JP7443939B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は画像形成装置に関し、特に、加熱部を有する画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置として、下記の特許文献１～３等に記載のものがある。特許文献１に記載の画像形成装置では、加熱部に２つの接触式の温度センサーを設け、一方の温度センサーが紙粉・トナー等で汚れた場合、検知する温度が実温度より低めになるので、他方の温度センサーとの温度差から加熱部の温度を補正している。また、特許文献１に記載の画像形成装置では、温度センサーの検知時間を切り換える制御を行い、最初は短い検知時間で、その後、検知時間を少し長くする。

さらに、特許文献２に記載の画像形成装置では、電源投入時に加熱部の高温状態を検知した場合、冷却手段を駆動し、駆動しても規定時間の高温状態のとき高温異常と判断する。また、特許文献３に記載の画像形成装置では、加熱部の温度異常の情報を記憶して、所定の条件を満たさないと異常状態を解除できなくしてある。

特開平０４－２８３７８２号公報 特開平０８－００６４７９号公報 特開平１１－１４３２８４号公報

電子写真方式の画像形成装置において、用紙（シート）にトナー画像を付着させるために、加熱および加圧する必要があり、高温度に制御したローラー（ベルト）で用紙を押さえる定着処理が行われている。定着処理に用いるローラー（ベルト）部（加熱部）の温度を安定化させるために温度センサーをローラー（ベルト）部の周辺に配置し、その温度センサーで検知した温度に基づき、ハロゲンヒーター等の熱源に供給する電力を制御している。

しかし、ローラー（ベルト）部の温度を検知する温度センサーは、ローラー（ベルト）部の周辺に配置されるため、ローラー（ベルト）部で発生した用紙の紙粉・トナー・ゴミ等が、ローラー（ベルト）を経由して温度センサーに付着することがあった。ローラー（ベルト）自体は、ハロゲンヒーター等の熱源により高温状態であるので、ローラー（ベルト）で運ばれる用紙の紙粉・トナー・ゴミ等も高温状態となる。そのため、用紙の紙粉・トナー・ゴミ等が高温状態のまま温度センサーに付着して、瞬時的に温度センサーが高温と誤検知する。画像形成装置は、温度センサーが高温を検知すると、ローラー（ベルト）部の高温異常と判断して故障状態と判断するので、サービスマンによる故障対応が必要となり、不必要な装置の停止による生産性のダウンをユーザーに強いることとなる。

そこで、本開示では、温度センサーの誤検知か否かを判断して、不必要な装置の停止による生産性のダウンをユーザーに強いることがない画像形成装置を提供することを一つの目的とする。

本実施のある局面に従う画像処理装置は、画像を形成する画像形成装置であって、画像を形成したシートを加熱する回転方式の加熱部と、加熱部の温度を検知する温度センサーと、加熱部に電力を供給する電力供給部と、温度センサーで検知した温度に基づいて電力供給部が供給する電力を制御する制御部と、を備え、温度センサーは、複数のセンサーを有し、制御部は、複数のセンサーのうち第１温度センサーで検知した温度が所定温度以上で、第１温度センサーと異なる第２温度センサーで検知した温度が基準温度未満の場合、電力供給部から加熱部への電力の供給を中止し、加熱部への電力の供給を中止した後に第２温度センサーで検知される温度状況に基づいて、画像形成装置の使用を停止するか否かを判断し、第２温度センサーで検知した温度が基準温度未満であれば、画像形成装置の使用を停止せず、第２温度センサーで検知した温度が基準温度以上であれば、画像形成装置の使用を停止する。

本開示によれば、加熱部への電力の供給を中止した後に温度センサーで検知される温度状況に基づいて、画像形成装置の使用を停止するか否かを判断するので、温度センサーの誤検知か否かを判断することができ、不必要な装置の停止による生産性のダウンをユーザーに強いることがない。

実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 実施の形態１に係る画像形成装置における加熱部の構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の電力制御を説明するためのブロック図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の温度センサーの構成を示す図である。 実施の形態１に係る画像形成装置の温度センサーに高温状態のゴミ等が付着した場合の温度変化を示すグラフである。 実施の形態１に係る画像形成装置の電力制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２に係る画像形成装置の温度センサーの温度変化を示すグラフである。 実施の形態２に係る画像形成装置おいて使用を停止するか否かを判断する温度上昇カーブを示すグラフである。 実施の形態２に係る画像形成装置の電力制御を説明するためのフローチャートである。 実施の形態３に係る画像形成装置の温度センサーの構成を示す図である。 実施の形態３に係る画像形成装置の温度センサーが誤動作時の温度変化を示すグラフである。 実施の形態３に係る画像形成装置の温度センサーが故障状態の温度変化を示すグラフである。 実施の形態３に係る画像形成装置の電力制御を説明するためのフローチャートである。

＜実施の形態１＞
実施の形態１について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、実施の形態１に係る画像形成装置１の全体構成を示す図である。図２は、実施の形態１に係る画像形成装置１における加熱部５（定着部）の構成の一例を示す図である。画像形成装置１は、例えば、複写機、プリンタまたはファクシミリ、もしくは、これらの機能を備えた複合機であって、画像をシート状の印刷媒体Ｍ（例えば用紙）に印刷する。そのために、画像形成装置１は、大略的に、給紙部２と、レジストローラ対３と、画像形成部４と、加熱部５と、操作入力／表示部６と、制御基板７と、電源部８を備える。以下、画像形成装置１の印刷動作時の各構成の動作について説明する。

給紙部２には、印刷媒体Ｍが積載される。給紙部２は、印刷媒体Ｍを一枚ずつ、図１中に破線で示す搬送経路ＦＰに送り出す。レジストローラ対３は、搬送経路ＦＰ上であって、給紙部２の下流側に設けられる。レジストローラ対３は、給紙部２から送り出された印刷媒体Ｍを一旦停止させた後、所定のタイミングで二次転写領域に送り出す。

画像形成部４は、例えば、周知の電子写真方式およびタンデム方式により、トナー画像を中間転写ベルト上に生成する。かかるトナー画像は、中間転写ベルトにより担持され、二次転写領域に向けて搬送される。

二次転写領域には、レジストローラ対３から印刷媒体Ｍが送り込まれ、また、画像形成部４からトナー画像が搬送されてくる。二次転写領域において、トナー画像は中間転写ベルトから印刷媒体Ｍに転写される。

加熱部５は、トナー像を用紙に定着させるときに加熱するための加熱部材と、加圧するための加圧ローラーとを少なくとも有している。そして、加熱部材は、局所的に加熱する加熱源５０（例えばハロゲンヒータなど）を有しており、加熱部５を駆動することで均一に加熱することができる。なお、加熱源５０は、制御基板７により温度が制御されている。

加熱部５は、局所加熱を行う定着器であり、図２に示す加熱部５は、加熱源にハロゲンヒーターを採用している。局所的に加熱部５を加熱する構成とは、例えば、加熱ベルト５１（定着ベルト）の一部を加熱することができる加熱部材５７を有しており、加熱ベルト５１を駆動することで加熱部５の全体を加熱する構成である。具体的に、加熱部５は、加熱ベルト５１（定着回転体）と、加圧ローラー５８と、加熱ベルト５１内側に配置され加圧ローラー５８に押圧してニップを形成すると共に加熱ベルト５１の回転をガイドする固定の加圧部材５２（５２ａ、５２ｂ）と、加熱ベルト５１と加圧部材５２（５２ａ）の間に配置される摺動部材５３と、加圧部材５２を支持する支持部材５４と、フェルト部材５５と、熱源５６を有し、加圧部材５２と共に加熱ベルト５１を張架する加熱部材５７とを有している。

加圧ローラー５８は、定着モーター（図示せず）によって、所定の回転速度で回転することできる。これにより、加圧ローラー５８に対して加熱ベルト５１を回転させることができる。加熱ベルト５１は、基層と、弾性層と、離形層との三層構造から成る。外径は任意であるが、１０ｍｍ～１００ｍｍ程度が望ましい。基層は、ポリイミドやステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４など）、Ｎｉ電鋳等から成り、厚さが５μｍ～１００μｍ程度である。弾性層は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の高い材料が望ましく、厚さが１０μｍ～１００μｍ程度である。離型層は、フッ素チューブおよびフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が望ましく、厚さが５μｍ～１００μｍ程度である。

加圧部材５２は、ポリフェニレンスルファイド、ポリイミド、液晶ポリマー等の樹脂や、アルミ、鉄等の金属、セラミック等から成り、形状については任意である。加圧部材５２は、加圧する部分と、シリコーンゴム、フッ素ゴム等から成る固定部分との２部品構成としてもよい。

摺動部材５３は、ガラスクロスを基材とし、摺動面をフッ素系樹脂で被覆した構成が一般的であるが、フッ素繊維の織物や、フッ素樹脂シート、ガラスコートなどが用いてもよい。摺動部材５３を設けることで加熱ベルト５１と加圧部材５２との摺動抵抗が減少し、安定して加熱ベルト５１を回転させることができる。

加熱部材５７は、アルミやステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４など）等の金属の円筒から成る。加熱部材５７の外径は任意であるが、１０ｍｍ～１００ｍｍが望ましく、厚みを０．１ｍｍ～５ｍｍ程度にするのが望ましい。熱源５６にハロゲンヒーターを採用する場合、加熱部材５７の内表面を黒色にすることが望ましい。また、異物等による加熱部材５７の外表面への傷を防止するため、加熱部材５７の外表面にＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）コートなどを行ってもよい。なお、熱源５６と加熱部材５７とが、加熱ベルト５１を加熱する加熱源５０に相当する。

加圧ローラー５８は、芯金と、弾性層と、離形層との３つの部材から成る。外径は任意であるが、２０ｍｍ～１００ｍｍ程度が望ましい。弾性層は、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性の高い材料が望ましく、厚さが１ｍｍ～２０ｍｍ程度である。芯金はアルミ、鉄等の金属が望ましく、パイプ形状で厚さが０．１ｍｍ～１０ｍｍ程度の場合や、中実や断面形状が三ツ矢形状等の異型の場合もある。離型層は、フッ素チューブおよびフッ素系コーティング等の離型性を付与した構成が望ましく、厚さが５μｍ～１００μｍ程度である。

熱源５６は、ハロゲンヒーターを採用し、温度センサー５９により検出した温度が予め設定した温度となるように電源部８から供給する電力が制御基板７により制御されている。なお、加熱源５０の温度は温度センサー５９により検出し、温度センサー５９が高温を検知すると、制御基板７で加熱部５の高温異常と判断して故障状態と判断する。なお、温度センサー５９は、加熱部５の周辺に配置してあることが好ましく、加熱部５の回転軸方向（長手方向）に対して水平に配置してあることが好ましい。

図２に示す加熱部５では、加圧部材５２が加熱ベルト５１を加圧ローラー５８に押圧して定着ニップ部を形成している。なお、定着ニップ部の近傍には、図示していないが搬送されてきた用紙を検出するセンサーが設けられている。加熱部５に搬送された用紙は、トナー像が転写された表面を加熱された加熱ベルト５１に向けた状態で、搬送方向Ｍ１より定着ニップ部を通過することで、加熱ベルト５１により加熱および加圧されてトナー像が用紙に定着する。なお、加熱部５では、定着ニップ部が加熱ベルト５１（加熱ベルト）と加圧ローラー５８との間で形成されると説明したが、加熱ベルト５１に代えて加熱ローラーを用い、当該加熱ローラーと加圧ローラー５８との間で形成してもよい。なお、加熱ベルト５１の回転（駆動）方向については、回転方式の加熱部５の接線方向が下向きになるように配置してある。

操作入力／表示部６は、テンキーやタッチパネル等を含んでいる。ユーザーは、操作入力／表示部６を操作して、各種情報を入力する。

制御基板７において、ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムを、ＲＡＭを作業領域として使いながら実行する。制御基板７は、様々な制御を行うが、本実施形態で重要であるのは、熱源５６の通電制御である。具体的には、制御基板７は、効率よく温度センサー５９の検出結果が目標温度となるように、電源部８から熱源５６に直接電流を供給するのか、ＰＷＭ制御して電源部８から熱源５６に電流を供給するのかを切り替えている。

電源部８は、商用電源（交流電源）に接続して、熱源５６、制御基板７、温度センサー５９などに電力を供給する構成である。図３は、実施の形態１に係る画像形成装置１の電力制御を説明するためのブロック図である。電源部８は、具体的に、商用電源１０からの電力を低電圧の電力に変換する低電圧電源部２０と、商用電源１０からの電力を高電圧の電力に変換、あるいはそのままの電圧の電力を熱源５６に供給する定着電源部３０とを有している。低電圧電源部２０は、定着モーター、クラッチ等の画像形成装置１の駆動負荷２１、温度センサー５９、制御基板７などの低電圧の電力で駆動できる部分に電力を供給する。

一方、定着電源部３０は、熱源５６であるハロゲンヒーターに電力を供給する。定着電源部３０の前段には、安全回路として、商用電源１０からの電力を遮断するリレー２７が設けられている。このリレー２７により、商用電源１０から加熱部５の熱源５６への電力の供給を中止することができる。リレー２７は、制御基板７により制御され、制御基板７は、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上の場合、リレー２７を開いて商用電源１０から熱源５６への電力を遮断する。なお、制御基板７は、図３に示すように温度センサー５９で検知した温度に基づいて、駆動負荷２１、定着電源部３０等を制御することができる。

制御基板７は、加熱部５内の加熱ベルト５１の温度を安定させるために、加熱源５０の周辺に配置された温度センサー５９で検知した温度に基づき、定着電源部３０に対して熱源５６のオン・オフ制御の指示を行い、加熱ベルト５１の温度の安定化を図っている。

図４は、実施の形態１に係る画像形成装置の温度センサー５９の構成を示す図である。温度センサー５９は、加熱部５に対して非接触であり、加熱部５と対向する面に開口部Ｎを持つ温度検知素子５９ａ（第１温度検知部）と、開口部Ｎを持たない温度検知素子５９ｂ（第２温度検知部）と、を有している。そして、温度センサー５９は、温度検知素子５９ａと温度検知素子５９ｂとの検知結果を演算して加熱ベルト５１の温度を検知する。

温度検知素子５９ｂは、例えばアルミケースの内部に配置され、加熱ベルト５１に対して開口部Ｎを持たず、主に温度センサー５９の周辺部の温度を検知する。一方、温度検知素子５９ａは、加熱ベルト５１に対して開口部Ｎを持ち、加熱ベルト５１の温度を検知する。

ところで、温度センサー５９は、加熱ベルト５１の周辺に配置されるため、加熱ベルト５１で発生した用紙の紙粉・トナー・ゴミ等が、加熱ベルト５１を経由して温度センサーに付着することがあった。具体的に、図２を用いて用紙の紙粉・トナー・ゴミ等が、加熱ベルト５１を経由して温度センサーに付着する様子を説明する。まず、加熱部５を通過した用紙は、分離用の爪６０により加圧ローラー５８から分離される。この分離用の爪６０は、加熱部５に用紙が通過する際に、加圧ローラー５８への用紙の、巻き込み防止のために装備されている。

分離用の爪６０と用紙とがこすれる事により、用紙から紙粉・トナー・ゴミ等が削られ、細かいゴミＰとなり、加熱ベルト５１および加圧ローラー５８側に運ばれる。加熱ベルト５１は、加熱源５０により高温状態に維持されているので、加熱ベルト５１で運ばれるゴミＰも高温状態となる。特に、ゴミＰは、非常に細かいため熱容量が小さく瞬時に高温状態になる。ゴミＰが高温状態のまま温度センサーに付着すると、瞬時的に温度センサー５９が高温を検知する。

しかし、温度センサー５９は、高温状態のゴミＰが付着することで高温を検知したに過ぎず、加熱ベルト５１自体が高温になった訳ではなく通常の温度状態であり、誤検知である。温度センサー５９の誤検知であったとしても、制御基板７は、温度センサー５９で検知した高温の検知結果に基づいて、加熱ベルト５１の熱源５６、定着電源部３０、その他の温度制御に異常が発生していると判断し、電力供給を遮断するためリレー２７で電力を遮断し、安全を優先して故障状態（マシン停止状態）とする。

画像形成装置１が故障状態と判断されるとユーザーでは対応することができず、専門のサービスマンに連絡して、状況確認および不具合の解消を行ってもらう必要がある。このような状況になると、ユーザーは一旦、印刷作業を止めることになり生産性が著しくダウンする。本来、温度センサー５９に付着した用紙の紙粉・トナー・ゴミ等は熱容量が小さいため、高温を検知後、瞬間（数秒程度）的に通常の検知状態に戻るので、画像形成装置１を問題なく動作できる状態になるはずである。しかし、制御基板７が故障状態と判断すると、サービスマンに状況確認および不具合の解消が行われるまで画像形成装置１を使えない状況が維持されてしまう。

図５は、実施の形態１に係る画像形成装置１の温度センサー５９に高温状態のゴミ等が付着した場合の温度変化を示すグラフである。開口部Ｎに用紙の紙粉・トナー・ゴミ等が付着することで、温度検知素子５９ａで検知する温度が急激に変化する。なお、開口部Ｎのない温度検知素子５９ｂは、図示していないが検知する温度に変化はない。温度検知素子５９ａは、少なくとも１～３秒の間に急激な温度変化を検知している。図５に示すグラフでは、１秒程度の微小な時間に１００℃以上の温度上昇を温度検知素子５９ａが検知しており、通常の加熱源５０の温度変化では実現できないレベルの温度上昇である。

また、図５に示すグラフでは、１００℃以上の温度上昇を温度検知素子５９ａが検知した後、数秒程度で元の温度まで下降する温度変化を温度検知素子５９ａが検知している。加熱源５０への電力供給を遮断することで温度検知素子５９ａが検知する温度変化は、図５に示すグラフのような急激な温度の下降ではなく、数十秒以上かけて温度が徐々に下降する。そのため、図５に示すグラフのような温度変化は、温度センサー５９に高温状態のゴミ等が付着した場合の誤検知であると判断できる。

そこで、実施の形態１に係る画像形成装置１では、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９で検知される温度状況として、その後の温度センサー５９で検知される温度変化に注目して、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断する。つまり、制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後、所定時間を経過したときに温度センサー５９で検知された温度が所定温度以上の場合、画像形成装置１の使用の停止を判断する。

以下に、フローチャートを用いての画像形成装置１の電力制御について説明する。図６は、実施の形態１に係る画像形成装置１の電力制御を説明するためのフローチャートである。まず、制御基板７は、温度センサー５９で検知した温度が所定温度（例えば、２５０℃）以上であるか否かを判断する（ステップＳ１）。温度センサー５９で検知した温度が所定温度未満の場合（ステップＳ１でＮＯ）、制御基板７は、処理をステップＳ１に戻し、画像形成装置１の電源が停止されるまで温度センサー５９で加熱部５の温度を検知し続ける。

一方、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上の場合（ステップＳ１でＹＥＳ）、制御基板７は、商用電源１０から供給される電力をリレー２７で遮断し、加熱部５への電力の供給を中止する（ステップＳ２）。なお、画像形成装置１が印刷中の場合、印刷の駆動を停止する。また、制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止するとともに、定着電源部３０を停止して熱源５６への電力供給をＯＦＦ（ハロゲンヒーターの点灯制御を非点灯）とする。

制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後から１０秒間待ち、その間、操作入力／表示部６に「不具合チェック中」等の自己診断モードに入っている状態を説明するためにマシンチェック中の表示を行う（ステップＳ３）。制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後から１０秒間、加熱部５の温調制御を行わず、１０秒後に温度センサー５９で加熱部５の温度を検出する。

制御基板７は、１０秒後に温度センサー５９で検知した温度が所定温度（例えば、２５０℃）以上であるか否かを判断する（ステップＳ４）。温度センサー５９で検知した温度が所定温度未満の場合（ステップＳ４でＮＯ）、制御基板７は、温度センサー５９に高温状態のゴミ等が付着したことによる誤検知であると判断して、リレー２７をオンにして商用電源１０から加熱部５への電力の供給を再開して、通常動作モードに戻す（ステップＳ５）。例えば、印刷中に、自己診断モードに移行する不具合が発生したのであれば、印刷中の用紙がＪＡＭ状態となっているので、制御基板７は、操作入力／表示部６にＪＡＭ状態を表示し、ＪＡＭ状態が解消された後に通常動作モードに移行する。

一方、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上の場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御基板７は、画像形成装置１の使用を停止する（ステップＳ６）。制御基板７は、加熱部５の高温異常であると判断して、画像形成装置１が故障状態で電源をＯＦＦ／ＯＮしても再動作ができない状態に制御する。また、制御基板７は、操作入力／表示部６に画像形成装置１が故障状態で、専門のサービスマンを呼んで故障修理を依頼する旨の表示（故障もしくは修理が必要の旨を表示）を行う。なお、制御基板７は、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断するのではなく、画像形成装置１のうち加熱部５を使用する部分（印刷に関係する部分）について停止するか否かを判断してもよい。つまり、制御基板７は、加熱部５の高温異常であると判断しても、加熱部５を使用しないＦＡＸやスキャナー部分の使用を可能にしてもよい。

ステップＳ４では、ステップＳ１の所定温度と同じ２５０℃を所定温度として設定するが、所定温度を２５０℃から変更してもよく、例えば、所定温度を２４０℃と低めに設定してより安全を確保して加熱部５の高温異常と判断してもよい。

また、制御基板７は、ステップＳ２で加熱部５への電力の供給を中止した回数をカウントして、その回数を記憶しておき、たとえステップＳ４で加熱部５の高温異常でない（ステップＳ４でＮＯ）と判断しても、その回数が所定回数（例えば２回）以上の場合、ステップＳ６のように画像形成装置１の使用を停止する。このように、加熱部５への電力の供給を中止するような不具合の回数より故障状態と判断することで、制御基板７は、より安全性を重視した判断を行うことができる。

さらに、画像形成装置１は、図示していないが温度センサー５９そのものを回転や振動等させる可動機構を設けておく。制御基板７は、温度センサー５９に高温状態のゴミ等が付着したことによる誤検知であると判断した場合に、商用電源１０から加熱部５への電力の供給を再開して、通常動作モードに戻す際に可動機構により温度センサー５９自体を回転駆動や振動駆動させて、温度センサー５９に付着したゴミ等を落とすように制御してもよい。

以上のように、実施の形態１に係る画像形成装置１では、画像を形成する画像形成装置１であって、画像を形成したシートを加熱する回転方式の加熱部５と、加熱部５の温度を検知する温度センサー５９と、加熱部５に電力を供給する定着電源部３０と、温度センサー５９で検知した温度に基づいて定着電源部３０が供給する電力を制御する制御基板７と、を備える。制御基板７は、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上の場合、定着電源部３０から加熱部５への電力の供給を中止し、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９で検知される温度状況に基づいて、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断する。

これにより、実施の形態１に係る画像形成装置１では、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９で検知される温度状況に基づいて、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断するので、不必要な装置の停止による生産性のダウンをユーザーに強いることがない。

加熱部５は、ローラー形状もしくはベルト形状の回転部を有していることが好ましい。温度センサー５９は、加熱部５の周辺に配置してあることが好ましい。温度センサー５９は、加熱部５の回転軸方向に対して水平に配置してあることが好ましい。

制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９で検知される温度状況に基づいて、画像形成装置１のうち加熱部５を使用する部分について停止するか否かを判断してもよい。これにより、画像形成装置１のうち加熱部５を使用しない部分については使用可能とできる。

制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後、所定時間を経過したときに温度センサー５９で検知された温度が所定温度以上の場合、画像形成装置１の使用の停止を判断することが好ましい。これにより、制御基板７は、温度センサー５９に高温状態のゴミ等が付着したことによる誤検知でなく、加熱部５の高温異常であると判断することができる。

制御基板７は、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上となった回数を記憶し、当該回数が所定回数以上となった場合、画像形成装置１の使用を停止してもよい。これにより、制御基板７は、より安全性を重視した判断を行うことができる。

制御基板７は、画像形成装置１の使用を停止した場合、操作入力／表示部６に故障もしくは修理が必要の旨を表示してもよい。これにより、ユーザーは、専門のサービスマンに連絡して、状況確認および不具合の解消を行ってもらう必要を認識することができる。

制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後、所定時間を経過したときに温度センサー５９で検知された温度が所定温度未満の場合、定着電源部３０から加熱部５への電力の供給を再開することが好ましい。これにより、画像形成装置１は、不必要な装置の停止による生産性のダウンをユーザーに強いることがない。

制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後、画像形成装置１の使用を停止するまでの間、操作入力／表示部６にマシンチェック中の表示を行ってもよい。これにより、ユーザーは、マシンチェック中であることを認識することができる。

制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９で検知される温度状況に基づいて、画像形成装置１の使用を停止しないと判断した場合、温度センサー５９を可動させて、温度センサー５９に付着した異物を除去してもよい。これにより、温度センサー５９に付着した異物を除去して、通常動作モードで画像形成装置１を動作させることができる。なお、温度センサー５９は、回転駆動する可動機構を有し、制御基板７は、可動機構で温度センサー５９を回転させ、温度センサー５９に付着した異物を除去してもよい。

＜実施の形態２＞
実施の形態１に係る画像形成装置１では、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９で検知される温度状況として、所定時間を経過したときに温度センサー５９で検知された温度に注目して、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断していた。実施の形態２に係る画像形成装置では、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９で検知される温度状況として、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上となるまでの温度上昇カーブに注目して、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断する。なお、実施の形態２に係る画像形成装置は、実施の形態１に係る画像形成装置１で説明した構成と同じであるため、同じ構成について同じ符号を付して詳細な説明を繰り返さない。

具体的に、制御基板７が、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上となるまでの温度上昇カーブに基づいて、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断する処理について説明する。図７は、実施の形態２に係る画像形成装置１の温度センサー５９の温度変化を示すグラフである。図７に示すグラフＡは、高温状態のゴミ等が温度センサー５９に付着したことにより温度上昇したときの温度変化を示す。グラフＢは、部品故障による熱源５６の暴走で温度上昇したときの温度変化を示す。破線Ｔは、制御基板７が、加熱部５への電力の供給を中止と判断する閾値（所定温度＝２５０℃）を示す。

まず、グラフＢに示すように、部品故障による熱源５６の暴走で温度上昇した場合、画像形成装置１の筐体と熱源５６の電力を考慮すると４秒間で１００℃程度の温度上昇になる。つまり、グラフＢの温度上昇カーブは傾きが２５℃／秒となる。また、部品故障による熱源５６の暴走で温度上昇した場合、温度センサー５９で検知した温度は２７０℃の状態で１０秒間以上継続する。

一方、グラフＡに示すように、高温状態のゴミ等が温度センサー５９に付着したことにより温度上昇した場合、０．３秒間で１００℃程度の温度上昇になる。つまり、グラフＡの温度上昇カーブは傾きが３３０℃／秒となる。また、高温状態のゴミ等が温度センサー５９に付着したことにより温度上昇した場合、温度センサー５９で検知した温度は、ゴミ等の熱容量が小さいため、２秒後には２７０℃以下となる。なお、図７に示すグラフＡ，Ｂが２７０℃で飽和しているのは、検知温度として２７０℃以上を２７０℃と認識する装置の制約によるものである。

部品故障による熱源５６の暴走で温度上昇した場合と、高温状態のゴミ等が温度センサー５９に付着したことにより温度上昇した場合とで温度上昇カーブに大きな差があるため、制御基板７が、温度上昇カーブに基づいて、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断することが可能であることが分かる。

図８は、実施の形態２に係る画像形成装置おいて使用を停止するか否かを判断する温度上昇カーブを示すグラフである。図８では、一点鎖線Ｓが、高温状態のゴミ等が温度センサー５９に付着したことにより温度上昇した場合か否かを判断するための温度上昇カーブである。つまり、一点鎖線Ｓは、傾きが５０℃／秒となる閾値カーブである。そのため、制御基板７は、一点鎖線Ｓの傾き（所定の傾き）以上の傾きの温度上昇カーブの場合、高温状態のゴミ等が温度センサー５９に付着したことにより温度上昇と判断し、一点鎖線Ｓの傾き未満の傾きの温度上昇カーブの場合、部品故障による熱源５６の暴走で温度上昇と判断する。

図９は、実施の形態２に係る画像形成装置１の電力制御を説明するためのフローチャートである。なお、図９に示すフローチャートは、図６に示すフローチャートに温度上昇カーブの判断（ステップＳ２ａ）を加えた以外、同じ処理である。つまり、図９に示すフローチャートでは、温度上昇カーブを利用して、加熱部５への電力の供給を中止した後、１０秒間待たずに早い時点で温度センサー５９の誤検知か故障状態かを判断することができる。

制御基板７は、商用電源１０から供給される電力をリレー２７で遮断し、加熱部５への電力の供給を中止する（ステップＳ２）。その後、制御基板７は、中止前の２秒間に温度センサー５９で検知した温度上昇カーブの傾きが、５０℃／秒（所定の傾き）未満か否かを判断する（ステップＳ２ａ）。温度上昇カーブの傾きが、５０℃／秒（所定の傾き）未満の場合（ステップＳ２ａでＹＥＳ）、制御基板７は、加熱部５の高温異常であると判断して、画像形成装置１の使用を停止する（ステップＳ６）。

一方、温度上昇カーブの傾きが、５０℃／秒（所定の傾き）以上の場合（ステップＳ２ａでＮＯ）、制御基板７は、温度センサー５９に高温状態のゴミ等が付着したことによる誤検知である可能性が高いとして、加熱部５への電力の供給を中止した後から１０秒間待ち、その間、操作入力／表示部６に「不具合チェック中」等の自己診断モードに入っている状態を説明するためにマシンチェック中の表示を行う（ステップＳ３）。図９に示すフローチャートでは、温度上昇カーブの傾きが、５０℃／秒（所定の傾き）以上の場合であっても、直ちに温度センサー５９の誤検知と判断せずに、１０秒間待ってステップＳ４の処理で判断すると説明したが、直ちに温度センサー５９の誤検知と判断して通常動作モードに戻してもよい。

以上のように、実施の形態２に係る画像形成装置１では、制御基板７が、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上の場合、定着電源部３０から加熱部５への電力の供給を中止し、温度センサー５９で検知した温度が所定温度以上となるまでの温度上昇カーブを演算し、演算した温度上昇カーブに基づいて、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断する。これにより、実施の形態２に係る画像形成装置１では、１０秒間待つことなく、加熱部５の高温異常の故障状態かの判断をより早期に判断することができる。なお、制御基板７は、演算した温度上昇カーブが所定の傾き以上であれば、画像形成装置１の使用を停止せず、演算した温度上昇カーブが所定の傾き未満であれば、画像形成装置の使用を停止することが好ましい。

＜実施の形態３＞
実施の形態１に係る画像形成装置１では、加熱部５への電力の供給を中止した後に１つの温度センサー５９で検知される温度状況として、所定時間を経過したときに１つ温度センサー５９で検知された温度に注目して、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断していた。実施の形態３に係る画像形成装置では、複数の温度センサーで検知される温度状況に基づいて、画像形成装置の使用を停止するか否かを判断していた。なお、実施の形態３に係る画像形成装置は、実施の形態１に係る画像形成装置１で説明した構成と同じであるため、同じ構成について同じ符号を付して詳細な説明を繰り返さない。

図１０は、実施の形態３に係る画像形成装置１の温度センサーの構成を示す図である。図１０では、図２に示す加熱部５の加熱ベルト５１周辺部の概略を示している。加熱ベルト５１周辺部には、温度センサー５９（第１温度センサー）と、温度異常時の保護のための温度センサー５９０（第２温度センサー）とを主走査方向に配置してある。温度センサー５９は、図４で説明した構成の温度センサーである。一方、温度センサー５９０は、温度センサー５９と温度を検知する構成が異なり、センター側の温度センサー５９０Ａと、サイド側の温度センサー５９０Ｂと、それぞれ水平方向（加熱ベルト５１の長手方向）の異なる位置に配置しある。温度センサー５９０は、温度センサー５９の構成と異なり、１つの素子で加熱部５と非接触に検出する構成でもよく、また温度センサー５９の位置と変更することで異物（ゴミ・トナー・紙粉）の影響を受け難くしてもよい。

図１１は、実施の形態３に係る画像形成装置の温度センサーが誤動作時の温度変化を示すグラフである。図１１に示す温度センサー５９のグラフでは、高温状態のゴミ等が付着し温度センサー５９で検知する温度が急激に変化する様子を示している。一方、温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂのグラフでは、高温状態のゴミ等が付着していないので、温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂで検知する温度が変化せず一定である様子を示している。

図１２は、実施の形態３に係る画像形成装置の温度センサーが故障状態の温度変化を示すグラフである。図１２に示す温度センサー５９のグラフでは、部品故障による熱源５６の暴走で温度上昇の様子を示している。部品故障による熱源５６の暴走で温度上昇は、温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂでも検知されるので、図１２に示す温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂのグラフでは、温度センサー５９のグラフと同様の温度上昇の様子を示している。

図１１および図１２に示すグラフから分かるように、制御基板７は、加熱部５への電力の供給を中止した後に複数の温度センサーで検知される温度状況に基づいて、画像形成装置の使用を停止するか否かを判断することができる。

図１３は、実施の形態３に係る画像形成装置１の電力制御を説明するためのフローチャートである。なお、図１３に示すフローチャートは、図９に示すフローチャートに温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂで検知した温度に基づく判断（ステップＳ２ｂ）を加えた以外、同じ処理である。つまり、図１３に示すフローチャートでは、温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂで検知した温度、温度上昇カーブを利用して、加熱部５への電力の供給を中止した後、１０秒間待たずに早い時点で温度センサー５９の誤検知か故障状態かを判断することができる。

制御基板７は、商用電源１０から供給される電力をリレー２７で遮断し、加熱部５への電力の供給を中止する（ステップＳ２）。その後、制御基板７は、温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂで検知した温度が共に基準温度（例えば、２２０℃とし所定温度の２５０℃より低い）未満か否かを判断する（ステップＳ２ｂ）。温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂで検知した温度のいずれか一方が基準温度以上の場合（ステップＳ２ｂでＮＯ）、制御基板７は、加熱部５の高温異常であると判断して、画像形成装置１の使用を停止する（ステップＳ６）。

一方、温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂで検知した温度が共に基準温度未満の場合（ステップＳ２ｂでＹＥＳ）、制御基板７は、温度センサー５９に高温状態のゴミ等が付着したことによる誤検知である可能性が高いとして、中止前の２秒間に温度センサー５９で検知した温度上昇カーブの傾きが、５０℃／秒（所定の傾き）未満か否かを判断する（ステップＳ２ａ）。図１３に示すフローチャートでは、温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂで検知した温度が共に基準温度未満の場合であっても、直ちに温度センサー５９の誤検知と判断せずに、ステップＳ２ａの処理と、１０秒間待ってステップＳ４の処理で判断すると説明したが、直ちに温度センサー５９の誤検知と判断して通常動作モードに戻してもよい。また、図１３に示すフローチャートでは、ステップＳ２ａの処理と、ステップＳ４の処理とのいずれか一方のみ行うように選択してもよい。

以上のように、実施の形態３に係る画像形成装置１では、温度センサーが、複数のセンサーを有し、制御基板７が、各々のセンサーで検知した温度に基づいて、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断する。これにより、制御基板７は、温度センサーの誤検知か否かの判断をより精度よく判断することができる。なお、温度センサーは、主走査方向に複数のセンサー（温度センサー５９０Ａ，５９０Ｂ）を配置してあることが好ましい。

また、制御基板７は、複数のセンサーのうち温度センサー５９（第１温度センサー）で検知した温度が所定温度以上で、温度センサー５９と異なる温度センサー５９０（第２温度センサー）で検知した温度が基準温度未満の場合、定着電源部３０から加熱部５への電力の供給を中止し、加熱部５への電力の供給を中止した後に温度センサー５９０で検知される温度状況に基づいて、画像形成装置１の使用を停止するか否かを判断し、温度センサー５９０で検知した温度が基準温度未満であれば、画像形成装置１の使用を停止せず、温度センサー５９０で検知した温度が基準温度以上であれば、画像形成装置１の使用を停止することが好ましい。さらに、温度センサー５９と温度センサー５９０とは、温度を検知する構成が異なってもよい。また、温度センサー５９は、加熱部５に対して非接触であり、加熱部５と対向する面に開口部Ｎを持つ温度検知素子５９ａと、開口部Ｎを持たない温度検知素子５９ｂと、を有していてもよい。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 画像形成装置、２ 給紙部、４ 画像形成部、５ 加熱部、６ 操作入力／表示部、７ 制御基板、８ 電源部、１０ 商用電源、２０ 低電圧電源部、２１ 駆動負荷、２７ リレー、３０ 定着電源部、５０ 加熱源、５１ 加熱ベルト、５２ 加圧部材、５３ 摺動部材、５４ 支持部材、５５ フェルト部材、５６ 熱源、５７ 加熱部材、５８ 加圧ローラー、５９，５９０，５９０Ａ，５９０Ｂ 温度センサー、６０ 爪。

Claims (19)

1. 画像を形成する画像形成装置であって、
   画像を形成したシートを加熱する回転方式の加熱部と、
   前記加熱部の温度を検知する温度センサーと、
   前記加熱部に電力を供給する電力供給部と、
   前記温度センサーで検知した温度に基づいて前記電力供給部が供給する電力を制御する制御部と、を備え、
   前記温度センサーは、複数のセンサーを有し、
   前記制御部は、
   複数のセンサーのうち第１温度センサーで検知した温度が所定温度以上で、前記第１温度センサーと異なる第２温度センサーで検知した温度が基準温度未満の場合、前記電力供給部から前記加熱部への電力の供給を中止し、
   前記加熱部への電力の供給を中止した後に前記第２温度センサーで検知される温度状況に基づいて、前記画像形成装置の使用を停止するか否かを判断し、
   前記第２温度センサーで検知した温度が基準温度未満であれば、前記画像形成装置の使用を停止せず、
   前記第２温度センサーで検知した温度が基準温度以上であれば、前記画像形成装置の使用を停止する、画像形成装置。
2. 前記加熱部は、ローラー形状もしくはベルト形状の回転部を有している、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記温度センサーは、前記加熱部の周辺に配置してある、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記温度センサーは、前記加熱部の回転軸方向に対して水平に配置してある、請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、
   前記加熱部への電力の供給を中止した後に前記温度センサーで検知される温度状況に基づいて、前記画像形成装置のうち前記加熱部を使用する部分について停止するか否かを判断する、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記温度センサーは、主走査方向に複数のセンサーを配置してある、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、
   前記加熱部への電力の供給を中止した後、所定時間を経過したときに前記温度センサーで検知された温度が前記所定温度以上の場合、前記画像形成装置の使用の停止を判断する、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、
   前記温度センサーで検知した温度が所定温度以上となった回数を記憶し、当該回数が所定回数以上となった場合、前記画像形成装置の使用を停止する、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、
   前記画像形成装置の使用を停止した場合、表示部に故障もしくは修理が必要の旨を表示する、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記制御部は、
    前記加熱部への電力の供給を中止した後、所定時間を経過したときに前記温度センサーで検知された温度が前記所定温度未満の場合、前記電力供給部から前記加熱部への電力の供給を再開する、請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御部は、
    前記加熱部への電力の供給を中止した後、前記画像形成装置の使用を停止するまでの間、前記表示部にマシンチェック中の表示を行う、請求項９に記載の画像形成装置。
12. 前記第１温度センサーと前記第２温度センサーとは、温度を検知する構成が異なる、請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 前記第１温度センサーは、前記加熱部に対して非接触であり、前記加熱部と対向する面に開口部を持つ第１温度検知部と、前記開口部を持たない第２温度検知部と、を有する、請求項１２に記載の画像形成装置。
14. 前記制御部は、
    前記温度センサーで検知した温度が所定温度以上の場合、前記電力供給部から前記加熱部への電力の供給を中止し、
    前記温度センサーで検知した温度が前記所定温度以上となるまでの温度上昇カーブを演算し、
    演算した前記温度上昇カーブに基づいて、前記画像形成装置の使用を停止するか否かを判断する、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 前記制御部は、
    演算した前記温度上昇カーブが所定の傾き以上であれば、前記画像形成装置の使用を停止せず、
    演算した前記温度上昇カーブが所定の傾き未満であれば、前記画像形成装置の使用を停止する、請求項１４に記載の画像形成装置。
16. 前記制御部は、
    前記加熱部への電力の供給を中止した後に前記温度センサーで検知される温度状況に基づいて、前記画像形成装置の使用を停止しないと判断した場合、前記温度センサーを可動させて、前記温度センサーに付着した異物を除去する、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
17. 前記温度センサーは、回転駆動する可動機構を有し、
    前記制御部は、前記可動機構で前記温度センサーを回転させ、前記温度センサーに付着した異物を除去する、請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 画像を形成する画像形成装置であって、
    画像を形成したシートを加熱する回転方式の加熱部と、
    前記加熱部の温度を検知する温度センサーと、
    前記加熱部に電力を供給する電力供給部と、
    前記温度センサーで検知した温度に基づいて前記電力供給部が供給する電力を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記温度センサーで検知した温度が所定温度以上の場合、前記電力供給部から前記加熱部への電力の供給を中止し、
    前記温度センサーで検知した温度が前記所定温度以上となるまでの温度上昇カーブを演算し、
    演算した前記温度上昇カーブに基づいて、前記画像形成装置の使用を停止するか否かを判断する、画像形成装置。
19. 画像を形成する画像形成装置であって、
    画像を形成したシートを加熱する回転方式の加熱部と、
    前記加熱部の温度を検知する温度センサーと、
    前記加熱部に電力を供給する電力供給部と、
    前記温度センサーで検知した温度に基づいて前記電力供給部が供給する電力を制御する制御部と、を備え、
    前記制御部は、
    前記温度センサーで検知した温度が所定温度以上の場合、前記電力供給部から前記加熱部への電力の供給を中止し、
    前記加熱部への電力の供給を中止した後に前記温度センサーで検知される温度状況に基づいて、前記画像形成装置の使用を停止するか否かを判断し、
    前記加熱部への電力の供給を中止した後に前記温度センサーで検知される温度状況に基づいて、前記画像形成装置の使用を停止しないと判断した場合、前記温度センサーを可動させて、前記温度センサーに付着した異物を除去する、画像形成装置。

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