JPH0895438A

JPH0895438A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0895438A
Application number: JP6226687A
Authority: JP
Inventors: Ryo Muto; 量武藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-21
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】交換可能に装着された定着ユニットの交換必
要時期を事前に承知可能とする。【構成】画像形成手段によりトナー画像を形成した記
録用紙に当接加熱する定着ローラと定着ローラに当接し
てクリーニングするクリーニングウェブとを有し前記ト
ナー画像を記録用紙に定着させる定着ユニット２２と、
定着ローラの温度を検出するサーミスター３９と、繰り
出される前記クリーニングウェブの略終端部を検出する
終端部センサー３３と、不揮発性メモリー４６を有し定
着ユニット２２を制御するコントローラ３７とを備え、
終端部センサー３３によりクリーニングウェブの略終端
を検出したときは表示器により予告表示をし以後の記録
用紙通紙枚数の記憶を行い、該記憶した枚数が所定枚数
に到達したとき定着手段の交換が必要と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置に関し、詳
しくはシート上に粉像等を形成し、これを定着処理して
画像を形成するレーザービームプリンターや複写機等の
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、上記従来の、電子写真方式によ
って画像を形成する画像形成装置の本体の構成を示す模
式断面図である。

【０００３】図６に示すように装置本体１内のほぼ中央
に感光ドラム２が矢印Ａの方向に回転駆動されるように
設けられている。感光ドラム２のまわりには、帯電チャ
ージャー３、現像器４、転写チャージャー５、クリーニ
ング装置６のそれぞれが、感光ドラム２の回転方向に順
次配設されている。

【０００４】帯電チャージャー３を経て一様な帯電状態
とされた感光ドラム２の表面は、不図示のホストコンピ
ューターから送られてきた画像データに従って、レーザ
ー光源７により光信号に変換された光信号が、スキャナ
ーモーター８によって高速回転するポリゴンミラー９に
より水平走査に変換され、折り返しミラー１０を経て照
射され、露光されて感光ドラム２の表面に静電潜像が形
成される。

【０００５】この静電潜像は現像器４によってトナーで
現像されてトナー像となり顕像化される。この粉像は転
写チャージャー５の位置に達したとき、給紙カセット１
１，１２から給紙ローラ１３，１４によって選択的に送
り出されガイドローラー１５，１６を経て、タイミング
ローラ１８によって所定のタイミングで給送されてくる
シート１９あるいは２０に転写される。

【０００６】転写後のシートは、感光ドラム２から分離
され搬送ベルト２１によって定着ユニット２２に搬送さ
れ、定着される。この定着ユニット２２は本体１に着脱
可能に装着してある。

【０００７】この着脱の為に定着ユニット２２は図７に
示すように装置本体１の前カバー５１を開いた状態に
て、装置本体１に設けられたガイドレール５２に沿って
着脱可能になっている。

【０００８】定着ユニット２２は装置本体１への装着位
置は、図示してないストッパーによって規制し、装着状
態は図示してないロック部材によってロックされるよう
になっている。従って定着ユニット２２を抜きだすには
前記ロック部材によるロックを外すことにより可能にな
る。

【０００９】定着ユニット２２は後述する熱源ヒーター
を内蔵した定着ローラー２３，２４を備え、この定着ロ
ーラー２３，２４間に前記トナー像形成後のシート１９
あるいは２０を受け入れてこれを加圧、加熱しながら搬
送し、シート１９，２０上に形成されているトナー像を
溶融定着させる。

【００１０】定着ユニット２２には定着後のシートを送
り出す前後一対の送出ローラー２５と、定着ユニットの
外部、本体１のシート排出付近に設けられた一対の排出
ローラー２６が設けられている。しかし、定着ユニット
２２側の送出ローラー２５は削除してもよく、定着ユニ
ットを使い捨てにする場合のコスト低減には有利であ
る。そして排出ローラー２６によって送り出される定着
後のシートは、本体１外の排紙トレー２７の上に排出さ
れる。

【００１１】定着ユニット２２にはシリコンオイルを含
侵させてあるウェブシート３０が配設されており、定着
ローラー２３の回転に比例して搬送され定着ローラー２
３に均一にシリコンを塗布している。このシリコンは定
着時にトナー像をシート１９，２０に定着する補助材の
役割をし、且つトナー像が定着ローラー２３に転写する
のを防止するクリーニングウェブとしての機能を有す
る。

【００１２】ウェブシート３０は送り出しローラー３１
に巻かれており、テンションローラー２９を介して巻き
取りローラー２８に巻き取られる。テンションローラー
２９は不図示のメカ機構により一定圧力で定着ローラー
２３に押しつけられている。ウェブシート３０の端には
ウェブ無し検出用レバーが設けられており、後述する機
構によりウェブの残りが少なくなったことを、本体側に
設けられたセンサー３３により検知される。

【００１３】定着ユニット２２の周辺には、定着ユニッ
ト２２がセットされているかどうかを検出するマイクロ
スイッチ３４が設けられている。また、後記する定着ロ
ーラー２３，２４に内蔵されるヒーター、定着ローラー
の表面温度を検出するサーミスター等の信号線を接続す
る為のコネクタ３５が設けられている。これは定着ユニ
ット２２が着脱できる為に設けられたものである。上記
信号線はケーブル３６を経てコントローラー３７に入力
される。

【００１４】図８は定着ユニット２２の詳細を示す断面
図である。

【００１５】２３，２４は熱源ヒーターを内蔵した定着
ローラーであり、３１がウェブシート３０の送り出しロ
ーラー、２８が巻き取りローラーである。２９がテンシ
ョンローラー、３２がウェブ無し検出用レバーである。
３３は本体側に設けられているセンサーである。

【００１６】図９はウェブ無し検出原理を説明した模式
図である。本図は定着ユニット２２のウェブシート関連
のみを上方から見た図である。

【００１７】３１は送り出しローラー、２８は巻き取り
ローラー、３０はウェブシート、３２は検出用レバーで
ある。ウェブシート３０は矢印Ｃで示される方向に搬送
される。ウェブシートの終端近傍には３８で示される切
り欠きが設けられており、ウェブシート３０が巻き取り
ローラー２８に巻き取られていくと検出用レバー３２が
切り欠き部３８に落ち込みセンサー３３により検出され
る。

【００１８】図１０は電気回路のブロック図である。

【００１９】定着ユニット２２は点線で示してある。３
９は定着ローラー２３の温度を検出する為のサーミスタ
ー、４０，４１は定着ローラーに内蔵される熱源ヒータ
ーである。４２は交流電源をＯＮ，ＯＦＦする為の素子
であり、通常ＳＳＲ等が用いられ、コントローラー３７
から制御される。コントローラー３７には、１チップマ
イクロコンピューター（以下、マイコンと記す）３７ａ
とマイコン３７ａをコントロールするプログラムを内蔵
したＲＯＭ４３により構成され、ＲＯＭ４３とマイコン
３７ａはバス４４によって接続されている。

【００２０】図１１はコントローラ３７の制御を示すフ
ローチャートである。

【００２１】装置が電源ＯＮされ、コントローラ３７が
起動されると、定着器がセットされているか、ウェブシ
ートがあるかどうかを判断し（Ｓ２１，Ｓ２２）、無け
れば動作停止され、ストップする（Ｓ２６）。あれば、
プリントジョブ実行モードになる（Ｓ２３）。実行モー
ド中も定着器が実装されているか（Ｓ２４）、ウェブシ
ートがあるかどうかチェックし（Ｓ２５）、無ければス
トップモードに入る（Ｓ２６）。

【００２２】尚、本従来例ではウェブシート無しが検出
されると定着ユニット２２の寿命と判断され、上記説明
したように装置本体は動作不能になる。ウェブシートが
無くなった状態でプリントジョブを実行すると、記録シ
ートが定着ローラーに巻ついたり、定着が巧くいかなく
なるといった不都合が発生する。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のウェブ無し検出法では、プリントジョブ実行中で
あってもウェブが無くなってしまうと突然機械が停止し
てしまい、プリントジョブ実行が不可能になってしま
う。着脱できる定着ユニットを予備に用意してあればプ
リントジョブ継続ができる可能性もあるが、定着器の寿
命が５万枚と長寿命の場合には、プリント枚数の管理が
難しくウェブ無しを予想するのは困難である。

【００２４】定着ユニットの寿命をウェブシートの終端
検出によって行なっている為、寿命保証をする為に、実
際の定着器寿命は６万枚に設計してある。一方、ウェブ
シートは布でできている為プリント枚数とウェブシート
の消耗とが必ずしも一致しない為、定着器の寿命は５万
枚と定義しているにも関わらず、ウェブ無しが検出され
るのはウェブ長のバラツキを考慮して５．５万枚前後で
あり、誤差が非常に大きいといった不都合がある。

【００２５】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
るために成されたもので、交換可能に装着される定着ユ
ニットの交換必要時期を事前に承知することができる画
像形成装置の提供を目的とするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
画像形成装置は、入力した画像信号に基づき記録用紙に
粉画像を形成する画像形成手段と、粉画像と記録用紙に
当接加熱する定着ローラと定着ローラに当接してクリー
ニングするクリーニングウェブとを有し画像形成装置本
体に着脱可能に装着され前記粉画像を記録用紙に定着さ
せる定着手段と、定着ローラの温度を検出する温度セン
サーと、繰り出される前記クリーニングウェブの略終端
部を検出する終端部センサー手段と、操作関連情報を表
示する表示器と、前記画像形成手段および定着手段を制
御する制御手段とを備えた画像形成装置であって、前記
制御手段はメモリーを備え前記終端部センサー手段によ
りクリーニングウェブの略終端を検出したときは前記表
示器により予告表示をし以後の記録用紙通紙枚数の記憶
を行い、該記憶した枚数が所定枚数に到達したとき定着
手段の交換が必要と判断することを特徴とする構成によ
って、前記の目的を達成しようとするものである。

【００２７】更に、前記制御手段は、前記定着手段が画
像形成装置本体から取外されている時間を計測するタイ
マーを備え、定着手段が画像形成装置本体から取外され
る前の定着ローラの温度を記憶し、定着手段が画像形成
装置本体に装着されたとき、取外される前の温度と計測
された取外されていた時間から定着ローラの温度を予測
し、該予測温度と装着された定着手段の定着ローラの温
度との差が所定範囲内であるときは、同一の定着手段が
再装着されたと判断し前記制御を続行することを特徴と
する構成によって、更にまた、前記制御手段は、不揮発
性のメモリーおよび電源ＯＦＦ時間を計測するタイマー
を備え、電源ＯＦＦされる前の定着ローラの温度を記憶
し、電源ＯＮされたとき、電源ＯＦＦされる前の定着ロ
ーラの温度と電源ＯＦＦされていた時間から定着ローラ
の温度を予測し、該予測温度と電源ＯＮされたときの定
着ローラの温度との温度差が所定範囲内であるときは、
同一の定着手段が装着されたままであると判断し前記制
御を続行することを特徴とする構成によって、前記の目
的を達成しようとするものである。

【００２８】

【作用】上記の構成により、制御手段は終端部センサー
手段によりクリーニングウェブの略終端を検出したとき
は表示器による予告表示をし、以後画像形成に通紙した
記録用紙の枚数をメモリーに記憶し、記憶した枚数が所
定枚数に到達したとき定着手段交換が必要と判断するの
で、使用者は、制御手段による予告表示に対応して交換
装着の準備をし、適切に定着手段の交換を実施すること
ができる。

【００２９】具体的には、制御手段のコントロール基板
に不揮発メモリーを設けることによって、クリーニング
ウェブ無し検知をウェブ無し予告で運用可能にすること
ができる。即ち、クリーニングウェブの終端部が検出さ
れたらクリーニングウェブ無し予告表示を行ない、か
つ、前記不揮発メモリーにクリーニングウェブの終端部
が検出されてからプリントジョブによるプリント枚数を
書き込んでいき、書き込まれた枚数が所定枚数値に達し
た場合のみ定着器寿命と判定される。従って、機械本体
が突然停止する不都合は回避される。もちろん、クリー
ニングウェブ終端部検出用切り欠きは、従来例で示され
た場所より余裕をもったところに設けられている。

【００３０】定着ユニットが外されてしまうと、クリー
ニングウェブ終端部検出と不揮発メモリーに積算された
枚数との関係が不一致になってしまう。即ち、ユーザー
が同一の定着器を再実装するとは限らない。他の定着器
でクリーニングウェブ無しが検出されているものが装着
された場合に、不都合が発生することは明確であるが、
本発明では、クリーニングウェブ終端部が検出された定
着器が機械本体から外されるときの定着ローラーの温度
と定着器が外されている時間を不揮発メモリーに記憶し
ておき、再実装されたときの定着ローラーの温度と時間
を検証することによって、同一な定着器が実装されたの
かどうか判断するアルゴリズムを有する。この手段によ
って、ユーザーがジャム等の短時間の定着器取り外しに
対しても対応することが可能である。

【００３１】

【実施例】本発明の実施例は、入力した画像信号に基づ
いて記録用紙に例えばトナーによる粉画像を形成する画
像形成装置本体と、粉画像を記録用紙に定着させる定着
ユニットと、前記画像形成装置本体および定着ユニット
等を制御するコントローラーを備えた画像形成装置であ
って、画像形成装置本体と定着ユニットの機構部分は前
記図７〜図９に示した従来装置と略同様の構成であるの
で説明省略し、実施例の特徴であるコントローラーの構
成と同制御について以下説明する。

【００３２】図１は一実施例の電気回路ブロック図であ
る。従来例で用いた電気回路ブロックと同一または相当
する機能を有するものは同一符号で示してある。

【００３３】４６は不揮発性メモリーであり、電源をＯ
ＦＦされてもメモリーの内容は消えないものであり、一
般にＥスケアーＰ−ＲＯＭ、あるいはバッテリーバック
アップしてあるＲＡＭで構成される。４７はＯＦＦ時間
測定装置であり、電源のＯＦＦされている時間を測定す
るものである。簡単な構成では、コンデンサーが用いら
れ、電源ＯＦＦされる瞬間にコンデンサーを充電し、再
度、電源がＯＮされたときのコンデンサーの電位を測定
することによってＯＦＦ時間を測定することができる。

【００３４】図２は定着ローラーが冷える温度降下特性
図である。

【００３５】図２の（ａ）は、ヒーターがＯＮされてい
るときであり、スタンバイ温度に達する為の温度上昇、
あるいはプリントジョブを行なっているときの温度上昇
であったりする。（ｂ）はヒーターがＯＦＦしていて温
度が下がっているときの特性を示すものである。
（ａ），（ｂ）内で太線実線で示されるＴ₀ 時間に定着
器が外れたか、電源がＯＦＦされたことを示し、Ｔ₂ ，
Ｔ₄ ，Ｔ₆ と時間が経過すると共に温度が下がっていく
ことを示してある。尚、（ａ）図においては、ヒーター
が点灯しているときに定着器取外しＴ₀ が発生している
ので温度上昇のオーバーシュートが発生している。

【００３６】上記のような定着ローラーの温度下降特
性、及び定着ウェブ無し検出によるコントローラー３７
の動作をフローチャート図３を参照して説明する。

【００３７】まず、説明を簡単にする為にコントローラ
ー３７が作動しているインターラプトルーチンの説明か
ら入る。図４に示すタイマーインターラプトは決められ
た時間毎に定着ユニット２２が実装されているときにの
み不揮発性メモリー４６に書き込みを行なっている。本
発明のフローチャートでは過去３点の温度測定点を不揮
発性メモリー４６に書き込んでいるが、メモリーに余裕
があればあるほど測定精度が向上するのは同業者であれ
ば理解するところである。本実施例では定着ユニット２
２が外れた瞬間の過去Ｔ₀ ，Ｔ_-1，Ｔ_-2が書き込まれた
こととなる。

【００３８】また図５に示す電源ＯＦＦインターラプト
ルーチンでは、インターラプトが発生すると上記説明し
たタイマーコンデンサー４７に充電する為の信号を出力
する。

【００３９】以上でインターラプトの説明が完了したの
でメインフローチャート図３の説明に入る。

【００４０】装置の電源がＯＮされると、タイマーコン
デンサー４７の電圧を読み出し、装置の電源がＯＦＦさ
れていた時間を計測する（Ｓ１）。次に定着ユニット２
２が実装されているかどうかチェックする（Ｓ２）。実
装されていなければ上記タイマーコンデンサーで測定さ
れた時間に加算する為にソフト的に時間計測を開始する
（Ｓ３）。定着ユニット２２が実装されたことを認識す
るとクリーニングウェブをセンスしにいき、ある場合に
は予告表示を消去して（Ｓ５）、プリントジョブ実行処
理を行なう（Ｓ６）。クリーニングウェブがあるうちは
プリント実行処理を繰り返す。クリーニングウェブが認
識されなくなった場合は、不図示のパネルに予告表示を
行ない（Ｓ８）、不揮発性メモリーに書き込まれた枚数
が決められた値以上であるかどうかチェックする（Ｓ
９）。以上で無い場合はプリントジョブで実行されたプ
リント枚数を不揮発メモリー４６に加算して再びプリン
トジョブを行なう（Ｓ１０，Ｓ６）。不揮発メモリー４
６に書き込まれたプリント枚数が規定以上であった場合
は無し表示を行なって、ストップモードに入る（Ｓ９，
Ｓ１５，Ｓ１６）。

【００４１】電源ＯＮされた後定着ユニット２２有無検
知においてクリーニングウェブ無しが検知された場合は
不揮発メモリー４６に書き込まれたプリント枚数を呼び
出し、規定枚数か否かをチェックする（Ｓ４，Ｓ１
１）。以上の場合はクリーニングウェブ無しを表示して
ストップモードに入る（Ｓ１５，Ｓ１６）。規定枚数未
満の場合は定着ユニット２２に設けられているサーミス
ター３８により定着ローラー２３の温度を検出する（Ｓ
１２）。タイマーコンデンサー４７によって測定された
時間と本フローチャートが起動されてソフト的に計算さ
れた時間を合計した時間が図８で示すＴ₁₂とする（Ｓ１
３）。測定された定着ローラー温度がＨ₅₀に対して誤差
範囲αに入っているならば、定着ユニット２２が以前使
用されていたものであると判断し、予告表示（Ｓ８）を
行なってプリントジョブ実行ルーチンに入る。誤差範囲
から外れているものはクリーニングウェブ無し表示を行
なってストップモードに入る（Ｓ１５，Ｓ１６）。

【００４２】本実施例では説明を行なわなかったが、不
揮発性メモリー４６に定着ユニット２２が外される直前
の過去３点の定着ローラー２３の温度を書き込んでいる
が、このデーターは図８に示される温度下降特性を図８
（ａ）を用いるのか（ｂ）を用いるのかの判断基準に用
いられる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明のように、本発明によれば、定
着ユニットは装置本体に着脱可能であって、定着ユニッ
ト内に設けられたクリーニングウェブの消耗によって、
交換可能に構成された定着ユニットの寿命を判定運用さ
れる定着ユニットであって、クリーニングウェブの終端
近傍を検出する終端部センサーと、このセンサーによっ
て略終端が検出されたときに定着器寿命の予告信号を発
生して表示し、検出されてからの画像形成枚数をカウン
トし、カウント値が所定の枚数値になったとき初めて定
着器の寿命と判断する。このことによって、ユーザーは
予告信号が発生してから交換可能な定着器を用意できる
時間的余裕が生じる効果がある。

【００４４】さらにまた、定着器の外された時間と外さ
れる前の温度と実装されたときの温度とから、同一のも
のが再実装されたか否かを判定する機能を有するので、
従来クリーニングウェブ終端部検出された定着器を再実
装すると定着器寿命切れと無条件で判定していた不都合
を解消出来、経済的な効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の電気回路ブロック図である。

【図２】一実施例の定着ローラーの温度降下特性図で
ある。

【図３】一実施例のコントローラーの制御フローチャ
ートである。

【図４】一実施例のタイマーインタラプトルーチンチ
ャートである。

【図５】一実施例の電源ＯＦＦインタラプトルーチン
チャートである。

【図６】従来の画像形成装置の本体の模式断面図であ
る。

【図７】従来の画像形成装置の本体前カバーを開いた
斜視図である。

【図８】従来の画像形成装置の定着ユニットの断面図
である。

【図９】従来の画像形成装置のウエブシート無し検出
説明図である。

【図１０】従来の画像形成装置の電気回路ブロック図
である。

【図１１】従来の画像形成装置のコントローラーの制
御フローチャートである。

【符号の説明】２２定着ユニット３３クリーニングウェブ終端部センサー３４定着ユニット装着センサー３７コントローラ３７ａマイクロコンピュータ３９定着ローラー温度を検出するサーミスター４０，４１定着ローラーに内蔵の熱源ヒーター４２交流電源スイッチ４３ＲＯＭ４６不揮発性メモリー４７ＯＦＦ時間測定装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力した画像信号に基づき記録用紙に粉
画像を形成する画像形成手段と、粉画像と記録用紙に当
接加熱する定着ローラと定着ローラに当接してクリーニ
ングするクリーニングウェブとを有し画像形成装置本体
に着脱可能に装着され前記粉画像を記録用紙に定着させ
る定着手段と、定着ローラの温度を検出する温度センサ
ーと、繰り出される前記クリーニングウェブの略終端部
を検出する終端部センサー手段と、操作関連情報を表示
する表示器と、前記画像形成手段および定着手段を制御
する制御手段とを備えた画像形成装置であって、前記制
御手段はメモリーを備え前記終端部センサー手段により
クリーニングウェブの略終端を検出したときは前記表示
器により予告表示をし以後の記録用紙通紙枚数の記憶を
行い、該記憶した枚数が所定枚数に到達したとき定着手
段の交換が必要と判断することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記制御手段は、前記定着手段が画像形
成装置本体から取外されている時間を計測するタイマー
を備え、定着手段が画像形成装置本体から取外される前
の定着ローラの温度を記憶し、定着手段が画像形成装置
本体に装着されたとき、取外される前の温度と計測され
た取外されていた時間から定着ローラの温度を予測し、
該予測温度と装着された定着手段の定着ローラの温度と
の差が所定範囲内であるときは、同一の定着手段が再装
着されたと判断し前記制御を続行することを特徴とする
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、不揮発性のメモリーお
よび電源ＯＦＦ時間を計測するタイマーを備え、電源Ｏ
ＦＦされる前の定着ローラの温度を記憶し、電源ＯＮさ
れたとき、電源ＯＦＦされる前の定着ローラの温度と電
源ＯＦＦされていた時間から定着ローラの温度を予測
し、該予測温度と電源ＯＮされたときの定着ローラの温
度との温度差が所定範囲内であるときは、同一の定着手
段が装着されたままであると判断し前記制御を続行する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装
置。