JP6123543B2 - 画像形成装置、異常検出装置、および異常検出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、異常検出装置、および異常検出プログラムに関する。

従来、電磁誘導を用いて定着ベルトを加熱する方式の定着装置を備えた画像形成装置が知られている。そして、例えば特許文献１には、励磁コイルの異常を検知する技術が開示されている。

特開２０１２−０３７６５３号公報

本発明は、励磁コイルの異常を精度良く検出することを目的とする。

請求項１に係る画像形成装置は、
記録材にトナー像を形成するトナー像形成器と、
電磁誘導で加熱され、未定着のトナー像が形成された記録材に接触して、そのトナー像を熱で記録材に定着させる定着部材、交流電力が供給されてその定着部材を電磁誘導加熱するための交流磁界を発生させる磁界発生手段、および上記定着部材の温度と目標温度との差分に基づいて決定された上記磁界発生手段の目標出力に従ってその磁界発生手段に交流電力を供給する電力供給器、を備え、更に、上記定着部材を加圧する加圧位置とその定着部材から離間した離間位置との間で移動自在で、その加圧位置に在るときにその定着部材との間を上記記録材が通過する加圧部材、および上記加圧部材を上記加圧位置と上記離間位置との間で移動させる移動器を備えた定着器と、
上記電力供給器が実際に上記磁界発生手段に供給した電力値を検出する電力値検出器と、
上記電力値検出器により検出された電力値と上記目標出力に相当する電力値との差分が予め決められた閾値以上である回数をカウントし、カウント値が予め決められた回数連続して増加する場合に、上記磁界発生手段に異常が発生していると判断する判断器と、
上記離間位置から上記加圧位置への移動に伴う上記加圧部材による加圧の開始時を避けた時間帯で上記判断器に判断を行わせる判断制御部と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る異常検出装置は、
記録材にトナー像を形成するトナー像形成器と、
電磁誘導で加熱され、未定着のトナー像が形成された記録材に接触して、そのトナー像を熱で記録材に定着させる定着部材、交流電力が供給されてその定着部材を電磁誘導加熱するための交流磁界を発生させる磁界発生手段、および上記定着部材の温度と目標温度との差分に基づいて決定された上記磁界発生手段の目標出力に従ってその磁界発生手段に交流電力を供給する電力供給器、を備え、更に、上記定着部材を加圧する加圧位置とその定着部材から離間した離間位置との間で移動自在で、その加圧位置に在るときにその定着部材との間を上記記録材が通過する加圧部材、および上記加圧部材を上記加圧位置と上記離間位置との間で移動させる移動器を備えた定着器と、
上記電力供給器が実際に上記磁界発生手段に供給した電力値を検出する電力値検出器と、
上記電力値検出器により検出された電力値と上記目標出力に相当する電力値との差分が予め決められた閾値以上である回数をカウントし、カウント値が予め決められた回数連続して増加する場合に、上記磁界発生手段に異常が発生していると判断する判断器と、
上記離間位置から上記加圧位置への移動に伴う上記加圧部材による加圧の開始時を避けた時間帯で上記判断器に判断を行わせる判断制御部と、
を備えたことを特徴とする。

請求項５に係る異常検出プログラムは、
記録材にトナー像を形成するトナー像形成器と、
電磁誘導で加熱され、未定着のトナー像が形成された記録材に接触して、そのトナー像を熱で記録材に定着させる定着部材、交流電力が供給されてその定着部材を電磁誘導加熱するための交流磁界を発生させる磁界発生手段、および上記定着部材の温度と目標温度との差分に基づいて決定された上記磁界発生手段の目標出力に従ってその磁界発生手段に交流電力を供給する電力供給器、を備え、更に、上記定着部材を加圧する加圧位置とその定着部材から離間した離間位置との間で移動自在で、その加圧位置に在るときにその定着部材との間を上記記録材が通過する加圧部材、および上記加圧部材を上記加圧位置と上記離間位置との間で移動させる移動器を備えた定着器と、
上記電力供給器が実際に上記磁界発生手段に供給した電力値を検出する電力値検出器と、
上記電力値検出器により検出された電力値と上記目標出力に相当する電力値との差分が予め決められた閾値以上である回数をカウントし、カウント値が予め決められた回数連続して増加する場合に、上記磁界発生手段に異常が発生していると判断する判断器と、
上記離間位置から上記加圧位置への移動に伴う上記加圧部材による加圧の開始時を避けた時間帯で上記判断器に判断を行わせる判断制御部と、
を備えた異常検出装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする。

請求項１に係る画像形成装置、請求項２に係る異常検出装置、および請求項３に係る異常検出プログラムによれば、本構成を有しない場合に較べ、磁界発生手段の異常を精度良く検出することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態としての複写機の概略構成図である。 定着器の構造を示した断面図である。 交流磁界によって定着ベルトが発熱する状態を説明する図である。 定着器の駆動機構を示した正面図である。 リトラクト機構によって加圧ロールが加熱ベルトに接触された状態を示す図である。 リトラクト機構によって加圧ロールが加熱ベルトから乖離された状態を示す図である。 制御部の内部構成を概略的に示したブロック図である。 制御部が実行する機能の一部を表した機能ブロック図である。 設定電力値の具体的例を示すグラフである。 励磁コイルに実際に入力された入力電力値と、励磁回路に設定された設定電力値との関係を示す図である。 判断制御部による制御を表したフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態としての複写機の概略構成図である。
図１に示す複写機１は、所謂タンデム型のカラー複写機であり、コンピュータから画像データを受信して画像を出力するプリンタとしての機能も有している。

この複写機１は、各色の画像データに対応して画像形成を行う画像形成プロセス部１０、複写機１全体の動作を制御する制御部２０、原稿の画像を読み取り画像データを生成する画像読取部３０、例えばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）３等といった外部装置に接続されて画像データを受信する通信部２１、画像読取部３０や通信部２１から画像データを入手し、その画像データに対して画像処理を施す画像処理部２５、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース（ＵＩ）部２２、複写機１の温湿度環境を検知する環境センサ２６、各部に電力を供給する主電源２８を備えている。

画像読取部３０は、原稿が静止させた状態で置かれる第１プラテンガラス３１と搬送中の原稿を読み取るための光開口部を形成する第２プラテンガラス３２を備えている。

第１プラテンガラス３１上の原稿は、第１プラテンガラス３１に対して開閉自在なプラテンカバー３３によって覆われて第１プラテンガラスに密着する。また、プラテンカバー３３には、プラテンカバー３３の開閉状態を検知する不図示の開閉検知センサが設けられていて、プラテンカバー３３の開閉状態に関する情報が制御部２０に送信される。

さらに画像読取部３０は、複数の原稿を収容し、各原稿の片面または両面が第２プラテンガラス３２を通過するように搬送するフィーダ３４を備えている。このフィーダ３４には、原稿が収容されたことを検知する不図示の原稿検知センサが設けられていて、原稿の有無に関する情報が制御部２０に送信される。

画像形成プロセス部１０には、４つの画像形成エンジン５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋが備えられている。これらの４つの画像形成エンジン５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒（Ｋ）の色のトナーでトナー像を形成するエンジンである。以下の説明において、各色を区別する必要のない場面では、色を表わすＹ，Ｍ，Ｃ、Ｋの符号は省略し、数字のみの符号で説明する。

各画像形成エンジン５０には、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム５１が備えられている。感光体ドラム５１には、その表面に、静電電位分布による静電潜像が形成される。また、各感光体ドラム５１の周囲には、帯電器５２、露光器５３、現像器５４、一次転写器５５およびクリーナ５６が備えられている。ここで、一次転写器５５は、感光体５０との間に中間転写ベルト６０を挟んで、中間転写ベルト６０の内側に配置されている。また、現像器５４には、各画像形成エンジン５０に応じた色のトナーを含んだ現像剤が収容されている。

中間転写ベルト６０は、複数のロール６１に巻き架けられて矢印Ｂ方向に循環移動する無端形状のベルトである。この中間転写ベルト６０の周りには、二次転写器７０およびクリーナ７１が配置されている。

画像形成プロセス部１０内の下部には３台の用紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３が備えられている。各用紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３には、プリント前の用紙がそれぞれ積み重ねられて収容されている。これらの用紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３は、用紙の補充のために複写機１の筐体から引出し自在となっている。各用紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３には、互いに異なる紙質の用紙（例えば薄紙、普通紙、コート紙、光沢紙など）や互いに異なる寸法の用紙が収容され得る。画像形成プロセス部１０には、各用紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３に対応してピックアップロール４１と捌きロール４２が備えられており、各用紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３で兼用の搬送ロール４３と待機ロール４４も備えられている。

画像形成プロセス部１０内の上部には定着器８０と搬送ロール４５と排出ロール４６が備えられていて、排出ロール４６から画像形成プロセス部１０の外に出た排出部には用紙積載トレイ４７が設けられている。この定着器８０が本発明にいう定着器の一例に相当する。
＜画像形成処理の説明＞
本実施形態の複写機１では、画像読取部３０の第１プラテンガラス３１に置かれた原稿やフィーダ３４に収容された原稿に関するユーザからの複写指示をＵＩ部２２にて受け付けると、複写機１の制御部２０が複写指示を認識する。また、通信部２１にて印刷ジョブ(一連の画像データ)を受信した場合は複写機１の制御部２０が受信を認識する。制御部２０によるこのような認識の結果、複写機１は、制御部２０による動作制御の下で、画像読取部３０にて生成された画像データや通信部２１にて受信された印刷ジョブに対して、以下のような画像形成処理を実行する。

まず、ＰＣ３や画像読取部３０からの画像データには画像処理部２５により予め定められた画像処理が施される。それにより、各色毎の画像データに分解されて画像形成プロセス部１０の各画像形成エンジン５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋに送られる。そして、例えば黒（Ｋ）色トナー像を形成する画像形成エンジン５０Ｋでは、感光体ドラム５１が矢印Ａ方向に回転しながら帯電器５２により表面が一様に帯電され、画像処理部２５から送信されたＫ色画像データに応じて変調された露光光を露光器５３が出射して感光体ドラム５１を走査露光する。それにより、感光体ドラム５１上にはＫ色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム５１上に形成されたＫ色の静電潜像は現像器５４により現像剤中のＫ色のトナーで現像され、感光体ドラム５１上にＫ色のトナー像が形成される。同様に、黒（Ｋ）色以外の画像形成エンジン５０Ｙ,５０Ｍ,５０Ｃにおいても、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色トナー像が形成される。

各画像形成エンジン５０の感光体ドラム５１に形成された各色トナー像は、一次転写器５５により矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト６０上に順次に静電転写（一次転写）され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。一次転写後に感光体ドラム５１に残存しているトナーは、クリーナ５６によって感光体ドラム５１上から除去される。また、中間転写ベルト６０上の重畳トナー像は、中間転写ベルト６０の移動に伴って二次転写器７０の配置箇所へと搬送される。

一方、ピックアップロール４１は、３つの用紙トレイＴ１，Ｔ２，Ｔ３３のうち、ＵＩ部２２の操作で指定された用紙を収容した用紙トレイから用紙を１枚取り出す。複数枚重なって取り出されたときは、捌きロール４２が確実に１枚に分離する。そして、用紙は搬送ロール４３により図１に破線で示す搬送路上を矢印Ｄ１方向に搬送されて待機ロール４４に達する。待機ロール４４まで搬送されてきた用紙は、中間転写ベルト６０上の重畳トナー像が二次転写器７０の位置に達するタイミングで用紙もその二次転写器７０に達するようにタイミングを調整して矢印Ｄ２方向に送り出される。そして、重畳トナー像は、二次転写器７０が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙上に一括して静電転写（二次転写）される。二次転写後に中間転写ベルト６０に残存しているトナーはクリーナ７１によって中間転写ベルト６０上から除去される。

画像形成エンジン５０から二次転写器７０に至る要素を合わせたものが、記録材にトナー像を形成するトナー像形成器の一例に相当する。

二次転写器７０によりトナー像の転写を受けた用紙は、その未定着のトナー像を保持したまま矢印Ｄ３方向に搬送されて定着器８０に達する。定着器８０に搬送された用紙上のトナー像は、定着器８０によって熱および圧力を受け、用紙上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙は矢印Ｄ４方向に搬送され、搬送ロール４５によりさらに矢印Ｄ５方向に搬送され、排出ロール４６により用紙積載トレイ４７に積載される。

このようにして、複写機１での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
＜定着器の構造の説明＞
次に、定着器８０の構造について説明する。

図２は、定着器の構造を示した断面図である。

定着器８０には、誘導加熱器８１、加熱ベルト８２、加圧ロール８３、および励磁回路８４が備えられている。誘導加熱器８１は交流磁界を発生させて加熱ベルト８２を電磁誘導により加熱するものであり、励磁回路８４は、誘導加熱器８１に交流磁界発生の電力を供給するものである。加熱ベルト８２は矢印Ｃ１方向に回転し、未定着トナー像を保持して矢印Ｄ３方向に搬送されてくる用紙に接触することで用紙上のトナーを加熱する。

加熱ベルト８２が、本発明にいう定着部材の一例に相当し、加圧ロール８３が、本発明にいう加圧部材の一例に相当する。

加熱ベルト８２の内側には、誘導加熱器８１側に磁性体の発熱部材８２１が備えられており、また、加圧ロール８３側に押圧部材８２２が備えられている。また、発熱部材８２１と押圧部材８２２との間には、それらを支える支持構造８２３が示されている。さらにここには、加熱ベルト８２の内面に接して加熱ベルト８２の温度を測定する温度センサ８２４も示されている。

発熱部材８２１は、誘導加熱器８１が発生させる交流磁界を導いて磁路を形成することで、誘導加熱器８１による加熱ベルト８２の加熱効率を高める部材である。この発熱部材８２１が、本発明にいう磁性部材の一例に相当する。

押圧部材８２２は、加熱ベルト８２の内面の、加熱ベルト８２を挟んで加圧ロール８３に対面する位置に配備されて、その押圧面８２２ａを加熱ベルト８２の内面に向け、その押圧面８２２ａで加熱ベルト８２の内面に接して加熱ベルト８２を加圧ロール８３に向けて押圧する部材である。押圧部材８２２は、加圧ロール８３と押圧部材８２２との間に加熱ベルト８２を挟んだ状態でニップ部を形成する。このニップ部で加圧ロール８３と加熱ベルト８２との間に挟まれながら用紙が通過する。用紙には加熱ベルト８２による熱と加圧ロール８３による圧力が加えられて未定着のトナー像が定着される。

支持構造８２３は剛性の高い材料で組み立てられていてニップ部の圧力（ニップ圧）における長手方向の均一性を維持している。

加圧ロール８３は、加熱ベルト８２の外面に押し当てられて矢印Ｃ２方向に、例えば１４０ｍｍ／ｓのプロセススピードで回転し、矢印Ｄ３方向に搬送されてきた用紙を加熱ベルト８２との間に挟んで、例えば２０ｋｇｆの荷重で加圧するロールである。この加圧ロール８３の表面は、押圧されたときに押圧部材８２２の押圧面８２２ａの形状に沿うように変形する弾性体となっている。

誘導加熱器８１には、誘導加熱用の励磁コイル８１１が、加熱ベルト８２の外周面と例えば０．５〜２ｍｍの間隙を保持して配備されている。この励磁コイル８１１は、導線を束ねたリッツ線が閉ループ状に巻かれたものであり、励磁コイル８１１に励磁回路８４から交流電流が供給されることにより、励磁コイル８１１の周囲には、閉ループ状に巻かれたリッツ線を中心とする交流磁界が生成される。この励磁コイル８１１が、本発明にいう磁界発生手段の一例に相当し、励磁回路８４が、本発明にいう電力供給器の一例に相当する。

誘導加熱器８１には、励磁コイル８１１を挟んで加熱ベルト８２とは反対側に、交流磁界の磁路を形成する磁心８１２も備えられている。磁心８１２は、例えばフェライト樹脂等といった高透磁率の材料で形成されている。磁心８１２は、励磁コイル８１１にて生成された交流磁界による磁力線が、励磁コイル８１１から加熱ベルト８２を横切って発熱部材８２１に向かい、発熱部材８２１の中を通過して励磁コイル８１１に戻るといった磁力線の通路（磁路）を形成する。磁心８１２によって磁路が形成されることにより、励磁コイル８１１にて生成された交流磁界（磁力線）が加熱ベルト８２の磁心８１２と対向する領域に集中される。

図３は、交流磁界によって定着ベルトが発熱する状態を説明する図である。

この図３に示すように、加熱ベルト８２は、耐熱性の高い合成樹脂の基材層８２５、基材層８２５の上に積層された導電層８２６、トナー像の定着性を向上させる弾性層８２７、最上層に被覆され離型性が高い材質の表面離型層８２８を有する多層ベルトである。導電層８２６は、誘導加熱器８１にて生成される交流磁界によって電磁誘導加熱される発熱体の層であり、例えば鉄、コバルト、ニッケル、銅、クロム等といった金属が用いられる。

磁心８１２から出た交流磁界（磁力線）が加熱ベルト８２の導電層８２６を横切る際に、導電層８２６には、その交流磁界の変化を妨げる磁界を生成するように渦電流が発生する。そして、渦電流Ｉが導電層８２６を流れることによって、導電層８２６の抵抗値Ｒに比例したジュール熱Ｗ（Ｗ＝Ｉ^２Ｒ）が発生し、加熱ベルト８２が加熱される。

また、加熱ベルト８２よりも弱いが発熱体８２１も交流磁界によって渦電流が発生して発熱する。この発熱体８２１の発熱によって加熱ベルト８２の温度が安定化する。
＜定着器の駆動機構の説明＞
図４は、定着器の駆動機構を示した正面図である。

この図４には、用紙が突入する側から見た定着器８０が示されている。定着器８０には、加圧ロール８３および加熱ベルト８２の駆動源として駆動モータ８５が備えられている。

加圧ロール８３には、駆動モータ８５の軸に固定された伝達ギヤ９１と、加圧ロール８３の回転軸９６に固定された不図示の伝達ギヤとを介して、駆動モータ８５からの回転駆動力が伝達される。

一方、加熱ベルト８２は、加圧ロール８３が接触している場合には加圧ロール８３が従動回転させるが、ここでは、そのような従動回転以外の駆動系も用意されている。

加熱ベルト８２の内部に設けられた支持構造８２３（図３参照）の両端部には、加熱ベルト８２の両端部の断面形状を円形に維持しながら加熱ベルト８２を周方向に回転駆動するエンドキャップ部材８６が回転自在に支持されている。そして、加熱ベルト８２は、両端部からエンドキャップ部材８６を介した回転駆動力を直接的に受けて回転移動する。駆動モータ８５からの回転駆動力は、伝達ギヤ９１,９２を介してシャフト９３に伝達され、シャフト９３に結合された伝達ギヤ９４から両端のエンドキャップ部材８６のギヤ部９５に伝達される。それによって、エンドキャップ部材８６から加熱ベルト８２に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材８６と加熱ベルト８２とが一体となって回転駆動される。なお、伝達ギヤ９２とシャフト９３との間には不図示のトルクリミッタが配置されていて、加熱ベルト８２が加圧ロール８３に従動する場合には、伝達ギヤ９１からシャフト９３へは回転駆動力が伝達されない。

さらに定着器８０には、加圧ロール８３を加熱ベルト８２に対して接近乖離させるリトラクト機構が備えられている。リトラクト機構には、支持体９７に回転自在に支持された回転軸９８と、予め定められた角度範囲内で回転軸９８を変位させる変位モータ９０と、回転軸９８の両端部で加圧ロール８３の回転軸９６に対向する位置に固定され、回転軸９８の変位により揺動するカム９９、が備えられている。さらに、加圧ロール８３を加熱ベルト８２から離間する方向（図の下方向）に付勢するバネ８８も備えられている。このリトラクト機構が、本発明にいう移動器の一例に相当する。
＜リトラクト動作の説明＞
図５，６は、リトラクト機構が加圧ロール８３を加熱ベルト８２に接離させる際の動作を説明する図である。

図５には、リトラクト機構によって加圧ロールが定着ベルトに接触された状態が示され、図６には、加圧ロールが加熱ベルトから乖離された状態が示されている。

図５に示すように、カム９９の頂部Ｆ０が加熱ベルト８２の中央方向を向くように変位モータ９０(図４参照)が回転軸９８を変位させた状態では、カム９９の頂部Ｆ０が加圧ロール８３の回転軸９６をバネ８８(図４参照)の付勢力に抗して加熱ベルト８２側に押し込む。それにより、加圧ロール８３は加熱ベルト８２の外面に押し当てられる。

一方、図６に示すように、カム９９の頂部Ｆ０が加熱ベルト８２の中央方向とは角度θだけ傾くように、変位モータ９０(図４参照)が回転軸９８を変位させた状態では、加圧ロール８３の回転軸９６はバネ８８(図４参照)の付勢力によりカム９９の側面Ｆ１に沿って加熱ベルト８２側から図６の矢印Ｅ方向に移動する。それにより、加圧ロール８３は、加熱ベルト８２から離間する。

図５に示す加圧ロール８３の位置が本発明にいう加圧位置の一例に相当し、図６に示す加圧ロール８３の位置が本発明にいう離間位置の一例に相当する。
＜制御部の内部構成の説明＞
図７は、制御部の内部構成を概略的に示したブロック図である。

制御部２０は、予め定められたプログラムに従ってデジタル演算処理を実行するメインＣＰＵ１１０と、メインＣＰＵ１１０の作業用メモリ等として用いられるＲＡＭ１１２と、メインＣＰＵ１１０での処理に使用される各種設定値等が格納されるＲＯＭ１１３と、書き換え可能で電源供給が途絶えた場合にもデータを保持できる、電池によりバックアップされたフラッシュメモリ等の不揮発性メモリ（ＮＶＭ）１１４と、制御部２０に接続される各構成部（例えば、励磁回路８４、温度センサ８２４、駆動モータ８５、変位モータ９０など）との信号が入出力されるインターフェース（Ｉ/Ｆ）部１１５とを備えている。

そして、メインＣＰＵ１１０が、本発明の異常検知プログラムの一実施形態を不図示の外部記憶装置から主記憶装置（ＲＡＭ１１２）に読み込んで実行することで、制御部２０は、本発明の異常検知装置の一実施形態として機能する。

なお、この異常検知プログラムに関するその他の提供形態としては、予めＲＯＭ１１３に格納された状態にて提供され、ＲＡＭ１１２にロードされる形態がある。さらに、ＥＥＰＲＯＭ等の書き換え可能なＲＯＭ１１３を備えている場合には、メインＣＰＵ１１０がセッティングされた後に、プログラムだけがＲＯＭ１１３にインストールされ、ＲＡＭ１１２にロードされる形態がある。また、インターネット等のネットワークを介して制御部３１にプログラムが伝送され、制御部３１のＲＯＭ１１３にインストールされ、ＲＡＭ１１２にロードされる形態がある。さらにまた、ＤＶＤ−ＲＯＭやフラッシュメモリ等の外部記録媒体からＲＡＭ１１２にロードされる形態がある。

図８は、制御部２０が実行する機能の一部を表した機能ブロック図である。

ここでは、制御部２０が有する各種の機能のうち、定着器８０を制御する定着器制御部１２０の機能と、励磁コイル８１１の異常を検知する異常検知部１３０の機能が示されている。この異常検知部１３０の機能が、本発明にいう異常検知装置の一実施形態としての機能である。

定着器制御部１２０は、上述したリトラクト機構による加圧ロール８３の移動を制御するリトラクト制御部１２１と、定着器８０の温度センサ８２４から加熱ベルト８２の温度値を取得する温度検知部１２２と、その取得された加熱ベルト８２の温度値と予め決められている加熱ベルト８２の目標温度との差分に基づいて、励磁コイル８１１に入力されるべき電力値を決定し、決定された設定電力値を励磁回路８４に設定する電力設定部１２３とを備えている。

異常検知部１３０は、励磁回路８４によって実際に励磁コイル８１１に入力された電力値を取得する電力検知部１３１と、その取得された電力値と電力設定部１２３が設定した電力値との差分に基づいた後述する処理で励磁コイル８１１の異常を判定する異常判定部１３２と、この異常判定部１３２が異常の判定を実行するタイミング（時間帯）を制御する判断制御部１３３とを備えている。判断制御部１３３は、定着器８０で後述するような状況変化が発生するタイミングを避けた時間帯に異常判定部１３２が異常の判定を実行するように制御する。
＜電力設定の処理＞
電力設定部１２３で用いられる目標温度は、製造者によって複写機１に予め設定されている温度である。電力設定部１２３が電力値を決定する手法を具体的に説明すると、電力設定部１２３には加熱ベルト８２の温度と目標温度との差分と設定電力との関係を示すテーブル情報が予め用意されていて、そのテーブル情報に基づいて、温度センサ８２４から温度検知部１２２が取得した温度値と目標温度との差分に対応する設定電力値が電力設定部１２３によって決定される。

図９は、設定電力値の具体的例を示すグラフである。

図９の横軸は経過時間を表し、縦軸は、左が加熱ベルト８２の温度を表し、右が設定電力値を表している。そして、グラフ中の点線が加熱ベルト８２の温度変化の一例を示し、実線が加熱ベルト８２の温度と目標温度との差分の例を示し、一点鎖線が設定電力の例を示している。

本実施形態では、５０ｍｓ毎に設定電力値が更新される。そして、図９のグラフに示す例では、まず、加熱ベルト８２の温度が室温からトナーの定着温度（約１７０度）まで上昇するように、設定電力値は、０ｗ（ワット）から１１００ｗに設定されている。加熱ベルト８２の温度がトナーの定着温度に達すると、設定電力値は、加熱ベルト８２の温度と目標温度との差分に応じて１１００ｗから２００ｗまで順次に減少する。これは、トナーの定着温度を維持しつつ、低電力化を図るためである。

図８に示す定着器制御部１２０ではこのような処理で設定電力値が決定されて励磁回路８４に設定される。
＜励磁コイルの異常検出の処理＞
次に、図８に示す異常判定部１３２における異常の検出方法を具体的に説明する。

図１０は、励磁コイル８１１に実際に入力された入力電力値と、励磁回路８４に設定された設定電力値との関係を示す図である。

異常判定部１３２は、５０ｍｓのフィードバック周期毎に、入力電力値と設定電力値との差分が予め決められた閾値（例えば±１５０Ｗ）以上であるか否かを判定する。例えば、励磁コイル８１１のレアショート（巻線間のショート）が発生した場合、励磁コイル８１１の負荷が小さくなるため、励磁コイル８１１に流れる電流が増加し、入力電力値が設定電力値よりも増加する。このため、入力電力値が、電力設定部１２３によって設定された設定電力値から大きく乖離する場合には、異常判定部１３２は、励磁コイル８１１に異常が発生した可能性を示す異常状態と判定する。異常判定部１３２にはカウンタが備えられていて、入力電力値と設定電力値との差分が閾値以上である（即ち異常状態である）場合、異常判定部１３２は、カウンタのカウント値を１増加する。図１０中でグラフのピークに添えられた数値はこのカウンタのカウント値を表している。

異常判定部１３２は、図１０（Ａ）に示すように、予め決められた回数（ここでは一例として６回）連続でカウント値が増加した場合には、励磁コイル８１１に異常が発生したと判断する。即ち、励磁コイル８１１の異常状態が３００ｍｓ以上継続した場合に、励磁コイル８１１の異常が確定する。また、入力電力値と設定電力値との差分が、＋１５０Ｗの閾値と−１５０Ｗの閾値とを交互に超えていなくてもよい。例えば、入力電力値と設定電力値との差分が、２回以上＋１５０Ｗの閾値又は−１５０Ｗの閾値を超えていてもよい。

また、異常判定部１３２は、図１０（Ｂ）に示すように、入力電力値と設定電力値との差分が一度でも閾値未満になる場合は、カウンタのカウント値をクリアする。これにより、励磁コイル８１１の異常の検出精度の低下が回避される。尚、異常判定部１３２は、定着器８０がオフになっている場合にもカウント値をクリアする。

さらに、図１０（Ｃ）に示すように、異常判定部１３２は、設定電力値が変動し、前回の設定電力値（例えば図１０（Ｃ）のＸ）と今回の設定電力値（図１０（Ｃ）のＹ）との差分が予め決められた閾値（例えば±１００Ｗ）以上である場合には、カウンタのカウント動作を停止し、カウント値をクリアする。これにより、励磁コイル８１１の異常の検出精度の低下が回避される。尚、前回の設定電力値と今回の設定電力値との差分と比較する閾値は、入力電力値と設定電力値との差分と比較する閾値と同一であってもよい。
＜異常検出の検出タイミングの制御＞
次に、図８に示す判断制御部１３３によって異常判定部１３２の異常検出のタイミングが制御される処理を具体的に説明する。

図１１は、判断制御部１３３による制御を表したフローチャートである。

判断制御部１３３は、異常判定部１３２による上述した異常検知の処理に先立って、まず、温度検知部１２２で取得された温度を確認して、異常判定部１３２による異常検知を行うべき温度範囲内であるか判定する（ステップＳ０２）。この温度範囲は、予め複写機１の製造者によって設定された温度範囲であり、加熱ベルト８２がこの温度範囲内にある場合には定着器８０の発熱部材８２１で透磁率変化が生じないと確認されている温度範囲である。発熱部材８２１は磁性体の部材であり、磁性体の種類に固有の温度を境として透磁率が不連続に変化する。このような透磁率の変化は、発熱部材８２１、励磁コイル８１１、および磁心８１２によって形成される磁気回路の特性変化を生み、結果として励磁コイル８１１におけるインピーダンス変化と同様の負荷変化を生じるので、入力電力値と設定電力値との差分を生じることとなる。しかしながら、定着器８０において透磁率の変化は予定されている正常な状態の範囲内で生じる現象である。従って、透磁率の変化に起因した入力電力値と設定電力値との差分が誤って励磁コイル８１１の異常と判断される事態を避けるため、判断制御部１３３は、上述した温度範囲外の場合（ステップＳ０２のＮｏ）には異常判定部１３２による異常検知を回避してステップＳ１０に進み、励磁コイル８１１は正常であるものとして動作を続ける。この結果、異常判定部１３２による異常検知の精度が向上する。

一方、ステップＳ０２で、上述した温度範囲内であると判定された場合（ステップＳ０２のＹｅｓ）には、次に、ステップＳ０４に進み、リトラクト制御部１２１によるリトラクト機構の制御で加圧ロール８３が加熱ベルト８２に押し付けられるラッチタイミングであるか否かが判定される。加圧ロール８３が加熱ベルト８２に押し付けられると、加熱ベルト８２が加圧され、その加圧された圧力が定着器８０の押圧部材８２２、支持構造８２３、発熱部材８２１へと順次に伝わり、加熱ベルト８２や発熱部材８２１の位置が励磁コイル８１１に対して動くこととなる。そのため、発熱部材８２１、励磁コイル８１１、および磁心８１２によって形成される磁気回路の特性変化を生み、結果として励磁コイル８１１におけるインピーダンス変化と同様の負荷変化を生じるので、入力電力値と設定電力値との差分を生じることとなる。

上述した透磁率の変化と同様に、加圧ロール８３の加熱ベルト８２への押し付け（加圧）も、定着器８０において予定されている正常な状態の範囲内で生じる現象である。従って、加圧ロール８３の押し付け（加圧）の開始に起因した入力電力値と設定電力値との差分が誤って励磁コイル８１１の異常と判断される事態を避けるため、判断制御部１３３は、ラッチタイミングの場合（ステップＳ０４のＹｅｓ）にも、異常判定部１３２による異常検知を回避してステップＳ１０に進み、励磁コイル８１１は正常であるものとして動作を続ける。この場合も、異常判定部１３２による異常検知の精度が向上する。

ステップＳ０４で、ラッチタイミングではないと判定された場合（ステップＳ０４のＮｏ）には、ステップＳ０６に進み、異常判定部１３２によって上述した異常検知の処理が実行される。そして、カウント値が予め決められた回数連続して増加すると（ステップＳ０６のＹｅｓ）、励磁コイル８１１の異常検知が確定し、ステップＳ０８に進んで異常検知時の処理が実行される。具体的には、励磁回路８４から励磁コイル８１１への電力供給が制御部２０によって停止される。

なお、上記説明では、定着器８０で予め想定されている状況変化の例として、発熱部材８２１の透磁率変化と加圧ロールによる加熱ベルトの加圧開始とが示されているが、本発明にいう「予め想定されている状況変化」としては、例えば加熱ベルトからの加圧ロールの離間などもあり得る。

また、上記説明では、本発明の実施形態としてタンデム型のカラー複写機を例示したが、本発明の画像形成装置は、レボルバ型のカラー複写機やモノクロ複写機であってもよい。また、本発明の画像形成装置はファクシミリやプリンタに応用されてもよい。

また、上記説明では、本発明にいうトナー像形成器として、電子写真方式のものが例示されているが、本発明にいうトナー像形成器は、例えば個々のトナー粒子を電極アレイで個別に飛翔させる電極アレイ方式のものであってもよい。

また、上記説明では、本発明にいう定着器として、発熱部材が加熱ベルトに接触した蓄熱方式の定着器が例示されているが、本発明にいう定着器は、発熱部材が加熱ベルトから離間した速熱方式の定着器であってもよい。

１ 複写機
１０ 画像形成プロセス部
２０ 制御部
２８ 主電源
５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ 画像形成エンジン
８０ 定着器
８１ 誘導加熱器
８１１ 励磁コイル
８２ 加熱ベルト
８２１ 発熱部材
８２４ 温度センサ
８３ 加圧ロール
８４ 励磁回路
１２０ 定着器制御部
１２１ リトラクト制御部
１２２ 温度検知部
１２３ 電力設定部
１３０ 異常検知部
１３１ 電力検知部
１３２ 異常判定部
１３３ 判断制御部

Claims (3)

1. 記録材にトナー像を形成するトナー像形成器と、
   電磁誘導で加熱され、未定着のトナー像が形成された記録材に接触して、該トナー像を熱で該記録材に定着させる定着部材、交流電力が供給されて該定着部材を電磁誘導加熱するための交流磁界を発生させる磁界発生手段、および前記定着部材の温度と目標温度との差分に基づいて決定された前記磁界発生手段の目標出力に従って該磁界発生手段に交流電力を供給する電力供給器、を備え、更に、前記定着部材を加圧する加圧位置と該定着部材から離間した離間位置との間で移動自在で、該加圧位置に在るときに該定着部材との間を前記記録材が通過する加圧部材、および前記加圧部材を前記加圧位置と前記離間位置との間で移動させる移動器を備えた定着器と、
   前記電力供給器が実際に前記磁界発生手段に供給した電力値を検出する電力値検出器と、
   前記電力値検出器により検出された電力値と前記目標出力に相当する電力値との差分が予め決められた閾値以上である回数をカウントし、カウント値が予め決められた回数連続して増加する場合に、前記磁界発生手段に異常が発生していると判断する判断器と、
   前記離間位置から前記加圧位置への移動に伴う前記加圧部材による加圧の開始時を避けた時間帯で前記判断器に判断を行わせる判断制御部と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 記録材にトナー像を形成するトナー像形成器と、
   電磁誘導で加熱され、未定着のトナー像が形成された記録材に接触して、該トナー像を熱で該記録材に定着させる定着部材、交流電力が供給されて該定着部材を電磁誘導加熱するための交流磁界を発生させる磁界発生手段、および前記定着部材の温度と目標温度との差分に基づいて決定された前記磁界発生手段ルの目標出力に従って該磁界発生手段に交流電力を供給する電力供給器、を備え、更に、前記定着部材を加圧する加圧位置と該定着部材から離間した離間位置との間で移動自在で、該加圧位置に在るときに該定着部材との間を前記記録材が通過する加圧部材、および前記加圧部材を前記加圧位置と前記離間位置との間で移動させる移動器を備えた定着器と、
   を備えた画像形成装置について前記電力供給器が実際に前記磁界発生手段に供給した電力値を検出する電力値検出器と、
   前記電力値検出器により検出された電力値と前記目標出力に相当する電力値との差分が予め決められた閾値以上である回数をカウントし、カウント値が予め決められた回数連続して増加する場合に、前記磁界発生手段に異常が発生していると判断する判断器と、
   前記離間位置から前記加圧位置への移動に伴う前記加圧部材による加圧の開始時を避けた時間帯で前記判断器に判断を行わせる判断制御部と、
   を備えたことを特徴とする異常検出装置。
3. 記録材にトナー像を形成するトナー像形成器と、
   電磁誘導で加熱され、未定着のトナー像が形成された記録材に接触して、該トナー像を熱で該記録材に定着させる定着部材、交流電力が供給されて該定着部材を電磁誘導加熱するための交流磁界を発生させる磁界発生手段、および前記定着部材の温度と目標温度との差分に基づいて決定された前記磁界発生手段の目標出力に従って該磁界発生手段に交流電力を供給する電力供給器、を備え、更に、前記定着部材を加圧する加圧位置と該定着部材から離間した離間位置との間で移動自在で、該加圧位置に在るときに該定着部材との間を前記記録材が通過する加圧部材、および前記加圧部材を前記加圧位置と前記離間位置との間で移動させる移動器を備えた定着器と、
   を備えた画像形成装置について前記電力供給器が実際に前記磁界発生手段に供給した電力値を検出する電力値検出器と、
   前記電力値検出器により検出された電力値と前記目標出力に相当する電力値との差分が予め決められた閾値以上である回数をカウントし、カウント値が予め決められた回数連続して増加する場合に、前記磁界発生手段に異常が発生していると判断する判断器と、
   前記離間位置から前記加圧位置への移動に伴う前記加圧部材による加圧の開始時を避けた時間帯で前記判断器に判断を行わせる判断制御部と、
   を備えた異常検出装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする異常検出プログラム。

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