JP4962039B2

JP4962039B2 - Fixing device

Info

Publication number: JP4962039B2
Application number: JP2007040304A
Authority: JP
Inventors: 豊山本; 雅至菅野; 山口　　淳; 明洋林; 直人菅谷; 誠一切久保
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2007-02-21
Filing date: 2007-02-21
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2027-02-21
Also published as: JP2008203585A

Description

この発明は電磁誘導加熱方式の定着装置に関する。この種の電磁誘導加熱方式の定着装置は、典型的には、複写機・プリンタなどの画像形成装置に組み込まれ、紙などのシートにトナーを定着させるのに用いられる。 The present invention relates to an electromagnetic induction heating type fixing device. This type of electromagnetic induction heating type fixing device is typically incorporated in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer, and is used to fix toner on a sheet such as paper.

近年、紙などのシートにトナーを定着させる定着装置としては、ウォームアップ時間の短縮や省エネルギなどの要望から、急速加熱、高効率加熱が可能な電磁誘導加熱方式のものが注目されている。一般的な電磁誘導加熱方式の定着装置は、電磁誘導コイルによって加熱される定着部材（ローラやベルトなど）と別の加圧部材（ローラなど）とを互いに圧接してニップを形成し、そのニップを通してトナーが付着されたシートを搬送することによって、上記トナーをシートに定着させるようになっている。 In recent years, as a fixing device for fixing toner on a sheet such as paper, an electromagnetic induction heating type capable of rapid heating and high-efficiency heating has attracted attention because of demands for shortening warm-up time and energy saving. A general electromagnetic induction heating type fixing device forms a nip by pressing a fixing member (such as a roller or a belt) heated by an electromagnetic induction coil and another pressure member (such as a roller) together. The toner is fixed to the sheet by conveying the sheet to which the toner is attached through the sheet.

この電磁誘導加熱方式の定着装置としては、定着部材の温度を検知する温度検知部材を備え、温度検知部材による検知温度と基準温度とを比較することで装置が正常か否かを判断するものが知られている（例えば特許文献１（特開２００４−４７１２号公報）参照。）。
特開２００４−４７１２号公報 This electromagnetic induction heating type fixing device includes a temperature detection member that detects the temperature of the fixing member, and determines whether the device is normal or not by comparing the temperature detected by the temperature detection member with a reference temperature. (For example, refer to Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-4712).)
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-4712

ところで、電磁誘導加熱方式の定着装置では、ハロゲン方式の定着装置に比して、構成部品数が増加するため、故障要因も増加する。しかしながら、同文献の定着装置では、異常発生を検出できたとしても、定着装置内のどの部分に異常が発生したのか不明なため、定着装置全体の交換を余儀なくされてコストが高くつくという問題がある。また、異常発生の原因が温度検知部材の検出面の汚れというような比較的簡単に除去できるものであっても、メンテナンス時間が長くかかって、長時間のマシンダウンを招き、ユーザの利便性を損う。 By the way, in the electromagnetic induction heating type fixing device, since the number of components increases as compared with the halogen type fixing device, the cause of failure also increases. However, in the fixing device of this document, even if the occurrence of an abnormality can be detected, it is unclear which part of the fixing device an abnormality has occurred, so that there is a problem that the entire fixing device must be replaced and the cost is high. is there. Even if the cause of the abnormality can be removed relatively easily, such as contamination of the detection surface of the temperature detection member, it takes a long time for maintenance, leading to long machine downtime, and improving user convenience. To lose.

そこで、この発明の課題は、異常発生を検知できるだけでなく異常発生原因を判別することができる定着装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a fixing device that can not only detect the occurrence of an abnormality but also determine the cause of the abnormality.

上記課題を解決するため、この発明の定着装置は、
電磁誘導方式の定着装置であって、
搬送されるシートが外周面に圧接される定着部材と、
上記定着部材を電磁誘導によって直接又は間接に加熱する電磁誘導コイルと、
上記電磁誘導コイルに接続されて等価的に共振回路を構成するキャパシタと、
電源と上記共振回路との間に介挿され、制御信号を受けて、上記電源からの電力を上記制御信号に応じた出力周波数で上記共振回路へ出力するインバータ回路と、
上記定着部材の表面温度を非接触で検出する温度検出部材と、
上記インバータ回路の出力電力値と上記定着部材の昇温速度との間の想定された対応関係を昇温特性基準範囲として記憶する昇温特性記憶部と、
上記インバータ回路が出力すべき出力電力値に応じて上記インバータ回路へ上記制御信号を出力して、上記温度検出部材による検出温度を上記出力電力値に応じた目標温度に一致させる制御を行う定着制御部と、
上記温度検出部材による検出温度に基づいて、この装置のジョブ開始時からの上記定着部材の昇温特性が上記昇温特性記憶部に記憶された昇温特性基準範囲内であるか否かを判断する第１異常判定部と、
上記第１異常判定部によって上記定着部材の上記昇温特性が上記基準範囲を外れたと判断されたとき、上記ジョブを中断して、上記温度検出部材の検出面を清掃する温度検出部材清掃部と、
上記温度検出部材清掃部によって上記温度検出部材の検出面が清掃された後、上記インバータ回路に上記ジョブを行うための上記出力電力値よりも低い出力電力値を出力させて、上記定着部材の昇温特性が上記昇温特性記憶部に記憶された昇温特性基準範囲内であるか否かを判断する第２異常判定部とを備える。 In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention is:
An electromagnetic induction type fixing device,
A fixing member in which the conveyed sheet is pressed against the outer peripheral surface;
An electromagnetic induction coil for directly or indirectly heating the fixing member by electromagnetic induction;
A capacitor connected to the electromagnetic induction coil and equivalently constituting a resonance circuit;
An inverter circuit interposed between a power source and the resonance circuit, receiving a control signal, and outputting power from the power source to the resonance circuit at an output frequency according to the control signal;
A temperature detecting member for detecting the surface temperature of the fixing member in a non-contact manner;
A temperature rise characteristic storage unit for storing an assumed correspondence relationship between the output power value of the inverter circuit and the temperature rise rate of the fixing member as a temperature rise characteristic reference range;
Fixing control for performing control to output the control signal to the inverter circuit according to the output power value to be output by the inverter circuit and to make the temperature detected by the temperature detection member coincide with the target temperature according to the output power value And
Based on the temperature detected by the temperature detecting member, it is determined whether or not the temperature rising characteristic of the fixing member from the start of the job of the apparatus is within the temperature rising characteristic reference range stored in the temperature rising characteristic storage unit. A first abnormality determination unit to perform,
A temperature detection member cleaning unit that interrupts the job and cleans the detection surface of the temperature detection member when the first abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of the reference range; ,
After the detection surface of the temperature detection member is cleaned by the temperature detection member cleaning unit, the inverter circuit is caused to output an output power value lower than the output power value for performing the job, and the fixing member is raised. A second abnormality determination unit that determines whether or not the temperature characteristic is within a temperature increase characteristic reference range stored in the temperature increase characteristic storage unit.

この発明の定着装置では、第１異常判定部によってこの定着装置に何らかの異常が発生したことを検知できる。上記温度検出部材清掃部によって上記温度検出部材の検出面が清掃された後、第２異常判定部によって上記定着部材の昇温特性が昇温特性基準範囲内と判断された場合は、上記第１異常判定部によって検知された異常が上記温度検出部材の検出面の汚れに起因したものであると判断できる。この場合は、上記温度検出部材清掃部によって異常発生原因が除去されたわけであるから、直ちに上記ジョブを再開できる。したがって、メンテナンス担当者による作業を省略でき、ユーザの利便性を高めることができる。一方、第２異常判定部によって上記定着部材の昇温特性が昇温特性基準範囲から外れたと判断された場合は、上記第１異常判定部によって検知された異常が上記温度検出部材の検出面の汚れ以外の原因に起因したものであると判断できる。この場合、異常発生原因が上記温度検出部材の検出面の汚れ以外の原因（上記温度検出部材自体の動作不良を含む。）であると限定されているので、メンテナンス作業の範囲が限定されてメンテナンスが容易になる。また、上記第２異常判定部は、上記判断のために、上記インバータ回路に上記ジョブを行うための上記出力電力値よりも低い出力電力値を出力させる。したがって、上記第２異常判定部による判断を安全に行うことができる。 In the fixing device of the present invention, the first abnormality determination unit can detect that some abnormality has occurred in the fixing device. After the detection surface of the temperature detection member is cleaned by the temperature detection member cleaning unit, the first abnormality determination unit determines that the temperature increase characteristic of the fixing member is within the temperature increase characteristic reference range. It can be determined that the abnormality detected by the abnormality determination unit is caused by contamination of the detection surface of the temperature detection member. In this case, since the cause of the abnormality has been removed by the temperature detection member cleaning unit, the job can be resumed immediately. Therefore, the work by the maintenance staff can be omitted, and the convenience for the user can be improved. On the other hand, when the second abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member has deviated from the temperature rise characteristic reference range, the abnormality detected by the first abnormality determination unit is detected on the detection surface of the temperature detection member. It can be determined that it is caused by a cause other than dirt. In this case, since the cause of the abnormality is limited to a cause other than contamination of the detection surface of the temperature detection member (including malfunction of the temperature detection member itself), the range of maintenance work is limited and maintenance is performed. Becomes easier. The second abnormality determination unit causes the inverter circuit to output an output power value lower than the output power value for performing the job for the determination. Therefore, the determination by the second abnormality determination unit can be performed safely.

別の局面では、この発明の定着装置は、
電磁誘導方式の定着装置であって、
搬送されるシートが外周面に圧接される定着部材と、
上記定着部材を電磁誘導によって直接又は間接に加熱する電磁誘導コイルと、
上記電磁誘導コイルに接続されて等価的に共振回路を構成するキャパシタと、
電源と上記共振回路との間に介挿され、制御信号を受けて、上記電源からの電力を上記制御信号に応じた出力周波数で上記共振回路へ出力するインバータ回路と、
上記定着部材の表面温度を非接触で検出する温度検出部材と、
上記インバータ回路の出力電力値と上記定着部材の昇温速度との間の想定された対応関係を昇温特性基準範囲として記憶する昇温特性記憶部と、
上記インバータ回路が出力すべき出力電力値に応じて上記インバータ回路へ上記制御信号を出力して、上記温度検出部材による検出温度を上記出力電力値に応じた目標温度に一致させる制御を行う定着制御部と、
上記温度検出部材による検出温度に基づいて、この装置のジョブ開始時からの上記定着部材の昇温特性が上記昇温特性記憶部に記憶された昇温特性基準範囲内であるか否かを判断する第１異常判定部と、
上記第１異常判定部によって上記定着部材の上記昇温特性が上記基準範囲を外れたと判断されたとき、上記ジョブを中断して、上記温度検出部材の検出面を清掃する温度検出部材清掃部と、
上記温度検出部材清掃部によって上記温度検出部材の検出面が清掃された後、上記定着部材の昇温特性が上記昇温特性記憶部に記憶された昇温特性基準範囲内であるか否かを判断する第２異常判定部と、
上記インバータ回路の出力電力値と出力周波数との間の想定された対応関係を出力特性基準範囲として記憶する昇温特性記憶部と、
上記インバータ回路の出力電力値と出力周波数とを検出する出力検出部と、
上記第１異常判定部によって上記定着部材の上記昇温特性が上記基準範囲を外れたと判断されたとき、上記ジョブを中断して上記温度検出部材清掃部による上記温度検出部材の検出面の清掃よりも先に、上記出力検出部が検出した出力電力値と出力周波数との間の対応関係が上記出力特性記憶部に記憶された出力特性基準範囲内であるか否かを判断する第３異常判定部を備えたことを特徴とする。 In another aspect, the fixing device of the present invention includes :
An electromagnetic induction type fixing device,
A fixing member in which the conveyed sheet is pressed against the outer peripheral surface;
An electromagnetic induction coil for directly or indirectly heating the fixing member by electromagnetic induction;
A capacitor connected to the electromagnetic induction coil and equivalently constituting a resonance circuit;
An inverter circuit interposed between a power source and the resonance circuit, receiving a control signal, and outputting power from the power source to the resonance circuit at an output frequency according to the control signal;
A temperature detecting member for detecting the surface temperature of the fixing member in a non-contact manner;
A temperature rise characteristic storage unit for storing an assumed correspondence relationship between the output power value of the inverter circuit and the temperature rise rate of the fixing member as a temperature rise characteristic reference range;
Fixing control for performing control to output the control signal to the inverter circuit according to the output power value to be output by the inverter circuit and to make the temperature detected by the temperature detection member coincide with the target temperature according to the output power value And
Based on the temperature detected by the temperature detecting member, it is determined whether or not the temperature rising characteristic of the fixing member from the start of the job of the apparatus is within the temperature rising characteristic reference range stored in the temperature rising characteristic storage unit. A first abnormality determination unit to perform,
A temperature detection member cleaning unit that interrupts the job and cleans the detection surface of the temperature detection member when the first abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of the reference range; ,
After the detection surface of the temperature detection member is cleaned by the temperature detection member cleaning unit, whether or not the temperature increase characteristic of the fixing member is within the temperature increase characteristic reference range stored in the temperature increase characteristic storage unit. A second abnormality determination unit for determining;
A temperature rise characteristic storage unit that stores an assumed correspondence relationship between the output power value of the inverter circuit and the output frequency as an output characteristic reference range;
An output detector for detecting an output power value and an output frequency of the inverter circuit;
When the first abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of the reference range, the job is interrupted and the temperature detection member cleaning unit cleans the detection surface of the temperature detection member. First, a third abnormality determination is performed to determine whether or not the correspondence relationship between the output power value detected by the output detection unit and the output frequency is within the output characteristic reference range stored in the output characteristic storage unit. It has the part.

この一実施形態の定着装置では、第３異常判定部によって上記出力検出部が検出した出力電力値と出力周波数との間の対応関係が上記出力特性記憶部に記憶された出力特性基準範囲から外れたと判断された場合は、上記第１異常判定部によって検知された異常が上記共振回路やインバータ回路の異常に起因したものであると判断できる。この場合、異常発生原因が上記共振回路やインバータ回路の異常であると限定されているので、メンテナンス作業の範囲がさらに限定されてメンテナンスがさらに容易になる。続いて、第２異常判定部によって上記定着部材の昇温特性が昇温特性基準範囲から外れたと判断された場合は、上記第１異常判定部によって検知された異常が上記温度検出部材の異常（検出面の汚れ以外の原因）に起因したものであると判断できる。この場合、異常発生原因が上記温度検出部材の異常であると限定されているので、メンテナンス作業の範囲が限定されてメンテナンスが容易になる。 In the fixing device according to this embodiment, the correspondence relationship between the output power value detected by the output detection unit by the third abnormality determination unit and the output frequency is out of the output characteristic reference range stored in the output characteristic storage unit. When it is determined that the abnormality is detected, it can be determined that the abnormality detected by the first abnormality determination unit is caused by the abnormality of the resonance circuit or the inverter circuit. In this case, since the cause of the abnormality is limited to the abnormality of the resonance circuit or the inverter circuit, the range of the maintenance work is further limited and the maintenance is further facilitated. Subsequently, when the second abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member has deviated from the temperature rise characteristic reference range, the abnormality detected by the first abnormality determination unit is the abnormality of the temperature detection member ( It can be determined that it is caused by a cause other than contamination of the detection surface. In this case, since the cause of the abnormality is limited to the abnormality of the temperature detection member, the range of the maintenance work is limited and the maintenance becomes easy.

一実施形態の定着装置では、上記第２異常判定部は、上記判断のために、上記インバータ回路に上記ジョブを行うための上記出力電力値よりも低い電力値を出力させることを特徴とする。 In the fixing device according to an embodiment, the second abnormality determination unit causes the inverter circuit to output a power value lower than the output power value for performing the job for the determination.

この一実施形態の定着装置では、上記第２異常判定部による判断を安全に行うことができる。 In the fixing device according to this embodiment, the determination by the second abnormality determination unit can be performed safely.

一実施形態の定着装置では、上記第３異常判定部は、上記判断のために、上記インバータ回路に上記ジョブを行うための上記出力電力値よりも低い電力値を出力させることを特徴とする。 In the fixing device according to an embodiment, the third abnormality determination unit causes the inverter circuit to output a power value lower than the output power value for performing the job for the determination.

この一実施形態の定着装置では、上記第３異常判定部による判断を安全に行うことができる。 In the fixing device according to the embodiment, the determination by the third abnormality determination unit can be performed safely.

一実施形態の定着装置では、上記第２異常判定部によって上記定着部材の昇温特性が昇温特性基準範囲から外れたと判断されたとき、上記電源を遮断する第１電源遮断部を備えたことを特徴とする。 In one embodiment, the fixing device includes a first power shut-off unit that shuts off the power when the second abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of the temperature rise characteristic reference range. It is characterized by.

この一実施形態の定着装置では、より安全性を高めることができる。 In the fixing device of this embodiment, the safety can be further improved.

一実施形態の定着装置では、上記第３異常判定部によって上記出力検出部が検出した出力電力値と出力周波数との間の対応関係が上記出力特性記憶部に記憶された出力特性基準範囲から外れたと判断されたとき、上記電源を遮断する第２電源遮断部を備えたことを特徴とする。 In the fixing device according to the embodiment, the correspondence relationship between the output power value and the output frequency detected by the output detection unit by the third abnormality determination unit is out of the output characteristic reference range stored in the output characteristic storage unit. When it is determined that the second power source is cut off, a second power source cutoff unit that shuts off the power source is provided.

一実施形態の定着装置では、
上記第３異常判定部によって上記出力検出部が検出した出力電力値と出力周波数との間の対応関係が上記出力特性記憶部に記憶された出力特性基準範囲から外れたと判断されたとき、上記共振回路またはインバータ回路の異常が発生した旨を表示または報知する第１警告部と、
上記第２異常判定部によって上記定着部材の昇温特性が上記昇温特性基準範囲から外れたと判断されたとき、上記温度検知部材の異常が発生した旨を表示または報知する第２警告部とを備えたことを特徴とする。 In the fixing device of one embodiment,
When the third abnormality determination unit determines that the correspondence between the output power value detected by the output detection unit and the output frequency is out of the output characteristic reference range stored in the output characteristic storage unit, the resonance A first warning unit for displaying or notifying that an abnormality has occurred in the circuit or the inverter circuit;
A second warning unit for displaying or notifying that an abnormality of the temperature detection member has occurred when the second abnormality determination unit determines that the temperature increase characteristic of the fixing member has deviated from the temperature increase characteristic reference range; It is characterized by having.

この一実施形態の定着装置では、上記共振回路またはインバータ回路の異常が発生したとき、また、上記温度検知部材の異常が発生したとき、それぞれその旨をユーザが容易に知ることができる。したがって、さらにユーザの利便性を高めることができる。 In the fixing device of this embodiment, when an abnormality occurs in the resonance circuit or the inverter circuit, and when an abnormality occurs in the temperature detection member, the user can easily know that fact. Therefore, user convenience can be further enhanced.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

図１は本発明の一実施形態の定着装置の機構部分を示している。この定着装置の機構部分は、定着部材としての定着ローラ１と、加圧部材としての加圧ローラ２と、電磁誘導コイル３と、温度検出部材としての温度検出センサ４とを備えている。これらの部品１，２，３，４は、この定着装置の本体としての図示しないフレームに位置決めして取り付けられている。 FIG. 1 shows a mechanism portion of a fixing device according to an embodiment of the present invention. The mechanism portion of the fixing device includes a fixing roller 1 as a fixing member, a pressure roller 2 as a pressure member, an electromagnetic induction coil 3, and a temperature detection sensor 4 as a temperature detection member. These parts 1, 2, 3, 4 are positioned and attached to a frame (not shown) as a main body of the fixing device.

定着ローラ１と加圧ローラ２とは、紙などのシート６を通すニップ５を形成するように、図示しないバネなどの付勢手段によって互いに圧接されている。ただし、ジャム発生時は、電磁誘導コイル３や定着ローラ１を残して、図１において右方向に加圧ローラ２が取り外し可能になっている。また、部品交換時は、電磁誘導コイル３を残して、定着ローラ１や加圧ローラ２が図１において右方向に取り外し可能になっている。 The fixing roller 1 and the pressure roller 2 are pressed against each other by a biasing means such as a spring (not shown) so as to form a nip 5 through which a sheet 6 such as paper passes. However, when a jam occurs, the pressure roller 2 can be removed in the right direction in FIG. 1 while leaving the electromagnetic induction coil 3 and the fixing roller 1. Further, when replacing the components, the fixing roller 1 and the pressure roller 2 can be removed in the right direction in FIG. 1 while leaving the electromagnetic induction coil 3.

図１に示すように、上記各部品１，２，３，４が上記フレームに取り付けられた状態で、定着ローラ１は図示しない駆動源（モータなど）によって矢印ａ方向（図１において反時計回り）に回転され、それに従動して、加圧ローラ２は矢印ｂ方向（図１において時計回り）に回転される。定着動作時には、片面６ａにトナー９が付着されたシート６が図１においてニップ５を通して下方から上方へ搬送される。これにより、トナー９がシート６に定着される。 As shown in FIG. 1, the fixing roller 1 is rotated in the direction of arrow a (counterclockwise in FIG. 1) by a driving source (such as a motor) not shown in the state where the parts 1, 2, 3, 4 are attached to the frame. The pressure roller 2 is rotated in the direction of arrow b (clockwise in FIG. 1). During the fixing operation, the sheet 6 having the toner 9 attached to one side 6a is conveyed from below to above through the nip 5 in FIG. As a result, the toner 9 is fixed to the sheet 6.

定着ローラ１は、例えば鉄製の芯金上に、厚さ５ｍｍのＳｉ（シリコン）スポンジゴム層と、厚さ５０μｍのＮｉ（ニッケル）とＣｒ（クロム）からなる合金層と、厚さ１ｍｍのＳｉゴム層と、厚さ２０μｍのＰＦＡ（テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体）からなる表層とを設けて構成されている。また、加圧ローラ２は、鉄製の芯金上に、厚さ５ｍｍのＳｉ発泡ゴム層と、厚さ３０μｍのＰＦＡ表層とを設けて構成されている。 The fixing roller 1 includes, for example, a 5 mm thick Si (silicon) sponge rubber layer, a 50 μm thick Ni (nickel) and Cr (chromium) alloy layer, and a 1 mm thick Si core on an iron core. A rubber layer and a surface layer made of PFA (a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) having a thickness of 20 μm are provided. Further, the pressure roller 2 is configured by providing a Si foam rubber layer having a thickness of 5 mm and a PFA surface layer having a thickness of 30 μm on an iron cored bar.

電磁誘導コイル３は、定着ローラ１の外周面に沿って配置され、定着ローラ１が含むＮｉＣｒ合金層を電磁誘導によって直接加熱するようになっている。具体的には、電磁誘導コイル３は、層を成すように複数回巻回された導線からなり、その層が図示しないフェライトコアとホルダに支持されて、上記定着ローラ１の外周面に沿うように湾曲されて配置されている。これにより、電磁誘導コイル３が作る磁束は、上記フェライトコアと上記定着ローラ１のＮｉＣｒ合金層とが作る磁気回路を通るようになっている。 The electromagnetic induction coil 3 is disposed along the outer peripheral surface of the fixing roller 1 and directly heats the NiCr alloy layer included in the fixing roller 1 by electromagnetic induction. Specifically, the electromagnetic induction coil 3 is composed of a conductive wire wound a plurality of times so as to form a layer, and the layer is supported by a ferrite core and a holder (not shown) so as to be along the outer peripheral surface of the fixing roller 1. It is arranged to be curved. As a result, the magnetic flux generated by the electromagnetic induction coil 3 passes through a magnetic circuit formed by the ferrite core and the NiCr alloy layer of the fixing roller 1.

温度検出センサ４は、定着ローラ１の外周面に対向して配置され、公知の赤外線方式で定着ローラ１の表面温度を検出するようになっている。この温度検出センサ４が検出した温度は配線２２（図２参照）を通して後述の定着制御回路２１へ送られる。 The temperature detection sensor 4 is disposed to face the outer peripheral surface of the fixing roller 1 and detects the surface temperature of the fixing roller 1 by a known infrared method. The temperature detected by the temperature detection sensor 4 is sent to the fixing control circuit 21 described later through the wiring 22 (see FIG. 2).

図２は、図１の機構部分を制御するための、一実施形態の制御系のブロック構成を示している。なお、図２では、簡単のため、加圧ローラ２の図示が省略されている。 FIG. 2 shows a block configuration of a control system according to an embodiment for controlling the mechanism portion of FIG. In FIG. 2, the pressure roller 2 is not shown for simplicity.

この図２に示すように、商用電源（ＡＣ電源）１２と電磁誘導コイル３との間に、インバータ回路１１が介挿されている。インバータ回路１１は、商用電源１２から商用電力供給路１３を通して入力される商用電力を高周波の交番電力に変換して、得られた高周波電力を、高周波電力供給路１４を通して電磁誘導コイル３へ出力する。 As shown in FIG. 2, an inverter circuit 11 is interposed between a commercial power source (AC power source) 12 and the electromagnetic induction coil 3. The inverter circuit 11 converts commercial power input from the commercial power supply 12 through the commercial power supply path 13 into high frequency alternating power, and outputs the obtained high frequency power to the electromagnetic induction coil 3 through the high frequency power supply path 14. .

定着制御部としての定着制御回路２１は、インバータ回路１１が出力すべき電力値（出力電力値）を表す電力指示値を設定する。そして、電力指示値に応じてインバータ回路１１へ変換後の周波数（これを「出力周波数」と呼ぶ。）を指示する制御信号を出力して、温度検出センサ４による検出温度を上記出力電力値に応じた目標温度に一致させる制御を行う。これにより、定着ローラ１、温度検出センサ４、定着制御回路２１、インバータ回路１１、定着ローラ１というループが構成され、定着ローラ１の表面温度が目標温度になるようにフィードバック制御が行われる。上述のような定着制御回路２１は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）によって構成され、処理プログラムや各種データを記憶する記憶部２３（図３参照）を含んでいる。なお、この定着制御回路２１は、定着装置のみを制御する回路であっても良いし、上位の全体装置、例えば画像形成装置の全体を制御する回路の一部であっても良い。 The fixing control circuit 21 serving as a fixing control unit sets a power instruction value representing a power value (output power value) to be output by the inverter circuit 11. Then, a control signal for instructing the converted frequency (referred to as “output frequency”) is output to the inverter circuit 11 according to the power instruction value, and the temperature detected by the temperature detection sensor 4 is set to the output power value. Control is performed to match the corresponding target temperature. Thus, a loop of the fixing roller 1, the temperature detection sensor 4, the fixing control circuit 21, the inverter circuit 11, and the fixing roller 1 is configured, and feedback control is performed so that the surface temperature of the fixing roller 1 becomes the target temperature. The fixing control circuit 21 as described above is configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit) and includes a storage unit 23 (see FIG. 3) that stores processing programs and various data. The fixing control circuit 21 may be a circuit that controls only the fixing device, or may be a part of a circuit that controls the entire higher-level apparatus, for example, the entire image forming apparatus.

上述の定着制御回路２１は、具体的には、定着ローラ１の表面温度が目標温度よりも高いか否かを判断して、定着ローラ１の表面温度が目標温度よりも低い場合は電力指示値を増加する。これにより、インバータ回路１１から電磁誘導コイル３へ出力される電力値が増加して、定着ローラ１の表面温度が上昇する。一方、定着ローラ１の表面温度が目標温度よりも高い場合は電力指示値を削減する。これにより、インバータ回路１１から電磁誘導コイル３へ出力される電力値が低下して、定着ローラ１の表面温度が低下する。 Specifically, the fixing control circuit 21 described above determines whether or not the surface temperature of the fixing roller 1 is higher than the target temperature. If the surface temperature of the fixing roller 1 is lower than the target temperature, the power instruction value is determined. Increase. As a result, the power value output from the inverter circuit 11 to the electromagnetic induction coil 3 increases, and the surface temperature of the fixing roller 1 increases. On the other hand, when the surface temperature of the fixing roller 1 is higher than the target temperature, the power instruction value is reduced. As a result, the power value output from the inverter circuit 11 to the electromagnetic induction coil 3 decreases, and the surface temperature of the fixing roller 1 decreases.

この例では、出力検出部としての出力検出装置３１が設けられている。この出力検出装置３１は、インバータ回路１１から電磁誘導コイル３ヘの出力電力値および出力周波数を検出する。なお、出力電力値に代えて、出力電流値を検出しても良い。このような出力検出装置３１としては、例えば高周波電力供給路１４をなすケーブルに巻回されたピックアップコイルを備え、このピックアップコイルに誘起される逆起電力を用いて電力または電流を検出する公知のものを採用できる。この出力検出装置３１が検出した出力電力値は、定着部材１に投入される投入電力値を表すものとして、定着制御回路２１へ送られる。 In this example, an output detection device 31 as an output detection unit is provided. The output detection device 31 detects the output power value and output frequency from the inverter circuit 11 to the electromagnetic induction coil 3. Note that the output current value may be detected instead of the output power value. As such an output detection device 31, for example, a pickup coil wound around a cable forming a high-frequency power supply path 14 is provided, and a known electromotive force or current is detected using a counter electromotive force induced in the pickup coil. You can adopt things. The output power value detected by the output detection device 31 is sent to the fixing control circuit 21 as representing the input power value input to the fixing member 1.

さらに、この例では、出力検出装置３１に加えて、入力検出装置３３が設けられている。この入力検出装置３３は、商用電源１２からインバータ回路１１ヘの入力電流値、入力電圧値を検出する。このような入力検出装置３３としては、例えば商用電力供給路１３をなすケーブルに巻回されたピックアップコイルを備え、このピックアップコイルに誘起される逆起電力を用いて入力電流、入力電圧を検出する公知のものを採用できる。この入力検出装置３３が検出した入力電流値、入力電圧値は、定着制御回路２１へ送られる。 Further, in this example, in addition to the output detection device 31, an input detection device 33 is provided. The input detection device 33 detects an input current value and an input voltage value from the commercial power supply 12 to the inverter circuit 11. As such an input detection device 33, for example, a pickup coil wound around a cable constituting the commercial power supply path 13 is provided, and an input current and an input voltage are detected using a back electromotive force induced in the pickup coil. A well-known thing can be employ | adopted. The input current value and the input voltage value detected by the input detection device 33 are sent to the fixing control circuit 21.

また、この例では、温度検出センサ４の表面を清掃するためのフィルタ５１と、このフィルタ５１を移動させるフィルタ移動機構５２が設けられている。このフィルタ移動機構５２は、図６Ａに示すように、フィルタ５１を支持するフィルタ支持板５６と、このフィルタ支持板５６の両端に取り付けられたエンドプレート５５、５７を含んでいる。一方のエンドプレート５５にコイルばね５４の一端が取り付けられ、このコイルばね５４の他端はホルダ５０（温度検出センサ４が貫設されている）に取り付けられたピン５３に係合されている。他方のエンドプレート５７はソレノイド本体５９から突出したロッド５８に取り付けられている。ソレノイド本体５９は、ホルダ５０に取り付けられ、定着制御回路２１によって制御されるようになっている。具体的には、ソレノイド本体５９がオフのときは、図６Ａに示すように、フィルタ５１は温度検出センサ４の検出面から離れた位置に退避している。ソレノイド本体５９がオンのときは、図６Ｂに示すように、ロッド５８がソレノイド本体５９内に移動して、フィルタ５１は温度検出センサ４の検出面を清掃するようになっている。すなわち、フィルタ５１とフィルタ移動機構５２は、定着制御回路２１の後述する制御によって、温度検出部材清掃部を実現する。 In this example, a filter 51 for cleaning the surface of the temperature detection sensor 4 and a filter moving mechanism 52 for moving the filter 51 are provided. 6A, the filter moving mechanism 52 includes a filter support plate 56 that supports the filter 51, and end plates 55 and 57 that are attached to both ends of the filter support plate 56. As shown in FIG. One end plate 55 has one end of a coil spring 54 attached thereto, and the other end of the coil spring 54 is engaged with a pin 53 attached to a holder 50 (through which the temperature detection sensor 4 is penetrated). The other end plate 57 is attached to a rod 58 protruding from the solenoid body 59. The solenoid body 59 is attached to the holder 50 and is controlled by the fixing control circuit 21. Specifically, when the solenoid body 59 is off, the filter 51 is retracted to a position away from the detection surface of the temperature detection sensor 4 as shown in FIG. 6A. When the solenoid body 59 is on, the rod 58 moves into the solenoid body 59 and the filter 51 cleans the detection surface of the temperature detection sensor 4 as shown in FIG. 6B. That is, the filter 51 and the filter moving mechanism 52 realize a temperature detection member cleaning unit by control described later of the fixing control circuit 21.

図３は、ＩＨユニット４３に通電を行うインバータ回路１１の回路構成を具体的に示している。インバータ回路１１の回路構成としては並列共振回路と直列共振回路とが考えられるが、図３は好ましい直列共振回路の例である。 FIG. 3 specifically shows the circuit configuration of the inverter circuit 11 that energizes the IH unit 43. As a circuit configuration of the inverter circuit 11, a parallel resonance circuit and a series resonance circuit are conceivable. FIG. 3 shows an example of a preferable series resonance circuit.

ＩＨユニット４３は、図１中に示した電磁誘導コイル３に加えて、電磁誘導コイル３に対して電磁誘導により結合する定着ローラ１やコアなどの寄与を含むものであり、図３中ではインダクタンスＬｓ４３と実効抵抗Ｒｓ４３とからなる直列等価回路によって表されている。なお、これらのインダクタンスＬｓ４３と実効抵抗Ｒｓ４３の値は、一般的にＬＣＲメータと呼ばれるインピーダンス測定器を、電磁誘導コイル３の両端部に接続して測定することにより求められる。 In addition to the electromagnetic induction coil 3 shown in FIG. 1, the IH unit 43 includes contributions such as a fixing roller 1 and a core that are coupled to the electromagnetic induction coil 3 by electromagnetic induction. In FIG. It is represented by a series equivalent circuit composed of Ls43 and effective resistance Rs43. The values of the inductance Ls43 and the effective resistance Rs43 are obtained by connecting an impedance measuring instrument generally called an LCR meter to both ends of the electromagnetic induction coil 3 and measuring.

ＩＨユニット４３、実際には電磁誘導コイル３には、キャパシタとしての共振コンデンサ４４が直列接続されて直列共振回路４２を構成している。この直列共振回路４２の共振周波数ｆ_０（単位；Ｈｚ）は、次式（１）で与えられる。
ｆ_０＝１／（２π（ＬｓＣ）^１／２） …（１）
ただし、ＬｓはインダクタンスＬｓ４３の値（単位；Ｈ（ヘンリ））、Ｃは共振コンデンサ４４の容量（単位；Ｆ（ファラッド））である。 A resonance capacitor 44 as a capacitor is connected in series to the IH unit 43, actually the electromagnetic induction coil 3, thereby forming a series resonance circuit 42. The resonance frequency f ₀ (unit: Hz) of the series resonance circuit 42 is given by the following equation (1).
f ₀ = 1 / (2π (LsC) ^1/2 ) (1)
However, Ls is the value of inductance Ls43 (unit; H (henry)), and C is the capacity of resonance capacitor 44 (unit: F (farad)).

インバータ回路１１は、商用電源（ＡＣ電源）１２に接続されたダイオードブリッジＤＢ４１、平滑コイルＬｆ４１および平滑コンデンサＣｆ４１からなる整流回路４１と、それぞれパワートランジスタからなる一対のスイッチング素子４５Ａ，４５Ｂと、これらのスイッチング素子４５Ａ，４５Ｂを過電圧から保護するためのフライホイールダイオードＤ４５Ａ，Ｄ４５Ｂとから構成されている。 The inverter circuit 11 includes a diode bridge DB41 connected to a commercial power supply (AC power supply) 12, a rectifier circuit 41 including a smoothing coil Lf41 and a smoothing capacitor Cf41, a pair of switching elements 45A and 45B each including a power transistor, and It comprises flywheel diodes D45A and D45B for protecting the switching elements 45A and 45B from overvoltage.

上記一対のスイッチング素子４５Ａ，４５Ｂは、定着制御回路２１によって或る出力周波数ｆでオンオフ制御されるようになっている。これにより、ＩＨユニット４３を介して定着ローラ１へ電力が投入される。 The pair of switching elements 45 A and 45 B is controlled to be turned on / off at a certain output frequency f by the fixing control circuit 21. As a result, power is supplied to the fixing roller 1 via the IH unit 43.

図４は、直列共振回路４２の駆動波形を示している。Ｉ_ＬｓはＩＨユニット４３を流れる電流を示し、Ｖ_ＣＥは各スイッチング素子４５Ａ，４５Ｂのコレクタ・エミッタ間電圧を示し、また、Ｔはスイッチング素子オン期間を示している。 FIG. 4 shows a drive waveform of the series resonance circuit 42. I _Ls represents the current through the IH unit _{43, V CE} is the respective switching elements 45A, shows the collector-emitter voltage of 45B, also, T is shows a switching element on period.

図５は、インバータ回路１１の出力周波数ｆと定着ローラ１へ投入される投入電力Ｐとの間の対応関係、言い換えれば直列共振回路４２の周波数特性を例示している。直列共振回路４２では、出力周波数ｆと共振周波数ｆ_０とが一致しているときに、インピーダンスＺが最小となり、電流が最も多く流れる。したがって、定着ローラ１へ投入される電力値が最大となる。 FIG. 5 illustrates the correspondence between the output frequency f of the inverter circuit 11 and the input power P input to the fixing roller 1, in other words, the frequency characteristics of the series resonance circuit 42. The series resonant circuit 42, when the output frequency f and the resonance frequency f ₀ is matched, the impedance Z is minimized, current flows most. Therefore, the power value supplied to the fixing roller 1 is maximized.

図３中に示す定着制御回路２１は、定着ローラ１へ投入される電力を制御するために、出力周波数ｆを共振周波数ｆ_０から幾分増加させて、図５に示す周波数特性のスロープに応じて、直列共振回路４２に流れる電流を可変して設定する。具体的には、定着制御回路２１内では、インバータ回路１１が出力すべき電力を表す電力指示値を任意に設定することができる。その電力指示値に応じて、インバータ回路１１の出力周波数ｆを可変して設定する。また、定着制御回路２１は、電力指示値、出力周波数ｆを設定した際の実際のインバータ回路１１の出力電力値や出力周波数を出力検出装置３１の検出結果によって確認することができる。それとともに、定着制御回路２１は、インバータ回路１１への入力電力値（または入力電流や入力電圧）を入力検出装置３３の検出結果によって確認することができる。 Fusing control circuit 21 shown in FIG. 3, in order to control the power supplied to the fixing roller 1, the output frequency f somewhat increased from the resonance frequency f _0, according to the slope of the frequency characteristic shown in FIG. 5 Thus, the current flowing through the series resonance circuit 42 is variably set. Specifically, in the fixing control circuit 21, a power instruction value representing the power to be output from the inverter circuit 11 can be arbitrarily set. The output frequency f of the inverter circuit 11 is variably set according to the power instruction value. Further, the fixing control circuit 21 can confirm the actual output power value and output frequency of the inverter circuit 11 when the power instruction value and the output frequency f are set based on the detection result of the output detection device 31. At the same time, the fixing control circuit 21 can confirm the input power value (or input current or input voltage) to the inverter circuit 11 based on the detection result of the input detection device 33.

図７は、インバータ回路１１の出力電力値Ｐと定着ローラ１の昇温速度Ｔ／Ｓとの間の対応関係、つまり昇温特性を例示している。昇温速度Ｔ／Ｓは、例えばインバータ回路１１の出力開始から５秒間経過後に温度検出センサ４によって定着ローラ１の表面温度を検出することによって、その５秒間の平均的な昇温速度として規定される。図７から分かるように、インバータ回路１１の出力電力値Ｐが大きくなれば、想定された狙いの昇温速度ＴＢも大きくなる。狙いの昇温速度ＴＢを挟むように設けられた高温異常判定基準ＴＨと低温異常判定基準ＴＬとの間の昇温特性基準範囲が、昇温速度Ｔ／Ｓとして許容される範囲を表している。例えば、インバータ回路１１の出力電力値ＰがＰ１である場合において、観測された昇温速度Ｔ／Ｓが高温異常判定基準ＴＨ＿Ｐ１以下、かつ低温異常判定基準ＴＬ＿Ｐ１以上であれば、昇温特性は正常であると判断される。観測された昇温速度Ｔ／Ｓが高温異常判定基準ＴＨ＿Ｐ１を超えた例えばＴＨ＿ＮＧ＿Ｐ１であれば、または低温異常判定基準ＴＬ＿Ｐ１を下回ったＴＬ＿ＮＧ＿Ｐ１であれば、昇温特性は異常であると判断される。図３中に示した記憶部２３は、昇温特性記憶部として、上述のような許容される昇温特性基準範囲を記憶している。 FIG. 7 illustrates the correspondence relationship between the output power value P of the inverter circuit 11 and the temperature increase rate T / S of the fixing roller 1, that is, the temperature increase characteristic. The temperature increase rate T / S is defined as an average temperature increase rate for 5 seconds by detecting the surface temperature of the fixing roller 1 with the temperature detection sensor 4 after 5 seconds from the start of output of the inverter circuit 11, for example. The As can be seen from FIG. 7, when the output power value P of the inverter circuit 11 increases, the assumed target temperature increase rate TB also increases. A temperature increase characteristic reference range between the high temperature abnormality determination criterion TH and the low temperature abnormality determination criterion TL provided so as to sandwich the target temperature increase rate TB represents an allowable range for the temperature increase rate T / S. . For example, when the output power value P of the inverter circuit 11 is P1, if the observed temperature increase rate T / S is not higher than the high temperature abnormality determination criterion TH_P1 and not less than the low temperature abnormality determination criterion TL_P1, the temperature increase characteristic is normal. It is judged that. If the observed temperature increase rate T / S is, for example, TH_NG_P1 exceeding the high temperature abnormality determination criterion TH_P1, or TL_NG_P1 below the low temperature abnormality determination criterion TL_P1, it is determined that the temperature increase characteristic is abnormal. The storage unit 23 illustrated in FIG. 3 stores the allowable temperature increase characteristic reference range as described above as the temperature increase characteristic storage unit.

図８は、インバータ回路１１の出力電力値Ｐと出力周波数ｆとの間の対応関係、つまり出力特性を例示している。図８から分かるように、インバータ回路１１の出力電力値Ｐが大きくなれば、想定された狙いの出力周波数ＦＢは小さくなる。狙いの出力周波数ＦＢを挟むように設けられた高周波異常判定基準ＦＨ＿Ｐ２と低周波異常判定基準ＦＬ＿Ｐ２との間の出力特性基準範囲が、出力周波数ｆとして許容される範囲を表している。例えば、インバータ回路１１の出力電力値ＰがＰ２である場合において、観測された出力周波数ｆが高周波異常判定基準ＦＨ＿Ｐ２以下、かつ低周波異常判定基準ＦＬ＿Ｐ２以上であれば、出力特性は正常であると判断される。観測された出力周波数ｆが高周波異常判定基準ＦＨ＿Ｐ２を超えた例えばＦＨ＿ＮＧ＿Ｐ２であれば、または低周波異常判定基準ＦＬ＿Ｐ２を下回った例えばＦＬ＿ＮＧ＿Ｐ２であれば、出力特性は異常であると判断される。図３中に示した記憶部２３は、出力特性記憶部として、上述のような許容される出力特性基準範囲を記憶している。 FIG. 8 illustrates the correspondence between the output power value P of the inverter circuit 11 and the output frequency f, that is, the output characteristics. As can be seen from FIG. 8, when the output power value P of the inverter circuit 11 increases, the assumed target output frequency FB decreases. An output characteristic reference range between the high frequency abnormality determination criterion FH_P2 and the low frequency abnormality determination criterion FL_P2 provided so as to sandwich the target output frequency FB represents an allowable range as the output frequency f. For example, when the output power value P of the inverter circuit 11 is P2, if the observed output frequency f is not higher than the high frequency abnormality determination criterion FH_P2 and not lower than the low frequency abnormality determination criterion FL_P2, the output characteristics are normal. To be judged. If the observed output frequency f is, for example, FH_NG_P2 that exceeds the high frequency abnormality determination criterion FH_P2, or is, for example, FL_NG_P2 that is lower than the low frequency abnormality determination criterion FL_P2, it is determined that the output characteristics are abnormal. The storage unit 23 illustrated in FIG. 3 stores the allowable output characteristic reference range as described above as an output characteristic storage unit.

図９は、この定着装置の定着制御回路２１による異常判定の制御フローを示している。 FIG. 9 shows a control flow of abnormality determination by the fixing control circuit 21 of this fixing device.

或るジョブが開始されると、ステップＳ１において、定着制御回路２１は、インバータ回路１１が出力すべき電力値（出力電力値）Ｐを表す電力指示値を設定し、その電力指示値に応じた出力周波数ｆを指示する制御信号をインバータ回路１１へ出力する。これにより、定着ローラ１が加熱される。 When a certain job is started, in step S1, the fixing control circuit 21 sets a power instruction value indicating a power value (output power value) P to be output by the inverter circuit 11, and according to the power instruction value. A control signal indicating the output frequency f is output to the inverter circuit 11. Thereby, the fixing roller 1 is heated.

ステップＳ２において、定着制御回路２１は、温度検出センサ４による検出温度に基づいて、ジョブ開始時からの定着ローラ１の昇温速度Ｔ／Ｓを検出する。 In step S 2, the fixing control circuit 21 detects the temperature increase rate T / S of the fixing roller 1 from the start of the job based on the temperature detected by the temperature detection sensor 4.

ステップＳ３において、定着制御回路２１は、第１異常判定部として働いて、検出した昇温特性（昇温速度Ｔ／Ｓ）と記憶部２３に記憶された昇温特性基準範囲とを比較する。検出した昇温特性が昇温特性基準範囲内であれば（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ１に戻ってステップＳ１〜Ｓ４の処理を繰り返す。 In step S 3, the fixing control circuit 21 functions as a first abnormality determination unit, and compares the detected temperature increase characteristic (temperature increase rate T / S) with the temperature increase characteristic reference range stored in the storage unit 23. If the detected temperature rise characteristic is within the temperature rise characteristic reference range (YES in step S4), the process returns to step S1 and the processes in steps S1 to S4 are repeated.

一方、検出した昇温特性が昇温特性基準範囲を外れていれば（ステップＳ４でＮＯ）、上記ジョブを一時中断し、次に述べる異常原因を判断するための異常診断モードに移行する（ステップＳ５）。なお、異常診断モードに入った旨を図示しない操作パネル上の表示部に表示したり、警報によって報知したりするのが望ましい。そのようにした場合、異常診断モードに入った旨をユーザが知ることができる。したがって、ユーザの利便性を高めることができる。 On the other hand, if the detected temperature rise characteristic is out of the temperature rise characteristic reference range (NO in step S4), the job is temporarily interrupted, and the process proceeds to an abnormality diagnosis mode for determining the cause of the abnormality described below (step S4). S5). In addition, it is desirable to display that the abnormality diagnosis mode has been entered on a display unit on an operation panel (not shown) or to notify by an alarm. In such a case, the user can know that the abnormality diagnosis mode has been entered. Therefore, user convenience can be improved.

異常原因診断モードでは、まず、定着制御回路２１は、ステップＳ６において、出力検出装置３１が検出したインバータ回路１１の出力電力値および出力周波数、つまり出力特性を検出する。続いて、定着制御回路２１は、第３異常判定部として働いて、検出した出力特性（出力電力値と出力周波数との間の対応関係）が記憶部２３に記憶された出力特性基準範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ７）。ここで、検出した出力特性が出力特性基準範囲から外れていれば（ステップＳ７でＮＯ）、異常原因が直列共振回路４２に含まれた電磁誘導コイル３やインバータ回路１１の不良であると判断する（ステップＳ８）。そして、定着制御回路２１は、第２電源遮断部として働いて、インバータ回路１１への電源供給を遮断する（ステップＳ９）。それとともに、定着制御回路２１は、第１警告部として働いて、電磁誘導コイル３やインバータ回路１１の異常が発生した旨を図示しない操作パネル上の表示部に表示したり、警報によって報知したりする（ステップＳ１０）。このようにした場合、異常発生原因が電磁誘導コイル３やインバータ回路１１の異常であると限定されているので、メンテナンス作業の範囲が限定されてメンテナンスが容易になる。 In the abnormality cause diagnosis mode, first, in step S6, the fixing control circuit 21 detects the output power value and output frequency of the inverter circuit 11 detected by the output detection device 31, that is, the output characteristics. Subsequently, the fixing control circuit 21 functions as a third abnormality determination unit, and within the output characteristic reference range in which the detected output characteristic (correspondence between the output power value and the output frequency) is stored in the storage unit 23. It is determined whether or not there is (step S7). If the detected output characteristic is out of the output characteristic reference range (NO in step S7), it is determined that the cause of the abnormality is a defect in the electromagnetic induction coil 3 or the inverter circuit 11 included in the series resonance circuit 42. (Step S8). Then, the fixing control circuit 21 functions as a second power cut-off unit and cuts off the power supply to the inverter circuit 11 (step S9). At the same time, the fixing control circuit 21 functions as a first warning unit to display that an abnormality has occurred in the electromagnetic induction coil 3 and the inverter circuit 11 on a display unit on an operation panel (not shown) or to notify by an alarm. (Step S10). In such a case, since the cause of the abnormality is limited to the abnormality of the electromagnetic induction coil 3 and the inverter circuit 11, the range of maintenance work is limited and the maintenance becomes easy.

一方、ステップＳ７で、検出した出力特性が出力特性基準範囲内であれば（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ１１に進んで、定着制御回路２１は温度検出部材清掃部として働いて、フィルタ移動機構５２を制御してフィルタ５１によって温度検出センサ４の検出面を清掃させる。続いて、定着制御回路２１は、インバータ回路１１に上記ジョブを行うための出力電力値よりも低い電力値を出力させる制御を行う（ステップＳ１２）。この例では、最小の電力指示値を設定して、最小の出力電力値を出力させる。これは、次に述べる昇温特性の判断を安全に行うためである。 On the other hand, if the detected output characteristic is within the output characteristic reference range in step S7 (YES in step S7), the process proceeds to step S11, where the fixing control circuit 21 functions as a temperature detection member cleaning unit, and the filter moving mechanism 52 is operated. And the detection surface of the temperature detection sensor 4 is cleaned by the filter 51. Subsequently, the fixing control circuit 21 performs control to cause the inverter circuit 11 to output a power value lower than the output power value for performing the job (step S12). In this example, the minimum power instruction value is set and the minimum output power value is output. This is in order to safely determine the temperature rise characteristics described below.

次に、ステップＳ１３において、定着制御回路２１は、温度検出センサ４による検出温度に基づいて、上述の最小の出力電力値の開始時からの定着ローラ１の昇温速度Ｔ／Ｓを検出する。 Next, in step S 13, the fixing control circuit 21 detects the temperature increase rate T / S of the fixing roller 1 from the start of the minimum output power value described above based on the temperature detected by the temperature detection sensor 4.

ステップＳ１４において、定着制御回路２１は、第２異常判定部として働いて、検出した昇温特性（昇温速度Ｔ／Ｓ）と記憶部２３に記憶された昇温特性基準範囲とを比較する。検出した昇温特性が昇温特性基準範囲から外れていれば（ステップＳ１５でＮＯ）、異常原因が温度検出センサ４の異常（検出面の汚れ以外の原因）に起因したものであると判断する（ステップＳ１６）。そして、定着制御回路２１は、第１電源遮断部として働いて、インバータ回路１１への電源供給を遮断する（ステップＳ１７）。それとともに、定着制御回路２１は、第２警告部として働いて、温度検出センサ４の異常が発生した旨を図示しない操作パネル上の表示部に表示したり、警報によって報知したりする（ステップＳ１８）。このようにした場合、異常発生原因が温度検出センサ４の異常であると限定されているので、メンテナンス作業の範囲が限定されてメンテナンスが容易になる。 In step S 14, the fixing control circuit 21 functions as a second abnormality determination unit, and compares the detected temperature increase characteristic (temperature increase rate T / S) with the temperature increase characteristic reference range stored in the storage unit 23. If the detected temperature rise characteristic is out of the temperature rise characteristic reference range (NO in step S15), it is determined that the cause of the abnormality is due to an abnormality of the temperature detection sensor 4 (a cause other than contamination of the detection surface). (Step S16). Then, the fixing control circuit 21 functions as a first power cut-off unit, and cuts off the power supply to the inverter circuit 11 (step S17). At the same time, the fixing control circuit 21 works as a second warning unit, and displays on the display unit on the operation panel (not shown) that an abnormality has occurred in the temperature detection sensor 4 or gives a warning (step S18). ). In this case, since the cause of the abnormality is limited to the abnormality of the temperature detection sensor 4, the range of the maintenance work is limited and the maintenance becomes easy.

一方、ステップＳ１５で、検出した昇温特性が昇温特性基準範囲内であれば（ステップＳ１５でＹＥＳ）、上述のステップＳ４で検出された異常は、温度検出センサ４の検出面の汚れに起因したものであると判断できる。この場合は、上述の温度検出センサ４の検出面の清掃（ステップＳ１１）によって異常発生原因が除去されたわけであるから、直ちにステップＳ１９に進んで、中断したジョブを再開する。このようにした場合、メンテナンス担当者による作業を省略でき、ユーザの利便性を高めることができる。 On the other hand, if the temperature rise characteristic detected in step S15 is within the temperature rise characteristic reference range (YES in step S15), the abnormality detected in step S4 described above is caused by contamination of the detection surface of the temperature detection sensor 4. Can be determined. In this case, since the cause of the abnormality has been removed by cleaning the detection surface of the temperature detection sensor 4 (step S11), the process immediately proceeds to step S19 to resume the interrupted job. In this case, the work by the maintenance staff can be omitted, and the convenience for the user can be improved.

なお、上述の実施形態では、定着部材としての定着ローラ１が、電磁誘導コイルによる電磁誘導を直接受けて渦電流によって加熱される場合（これを直接加熱方式と呼ぶ。）について説明したが、これに限られるものではない。この発明は、定着部材が電磁誘導コイルによる電磁誘導を受けて渦電流によって発熱する別の発熱部材を介して間接的に加熱される場合（これを間接加熱方式と呼ぶ。）にも好適に適用される。 In the above-described embodiment, the case where the fixing roller 1 as a fixing member is directly subjected to electromagnetic induction by the electromagnetic induction coil and heated by eddy current (this is referred to as a direct heating method) has been described. It is not limited to. The present invention is also preferably applied to a case where the fixing member is indirectly heated via another heat generating member that receives electromagnetic induction from the electromagnetic induction coil and generates heat by eddy current (this is referred to as an indirect heating method). Is done.

また、上述の実施形態では、電磁誘導コイル３と共振コンデンサ４４とが直列接続されて直列共振回路４２を構成するものとしたが、これに限られるものではない。この発明は、電磁誘導コイルとキャパシタとで並列共振回路を構成する場合にも適用可能である。 In the above-described embodiment, the electromagnetic induction coil 3 and the resonance capacitor 44 are connected in series to form the series resonance circuit 42. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a case where a parallel resonance circuit is constituted by an electromagnetic induction coil and a capacitor.

本発明の一実施形態の定着装置の機構部分の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a mechanism portion of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 図１の機構部分を制御するための、一実施形態の制御系のブロック構成を示す図である。It is a figure which shows the block configuration of the control system of one Embodiment for controlling the mechanism part of FIG. 図２中のインバータ回路の構成を具体的に示す図である。FIG. 3 is a diagram specifically illustrating a configuration of an inverter circuit in FIG. 2. 図２中のインバータ回路による直列共振回路の駆動波形を示す図である。It is a figure which shows the drive waveform of the series resonance circuit by the inverter circuit in FIG. 電磁誘導コイルとキャパシタとが作る直列共振回路の周波数特性を例示する図である。It is a figure which illustrates the frequency characteristic of the series resonance circuit which an electromagnetic induction coil and a capacitor make. 温度検出センサ清掃用のフィルタとフィルタ移動機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the filter for temperature detection sensor cleaning, and a filter moving mechanism. 図６Ａのフィルタによって温度検出センサを清掃する状態を示す図である。It is a figure which shows the state which cleans a temperature detection sensor with the filter of FIG. 6A. インバータ回路の出力電力値Ｐと定着ローラの昇温速度Ｔ／Ｓとの間の対応関係、つまり昇温特性を例示する図である。It is a figure which illustrates the correspondence between the output power value P of the inverter circuit and the temperature increase rate T / S of the fixing roller, that is, the temperature increase characteristic. インバータ回路の出力電力値Ｐと出力周波数ｆとの間の対応関係、つまり出力特性を例示する図である。It is a figure which illustrates the correspondence between the output electric power value P of an inverter circuit, and the output frequency f, ie, an output characteristic. 上記定着装置の定着制御回路による異常判定の制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow of the abnormality determination by the fixing control circuit of the said fixing device.

１定着ローラ
２加圧ローラ
３電磁誘導コイル
４温度検出センサ
５ニップ
１１インバータ回路
１２商用電源
２１定着制御回路
２３記憶部
３１出力検出装置
３３入力検出装置
５１フィルタ
５２フィルタ移動機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2 Pressure roller 3 Electromagnetic induction coil 4 Temperature detection sensor 5 Nip 11 Inverter circuit 12 Commercial power supply 21 Fixing control circuit 23 Memory | storage part 31 Output detection device 33 Input detection device 51 Filter 52 Filter moving mechanism

Claims

An electromagnetic induction type fixing device,
A fixing member in which the conveyed sheet is pressed against the outer peripheral surface;
An electromagnetic induction coil for directly or indirectly heating the fixing member by electromagnetic induction;
A capacitor connected to the electromagnetic induction coil and equivalently constituting a resonance circuit;
An inverter circuit interposed between a power source and the resonance circuit, receiving a control signal, and outputting power from the power source to the resonance circuit at an output frequency according to the control signal;
A temperature detecting member for detecting the surface temperature of the fixing member in a non-contact manner;
A temperature rise characteristic storage unit for storing an assumed correspondence relationship between the output power value of the inverter circuit and the temperature rise rate of the fixing member as a temperature rise characteristic reference range;
Fixing control for performing control to output the control signal to the inverter circuit according to the output power value to be output by the inverter circuit and to make the temperature detected by the temperature detection member coincide with the target temperature according to the output power value And
Based on the temperature detected by the temperature detecting member, it is determined whether or not the temperature rising characteristic of the fixing member from the start of the job of the apparatus is within the temperature rising characteristic reference range stored in the temperature rising characteristic storage unit. A first abnormality determination unit to perform,
A temperature detection member cleaning unit that interrupts the job and cleans the detection surface of the temperature detection member when the first abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of the reference range; ,
After the detection surface of the temperature detection member is cleaned by the temperature detection member cleaning unit, the inverter circuit is caused to output an output power value lower than the output power value for performing the job, and the fixing member is raised. And a second abnormality determination unit that determines whether the temperature characteristic is within a temperature increase characteristic reference range stored in the temperature increase characteristic storage unit.

An electromagnetic induction type fixing device,
A fixing member in which the conveyed sheet is pressed against the outer peripheral surface;
An electromagnetic induction coil for directly or indirectly heating the fixing member by electromagnetic induction;
A capacitor connected to the electromagnetic induction coil and equivalently constituting a resonance circuit;
An inverter circuit interposed between a power source and the resonance circuit, receiving a control signal, and outputting power from the power source to the resonance circuit at an output frequency according to the control signal;
A temperature detecting member for detecting the surface temperature of the fixing member in a non-contact manner;
A temperature rise characteristic storage unit for storing an assumed correspondence relationship between the output power value of the inverter circuit and the temperature rise rate of the fixing member as a temperature rise characteristic reference range;
Fixing control for performing control to output the control signal to the inverter circuit according to the output power value to be output by the inverter circuit and to make the temperature detected by the temperature detection member coincide with the target temperature according to the output power value And
Based on the temperature detected by the temperature detecting member, it is determined whether or not the temperature rising characteristic of the fixing member from the start of the job of the apparatus is within the temperature rising characteristic reference range stored in the temperature rising characteristic storage unit. A first abnormality determination unit to perform,
A temperature detection member cleaning unit that interrupts the job and cleans the detection surface of the temperature detection member when the first abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of the reference range; ,
After the detection surface of the temperature detection member is cleaned by the temperature detection member cleaning unit, whether or not the temperature increase characteristic of the fixing member is within the temperature increase characteristic reference range stored in the temperature increase characteristic storage unit. A second abnormality determination unit for determining;
A temperature rise characteristic storage unit that stores an assumed correspondence relationship between the output power value of the inverter circuit and the output frequency as an output characteristic reference range;
An output detector for detecting an output power value and an output frequency of the inverter circuit;
When the first abnormality determination unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of the reference range, the job is interrupted and the temperature detection member cleaning unit cleans the detection surface of the temperature detection member. First, a third abnormality determination is performed to determine whether or not the correspondence relationship between the output power value detected by the output detection unit and the output frequency is within the output characteristic reference range stored in the output characteristic storage unit. A fixing device comprising a section.

The fixing device according to claim 2 ,
The second abnormality determination unit causes the inverter circuit to output a power value lower than the output power value for performing the job for the determination.

The fixing device according to claim 2,
The third abnormality determination unit causes the inverter circuit to output a power value lower than the output power value for performing the job for the determination.

The fixing device according to claim 1,
A fixing device, comprising: a first power shut-off unit that shuts off the power when the second abnormality determining unit determines that the temperature rise characteristic of the fixing member is out of a temperature rise characteristic reference range.

The fixing device according to claim 2,
When the third abnormality determination unit determines that the correspondence between the output power value detected by the output detection unit and the output frequency is out of the output characteristic reference range stored in the output characteristic storage unit, the power supply A fixing device comprising a second power shut-off unit for shutting off the power.

The fixing device according to claim 2,
When the third abnormality determination unit determines that the correspondence between the output power value detected by the output detection unit and the output frequency is out of the output characteristic reference range stored in the output characteristic storage unit, the resonance A first warning unit for displaying or notifying that an abnormality has occurred in the circuit or the inverter circuit;
A second warning unit for displaying or notifying that an abnormality of the temperature detection member has occurred when the second abnormality determination unit determines that the temperature increase characteristic of the fixing member has deviated from the temperature increase characteristic reference range; A fixing device comprising the fixing device.