JP5769905B2 - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents
定着装置、画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5769905B2 JP5769905B2 JP2015513669A JP2015513669A JP5769905B2 JP 5769905 B2 JP5769905 B2 JP 5769905B2 JP 2015513669 A JP2015513669 A JP 2015513669A JP 2015513669 A JP2015513669 A JP 2015513669A JP 5769905 B2 JP5769905 B2 JP 5769905B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- fixing belt
- temperature
- magnetic flux
- fixing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/50—Machine control of apparatus for electrographic processes using a charge pattern, e.g. regulating differents parts of the machine, multimode copiers, microprocessor control
- G03G15/5004—Power supply control, e.g. power-saving mode, automatic power turn-off
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/105—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor
- H05B6/107—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications using a susceptor for continuous movement of material
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2039—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
- G03G15/205—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature specially for the mode of operation, e.g. standby, warming-up, error
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/14—Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
- H05B6/145—Heated rollers
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/2017—Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/55—Self-diagnostics; Malfunction or lifetime display
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/20—Details of the fixing device or porcess
- G03G2215/2003—Structural features of the fixing device
- G03G2215/2016—Heating belt
- G03G2215/2025—Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
- G03G2215/2032—Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、加熱される第1回転体と回転駆動される第2回転体とに張架された定着ベルトを備えた定着装置及び画像形成装置に関する。
電子写真方式の画像形成装置は、印刷用紙に転写されたトナー像を印刷用紙に定着させる定着装置を備えている。定着装置としては、加熱ローラー(第1回転体)と、定着ローラー(第2回転体)と、これらの各ローラーに張架された定着ベルトと、加圧ローラーと、加熱ローラーを加熱して定着ベルトを間接的に加熱する加熱装置とを備えている。定着ローラーと加圧ローラーとの間に形成されたニップ部に印刷用紙が搬送されると、定着ローラー及び加圧ローラーによって印刷用紙上のトナー像が加圧され、更に定着ベルトによって加熱される。これにより、前記トナー像が印刷用紙に定着される。
この種の定着装置では、定着ローラー等に対して定着ベルトがスリップして定着ベルトが一時的に停止し、加熱ローラーに接している部分が極端に高温になる場合がある。このような問題に対して、特許文献1の加熱装置は、温度センサーを用いて所定時間経過前後における定着ローラーの表面温度を測定し、測定された2つの温度から温度差傾き(温度勾配)を算出し、その変化率が所定値を超えた場合に定着ベルトを異常と判定する。
ところで、定着ベルトを有する定着装置においては、定着ベルトが部分的にスリップするなどして、定着ベルトが定着ローラーや加熱ローラーに対して横ずれしたり、斜行しながら回転する場合がある。この場合、定着ベルトが加熱ローラーの長手方向の一方側へ詰め寄せられて、定着ベルトが加熱ローラーの端部からめくれ上がったり、他の部材と接触して破断したりすることがある。定着ベルトの破断部分りやめくれ上がった部分に温度センサーが配置されていると、温度センサーの測定温度がなかなか上昇せず、定着ベルトの他の部分が目的温度まで昇温されていたとしても、制御部は加熱を継続する。これにより、加熱ローラーが異常なほどに加熱される。このような異常加熱は、定着装置に詰まった印刷用紙を発火させたり、装置内の他の部材を溶融させたりするため、好ましくない。
本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着ベルトの破断やめくれ上がりなどの異常を原因とする加熱ローラーの過剰な加熱を防止することが可能な定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
本発明の一の局面に係る定着装置は、磁束発生装置と、第1回転体と、第2回転体と、定着ベルトと、温度検知部と、停止時間計測部と、異常判定部と、加熱遅延部と、を備える。前記第1回転体は、前記磁束発生装置で生じた磁束の作用によって発熱する。前記第2回転体は、前記第1回転体に対して平行に設けられている。前記定着ベルトは、前記第1回転体及び前記第2回転体に張架され、前記第1回転体によって加熱される。前記温度検知部は、前記第2回転体よりも前記定着ベルトの回転方向の上流側であって前記第1回転体よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側に設けられている。前記温度検知部は、前記定着ベルトの温度を検知可能に構成されている。前記停止時間計測部は、前記磁束発生装置に対して前記定着ベルトを加熱するための加熱開始指示が入力される前の加熱停止時間を計測する。前記異常判定部は、前記定着ベルトの加熱開始後に前記温度検知部を用いて検知された温度の時間変化率に基づいて前記定着ベルトの異常を判定する。前記加熱遅延部は、前記停止時間計測部によって計測された停止時間が予め定められた設定時間未満であることを条件に、前記加熱開始指示に基づく前記磁束発生装置による磁束の発生による前記定着ベルトの加熱開始タイミングを所定時間遅らせる。
また、本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記定着装置を備えて構成されている。
本発明によれば、定着ベルトの破断やめくれ上がりなどの異常を原因とする加熱ローラーの過剰な加熱を防止することが可能である。
以下、適宜図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態は、本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
[画像形成装置10]
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10(本発明の画像形成装置の一例)の構成を示す図である。図1に示されるように、画像形成装置10は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成部1〜4と、中間転写ベルト5と、レジスト検出センサー6と、駆動ローラー7Aと、従動ローラー7Bと、二次転写装置15と、定着装置16(本発明の定着装置の一例)と、制御部8と、給紙トレイ17と、排紙トレイ18とを備えている。なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の具体例は、例えばプリンターや複写機、ファクシミリ、これらの各機能を備えた複合機である。また、カラー画像形成装置に限られず、モノクロの画像形成装置でもかまわない。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置10(本発明の画像形成装置の一例)の構成を示す図である。図1に示されるように、画像形成装置10は、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成部1〜4と、中間転写ベルト5と、レジスト検出センサー6と、駆動ローラー7Aと、従動ローラー7Bと、二次転写装置15と、定着装置16(本発明の定着装置の一例)と、制御部8と、給紙トレイ17と、排紙トレイ18とを備えている。なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置10の具体例は、例えばプリンターや複写機、ファクシミリ、これらの各機能を備えた複合機である。また、カラー画像形成装置に限られず、モノクロの画像形成装置でもかまわない。
画像形成部1〜4は、並設された複数の感光体ドラム11〜14それぞれに色の異なるトナー像を形成し、そのトナー像を走行中(移動中)の中間転写ベルト5へ順次重ね合わせて転写する電子写真方式の画像形成部である。図1に示される例では、中間転写ベルト5の移動方向(矢印19方向)の下流側から順に、ブラック用の画像形成部1、イエロー用の画像形成部2、シアン用の画像形成部3、及びマゼンタ用の画像形成部4がその順番で一列に配置されている。
画像形成部1〜4それぞれは、トナー像を担持する感光体ドラム11〜14、その感光体ドラム11〜14の表面を帯電させる帯電装置21〜24、帯電された感光体ドラム11〜14の表面を露光して光を走査することにより静電潜像を形成する露光装置31〜34、感光体ドラム11〜14上の静電潜像をトナーにより現像する現像装置41〜44、感光体ドラム11〜14上のトナー像を中間転写ベルト5に転写する一次転写装置51〜54等を備えている。なお、図1には示されていないが、各画像形成部1〜4は、感光体ドラム11〜14上の残存トナー像を除去するクリーニング装置も備えている。
中間転写ベルト5は、例えばゴムやウレタンのような素材からなる無端環状のベルトである。中間転写ベルト5は、駆動ローラー7A及び従動ローラー7Bによって回転駆動可能に支持されている。駆動ローラー7Aは定着装置16に近い位置(図1において右側)に配置されており、従動ローラー7Bは定着装置16から離れた位置(図1において左側)に配置されている。駆動ローラー7Aの表面は中間転写ベルト5との摩擦力を高めるために例えばゴムやウレタンのような素材で形成されている。駆動ローラー7A及び従動ローラー7Bによって支持されることにより、中間転写ベルト5は、その表面が各感光体ドラム11〜14の表面に接しながら移動可能となる。そして、中間転写ベルト5は、その表面が感光体ドラム11〜14と一次転写装置51〜54との間を通過する際に、感光体ドラム11〜14からトナー像が順に重ね合わせて転写される。
二次転写装置15は、中間転写ベルト5に転写されたトナー像を給紙トレイ17から搬送されてきた印刷用紙に転写するものである。トナー像が転写された印刷用紙は、図示しない搬送部によって定着装置16に搬送される。
[定着装置16]
図2A及び図2Bに示されるように、定着装置16は、加熱ローラー71と、定着ローラー72と、定着ベルト75と、誘導加熱装置76と、温度センサー78と、加圧ローラー80とを備えている。ここで、図2Aは、定着装置16の構成を示す図であり、図2Bは、定着装置16における温度センサー78の配置位置を示す図である。
図2A及び図2Bに示されるように、定着装置16は、加熱ローラー71と、定着ローラー72と、定着ベルト75と、誘導加熱装置76と、温度センサー78と、加圧ローラー80とを備えている。ここで、図2Aは、定着装置16の構成を示す図であり、図2Bは、定着装置16における温度センサー78の配置位置を示す図である。
加熱ローラー71は、誘導加熱装置76からの磁束による誘導加熱によって発熱するものである。加熱ローラー71は、本発明の第1回転体の一例である。加熱ローラー71は、高磁性体で形成されており、例えばスチール製である。加熱ローラー71は、中心に支軸71Aを有しており、支軸71Aが定着装置16のフレームなどに回転可能に支持されている。これにより、加熱ローラー71が回転可能となる。
定着ローラー72は、加熱ローラー71に対して平行となるように設けられている。定着ローラー72は、加熱ローラー71から所定間隔を隔てた位置に設けられている。この定着ローラー72は、本発明の第2回転体の一例である。定着ローラー72は、中心に支軸72Aを有しており、支軸72Aが定着装置16のフレームなどに回転可能に支持されている。これにより、定着ローラー72が回転可能となる。定着ローラー72は、制御部8のモータードライバー66によって駆動制御されるモーター67に不図示の駆動伝達機構を介して連結されている。定着ローラー72は、モーター67が回転駆動されることによって、その回転駆動力が伝達されて、所定方向へ回転する。本実施形態では、図2Aにおいて反時計回転方向へ回転駆動される。定着ローラー72の外周面には弾性を有するシリコンや多孔質ゴムのような弾性部材で覆われている。
定着ベルト75は、加熱ローラー71及び定着ローラー72に張架されている。定着ベルト75は、本発明の定着ベルトの一例である。定着ベルト75は、定着ローラー72の回転駆動によって従動して回転される無端状のベルトである。定着ベルト75が加熱ローラー71等に張架されることにより、誘導加熱装置76からの磁束による誘導加熱によって発熱する加熱ローラー71から熱が定着ベルト75に伝わる。つまり、定着ベルト75は加熱ローラー71によって加熱される。
誘導加熱装置76は、電磁誘導を利用する誘導加熱方式によって対象物を発熱させる装置であり、本発明の磁束発生装置の一例である。誘導加熱装置76は、加熱ローラー71の周面に隙間を介して覆うように設けられている。加熱ローラー71は、誘導加熱装置76からの磁束による誘導加熱による発熱によって一方向からその外周面が加熱される。
定着ベルト75の周辺に、温度センサー78が設けられている。温度センサー78は、本発明の温度検知部の一例である。温度センサー78は、定着ローラー72の下方に設けられた定着装置16のフレーム79に設けられている。温度センサー78は、定着ローラー72よりも定着ベルト75の回転方向の上流側であって、加熱ローラー71よりも定着ベルト75の回転方向の下流側に設けられている。温度センサー78は、定着ベルト75に近接して配置されている。本実施形態では、図2Bに示されるように、温度センサー78は、定着ローラー72の長手方向における中央部分に対向する位置に設けられており、前記定着ローラー72の中央部分の温度を検知する。
加圧ローラー80は、定着ローラー72に対向配置されている。加圧ローラー80は、定着ローラー72に対してバネなどによって圧接されている。これにより、加圧ローラー80と定着ローラー72との間にニップ部82が形成される。
定着装置16においては、印刷用紙はニップ部82を図1において下から上へ抜けるように搬送される。ニップ部82よりも用紙搬送方向下流側には分離ブレード83が設けられている。定着ベルト75に印刷用紙が張り付かないように、ニップ部82を印刷用紙が抜けるタイミングで、分離ブレード83によって印刷用紙が定着ベルト75から剥がされる。
このように構成された定着装置16においては、定着ベルト75が横ずれしたり、斜行しながら回転することにより、図3Aに示されるように、定着ベルト75が左端へ詰め寄せられて、定着ローラー72や加熱ローラー71の端部からめくれ上がったり、他の部材と接触して破断したりする。また、図3Bに示されるように、ニップ部82に詰まった印刷用紙を除去する際に、作業者が定着ベルト75を傷つけて穴85を空けてしまう場合もある。この場合、温度センサー78を用いて定着ベルト75の表面の温度を検知できず、定着ローラー72の表面の温度を検知する。定着ベルト75が存在しない部分は熱が伝わらないため、温度センサー78による検知温度は常に低温を示し、そのため、制御部8は加熱ローラー71の発熱熱を継続する。これにより、加熱ローラー71が過剰に高温になって、印刷用紙を発火させたり、装置内の他の部材を溶融させたりする。これに対処するべく、本実施形態では、制御部8によって、後述の異常判定処理が実行される。
[制御部8]
制御部8は、画像形成装置10を統括的に制御するものであり、図4に示されるように、CPU61とROM62とRAM63とからなる演算部64、モータードライバー66、及びセンサー処理部69などを有している。演算部64では、CPU61によってROM62に格納された所定のプログラムにしたがった後述の異常判定処理などが実行される。なお、制御部8及び演算部64によって、本発明の停止時間計測部、異常判定部、加熱遅延部、第1停止制御部、第2停止制御部が実現される。
制御部8は、画像形成装置10を統括的に制御するものであり、図4に示されるように、CPU61とROM62とRAM63とからなる演算部64、モータードライバー66、及びセンサー処理部69などを有している。演算部64では、CPU61によってROM62に格納された所定のプログラムにしたがった後述の異常判定処理などが実行される。なお、制御部8及び演算部64によって、本発明の停止時間計測部、異常判定部、加熱遅延部、第1停止制御部、第2停止制御部が実現される。
本実施形態では、後述の異常判定処理に用いられる閾値がRAM63に格納されている。具体的には、後述のステップS15の判定処理に使用される閾値(設定時間:10[s])や、ステップS17の判定処理に使用される閾値(設定温度:100℃)などが格納されている。また、RAM63には、後述のウォーミングアップの指示が入力される前の加熱停止状態が継続された時間(加熱停止時間T)が記憶されている。加熱停止時間は、例えば、前記加熱停止状態中にCPU61が内部カウンタやソフトカウンタなどによって停止時間を計測しておき、ウォーミングアップの指示が入力されたタイミングで停止時間の計測を終了し、RAM63に記憶する。なお、前記異常判定処理は、CPU61によってプログラム実行されるものに限られず、例えば、集積回路(ASIC)などの電子回路で実現されるものであってもよい。
演算部64は、誘導加熱装置76に電気的に接続されており、演算部64によって誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の加熱が制御される。演算部64は、例えば目標温度が175℃である場合は、定着ベルト75の表面温度が目標温度175℃となるように誘導加熱装置76に磁束を発生させる。
モータードライバー66及びセンサー処理部69は、例えば、集積回路(ASIC)などの電子回路や内部メモリなどで構成されている。モータードライバー66はモーター67に電気的に接続されている。モータードライバー66は、演算部64からの指示信号に基づいて、モーター67を駆動制御することにより駆動ローラー7Aの回転や定着ローラー72の回転を制御する。センサー処理部69は、カバーセンサー65及び温度センサー78に電気的に接続されている。ここで、カバーセンサー65は、例えば、定着装置16に詰まった印刷用紙を除去する際に開閉されるカバーの開閉状態を検知するためのセンサーである。なお、前記カバーは、画像形成装置10の筐体に設けられている。前記カバーが開けられると、演算部64は、作業者を保護するために誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御を停止し、前記カバーが閉じられると、演算部64は誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御を再開する。なお、作業者によって前記カバーが開けられたことが、定着装置16に対する外的要因に基づく停止条件の一例である。
センサー処理部69は、温度センサー78から入力された出力信号をデジタル信号に変換する。演算部64は、センサー処理部69で変換された信号に基づいて、温度センサー78で検知された温度を求める。なお、モータードライバー66及びセンサー処理部69は、集積回路(ASIC)などの電子回路で構成されたものに限られず、例えば、CPU61によって所定のプログラムが実行されることで実現されてもよい。
[異常判定処理]
次に、図5のフローチャート、図6乃至図8のグラフを参照して、制御部8によって実行される異常判定処理の手順の一例について説明する。図中のS11、S12、・・・は処理手順(ステップ)の番号を表している。各ステップにおける処理は、制御部8によって、より詳細には演算部64のCPU61がROM62内のプログラムを実行することによって行われる。なお、以下の説明においては、ステップS11の時点で、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御が停止されている状態にあるものとする。
次に、図5のフローチャート、図6乃至図8のグラフを参照して、制御部8によって実行される異常判定処理の手順の一例について説明する。図中のS11、S12、・・・は処理手順(ステップ)の番号を表している。各ステップにおける処理は、制御部8によって、より詳細には演算部64のCPU61がROM62内のプログラムを実行することによって行われる。なお、以下の説明においては、ステップS11の時点で、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御が停止されている状態にあるものとする。
まず、図6及び図7を参照して、誘導加熱装置76を用いた定着ベルト75の加熱時に温度センサー78によって検知される温度の変化について説明する。ここで、図6は、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御によって定着ベルト75の温度が急上昇している最中に定着ベルト75に異常が生じて温度センサー78による温度検知が不良となったときの温度変化86を示す。誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御によって定着ベルト75の温度が急上昇している最中に定着ベルト75に異常が生じると、温度センサー78による定着ベルト75の温度検知ができない状態になる。このとき、温度センサー78を用いて検知された温度は急激に低下し、温度変化率は大きく変化する(図6の破線囲み部参照)。このときの温度低下の勾配(温度変化率)は温度上昇時の勾配(温度変化率)とは明らかに異なるため、温度センサー78によって検知される温度における短時間の温度変化率から定着ベルト75の異常の有無を容易に判定できる。
また、図7は、例えば電源投入時から定着ベルト75が異常であって、常温で、温度センサー78を用いた温度検知が不良となったときに温度センサー78によって検知される温度の温度変化87と、常温環境の下で画像形成装置10に定格電圧が供給されたときの正常な温度変化88と、低温環境の下で低電圧が供給されたときの正常な温度変化89を示す図である。図7の温度変化87によると、低温状態から誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御が行われても、定着ベルト75が異常のときは、温度センサー78による検知温度は周辺温度の上昇の影響を受けるだけであるため、緩やかに上昇する(囲み線87A参照)。定着ベルト75が正常であれば、温度変化88,89に示すように急激に定着ベルト75の温度が上昇するはずなので、温度変化87のような緩やかな勾配(温度変化率)であっても、定着ベルト75の異常を検出できる。しかしながら、画像形成装置10は、定格電圧よりも低い電圧環境で使用される場合もあり、例えば、低電圧で画像形成装置が動作された場合は、温度変化89のように最初は急変するが、囲み線89A付近の高温量域(140℃〜175℃)では、温度変化87と概ね同じ勾配で温度が推移する。したがって、温度変化89の囲み線89Aのポイントで定着ベルト75に異常が発生したとしても、温度センサー78によって検知される温度の温度変化率は正常の場合と変わりはないため、定着ベルト75の異常を判定することができない。しかしながら、本実施形態では、制御部8によって異常判定処理が行われることにより、このような温度変化であっても短時間の温度変化率から定着ベルト75の異常を容易に判定できる。
まず、ステップS11では、制御部8は、ウォーミングアップの指示が入力されたかどうか、言い換えると、定着ベルト75の加熱開始指示が入力されたかどうかを判定する。前記ウォーミングアップとは、誘導加熱装置76に通電して誘導加熱装置76を用いて定着ベルト75を加熱することをいう。ここで、ウォーミングアップの指示の具体例としては、例えば、画像形成装置10がスリープモード(省電力モード)にあるときに入力される印刷指示や、メンテナンスやジャム処理時に空けていた前記カバーを閉じること、画像形成装置10の主電源が投入されたことなどが考えられる。なお、スリープモードとは、少なくとも誘導加熱装置76を用いた定着ベルト75の加熱を停止させて定着装置16や画像形成装置10における消費電力量を抑制する動作モードのことである。
ウォーミングアップの指示が入力された場合は、制御部8は、ウォーミングアップ指示の入力前の画像形成装置10の状態がスリープモードであったかどうかを判定する(S12)。例えば、画像形成装置10の動作ログが保存されているのであれば、動作ログを参照して判定する。或いは、ステータスを示すビット情報が保存されている場合はそのビット情報を参照して判定する。ステップS12において、スリープモードであったと判定されると、ステップS12以降の処理を行わずに異常判定処理が終了する。つまり、制御部8は、動作モードがスリープモードに切り換えられたことにより誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の加熱が停止された場合は、その停止後にウォーミングアップ指示が入力されても、後述のステップS14〜S18の所定時間の遅延を行わない。前記スリープモードは、画像形成動作が一定時間なかった場合に自動的に切り換えられる動作モードであり、その性質上、スリープモード中に定着ベルト75の異常が発生する可能性が極めて低いため、ステップS12以降の処理を実行することによる時間の無駄を解消し、処理負担を軽減している。
ステップS12において、画像形成装置10の状態がスリープモードではなかったと判定されると、制御部8は、ステップS13以降の処理を順次行って、後述のステップS14〜S18の所定時間の遅延を行う。具体的には、ウォーミングアップ指示の入力前の画像形成装置10の状態が、前記カバーを開けられたことによる加熱停止、或いはメンテナンス作業が行われたことによる加熱停止である場合に、制御部8は、後述のステップS14〜S18の所定時間の遅延を行う。まず、制御部8は、ウォーミングアップ指示の入力前の加熱停止時間TがRAM63に記憶されているかどうかを判定する(S13)。ここで、加熱停止時間TがRAM63に存在する場合は、次のステップS14で加熱停止時間TがRAM63から読み出される。その後、制御部8は、加熱停止時間Tが設定時間10s以上かどうかを判定する(S15)。設定時間10sは、定着ベルト75の温度が目標温度に制御されていた場合でも、定着ベルト75の温度を100℃未満に低下させるのに必要な時間である。本実施形態では、図8の囲み線90Aに示されるように、定着ベルト75の温度は、概ね80℃まで低下する。画像形成装置10が低電圧で駆動される場合は、囲み線89Aの高温領域では定着ベルト75の異常判定ができない。そのため、制御部8は、加熱停止時間Tが設定時間10s以上であることを条件に、次のステップ16に進み、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御を開始する。つまり、定着ベルト75の加熱制御(温度制御)を開始する。
その後、ステップS17において、制御部8は、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御の開始後に、温度センサー78を用いた検知温度の温度変化率(時間変化率)に基づいて異常判定(温度勾配判定)を行う。具体的には、温度センサー78からの入力信号に基づいて時間の変化に応じた温度変化率を求め、その温度変化率が予め定められた閾値よりも大きい場合に、定着ベルト75を異常と判定し、小さい場合に正常と判定する。かかる閾値は、温度変化状況に応じて適宜選択される要素である。
一方、ステップS15において、加熱停止時間Tが設定時間10s未満であると判定されると、制御部8は、次のステップS19に進み、所定時間をカウントする。つまり、所定時間が経過するのを待つ。前記所定時間は、設定時間10sに不足する残時間、つまり、設定時間10[s]と加熱停止時間Tとの時間差(=10―T[s])である。この残時間が経過すると、制御部8は、ステップS16に進み誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御を開始して、温度勾配判定を行う。つまり、制御部8は、加熱停止時間Tが設定時間10s未満であることを条件に、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御の開始タイミングを前記所定時間だけ遅らせている。
また、ステップS13において、加熱停止時間TがRAM63に存在しない場合は、ステップS18に進み、温度センサー78を用いた検知温度が100℃以上であるかどうかを判定する。なお、画像形成装置10の主電源が投入された直後の前記温度制御においては、RAM63には加熱停止時間Tが記憶されていない。したがって、このような状況の場合に、制御部8は、ステップS18へ進む。
ステップS18において温度センサー78の検知温度が100℃以上である場合は、制御部8は、次のステップS19において、所定時間をカウントする。つまり、所定時間が経過するのを待つ。前記所定時間は、設定時間10[s]と同じ10[s]とする。この所定時間が経過すると、定着ベルト75の温度は100℃未満となる。その後、制御部8は、ステップS16に進み誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御を開始して、温度勾配判定を行う。つまり、制御部8は、温度センサー78を用いた検知温度が100℃以上の場合に、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御の開始タイミングを前記所定時間だけ遅らせている。なお、ステップS18において、温度センサー78の検知温度が100℃未満の場合は、所定時間の経過を待たなくても定着ベルト75の温度が十分に低いので、ステップS16に進み誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の温度制御を開始して、温度勾配判定を行う。
このように本実施形態に係る画像形成装置10が構成されているため、定着ベルト75の破断やめくれ上がりなどの異常を原因とする加熱ローラー71の過剰な加熱を防止することができる。また、定着ベルト75の温度が高い状態で誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の発熱(定着ベルト75の加熱)が停止され再び加熱指示入力された場合に、誘導加熱装置76を用いた加熱ローラー71の発熱の開始タイミングが所定時間だけ遅延される。その遅延後に誘導加熱装置76によって加熱ローラー71が発熱されることにより、そのときの発熱による温度センサー78によって検知さえる温度の変化から、正常なときの温度変化率と、定着ベルト75が異常なときの温度変化率とを明確に区別することでき、温度変化率による異常判定を正確に且つ迅速に行うことが可能となる。
なお、上述の実施形態では、定着装置16を備えた画像形成装置10について例示したが、もちろん、本発明は定着装置16のみの単体製品にも適用可能である。また、上述の実施形態では、温度センサー78を定着ローラー72の中央付近に配置させた例について説明したが、温度センサー78は、定着ローラー72の中央付近だけでなく、その両端に配置されていてもよい。
Claims (5)
- 磁束発生装置と、
前記磁束発生装置で生じた磁束の作用によって発熱する第1回転体と、
前記第1回転体に対して平行に設けられた第2回転体と、
前記第1回転体及び前記第2回転体に張架され、前記第1回転体によって加熱される定着ベルトと、
前記第2回転体よりも前記定着ベルトの回転方向の上流側であって前記第1回転体よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側に設けられ、前記定着ベルトの温度を検知可能な温度検知部と、
前記磁束発生装置に対して前記定着ベルトを加熱するための加熱開始指示が入力される前の加熱停止時間を計測する停止時間計測部と、
前記定着ベルトの加熱開始後に前記温度検知部を用いて検知された温度の時間変化率に基づいて前記定着ベルトの異常を判定する異常判定部と、
前記停止時間計測部によって計測された停止時間が予め定められた設定時間未満であることを条件に、前記加熱開始指示に基づく前記磁束発生装置による磁束の発生による前記定着ベルトの加熱開始タイミングを所定時間遅らせる加熱遅延部と、を具備する定着装置。 - 前記所定時間は、前記停止時間と前記設定時間との時間差である請求項1に記載の定着装置。
- 前記加熱遅延部は、前記温度検知部を用いて検知された温度が所定温度以上である場合に、前記加熱開始タイミングを前記所定時間遅らせる請求項1に記載の定着装置。
- 定着装置に対する外的要因に基づく停止条件が満たされた場合に前記磁束発生装置による磁束の発生を停止させる第1停止制御部と、
少なくとも前記磁束発生装置による磁束の発生を一時的に停止して前記定着ベルトの加熱に要する消費電力量を抑制する省電力モードに切り換えられた場合に前記磁束発生装置による磁束の発生による前記定着ベルトの加熱を停止させる第2停止制御部と、を更に備え、
前記加熱遅延部は、前記第1停止制御部による停止後の前記加熱開始タイミングを遅延させ、前記第2停止制御部による停止後の前記加熱開始タイミングを遅延させない請求項1に記載の定着装置。 - 請求項1に記載の定着装置を備える画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015513669A JP5769905B2 (ja) | 2013-04-24 | 2014-04-09 | 定着装置、画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013091773 | 2013-04-24 | ||
JP2013091773 | 2013-04-24 | ||
PCT/JP2014/060256 WO2014175067A1 (ja) | 2013-04-24 | 2014-04-09 | 定着装置、画像形成装置 |
JP2015513669A JP5769905B2 (ja) | 2013-04-24 | 2014-04-09 | 定着装置、画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5769905B2 true JP5769905B2 (ja) | 2015-08-26 |
JPWO2014175067A1 JPWO2014175067A1 (ja) | 2017-02-23 |
Family
ID=51791647
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015513669A Active JP5769905B2 (ja) | 2013-04-24 | 2014-04-09 | 定着装置、画像形成装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9316982B2 (ja) |
EP (1) | EP2990878B1 (ja) |
JP (1) | JP5769905B2 (ja) |
CN (1) | CN104737078B (ja) |
WO (1) | WO2014175067A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6516632B2 (ja) * | 2015-08-27 | 2019-05-22 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
US10303093B2 (en) * | 2015-08-31 | 2019-05-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus that prompts exchange of a first rotatable member of a fixing portion based on a rotation time of the first rotatable member or a recording material length |
JP6358234B2 (ja) * | 2015-11-12 | 2018-07-18 | 株式会社デンソー | 稼働状態の診断装置 |
TWI737975B (zh) * | 2019-03-27 | 2021-09-01 | 虹光精密工業股份有限公司 | 具有非常態溫度判斷機制的定影裝置及使用其之雷射印表機 |
CN110716407B (zh) * | 2019-10-22 | 2022-05-06 | 珠海奔图电子有限公司 | 一种定影加热方法和装置、以及图像形成装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04352185A (ja) | 1991-05-30 | 1992-12-07 | Minolta Camera Co Ltd | ベルト定着装置 |
US6968137B2 (en) * | 2002-02-28 | 2005-11-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Image heating device, image forming apparatus, image copying machine, and method for controlling temperature |
US7031624B2 (en) * | 2002-10-21 | 2006-04-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image formation apparatus for providing a predetermined temperature lowering period in which the temperature of a fixing unit is reduced |
WO2005013014A1 (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 画像形成装置 |
JP2005099711A (ja) * | 2003-08-25 | 2005-04-14 | Ricoh Co Ltd | 定着制御装置、画像形成装置及び定着制御方法 |
JP2005257945A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 像加熱装置 |
JP2007003564A (ja) | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Casio Electronics Co Ltd | 印刷装置 |
JP2007079142A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Ricoh Co Ltd | 加熱装置、定着装置及び画像形成装置 |
JP4664400B2 (ja) * | 2008-08-26 | 2011-04-06 | シャープ株式会社 | 画像形成装置、中断制御プログラムおよび記録媒体 |
JP4856213B2 (ja) | 2009-05-14 | 2012-01-18 | 株式会社沖データ | 加熱装置およびそれを備えた画像形成装置 |
JP5707867B2 (ja) * | 2010-11-01 | 2015-04-30 | 株式会社リコー | 定着装置および画像形成装置 |
JP6201312B2 (ja) * | 2012-02-09 | 2017-09-27 | 株式会社リコー | 画像形成装置 |
-
2014
- 2014-04-09 WO PCT/JP2014/060256 patent/WO2014175067A1/ja active Application Filing
- 2014-04-09 CN CN201480002749.8A patent/CN104737078B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-04-09 US US14/435,724 patent/US9316982B2/en active Active
- 2014-04-09 JP JP2015513669A patent/JP5769905B2/ja active Active
- 2014-04-09 EP EP14788622.0A patent/EP2990878B1/en not_active Not-in-force
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104737078A (zh) | 2015-06-24 |
US20150234334A1 (en) | 2015-08-20 |
EP2990878A4 (en) | 2016-12-21 |
US9316982B2 (en) | 2016-04-19 |
WO2014175067A1 (ja) | 2014-10-30 |
CN104737078B (zh) | 2016-03-30 |
EP2990878A1 (en) | 2016-03-02 |
JPWO2014175067A1 (ja) | 2017-02-23 |
EP2990878B1 (en) | 2017-09-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5769905B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置 | |
JP6272134B2 (ja) | 定着装置 | |
US9081336B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP5685998B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US7493059B2 (en) | Method and apparatus for image forming with an improved warm-up control | |
JP2008257027A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP6053660B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置 | |
JP2012047788A (ja) | 画像加熱装置 | |
JP5885698B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置 | |
JP2005077579A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2014215324A (ja) | 定着装置、画像形成装置 | |
JP6602029B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2020067472A (ja) | 画像形成装置 | |
US12013653B2 (en) | Image forming apparatus | |
JP2013125256A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5780385B2 (ja) | モータ駆動装置及びこれを備えた画像形成装置 | |
JP2013105157A (ja) | 定着装置、画像形成装置及び定着制御方法 | |
JP2011158809A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2007309988A (ja) | 定着装置 | |
JP2018097039A (ja) | 画像形成装置 | |
JP6657736B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP6303855B2 (ja) | 定着装置およびこれを備える画像形成装置 | |
JP2020197677A (ja) | 画像形成装置及びシート搬送方法 | |
JP2020187324A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2020012995A (ja) | 画像形成装置、画像形成方法及びプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20150520 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150526 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150623 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5769905 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |