JP2021177203A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming device.
画像形成装置には、シート上にトナー像を熱定着させる定着装置が設けられている。定着装置は、ヒーターによって定着ローラーを加熱して、加圧ローラーによって定着ローラーにシートを押し付けながら搬送している。トナーの熱定着には最適な温度があるため、定着装置は定着ローラーの温度を検出してヒーターを制御している。この種の定着装置として、定着ローラーの回転軸方向に離間した複数箇所を複数の温度センサで検出し、各温度センサの検出結果から求めた温度上昇率を比較することでセンサ不良を検出するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 The image forming apparatus is provided with a fixing apparatus for thermally fixing the toner image on the sheet. In the fixing device, the fixing roller is heated by the heater, and the sheet is conveyed while being pressed against the fixing roller by the pressure roller. Since there is an optimum temperature for heat fixing of toner, the fixing device detects the temperature of the fixing roller and controls the heater. As this type of fixing device, a sensor defect is detected by detecting a plurality of locations separated in the rotation axis direction of the fixing roller with a plurality of temperature sensors and comparing the temperature rise rate obtained from the detection results of each temperature sensor. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の定着装置では、定着ローラーの異常温度の原因がセンサ不良と判断されるため、異常温度の原因までは特定することができない。
However, in the fixing device described in
そこで、本発明は、定着ローラーの異常温度の原因を特定して利便性を向上させることを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to identify the cause of the abnormal temperature of the fixing roller and improve the convenience.
本発明の一態様の定着装置は、シート上にトナー像を熱定着させる定着装置であって、シート幅方向に延びる筒状の定着ローラーと、前記定着ローラーに対してシートを押し付ける加圧ローラーと、前記定着ローラーの長手方向の複数箇所を加熱する複数のヒーターと、前記定着ローラーの前記複数箇所の温度を検出する複数の温度センサと、前記複数の温度センサの昇温速度を複数の昇温レベルに分類する分類部と、前記複数の温度センサの昇温速度の昇温レベルから装置状態を判定する判定部と、を備えている。 The fixing device according to one aspect of the present invention is a fixing device that heat-fixes a toner image on a sheet, and includes a tubular fixing roller extending in the sheet width direction and a pressure roller that presses the sheet against the fixing roller. A plurality of heaters for heating a plurality of locations in the longitudinal direction of the fixing roller, a plurality of temperature sensors for detecting the temperature of the plurality of locations of the fixing roller, and a plurality of temperature rise rates of the plurality of temperature sensors. It is provided with a classification unit for classifying into levels and a determination unit for determining the device state from the temperature rise level of the temperature rise rate of the plurality of temperature sensors.
複数の昇温レベルには、昇温速度がゼロであるときに分類される第1の昇温レベルが含まれており、前記分類部が前記複数の温度センサのうち一部の温度センサの昇温速度を第1の昇温レベルに分類した場合、前記判定部が当該一部の温度センサの断線状態と判定してもよい。 The plurality of temperature rise levels include a first temperature rise level classified when the temperature rise rate is zero, and the classification unit raises some of the temperature sensors among the plurality of temperature sensors. When the temperature rate is classified into the first temperature rise level, the determination unit may determine that some of the temperature sensors are in a disconnected state.
前記複数のヒーターのうち、事前に一部のヒーターが停止され、他のヒーターが駆動された状態で、当該一部のヒーター対応した一部の温度センサの昇温速度に基づいて規定値が設定されており、複数の昇温レベルには、昇温速度がゼロよりも大きく規定値を下回るときに分類される第2の昇温レベルが含まれており、前記分類部が前記複数の温度センサのうち一部の温度センサの昇温速度を第2の昇温レベルに分類した場合、前記判定部が当該一部の温度センサに対応する一部のヒーターを不良状態と判定してもよい。 Of the plurality of heaters, a specified value is set based on the temperature rise rate of some temperature sensors corresponding to the part of the heaters in a state where some of the heaters are stopped in advance and the other heaters are driven. The plurality of temperature rise levels include a second temperature rise level classified when the temperature rise rate is greater than zero and falls below a specified value, and the classification unit includes the plurality of temperature sensors. When the temperature rise rate of some of the temperature sensors is classified into the second temperature rise level, the determination unit may determine that some heaters corresponding to the part of the temperature sensors are in a defective state.
複数の昇温レベルには、昇温速度が規定値以上で正常速度の下限値を下回るときに分類される第3の昇温レベル、昇温速度が正常速度の下限値以上で上限値以下のときに分類される第4の昇温レベル、昇温速度が正常速度の上限値を上回るときに分類される第5の昇温レベルが含まれており、前記分類部が前記複数の温度センサの昇温速度を第3の昇温レベルに分類した場合に、前記判定部が前記複数のヒーターに対する入力電圧の不足状態と判定し、前記分類部が前記複数の温度センサの昇温速度を第4の昇温レベルに分類した場合に、前記判定部が正常状態と判定し、前記分類部が前記複数の温度センサの昇温速度を第5の昇温レベルに分類した場合に、前記判定部が前記複数のヒーターに対する入力電圧の過剰状態と判定してもよい。 Multiple temperature rise levels are classified as a third temperature rise level that is classified when the temperature rise rate is equal to or higher than the specified value and falls below the lower limit of the normal rate. It includes a fourth temperature rise level that is sometimes classified and a fifth temperature rise level that is classified when the temperature rise rate exceeds the upper limit of the normal rate, and the classification unit includes the plurality of temperature sensors. When the temperature rise rate is classified into the third temperature rise level, the determination unit determines that the input voltage for the plurality of heaters is insufficient, and the classification unit determines the temperature rise rate of the plurality of temperature sensors to be the fourth. When the determination unit determines that the temperature rise level is normal, and the classification unit classifies the temperature rise rate of the plurality of temperature sensors into the fifth temperature rise level, the determination unit determines. It may be determined that the input voltage is excessive for the plurality of heaters.
前記分類部が前記複数の温度センサのうち一部の温度センサの昇温速度を第3の昇温レベル又は第5の昇温レベルに分類し、残りの温度センサの昇温速度を当該一部の温度センサの昇温速度とは異なる昇温レベルに分類した場合に、前記判定部が当該一部の温度センサの不良状態と判定してもよい。 The classification unit classifies the temperature rise rate of some of the plurality of temperature sensors into a third temperature rise level or a fifth temperature rise level, and sets the temperature rise rate of the remaining temperature sensors as a part of the temperature sensor. When the temperature sensor is classified into a temperature rise level different from the temperature rise rate of the temperature sensor, the determination unit may determine that some of the temperature sensors are in a defective state.
本発明の一態様の画像形成装置は、上記の定着装置と、シートに対して画像を形成する画像形成部と、を備えている。 The image forming apparatus of one aspect of the present invention includes the above-mentioned fixing device and an image forming portion for forming an image on a sheet.
本発明によれば、複数の温度センサによって定着ローラーの複数箇所の温度が監視され、各温度センサの検出結果から求めた昇温速度が複数の昇温レベルに分類される。各温度センサの昇温速度の昇温レベルの違いから、定着装置に生じた様々な装置状態が判定される。定着ローラーの異常温度の原因となる装置状態が特定されて定着装置の利便性を向上することができる。 According to the present invention, the temperature of a plurality of locations of the fixing roller is monitored by a plurality of temperature sensors, and the temperature rise rate obtained from the detection results of each temperature sensor is classified into a plurality of temperature rise levels. From the difference in the temperature rise level of the temperature rise rate of each temperature sensor, various device states generated in the fixing device are determined. The device state that causes the abnormal temperature of the fixing roller can be identified, and the convenience of the fixing device can be improved.
以下、図面を参照しつつ、本実施形態の定着装置を適用した画像形成装置について説明する。なお、以下の説明では、画像形成装置としてプリンターを例示して説明する。図1は、本実施形態のプリンターの模式図である。各図に適宜付される矢印Fr、Re、U、Loは、それぞれプリンターの前側、後側、上側、下側を示している。 Hereinafter, an image forming apparatus to which the fixing apparatus of the present embodiment is applied will be described with reference to the drawings. In the following description, a printer will be illustrated as an image forming apparatus. FIG. 1 is a schematic view of the printer of this embodiment. Arrows Fr, Re, U, and Lo appropriately attached to each figure indicate the front side, the rear side, the upper side, and the lower side of the printer, respectively.
図1に示すように、プリンター1は、各種機器が収容された箱型形状のハウジング5を備えている。ハウジング5の下部にはシート束S1がセットされるシートカセット11が着脱可能に収容され、ハウジング5の上部には排紙トレイ12が設けられている。ハウジング5内には、複数のローラーによってシートカセット11から排紙トレイ12に向かうシートSの搬送路L1が形成されている。搬送路L1には上流から下流に向かって給紙装置13、画像形成部14、定着装置15、排紙装置16が設けられている。画像形成部14の上方にはトナーコンテナ17及び露光装置18が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
プリンター1の画像形成時には、露光装置18からのレーザー光によって画像形成部14の感光体ドラム19の表面に静電潜像が形成され、静電潜像にトナーが付着されて感光体ドラム19の表面にトナー像が形成される。一方で、給紙装置13によってシートカセット11からシートSが取り出され、画像形成動作にタイミングを合わせて画像形成部14に向けてシートSが搬送される。画像形成部14において感光体ドラム19の表面からシートSの表面にトナー像が転写され、定着装置15においてシートSにトナー像が熱定着されて、定着済みのシートSが排紙装置16によって排紙トレイ12に排出される。
At the time of image formation of the
定着装置15は、シート幅方向に延びる筒状の定着ローラー21と、定着ローラー21と並行に延びる筒状の加圧ローラー22と、を備えている。定着ローラー21はヒーター23によって加熱されており、加圧ローラー22は定着ローラー21に対してシートSを押し付けてシートSにトナー像を熱定着させている。シートSに対してトナー像を最適な温度で熱定着させるために、温度センサ24によって定着ローラー21の温度が検出されている。温度センサ24の検出結果に応じて、定着ローラー21の温度が最適な温度になるようにヒーター23の駆動が制御されている。
The
温度センサ24によって定着ローラー21の異常温度が検出されたときには、ユーザーの利便性を向上させるために、定着ローラー21の異常温度の原因が特定されることが好ましい。異常温度の原因には、温度センサ24やヒーター23の不良以外にも、温度センサ24の断線、ヒーター23に対する入力電圧の過不足等の様々な原因が考えられる。そこで、本実施形態の定着装置15は、定着ローラー21の複数箇所の昇温速度を複数の昇温レベルに分類して、複数箇所の昇温速度の昇温レベルの違いを利用して異常温度の原因を特定している。
When the
図2を参照して、定着装置の異常温度の検出構成について説明する。図2は、本実施形態の定着装置の異常温度の検出構成の模式図である。図3Aは、本実施形態の中央部の温度センサの昇温レベルの分類例である。図3Bは、本実施形態の端部の温度センサの昇温レベルの分類例である。図4は、本実施形態の装置状態の判定例である。図5Aは、本実施形態の正常時の温度センサの温度上昇量の一例である。図5Bは、本実施形態のセンサ不良時の温度センサの温度上昇量の一例である。図5Cは、本実施形態の電圧不足時の温度センサの温度上昇量の一例である。 A configuration for detecting an abnormal temperature of the fixing device will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram of an abnormal temperature detection configuration of the fixing device of the present embodiment. FIG. 3A is a classification example of the temperature rise level of the temperature sensor in the central portion of the present embodiment. FIG. 3B is a classification example of the temperature rise level of the temperature sensor at the end of the present embodiment. FIG. 4 is an example of determining the device state of the present embodiment. FIG. 5A is an example of the amount of temperature rise of the temperature sensor in the normal state of this embodiment. FIG. 5B is an example of the amount of temperature rise of the temperature sensor when the sensor of the present embodiment is defective. FIG. 5C is an example of the amount of temperature rise of the temperature sensor when the voltage of the present embodiment is insufficient.
なお、図2では、定着装置が通常備えている構成については備えているものとし、説明は省略する。また、以下の説明において、複数のヒーター23a−23cのうち1つを特定しない場合にはヒーター23と記載し、複数の温度センサ24a−24cのうち1つを特定しない場合には温度センサ24と記載する。
It should be noted that, in FIG. 2, it is assumed that the fixing device is provided with the usual configuration, and the description thereof will be omitted. Further, in the following description, when one of the plurality of
図2に示すように、定着装置15には、定着ローラー21の長手方向の複数箇所を加熱する複数のヒーター23として、小サイズシート用のヒーター23aと、大サイズシート用のヒーター23b、23cと、が設けられている。ヒーター23aは配光ピークを定着ローラー21の長手方向の中央箇所に位置付けたランプヒーターであり、ヒーター23b、23cは配光ピークを定着ローラー21の長手方向の両端箇所に位置付けたランプヒーターである。小サイズシートの熱定着時にはヒーター23aだけが点灯し、大サイズシートの熱定着時にはヒーター23a−23cが点灯する。
As shown in FIG. 2, the fixing
また、定着装置15には、定着ローラー21の複数箇所の温度を検出する複数の温度センサ24として、ヒーター23aに対応した温度センサ24aと、ヒーター23b、23cに対応した温度センサ24b、24cと、が設けられている。温度センサ24aは定着ローラー21の長手方向の中央箇所の温度を検出するセンターサーミスタであり、温度センサ24b、24cは定着ローラー21の長手方向の両端箇所の温度を検出する端部サーミスタである。温度センサ24a−24cの検出結果は制御部25に出力されて、制御部25によってヒーター23a−23cの駆動制御処理又は異常温度の原因特定処理が実施される。
Further, in the fixing
制御部25には、温度センサ24a−24cの昇温速度を複数の昇温レベルに分類する分類部26と、温度センサ24a−24cの昇温速度の昇温レベルから装置状態を判定する判定部27と、加熱開始からの経過時間をカウントするタイマー部28とが設けられている。分類部26は、ヒーター23a−23cによる定着ローラー21の加熱開始から印刷可能な温度に達するまでの期間に、温度センサ24a−24cから出力された温度を記録している。そして、分類部26は、温度センサ24a−24cの検出結果から単位時間当たりの温度上昇量である昇温速度を算出して、温度センサ24a−24cの昇温速度を第1−第5の昇温レベルに分類する。
The
分類部26には、第2の昇温レベルの分類用に、事前に一部のヒーター23が停止され、他のヒーター23が駆動された状態で、当該一部のヒーター23に対応した一部の温度センサ24の昇温速度に基づいて規定値が設定されている。また、分類部26には、第3−第5の昇温レベルの分類用に、正常速度の上限値及び下限値が設定されている。規定値、正常速度の下限値及び上限値を閾値として、温度センサ24の昇温速度が分類される。これら分類用の規定値、正常速度の下限値及び上限値には、それぞれ過去データ等から経験的、実験的、又は理論的に求められた値が使用される。
In the
第1の昇温レベルは温度センサ24の温度変化が無い状態を示しており、温度センサ24の昇温速度がゼロであるときに第1の昇温レベルに分類される。第2の昇温レベルは、一部のヒーター23によって定着ローラー21の一部分が加熱されずに、他のヒーター23によって定着ローラー21の他の部分が加熱されることで、定着ローラー21の他の部分から一部分にも熱が伝わった状態を示している。このため、一部のヒーター23に対応する一部の温度センサ24の昇温速度はゼロよりも大きいが非常に低速である。温度センサ24の昇温速度がゼロよりも大きくて、上記の規定値を下回るときに第2の昇温レベルに分類される。
The first temperature rise level indicates a state in which there is no temperature change of the
第3の昇温レベルは温度センサ24の昇温速度が正常速度に対して不足した状態を示しており、温度センサ24の昇温速度が規定値以上で正常速度の下限値を下回るときに第3の昇温レベルに分類される。第4の昇温レベルは温度センサ24の昇温速度が正常である状態を示しており、温度センサ24の昇温速度が正常速度の下限値以上で上限値以下のときに第4の昇温レベルに分類される。第5の昇温レベルは温度センサ24の昇温速度が正常速度に対して過剰である状態を示しており、温度センサ24の昇温速度が正常速度の上限値を上回るときに第5の昇温レベルに分類される。
The third temperature rise level indicates a state in which the temperature rise rate of the
例えば、図3Aに示すように、温度センサ24aの昇温速度として1秒当たりの温度上昇量が求められ、温度センサ24aの1秒当たりの温度上昇量が第1−第5の昇温レベルに分類される。ここでは、第2の昇温レベルの判定用に規定値として9[℃]が設定され、第3−第5の昇温レベルの判定用に正常速度の下限値として45[℃]が設定され、正常速度の上限値として55[℃]が設定されている。なお、規定値は、事前にヒーター23aを停止させた状態で、ヒーター23b、23cを駆動させたときの温度センサ24aの温度上昇量に基づいて設定されている。
For example, as shown in FIG. 3A, the temperature rise amount per second is obtained as the temperature rise rate of the
温度センサ24aの温度上昇量が0[℃]のときには、温度上昇が無い第1の昇温レベルに分類される。温度センサ24aの温度上昇量が1−8[℃]のときには、温度上昇が微小な第2の昇温レベルに分類される。温度センサ24aの温度上昇量が9−44[℃]のときには、温度上昇が不足した第3の昇温レベルに分類される。温度センサ24aの温度上昇量が45−55[℃]のときには、温度上昇が正常な第4の昇温レベルに分類される。温度センサ24aの温度上昇量が56[℃]以上のときには、温度上昇が過剰な第5の昇温レベルに分類される。
When the temperature rise amount of the
同様に、図3Bに示すように、温度センサ24bの温度上昇量が第1−第5の昇温レベルに分類される。ここでは、第2の昇温レベルの判定用に規定値として11[℃]が設定され、第3−第5の昇温レベルの判定用に正常速度の下限値として40[℃]が設定され、正常速度の上限値として50[℃]が設定されている。なお、規定値は、事前にヒーター23b、23cを停止させた状態で、ヒーター23aを駆動させたときの温度センサ24bの温度上昇量に基づいて設定されている。なお、温度センサ24cについての分類については、温度センサ24bと同様であるため説明を省略する。
Similarly, as shown in FIG. 3B, the amount of temperature rise of the
温度センサ24bの温度上昇量が0[℃]のときには、温度上昇が無い第1の昇温レベルに分類される。温度センサ24bの温度上昇量が1−10[℃]のときには、温度上昇が微小な第2の昇温レベルに分類される。温度センサ24bの温度上昇量が11−39[℃]のときには、温度上昇が不足した第3の昇温レベルに分類される。温度センサ24bの温度上昇量が40−50[℃]のときには、温度上昇が正常な第4の昇温レベルに分類される。温度センサ24bの温度上昇量が51[℃]以上のときには、温度上昇が過剰な第5の昇温レベルに分類される。
When the temperature rise amount of the
図4に示すように、判定部27は、温度センサ24の分類結果に基づいて定着装置15を13種類の装置状態に判定する。ここでは、説明の便宜上、温度センサ24a、24bの2つの分類結果を用いて定着装置15の装置状態に判定しているが、温度センサ24a−24cの3つの分類結果を用いて装置状態をより詳細に判定してもよい。状態番号1では、分類部26によって中央の温度センサ24aの温度上昇量(昇温速度)が第1の昇温レベル、端部の温度センサ24bの温度上昇量が第1−第5の昇温レベルのいずれかに分類される。この場合、温度センサ24aの温度変化が無いため、判定部27によって温度センサ24aの断線状態と判定される。
As shown in FIG. 4, the
状態番号2では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第1−第5の昇温レベルのいずれか、温度センサ24bの温度上昇量が第1の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24bの温度変化が無いため、判定部27によって温度センサ24bの断線状態と判定される。状態番号3では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第2の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第1−第5の昇温レベルのいずれかに分類される。この場合、温度センサ24aの温度上昇が微小であるため、判定部27によってヒーター23aの点灯不良状態と判定される。
In the
状態番号4では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第1−第5の昇温レベルのいずれか、温度センサ24bの温度上昇量が第2の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24bの温度上昇が微小であるため、判定部27によってヒーター23bの点灯不良状態と判定される。状態番号5では、分類部26によって温度センサ24a、24bの温度上昇量が第3の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24a、24bが同時に故障して温度上昇が不足する可能性は低いため、判定部27によってヒーター23a、23bに対する入力電圧の不足状態と判定される。
In the
状態番号6では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第3の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第4の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24aの温度上昇が不足するため、判定部27によって温度センサ24aの不良状態と判定される。状態番号7では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第3の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第5の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24aの温度上昇が不足し、温度センサ24bの温度上昇が過剰であるため、判定部27によって温度センサ24a、24bの不良状態と判定される。
In the
状態番号8では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第4の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第3の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24bの温度上昇が不足するため、判定部27によって温度センサ24bの不良状態と判定される。状態番号9では、分類部26によって温度センサ24a、24bの温度上昇量が第4の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24a、24bの温度上昇量が正常に変化し、ヒーター23a、23bにも不具合がないため、判定部27によって定着装置15が正常状態であると判定される。
In the state number 8, the temperature rise amount of the
状態番号10では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第4の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第5の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24bの温度上昇が過剰であるため、判定部27によって温度センサ24bの不良状態と判定される。状態番号11では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第5の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第3の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24aの温度上昇が過剰であり、温度センサ24bの温度上昇が不足するため、判定部27によって温度センサ24a、24bの不良状態と判定される。
In the
状態番号12では、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第5の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第4の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24aの温度上昇が過剰であるため、判定部27によって温度センサ24bの不良状態と判定される。状態番号13では、分類部26によって温度センサ24a、24bの温度上昇量が第5の昇温レベルに分類される。この場合、温度センサ24a、24bが同時に故障して温度上昇が過剰になる可能性は低いため、判定部27によってヒーター23a、23bに対する入力電圧の過剰状態と判定される。
In the
例えば、図5Aに示すように、加熱開始1秒後から2秒後までの1秒間に、中央の温度センサ24aの検出温度が50[℃]上昇し、端部の温度センサ24bの検出温度が45[℃]上昇している。温度センサ24aの温度上昇量は45−55[℃]の第4の昇温レベルに含まれ(図3A参照)、温度センサ24bの温度上昇量は40−50[℃]の第4の昇温レベルに含まれている(図3B参照)。このように、分類部26によって温度センサ24a、24bの温度上昇量がいずれも第4の昇温レベルに分類されるため、判定部27によって定着装置15が正常状態であると判定される(図4の状態番号9参照)。
For example, as shown in FIG. 5A, the detection temperature of the
図5Bに示すように、加熱開始1秒後から2秒後までの1秒間に、中央の温度センサ24aの検出温度が50[℃]上昇し、端部の温度センサ24bの検出温度が38[℃]上昇している。温度センサ24aの温度上昇量は45−55[℃]の第4の昇温レベルに含まれ(図3A参照)、温度センサ24bの温度上昇量は11−39[℃]の第3の昇温レベルに含まれている(図3B参照)。このように、分類部26によって温度センサ24aの温度上昇量が第4の昇温レベル、温度センサ24bの温度上昇量が第3の昇温レベルに分類されるため、判定部27によって温度センサ24bの不良状態であると判定される(図4の状態番号8参照)。
As shown in FIG. 5B, the detection temperature of the
図5Cに示すように、加熱開始1秒後から2秒後までの1秒間に、中央の温度センサ24aの検出温度が43[℃]上昇し、端部の温度センサ24bの検出温度が38[℃]上昇している。温度センサ24aの温度上昇量は9−44[℃]の第3の昇温レベルに含まれ(図3A参照)、温度センサ24bの温度上昇量は11−39[℃]の第3の昇温レベルに含まれている(図3B参照)。このように、分類部26によって温度センサ24a、24bの温度上昇量がいずれも第3の昇温レベルに分類されるため、判定部27によってヒーター23a、23bに対する入力電圧の不足状態と判定される(図4の状態番号5参照)。
As shown in FIG. 5C, the detection temperature of the
なお、制御部25の各部は、プロセッサを用いてソフトウェアによって実現されてもよいし、集積回路等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現されてもよい。プロセッサを用いる場合には、プロセッサがメモリに記憶されているプログラムを読み出して実行することで各種処理が実施される。プロセッサとしては、例えば、CPU(Central Processing Unit)が使用される。メモリは、用途に応じてROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の一つ又は複数の記憶媒体によって構成されている。
Each part of the
図6を参照して、装置状態の判定動作の流れについて説明する。図6は、本実施形態の装置状態の判定動作のフローチャートの一例である。なお、ここでは、説明の便宜上、温度センサ24a、24bの分類結果を用いて定着装置15の装置状態を判定する判定動作について説明する。また、図2の符号を適宜使用して説明する。
The flow of the device state determination operation will be described with reference to FIG. FIG. 6 is an example of a flowchart of the device state determination operation of the present embodiment. Here, for convenience of explanation, a determination operation for determining the device state of the fixing
図6に示すように、ヒーター23a−23cが駆動すると(ステップS01)、タイマー部28によってヒーター23a−23cによる加熱開始からの経過時間がカウントされる(ステップS02)。次に、タイマー部28のカウント値が規定カウント値になると(ステップS03でYes)、分類部26によって温度センサ24a、24bの単位時間当たりの温度上昇量(昇温速度)ta、tbが算出される(ステップS04)。次に、分類部26によって温度センサ24a、24bの温度上昇量ta、tbの分類処理が並行して実施される(ステップS05、S11)。
As shown in FIG. 6, when the
中央の温度センサ24aの温度上昇量taの分類処理では、温度上昇量taが0[℃]の場合に温度上昇量taが第1の昇温レベルに分類される(ステップS06)。温度上昇量taが1−8[℃]の場合に温度上昇量taが第2の昇温レベルに分類される(ステップS07)。温度上昇量taが9−44[℃]の場合に温度上昇量taが第3の昇温レベルに分類される(ステップS08)。温度上昇量taが45−55[℃]の場合に温度上昇量taが第4の昇温レベルに分類される(ステップS09)。温度上昇量taが56[℃]以上の場合に温度上昇量taが第5の昇温レベルに分類される(ステップS10)。
In the classification process of the temperature rise amount ta of the
端部の温度センサ24bの温度上昇量tbの分類処理では、温度上昇量tbが0[℃]の場合に温度上昇量tbが第1の昇温レベルに分類される(ステップS12)。温度上昇量taが1−10[℃]の場合に温度上昇量tbが第2の昇温レベルに分類される(ステップS13)。温度上昇量tbが11−39[℃]の場合に温度上昇量tbが第3の昇温レベルに分類される(ステップS14)。温度上昇量tbが40−50[℃]の場合に温度上昇量tbが第4の昇温レベルに分類される(ステップS15)。温度上昇量tbが51[℃]以上の場合に温度上昇量tbが第5の昇温レベルに分類される(ステップS16)。
In the classification process of the temperature rise amount tb of the
次に、中央の温度センサ24aの温度上昇量taと端部の温度センサ24bの温度上昇量tbの昇温レベルの組み合わせに基づいて、判定部27によって定着装置15の装置状態の判定処理が実施される(ステップS17)。温度上昇量taが第1の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第1−第5の昇温レベルのいずれかである場合に、温度センサ24aの断線状態と判定される(ステップS18)。温度上昇量taが第1−第5の昇温レベルのいずれかであり、温度上昇量tbが第1の昇温レベルである場合に、温度センサ24bの断線状態と判定される(ステップS19)。
Next, the
温度上昇量taが第2の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第1−第5の昇温レベルのいずれかである場合に、ヒーター23aの点灯不良状態と判定される(ステップS20)。温度上昇量taが第1−第5の昇温レベルのいずれかであり、温度上昇量tbが第2の昇温レベルである場合に、ヒーター23bの点灯不良状態と判定される(ステップS21)。温度上昇量ta、tbが第3の昇温レベルである場合に、ヒーター23a−23cに対する入力電圧の不足状態と判定される(ステップS22)。温度上昇量taが第3の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第4の昇温レベルである場合に、温度センサ24aの不良状態と判定される(ステップS23)。
When the temperature rise amount ta is the second temperature rise level and the temperature rise amount tb is any of the first to fifth temperature rise levels, it is determined that the
温度上昇量taが第3の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第5の昇温レベルである場合に、温度センサ24a、24bの不良状態と判定される(ステップS24)。温度上昇量taが第4の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第3の昇温レベルである場合に、温度センサ24bの不良状態と判定される(ステップS25)。温度上昇量ta、tbが第4の昇温レベルである場合に、定着装置15の正常状態と判定される(ステップS26)。温度上昇量taが第4の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第5の昇温レベルである場合に、温度センサ24bの不良状態と判定される(ステップS27)。
When the temperature rise amount ta is the third temperature rise level and the temperature rise amount tb is the fifth temperature rise level, it is determined that the
温度上昇量taが第5の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第3の昇温レベルである場合に、温度センサ24a、24bの不良状態と判定される(ステップS28)。温度上昇量taが第5の昇温レベルであり、温度上昇量tbが第4の昇温レベルである場合に、温度センサ24aの不良状態と判定される(ステップS29)。温度上昇量ta、tbが第5の昇温レベルである場合に、ヒーター23a−23cに対する入力電圧の過剰状態と判定される(ステップS30)。なお、正常状態以外の装置状態と判定された場合には、プリンター1のディスプレイ等によってユーザーに対して装置状態が報知されてもよい。
When the temperature rise amount ta is the fifth temperature rise level and the temperature rise amount tb is the third temperature rise level, it is determined that the
以上、本実施形態によれば、複数の温度センサ24a−24cによって定着ローラー21の複数箇所の温度が監視され、各温度センサ24a−24cの検出結果から求めた昇温速度が第1−第5の昇温レベルに分類される。各温度センサ24a−24cの昇温速度の昇温レベルの違いから、温度センサ24a−24cの検出異常だけでなく、入力電圧の異常、ヒーター23a−23cの点灯異常、温度センサ24a−24cの断線等の定着装置15に生じた様々な装置状態が判定される。定着ローラー21の異常温度の原因となる装置状態が特定されて定着装置15の利便性を向上することができる。
As described above, according to the present embodiment, the temperatures of the fixing
また、本実施形態では、ヒーター23a−23cの駆動制御に用いる既存の温度センサ24a−24cによって装置状態を判定しているため、新たにセンサを増やす必要がなく、部品点数及びコストを低減することができる。また、プリンター1に定着装置15を設けることで、定着装置15の異常原因が適切に判定されてメンテナンス作業の作業性を向上することができる。
Further, in the present embodiment, since the device state is determined by the existing
また、本実施形態では、分類部26によって一部の温度センサ24の昇温速度が第1の昇温レベルに分類された場合、判定部27によって一部の温度センサ24の断線状態と判定される(図4の状態番号1、2参照)。これにより、温度センサ24の断線を原因とした異常温度が特定される。また、分類部26によって一部の温度センサ24の昇温速度が第2の昇温レベルに分類された場合、判定部27によって一部の温度センサ24に対応する一部のヒーター23の不良状態と判定される(図4の状態番号3、4参照)。これにより、ヒーター23の点灯不良等を原因とした異常温度が特定される。
Further, in the present embodiment, when the temperature rising rate of some
分類部26によって複数の温度センサ24の昇温速度が第3の昇温レベルに分類された場合に、判定部27によって複数のヒーター23に対する入力電圧の不足状態と判定される(図4の状態番号5参照)。また、分類部26によって複数の温度センサ24の昇温速度が第5の昇温レベルに分類された場合に、判定部27によって複数のヒーター23に対する入力電圧の過剰状態と判定される(図4の状態番号13参照)。これらにより、入力電圧の過不足を原因とした異常温度が特定される。また、分類部26によって複数の温度センサ24の昇温速度が第4の昇温レベルに分類された場合に、判定部27によって正常状態と判定される(図4の状態番号9参照)。
When the temperature rise rate of the plurality of
また、分類部26によって一部の温度センサ24の昇温速度が第3の昇温レベル又は第5の昇温レベルに分類され、残りの温度センサ24の昇温速度が一部の温度センサ24の昇温速度とは異なる昇温レベルに分類された場合に、判定部27によって一部の温度センサ24の不良状態と判定される(図4の状態番号6、7、10−12参照)。これにより、温度センサ24の不良を原因とした異常温度が特定される。
Further, the temperature rise rate of some
なお、本実施形態では、定着装置15が3つのヒーター23a−23cを備える構成にしたが、定着装置15は2つ以上のヒーター23を備えていればよい。また、本実施形態では、定着装置15が3つの温度センサ24a−24cを備える構成にしたが、定着装置15は2つ以上の温度センサ24を備えていればよい。
In the present embodiment, the fixing
また、本実施形態では、ヒーター23a−23cによって定着ローラー21の中央箇所及び端部箇所が加熱されたが、ヒーター23による加熱箇所は特に限定されない。また、本実施形態では、温度センサ24a−24cによって定着ローラー21の中央箇所及び端部箇所の温度が検出されたが、温度センサ24による温度検出箇所は特に限定されない。
Further, in the present embodiment, the central portion and the end portion of the fixing
また、本実施形態では、分類部26によって温度センサ24の昇温速度が第1−第5の昇温レベルの5つのレベルに分類されたが、分類部26によって温度センサ24の昇温速度が複数の昇温レベルに分類されていればよい。例えば、温度センサ24の昇温速度が4つ以下のレベルに分類されてもよいし、6つ以上のレベルに分類されてもよい。
Further, in the present embodiment, the temperature rise rate of the
また、本実施形態では、画像形成装置としてプリンターを例示したが、画像形成装置は、コピー機及びファクシミリの他、プリント機能、コピー機能及びファックス機能等を複合的に備えた複合機でもよい。 Further, in the present embodiment, the printer is exemplified as the image forming apparatus, but the image forming apparatus may be a multifunction device having a printing function, a copying function, a fax function, and the like in addition to the copier and the facsimile.
また、本実施形態において、シートSは、画像の形成対象となるシート状のものであればよく、例えば、普通紙、コート紙、トレーシングペーパー、OHP(Over Head Projector)シートでもよい。 Further, in the present embodiment, the sheet S may be a sheet-like sheet to be formed as an image, and may be, for example, plain paper, coated paper, tracing paper, or an OHP (Over Head Projector) sheet.
なお、本実施形態を説明したが、他の実施形態として、上記実施形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。 Although this embodiment has been described, as another embodiment, the above-described embodiment and modifications may be combined in whole or in part.
また、本発明の技術は上記の実施形態に限定されるものではなく、技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、技術的思想を別の仕方によって実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施態様をカバーしている。 Further, the technique of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be variously modified, replaced, or modified without departing from the spirit of the technical idea. Furthermore, if the technical idea can be realized in another way by the advancement of the technology or another technology derived from it, it may be carried out by using that method. Therefore, the claims cover all embodiments that may be included within the scope of the technical idea.
1 :プリンター(画像形成装置)
14:画像形成部
15:定着装置
21:定着ローラー
22:加圧ローラー
23:ヒーター
24:温度センサ
26:分類部
27:判定部
S :シート
1: Printer (image forming device)
14: Image forming unit 15: Fixing device 21: Fixing roller 22: Pressurizing roller 23: Heater 24: Temperature sensor 26: Classification unit 27: Judgment unit S: Sheet
Claims (6)
シート幅方向に延びる筒状の定着ローラーと、
前記定着ローラーに対してシートを押し付ける加圧ローラーと、
前記定着ローラーの長手方向の複数箇所を加熱する複数のヒーターと、
前記定着ローラーの前記複数箇所の温度を検出する複数の温度センサと、
前記複数の温度センサの昇温速度を複数の昇温レベルに分類する分類部と、
前記複数の温度センサの昇温速度の昇温レベルから装置状態を判定する判定部と、を備えていることを特徴とする定着装置。 A fixing device that heat-fixes a toner image on a sheet.
A cylindrical fixing roller that extends in the seat width direction,
A pressure roller that presses the sheet against the fixing roller, and
A plurality of heaters for heating a plurality of locations in the longitudinal direction of the fixing roller, and
A plurality of temperature sensors for detecting the temperature of the plurality of locations of the fixing roller, and
A classification unit that classifies the temperature rise rates of the plurality of temperature sensors into a plurality of temperature rise levels,
A fixing device including a determination unit for determining a device state from the temperature rise level of the temperature rise rate of the plurality of temperature sensors.
前記分類部が前記複数の温度センサのうち一部の温度センサの昇温速度を第1の昇温レベルに分類した場合、前記判定部が当該一部の温度センサの断線状態と判定することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The plurality of heating levels include a first heating level that is classified when the heating rate is zero.
When the classification unit classifies the temperature rise rate of some of the temperature sensors among the plurality of temperature sensors into the first temperature rise level, the determination unit determines that some of the temperature sensors are in a disconnected state. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is characterized.
複数の昇温レベルには、昇温速度がゼロよりも大きく規定値を下回るときに分類される第2の昇温レベルが含まれており、
前記分類部が前記複数の温度センサのうち一部の温度センサの昇温速度を第2の昇温レベルに分類した場合、前記判定部が当該一部の温度センサに対応する一部のヒーターを不良状態と判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。 Of the plurality of heaters, a specified value is set based on the temperature rise rate of some temperature sensors corresponding to the part of the heaters in a state where some of the heaters are stopped in advance and the other heaters are driven. Has been
The plurality of heating levels include a second heating level classified when the heating rate is greater than zero and below a specified value.
When the classification unit classifies the temperature rise rate of some of the temperature sensors among the plurality of temperature sensors into the second temperature rise level, the determination unit selects some heaters corresponding to the part of the temperature sensors. The fixing device according to claim 1 or 2, wherein it is determined to be in a defective state.
前記分類部が前記複数の温度センサの昇温速度を第3の昇温レベルに分類した場合に、前記判定部が前記複数のヒーターに対する入力電圧の不足状態と判定し、
前記分類部が前記複数の温度センサの昇温速度を第4の昇温レベルに分類した場合に、前記判定部が正常状態と判定し、
前記分類部が前記複数の温度センサの昇温速度を第5の昇温レベルに分類した場合に、前記判定部が前記複数のヒーターに対する入力電圧の過剰状態と判定することを特徴とする請求項3に記載の定着装置。 The plurality of temperature rise levels are classified as a third temperature rise level classified when the temperature rise rate is equal to or higher than the specified value and falls below the lower limit of the normal rate. It includes a fourth temperature rise level that is sometimes classified and a fifth temperature rise level that is classified when the rate of temperature rise exceeds the upper limit of the normal rate.
When the classification unit classifies the temperature rise rate of the plurality of temperature sensors into a third temperature rise level, the determination unit determines that the input voltage for the plurality of heaters is insufficient.
When the classification unit classifies the temperature rise rate of the plurality of temperature sensors into the fourth temperature rise level, the determination unit determines that it is in a normal state.
The claim is characterized in that when the classification unit classifies the temperature rise rate of the plurality of temperature sensors into a fifth temperature rise level, the determination unit determines that the input voltage is excessive with respect to the plurality of heaters. The fixing device according to 3.
シートに対して画像を形成する画像形成部と、を備えていることを特徴とする画像形成装置。 The fixing device according to any one of claims 1 to 5.
An image forming apparatus including an image forming portion for forming an image on a sheet.
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