JPH056126A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着装置の温度調節において、故障検出をよ
り正確に、かつ、敏速に行うことのできる画像形成装置
を提供することを目的としている。 【構成】 異常を限界づける上限温度及び下限温度の他
に各ターゲット温度についての許容範囲を定め、上記上
限温度と下限温度の範囲を外れた場合だけでなく上記許
容範囲を外れた場合にも故障として異常処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、転写材に画像を定着せ
しめる熱定着装置を備えた画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、定着ヒータを備えた定着装置は、
電子写真技術を応用した画像形成装置に広く用いられて
いるが、このような画像形成装置の一例として図６に電
子写真プリンタの概略構成を示す。図６において、１０
０は静電潜像担持体たる感光ドラムであり、該感光ドラ
ム１００の上方には該感光ドラム１００の表面を一様に
帯電せしめる帯電ローラ１０１が該表面に当接してい
る。該帯電ローラ１０１の当接位置よりも上記感光ドラ
ム１００の回転方向下流側の帯電された表面には発光手
段によって光ビーム１０２が照射されるようになってい
る。該発光手段は、光ビーム１０２を発する半導体レー
ザ１０３と、該光ビーム１０２を上記表面上に走査せし
めるスキャナ１０４と、該光ビーム１０２を上記表面で
スポットを形成するように調整する光学レンズ１０５か
ら構成されており、画像データに基づいて光ビーム１０
２を照射することによって上記表面に静電潜像を形成せ
しめる。該静電潜像は、上記光ビーム１０２の照射位置
よりもさらに上記感光ドラム１００の回転方向下流側で
該感光ドラム１００に当接するように配設された現像装
置１０６によってトナー像として現像される。該トナー
像は、上記感光ドラム１００の下方で該感光ドラム１０
０に対向するように配設された転写ローラ１０７によっ
て転写材たる用紙Ｐ上に転写される。該用紙Ｐは上記感
光ドラム１００の前方（図６において右側）の用紙カセ
ット１０８内に収納されているが、手差しでも給紙が可
能である。該用紙カセット１０８端部には、給紙ローラ
１０９が配設されており、該用紙カセット１０８内の用
紙Ｐを搬送路へ送り込む。上記給紙ローラ１０９と上記
転写ローラ１０７の間の搬送路中には用紙Ｐの斜行補正
並びに感光ドラム１００上の画像形成と用紙搬送の同期
をとるためのレジストローラ１１０が配設されており、
上述した転写位置へ所定のタイミングで用紙Ｐを送り込
む。なお、上記レジストローラ１１０と給紙ローラ１０
９の間には、レジスト紙有無検知センサ１１１が配設さ
れており用紙Ｐの有無を検知するようになっている。

【０００３】以上のようにして、未定着トナー像を転写
された用紙Ｐはさらに感光ドラム１００後方（図６にお
いて左側）の定着装置へと搬送される。該定着装置は内
部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１２
と該定着ローラ１１２に圧接するように配設された加圧
ローラ１１３で構成されており、転写部から搬送されて
きた用紙Ｐを上記定着ローラ１１２と加圧ローラ１１３
の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙Ｐ上
の未定着トナー像を定着せしめる。該圧接部の後方には
該圧接部から用紙Ｐが排出されることを確認する排紙紙
有無検知センサ１１４が配設されている。さらに、該排
紙紙有無検知センサ１１４の後方には排紙ローラ１１５
が配設されており、定着された用紙Ｐを排出せしめる。

【０００４】次に、このような機構部を有する上記電子
写真プリンタの制御部について図７に基づいて説明す
る。図７において、２００は本電子写真プリンタの外部
に配設されたホストコンピュータで、ユーザ等の操作に
より作成された画像コードデータをパラレルあるいはシ
リアルのデータとして通信回線２０１を通してコントロ
ーラ２０２へ送出する。該コントローラ２０２は上記ホ
ストコンピュータ２００から送出されてきた画像コード
データを展開してプリンタへ送出すべき画像情報に変換
すると共に、プリンタ制御部２０４に対しコマンドを指
示したり、プリンタ制御部からの内部データをステータ
スとして読み取ったり、プリンタ制御部にプリント開始
要求や予給紙要求を行う。また、上記コントローラ２０
２は画像出力タイミングとプリンタ内の用紙搬送との同
期をとるための同期信号の制御も行うものであり、プリ
ンタ内部に存在する場合とホストコンピュータ内に存在
する場合がある。また、上記コントローラ２０２には、
プリンタの様々なモード設定（例えば画像域のマージン
設定など）をユーザが操作するためのオペレーションパ
ネル２０３が接続されており、通常オフライン状態（ホ
ストと通信回線を切られた状態）で使用される。

【０００５】上記ホストコンピュータ２００及びオペレ
ーションパネル２０３と接続された上記コントローラ２
０２は、上述したようにプリンタ制御部２０４とのデー
タの送受信を行う。該プリンタ制御部２０４は図６の各
機構部の駆動／停止のタイミング制御及び各センサの入
力情報を読み取るため、搬送系駆動部２０５、高圧系駆
動部２０６、光学系駆動部２０７、定着ヒータ制御部２
０８、及び、センサ入力部２０９と接続されている。

【０００６】先ず、搬送系駆動部２０５は、各種モータ
２１０及び各種ローラ２１１の駆動／停止を、次に、高
圧系駆動部２０６は、帯電２１２、現像２１３、転写２
１４の駆動／停止をそれぞれプリンタ制御部２０４の指
示に基づいて行う。また、光学系駆動部２０７は、レー
ザ１０３、スキャナ１０４の駆動／停止を、さらに、定
着ヒータ制御部２０８は、定着ヒータ２１７の駆動／停
止をそれぞれプリンタ制御部２０４の指示に基づいて行
うようになっている。そして、センサ入力部２０９は、
レジスト紙有無検知センサ１１１及び排紙紙有無検知セ
ンサ１１４の情報を読み取り、プリンタ制御部２０４へ
情報を提供するセンサ入力部である。

【０００７】次に、以上のような従来例装置における動
作について説明する。先ず、プリンタは、コントローラ
２０２からプリント信号待ちの状態となる。仮に、プリ
ント信号を受信していない状態であればコントローラ２
０２からの予給紙要求の有無をチェックし、予給紙要求
を受けた場合にはモータ２１０を駆動した後給紙動作を
開始する。その後用紙Ｐがレジスト紙有無検知センサ１
１１に到着するか否かをチェックし、センサ１１１が用
紙先端を検出すると所定時間ウエイトした後給紙動作を
停止する。その時点でモータ２１０を停止してプリント
信号待ちの状態となる。プリント信号を受けると再度モ
ータ２１０を駆動するときにスキャナ１０４、各高圧を
立ち上げる。スキャナモータ（図示せず）が規定回転に
達すると、用紙Ｐは既に予給紙されているのでレジスト
紙有無検知センサ１１１は紙有無をチェックする。この
時点でレジスト紙有無検知センサ１１１に用紙Ｐが存在
しない場合は異常処理（ジャム処理等）を行う。センサ
１１１に用紙Ｐが存在している場合にはコントローラ２
０２に対して垂直同期信号を出力する。その後垂直同期
信号を受けると感光ドラム１００へ画像書き込みを許可
し、レジストローラ１１０を駆動する。そして排紙紙有
無検知センサ１１４が用紙後端を検出してから所定時間
ウエイトした後、高圧立ち上げ及びスキャナモータを停
止してからローラ駆動系のモータを停止して印字処理を
停止する。

【０００８】また、定着装置における定着ヒータ制御に
おいては温度調節の際に上限温度と下限温度の二つを予
め設定しておき、この範囲外の温度になったときは「故
障」の処理を行うようになっていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例によれば、定着ヒータの温度調節には電源投入直後
の待機温度、定着時の定着温度、低温環境下における待
機温度等、数種類の温度の調節が必要であるにも拘ら
ず、「故障」と判断するための基準値は上限温度と下限
温度の二つしか設定されていなかった。そのため、各種
温度調節において最適な温度の範囲から外れている場合
でも上記上限温度あるいは下限温度を超えない限り「故
障」とみなされないため、「故障」の発見が遅れる可能
性が高かった。例えば、定着時の定着温度が最適な範囲
から外れており、正常な定着が行われなかった場合でも
「故障」ではなく「レディ」の状態で用紙が排出される
ことがあった。

【００１０】本発明は、上記問題点を解決し、定着装置
の温度調節において、故障検出をより正確に、かつ、敏
速に行うことのできる画像形成装置を提供することを目
的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、発熱手段を備えた定着装置と、該定着装置の温度
を検知する検知手段と、上記発熱手段を駆動あるいは停
止することにより、異常状態を限界づける上限温度と下
限温度の範囲内にて上記定着装置の温度を所望の温度に
維持し、上記検知手段によって検知した温度が上記上限
温度と下限温度の範囲外であるときには異常処理を行う
ように設定された温度制御手段とを備えた画像形成装置
において、上記温度制御手段は、上記検知手段によって
検知された温度が上記所望の温度を基準とした所定の許
容範囲外であるときにも上記異常処理を行うように設定
されていることにより達成される。

【００１２】

【作用】本発明によれば、温度制御手段は電源投入ある
いは画像形成動作の開始等に伴って定着装置の温度をそ
れぞれの状況に適した温度に維持せしめる。しかしなが
ら何らかの故障により、上記温度が上限温度を上回った
場合、あるいは下限温度を下回った場合には直ちに異常
処理を行う。また、上記温度が上記上限温度と下限温度
の範囲内で変動する場合であっても、上記それぞれの状
況に許容される範囲外のものであるときには、同様に故
障として異常処理を行う。

【００１３】

【実施例】本発明の第一実施例ないし第三実施例を図面
に基づいて説明する。なお、図６及び図７に示した従来
例装置との共通箇所については同一符号を付して説明を
省略する。

【００１４】〈第一実施例〉先ず、本発明の第一実施例
を図１ないし図３に基づいて説明する。本実施例におけ
るプリンタ機構部は図６に示した従来例と同様であり、
また、制御部のブロック図も図７に示した従来例と同様
なので説明は省略する。しかしながら本実施例における
プリンタ制御部２０４は、「故障」判断の基準を従来の
ような上限温度と下限温度の二つだけでなく、定着装置
温度調整制御（以下、温調制御とする）における複数種
類の目標温度（以下、ターゲット温度とする）のそれぞ
れについての上限温度と下限温度にも置くように設定さ
れているところが従来例と異なる。

【００１５】本実施例における温調制御は図１に示すよ
うに、１６０℃、１９０℃、１８０℃の三種類のターゲ
ット温度が設定されている。すなわち、プリンタ制御部
２０４は定着装置温度を、通常印字時には１８０℃、ス
タンバイ時には１６０℃、低温環境下の電源投入時には
１９０℃とするように設定されている。しかも、それぞ
れのターゲット温度に対してターゲット温度±Ｔ℃を許
容範囲とし、上限温度ＴＵを超えた場合及び下限温度Ｔ
Ｌを下回った場合のみならず、上記許容範囲外となった
ときにも「故障」と判断するように設定されている。

【００１６】次に、本実施例における温調制御を、図２
のフローチャートに基づいて説明する。

【００１７】まず、シーケンス上の各状況に応じてター
ゲット温度の変更を行うか否かを決定する（ステップ
１）。ターゲット値の変更を行った場合にはタイマをセ
ットし（ステップ２からステップ３）、一定時間が経過
してからサーミスタ等を用いて定着装置温度の検出を行
う（ステップ４からステップ５）。一方、ターゲット温
度を変更しなかった場合については、即座に上述の方法
で定着装置温度の検出を行う（ステップ５）。次に、検
出された温度がターゲット温度に達しているか否かの判
定を行う（ステップ６）。検出温度がターゲット温度に
達している場合は、定着装置温度がターゲット温度＋Ｔ
℃より高いか否かの判定を行い（ステップ７）、高い場
合はヒータへの通電を停止してエラー処理へ移行する
（ステップ８からステップ９）。低い場合はヒータへの
通電を停止してから再びターゲット温度の変更をするか
否かの判定を行う（ステップ１０からステップ１）。

【００１８】また、定着装置温度がターゲット温度に達
していなかった場合には定着装置温度がターゲット値−
Ｔ℃より高いか否かの判定を行う（ステップ１１）。定
着装置温度の方が低い場合はエラー処理へ移行する（ス
テップ１２）。定着装置温度の方が高い場合はヒータへ
通電して再びターゲット値を変更するか否かの判定を行
う（ステップ１３からステップ１）。

【００１９】さらに、全温調を通じて予め定めてある上
限温度及び下限温度の関しては常にこれらを超えている
か否かの判断を行い、超えたら即座にエラー処理へ移行
するものとする。ここでは各温調ごとの設定温度範囲を
ターゲット値±Ｔ℃としてあるが、［ターゲット値−Ｔ
１℃］から［ターゲット値＋Ｔ２℃］（Ｔ１≠Ｔ２）と
してもよい。

【００２０】また、定着装置温度の変化を図３のような
グラフにしてみた場合、第一のリップルに関してはター
ゲット値±Ｔ℃を超えてもエラー処理へ移行せずに処理
を続行するものとする。

【００２１】以上、本実施例によれば、各ターゲット温
度毎に異常検知を行うので、装置の故障の判断をより正
確に、かつ、敏速に行うことができる。

【００２２】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
を図４に基づいて説明する。なお、第一実施例との共通
箇所については説明を省略する。

【００２３】第一実施例においては、各ターゲット温度
に対する上限下限値は一定であったが、本実施例は、図
４に示すようにターゲット温度が高いほど上限値が低く
なるように設定するところが第一実施例と異なる。これ
によって、「故障」と判断してからエラー処理終了まで
における高温側への温度リップルを最小限に抑えること
ができる。

【００２４】〈第三実施例〉次に、本発明の第三実施例
を図５に基づいて説明する。なお、第一実施例との共通
箇所については説明を省略する。

【００２５】本実施例は、ターゲット温度がそのターゲ
ット温度に対する下限値が高くなるように設定するとこ
ろが第一実施例と異なる。これによって、「故障」と判
断してからエラー処理終了までにおける低温側への温度
リップルを最小限に抑えることができる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
上限温度と下限温度の範囲内における温度の変動であっ
ても目標とする温度における許容範囲を超える場合には
故障として異常処理を行うこととしたので、故障検出を
正確に、かつ、敏速に行うことができる。また、定着不
良等の発生を未然に防止して良好な画像を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例における定着装置の温度変
化及び上限温度と下限温度並びに各目標温度とその許容
範囲を示す図である。

【図２】本発明の第一実施例における温度制御の手法を
示すフローチャートである。

【図３】本発明の第一実施例における異常処理の例外を
説明する図である。

【図４】本発明の第二実施例における定着装置の温度変
化及び上限温度と下限温度並びに各目標温度とその許容
範囲を示す図である。

【図５】本発明の第三実施例における定着装置の温度変
化及び上限温度と下限温度並びに各目標温度とその許容
範囲を示す図である。

【図６】従来例装置の機構部の概略構成を示す図であ
る。

【図７】図６装置の制御部を示すブロック図である。

【符号の説明】

２０４ プリンタ制御部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 発熱手段を備えた定着装置と、該定着装
   置の温度を検知する検知手段と、上記発熱手段を駆動あ
   るいは停止することにより、異常状態を限界づける上限
   温度と下限温度の範囲内にて上記定着装置の温度を所望
   の温度に維持し、上記検知手段によって検知した温度が
   上記上限温度と下限温度の範囲外であるときには異常処
   理を行うように設定された温度制御手段とを備えた画像
   形成装置において、上記温度制御手段は、上記検知手段
   によって検知された温度が上記所望の温度を基準とした
   所定の許容範囲外であるときにも上記異常処理を行うよ
   うに設定されていることを特徴とする画像形成装置。