JPH07325502A

JPH07325502A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH07325502A
Application number: JP6137869A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ishii; 哲弥石井; Toshiyuki Ito; 俊之伊藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-05-30
Filing date: 1994-05-30
Publication date: 1995-12-12

Abstract

(57)【要約】【目的】本出願に係る第１の発明の目的は、温度検知
手段が不完全なショートを起こしている場合でも、確実
にその故障を検知し、適切な温度制御を行うことのでき
る画像形成装置を提供することにある。【構成】印字動作の終了を待って（Ｓ６０１〜Ｓ６０
２）、ヒータをＯＦＦ、タイマーをスタートさせる（Ｓ
６０３）。そして、サーミスタＴＨ１の温度Ｔを予め設
定された規定高温度Ｔ２と比較し（Ｓ６０４）、Ｔ２よ
りも高ければ、タイマーが終了するまで比較を繰り返す
（Ｓ６０４〜Ｓ６０５）。その後、所定時間内に温度Ｔ
２よりも低くなった場合には、サーミスタＴＨ１は正常
と判断する（Ｓ６０８）。一方、温度Ｔ２まで下がらず
にタイマーが終了した場合は、サーミスタＴＨ１がショ
ート気味等の故障であると判断し（Ｓ６０６）、その旨
の警告を発する（Ｓ６０７）。この場合には次回の印字
動作を禁止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱定着装置を有する画像
形成装置、例えば複写機、ファクシミリ、レーザビーム
プリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、入力された画像のコードデータを
解析して、画像のイメージデータを形成する画像処理手
段と、該画像処理手段により印字開始信号を出力する信
号処理手段と、該画像処理手段により形成したイメージ
データを、ポリゴンミラーにより感光体に照射して潜像
を形成し、該潜像を定着させる熱定着装置と、該熱定着
装置の動作管理を行うプロセス制御手段とにより構成さ
れている画像形成装置は、印字中（ヒータの通電期間）
における上記熱定着装置の温度状態を温度検知手段によ
り一定時間監視し、所定の高温以上となった場合におい
て、上記温度検知手段の異常状態と判別していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、温度検知手段が完全にショートしている故障
の場合には、定着ヒータが異常高温であるとして検知さ
れるため、容易に検知することは可能であるが、温度検
知手段が不完全なショートを起こして故障している場合
には、温度検知手段が正常に所定の高温を検知している
のか、または故障によりそのような高温を示す検知温度
値になっているのかの判別がつかないという問題があっ
た。

【０００４】特に、定着ヒータとして、セラミック基材
上に導電パターンを持つ構成の定着ヒータを用いた場合
には、高温、高湿化において、導電パターン間がマイグ
レーションによりインピーダンス低下する場合があり、
正確な故障検知が困難であった。

【０００５】本出願に係る第１の発明の目的は、上記問
題点を解決し、温度検知手段が不完全なショートを起こ
している場合でも、確実にその故障を検知し、適切な温
度制御を行うことのできる画像形成装置を提供すること
にある。

【０００６】また、本出願に係る第２の発明の目的は、
セラミック基材上に導電パターンを有して形成された定
着ヒータを用いた場合でも、確実に故障を検知すること
のできる画像形成装置を提供することにある。

【０００７】さらに、本出願に係る第３の発明の目的
は、上記故障検知をより一層確実に行うことのできる画
像形成装置を提供することにある。

【０００８】また、本出願に係る第４の発明の目的は、
上記目的の他、故障の状態をより詳しく知らせることの
できる画像形成装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、未定着画像を担持した記録材を
加熱して定着させる定着ヒータと、該定着ヒータの温度
を検知する温度検知手段と、該温度検知手段による検知
温度が略一定となるように上記定着ヒータへの通電を制
御する制御手段とを具備し、該制御手段は、画像形成時
と待機時とで上記定着ヒータの制御温度を切り換えるよ
うに設定された画像形成装置において、上記制御手段
は、画像形成時の制御温度から待機時の制御温度へ切り
換えた後の上記温度検知手段による上記定着ヒータの検
知温度が所定時間内に所定温度以下とならない場合に
は、上記温度検知手段が故障であると判断するように設
定されていることにより達成される。

【００１０】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、定着ヒータは、セラミック基材上に導電パ
ターンを有して形成したヒータであり、温度検知手段
は、該定着ヒータ近傍に配設され、上記導電パターンと
電気的に接続された温度検知素子であることにより達成
される。

【００１１】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、上記目的は、待機時には定着ヒータへの通電を停止
するように設定されていることにより達成される。

【００１２】また、本出願に係る第４の発明によれば、
上記目的は、画像形成装置内の雰囲気温度を検知する雰
囲気温度検知手段を備え、制御手段は、定着ヒータ用の
温度検知手段が故障であると判断した場合には、上記雰
囲気温度検知手段による検知温度と定着ヒータ用の温度
検知手段による検知温度との温度差を算出し、その情報
を外部に出力するように設定されていることにより達成
される。

【００１３】

【作用】本出願に係る第１の発明によれば、制御手段
は、画像形成動作が終了すると、定着装置の温度を待機
時の制御温度へ切り換えるが、この待機時においても温
度検知手段により定着ヒータの温度を監視する。この
際、温度検知手段が正常である場合には、待機時に移行
してから所定時間が経過すると、検知温度は所定温度以
下まで低下するが、温度検知手段が不完全なショートを
起こした場合等には、検知温度は所定の高温を維持する
状態となる。従って、制御手段は、故障した温度検知手
段によって検知される温度と、予め設定された上記所定
温度との温度差を確実に検知し、故障と判断する。

【００１４】また、本出願に係る第２の発明によれば、
定着ヒータとして、セラミック基材上に導電パターンを
有するヒータを用い、温度検知手段として、該定着ヒー
タ近傍に配設し、上記導電パターンと電気的に接続した
温度検知素子を用いた場合でも、上記導電パターン間の
インピーダンスの低下を、その場合に得られる温度と、
予め設定された所定時間経過後の所定温度との温度差に
より確実に検知する。

【００１５】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、待機時には定着ヒータへの通電を停止するので、故
障時の検知温度と、正常時に得られるべき温度との温度
差がより一層明確になり、確実な故障判断が行われる。

【００１６】また、本出願に係る第４の発明によれば、
制御手段は、定着ヒータ用の温度検知手段が故障である
と判断した場合には、画像形成装置内の雰囲気温度を雰
囲気度検知手段により監視し、記雰囲気温度検知手段に
よる検知温度と定着ヒータ用の温度検知手段による検知
温度との温度差を算出し、その情報を外部に出力する。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１８】（第１の実施例）先ず、本発明の第１の実
施例を図１ないし図６に基づいて説明する。図１は、本
発明のプリンタのデータ処理構成を説明するブロック図
であり、同図において１８はビデオコントローラ部のＣ
ＰＵである。該ＣＰＵ１８は、制御プログラムを格納し
てあるＲＯＭ１９、及びレジスタ等として使用するＲＡ
Ｍ２０を有し、外部インターフェース２１を介してホス
トコンピュータ等からコード化された画像情報（コード
データ）を受信し、コードデータは画像処理部２２へ送
出する。画像処理部２２では、コードデータをＲＡＭ２
３に格納すると共に、コードデータを解析して必要に応
じてＲＯＭ２４に格納されている文字フォントからデー
タを読み出し、コードデータをドットイメージのビデオ
データに変換しフレームメモリ２５に格納する。フレー
ムメモリ２５に１頁分のビデオデータが格納されると、
ＣＰＵ１８はビデオインターフェース２６を介してエン
ジンコントロール部２７に印字指令を送出し、エンジン
コントロール部２７からの主・副走査同期信号に同期し
てフレームメモリ２５に格納されたビデオデータを順次
エンジンコントロール部２７に送出する。そして、この
エンジンコントロール部２７は、スキャナユニット、現
像部、給紙部等の制御の他、定着装置の制御を行って、
所定の画像を印字するようになっている。

【００１９】以下、本実施例のプリンタの構成を示す図
２に基づいて、上記エンジンコントロール部２７による
制御について説明する。図２において１はプリンタ本体
であり、本実施例ではレーザビームプリンタの場合を示
してある。２は感光体ドラム、３は光学ユニット、４は
折り返しミラーで、エンジンコントロール部２７は、上
記ビデオインターフェース２６を介して送出されてきた
ビデオデータにより、光学ユニット３のレーザ光を変調
し、ポリゴンミラーにより照射させ、折り返しミラー４
により反射させて感光体ドラム２上を走査する。

【００２０】また、エンジンコントロール部２７は、こ
の走査に先立って、感光体ドラム２の表面を帯電器５に
より一様に帯電せしめ、感光体ドラム２の表面に静電潜
像を形成させる。そして、現像装置６を駆動させること
により該静電潜像をトナー像に現像する。

【００２１】一方、給紙動作は、給紙ローラ１０をエン
ジンコントロール部２７からの指示により駆動させ、給
紙センサ１２で紙の有無の検知を行いつつ、用紙が積載
された用紙カセット９から一枚ずつ取り出して行う。そ
して、取り出された紙が、レジストローラ１１まで搬送
されたことをレジストセンサ１７によって検知すると、
一旦紙をその位置で停止させ、所定のタイミングでレジ
ストローラ１１を回転させることにより転写位置まで搬
送せしめる。そして、この紙をトップセンサ１６で確認
することにより、印字開始のタイミングを決定し、上述
した副走査同期信号を送出するようになっている。

【００２２】以上のようにして用紙を転写位置まで搬送
すると、今度は転写器７を駆動し、感光体ドラム２のト
ナー像を用紙に転写すると共に、クリーナ８により転写
後の感光体ドラム２上に残留するトナーを回収する。

【００２３】そして、トナー像を転写した用紙を定着装
置１３まで搬送し、該定着装置１３を所定の温度で制御
して、トナー像を加熱・加圧して定着させ、定着装置１
３から排紙された紙の有無を排紙センサ１４により検知
しながら排紙トレイ１５へと排出する。

【００２４】次に、本実施例装置における定着装置１３
の温度制御部のブロック構成を図３に示す。同図におい
て、Ｃ１は、ホールドコンデンサであり、商用電源から
の入力電圧をトランスＴＲ１により変圧してダイオード
Ｄ１を介して充電するようになっている。この電圧は、
制御手段であるＣＰＵ３０のＡ／Ｄ入力ポートに入力さ
れ、ＣＰＵ３０は入力された商用電圧を監視する。ま
た、定着装置１３には、発熱体としてセラミックヒータ
Ｒ３が配設されており、このヒータＲ３の温度は温度検
知手段たるサーミスタＴＨ１により上記ＣＰＵ３０に入
力される。

【００２５】ＣＰＵ３０はサーミスタＴＨ１の電圧を監
視して、温度が所定温度よりも低いと判断したときに
は、ＦＳＲＤ信号によりトランジスタＱ１を駆動し、さ
らにそのコレクタ出力によりトライアックカプラＰＣ１
及びトライアックＱ２を駆動して、セラミックヒータＲ
３に通電を行う。

【００２６】そして、この通電を行っている間も、上記
サーミスタＴＨ１によりセラミックヒータＲ３の温度の
監視を行い、この温度が異常な高温となったときには、
サーミスタＴＨ１の故障と判断するようになっている。

【００２７】このような故障の判断は、従来の装置でも
行われていたが、従来の装置では、温度検知手段が不完
全なショートを起こして故障している場合には、温度検
知手段が正常に所定の高温を検知しているのか、または
故障によりそのような高温を示す検知温度値になってい
るのかの判別がつかないという問題があった。

【００２８】特に、本実施例のように、定着ヒータとし
て、セラミック基材上に導電パターンを持つ構成の定着
ヒータを用いた場合には、高温、高湿化において、導電
パターン間がマイグレーションによりインピーダンス低
下する場合があり、正確な故障検知が困難であった。

【００２９】図４及び図５に本実施例のセラミック基材
からなる定着ヒータを示す。図４は表面図、図５は裏面
図である。３１は定着ヒータ、３２はセラミック基材、
Ｒ３は発熱体、３３、３３’は発熱体Ｒ３に通電するた
めの電極、３５は発熱体Ｒ３の表面を保護するためのガ
ラスオーバーコート、ＴＨ１は温度検知素子であるサー
ミスタ、３９、３９’はサーミスタＴＨ１の両端に形成
されたサーミスタ電極、３６、３６’はサーミスタＴＨ
１に通電するための電極、３７、３７’はサーミスタＴ
Ｈ１と電極３６、３６’を電気的に接続するための導電
パターンである。

【００３０】このような構成の定着ヒータの場合には、
特に高温、高湿化において、導電パターン３７、３７’
間にマイグレーションを発生させる場合がある。マイグ
レーションが発生すると導電パターン３７、３７’間の
インピーダンスが低下するため、サーミスタＴＨ１によ
る温度検知が正確に行われなくなる。つまり、定着ヒー
タが正常な制御温度で制御されなくなる。

【００３１】そこで、本発明は、印字動作が終了した後
にも、セラミックヒータＲ３の温度を監視し、所定時間
内に所定温度まで温度が低下しない場合には、セラミッ
クヒータＲ３が故障していると判断するようにしたもの
である。以下、本実施例の故障検知制御を図６のフロー
チャートに基づいて説明する。

【００３２】先ず、印字動作が行われると（Ｓ６０
１）、印字動作が終了するまで（上述のように用紙が定
着装置１３から排出されるまで）待機し（Ｓ６０２）、
印字動作が終了したところで、ヒータＲ３をＯＦＦ（非
通電状態）にし、所定時間にセットしたタイマーをスタ
ートさせる（Ｓ６０３）。そして、サーミスタＴＨ１の
温度Ｔを監視して、温度Ｔと予め設定された規定高温度
Ｔ２との比較を行う（Ｓ６０４）。もしサーミスタの温
度ＴがＴ２よりも高ければ、タイマーが所定時間に達す
るまでこの比較を繰り返す（Ｓ６０４〜Ｓ６０５）。そ
して、該所定時間内に温度Ｔが規定高温度Ｔ２よりも低
くなった場合には、サーミスタＴＨ１が正常であること
判断し（Ｓ６０８）し、次回の印字動作を可能にする。

【００３３】一方、温度Ｔが規定高温度Ｔ２まで下がら
ずにタイマーが終了した場合は、ササーミスタＴＨ１が
ショートあるいはショート気味の故障になっていると判
断し（Ｓ６０６）、その旨の警告を発する（Ｓ６０
７）。この場合には次回の印字動作を禁止させる。

【００３４】以上のように、本実施例によれば、定着ヒ
ータとしてセラミック基材上に導電パターンを有するも
のを用いた場合でも、サーミスタの故障を確実に検知し
て、適切な温度制御が行うことができる。

【００３５】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例を図７及び図８に基づいて説明する。なお、第１の
実施例との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００３６】図７に示すように、本実施例装置には、雰
囲気温度検知手段たるサーミスタＴＨ２を備えたところ
が第１の実施例と異なっており、上記ＣＰＵ３０により
サーミスタＴＨ２の電圧を監視して、装置内部の雰囲気
温度を検知している。そして、サーミスタＴＨ１を第１
の実施例のように故障と判断した場合には、このサーミ
スタＴＨ２によって検知した雰囲気温度と、サーミスタ
ＴＨ１による検知温度との温度差を計算してその情報を
出力するものである。

【００３７】以下、本実施例の印字動作及び定着装置温
調制御動作を図８のフローチャートに基づいて説明す
る。

【００３８】先ず、印字動作が行われると（Ｓ８０
１）、印字動作が終了するまで待機し（Ｓ８０２）、印
字動作が終了したところで、ヒータＲ３をＯＦＦ（非通
電状態）にし、所定時間にセットしたタイマーをスター
トさせる（Ｓ８０３）。そして、サーミスタＴＨ１の温
度Ｔと上記規定高温度Ｔ２との比較を行う（Ｓ８０
４）。もしサーミスタの温度Ｔが規定高温度Ｔ２よりも
高ければ、タイマーが所定時間に達するまでこの比較を
繰り返す（Ｓ８０４〜Ｓ８０５）。そして、温度Ｔが規
定高温度Ｔ２よりも低ければサーミスタＴＨ１が正常で
あると判断し（Ｓ８０８）、次回の印字動作を可能にす
る。

【００３９】一方、サーミスタＴＨ１の温度Ｔが規定高
温度Ｔ２よりも高い状態のままタイマーが終了した場合
には、サーミスタＴＨ１がショートあるいはショート気
味の故障になっていると判断し（Ｓ８０６）、その旨の
エラー警告を発し（Ｓ８０７）、次回の印字動作を禁止
させる。そして、再びその時のヒータＲ３の温度Ｔをサ
ーミスタＴＨ１により検知し（Ｓ８０９）、装置内部の
雰囲気温度をサーミスタＴＨ２により検知した後（Ｓ８
１０）、その温度差を計算して本装置のディスプレイ等
にメッセージを出力（Ｓ８１１）することにより、ヒー
タの温度を検知するサーミスタＴＨ１の両端をショート
しているおおよその実抵抗値の値を推測する情報を与え
ている。

【００４０】以上のように、本発明によれば、第１の実
施例と同様に、サーミスタの適切な故障検知ができると
共に、その故障の状況をより詳しく知らせることができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明によれば、毎回の画像形成動作終了直後（定着装
置の発熱体の非通電時）から、発熱体の温度が低下して
飽和するまでの一定時間に達した時に、温度検知手段の
検知温度が所定温度以下にならない場合には、制御手段
により該温度検知手段の異常を判断して警告を与えるの
で、回路や部品を新たに付加することなく、温度検知手
段の正確な故障検知を行うことが可能となる。

【００４２】また、本出願に係る第２の発明によれば、
定着ヒータとして、セラミック基材上に導電パターンを
有するヒータを用い、温度検知手段として、該定着ヒー
タ近傍に配設し、上記導電パターンと電気的に接続した
温度検知素子を用いたので、特に高温、高湿化におい
て、導電パターン間のマイグレーションによるインピー
ダンス低下を確実に検知しつつ、昇温速度の速い良好な
定着動作を行うことができる。

【００４３】さらに、本出願に係る第３の発明によれ
ば、待機時には、定着ヒータへの通電を停止するので、
より一層確実に故障の判断を行うことができる。

【００４４】また、本出願に係る第４の発明によれば、
温度検知手段が故障であると判断した場合には、画像形
成装置内の雰囲気温度を雰囲気度検知手段により監視
し、記雰囲気温度検知手段による検知温度と定着ヒータ
用の温度検知手段による検知温度との温度差を算出し、
その情報を外部に出力するので、温度検知手段の具体的
な故障具合を発見することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるプリンタのデー
タ処理構成を説明するブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施例におけるプリンタの概略
構成を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施例における温度制御回路の
説明図である。

【図４】本発明の第１の実施例１におけるセラミック基
材と導電パターンから構成される定着ヒータの表面の構
成図である。

【図５】本発明の第１の実施例１におけるセラミック基
材と導電パターンから構成される定着ヒータの裏面の構
成図である。

【図６】本発明の第１の実施例における故障検知のフロ
ーチャートである。

【図７】本発明の第２の実施例における温度制御回路の
説明図である。

【図８】本発明の第２の実施例における故障検知のフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１プリンタ本体（画像形成装置）１３定着装置（定着装置）３０ＣＰＵ（制御手段）３１定着ヒータ３２セラミック基材ＴＨ１サーミスタ（定着ヒータ用の温度検知手段）ＴＨ２サーミスタ（雰囲気温度検知手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｂ 3/00 ３２０Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着画像を担持した記録材を加熱して
定着させる定着ヒータと、該定着ヒータの温度を検知す
る温度検知手段と、該温度検知手段による検知温度が略
一定となるように上記定着ヒータへの通電を制御する制
御手段とを具備し、該制御手段は、画像形成時と待機時
とで上記定着ヒータの制御温度を切り換えるように設定
された画像形成装置において、上記制御手段は、画像形
成時の制御温度から待機時の制御温度へ切り換えた後の
上記温度検知手段による上記定着ヒータの検知温度が所
定時間内に所定温度以下とならない場合には、上記温度
検知手段が故障であると判断するように設定されている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】定着ヒータは、セラミック基材上に導電
パターンを有して形成したヒータであり、温度検知手段
は、該定着ヒータ近傍に配設され、上記導電パターンと
電気的に接続された温度検知素子であることとする請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】制御手段は、待機時には定着ヒータへの
通電を停止するように設定されていることとする請求項
２に記載の画像形成装置。
【請求項４】画像形成装置内の雰囲気温度を検知する
雰囲気温度検知手段を備え、制御手段は、定着ヒータ用
の温度検知手段が故障であると判断した場合には、上記
雰囲気温度検知手段による検知温度と定着ヒータ用の温
度検知手段による検知温度との温度差を算出し、その情
報を外部に出力するように設定されていることとする請
求項１に記載の画像形成装置。