリ除去ブラシ２７に分散電圧を印加する分散電圧印加回路４３、転写ローラ２５に転写電圧を印加する転写電圧印加回路４４に制御信号を送信してそれぞれの部材の電圧制御を行う。また、記録制御部４０は、画像信号に基づいてＬＥＤヘッド２６の露光制御を行い、帯電ブラシ２３により一様に帯電された感光体ドラム２４の表面に静電潜像を形成する。

記録制御部４０は、定着ローラ２８に内蔵されたヒータを通電して駆動するヒータ駆動回路４６に対してオン・オフ制御信号を送信して定着制御を行う。その際に、サーミスタ３７を備えた温度検知回路４７からの定着ローラ２８の表面温度に関する検知信号を受信して定着制御が行われる。

また、記録制御部４０は、ヒータ駆動回路４６をオンした時間をカウントするタイマ４０ａ及びタイマ４０ａでカウントしたオン時間に基づいてサーミスタ３７の異常を判定する判定部４０ｂを備えている。図４は、ヒータ駆動回路４６のオン・オフ制御に関するタイムチャートを示しており、図４（ａ）は、サーミスタ３７が定着ローラ２８に接触して正常に温度検知が行われている場合であり、図４（ｂ）は、サーミスタ３７が埃等により接触不良となっている場合である。サーミスタ３７の温度検知が正常な場合におけるヒータ駆動回路４６をオンする時間Ｔに対し、接触不良が生じている場合のオン時間Ｔ’の方が長くなる傾向にある。これは、サーミスタ３７の接触不良により定着ローラの表面温度よりも検知温度が低く検知されてしまい、検知温度が所定の定着温度に上昇するまで長い時間ヒータ駆動回路４６をオンしなければならなくなるためである。

したがって、ヒータ駆動回路４６をオン制御する場合の周期的なオン時間が所定時間以上長くなったか否か判定すればサーミスタの接触不良による異常を確実に判定することができる。その場合、定着動作中のオン時間の変化や外気温の変化に伴うオン時間の変化等の要因を考慮して基準となる所定時間を設定しておけばよい。

また、サーミスタの検知温度に基づいて周期的に設定されるオン時間のうち所定時間以上となった回数をカウントして所定回数になった場合にサーミスタの異常を判定するようにすれば、より確実に異常判定を行うことができる。

また、記録制御部４０は、主モータ（ＲＸ）４５に対して制御信号を送信して回転駆動制御を行う。主モータ４５は、記録制御部４０からの制御信号に基づいて、ピックアップローラ２９、フィードローラ３１、感光体ドラム２４、現像器２２の供給ローラ及び現像ローラ、転写ローラ２５、定着ローラ２８を回転駆動させる。

図５は、サーミスタの異常判定処理フローである。まず、判定カウント値ｆを０にセットし（Ｓ１００）、サーミスタの検知温度が所定温度、例えば１８０℃より低いかチェックする（Ｓ１０１）。検知温度が所定温度より低い場合には、ヒータをオンして（Ｓ１０２）タイマのカウントをスタートする（Ｓ１０３）。そして、検知温度が所定温度以上になったかチェックし（Ｓ１０４）、所定温度以上となった場合には、ヒータをオフして（Ｓ１０５）タイマのカウントをストップする（１０６）。

次に、タイマがカウントしたオン時間が所定時間以上かチェックし（Ｓ１０７）、所定時間以上である場合には判定カウント値ｆに１を加算する（Ｓ１０８）。オン時間が所定時間より短い場合には加算処理を行わない。そして、判定カウント値ｆが所定回数、例えば１０回になったかチェックし（Ｓ１０９）、所定回数より小さい場合にはステップＳ１０１に戻る。所定回数になったと判定された場合には、サーミスタの接触エラーが発生したものとして、エラー報知、動作停止といったエラー処理を行う（Ｓ１１０）。

以上のような処理によりサーミスタの接触不良が徐々に進行していく場合にも確実にその異常判定を行うことができる。以上説明した処理フローでは、ステップＳ１０１及びＳ１０４において検知温度と所定温度とを比較するようにしているが、図４に示すオン・オフ制御を行う際に出力される制御パルス信号の立上り及び立下りをそれぞれ検知してチェックするようにしてもよい。

本発明に係る実施形態を備えた画像形成装置全体の概略図である。定着ユニットに関する概略断面図である。本発明に係る実施形態に関する全体ブロック図である。サーミスタのオン・オフ制御動作に関するタイムチャートである。サーミスタの異常判定処理フローである。

符号の説明

１原稿読取部
２記録部
３用紙搬送部
４給紙部
28 定着ローラ
33 プレスローラ
34 排紙ローラ
35 プレスローラ
37 サーミスタ

Claims

感光体ドラム表面に静電潜像を形成し当該静電潜像を現像して用紙にトナー像を転写する像形成手段と、トナー像が転写された用紙を定着ローラ及びプレスローラにより挟持して加熱及び加圧することでトナー像を定着させる定着手段と、定着ローラの表面温度を検知する温度検知手段と、温度検知手段からの検知信号に基づいて定着ローラの加熱手段をオン・オフ制御する加熱制御手段と、加熱手段のオン時間に基づいて温度検知手段の異常を判定する異常判定手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
前記異常判定手段は、前記加熱手段のオン時間が所定時間以上であった回数が所定回数となった場合に異常と判定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記温度検知手段は、前記定着ローラの表面に接触するサーミスタを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。