JP3800118B2 - 熱定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱定着装置およびその熱定着装置を備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタなどの画像形成装置では、通常、用紙に転写されたトナー像を熱定着させるために、加熱ローラおよび押圧ローラを備える熱定着装置が設けられており、用紙が加熱ローラと押圧ローラとの間を通過する間に、用紙上に転写されたトナー像を熱定着させるようにしている。
【０００３】
そして、熱定着装置の加熱ローラ２６は、図１０に示すように通常、円筒状をなし、画像形成装置が許容する最大サイズの用紙を熱定着できるように、その最大サイズの用紙幅に対応した長さを有しており、その軸方向のほぼ全体にわたってハロゲンランプなどからなるヒータを内装して、そのヒータの発熱によって、加熱ローラの軸方向長さのほぼ全体を加熱するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、小サイズの用紙３ａ（例えばＡ６）と大サイズの用紙３ｂ（例えばＡ４）とを１つの熱定着装置で熱定着させる場合においては、加熱ローラ２６は、ヒータによって、常に大サイズの用紙幅に対応した軸方向のほぼ全体にわたって加熱されることから、小サイズの用紙３ａを熱定着させている時には、小サイズの用紙３ａが接触する加熱ローラ２６の表面は、その用紙によって熱が奪われる。制御部Ｃは、小サイズの用紙３ａが接触する部分の温度を一定範囲内に保つように温度制御するので、その小サイズの用紙３ａが接触しない部分、つまり、小サイズの用紙３ａの幅方向両外側の加熱ローラの表面の温度は、定着温度よりも高くなる。
【０００５】
その一方で、次に大サイズの用紙３ｂを熱定着させる時には、その温度が高くなった部分（すなわち、加熱ローラにおける小サイズの用紙３ａが接触していた部分の幅方向両外側の部分）が大サイズの用紙３ｂに接触するため、その部分が過度に加熱されていると、トナーの過定着によるホットオフセット（溶融し過ぎたトナーが加熱ローラの表面に付着するために生じるオフセット）を生じてしまう。
【０００６】
そこで図１０に示すようにヒータを、加熱ローラ２６の幅方向中央に加熱のピークを持つ第１ハロゲンランプＡと、加熱ローラ２６の両端部に加熱のピークを持つ第２ハロゲンランプＢとに分け、どんなサイズの用紙を印刷する際にも適応できるようにすることが試みられている。
【０００７】
しかしながらこのようにヒータを構成しても、適切に加熱ローラ２６の温度制御を行なえない場合がある。この原因は、加熱ローラ２６の表面温度を検出する温度センサ４０の位置にある。つまり、こうした複数のヒータを持つ熱定着装置においては、温度制御のフィードバックに用いる温度センサが、図１０に示すように第１ハロゲンランプＡによって加熱を受ける領域と第２ハロゲンランプＢによって加熱を受ける領域との境界付近の温度を検出している。この部位はハロゲンランプＡ，Ｂ双方によって加熱を受けるので、例えば、第１ハロゲンランプＡの加熱が不足しており、第２ハロゲンランプＢの加熱が過剰の場合でも「適温」と検出する可能性がある。
【０００８】
特に、ハロゲンランプＡ，Ｂのいずれかで故障などの異常が発生すると、制御が適切に行なわれなくなるだけでなくその検出すら困難になる。例えば、ハロゲンランプＡ，Ｂに異常が発生して加熱ローラ２６の温度が低下し、それが温度センサ４０によって検出されても、２つのハロゲンランプＡ，Ｂの何れかで異常が発生したことを定着装置の管理者に報知し、管理者がハロゲンランプＡ，Ｂのどちらでその異常が発生したかを確認する必要がある。これを自動的に行なおうとすると、一方のハロゲンランプの通電を停止させ、そのハロゲンランプにより加熱されていた部分が冷める（つまりそのハロゲンランプの影響が消える）のを待ってから、他方のハロゲンランプの加熱のみによる加熱ローラ２６の温度に基づいてそのハロゲンランプの異常の有無を検出し、異常がなければ前記一方のハロゲンランプに異常が発生したと判定することが考えられる。しかしこれでは、加熱ローラ２６が冷めるのを待つのに非常に時間が掛かる。
【０００９】
これらの問題は、こうした熱定着装置を用いた画像形成装置に限らず、同様の熱定着装置を用いてシート状部材の加熱を行なう装置、例えば、ラミネータにおいても同様に発生する。
本発明はかかる課題に鑑みなされたもので、定着部材において軸方向の異なる位置を加熱する複数のヒータを備えた熱定着装置において、温度制御を適切に行なうことを第１の目的とし、同熱定着装置において、ヒータに生じた異常を適切に検出できるようにすることを第２の目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
係る課題を解決するためになされた請求項１に記載の本発明は、定着媒体に被定着媒体を熱定着させるための定着部材と、該定着部材の端部付近を加熱するためのサイドヒータと、前記定着部材の軸方向中央部付近を加熱するためのセンターヒータとを備えた熱定着装置において、前記定着部材の、前記サイドヒータによって加熱された前記定着部材の端部付近の温度を検出する端部温度検出手段と、前記定着部材の、前記センターヒータによって加熱された前記定着部材の中央付近の温度を検出する中央部温度検出手段と、前記端部温度検出手段および前記中央部温度検出手段の両温度検出手段によって検出される各温度を予め定められた上限値および下限値の間となるように前記センターヒータおよび前記サイドヒータの駆動を制御するとともに、該両温度検出手段によって検出された各温度の差が第１の判定用基準値を超えている場合には、その温度差が前記第１の判定用基準値以下の値である第２の判定用基準値以下になるまで、該両温度検出手段によって検出された各温度の内の、前記上限値と下限値の中央値から遠い方の温度を近い方の温度に近付けるように制御する加熱制御手段と、を備えたことを特徴とする熱定着装置をその要旨とする。
【００１１】
このような構成によると、センターヒータによって加熱された中央部付近の温度を検出する中央部温度検出手段の検出結果に基づいてセンターヒータの駆動を制御し、サイドヒータによって加熱された端部付近の温度を検出する端部温度検出手段の検出結果に基づいてセンターヒータの駆動を制御するので、定着媒体のほぼ全体にわたり、適切に温度を制御を行なうことができる。
【００１２】
そして、定着媒体のサイズによらず、定着部材の全体にわたりほぼ均一な温度に保つことができる。
【００１３】
そして更に、定着媒体の端部付近、定着媒体の中央部付近のいずれか一方を、上限値と下限値の間の温度にすることができる。そして本発明に係る処理を繰り返すことにより、定着媒体の端部付近、定着媒体の中央部付近の双方を上限値と下限値の間の温度にすることができる。
【００１４】
請求項２に記載の本発明は、前記中央部温度検出手段による検出結果に基づいて前記センターヒータの異常の有無を判定し、前記端部温度検出手段による検出結果に基づいて前記サイドヒータの異常の有無を判定する診断手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の熱定着装置をその要旨とする。
【００１５】
このような構成によると、センターヒータによって加熱された定着部材の中央部付近の温度、およびサイドヒータによって加熱された定着部材の端部付近の温度を、それぞれ独立して中央部温度検出手段および端部温度検出手段にて検出しているので、診断手段が、センターヒータ、サイドヒータのいずれで異常が発生したかを適切に診断することができる。
【００１６】
請求項３に記載の本発明は、請求項２に記載の熱定着装置において、前記診断手段が、当該熱定着装置の立ち上げ時に、前記端部温度検出手段による検出結果、または前記中央部温度検出手段による検出結果が、予め定められた温度に達するまでに掛かった時間が予め定められた時間内にない場合に、その温度検出手段によって加熱された箇所の温度が検出されている前記ヒータに異常が発生していると診断するものであることを特徴とする。
【００１７】
熱定着装置の立ち上げ時に、センターヒータ、サイドヒータのいずれにも異常がない場合は、定着部材の中央部付近、端部付近のいずれも予め定められた時間内に予め定められた適正温度範囲内に到達する筈である。本発明のようにすることにより、熱定着装置の立ち上げ時に発生しているヒータの異常を、夫々独立して検出することができる。なお、予め定められた時間、予め定められた適正温度範囲は、中央部付近と端部付近とで異なっていても良い。もちろん同じでも良い。
【００１８】
請求項４に記載の本発明は、請求項２に記載の熱定着装置において、前記診断手段が、当該熱定着装置の立ち上げ時に、前記端部温度検出手段による検出結果、または前記中央部温度検出手段による検出結果が予め定められた時間内に予め定められた適正温度範囲内にない場合に、その温度検出手段によって加熱された箇所の温度が検出されている前記ヒータに異常が発生していると診断するものであることを特徴とする。
【００１９】
このように構成することにより、請求項３に記載の本発明と同様の効果を発揮する。そしてそれに加え、次のような効果がある。すなわち、ヒータに異常が発生した場合、予め定められた適正温度に到達しない場合がある。そうした場合、予め定められた適正温度範囲に到達するのに掛かった時間に基づいて異常の有無を判断する請求項５の構成では、診断ができなくなる。これに対し、請求項４に記載の本発明によれば、予め定められた適正温度範囲に到達しなくても異常の発生を検出することができる。
【００２０】
請求項５に記載の本発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の熱定着装置において、前記診断手段が、前記両温度検出手段による検出結果の少なくとも一方が、前記上限値を上回るかまたは前記下限値を下回ると、その温度検出手段によって加熱された箇所の温度が検出されている前記ヒータに異常が発生していると診断するものであることを特徴とする。
【００２１】
このような構成によると、定着中において、センターヒータ、サイドヒータの少なくとも一方に発生した異常を、夫々独立して検出することができる。
【００２２】
請求項６に記載の本発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の熱定着装置において、前記診断手段が、前記両温度検出手段による検出結果の差が、前記上限値と前記下限値の差を上回ると、少なくとも一方の前記ヒータに異常が発生していると診断するものであることを特徴とする。
【００２３】
温度検出手段による検出結果の差が、予め定められた上限値と同じく予め定められた下限値との差を上回るということは、少なくとも一方が、上限値を上回っているか又は下限値を下回っていることになる。請求項６のような構成によると、少なくとも一方のヒータに異常が発生している、と適切に診断することができる。
【００２４】
なお、各ヒータや各温度検出手段が検出する位置の具体例としては、請求項７に記載のように、サイドヒータおよびセンターヒータをいずれもハロゲンランプとし、端部温度検出手段を、サイドヒータの配光のピークの位置の温度を検出するものとし、中央部温度検出手段が、センターヒータの配光のピークの位置の温度を検出するものとするとよい。もちろん、これら以外の態様にしても良い。
【００２５】
請求項８に記載の本発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の熱定着装置において、前記定着部材が、ヒートローラであることを特徴とする。
このような構成によると、画像形成装置、ラミネータなど様々な熱定着装置に容易に適用可能となる。
【００２６】
請求項９に記載の本発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の熱定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置をその要旨とする。
このような構成によると、夫々対応する熱定着装置による効果を備えた画像形成装置を実現できる。例えば、請求項１に記載の熱定着装置を備えた画像形成装置によれば、定着媒体（画像を形成する媒体）のほぼ全体にわたり、適切に制御を行なうことができる。また請求項２に記載の熱定着装置を備えた画像形成装置によれば、センターヒータ、サイドヒータのいずれで異常が発生したかを適切に診断することができる画像形成装置となる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態として、画像形成装置としてのレーザプリンタ１について図１を用いて説明する。レーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、定着媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成部５等を備えている。
【００２８】
フィーダ部４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６内に設けられた用紙押圧板７と、給紙トレイ６の一端部の上方に設けられる給紙ローラ８および給紙パッド９と、給紙ローラ８に対し用紙３の搬送方向の下流側（以下、用紙３の搬送方向上流側または下流側を、単に、上流側または下流側という場合がある。）に設けられる搬送ローラ１０および１１と、搬送ローラ１０および１１に対し用紙３の搬送方向の下流側に設けられるレジストローラ１２とを備えている。
【００２９】
用紙押圧板７は、用紙３を積層状にスタック可能とされ、給紙ローラ８に対して遠い方の端部において揺動可能に支持されることによって、近い方の端部を上下方向に移動可能とし、また、その裏側から図示しないばねによって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板７は、用紙３の積層量が増えるに従って、給紙ローラ８に対して遠い方の端部を支点として、ばねの付勢力に抗して下向きに揺動される。給紙ローラ８および給紙パッド９は、互いに対向状に配設され、給紙パッド９の裏側に配設されるばね１３によって、給紙パッド９が給紙ローラ８に向かって押圧されている。用紙押圧板７上の最上位にある用紙３は、用紙押圧板７の裏側から図示しないばねによって給紙ローラ８に向かって押圧され、その給紙ローラ８の回転によって給紙ローラ８と給紙パッド９とで挟まれた後、１枚毎に給紙される。給紙された用紙３は、搬送ローラ１０および１１によってレジストローラ１２に送られる。レジストローラ１２は、１対のローラから構成されており、用紙３を所定のレジスト後に、画像形成位置に送るようにしている。
【００３０】
画像形成位置は、本実施形態の場合、感光ドラム２３と転写ローラ２４とが接触する位置であり、つまり感光ドラム２３上のトナー像を用紙３に転写する転写位置である。
なお、このフィーダ部４は、さらに、マルチパーパストレイ１４と、マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３を給紙するためのマルチパーパス給紙ローラ１５およびマルチパーパス給紙パッド１５ａとを備えており、マルチパーパス給紙ローラ１５およびマルチパーパス給紙パッド１５ａは、互いに対向状に配設され、マルチパーパス給紙パッド１５ａの裏側に配設される図示しないばねによって、マルチパーパス給紙パッド１５ａがマルチパーパス給紙ローラ１５に向かって押圧されている。マルチパーパストレイ１４上に積層される用紙３は、マルチパーパス給紙ローラ１５の回転によってマルチパーパス給紙ローラ１５とマルチパーパス給紙パッド１５ａとで挟まれた後、１枚毎に給紙される。
【００３１】
画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、転写ローラ２４および熱定着装置１８などを備えている。
スキャナユニット１６は、本体ケーシング２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０および２１、反射鏡２２などを備えており、レーザ発光部から発光される所定の画像データに基づくレーザビームを、鎖線で示すように、ポリゴンミラー１９、レンズ２０、反射鏡２２、レンズ２１の順に通過あるいは反射させて、後述するプロセスカートリッジ１７の感光ドラム２３の表面上に高速走査にて照射させている。
【００３２】
プロセスカートリッジ１７は、スキャナユニット１６の下方に配設され、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着されるように構成されている。このプロセスカートリッジ１７は、感光ドラム２３を備えるとともに、図示しない、スコロトロン型帯電器、現像ローラ、トナー収容部などを備えている。
【００３３】
トナー収容部には、現像剤として、正帯電性の非磁性１成分の重合トナーが充填されており、そのトナーが現像ローラに一定厚さの薄層として担持される。
一方、感光ドラム２３は、現像ローラと対向状に回転可能に配設されており、ドラム本体が接地されるとともに、その表面がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。
【００３４】
そして、感光ドラム２３の表面は、感光ドラム２３の回転に伴って、スコロトロン型帯電器により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光され、所定の画像データに基づく静電潜像が形成され、その後、現像ローラと対向した時に、現像ローラ上に担持されかつ正帯電されているトナーが、その感光ドラム２３の表面に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム２３の表面のうち、レーザビームによって露光され電位が下がっている部分に供給され、選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像が達成される。
【００３５】
転写ローラ２４は、感光ドラム２３の下方において、本体ケーシング２側において回転可能に支持された状態で、感光ドラム２３と対向するように配置されている。この転写ローラ２４は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、感光ドラム２３に対して所定の転写バイアスが印加されている。そのため、感光ドラム２３上に担持されたトナー像からなる可視像は、用紙３が感光ドラム２３と転写ローラ２４との間を通る間に用紙３に転写される。可視像が転写された用紙３は、搬送ベルト２５を介して、次に述べる熱定着装置１８に搬送される。
【００３６】
熱定着装置１８は、プロセスカートリッジ１７の側方下流側に配設され、ヒートローラとしての加熱ローラ２６、加熱ローラ２６と用紙３の搬送経路を挟んで対向配置され、その加熱ローラ２６を押圧する押圧ローラ２７、および、これら加熱ローラ２６および押圧ローラ２７の下流側に設けられる搬送ローラ２８を備えている。
【００３７】
加熱ローラ２６は、アルミニウムからなる円筒状の加熱部材としてのローラ本体３２と、センターヒータとしての第１ハロゲンランプＡおよびサイドヒータとしての第２ハロゲンランプＢとを備えている。
第１ハロゲンランプＡおよび第２ハロゲンランプＢは、図１にも示したように、ローラ本体３２内に軸方向に沿って並列状に設けられており、これらの第１ハロゲンランプＡおよび第２ハロゲンランプＢの発熱により、ローラ本体３２が加熱されるように構成されている。
【００３８】
押圧ローラ２７は、金属製のローラ軸に弾性体からなるローラが被覆されており、加熱ローラ２６を所定の圧力で押圧している。
そして、この熱定着装置１８では、プロセスカートリッジ１７において用紙３上に転写されたトナー像を、用紙３が加熱ローラ２６と押圧ローラ２７との間を通過する間に、熱定着するようにしている。
【００３９】
熱定着装置１８において定着された用紙３は、その後、熱定着装置１８の下流側に設けられる搬送ローラ２８およびその搬送ローラ２８の下流側に配置される搬送ローラ２９および排紙ローラ３０に搬送され、その排紙ローラ３０によって排紙トレイ３１上に排紙される。
【００４０】
そして、このレーザプリンタ１では、小さいサイズの用紙３（以下、小サイズ用紙３ａとして説明する）と、大きいサイズの用紙３（以下、大サイズ用紙３ｂとして説明する）とを印刷可能に構成されており、熱定着装置１８も、これに対応して、小サイズ用紙３ａと大サイズ用紙３ｂとを定着可能に構成されている。以下、この熱定着装置１８において、小サイズ用紙３ａと大サイズ用紙３ｂとを定着する具体的構成および制御について詳述する。
【００４１】
なお、以下の具体的な説明において、小サイズ用紙３ａは、Ａ５縦サイズやＡ６横サイズの用紙（幅１４８ｍｍ）が、また、大サイズ用紙３ｂは、Ａ４縦サイズの用紙（幅２０９ｍｍ）が採用される。
また、この熱定着装置１８は、ローラ本体３２における第１ハロゲンランプＡによる加熱のピークの位置に第１温度センサ４１が、第２ハロゲンランプＢによる加熱のピークの位置に第２温度センサ４２が設けられている。これにより、制御部Ｃがローラ本体３２の中央部および端部付近の温度を正確に検知して、第１ハロゲンランプＡおよび第２ハロゲンランプＢのオン・オフを適切に制御することにより、ローラ本体３２の温度を制御を行なったり、ハロゲンランプＡ，Ｂの異常を検出したりしている。
【００４２】
そうした処理の一例であるヒータ異常検出処理（１）を図３に示す。本処理はレーザプリンタ１の電源が投入されると起動される。本処理が起動されると、まずステップ（以下Ｓと記す）１０で、第１温度センサ４１によって検出された加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA が定着下限温度Ｔｌ以上か否かを判定する。定着下限温度Ｔｌとは、それ以下の温度ではトナーが十分に溶融せずに粉の状態で残り、用紙３に定着できない温度である。中央部の温度ＴA が定着下限温度Ｔｌに満たなければＳ１０に戻り定着下限温度Ｔｌに達するのを待つ。中央部の温度ＴA が定着下限温度Ｔｌ以上であれば（Ｓ１０：ＹＥＳ）、Ｓ２０に進み、電源投入からの経過時間ｔと時間ｔ1 との差の絶対値が許容範囲ε1 未満か否かを判定する。時間ｔ1 とは、電源を投入（すなわち第１ハロゲンランプＡの点灯）後、第１ハロゲンランプＡが定着下限温度Ｔｌに到達するのに掛かる時間の平均である（図４参照）。経過時間ｔと時間ｔ1 との差の絶対値が許容範囲ε1 以上の場合は、Ｓ３０に進み、センターヒータ、すなわち第１ハロゲンランプＡに異常が発生したことを報知してＳ４０に進む。経過時間ｔと時間ｔ1 との差の絶対値が許容範囲ε1 未満の場合（Ｓ２０：ＹＥＳ）は、直接Ｓ４０に進む。
【００４３】
Ｓ４０では、加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB が定着下限温度Ｔｌ以上か否かを判定する。端部付近の温度ＴB が定着下限温度Ｔｌに満たなければＳ４０に戻り定着下限温度Ｔｌに達するのを待つ。端部付近の温度ＴB が定着下限温度Ｔｌ以上であれば（Ｓ４０：ＹＥＳ）、Ｓ５０に進み、経過時間ｔと時間ｔ2 との差の絶対値が許容範囲ε2 未満か否かを判定する。時間ｔ2とは、電源を投入（すなわち第２ハロゲンランプＢの点灯）後、第２ハロゲンランプＢが定着下限温度Ｔｌに到達するのに掛かる時間の平均である（図４参照）。経過時間ｔと時間ｔ2 との差の絶対値が許容範囲ε2 以上の場合は、Ｓ６０に進み、サイドヒータ、すなわち第１ハロゲンランプＡに異常が発生したことを報知して本処理を終了する。経過時間ｔと時間ｔ2 との差の絶対値が許容範囲ε2 未満の場合（Ｓ５０：ＹＥＳ）は、本処理を終了する。
【００４４】
本処理によれば、レーザプリンタ１（熱定着装置１８）の立ち上げ時に発生しているハロゲンランプＡ，Ｂの異常を、夫々独立して検出することができる。すなわち、従来のように２つのヒータの何れかで異常が発生したことのみを検出して、管理者に報知し、管理者がどちらでその異常が発生したかを確認する必要がない。また、一方のヒータの通電を停止させ、そのヒータにより加熱されていた部分が冷めるのを待って他方のヒータの異常の有無を検出し、異常がなければ前記一方のヒータに異常が発生したと判定する、という非常に時間の掛かる診断処理を行なう必要がない。
【００４５】
加熱ローラ２６の端部の熱は、加熱ローラ２６の端部を支持する軸受などの支持部材に伝わるので、加熱ローラ２６の端部の温度は一般的に中央よりも上昇しにくい。従って時間ｔ1 よりも時間ｔ2 が長くなっている。尚、本処理の場合、時間ｔ1 およびｔ2 は、常に一定の値ではなく、電源投入時の加熱ローラ２６の温度に応じて変化させて、許容範囲ε1、ε2も変化させるようにするとよい。
【００４６】
ヒータの異常を検出する処理の他の例であるヒータ異常検出処理（２）を図５に示す。本処理もレーザプリンタ１の電源が投入されると起動される。本処理が起動されると、まずＳ１００で、電源投入から時間ｔ1 が経過したか否かを判定する。時間ｔ1 が経過していない場合は、Ｓ１００に戻り経過するのを待つ。時間ｔ1 が経過すると（Ｓ１００：ＹＥＳ）、第１温度センサ４１によって検出された加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA が定着下限温度Ｔｌよりも高く、且つ定着上限温度Ｔｈよりも低いか否かを判定する。定着上限温度Ｔｈとは、それ以上の温度ではホットオフセットが発生する温度である。この範囲（以下、定着温度範囲といい、この処理の場合、請求項の適正温度範囲に対応する）内に加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA がない場合にはＳ１２０に進み、センターヒータ、すなわち第１ハロゲンランプＡに異常が発生したことを報知してＳ１３０に進む。定着温度範囲内に加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA があれば、直接Ｓ１３０に進む。
【００４７】
Ｓ１３０では、電源投入から時間ｔ2 が経過したか否かを判定する。時間ｔ2 が経過していない場合は、Ｓ１３０に戻り経過するのを待つ。時間ｔ2 が経過すると（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、第２温度センサ４２によって検出された加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB が定着温度範囲内にあるか否かを判定する。定着温度範囲内に加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB がない場合にはＳ１５０に進み、サイドヒータ、すなわち第２ハロゲンランプＢに異常が発生したことを報知して本処理を終了する。定着温度範囲内に加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB があれば、そのまま本処理を終了する。
【００４８】
本処理によっても、レーザプリンタ１（熱定着装置１８）の立ち上げ時に発生しているハロゲンランプＡ，Ｂの異常を、夫々独立して検出することができる。しかも、図３に示したヒータ異常検出処理（１）と異なり、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA や加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB が、定着下限温度Ｔｌに到達しなくても異常の発生を検出することができる。尚、本処理において、時間ｔ1 およびｔ2 は、常に一定の値ではなく、電源投入時の加熱ローラ２６の温度に応じて変化させるとよい。
【００４９】
制御部Ｃによって実行される他の例であるヒータ異常検出処理（３）を図６に示す。本処理はレーザプリンタ１において印刷（定着動作）が行なわれている間、一定時間毎に割りこみ起動される。本処理が起動されると、まずＳ２００で、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA が定着上限温度Ｔhよりも高いか否かを判定する。高い場合はＳ２１０に進み、センターヒータ（第１ハロゲンランプＡ）に異常が発生したことを報知してＳ２３０に進む。加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA が定着上限温度Ｔh 以下である場合（Ｓ２００：ＮＯ）は、Ｓ２２０に進み、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA が定着下限温度Ｔｌよりも低いか否かを判定する。加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA が定着下限温度Ｔｌよりも低い場合はＳ２１０に進み、低くない場合はＳ２３０に進む。
【００５０】
Ｓ２３０では、加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB が定着上限温度Ｔhよりも高いか否かを判定する。高い場合はＳ２４０に進み、サイドヒータ（第２ハロゲンランプＢ）に異常が発生したことを報知して本処理を終了する。加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB が定着上限温度Ｔh 以下である場合（Ｓ２３０：ＮＯ）は、Ｓ２５０に進み、加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB が定着下限温度Ｔｌよりも低いか否かを判定する。加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB が定着下限温度Ｔｌよりも低い場合はＳ２４０に進み、低くない場合はそのまま本処理を終了する。
【００５１】
本処理によれば、適正温度範囲から、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA 、端部付近の温度ＴBの何れか一方でもはみ出ると、その異常が報知され、しかもハロゲンランプＡ、Ｂのいずれでその異常が発生したかが識別可能に報知されるので、適切に対応を取ることができる。
【００５２】
制御部Ｃによって実行される更に他の処理の一例である温度制御処理を図７に示す。本処理も、レーザプリンタ１において印刷（定着動作）が行なわれている間、一定時間毎に割りこみ起動される。本処理が起動されると、まずＳ３００で、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA 、端部付近の温度ＴBの温度差（以下、単に温度差ともいう）が１５℃を超えているか否かを判定する。ここでこの１５℃という値は、定着上限温度Ｔｈと定着下限温度Ｔｌの差（以下、これについても適正温度範囲といい、定着温度範囲よりも小さい）となっている。温度差が適正温度差範囲を超えていない場合（Ｓ３００：ＮＯ）は、本処理を終了し、超えている場合（Ｓ３００：ＹＥＳ）はＳ３１０に進む。Ｓ３１０では、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA 、端部付近の温度ＴBの内、中央温度Ｔm から遠い方を選択する。中央温度Ｔm とは、定着上限温度Ｔｈと定着下限温度Ｔｌの平均値である。図８の場合、加熱ローラ２６の端部付近の温度ＴB よりも中央部の温度ＴA の方が中央温度Ｔm から遠いので、中央部の温度ＴA が選択される。
【００５３】
続くＳ３２０では、こうして選択された方（図８では中央部の温度ＴA ）を近い方（図８では端部付近の温度ＴB ）に近付けるように遠い方のハロゲンランプ（図８では第１ハロゲンランプＡ）の制御値を変更する。そしてＳ３３０にて温度差が１０℃以下になったか否かを判定し、１０℃以下になっていれば本処理を終了し、なっていなければＳ３２０に戻って制御値を更に変更する。
【００５４】
本処理によれば、加熱ローラ２６の端部付近、中央部付近のいずれか一方の温度を、他方へと近付けるできる。そして本処理を繰り返すことにより、他方の方が前記一方よりも中央温度Ｔm よりも遠くなればその他方が前記一方に接近される。従って、加熱ローラ２６の端部付近、中央部付近の双方を定着上限温度Ｔｈと定着下限温度Ｔｌの間の温度にすることができる。
【００５５】
本処理に類した処理を用いて第１ハロゲンランプＡ，Ｂの異常検出を行なっても良い。その例であるヒータ異常検出処理（４）を図９に示す。本処理も、レーザプリンタ１において印刷（定着動作）が行なわれている間、一定時間毎に割りこみ起動される。本処理が起動されると、まずＳ４００で、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA 、端部付近の温度ＴBの温度差が定着温度範囲（Ｔｈ−Ｔｌ）を超えているか否かを判定する。温度差が定着温度範囲を超えていない場合は、本処理を終了し、超えている場合（Ｓ４００：ＹＥＳ）はＳ４１０に進む。Ｓ４１０では、少なくとも一方のヒータ、すなわち第１ハロゲンランプＡおよび第２ハロゲンランプＢの少なくとも一方に異常が発生したことを報知して本処理を終了する。
【００５６】
検出された温度差が、定着温度範囲を上回るということは、中央部の温度ＴA 、端部付近の温度ＴB の内、少なくとも一方が、上限値を上回っているか又は下限値を下回っていることになる。このような処理によれば、少なくとも一方のランプに異常が発生している、と適切に診断することができる。なお、前述した特性により、一方のみが上限値を上回っているとすれば、それは通常、センターヒータにより加熱されている部分であり、一方のみが下限値を下回っているとすれば、それは通常、サイドヒータにより加熱されている部分である。
【００５７】
以上、本発明を適用した熱定着装置１８およびレーザプリンタ１について説明してきたが、本発明はこの実施形態に何等限定されるものではなく様々な態様で実施しうる。例えば、レーザプリンタ１ではなく、ラミネータの熱定着装置に適用しても良い。
【００５８】
また、前述した処理（３）では１５℃、１０℃といった具体的な数値を示したが、これらはあくまでも一例であり、トナーの特性や熱定着装置１８の構造によって様々に変化する。これらの特性や構造に対応して適切な温度を設定すべきである。また、ヒータ異常検出処理（３）では加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA や端部付近の温度ＴB が定着上限温度Ｔｈを上回ったりや定着下限温度Ｔｌを下回ったりしたときに異常を報知したが、これらの閾値に近付いただけで異常を報知しても良い。各閾値との差が適正温度範囲の５０％以下になったときに「近付いた」と判定すれば、理論的には制御は成立するが、好ましくは２０〜３０％になったときに「近付いた」と判定するとよい。また、ヒータ異常検出処理（４）において、加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA 、端部付近の温度ＴBの温度差を、定着温度範囲と比較したが、他の値、例えばヒータ異常検出処理（３）の適正温度差範囲と比較しても良い。
【００５９】
なお、時間ｔ1は時間ｔ2と異なる値としたが同じ値にしても良い。また、中央部付近と端部付近とで適正温度差範囲を異ならせても良い。更に、ｔ1、ｔ2 が定着下限温度Ｔｌに達する前の所定温度となる時間でも良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像形成装置としての、レーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】 実施形態のレーザプリンタに用いられる加熱ローラの要部正断面図である。
【図３】 ヒータ異常検出処理（１）のフローチャートである。
【図４】 電源投入後の加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA と端部付近の温度ＴB の変化の様子を示すグラフである。
【図５】 ヒータ異常検出処理（２）のフローチャートである。
【図６】 ヒータ異常検出処理（３）のフローチャートである。
【図７】 温度制御処理のフローチャートである。
【図８】 印刷中の加熱ローラ２６の中央部の温度ＴA と端部付近の温度ＴB の変化の様子を示すグラフである。
【図９】 ヒータ異常検出処理（４）のフローチャートである。
【図１０】 従来のレーザプリンタに用いられる加熱ローラの要部正断面図である。
【符号の説明】
１…レーザプリンタ
１８…熱定着装置 ２５…搬送ベルト
２６…加熱ローラ ２７…押圧ローラ
４１…第１温度センサ ４２…第２温度センサ
Ａ…第１ハロゲンランプ Ｂ…第２ハロゲンランプ

Claims (9)

1. 定着媒体に被定着媒体を熱定着させるための定着部材と、
   該定着部材の端部付近を加熱するためのサイドヒータと、
   前記定着部材の軸方向中央部付近を加熱するためのセンターヒータと
   を備えた熱定着装置において、
   前記定着部材の、前記サイドヒータによって加熱された前記定着部材の端部付近の温度を検出する端部温度検出手段と、
   前記定着部材の、前記センターヒータによって加熱された前記定着部材の中央付近の温度を検出する中央部温度検出手段と、
   前記端部温度検出手段および前記中央部温度検出手段の両温度検出手段によって検出される各温度を予め定められた上限値および下限値の間となるように前記センターヒータおよび前記サイドヒータの駆動を制御するとともに、該両温度検出手段によって検出された各温度の差が第１の判定用基準値を超えている場合には、その温度差が前記第１の判定用基準値以下の値である第２の判定用基準値以下になるまで、該両温度検出手段によって検出された各温度の内の、前記上限値と下限値の中央値から遠い方の温度を近い方の温度に近付けるように制御する加熱制御手段と、
   を備えたことを特徴とする熱定着装置。
2. 前記中央部温度検出手段による検出結果に基づいて前記センターヒータの異常の有無を判定し、前記端部温度検出手段による検出結果に基づいて前記サイドヒータの異常の有無を判定する診断手段をさらに備えた
   ことを特徴とする請求項１に記載の熱定着装置。
3. 前記診断手段が、
   当該熱定着装置の立ち上げ時に、前記端部温度検出手段による検出結果、または前記中央部温度検出手段による検出結果が、予め定められた温度に達するまでに掛かった時間が予め定められた時間内にない場合に、その温度検出手段によって加熱された箇所の温度が検出されている前記ヒータに異常が発生していると診断するものであることを特徴とする請求項２に記載の熱定着装置。
4. 前記診断手段が、
   当該熱定着装置の立ち上げ時に、前記端部温度検出手段による検出結果、または前記中央部温度検出手段による検出結果が予め定められた時間内に予め定められた適正温度範囲内にない場合に、その温度検出手段によって加熱された箇所の温度が検出されている前記ヒータに異常が発生していると診断するものである
   ことを特徴とする請求項２に記載の熱定着装置。
5. 前記診断手段が、
   前記両温度検出手段による検出結果の少なくとも一方が、前記上限値を上回るかまたは前記下限値を下回ると、その温度検出手段によって加熱された箇所の温度が検出されている前記ヒータに異常が発生していると診断するものである
   ことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の熱定着装置。
6. 前記診断手段が、
   前記両温度検出手段による検出結果の差が、前記上限値と前記下限値の差を上回ると、少なくとも一方の前記ヒータに異常が発生していると診断するものであることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の熱定着装置。
7. 前記サイドヒータおよび前記センターヒータがいずれもハロゲンランプであって、
   前記端部温度検出手段が、前記サイドヒータの配光のピークの位置の温度を検出するものであり、
   前記中央部温度検出手段が、前記センターヒータの配光のピークの位置の温度を検出するものである
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の熱定着装置。
8. 前記定着部材が、ヒートローラである、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の熱定着装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の熱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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