JP6834214B2 - 温度検出センサ異常判断装置、加熱装置、画像形成システム、および検出温度異常判断方法 - Google Patents

Description

本発明は、温度検出センサ異常判断装置、加熱装置、画像形成システム、および検出温度異常判断方法に関する。

従来、画像形成装置が備える定着装置や乾燥装置等の温度を測定する際に、非接触の温度センサを用いることが知られている。例えば、特許文献１では、温度センサや加熱ロールの異常を検出するために、昇温時間を測定し、昇温時間と基準値を比較して異常の有無を判別する手段が開示されている。

しかしながら、上記特許文献１では、１つの温度センサを用いているため、必ずしもその１つの温度センサが加熱ロール全体の温度を検出しているとはいえず、本来温度センサが異常を検出すべきところその異常が検出されなかったり、これとは逆に、本来温度センサが異常を検出すべきでないところその異常が検出される等、温度センサが設けられた位置によっては異常を適切に検出することができないという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、温度センサによる異常を適切に検出することが可能な温度検出センサ異常判断装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる温度検出センサ異常判断装置は、加熱手段の温度を、少なくとも２箇所で検出する複数の非接触温度検出手段と、前記加熱手段の温度が上昇している際の、前記複数の非接触温度検出手段のそれぞれの検出温度に基づき、前記複数の非接触温度検出手段の出力異常を判断する判断手段と、を備えることを特徴とする温度検出センサ異常判断装置である。

本発明によれば、温度センサによる異常を適切に検出することができる。

画像形成システムの全体構成を示す図である。 画像形成システムに用いられる後乾燥装置の概略図である。 後乾燥装置の制御動作を示すブロック図である。 後乾燥装置に用いられる乾燥機構の構成図である。 後乾燥装置１４０に用いられる乾燥機構１０の温度制御図である。 幅広状の被記録媒体を印刷した際のヒートロールのリア側とフロント側に取り付けられた非接触式温度センサの温度分布を示す図である。 ヒートロールのベリファイチェックの制御フローを示す図である。 幅狭状の被記録媒体を印刷した際のヒートロールのリア側とフロント側に取り付けられた非接触式温度センサの温度分布を示す図である。 ヒートロールのベリファイチェックの制御フローの他の例を示す図である。 ヒートロールのベリファイチェックの制御フローの他の例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる温度検出センサ異常判断装置、加熱装置、画像形成システム、および検出温度異常判断方法の実施の形態を詳細に説明する。

以下では、従来技術と異なり、ヒートロールのフロント端部および、リア端部に２つの非接触式温度センサを配置した定着装置において、ヒートロールの端部に取り付けられた２つの非接触式温度センサのみでセンサ異常の検出を可能としている。センサ異常を検出するためには、ヒータ立ち上げ動作開始時、およびヒートロールの目標温度立ち上げ中、夫々の状況に応じたＶｅｒｉｆｙチェックを実施する必要がある。このため、以下では、Ｖｅｒｉｆｙチェックの方法として、ヒータ立ち上げ動作開始時は、ヒートロールのリア端部および、フロント端部に取り付けられた非接触式温度センサの出力を比較し、ヒートロールのリア端部および、フロント端部に取り付けられた２つの非接触式温度センサの出力差分が規定の温度範囲に入っていることを確認し、もしその差分が規定範囲に入っていない場合、非接触式温度センサの汚れや、非接触式温度センサの故障などによる出力の異常と判断する。

また、ヒートロールの目標温度立ち上げ中は、ＤＵＴＹに応じた目標温度プロファイルと非接触式温度センサの検出情報の比較、および２つの非接触式温度センサの出力差分が規定の温度範囲に入っていることの確認を組み合わせることで、非接触式温度センサの汚れや、非接触式温度センサの故障などによる出力の異常と判断する。その際、ＤＵＴＹに応じた目標温度プロファイルについては、予めを実験結果などから決定する。ここで、ＤＵＴＹとは、単位時間あたりのヒートロールの立ち上げ時間である。後述するように、温度センサやヒートロールの種類によりヒートロールの立ち上げ時間が定められており、ヒートロールに必要な立ち上げ時間に応じて比較する基準となる温度プロファイルがあらかじめ定められている。

通常、目標温度の立ち上げＤＵＴＹによって目標温度プロファイルの温度勾配は異なり、温度勾配が急な場合は温度変化量が大きくなる。このため、温度異常を検出する温度範囲を広くする必要があり、温度勾配が緩やかな場合は温度変化量が小さくなるため、温度異常を検出する温度範囲を狭くする必要がある。

ＤＵＴＹを切り替えながら立ち上げを実施するケースにおいて、目標温度プロファイルが急勾配となるケースと、緩勾配になるケースで温度異常を検出する温度範囲切り替えることが出来ないため、両方のケースをカバーするように温度異常を検出する温度範囲を決定する必要があるため、精度良く温度異常を検出することが出来ない。そのため、温度異常を検出する温度範囲と非接触式温度センサの比較とは別に、２つの非接触式温度センサの差分の有効温度範囲を定め、２つの非接触式温度センサの相関でセンサ異常が認識出来るようにすることで、急／緩勾配の両ケースをカバーするように温度異常を検出する温度範囲で推移するケースであっても、２つの非接触式温度線の相関が取れていないケースは温度異常とすることが可能となる。

上記方法により、温度勾配による異なる温度異常を検出する温度範囲を両方のケースをカバーするように温度異常を検出する温度範囲を決定しても、精度良く温度異常を検出することが可能となり、センサの汚れや故障などによって発生する不正な印刷結果の出力や、定着装置自体に重大なダメージを与えるような事故を未然に防ぐことが出来る。以下、具体的に説明する。

図１に、本発明にかかる温度検出センサ異常判断装置、加熱装置、画像形成システム、および検出温度異常判断方法を適用した画像形成システムの全体構成を示す。同図に示しているように、給紙装置１００から繰り出された例えば長尺状の連続紙などからなる被記録媒体Ｗは、最初、処理液塗布装置１１０に送り込まれ、被記録媒体Ｗの表裏にそれぞれ処理液が塗布され塗布処理が行われる。

次に、塗布処理された被記録媒体Ｗは、第１のインクジェットプリンタ１２０ｆに送り込まれて、被記録媒体Ｗの表側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。その後、反転装置１３０により被記録媒体Ｗの表裏が反転され、引き続き被記録媒体Ｗは第２のインクジェットプリンタ１２０ｒに送り込まれて、被記録媒体Ｗの裏側にインク滴を吐出して所望の画像が形成される。次に、後乾燥装置１４０に送り込まれて、被記録媒体Ｗの両面に対して加熱乾燥を実施した後、後処理装置１５０により巻き取られるシステムとなっている。

図２は、この画像形成システムに用いられる後乾燥装置１４０の概略図であり、被記録媒体Ｗが搬送可能な状態を示している。図３は、後乾燥装置１４０の制御動作を示すブロック図である。

図２に示しているように、ローラの端部に軸受け（図示せず）を有し、回転自在のガイドローラ１が後乾燥装置１４０内に多数本設置されて、被記録媒体Ｗの搬送パスを確保している。ダンサー機構５に搬送された被記録媒体Ｗは、回転自在な複数のダンサーローラ２ならびに複数のダンサーローラ２の間に配置されたガイドローラ１にわたってＷ型に巻き掛けられている。

複数のダンサーローラ２はそれぞれローラ端部に設けた軸受け（図示せず）を介して可動フレーム３に回転自在に取り付けられて、ダンサーユニット４を構成している。従って、このダンサーユニット４は被記録媒体Ｗによって吊り下げられた状態になっている。このダンサーユニット４も重力方向に沿って移動可能になっており、ダンサーユニット４の位置を検出するダンサーユニット位置検出手段（図示せず）が設けられており、この位置検出手段の出力に応じて搬送ローラ３１の駆動源を駆動制御することで、ダンサーユニット４の位置が調整できる構成になっている。

ダンサー機構５を通過した被記録媒体Ｗは、モータなどの起動源を持たない複数のヒートロール１１を備えた乾燥機構１０の間を通る。乾燥機構１０は、搬送方向に沿って上下それぞれ複数の回転自在なヒートロール１１が千鳥配置され、被記録媒体Ｗを挟み込むことで従動回転する。

ヒートロール１１の内部には熱源を有しており、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆを用いて温度制御することで、被記録媒体Ｗを目標温度で加熱乾燥する。ただし、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆは、汚れなどにより温度検出に誤差が発生する。また、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆが故障し熱暴走などによるダメージを回避するため、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出温度が正しいことのチェック（以降、ベリファイチェック）を実施する。ベリファイチェックは、ヒータランプ１４に通電がされていないＮｏｔＲｅａｄｙ中Ｐ０にＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチを押下した契機Ｃ１の待機中の目標温度立ち上げ時、および待機中の目標温度立ち上げ期間Ｐ１にて実施する。本例のように、ヒートロール１１の内側に複数の熱源を備え、ヒートロール１１の軸方向の複数箇所に対向するように設けられた複数の非接触式温度センサ（１２ｒ、１２ｆ）を設け、後述する演算装置を含めたものを加熱装置として構成することができる。

乾燥機構１０を通過した被記録媒体Ｗは、複数の冷却ロール２１を備えた冷却機構２０の間を通る。冷却機構２０に搬送された被記録媒体Ｗは、回転自在な複数の冷却ローラ２１ならびに複数の冷却ローラ２１の間に配置されたガイドローラ１にわたってＷ型に巻き掛けられている。

複数の冷却ローラ２１はそれぞれローラ端部に設けた軸受け（図示せず）を介して可動フレーム２２に回転自在に取り付けられて、冷却ユニット２４を構成している。従って、この冷却ユニット２４は被記録媒体Ｗによって吊り下げられた状態になっている。この冷却ユニット２４も重力方向に沿って移動可能になっており、冷却ユニット２４の位置を検出する冷却ユニット位置検出手段（図示せず）が設けられている。搬送中の被記録媒体Ｗを冷却する場合は、冷却ファン２３の送風に対して用紙の接触面を広くするため、冷却ユニット２４を下降方向へ駆動し、搬送中の固定位置にセットする。固定位置ではロック機構（図示せず）によって動かないように固定された状態となる。また、後乾燥装置内に被記録媒体Ｗが無い状態で被記録媒体Ｗを通紙する際は、ダンサーユニット４と同様に冷却ユニット２４を一番上の高さ（アッパリミット）まで上昇させて、オペレータに対して通紙作業が行いやすい状態にセットする。

冷却機構２０の間を通過した被記録媒体Ｗは、搬送ローラ３１を備えた搬送機構３０の間を通る。搬送機構３０に搬送された被記録媒体Ｗは、モータなどの駆動源（図示せず）で回転駆動する搬送ローラ３１と搬送ニップローラ３２の間を通る。搬送ニップローラ３２は、搬送ローラ３１の軸方向に沿って複数個配置されており、搬送ニップローラ３２はバネ（図示せず）により搬送ローラ３１側に押し付けられている。

図３に示すように、ヒータ制御部５０は、タイマ制御部５２、目標温度制御部５３及び
メモリ５４を備えた演算装置５１を有する。演算装置５１は、温度検出センサの異常を判断する装置である。ヒータ制御部５０は、上流側ヒートロール１１Ｕの表面に対向配置された二つの非接触式温度センサ１２（ｒ、ｆ）の検出結果に基づいて、二つの上流用ヒータランプ１４（ｒ、ｆ）の駆動を制御し、上流側ヒートロール１１Ｕの温度制御を行う。

また、後乾燥装置１４０は、非接触式温度センサ１２（ｒ、ｆ）の故障等により、ヒートロール１１（Ｕ、Ｌ）が上限温度を超えたことを検出する熱暴走センサ１６を備える。さらに、被記録媒体Ｗの幅を検出するための幅検出センサ１７を備える。

図４は、この後乾燥装置１４０に用いられる乾燥機構１０の構成図であり、乾燥機構１０内のヒートロール１１の配置と、ヒートロール１１内部の熱源となるヒータランプ１４ｒ、１４ｆの配置と、ヒートロール１１の温度制御を実施する非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆと、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの故障等により、ヒートロール１１が上限温度を超えたことを検出する熱暴走センサ１６と、被記録媒体Ｗ幅を検出するための幅検出センサ１７の配置を示している。

乾燥機構１０内の被記録媒体Ｗの搬送パスは、上流側である乾燥機構１０の下側から入り、下流側である上側から排出される。被記録媒体Ｗの入り口側となる上流側のヒートロール１１は、２本のヒータランプ１４ｒ、１４ｆの配置が左右対処となるように配置し、ヒートロール１１の温度分布の均一化を図っている。ヒータランプ１４が左右対称に配置され、ヒートロール１１のリア側とフロント側でそれぞれ温度コントロールが必要となるため、リア側とフロント側の２か所に非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆを配置する。

本乾燥機構の構成上、上流側のヒートロール１１の非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの取り付け位置をヒートロール１１のリア側とフロント側の２か所としているが、非接触式温度センサの数が複数個であればセンサの数、取り付け位置に関して、ここでは特に定めない。

図５は、この後乾燥装置１４０に用いられる乾燥機構１０の温度制御図であり、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆのベリファイチェックを実施する期間Ｐ１を示している。

後乾燥装置１４０のパワーＯＮした契機Ｃ０では、ヒータがＮｏｔＲｅａｄｙ中Ｐ０のため、ヒータ制御温度Ｔｍｐｃは常温Ｔｔｍｐ０付近を検出する。後乾燥装置１４０は、ＮｏｔＲｅａｄｙ中Ｐ０にＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチを押下した契機Ｃ１で待機温度立ち上げ中Ｐ１となり、常温Ｔｔｍｐ０から待機中の目標温度ＴｔｍＰ１へヒータ立ち上げを開始し、待機中の目標温度到達契機Ｃ２でＲｅａｄｙ中Ｐ２へ遷移する。ベリファイチェックは、ＮｏｔＲｅａｄｙ中Ｐ０にＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチを押下した契機Ｃ１、および待機中の目標温度立ち上げ期間Ｐ１に実施する。

後乾燥装置１４０はＲｅａｄｙ中Ｐ１にインクジェットプリンタ１２０からＰＦＥＥＤ信号ＯＮ（搬送開始）Ｃ３を受信すると、Ｒｕｎｎｉｎｇ中Ｐ３となり、待機中の目標温度ＴｔｍＰ１から印刷中の目標温度Ｔｔｍｐ２へヒータ立ち上げを開始し、ヒータ制御温度Ｔｍｐｃを印刷中の目標温度Ｔｔｍｐ２になるように制御する。その後、インクジェットプリンタ１２０からＰＦＥＥＤ信号ＯＦＦ（搬送停止）Ｃ４を受信すると、Ｒｅａｄｙ中Ｐ２となり、印刷中の目標温度Ｔｔｍｐ２から待機中の目標温度ＴｔｍＰ１へヒータ立ち下げ開始し、ヒータ制御温度Ｔｍｐｃを待機中の目標温度ＴｔｍＰ１になるように制御する。

後乾燥装置１４０は、Ｒｅａｄｙ中Ｐ１にＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチを押下した契機Ｃ５でヒータをＯＦＦし、ＮｏｔＲｅａｄｙ状態Ｐ０へ遷移し、ヒータ制御温度Ｔｍｐｃは常温Ｔｔｍｐ０付近まで降下する。また、後乾燥装置１４０で障害が発生しヒータをオフしたケース、もしくは、前記期間中に省エネモード等のヒータをオフするモードにモード切替したケースでは、ヒータがＮｏｔＲｅａｄｙ状態Ｐ０に移行する。

図６は、幅広状の被記録媒体Ｗを印刷した際のヒートロール１１のリア側とフロント側に取り付けられた非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの温度分布を示す図である。図６では、Ｔｍｐ０〜Ｔｍｐ６は目標温度を示す。温度はＴｍｐ０＜Ｔｍｐ６の関係とし、Ｔｍ０〜ｔｍ６は経過時間を示す。経過時間はｔｍ０＜ｔｍ６の関係とし、Ｔｍｐｆは、後乾燥装置１４０のフロント側に取り付けられた非接触式温度センサ１２ｆの検出温度を示す。Ｔｍｐｒは、後乾燥装置１４０のリア側に取り付けられた非接触式温度センサ１２ｒの検出温度を示す。

図６に示すように、幅広状の被記録媒体Ｗの印刷時におけるヒートロール１１の温度分布は、リア側に取り付けられた非接触式温度センサの検出温度Ｔｍｐｒとフロント側に取り付けられた非接触式温度センサの検出温度Ｔｍｐｆに違いは発生しない。幅広状の被記録媒体Ｗは、ヒートロール１１の幅方向を覆う様に接触するため、熱量が効率良く被記録媒体Ｗに伝わる。このため、ヒートロール１１の幅方向の温度分布は、印刷中および、印刷停止契機以降も被記録媒体Ｗの基準となる幅方向基準となるリア側と用紙端の走行位置が変わるフロント側の温度分布に大きな違いは発生しない。

図７は、ヒートロール１１のベリファイチェックの制御フローを示す図である。まず、ベリファイチェック処理の制御が開始されると、ヒータランプ（１４ｒ、１４ｆ）の状態をチェックし、ベリファイチェックの実行の可否を判断する（Ｓ０）。

ヒータが温度コントロール状態に移行している場合（Ｓ０；Ｙｅｓ）では、ベリファイチェク済みの状態または、ベリファイチェック中となっているため、ベリファイチェック処理を実施せずに終了（Ｓ１１）する。ここで、「温度コントロール」の状態とは、非接触式温度センサ１２の検出温度に基づいてヒータランプの出力が制御されている状態であり、図５中の契機「Ｃ２」から契機「Ｃ５」までの間である。

ヒータが温度コントロール状態に移行していない場合（Ｓ０；Ｎｏ）では、待機中の目標温度ＴｔｍＰ１をチェックし、ベリファイチェックの実施有無を判断する（Ｓ１）。

操作パネルＯｐなどの入力装置から待機中の目標温度ＴｔｍＰ１に０℃が設定された場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）では、ヒートロール１１の温度コントロールが実施されないため、ベリファイチェック処理を終了（Ｓ１１）する。

操作パネルＯｐなどの入力装置から待機中の目標温度ＴｔｍＰ１に０℃が設定されていない場合（Ｓ１；Ｎｏ）では、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの温度取得を開始し（Ｓ２）、温度取得期間の終了をチェックする（Ｓ３）。

温度取得期間の終了契機（Ｓ３；Ｎｏ）で、リア側に装備される非接触式温度センサ１２ｒにてヒートロール１１のリア側、また、同タイミングでフロント側に装備される非接触式温度センサ１２ｆにてヒートロール１１のフロント側の温度検出を実施し、ベリファイチェックを実施する（Ｓ４）。

Ｓ４で取得した温度検出データから、非接触式温度センサ１２ｒとフロント側の非接触式温度センサ１２ｆを比較し、２つの非接触式温度センサ１２ｆ、１２ｒの出力差分が±２０℃（規定範囲）となることを確認する。本実施例では、ベリファイチェックにおいて非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出結果が正しいとする規定範囲を評価結果に基づいて±２０℃としているが、乾燥機構１０の構造や環境温度により変わるため、ここでは特に定めない。

ベリファイエラー発生をチェックし（Ｓ５）、Ｓ４の比較結果で異常が検出された場合は（Ｓ５；Ｙｅｓ）、ベリファイエラーの報告処理（Ｓ１０）へ遷移する。一方、Ｓ４の比較結果で異常が検出されない場合は（Ｓ５；Ｎｏ）、目標温度の立ち上げＤＵＴＹにてヒータの立ち上げを開始し（Ｓ６）、ベリファイチェックを実施する（Ｓ７）。

Ｓ７で取得した温度検出データから、非接触式温度センサ１２ｒの温度プロファイルの傾きと、非接触式温度センサ１２ｆの温度プロファイルの傾きを比較し、温度プロファイルに含まれる各検出温度の差分が規定範囲であることを確認する。ヒータ立ち上げ中の非接触式温度センサ１２ｒの温度プロファイルの傾きと、非接触式温度センサ１２ｆの温度プロファイルの傾きとに異常がなく上記規定範囲である場合は、何れかの非接触式温度センサ１２の検出温度と、予め定められた目標温度の立ち上げＤＵＴＹに応じた温度プロファイルとを比較し、上記検出温度が予め定められた温度異常を検出する温度範囲であることを確認し、ベリファイエラー発生をチェックする（Ｓ８）。

Ｓ７の比較結果で２つの非接触式温度センサ１２ｆ、１２ｒの相関が取れていないケース、または目標温度の立ち上げＤＵＴＹに応じた温度プロファイルと比較結果が温度異常を検出する温度範囲で有った場合（Ｓ８；Ｙｅｓ）、ベリファイエラーの報告処理（Ｓ１０）へ遷移する。

一方、上記相関が取れていないケース、または上記温度異常を検出する温度範囲で有った場合（Ｓ８；Ｎｏ）、待機中の目標温度到達契機Ｃ２をチェックする（Ｓ９）。待機中の目標温度到達契機Ｃ２でベリファイチェックを終了するため、待機中の目標温度ＴｔｍＰ１の到達をチェックする。

Ｓ１０では、ベリファイエラーを上位モジュールへ報告する（Ｓ１０）。Ｓ５、Ｓ８でリア側および、フロント側に設置された非接触式温度センサ１２ｒの検出温度と、非接触式温度センサ１２ｆの検出温度に規定範囲以上の乖離が発生した場合は、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆに異常が有ると認識し、上位モジュールへエラー報告と併せて、全ヒータをオフする。

図８は、幅狭状の被記録媒体Ｗを印刷した際のヒートロール１１のリア側とフロント側に取り付けられた非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの温度分布を示す図である。図８では、Ｔｍｐ０〜Ｔｍｐ６は目標温度を示す。温度はＴｔｍｐ０＜Ｔｔ６の関係とする。Ｔｍ０〜Ｔｍ６は経過時間を示す。経過時間はｔｍ０＜ｔｍ６の関係とする。Ｔｍｐｆは、後乾燥装置１４０のフロント側に取り付けられた非接触式温度センサ１２ｆの検出温度を示す。Ｔｍｐｒは、後乾燥装置１４０のリア側に取り付けられた非接触式温度センサ１２ｒを示す。

幅狭状の被記録媒体Ｗを印刷時のヒートロール１１の温度分布は、リア側の非接触式温度センサ１２ｒの検出温度Ｔｍｐｒに比べて、フロント側の非接触式温度センサ１２ｆの検出温度Ｔｍｐｆの検出温度が高くなる。

幅狭状の被記録媒体Ｗを走行ラインの基準となるリア側の基準位置に合わせた場合、用紙端の走行位置が変わるフロント側は、ヒートロール１１上に被記録媒体Ｗが掛からない状態となるため、被記録媒体Ｗが掛からないフロント側ヒータランプ１４ｆをオフし、リア側のみ温度コントロールを実施する。

リア側は温度コントロールにより目標温度付近で推移するが、フロント側はリア側から流れ込んだ熱量がフロント側のヒートロール１１表面から放熱され続けることで、ヒートロール１１のフロント側のみ温度が高温となる。

また、印刷停止によりヒートロール１１が待機状態の目標温度（低温）に設定されると、フロント側には被記録媒体Ｗがなく、ヒートロール１１の熱が放熱し易いため、急激に温度が降下し、印刷停止後にヒートロール１１のリア側とフロント側で温度差が収束するまでの期間Ｐ４を経過するとヒートロール１１の両端の温度はほぼ同じになることが分かっている。

ただし、幅狭状の被記録媒体Ｗの印刷停止後にヒートロール１１のリア側とフロント側で温度差が収束するまでの期間Ｐ４に、障害が発生しヒータをオフしたケース、もしくは、前記期間中に省エネモード等のヒータをオフするモードにモード切替したケースでは、ヒータがＮｏｔＲｅａｄｙ状態に移行する。

その際、直ぐにＳＴＡＲＴ／ＳＴＯＰスイッチを押下し、ヒータの再立ち上げを実施した場合、ヒートロール１１上のフロント側の非接触式温度センサ１２ｆは、リア側に比べて高温の状態でベリファイチェックが実施されることになる。

そのため、フロント側の非接触式温度センサ１２ｆは正常に温度検出をしていても、ベリファイチェックの結果においてリア側の非接触式温度センサ１２ｒとフロント側の非接触式温度センサ１２ｆの検出異常と誤認され、エラーを誤報告することになる。

図９は、ヒートロール１１のベリファイチェックの制御フローの他の例を示す図である。まず、ベリファイチェック処理の制御が開始されると、ヒータランプ（１４ｒ、１４ｆ）の状態をチェックし、ベリファイチェックの実行の可否を判断する（Ｓ０）。

ヒータが温度コントロール状態に移行している場合（Ｓ０；Ｙｅｓ）では、ベリファイチェク済みの状態または、ベリファイチェック中となっているため、ベリファイチェック処理を実施せずに終了（Ｓ１１）する。

ヒータが温度コントロール状態に移行していない場合（Ｓ０；Ｎｏ）では、待機中の目標温度ＴｔｍＰ１をチェックし、ベリファイチェックの実施有無を判断する（Ｓ１）。

操作パネルＯｐなどの入力装置から待機中の目標温度ＴｔｍＰ１に０℃が設定された場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）では、ヒートロール１１の温度コントロールが実施されないため、ベリファイチェック処理を終了（Ｓ１１）する。

ヒートロール１１のリア側とフロント側の温度差をチェックし、ベリファイチェックの実施可否を判断する（Ｓ１−１）。

図８で示した通り、幅狭の被記録媒体Ｗの印刷直後はリア側とフロント側でヒートロール温度に乖離が発生しているため、リア側とフロント側を比較し出力差分である温度差が規定範囲（±２０℃）に収束していない場合（Ｓ１−１；Ｎｏ）、リア側とフロント側の温度が収束していないと判断し、ベリファイチェックをウェイトする。

本実施例では、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出結果が収束したとする規定範囲を評価結果に基づいて±２０℃としているが、乾燥機構１０の構造や環境温度により変わるため、ここでは特に定めない。

リア側とフロント側を比較し出力差分である温度差が規定範囲（±２０℃）に収束した場合（Ｓ１−１；Ｙｅｓ）、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの温度取得を開始し（Ｓ２）、温度取得期間の終了をチェックする（Ｓ３）。

温度取得期間の終了契機（Ｓ３；Ｎｏ）で、リア側に装備される非接触式温度センサ１２ｒにてヒートロール１１のリア側、また、同タイミングでフロント側に装備される非接触式温度センサ１２ｆにてヒートロール１１のフロント側の温度検出を実施し、ベリファイチェックを実施する（Ｓ４）。

Ｓ４で取得した温度検出データから、非接触式温度センサ１２ｒとフロント側の非接触式温度センサ１２ｆを比較し、２つの非接触式温度センサ１２ｆ、１２ｒの出力差分である温度差が±２０℃（規定範囲）となることを確認する。本実施例では、ベリファイチェックにおいて非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出結果が正しいとする規定範囲を評価結果に基づいて±２０℃としているが、乾燥機構１０の構造や環境温度により変わるため、ここでは特に定めない。

ベリファイエラー発生をチェックし（Ｓ５）、Ｓ４の比較結果で異常が検出された場合は（Ｓ５；Ｙｅｓ）、ベリファイエラーの報告処理（Ｓ１０）へ遷移する。一方、Ｓ４の比較結果で異常が検出されない場合は（Ｓ５；Ｎｏ）、目標温度の立ち上げＤＵＴＹにてヒータの立ち上げを開始し（Ｓ６）、ベリファイチェックを実施する（Ｓ７）。

Ｓ７で取得した温度検出データから、非接触式温度センサ１２ｒの温度プロファイルの傾きと、非接触式温度センサ１２ｆの温度プロファイルの傾きを比較し、温度プロファイルに含まれる各検出温度の差分が規定範囲であることを確認する。ヒータ立ち上げ中の非接触式温度センサ１２ｒの温度プロファイルの傾きと、非接触式温度センサ１２ｆの温度プロファイルの傾きとに異常がなく上記規定範囲である場合は、何れかの非接触式温度センサ１２の検出温度と、予め定められた目標温度の立ち上げＤＵＴＹに応じた温度プロファイルとを比較し、上記検出温度が予め定められた温度異常を検出する温度範囲であることを確認し、ベリファイエラー発生をチェックする（Ｓ８）。

Ｓ７の比較結果で２つの非接触式温度センサ１２ｆ、１２ｒの相関が取れていないケース、または目標温度の立ち上げＤＵＴＹに応じた温度プロファイルと比較結果が温度異常を検出する温度範囲で有った場合（Ｓ８；Ｙｅｓ）、ベリファイエラーの報告処理（Ｓ１０）へ遷移する。

一方、上記相関が取れていないケース、または上記温度異常を検出する温度範囲で有った場合（Ｓ８；Ｎｏ）、待機中の目標温度到達契機Ｃ２をチェックする（Ｓ９）。待機中の目標温度到達契機Ｃ２でベリファイチェックを終了するため、待機中の目標温度ＴｔｍＰ１の到達をチェックする。

Ｓ１０では、ベリファイエラーを上位モジュールへ報告する（Ｓ１０）。Ｓ５、Ｓ８でリア側および、フロント側に設置された非接触式温度センサ１２ｒの検出温度と、非接触式温度センサ１２ｆの検出温度に規定範囲以上の乖離が発生した場合は、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆに異常が有ると認識し、上位モジュールへエラー報告と併せて、全ヒータをオフする。

図１０は、ヒートロール１１のベリファイチェックの制御フローの他の例を示す図である。まず、ベリファイチェック処理の制御が開始されると、ヒータランプ（１４ｒ、１４ｆ）の状態をチェックし、ベリファイチェックの実行の可否を判断する（Ｓ０）。

ヒータが温度コントロール状態に移行している場合（Ｓ０；Ｙｅｓ）では、ベリファイチェク済みの状態または、ベリファイチェック中となっているため、ベリファイチェック処理を実施せずに終了（Ｓ１１）する。

ヒータが温度コントロール状態に移行していない場合（Ｓ０；Ｎｏ）では、待機中の目標温度ＴｔｍＰ１をチェックし、ベリファイチェックの実施有無を判断する（Ｓ１）。

操作パネルＯｐなどの入力装置から待機中の目標温度ＴｔｍＰ１に０℃が設定された場合（Ｓ１；Ｙｅｓ）では、ヒートロール１１の温度コントロールが実施されないため、ベリファイチェック処理を終了（Ｓ１１）する。

リア側とフロント側の温度が収束する時間をチェックし、ベリファイチェックの実施可否を判断する（Ｓ１−２）。

図８で示した通り、幅狭の被記録媒体Ｗの印刷直後はリア側とフロント側でヒートロール温度に乖離が発生しているため、印刷停止からカウントしている収束時間カウンタがリア側とフロント側の温度が収束する時間（５分）に達しても温度収束できない場合（Ｓ１−２；Ｙｅｓ）、リア側とフロント側の何れかの非接触式温度センサに異常があると認識し、ベリファイエラーを報告する。

本実施例では、リア側とフロント側で温度が収束する時間を評価結果に基づいて５分としているが、乾燥機構の構造や環境温度により変わるため、ここでは特に定めない。
ヒートロール１１のリア側とフロント側の温度差をチェックし、ベリファイチェックの実施可否を判断する（Ｓ１−１）。

図８で示した通り、幅狭の被記録媒体Ｗの印刷直後はリア側とフロント側でヒートロール温度に乖離が発生しているため、リア側とフロント側を比較し出力差分である温度差が規定範囲（±２０℃）に収束していない場合（Ｓ１−１；Ｎｏ）、リア側とフロント側の温度が収束していないと判断し、ベリファイチェックをウェイトする。

本実施例では、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出結果が収束したとする規定範囲を評価結果に基づいて±２０℃としているが、乾燥機構１０の構造や環境温度により変わるため、ここでは特に定めない。

リア側とフロント側を比較し出力差分である温度差が規定範囲（±２０℃）に収束した場合（Ｓ１−１；Ｙｅｓ）、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの温度取得を開始し（Ｓ２）、温度取得期間の終了をチェックする（Ｓ３）。

温度取得期間の終了契機（Ｓ３；Ｎｏ）で、リア側に装備される非接触式温度センサ１２ｒにてヒートロール１１のリア側、また、同タイミングでフロント側に装備される非接触式温度センサ１２ｆにてヒートロール１１のフロント側の温度検出を実施し、ベリファイチェックを実施する（Ｓ４）。

Ｓ４で取得した温度検出データから、非接触式温度センサ１２ｒとフロント側の非接触式温度センサ１２ｆを比較し、２つの非接触式温度センサ１２ｆ、１２ｒの出力差分である温度差が±２０℃（規定範囲）となることを確認する。本実施例では、ベリファイチェックにおいて非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出結果が正しいとする規定範囲を評価結果に基づいて±２０℃としているが、乾燥機構１０の構造や環境温度により変わるため、ここでは特に定めない。

ベリファイエラー発生をチェックし（Ｓ５）、Ｓ４の比較結果で異常が検出された場合は（Ｓ５；Ｙｅｓ）、ベリファイエラーの報告処理（Ｓ１０）へ遷移する。一方、Ｓ４の比較結果で異常が検出されない場合は（Ｓ５；Ｎｏ）、目標温度の立ち上げＤＵＴＹにてヒータの立ち上げを開始し（Ｓ６）、ベリファイチェックを実施する（Ｓ７）。

Ｓ７で取得した温度検出データから、非接触式温度センサ１２ｒの温度プロファイルの傾きと、非接触式温度センサ１２ｆの温度プロファイルの傾きを比較し、温度プロファイルに含まれる各検出温度の差分が規定範囲であることを確認する。ヒータ立ち上げ中の非接触式温度センサ１２ｒの温度プロファイルの傾きと、非接触式温度センサ１２ｆの温度プロファイルの傾きとに異常がなく上記規定範囲である場合は、何れかの非接触式温度センサ１２の検出温度と、予め定められた目標温度の立ち上げＤＵＴＹに応じた温度プロファイルとを比較し、上記検出温度が予め定められた温度異常を検出する温度範囲であることを確認し、ベリファイエラー発生をチェックする（Ｓ８）。

Ｓ７の比較結果で２つの非接触式温度センサ１２ｆ、１２ｒの相関が取れていないケース、または目標温度の立ち上げＤＵＴＹに応じた温度プロファイルと比較結果が温度異常を検出する温度範囲で有った場合（Ｓ８；Ｙｅｓ）、ベリファイエラーの報告処理（Ｓ１０）へ遷移する。

一方、上記相関が取れていないケース、または上記温度異常を検出する温度範囲で有った場合（Ｓ８；Ｎｏ）、待機中の目標温度到達契機Ｃ２をチェックする（Ｓ９）。待機中の目標温度到達契機Ｃ２でベリファイチェックを終了するため、待機中の目標温度ＴｔｍＰ１の到達をチェックする。

Ｓ１０では、ベリファイエラーを上位モジュールへ報告する（Ｓ１０）。Ｓ５、Ｓ８でリア側および、フロント側に設置された非接触式温度センサ１２ｒの検出温度と、非接触式温度センサ１２ｆの検出温度に規定範囲以上の乖離が発生した場合は、非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆに異常が有ると認識し、上位モジュールへエラー報告と併せて、全ヒータをオフする。

なお、温度センサの種類やヒートロール１１の種類により、温度の応答性が変わるため、印刷制御装置１６０や操作パネルＯｐなどの入力装置から、温度センサの種類やヒートロール１１の種類ごとに、ベリファイチェックにおいて非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出結果が正しいことを示す温度差の規定範囲として予め設定した温度範囲データ内容の設定や変更を可能としている。

また、外気温度や湿度などの装置が置かれた環境条件により、幅狭の被記録媒体Ｗを印刷した際に発生するヒートロール１１Ｕのリア側とフロント側に発生した温度差が収束する時間が変わるため、印刷制御装置１６０や操作パネルＯｐなどの入力装置から、上記環境条件ごとに、印刷動作を停止してから次回ベリファイチェックを実施可能とする規定時間として予め設定したデータ内容の設定または変更を可能としている。上記設定や変更は、印刷制御装置１６０により自動的に設定または変更されてもよい。

さらに、温度センサの種類やヒートロール１１の種類により、温度の応答性が変わるため、印刷制御装置１６０や操作パネルＯｐなどの入力装置から、ベリファイチェックにおいて非接触式温度センサ１２ｒ、１２ｆの検出結果が正しいとする温度範囲として予め設定した温度範囲データ内容を変更可能としている。

従来、非接触式温度センサのＶｅｒｉｆｙチェックの方法として、非接触式温度センサと接触式温度センサを一対となる構成で配置する必要があり、実装スペースの確保や、部品点数が削減できない問題があった。しかし、上記実施例では、非接触式温度センサのＶｅｒｉｆｙチェック用として接触式温度センサを実装しなくても、複数の非接触式温度センサの組み合わせで汚れなどによる温度異常を適正に検出でき、印刷不良や、定着装置自体に重大なダメージを与えるような事故を未然に防ぐことが出来る定着装置を提供することができる。上記定着装置は、プリンタや複写機に実装され、非接触式温度センサの汚れや、各温度センサの故障によるセンサ異常を検出可能である。

このように、ヒートロール１１の温度を、少なくとも２箇所で検出する複数の非接触温度センサ１２ｆ、１２ｒと、ヒートロール１１の温度が上昇している際の、複数の非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒのそれぞれの検出温度に基づき、複数の非接触温度センサ１２ｆ、１２ｒの出力異常を判断する演算装置５１と、を備えるので、温度センサによる異常を適切に検出することができる。

また、演算装置５１は、前記加熱手段の温度が上昇している際の、複数の非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒのそれぞれの温度プロファイルの傾きを比較し、それぞれの温度プロファイルに含まれる各検出温度の差分が規定範囲にある場合、何れかの非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒの検出温度と、ヒートロール１１の目標温度の立ち上げ時間に応じて予め定められた温度プロファイルとを比較し、上記検出温度が予め定められた温度異常を検出する温度範囲で制御されているか確認するので、標温度の立ち上げＤＵＴＹに応じた温度プロファイルと非接触式温度センサの温度プロファイルの比較とは別に、２つの非接触式温度センサの差分の有効温度範囲を定め、２つの非接触式温度センサの相関でセンサ異常が認識出来るようにすることで、検出精度を向上させることができる。

また、演算装置５１は、非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒのそれぞれの温度差をチェックし、それぞれの非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒの温度差が規定範囲に収束していないと判断した場合、上記温度差が規定範囲に収束するまでベリファイチェックの実施を待つので、ヒートロール１１のリア側とフロント側の温度分布が均一になったタイミングでベリファイチェックをチェックすることで、検出精度を向上させることができる。

また、演算装置５１は、幅狭の被記録媒体Ｗを印刷した場合において、収束時間カウンタによりカウントした印刷停止からの時間が所定の時間に達しても、非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒの温度差が規定範囲に収束しない場合、ベリファイエラーを報告するので、ヒートロール１１Ｕのリア側とフロント側の温度分布が、規定時間以内に均一とならない場合、ヒートロールのリア側とフロント側に設けられた非接触式温度センサの何れかに障害があると判別出来ることから、幅狭の非記録媒体においてもスループットを向上させることができる。

また、印刷制御装置１６０や操作パネルＯｐなどの入力装置から、非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒの種類またはヒートロール１１の種類ごとに、ベリファイチェックにおいて、非接触温度検出センサ１２ｆ、１２ｒの検出結果が正しいことを示す上記規定範囲の設定または変更を受け付けるので、センサやヒートロールの種類などのデバイス条件の影響を最小限に抑えることで、ベリファイチェックの検出精度を向上させることができる。

また、演算装置５１は、幅狭の被記録媒体Ｗを印刷した場合において、装置が置かれた環境条件ごとに、印刷動作を停止してから次回ベリファイチェックを実施可能とする規定時間の設定または変更するので、印刷時の目標温度に応じて変わる印刷後のヒートロール１１Ｕのリア側とフロント側に発生する温度差の影響を考慮することで、幅狭の非記録媒体においてもスループットを向上させることができる。

また、印刷制御装置１６０や操作パネルＯｐなどの入力装置から、上記規定時間の設定または変更を受け付けるので、外気温度や湿度などの環境条件の影響を最小限に抑えることで、ベリファイチェックの検出精度を向上させることができる。

１００ 給紙装置
１１０ 処理液塗布装置
１２０ｆ、ｒ 第１、第２のインクジェットプリンタ
１３０ 反転装置
１４０ 後乾燥装置
１５０ 後処理装置
１０ 乾燥機構
１１ ヒートロール
１２ｒ、ｆ 非接触式温度センサ
１４ｒ、ｆ ヒータランプ
１６ 熱暴走センサ
１７ 幅検出センサ１７
５１ 演算装置
Ｗ 被記録媒体
Ｏｐ 操作パネル

特開２０１５−１３８０９９号公報

Claims (10)

1. 加熱手段の温度を、少なくとも２箇所で検出する複数の非接触温度検出手段と、
   前記加熱手段の温度が上昇している際の、前記複数の非接触温度検出手段のそれぞれの検出温度に基づき、前記複数の非接触温度検出手段の出力異常を判断する判断手段と、を備え、
   前記判断手段は、前記加熱手段の温度が上昇している際の、前記複数の非接触温度検出手段のそれぞれの温度プロファイルを比較し、それぞれの温度プロファイルに含まれる各検出温度の差分が規定範囲にある場合、何れかの前記非接触温度検出手段の検出温度と、前記加熱手段の目標温度の立ち上げ時間に応じて予め定められた温度プロファイルとを比較し、前記検出温度が予め定められた温度異常を検出する温度範囲で制御されているか確認する、
   ことを特徴とする温度検出センサ異常判断装置。
2. 請求項１に記載の温度検出センサ異常判断装置において、
   前記判断手段は、前記複数の非接触温度検出手段のそれぞれの温度差をチェックし、それぞれの前記非接触温度検出手段の温度差が規定範囲に収束していないと判断した場合、前記温度差が規定範囲に収束するまでベリファイチェックの実施を待つ、
   ことを特徴とする温度検出センサ異常判断装置。
3. 請求項１に記載の温度検出センサ異常判断装置において、
   前記判断手段は、幅狭の被記録媒体を印刷した場合において、収束時間カウンタによりカウントした印刷停止からの時間が所定の時間に達しても、前記非接触温度検出手段の温度差が規定範囲に収束しない場合、ベリファイエラーを報告する、
   ことを特徴とする温度検出センサ異常判断装置。
4. 請求項１に記載の温度検出センサ異常判断装置において、
   入力装置から、前記非接触温度検出手段の種類または前記加熱手段の種類ごとに、ベリファイチェックにおいて、前記非接触温度検出手段の検出結果が正しいことを示す前記規定範囲の設定または変更を受け付ける、
   ことを特徴とする温度検出センサ異常判断装置。
5. 請求項１に記載の温度検出センサ異常判断装置において、
   前記判断手段は、幅狭の被記録媒体を印刷した場合において、装置が置かれた環境条件ごとに、印刷動作を停止してから次回ベリファイチェックを実施可能とする規定時間の設定または変更する、
   ことを特徴とする温度検出センサ異常判断装置。
6. 請求項５に記載の温度検出センサ異常判断装置において、
   入力装置から、前記規定時間の設定または変更を受け付ける、
   ことを特徴とする温度検出センサ異常判断装置。
7. 請求項１に記載の温度検出センサ異常判断装置において、
   前記非接触温度検知手段の故障により、被記録媒体を目標温度で加熱乾燥するヒートロールが上限温度を超えたことを検出する熱暴走センサを備え、当該熱暴走センサによりベリファイチェックを行う、
   ことを特徴とする温度検出センサ異常判断装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の温度検出センサ異常判断装置を備えたことを特徴とする加熱装置。
9. 請求項８に記載の加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成システム。
10. 加熱手段の温度を、少なくとも２箇所で検出する複数の非接触温度検出手段により検出するステップと、
    前記加熱手段の温度が上昇している際の、前記複数の非接触温度検出手段のそれぞれの検出温度に基づき、前記複数の非接触温度検出手段の出力異常を判断するステップと、
    を含み、
    前記判断するステップにおいて、前記加熱手段の温度が上昇している際の、前記複数の非接触温度検出手段のそれぞれの温度プロファイルを比較し、それぞれの温度プロファイルに含まれる各検出温度の差分が規定範囲にある場合、何れかの前記非接触温度検出手段の検出温度と、前記加熱手段の目標温度の立ち上げ時間に応じて予め定められた温度プロファイルとを比較し、前記検出温度が予め定められた温度異常を検出する温度範囲で制御されているか確認する、
    ことを特徴とする検出温度異常判断方法。