JP2016206606A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着温度センサーを検査するために行われる定着器内のヒーターのオン／オフの回数を少なくし、定着温度センサーを故障しにくくする。【解決手段】 コントローラー２３は、センサー１６，２２で定着温度および機外温度を取得し、取得した定着温度および取得した機外温度に基づいて、（ａ）その定着温度とその機外温度との差が所定の閾値未満である場合、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させ、定着温度の変化に基づいてセンサー１６の故障の有無を判定し、（ｂ）その定着温度とその機外温度との差が所定の閾値以上である場合、センサー１６が正常であると判定し、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させない。【選択図】 図２

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置は、記録用紙に転写されたトナー像を定着器によって加熱方式で記録用紙に定着させている。このため、定着器は、加熱用のヒーターを備えているとともに、定着温度を検出するための定着温度センサーを備えている。この定着温度センサーは、断線することがある。そのため、ある画像形成装置は、定着温度センサーとしてのサーミスターの断線を検出している（例えば特許文献１，２参照）。

特開２００１−３９１６８号公報 特開平９−３４５６０号公報

一般的に、定着温度センサーとしてのサーミスターの断線を検出するためには、まず、ヒーターを所定時間動作させ、その動作後の定着温度センサーの出力値が所定値未満であると、サーミスターが断線していると判定される。

このように、定着温度センサーを検査するために、ヒーターのオン／オフが行われるため、定着温度センサーやヒーターの寿命が短くなってしまうとともに、ヒーターにおいて電力が消費されてしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、定着温度センサーを検査するために行われる定着器内のヒーターのオン／オフの回数を少なくし定着温度センサーを故障しにくくする画像形成装置を得ることを目的とする。

本発明に係る画像形成装置は、ヒーターを使用して記録媒体へのトナー画像の定着を行う定着器と、前記定着器の定着温度を検出する定着温度センサーと、前記定着器の外部において機外温度を検出する機外温度センサーと、前記定着温度および前記機外温度を取得し、前記定着温度および前記機外温度に基づいて、前記ヒーターを制御するコントローラーとを備える。そして、前記コントローラーは、特定のタイミングにおいて、（ａ）前記定着温度と前記機外温度との差が所定の閾値未満である場合、前記定着温度センサーの故障検出のために前記ヒーターを動作させ、前記定着温度の変化に基づいて前記定着温度センサーの故障を検出し、（ｂ）前記定着温度と前記機外温度との差が所定の閾値以上である場合、前記定着温度センサーが正常であると判定する。

本発明によれば、定着温度センサーを検査するために行われる定着器内のヒーターのオン／オフの回数が少なくなり、定着温度センサーが故障しにくくなる。

本発明の上記又は他の目的、特徴および優位性は、添付の図面とともに以下の詳細な説明から更に明らかになる。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な内部構成の一部を示すブロック図である。 図３は、図１および図２に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な内部構成の一部を示す側面図である。図１に示す画像形成装置は、プリンター、ファクシミリ装置、複写機、複合機などといった、電子写真方式の印刷機能を有する装置である。

この実施の形態の画像形成装置は、タンデム方式のカラー現像装置を有する。このカラー現像装置は、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色用の感光体ドラム１ａ〜１ｄ、露光装置２ａ〜２ｄおよび現像器３ａ〜３ｄをそれぞれ有する。露光装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄへレーザー光を照射して静電潜像を形成する装置である。露光装置２ａ〜２ｄは、レーザー光の光源であるレーザーダイオード、そのレーザー光を感光体ドラム１ａ〜１ｄへ導く光学素子（レンズ、ミラー、ポリゴンミラーなど）を有するレーザースキャニングユニットを含む。また、その光学素子等を清掃する装置が設けられている。

さらに、感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲には、スコロトロン方式等の帯電器、現像器、クリーニング装置、中間転写体、除電器などが配置されている。帯電器はドラム表面を帯電させて静電潜像を形成し、現像器はドラム表面にトナー像を形成する。クリーニング装置は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の残留トナーを除去し、中間転写体はトナー像を記録媒体へ２次転写する。除電器は、１次転写後に、感光体ドラム１ａ〜１ｄに残留した帯電を除電する。また、帯電器には、帯電器を清掃する装置が設けられている。

現像器３ａ〜３ｄには、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のトナーが充填されているトナーカートリッジがそれぞれ装着され、トナーカートリッジからトナーが供給され、キャリアとともに現像剤を構成する。

感光体ドラム１ａ、露光装置２ａ、および現像器３ａにより、マゼンタの現像が行われ、感光体ドラム１ｂ、露光装置２ｂ、および現像器３ｂにより、シアンの現像が行われ、感光体ドラム１ｃ、露光装置２ｃ、および現像器３ｃにより、イエローの現像が行われ、感光体ドラム１ｄ、露光装置２ｄ、および現像器３ｄにより、ブラックの現像が行われる。

中間転写ベルト４は、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー画像を１次転写される環状の像担持体である。この中間転写ベルト４は、中間転写体の一種である。中間転写ベルト４は、駆動ローラー５に張架され、駆動ローラー５からの駆動力によって、感光体ドラム１ｄとの接触位置から感光体ドラム１ａとの接触位置への方向へ周回していく。

転写ローラー６は、搬送されてくる記録媒体（印刷用紙など）を中間転写ベルト４に接触させ、中間転写ベルト４上のトナー画像を記録媒体に２次転写する。トナー画像を転写された記録媒体は、定着器９へ搬送される。

ローラー７は、クリーニングブラシを有し、クリーニングブラシを中間転写ベルト４に接触させ、記録媒体へのトナー画像の２次転写後に中間転写ベルト４に残ったトナーを除去する。

センサー８は、トナーの濃度および／または階調のキャリブレーションの際、中間転写ベルト４の所定の領域に光線を照射し光線の反射光（測定光）を検出し、その光量に応じた電気信号を出力する。

定着器９は、加熱定着方式で、ヒーターを使用してトナー画像を記録媒体に定着させる。定着器９では、定着ローラーは、ヒーターによって直接加熱方式または間接加熱方式で加熱され、定着ローラーと加圧ローラーとが対向してニップ部を形成し、記録媒体はニップ部を通過する。

図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の電気的な内部構成の一部を示すブロック図である。

定着器９におけるセンサー１６は、定着温度を検出する定着温度センサーである。

例えば、センサー１６は、印刷動作時の定着温度の変動域において、温度変化に対して負の抵抗特性を有し、室温以下（例えば３０度以下）の温度領域において、印刷動作時の定着温度の変動域に比べ、温度変化に対する抵抗変化が小さい抵抗特性を有するサーミスターを備える。

なお、直接加熱方式の場合、定着温度として、例えば、定着ローラーの表面温度が検出される。また、間接加熱方式の場合、定着温度として、例えば、定着ローラーの表面温度や、定着ローラーへ熱を伝導させるためのベルトの温度が検出される。

定着制御部２１は、例えばコントローラー２３によるオン／オフ制御に従ってＡＣ商用電源による電力をヒーター１５に供給する。

センサー２２は、当該画像形成装置の筐体内であってかつ定着器９の外部において設置され機外温度を検出する機外温度センサーである。センサー２２は、例えば、当該画像形成装置の筐体表面に配置されている操作パネル内に設置される。センサー２２は、センサー１６と同一のセンサーとしてもよい。操作パネルは、ユーザーに対して操作画面を表示する表示装置（液晶ディスプレイなど）および操作画面に対する操作を受け付ける入力装置（タッチパネルなど）を備える。

コントローラー２３は、センサー１６，２２で定着温度および機外温度を取得して、取得した定着温度および機外温度に基づいて、定着制御部２１を制御してヒーター１５に通電させ、ヒーター１５を動作させる。

センサー１６が上述のサーミスターを備える場合、コントローラー２３は、そのサーミスターの抵抗値に対応する電圧値または電流値を図示せぬ回路で測定し、測定した値に対応する温度を、図示せぬ変換テーブルや変換関数で特定し定着温度として取得する。

コントローラー２３は、特定のタイミング（つまり、センサー１６の故障の有無の判定を行う所定のタイミング）において、（ａ）取得した定着温度と取得した機外温度との差が所定の閾値（例えば４５度）未満である場合、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させ、定着温度の変化に基づいてセンサー１６の故障の有無を判定し、（ｂ）取得した定着温度と取得した機外温度との差が所定の閾値以上である場合、センサー１６が正常（故障なし）であると判定し、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させない。

特に、コントローラー２３は、当該画像形成装置の電源がオンされたときに、定着温度および機外温度をセンサー１６，２２で取得し、（ａ）取得した定着温度と取得した機外温度との差が所定の閾値未満である場合、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させ、定着温度の変化に基づいてセンサー１６の故障の有無を判定し、（ｂ）取得した定着温度と取得した機外温度との差が所定の閾値以上である場合、センサー１６が正常であると判定し、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させない。

次に、上記画像形成装置の動作について説明する。図３は、図１および図２に示す画像形成装置の動作について説明するフローチャートである。

画像形成装置の電源オン時などの所定のタイミングにおいて、コントローラー２３は、センサー１６，２２で定着温度Ｔｆおよび機外温度Ｔｏを取得する（ステップＳ１，Ｓ２）。

次に、コントローラー２３は、定着温度Ｔｆと機外温度Ｔｏとの差を計算し、定着温度Ｔｆと機外温度Ｔｏとの差が所定の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３）。

定着温度Ｔｆと機外温度Ｔｏとの差が所定の閾値以上である場合、コントローラー２３は、センサー１６が正常であると判定し（ステップＳ４）、ヒーター１５の動作を伴うセンサー１６の動作確認（ステップＳ５〜Ｓ７）を実行しない。

一方、定着温度Ｔｆと機外温度Ｔｏとの差が所定の閾値未満である場合、コントローラー２３は、所定の時間、ヒーター１５を動作させ（ステップＳ５）、ヒーター１５の動作後に定着温度Ｔｆをセンサー１６で取得する（ステップＳ６）。

そして、コントローラー２３は、取得した定着温度Ｔｆが、室温より高い所定の閾値（例えば５０度）以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

取得した定着温度Ｔｆが、室温より高い所定の閾値以上であると判定した場合には、コントローラー２３は、センサー１６が正常であると判定する（ステップＳ４）。

一方、取得した定着温度Ｔｆが、その閾値未満であると判定した場合には、コントローラー２３は、センサー１６が故障している（ここではサーミスターが断線している）と判定する（ステップＳ８）。

以上のように、上記実施の形態によれば、コントローラー２３は、センサー１６，２２で定着温度および機外温度を取得し、取得した定着温度および取得した機外温度に基づいて、（ａ）その定着温度とその機外温度との差が所定の閾値未満である場合、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させ、定着温度の変化に基づいてセンサー１６の故障の有無を判定し、（ｂ）その定着温度とその機外温度との差が所定の閾値以上である場合、センサー１６が正常であると判定し、センサー１６の故障の有無の判定のためにヒーター１５を動作させない。

これにより、例えば前回の印刷動作によって定着器９の温度が室温より十分高くなっている場合、定着温度センサー（センサー１６）を検査するための定着器９内のヒーター１５のオン／オフが行われない。したがって、定着温度センサー（センサー１６）を検査するために行われる定着器９内のヒーター１５のオン／オフの回数が少なくなり、定着器９（ヒーター１５、センサー１６など）の寿命が長くなるとともに、センサー１６の検査のための電力消費が少なくなる。

なお、上述の実施の形態に対する様々な変更および修正については、当業者には明らかである。そのような変更および修正は、その主題の趣旨および範囲から離れることなく、かつ、意図された利点を弱めることなく行われてもよい。つまり、そのような変更および修正が請求の範囲に含まれることを意図している。

本発明は、例えば、電子写真方式の画像形成装置に適用可能である。

９ 定着器
１５ ヒーター
１６ センサー（定着温度センサーの一例）
２２ センサー（機外温度センサーの一例）
２３ コントローラー

Claims (4)

1. ヒーターを使用して記録媒体へのトナー画像の定着を行う定着器と、
   前記定着器の定着温度を検出する定着温度センサーと、
   前記定着器の外部において機外温度を検出する機外温度センサーと、
   前記定着温度および前記機外温度を取得し、前記定着温度および前記機外温度に基づいて、前記ヒーターを制御するコントローラーとを備え、
   前記コントローラーは、特定のタイミングにおいて、（ａ）前記定着温度と前記機外温度との差が所定の閾値未満である場合、前記定着温度センサーの故障の有無の判定のために前記ヒーターを動作させ、前記定着温度の変化に基づいて前記定着温度センサーの故障の有無を判定し、（ｂ）前記定着温度と前記機外温度との差が所定の閾値以上である場合、前記定着温度センサーが正常であると判定すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記コントローラーは、当該画像形成装置の電源がオンされたときに、前記定着温度および前記機外温度を前記定着温度センサーおよび前記機外温度センサーで取得し、（ａ）前記定着温度と前記機外温度との差が所定の閾値未満である場合、前記定着温度センサーの故障の有無の判定のために前記ヒーターを動作させ、前記定着温度の変化に基づいて前記定着温度センサーの故障の有無を判定し、（ｂ）前記定着温度と前記機外温度との差が所定の閾値以上である場合、前記定着温度センサーが正常であると判定することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 操作パネルをさらに備え、
   前記機外温度センサーは、前記操作パネル内に設置されていること、
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記定着温度センサーは、印刷動作時の前記定着温度の変動域において、温度変化に対して負の抵抗特性を有し、前記室温以下の温度領域において、印刷動作時の前記定着温度の変動域に比べ、温度変化に対する抵抗変化が小さい抵抗特性を有するサーミスターを備え、
   前記コントローラーは、前記サーミスターの抵抗値に対応する電圧値または電流値を測定し、測定した値に対応する温度を前記定着温度として取得すること、
   を特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の画像形成装置。

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