JP2017090883A - 定着装置、画像形成装置、異常検知方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】商用交流電源の電圧が瞬断した場合に、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止する。【解決手段】商用交流電源１２から供給される電力により昇温する昇温部１５ｂの温度上昇値（Ｔ１−Ｔ０）に基づいて、異常検出部１２１が異常状態の有無を判断する。また、瞬断検知部１１６が商用交流電源１２に瞬断が発生したか否かを検知し、制御部１２２が瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出部１２１の検出結果の妥当性を判定する。【選択図】図５

Description

本発明は、商用交流電源を利用する定着装置が設けられた電子写真方式の画像形成装置に好適な技術に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置では、例えば、加熱ローラの内側にヒータが装備され、さらに、加熱ローラの温度を検出する温度検出素子の一つであるサーミスタが装備されている。
しかし、サーミスタの浮きなどに起因して定着装置に異常が発生すると、温度上昇制御を行った際に加熱ローラが過熱する危険がある。そのため、サーミスタの浮き等に起因した定着装置の異常の有無を検出することが必要になる。
そこで、ヒータを加熱している所定時間での温度上昇値が、所定の基準値以下のときに定着装置に異常があることとする技術が既に知られている。
特許文献１には、サーミスタの浮きなどに起因した定着装置の異常により、加熱ローラが異常な高温になることを防止する目的で、電源投入から一定時間が経過した後の加熱ローラの温度上昇値が所定の値より小さい場合に、定着装置の異常として定着ヒータへの電力供給を停止するという制御方法が開示されている。

しかし、従来の温度上昇値のみに基づいて定着装置の異常を検出する方法では、商用交流電源の電圧が瞬断した場合に、定着ヒータに供給される電力も低下するために、加熱ローラの温度上昇値が所定の基準値以下となり、定着装置の異常だと誤って判断されてしまうといった問題があった。
特許文献１にあっては、商用交流電源が瞬断した場合に定着装置の異常であると誤って検知するという問題は解消できていない。
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、商用交流電源の電圧が瞬断した場合に、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止することにある。

請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、商用交流電源から供給される電力により昇温する昇温部を備えた定着装置であって、前記昇温部の温度を検出する温度検出手段と、前記昇温部の温度上昇値に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出手段と、前記商用交流電源に瞬断が発生したか否かを検知する瞬断検知手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記瞬断検知手段の検知結果に基づいて、前記異常検出手段の検出結果の妥当性を判定することを特徴とする。

本発明によれば、商用交流電源の電圧が瞬断した場合に、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置とその周辺回路を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る商用交流電源の瞬断検知回路１０３の回路構成を説明する図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置の機能構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る定着装置の異常検知方法について説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る瞬断検知方法について説明するためのフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る瞬断検知方法について説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第２実施形態に係る定着装置の商用交流電源の低電圧検知回路の回路構成について説明するための回路図である。 （ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２実施形態に係る制御部２３０が実施する瞬断検知方法について説明するためのグラフ図である。 本発明の第２実施形態に係る定着装置の異常検知方法について説明するためのフローチャートである。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
本発明は、商用交流電源の電圧が瞬断した場合に、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止するために、以下の構成を有する。
すなわち、本発明の定着装置は、商用交流電源から供給される電力により昇温する昇温部を備えた定着装置であって、昇温部の温度を検出する温度検出手段と、昇温部の温度上昇値に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出手段と、商用交流電源に瞬断が発生したか否かを検知する瞬断検知手段と、制御手段と、を備え、制御手段は、瞬断検知手段の検知結果に基づいて、異常検出手段の検出結果の妥当性を判定することを特徴とする。
以上の構成を備えることにより、商用交流電源の電圧が瞬断した場合に、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止することができる。
上記の本発明の特徴に関して、以下、図面を用いて詳細に説明する。

＜画像形成装置の構成＞
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略的な機構構成について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略的な機構構成を示す断面図である。
画像形成装置１は、ＡＤＦ２、画像読み取り装置３、書き込みユニット４、プリンタユニット５、感光体ドラム６、現像装置７、搬送ベルト８、定着装置９、及び原稿台１０を備えている。
図１に示す画像形成装置１は、デジタル複合機として、複写機能と、プリンタ機能、及びファクシミリ機能等を搭載している。
この画像形成装置１においては、操作部に設けられたアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、及びファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能となっており、複写機能が選択された場合には複写モードとなり、プリンタ機能が選択された場合にはプリンタモードとなり、ファクシミリモードが選択された場合にはファクシミリモードとなる。

図１を参照して、画像形成装置１が複写機能（複写モード）を選択された場合における画像形成の流れについて例に挙げて、簡単に説明する。
複写モードでは、原稿束がＡＤＦ２により順に画像読み取り装置３に給送され、画像読み取り装置３により各原稿から画像情報が読み取られる。そして、画像情報は、画像処理手段を介して書き込みユニット４により光情報に変換される。感光体ドラム６は、帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット４からの光情報で露光され、静電潜像が形成される。この感光体ドラム６上の静電潜像は、現像装置７により現像されてトナー像となる。このトナー像は、搬送ベルト８により転写紙に転写され、定着装置９によりトナー像が転写紙に定着され、トナー像が転写された転写紙が排出される。
なお、図１では、画像形成装置１として、感光体ドラム６を１つだけ配置したモノクロタイプのものを示したが、感光体ドラム６は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のトナー像を形成する４つとし、各色を重ねて転写紙に転写するカラー画像形成装置とすることができる。

＜定着装置の構成＞
図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る定着装置とその周辺回路について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係る定着装置とその周辺回路を示す図である。なお、図２に示す定着装置９は従来から一般的に使用されている。
定着装置９は、ヒータ１５ａ、加熱ローラ１５、サーミスタ１７、及び加圧ローラ２３を備えている。
加熱ローラ１５は、発熱するヒータ１５ａを内蔵しており、ヒータ１５ａが発生した熱が加熱ローラ１５の外周部に伝達され、当該外周部が加圧ローラ２３に圧接する。搬送ベルト８は、転写紙を搬送しており、加熱ローラ１５と加圧ローラ２３との間のニップ部に、未定着のトナー像を担持する転写紙１４を通紙することによりトナー像を転写紙面に定着する。
サーミスタ１７は、温度変化に対して電気抵抗の変化の大きい抵抗体であり、加熱ローラ１５の外周上の昇温部１５ｂに接触し、当該サーミスタ１７の両端子が配線を介して温度検出部１８に接続されている。

なお、本実施形態では、上述したように加熱ローラ１５と加圧ローラ２３との間のニップ部に通紙するように構成しているが、他の方式を採用してもよい。
他の方式として、例えば、ヒータにより加熱される定着ベルトと、定着ベルトの一部を押圧可能に配置され定着ベルトとの間にニップ部を形成する加圧ローラと、を備え、ニップ部に未定着のトナー像を担持した記録媒体を搬送するように構成したものに本発明を適用してもよい（特許文献２）。
また、回転可能に構成されかつ記録媒体に未定着像を定着させる定着ベルトと、定着ベルトを加熱するヒータと、定着ベルトを外周側から加圧する加圧ローラと、定着ベルトの内周側に位置し定着ベルトと加圧ローラとの間にニップ部Ｎを形成させる固定部材とにより構成したものに本発明を適用してもよい（特許文献３）。
このような構成の場合、ヒータにより加熱される定着ベルトの昇温部にサーミスタを接触してもよい。

図２に示す周辺回路は、加熱ローラ１５の表面温度を所定の温度に維持するために、温度検出部１８、ＣＰＵ１１、スイッチング回路１６、及び報知部２５、を備えている。
温度検出部１８は、加熱ローラ１５の外周部の昇温部に接触するサーミスタ１７に定電流を供給することで、サーミスタ１７の抵抗値を電圧に変換しておき、この電圧信号を温度信号としてＣＰＵ１１に出力する。
ＣＰＵ１１は、温度検出部１８から出力された温度信号の電圧をＡ／Ｄ変換器１１ｂによりサンプリングして量子化し、デジタルデータに変換された電圧値を温度データとして取得する。
ＣＰＵ１１は、温度データに基づいて、ヒータ１５ａの発熱量を調整するための制御信号を生成してスイッチング回路１６に出力する。
ＣＰＵ１１は、時間を計時するタイマ１１ａを備え、時間カウント値をＣＰＵ１１に出力する。
スイッチング回路１６は、商用交流電源から供給される交流電力を直流電力に変換するとともに、ＣＰＵ１１からの制御信号に応じてヒータ１５ａに供給する直流電力を調整し、ヒータ１５ａの発熱量を調整する。
報知部２５は、制御部１２２から報知信号を受け付けた場合に報知音を発生する。

＜瞬断検知回路の構成＞
図３を参照して、本発明の第１実施形態に係る商用交流電源の瞬断検知回路１０３の回路構成について説明する。図３は、本発明の第１実施形態に係る商用交流電源の瞬断検知回路１０３の回路構成を説明する図である。
商用交流電源の瞬断検知回路１０３は、分圧抵抗１１２、ＰＬＣ（programmable logic controller：プログラマブル・ロジック・コントローラ）１１４で構成されている。また、商用交流電源側の１次側回路系と、制御側の２次側回路系との間の絶縁特性を保証するためフォトカプラ１１８を使用している。
商用交流電源から供給されるＡＣ電圧は、分圧抵抗１１２において例えば１０００：３．３の比率で分圧した値に、バイアス電圧０．５×Ｖｃｃ（例えば、２．５Ｖ）を加えて、ＡＤＣ１１７を介してＰＬＣ１１４に取り込まれる。連続的に取り込まれたＡＣ電圧は、ＡＣ波形（図７）としてＰＬＣ１１４で認識できる。

＜定着装置の機能構成＞
図４を参照して、本発明の第１実施形態に係る定着装置の機能構成について説明する。図４は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の機能構成を示すブロック図である。
瞬断検知部１１６は、ＰＬＣ１１４により構成され、電圧値Ｖ（ｔ）の波形の形状から瞬断しているか否かを判断し、瞬断がある場合に瞬断有状態を表す瞬断検知信号をフォトカプラ１１８に出力する。フォトカプラ１１８は、瞬断検知信号をＣＰＵ１１に通知する。
瞬断検知部１１６は、商用交流電源１２の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも短いときには瞬断状態ではないと判断する。瞬断検知部１１６は、商用交流電源１２の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも長いときには瞬断状態であると判断する。

また、異常検出部１２１は、ＣＰＵ１１により構成され、加熱ローラ１５の昇温部における一定時間での温度上昇値に基づいて、定着装置９の異常状態の有無を判断する異常検出処理を行う。異常検出処理を行うことで、サーミスタ１７の浮きなどの要因により定着装置９に異常が発生して、加熱ローラが過熱する場合や、更には火災の要因になる危険を未然に防止する。
さらに、制御部１２２は、後述する瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出処理の検出結果の妥当性を判定する。制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知し、且つ異常検出処理が異常状態であると判断したときに、当該異常状態であるという判断を無効（妥当性なし）であると判定する。制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知していない場合に、異常検出処理が異常状態であると判断したときに、当該異常状態であるという判断を有効（妥当性あり）であると判定する。
制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知した場合に、当該画像形成装置１を停止、又は休止、或いは報知部２５を用いてユーザに報知を行う。
なお、異常検出部１２１及び制御部１２２は、内部にＲＯＭ、ＲＡＭ及びＣＰＵを有し、ＲＯＭからオペレーティングシステムＯＳを読み出してＲＡＭ上に展開してＯＳを起動し、ＯＳ管理下において、ＲＯＭからプログラムを読み出し、データ収集処理を実行する。

＜異常検知処理＞
図５を参照して、本発明の第１実施形態に係る定着装置の異常検知方法について説明する。図５は、本発明の第１実施形態に係る定着装置の異常検知方法について説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１では、異常検出部１２１は、加熱ローラ１５の表面温度をサーミスタ７から出力されたセンサ信号を温度検出部１８で測定して、その値を基準温度Ｔ０とする。
ステップＳ２では、異常検出部１２１は、瞬断検知処理による監視を開始する。
ステップＳ３では、異常検出部１２１は、異常検出部１２１に設けられたタイマ１１ａを用いて時間カウントを開始する。
ステップＳ４では、異常検出部１２１は、スイッチング回路１６にＯＮ制御信号を出力する。スイッチング回路１６はＯＮ制御信号を受け付けてヒータ１５ａに電力を供給し、ヒータ１５ａを発熱させることで、加熱ローラ１５を加熱する。

ステップＳ５では、異常検出部１２１は、ステップＳ２における瞬断検知処理の監視を開始した時点から一定の監視時間Ｔ_Ｗが経過した場合に、タイマ１１ａを用いた時間カウントを完了する。
ステップＳ６では、異常検出部１２１は、加熱ローラ１５の表面温度をサーミスタ１７を介して温度検出部１８で測定して、その温度値をＴ１とする。
ステップＳ７では、異常検出部１２１は、瞬断検知処理による監視を終了する。
なお、ステップＳ５において用いた一定の監視時間Ｔ_Ｗは、瞬断検知処理を実行している時間であり、温度検出部を用いた異常検知処理を実行している時間と略同一である。

ステップＳ８では、異常検出部１２１は、温度値Ｔ１と基準温度Ｔ０との差を表す一定時間経過時の温度上昇値（Ｔ１−Ｔ０）を算出する。
ステップＳ９では、異常検出部１２１は、基準温度Ｔ０における温度上昇の許容値Ｔ_ｐｖと温度上昇値（Ｔ１−Ｔ０）を比較して、
Ｔ１−Ｔ０ ≧ Ｔ_ｐｖ （１）
（１）式が成り立つ場合、ステップＳ１０に移行する。一方、
Ｔ１−Ｔ０ ＜ Ｔ_ｐｖ （２）
（２）式が成り立つ場合、ステップＳ１１に移行する。
ステップＳ１０では、異常検出部１２１は、定着装置９は正常であると判断して処理を終了する。

一方、ステップＳ１１では、異常検出部１２１は、スイッチング回路１６にＯＦＦ制御信号を出力する。スイッチング回路１６はＯＦＦ制御信号を受け付けてヒータ１５ａへの電力供給を停止し、ヒータ１５ａをＯＦＦする。
ステップＳ１２では、制御部１２２は、ヒータ１５ａがＯＮ制御中に瞬断検知が発生した場合はステップＳ１３に移行する。一方、ヒータ１５ａがＯＮ制御中に瞬断検知が発生しなかった場合はステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１２では、制御部１２２は、瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出処理の検出結果の妥当性を判定する。

ステップＳ１３では、制御部１２２は、商用交流電源に瞬断が発生したことと判断して、報知信号を報知部２５に出力する。報知部２５は報知信号を受け付けて報知音を発生する。この報知音の発生により、瞬断があったことをユーザに報知し、処理を終了する。なお、この場合、定着装置９の異常とはしない。
なお、制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知し、且つ異常検出処理により異常状態であると判断したときに、当該異常状態であるという判断を無効であると判定する。
また、制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知した場合に、当該画像形成装置１を停止、又は休止、或いは報知部２５を用いてユーザに報知を行ってもよい。
すなわち、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知した場合に、当該画像形成装置１を停止、又は休止、或いは報知部２５を用いてユーザに報知を行うことで、画像形成装置１を安定して稼働させることができる。
一方、ステップＳ１４では、制御部１２２は、定着装置９の異常だと判断して処理を終了する。
なお、制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知していない場合に、異常検出処理が異常状態であると判断したときに、当該異常状態であるという判断を有効であると判定する。

表１は、定着装置の異常検出が有効か無効かを表す表である。

表１に示すように、商用交流電源１２の電圧が正常である場合に、定着装置の異常だと正確に判定することができる。
また、商用交流電源１２の電圧が瞬断した場合に、定着装置の異常検出は無効（妥当性なし）として判定し、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止することができる。
さらに、商用交流電源１２に瞬断が発生していない場合には、異常検出部１２１が異常状態であると判断したときに、当該異常という判断を有効（妥当性あり）であると判定することができる。
瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出部１２１の検出結果の妥当性を判定するので、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止することができる。

＜瞬断検知処理＞
図６及び図７を参照して、本発明の第１実施形態に係る瞬断検知方法について説明する
図６は、本発明の第１実施形態に係る瞬断検知方法について説明するためのフローチャートである。図７は、本発明の第１実施形態に係る瞬断検知方法について説明するためのタイミングチャートである。
なお、図７に示す電圧値Ｖ（ｔ）の波形は上昇タイミングにある交流波形を示しており、時刻ｔ１〜ｔ３において瞬断が発生したことを示している。
商用交流電源から供給されるＡＣ電圧は、分圧抵抗１１２において分圧され、バイアス電圧（例えば、２．５Ｖ）が加えられた電圧信号（アナログ信号）をＡＤＣ１１７に入力する。ＡＤＣ１１７は、入力された電圧信号をサンプリング周波数ｆｓによりサンプリングして量子化し、デジタルデータに変換された電圧値Ｖ（ｔ）を瞬断検知部１１６に出力する。

まず、ステップＳ２１では、瞬断検知部１１６は、ＡＤＣ１１７から電圧値Ｖ（ｔ）を取り込む。
ステップＳ２２では、瞬断検知部１１６は、電圧値Ｖ（ｔ）と所定の電圧値Ｖ_ＲＥＦとを比較して、所定の電圧値Ｖ_ＲＥＦよりも大きい場合はステップＳ２７に移行する。一方、瞬断検知部１１６は、所定の電圧値Ｖ_ＲＥＦよりも低い場合はステップＳ２３に移行する。
ステップＳ２３では、瞬断検知部１１６は、瞬断暫定フラグが「１」の場合はステップＳ２４へ移行する。一方、瞬断検知部１１６は、瞬断暫定フラグが「０」の場合はステップＳ２９へそれぞれ移行する。

ステップＳ２４では、瞬断検知部１１６は、カウンタ１１５を用いて瞬断時間Ｔ_ＴＢ（temporary blackout time）をカウントアップする。
ステップＳ２５では、瞬断検知部１１６は、瞬断時間Ｔ_ＴＢが基準時間０．１ｍｓと比較して、瞬断時間Ｔ_ＴＢの方が大きい場合はステップＳ２６に移行する。一方、瞬断検知部１１６は、瞬断時間Ｔ_ＴＢの方が小さい（短い）場合はステップＳ２１に移行する。
すなわち、瞬断時間Ｔ_ＴＢが短い場合には、それを無視することで、定着装置の異常検知の精度を向上させることができる。
瞬断時間Ｔ_ＴＢの方が基準時間０．１ｍｓよりも大きい（長い）場合はステップＳ２６では、瞬断検知部１１６は、時刻ｔ２において瞬断と判断して瞬断検知信号を「１」にして有効（アサート）にする。
すなわち、瞬断継続時間が所定の基準時間よりも長いときには瞬断状態であると判断することで、瞬断検知の精度を向上することができる。そして、瞬断検知部１１６は、ステップＳ２１に戻る。
ステップＳ２７では、瞬断検知部１１６は、時刻ｔ３以降において瞬断暫定フラグを「０」にして、カウンタ１１５がカウントしている瞬断時間Ｔ_ＴＢをリセットする。さらに、瞬断検知部１１６は、瞬断検知信号を「０」にして無効（ネゲート）にする。そして、瞬断検知部１１６は、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２８では、瞬断検知部１１６は、電圧値Ｖ（ｔ）が例えば２．５Ｖレベルを通過するタイミング、すなわち、図７に示す時刻ｔ０であるゼロクロスタイミングから前後１ｍｓ以内である場合にステップＳ２１へ移行する。一方、瞬断検知部１１６は、電圧値Ｖ（ｔ）がゼロクロスタイミングから前後１ｍｓ以外である場合はステップＳ２９へそれぞれ移行する。
ステップＳ２９では、瞬断検知部１１６は、時刻ｔ１において瞬断暫定フラグを「１」にセットする。同時に、瞬断検知部１１６は、瞬断時間Ｔ_ＴＢをカウントアップ（＋１）する。そして、瞬断検知部１１６は、ステップＳ２１に戻る。

＜第２実施形態＞
図８を参照して、本発明の第２実施形態に係る定着装置の商用交流電源の低電圧検知回路の回路構成について説明する。図８は、本発明の第２実施形態に係る定着装置の商用交流電源の低電圧検知回路の回路構成について説明するための回路図である。
第１実施形態では、図３に示すように、瞬断検知回路１０３を備えている。これに対して、第２実施形態では、図８に示すように、低電圧検知回路２２０を備えたことを特徴とする。
商用交流電源の低電圧検知回路２２０は、整流回路２２１、分圧回路２２２、スイッチング回路２２３、制御部２３０で構成されている。
また、商用交流電源側の１次側回路系と、制御側の２次側回路系との間の絶縁特性を保証するためフォトカプラ２１８を使用している。
商用交流電源から供給されるＡＣ電圧は、整流回路２２１においてダイオードブリッジＤＢにより全波整流された直後に平滑コンデンサＣ１により交流成分が平滑されたＤＣ電圧に変換され、整流回路２２１に出力される。

分圧回路２２２では、ＤＣ電圧が直列接続された分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧されてスイッチング回路２２３を構成するトランジスタＴｒ１のベース端子に入力される。
スイッチング回路２２３は、分圧回路２２２の分圧比により分圧された電圧値がトランジスタＴｒ１のＯＮ電圧を下回ればＯＦＦされ、ＯＮ電圧を上回ればＯＮされ、低電圧検知信号をフォトカプラ２１８に出力する。
フォトカプラ２１８は、低電圧検知信号をＣＰＵ１１に通知する。
制御部２３０は、ＣＰＵ１１により構成され、低電圧検知信号を任意のタイミングでサンプリングすることで商用交流電源が瞬断しているかどうかを判断する。

図９（ａ）〜（ｆ）を参照して、本発明の第２実施形態に係る定着装置の商用交流電源の瞬断検知方法について説明する。図９（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２実施形態である制御部２３０が実施する瞬断検知方法について説明するためのグラフ図である。
制御部２３０は、低電圧検知信号を任意の周期的なタイミングでサンプリングし、連続して低電圧検知信号を受け付けた場合、その連続した回数に応じて瞬断状態検知又は電圧降下状態検知と判定する。

＜瞬断状態＞
図９（ａ）は商用交流電源の出力中に瞬断状態が発生した波形を示しており、図８に示す整流回路２２１が出力する電圧値Ｖ２（ｔ）は図９（ｂ）に示す波形となる。
整流回路２２１から出力された電圧値Ｖ２（ｔ）は、分圧回路２２２において分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧されてＶ２ｂ（ｔ）となり、スイッチング回路２２３のトランジスタＴｒ１のベース端子に入力される。
この際、図９（ｃ）に示すように、商用交流電源が瞬断状態となる時刻ｔ１〜ｔ２の間では、電圧値Ｖ２ｂ（ｔ）がトランジスタＴｒ１のＯＮ電圧を下回るのでトランジスタＴｒ１がＯＦＦされ、フォトカプラ２１８から低電圧検知信号が出力される。
制御部２３０は、低電圧検知信号がＨｉｇｈ状態（１）からＬＯＷ状態（０）に切り替わっている間、例えばＸｍｓｅｃのサンプリング周期でサンプリングを行い、ＬＯＷ状態がＹ回連続していれば、商用交流電源が瞬断状態にあると判断する。

＜電圧降下状態＞
図９（ｄ）は商用交流電源の出力中に電圧降下状態（電圧ディップ）が発生した波形を示しており、図８に示す整流回路２２１が出力する電圧値Ｖ２（ｔ）は図９（ｅ）に示す波形となる。
整流回路２２１から出力された電圧値Ｖ２（ｔ）は、分圧回路２２２において分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４により分圧されてＶ２ｂ（ｔ）となり、スイッチング回路２２３のトランジスタＴｒ１のベース端子に入力される。
この際、図９（ｆ）に示すように、商用交流電源が電圧降下状態となる時刻ｔ３〜ｔ４の間では、電圧値Ｖ２ｂ（ｔ）がトランジスタＴｒ１のＯＮ電圧を下回るのでトランジスタＴｒ１がＯＦＦされ、フォトカプラ２１８から低電圧検知信号が出力される。
制御部２３０は、低電圧検知信号がＨｉｇｈ状態（１）からＬＯＷ状態（０）に切り替わっている間、例えばＸｍｓｅｃのサンプリング周期でサンプリングを行い、ＬＯＷ状態がＺ回以上連続していれば、商用交流電源が電圧降下状態にあると判断する。

なお、商用交流電源が瞬断状態にある際の時間（ｔ２−ｔ１）と、電圧降下状態にある際の時間（ｔ４−ｔ３）との間には、（ｔ２−ｔ１）＜＜（ｔ４−ｔ３）という関係がある。
詳しくは、瞬断状態では商用交流電源の例えば０．５周期、電圧降下状態では商用交流電源の例えば５周期とするが、適宜変更してもよい。
なお、瞬断状態の発生原因は、電力会社による危険回避のための送電ルート切り替えによる。すなわち、電力会社では、落雷などによるサージが発生した場合、もしくはその恐れがある場合、影響の拡大を最小限に抑えるために、その送電ルートを送電線路から切り離し、別の送電ルートからの送電に切り替えることがある。このとき、電圧が瞬間的に下がることがある。
また、電圧降下（ディップ）の発生原因は、主にエアコンやプリンタなど大きな電力を必要とする機器を同じ電力系統で起動させた時に発生する。

図１０を参照して、本発明の第２実施形態に係る定着装置の異常検知方法について説明する。図１０は、本発明の第２実施形態に係る定着装置の異常検知方法について説明するためのフローチャートである。
なお、本実施形態では、図１０に示すステップＳ１〜Ｓ１１までの処理は、第１実施形態における図５に示すフローチャートのステップと同様であるので、その説明を省略する。
本実施形態では、図８に示す回路構成において、図１０に示す異常検知フローにおけるステップＳ１１以降に行われる異常検知処理について説明する。

ステップＳ１０１では、制御部２３０は、ヒータＯＦＦ後、ヒータＯＮ中に電圧降下状態検知が発生したか否かを判断し、電圧降下状態を検知した場合にはステップＳ１０２へ移行する。
すなわち、制御部２３０は、低電圧検知信号がＨｉｇｈ状態（１）からＬＯＷ状態（０）に切り替わっている間、例えばＸｍｓｅｃのサンプリング周期でサンプリングを行い、ＬＯＷ状態がＺ回以上連続していれば、商用交流電源が電圧降下状態にあると判断する。

一方、ヒータＯＦＦ後、ヒータＯＮ中に電圧降下状態検知が発生しなかった場合（Ｓ１０１、Ｎｏ）にはステップＳ１０３へ移行する。
ステップＳ１０２では、制御部２３０は、電圧降下状態と判断し、その旨をユーザに報知して処理を終了する。なお、この場合には定着部の異常とは判定しない。
ステップＳ１０３では、制御部２３０は、ヒータＯＦＦ後、ヒータＯＮ中に瞬断状態の検知が発生したか否かを判断し、瞬断状態を検知した場合はＳ１０４へ移行する。一方、ヒータＯＦＦ後、ヒータＯＮ中に瞬断状態の検知が発生しなかった場合はＳ１０５へ移行する。
すなわち、制御部２３０は、低電圧検知信号がＨｉｇｈ状態（１）からＬＯＷ状態（０）に切り替わっている間、例えばＸｍｓｅｃのサンプリング周期でサンプリングを行い、ＬＯＷ状態がＹ回以上連続していれば、商用交流電源が瞬断状態にあると判断する。
ステップＳ１０４では、制御部２３０は、瞬断状態と判断した場合、ユーザには報知せずに、再度、ステップＳ１に戻る。そして、ステップＳ４では、定着部のヒータＯＮ制御を開始する。

ステップＳ１０５では、制御部２３０は、定着部異常と判断して処理終了。
これにより、商用交流電源１２に電圧降下状態が検知されたときに、商用交流電源１２の入力電圧が異常となっている期間に応じて、商用交流電源１２の入力電圧が電圧降下状態、或いは商用交流電源の入力電圧が瞬断状態、或いは定着装置が異常状態であると正確に判定することができる。
また、瞬断状態のように瞬断時間が短い場合は、（停止、休止、又はユーザ報知することなく自動的に）不必要にマシンを停止させることなく制御を開始することで、稼働効率を向上することができる。

＜本発明の実施態様例の構成、作用、効果＞
＜第１態様＞
本態様の定着装置９は、商用交流電源１２から供給される電力により昇温する昇温部１５ｂを備えた定着装置９であって、昇温部１５ｂの温度を検出する温度検出部１８と、昇温部１５ｂの温度上昇値（Ｔ１−Ｔ０）に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出部１２１と、商用交流電源１２に瞬断が発生したか否かを検知する瞬断検知部１１６と、制御部１２２と、を備え、制御部１２２は、瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出部１２１の検出結果の妥当性を判定することを特徴とする。
本態様によれば、商用交流電源１２から供給される電力により昇温する昇温部１５ｂの温度上昇値（Ｔ１−Ｔ０）に基づいて、異常検出部１２１が異常状態の有無を判断する。また、瞬断検知部１１６が商用交流電源１２に瞬断が発生したか否かを検知し、制御部１２２が瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出部１２１の検出結果の妥当性を判定する。
これにより、瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出部１２１の検出結果の妥当性を判定するので、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止することができる。
また、商用交流電源１２の瞬断検知部１１６により、ヒータへの電力供給の間に電源の瞬断を検知した場合は、定着装置９の異常とは判定しないので、商用交流電源１２の瞬断の影響を受けずに、定着装置９の異常を適切に判断できる。

＜第２態様＞
本態様の制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知し、且つ異常検出部１２１が異常状態であると判断したときに、当該異常状態であるという判断を無効であると判定することを特徴とする。
本態様によれば、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知し、且つ異常検出部１２１が異常状態であると判断したときに、当該異常状態であるという判断を無効であると判定する。
これにより、商用交流電源１２の電圧が瞬断した場合に、定着装置の異常だと誤って判断されることを防止することができる。

＜第３態様＞
本態様の制御部１２２は、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知しておらず、且つ、異常検出部１２１が異常状態であると判断したときに、当該異常という判断を有効であると判定することを特徴とする。
本態様によれば、瞬断検知部１１６が瞬断の発生を検知しておらず、且つ、異常検出部１２１が異常状態であると判断したときに、当該異常という判断を有効であると判定する。
これにより、商用交流電源１２の電圧が正常である場合に、定着装置の異常だと正確に判定することができる。

＜第４態様＞
本態様の瞬断検知部１１６は、商用交流電源１２の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも短いときには瞬断状態ではないと判断することを特徴とする。
本態様によれば、商用交流電源１２の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも短いときには瞬断状態ではないと判断する。すなわち、瞬断時間が短い場合には、それを無視することで、定着装置の異常検知の精度を向上させることができる。

＜第５態様＞
本態様の瞬断検知部１１６は、商用交流電源１２の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも長いときには瞬断状態であると判断することを特徴とする。
本態様によれば、商用交流電源１２の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも長いときには瞬断状態であると判断することで、瞬断検知の精度を向上することができる。

＜第６態様＞
本態様の画像形成装置１は、第１態様乃至第５態様の何れか一態様に記載の定着装置９を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、第１態様乃至第５態様の何れか一態様に記載の定着装置９を備えたことで、画像形成装置１を安定して稼働させることができる。

＜第７態様＞
本態様の画像形成装置１は、第６態様に記載の画像形成装置であって、報知部２５を備え、制御部１２２は、瞬断検知部１１６により瞬断が発生したことを検知した場合に、当該画像形成装置１を停止、又は休止、或いは報知部２５を用いてユーザに報知を行うことを特徴とする。
本態様によれば、瞬断検知部１１６により瞬断が発生したことを検知した場合に、当該画像形成装置１を停止、又は休止、或いは報知部２５を用いてユーザに報知を行うことで、画像形成装置１を安定して稼働させることができる。

＜第８態様＞
本態様の定着装置９は、商用交流電源１２から供給される電力により昇温する昇温部１５ｂと、昇温部１５ｂの温度を検出する温度検出部１８と、昇温部１５ｂの温度上昇値に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出部１２１と、商用交流電源１２に瞬断が発生したか否かを検知する瞬断検知部１１６と、制御部１２２と、を備え、定着装置９による異常検知方法であって、制御部１２２は、瞬断検知部１１６の検知結果に基づいて、異常検出部１２１の検出結果の妥当性を判定するステップを実行することを特徴とする。
本態様によれば、第１態様と同様の作用・効果を奏する。

＜第９態様＞
本態様のプログラムは、第７態様に記載のステップをプロセッサに実行させることを特徴とする。
本態様によれば、ステップをプロセッサに実行させることができる。

＜第１０態様＞
本態様の定着装置９は、商用交流電源１２から供給される電力により昇温する昇温部１５ｂを備えた定着装置９であって、昇温部１５ｂの温度を検出する温度検出部１８と、
昇温部１５ｂの温度上昇値（Ｔ１−Ｔ０）に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出部１２１と、商用交流電源１２に電圧降下状態が発生したか否かを検知する低電圧検知回路２２０と、制御部２３０と、を備え、制御部２３０は、異常検出部１２１が異常であると判断した場合に、低電圧検知回路２２０により商用交流電源１２に電圧降下状態が検知されたときに、商用交流電源１２の入力電圧が異常となっている期間に応じて、商用交流電源１２の入力電圧が電圧降下状態、或いは商用交流電源の入力電圧が瞬断状態、或いは定着装置が異常状態であると判断することを特徴とする。
本態様によれば、制御部２３０が、異常検出部１２１が異常であると判断した場合に、低電圧検知回路２２０により商用交流電源１２に電圧降下状態が検知されたときに、商用交流電源１２の入力電圧が異常となっている期間に応じて、商用交流電源１２の入力電圧が電圧降下状態、或いは商用交流電源の入力電圧が瞬断状態、或いは定着装置が異常状態であると判断する。
これにより、商用交流電源１２に電圧降下状態が検知されたときに、商用交流電源１２の入力電圧が異常となっている期間に応じて、商用交流電源１２の入力電圧が電圧降下状態、或いは商用交流電源の入力電圧が瞬断状態、或いは定着装置が異常状態であると正確に判定することができる。

＜第１１態様＞
本態様の制御部２３０は、商用交流電源１２の入力電圧が瞬断状態であると判断した場合に、昇温部１５ｂに対する制御を開始することを特徴とする。
本態様によれば、制御部２３０が、商用交流電源１２の入力電圧が瞬断状態であると判断した場合に、昇温部１５ｂに対する制御を開始する。
これにより、瞬断状態のように瞬断時間が短い場合は、（停止、休止、又はユーザ報知することなく自動的に）不必要にマシンを停止させることなく制御を開始することで、稼働効率を向上することができる。

＜第１２態様＞
本態様の画像形成装置１は、第１０態様又は第１１態様に記載の定着装置を備えたことを特徴とする。
本態様によれば、第１０態様又は第１１態様に記載の定着装置９を備えたことで、画像形成装置１を安定して稼働させることができる。

１…画像形成装置、９…定着装置、１１…ＣＰＵ、１１ａ…タイマ、１１ｂ…Ａ／Ｄ変換器、１５…加熱ローラ、１５ａ…ヒータ、１６…スイッチング回路、１７…サーミスタ、１８…温度検出部、２３…加圧ローラ、２４…転写紙、２５…報知部、１１２…分圧抵抗、１１４…ＰＬＣ、１１５…カウンタ、１１６…瞬断検知部、１１７…ＡＤＣ、１１８…フォトカプラ、１２１…異常検出部、１２２…制御部、２１８…フォトカプラ、２２０…低電圧検知回路、２２１…整流回路、２２２…分圧回路、２２３…スイッチング回路、２３０…制御部

特開平０１−２９８３８５号公報 特開２０１５−０６９０４１公報 特開２０１５−５５６７０公報

Claims (12)

1. 商用交流電源から供給される電力により昇温する昇温部を備えた定着装置であって、
   前記昇温部の温度を検出する温度検出手段と、
   前記昇温部の温度上昇値に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出手段と、
   前記商用交流電源に瞬断が発生したか否かを検知する瞬断検知手段と、
   制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記瞬断検知手段の検知結果に基づいて、前記異常検出手段の検出結果の妥当性を判定することを特徴とする定着装置。
2. 前記制御手段は、前記瞬断検知手段が前記瞬断の発生を検知し、且つ前記異常検出手段が異常状態であると判断したときに、当該異常状態であるという判断を無効であると判定することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記制御手段は、前記瞬断検知手段が前記瞬断の発生を検知しておらず、且つ、前記異常検出手段が異常状態であると判断したときに、当該異常という判断を有効であると判定することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
4. 前記瞬断検知手段は、前記商用交流電源の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも短いときには瞬断状態ではないと判断することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
5. 前記瞬断検知手段は、前記商用交流電源の瞬断継続時間が所定の基準時間よりも長いときには瞬断状態であると判断することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項６記載の画像形成装置であって、
   報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記瞬断検知手段により瞬断が発生したことを検知した場合に、当該画像形成装置を停止、又は休止、或いは前記報知手段を用いてユーザに報知を行うことを特徴とする画像形成装置。
8. 商用交流電源から供給される電力により昇温する昇温部と、
   前記昇温部の温度を検出する温度検出手段と、
   前記昇温部の温度上昇値に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出手段と、
   前記商用交流電源に瞬断が発生したか否かを検知する瞬断検知手段と、
   制御手段と、を備えた定着装置による異常検知方法であって、
   前記制御手段は、前記瞬断検知手段の検知結果に基づいて、前記異常検出手段の検出結果の妥当性を判定するステップを実行することを特徴とする異常検知方法。
9. 請求項８記載のステップをプロセッサに実行させることを特徴とするプログラム。
10. 商用交流電源から供給される電力により昇温する昇温部を備えた定着装置であって、
    前記昇温部の温度を検出する温度検出手段と、
    前記昇温部の温度上昇値に基づいて、異常状態の有無を判断する異常検出手段と、
    前記商用交流電源に電圧降下状態が発生したか否かを検知する低電圧検知手段と、
    制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、前記異常検出手段が異常であると判断した場合に、前記低電圧検知手段により前記商用交流電源に電圧降下状態が検知されたときに、前記商用交流電源の入力電圧が異常となっている期間に応じて、前記商用交流電源の入力電圧が電圧降下状態、或いは前記商用交流電源の入力電圧が瞬断状態、或いは前記定着装置が異常状態であると判断することを特徴とする定着装置。
11. 前記制御手段は、前記商用交流電源の入力電圧が瞬断状態であると判断した場合に、前記昇温部に対する制御を開始することを特徴とする請求項１０記載の定着装置。
12. 請求項１０又は請求項１１記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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