JPH11305590A

JPH11305590A - 定着装置

Info

Publication number: JPH11305590A
Application number: JP11083498A
Authority: JP
Inventors: Yukio Noguchi; 行男野口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-04-21
Filing date: 1998-04-21
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒータの断線検出や加熱手段の連続点灯時
に、加熱手段に対して安全性を確保するとともに、定着
ローラの破損を未然に防ぐことのできる定着装置を提供
する。【解決手段】画像形成装置に用いられかつ加熱手段に
より加熱されて通紙される記録紙上に転写された現像画
像を定着させる定着手段と、該定着手段における加熱温
度を検知する複数の温度検出手段と、該複数の温度検出
手段の検出信号に基づいて前記加熱手段を制御する制御
手段とを有する定着装置において、該制御手段は、前記
複数の温度検出手段の検出信号及びそれらの検出信号の
差により前記加熱手段を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、フ
ァクシミリ、プリンタ等の画像形成装置における画像形
成プロセスに用いられている定着装置に関するものであ
り、特に、複数の温度検出手段による加熱定着手段の温
度制御及び複写システムの制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の画像形成装置にあっては、感
光体上に形成した静電潜像を現像装置から供給される現
像剤により現像することによって得られた現像画像（以
下、トナー像という）を記録紙上に転写し、この記録紙
上に転写されたトナー像を定着装置によって定着するこ
とにより、画像形成プロセスを形成している。

【０００３】従来、このような画像形成プロセスに用い
られている定着装置は、内部に加熱手段（ヒータ）を備
えた定着ローラと、この定着ローラの外周面に圧接され
る加圧ローラとで定着手段が構成され、これら両ローラ
のニップ部に未定着トナーを保持した記録紙を通紙させ
ることにより、トナーを加熱しながら加圧して記録紙上
にトナー像を定着させている。そして、定着ローラの表
面には、サーミスタ等の温度検出手段が摺接させて配置
され、この温度検出手段の温度検知により、定着ローラ
の表面温度が一定にコントロールされるように制御して
いる。

【０００４】また、従来の定着装置においては、例えば
特開平３−６３６８４号公報（従来例１）、特開平８−
１１５７８１号公報（従来例２）、特開平８−１２３２
４５号公報（従来例３）あるいは特開平２−３０９３８
２号公報（従来例４）に開示されているような構成を有
するものがある。

【０００５】従来例１では、定着ローラの加熱手段とし
て複数（２本）のヒータを用い、それらのヒータを各種
用紙サイズに応じて選択して加熱するようにし、一方の
ヒータが断線した場合には、他方のヒータによる点灯に
より定着可能な用紙サイズの記録紙のみのコピー動作が
続行可能となるように複写システムを制御している。

【０００６】従来例２では、定着ローラの加熱手段に用
いられる複数（２本）のヒータを電源手段に直列接続す
る状態と並列接続する状態とに選択的に切り替え可能に
し、これらのヒータを温度立上げ時に所定時間直列接続
して、その時の温度勾配と、温度立上げ後の並列接続へ
の切り替えによる片方のヒータのみを点灯させた時の温
度勾配とを比較することにより、ヒータの断線を検出し
ている。

【０００７】従来例３では、定着ローラの加熱手段に用
いられる複数（２本）のヒータを独立してＯＮ／ＯＦＦ
が行えるようにするとともに、これらのヒータを直列接
続に切り替えてＯＮ／ＯＦＦ可能にし、ヒータの直列接
続時の通電により、異常ヒータによる断線を検出してい
る。

【０００８】従来例４では、定着ローラの加熱手段に用
いられるヒータが１本の構成からなり、ヒータ点灯時の
温度勾配が所定値以下であれば、ヒータの端子部分の接
触不良として異常処理を行っている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の定着装置では、従来例１の場合、複数のヒータ
の組合せによって定着ローラ全体を加熱するようになっ
ていることから、１本のヒータが断線しても他のヒータ
で定着ローラを加熱することにより、コピー動作を続行
させることは可能であるが、断線したヒータに相当する
定着ローラの加熱部位が加熱されないために、用紙サイ
ズが限定される。

【００１０】また、従来例２の定着装置にあっては、ヒ
ータ点灯開始時における立上り期間に、複数のヒータが
所定時間直列接続させているために、その期間のヒータ
電力がダウンし、ヒータの立上り時間が長くなり、これ
により、コピー動作が可能になるまでの時間が遅くな
る。

【００１１】さらに、従来例３の定着装置にあっては、
直列接続時の通電によりヒータの断線を検出しているた
めに、１本のヒータが断線していると、全ヒータが断線
状態を検出し、個々のヒータの断線を検出することがで
きない。

【００１２】さらにまた、従来例４の定着装置にあって
は、ヒータが１本であり、ヒータの端子部分の接触不良
を検出するだけで、ヒータの断線を検出するものではな
い。

【００１３】本発明は、上記の事情のもとになされたも
ので、ヒータの断線検出や加熱手段の連続点灯時に、加
熱手段に対して安全性を確保するとともに、定着ローラ
の破損を未然に防ぐことができるようにした定着装置を
提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、請求項１に記載の発明は、画像形成装置に用い
られかつ加熱手段により加熱されて通紙される記録紙上
に転写された現像画像を定着させる定着手段と、該定着
手段における加熱温度を検知する複数の温度検出手段
と、該複数の温度検出手段の検出信号に基づいて前記加
熱手段を制御する制御手段とを有する定着装置におい
て、該制御手段は、前記複数の温度検出手段の検出信号
及びそれらの検出信号の差により前記加熱手段を制御し
てなることを特徴とするものである。

【００１５】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、該制御手段は、前記複数の温度検出手
段の検出信号の差により前記画像形成装置の動作を制御
することを特徴とするものである。

【００１６】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、前記複数の温度検出手段は、前
記定着手段における記録紙の通紙領域と非通紙領域とに
それぞれ配置したことを特徴とするものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明すると、図１は本発明に係る
複写機等の画像形成装置における画像形成プロセスに用
いられる定着手段の制御系を示す。この定着装置１の定
着ローラ２内には、加熱手段である複数本、図示の実施
形態では２本のヒータ３，４が内蔵され、これら第１及
び第２の双方のヒータ３，４は、定着ローラ２の全面を
内側から加熱するようになっている。

【００１８】そして、第１及び第２ヒータ３，４は、リ
レー（ＲＡ１）７を介して交流電源13にそれぞれ接続さ
れ、また、トライアック10，12にそれぞれ接続されてい
る。このトライアック10，12は、制御用ドライバ９，11
を介してＣＰＵ（中央演算処理装置）８に接続されてＯ
Ｎ／ＯＦＦ制御が行われるもので、これにより、リレー
７のＯＮ状態でトライアック10，12がＯＮしたとき、第
１及び第２ヒータ３，４に電力がそれぞれ供給されるよ
うになっている。

【００１９】定着装置１の定着ローラ２には、温度検出
手段である第１サーミスタ５と第２サーミスタ６とが設
けられ、第１サーミスタ５は、記録紙の通紙領域Ｗ１で
ある定着ローラ２の中央部に接触させて配置されている
一方、第２サーミスタ６は、記録紙の非通紙領域Ｗ２で
ある定着ローラ２の片側端部に接触させて配置されてい
る。

【００２０】また、第１サーミスタ５及び第２サーミス
タ６は、ＣＰＵ８にそれぞれ接続され、これら第１及び
第２サーミスタ５，６によって検出した定着ローラ２の
表面温度のデータをＣＰＵ８に入力するようになってい
る。これにより、ＣＰＵ８は、第１及び第２サーミスタ
５，６によって検出した定着ローラ２の表面温度のアナ
ログ信号をデジタル信号に変換し、プログラムに基づい
て定着ローラ２の表面の温度データを得る。そして、Ｃ
ＰＵ８は、これらの温度データを基にトライアック10，
12を制御して、第１及び第２サーミスタ５，６を点灯／
消灯制御するようになっている。

【００２１】なお、ＣＰＵ８には、図示しない複写機等
の画像形成装置本体側のカバーに取り付けたカバーＳＷ
の信号が入力され、カバー開扉時には、リレー７をＯＦ
Ｆ状態とし、カバー閉扉時には、リレー７がＯＮ状態と
なるようにし、これにより、カバー開扉時における第１
サーミスタ５及び第２サーミスタ６の点灯を防止してい
る。

【００２２】また、本発明の実施形態では、第１及び第
２ヒータ３，４の双方が共に断線していない通常時にお
いて、図示しない複写機等の画像形成装置本体の電源ス
イッチが投入されると、定着ローラ２をコピー動作可能
な表面温度に速やかに立上がらせるために、第１及び第
２ヒータ３，４の双方が共に点灯するようにし、しばら
くして、定着ローラ２の表面温度がコピー動作が可能な
上限温度になると、第１及び第２ヒータ３，４の双方を
共に消灯させるように制御されている。この場合、第１
及び第２ヒータ３，４の双方を共に消灯させると、定着
ローラ２の表面温度が下がって来るが、定着不可能な温
度になる前に、例えば第２ヒータ４を再度点灯させ、定
着ローラ２の表面温度がコピー動作可能な上限温度にな
ると、第２ヒータ４を再度消灯させている。

【００２３】すなわち、定着ローラ２の表面温度がコピ
ー動作可能な上限温度にまで立上がった以降は、第２ヒ
ータ４のみの点灯／消灯制御によって定着ローラ２の温
度維持を行っている。これにより、第１ヒータ３は、定
着ローラ２の表面温度がコピー動作可能な温度に一旦達
した以降は、消灯したままとなっている。

【００２４】さらに、第２ヒータ４は、記録紙に転写さ
れたトナー像が定着される温度を定着ローラ２が維持す
ることのできるに充分な消費電力を有している。一方、
第１ヒータ３は、機械的仕様であるコピー動作が可能に
なるまでの到達時間以内に定着ローラ２の表面温度をコ
ピー動作可能な温度にするために必要な消費電力から第
２ヒータ４の消費電力を差し引いた分の消費電力を有し
ている。

【００２５】図２は、電源投入時からの定着ローラ２の
表面温度の立上り特性を示す。図において、グラフ
（イ）は第１及び第２ヒータ３，４を同時に点灯した場
合の立上り特性、グラフ（ロ）は第２ヒータ４のみを点
灯した場合の立上り特性、グラフ（ハ）は第１ヒータ３
のみを点灯した場合の立上り特性をそれぞれ示してい
る。

【００２６】このような定着ローラ２の表面温度の立上
り特性は、第１及び第２ヒータ３，４を同時に点灯させ
たときが、最も速くコピー可能温度Ｌ７（℃）に達し、
次に第２ヒータ４のみを点灯したとき、最後が第１ヒー
タ３のみを点灯したときとなっている。この場合の第１
及び第２ヒータ３，４の消費電力の大きさは、第１ヒー
タ３よりも第２ヒータ４の方が大きくなっている。

【００２７】しかしながら、画像形成装置の設定条件に
おいては、第１ヒータ３の消費電力の方を第２ヒータ４
よりも大きくすることも有り得る。したがって、ＣＰＵ
８の「メモリ１」から「メモリ３」に温度検出手段から
検出される検出信号の変化量の値を保存する場合、「メ
モリ１」には、温度Ｌ１（℃）から温度Ｌ４（℃）を差
し引いた値（Ｌ１−Ｌ４）を保存し、「メモリ２」に
は、温度Ｌ２（℃）から温度Ｌ５（℃）を差し引いた値
（Ｌ２−Ｌ５）を保存し、「メモリ３」には、温度Ｌ３
（℃）から温度Ｌ６（℃）を差し引いた値（Ｌ３−Ｌ
６）を保存しておけば良いことになる。また、電源投入
時からコピー可能な温度Ｌ３（℃）に達するまでの時間
の値を「メモリ４」に保存する場合、断線異常が未発生
の時には、時間Ｔ１を保存しておき、第１及び第２ヒー
タ３，４の同時点灯時の断線異常時には、時間Ｔ２に置
き換え、第２ヒータ４のみの点灯時の断線異常時には、
時間Ｔ３に置き換えれば良いことになる。

【００２８】次に、本発明に係る定着装置の制御動作を
図２と共に図３以降に示すフローチャートに基づいて説
明すると、図３は温度勾配をチェックするためのフロー
チャートである。まず、画像形成装置本体に電源が投入
されると、第１及び第２ヒータ３，４が同時に点灯す
る。この点灯によって、定着ローラ２の表面温度は、図
２のグラフ（イ）で示すように時間を追う毎に上昇して
いく。

【００２９】そこで、このような定着ローラ２の表面温
度の上昇中のＴ４時間経過後に、ローラ表面温度（温度
データ）を「データ１」メモリに保存する。この場合、
「データ１」メモリに保存するのは、１回のみの処理で
あり、「読取り１」フラグを「データ１」メモリ保存後
に“ＯＮ”させることにより、以後、Ｔ４時間経過のチ
ェック処理は実行されなくなる（ＲＥＴ）。

【００３０】次いで、Ｔ５時間経過後の定着ローラ２の
表面温度を取り込むために、「読取り２」フラグをチェ
ックする。この場合には、当然、Ｔ５時間経過後の定着
ローラ２の表面温度は取り込んでいないために、次の
「Ｔ５時間経過したか」のチェックを行い、時間経過し
ていれば、「データ２」メモリに「Ｔ５時間経過後の定
着ローラ２の表面温度−データ１（Ｔ４〜Ｔ５時間の定
着ローラの表面温度の変化量）」を保存する。この「デ
ータ２」メモリに保存するのは、１回のみの処理であ
り、「読取り２」フラグを「データ２」メモリ保存後に
“ＯＮ”させることにより、以後、Ｔ５時間経過のチェ
ック処理は実行されなくなる（ＲＥＴ）。そして、この
ようなフローの処理によって、画像形成装置本体に装着
された定着装置１における定着ローラ２の表面温度立上
り時の温度変化（温度勾配）が取り込めることになる。

【００３１】図４は、図３におけるフローの処理により
得られたデータ「データ２」を基にして、ヒータの断線
検出を行うためのフローチャートである。この場合、ヒ
ータの断線を検出する条件は、図３のフロー処理実行後
に行われる。そして、「データ２」と「メモリ１」とを
比較して、「データ２」の方が「メモリ１」よりも大き
ければ（データ２＞メモリ１）、図２のグラフ（イ）に
示すような第１及び第２ヒータ３，４が同時点灯してい
る温度上昇値を呈するために、「異常なし」としてフロ
ー処理から抜ける（ＲＥＴ）。一方、「データ２」の方
が「メモリ１」よりも小さければ（データ２＜メモリ
１）、第１及び第２ヒータ３，４のいずれか一方、また
は双方が「断線している」ために、次の処理に進む。

【００３２】次に、「データ２」と「メモリ２」とを比
較して、「データ２」の方が「メモリ２」よりも大きけ
れば（データ２＞メモリ２）、「データ２」に対して
「メモリ２」と「メモリ３」との関係は、「データ２」
は「メモリ２」よりも大きく（データ２＞メモリ２）、
「メモリ２」は「メモリ３」よりも大きいことになり
（メモリ２＞メモリ３）、「データ２」に最も近くて、
「データ２」より小さい値は、「メモリ２」となるため
に、第２ヒータ４が「断線している」と判断して、「断
線異常」フラグを“ＯＮ”する。一方、「データ２」
の方が「メモリ２」よりも小さければ（データ２＜メモ
リ２）、次のステップの「データ２」と「メモリ３」と
のチェックが行われる。

【００３３】そして、「データ２」の方が「メモリ３」
よりも大きければ（データ２＞メモリ３）、第１ヒータ
３が「断線している」と判断して、「断線異常」フラ
グを“ＯＮ”する。また、「データ２」の方が「メモリ
３」よりも小さければ（データ２＜メモリ３）、「デー
タ２」は「メモリ２」よりも小さく、「メモリ２」は
「メモリ３」よりも大きいか、または、「メモリ２」は
「メモリ３」よりも小さいという関係になり、これによ
って、最低の温度変化データとなるために、第１及び第
２ヒータ３，４の双方が「断線している」と見なし、
「断線異常」フラグを“ＯＮ”する。因みに、「断線
異常」フラグが“ＯＮ”すると、第１及び第２ヒータ
３，４の双方が「断線している」ために、定着ローラ２
は何時まで経っても温度上昇せず、コピー動作が不可能
になることは云うまでもない。

【００３４】図５は、図４におけるフロー処理により得
られたヒータ断線検出情報を基にして、定着ローラ２の
表面温度の立上り時間の監視を行うための監視タイマー
（「メモリ４」）の設定値を決定することと、この設定
値の時間以内に定着ローラ２の表面温度が立上らなかっ
た時に、画像形成装置を異常状態にするためのフローチ
ャートを示す。「メモリ４」には、デフォルト値とし
て、第１及び第２ヒータ３，４の双方が点灯したとき
に、定着ローラ２の表面温度がコピー可能温度になるま
での時間（図２のＴ１）に装置自体のバラツキ等による
余裕度（時間α）を加えた値（Ｔ１＋α）が与えられて
いる。

【００３５】この図５に示すフローでは、まず、画像形
成装置本体に電源が投入されて、第１及び第２ヒータ
３，４を点灯処理させてからの時間が何のくらい経過し
たかの「メモリ４」の時間設定分の判断が行われる。こ
のとき、時間経過していれば、定着ローラ２の表面温度
がコピー可能温度に到達しているかの判断をし、到達し
ていれば、正常に定着ローラ２の表面温度が立上がった
ものとしてフロー処理から抜ける（ＲＥＴ）。

【００３６】また、定着ローラ２の表面温度がコピー可
能温度に到達していなければ、ヒータの断線以外の異常
が発生したものと見なし、「リロードせず異常」フラグ
を“ＯＮ”する。因みに、「リロードせず異常」フラグ
が“ＯＮ”すると、定着装置に何らかの異常が発生した
ものとして、複写動作ができないようにするために、
「リロードせず異常処理」フローが実行される。

【００３７】図６は、「リロードせず異常処理」を実行
するためのフローチャートを示している。「リロードせ
ず異常」フラグが“ＯＮ”すると、まず、ＣＰＵ８は、
制御用ドライバ９，11をＯＦＦして、トライアック10，
12をＯＦＦにすることにより、加熱手段である第１及び
第２ヒータ３，４をＯＦＦさせる。ＣＰＵ８は、引き続
いてリレー（ＲＡ１）７を更にＯＦＦすることにより、
たとえトライアック10，12が故障していた場合であって
も、第１及び第２ヒータ３，４へは電源が供給されるこ
とはない。その後、複写動作を停止させて、「リロード
せず異常表示」を図示しない画像形成装置本体側の操作
パネルなどへ点灯表示することにより、オペレータやサ
ービスマンへ異常状態を知らせる。

【００３８】以上は、第１及び第２ヒータ３，４を点灯
処理させてからの時間経過後における「メモリ４」の時
間設定分の処理の説明であり、時間経過していないとき
のフロー処理を以下に説明する。この場合も、図４に示
すフロー処理と同様に、ヒータ断線検出処理の終了を待
って実行される。そして、「断線異常」及び「断線異
常」フラグの判断を順次行っていく。これにより、
「断線異常」及び「断線異常」フラグが共に“ＯＦ
Ｆ”であれば、「断線異常なし」として、「メモリ４」
の内容は、デフォルト値のままとする。

【００３９】一方、「断線異常」フラグが“ＯＮ”し
ていれば、第１ヒータ３が断線していることになるため
に、図２に示すグラフ（ロ）のように、時間（図２のＴ
２）に装置自体のバラツキ等による余裕度（時間α）を
加えた値（Ｔ２＋α）に「メモリ４」の内容を書き換え
る。また、「断線異常」フラグが“ＯＮ”していれ
ば、第２ヒータ４が断線していることになるために、図
２に示すグラフ（ハ）のように、時間（図２のＴ３）に
装置自体のバラツキ等による余裕度（時間α）を加えた
値（Ｔ３＋α）に「メモリ４」の内容を書き換える。

【００４０】すなわち、上記のようにすることによっ
て、第１及び第２ヒータ３，４のいずれかが断線したと
しても、断線していないヒータの特性に合わせて定着ロ
ーラ２の表面温度の立上り時間の判断を行っているため
に、「リロードせず異常」フラグが“ＯＮ”することは
なく、これにより、複写処理が続行して行える。

【００４１】図７は、複写動作時のコピースピードを決
定するためのフローチャートを示している。図４のフロ
ーにより、ヒータ断線検出がされれば、標準のコピース
ピード（ＣＰＭ）を「断線異常」の状態に応じて落と
す。コピー動作中に使用するヒータは、第２ヒータ４を
使用するため、第２ヒータ４が断線していなければ、す
なわち、「断線異常」フラグが“ＯＮ”しなければ、
コピースピードを落とす必要はない。本発明の実施形態
では、第２ヒータ４をコピー動作中に使用するヒータと
しているが、第１ヒータ３をコピー動作中に使用する場
合で、第２ヒータ４の消費電力が第１ヒータ３よりも小
さいときは、「断線異常」フラグが“ＯＮ”していれ
ば、コピースピードを落とす必要がある。

【００４２】何故ならば、通常使用しているヒータの消
費電力よりも小さいヒータで定着させようとした場合、
記録紙（コピー用紙）に奪われる熱量は同じであるの
に、加熱する電力が小さくなってしまうために、同じコ
ピースピードで複写されると、定着ローラの表面温度が
徐々に下がってしまい、これにより、定着不良やオフセ
ット現象の発生という最悪な結果を招くためである。し
たがって、第１ヒータ３をコピー動作中に使用する場合
で、第２ヒータ４の消費電力が第１ヒータ３よりも小さ
くて、「断線異常」フラグが“ＯＮ”しているとき
に、コピースピードを落とすことによって、定着ローラ
２の加熱時間を長くし、定着不良やオフセット現象の発
生を防止するものである。図７では、コピースピードを
落とす割合を「標準＊0.6」としているが、このような
割合は、定着装置の条件及び画像形成装置の諸条件、例
えば環境条件や複写モード条件などによって決定される
ものであって、何等限定されるものではない。

【００４３】図８は、定着ローラ２の表面温度に異常な
温度が生じた場合の処理を実行するためのフローチャー
トを示す。例えば温度検出手段としての第１サーミスタ
５の故障や定着ローラ２の浮き上がり、あるいは、連続
複写時における定着ローラ２の記録紙の通紙領域（低温
領域）Ｗ１に対する非通紙領域（高温領域）Ｗ２での異
常な温度上昇などの何らかの原因によって、定着ローラ
の表面温度に異常な温度が生じることがある。図におけ
るフロー上の温度ＴＨ２は、定着ローラ２の片側端部で
ある記録紙の非通紙領域（高温領域）Ｗ２に接触させて
設けられている温度検出手段である第２サーミスタ６の
検出信号、温度ＴＨｘは、定着ローラ２の軸受部材や芯
金の変形、ローラ表面のゴムの剥離などの故障やローラ
表面のオフセット現象が発生させないための限界温度か
ら換算される温度である。この温度ＴＨｘは、芯金材質
や肉厚及び外径、ローラ表面に使用しているゴム材質や
肉厚、ヒータの消費電力などにより異なる。

【００４４】すなわち、温度ＴＨ２と温度ＴＨｘとを比
較して、温度ＴＨ２の方が温度ＴＨｘよりも小さければ
（ＴＨ２＜ＴＨｘ）、異常な温度が生じていないと判断
して、このフローの処理を抜ける（ＲＥＴ）。一方、温
度ＴＨ２と温度ＴＨｘとが等しいか、温度ＴＨ２の方が
温度ＴＨｘよりも大きい場合には（ＴＨ２≧ＴＨｘ）、
異常な温度が生じたと判断して、連続点灯状態を検出す
る「点灯検出タイマー」をスタートさせ、検出の実行
を開始する。次に、もう一度、温度ＴＨ２と温度ＴＨｘ
とを比較し、温度ＴＨ２の方が温度ＴＨｘよりも小さけ
れば（ＴＨ２＜ＴＨｘ）、異常な温度が生じていないと
判断して、連続点灯回数をカウントするカウンタＣの値
を「０」にしてクリアした後（Ｃ＝０）、このフローの
処理を抜けるが（ＲＥＴ）、再度、温度ＴＨ２と温度Ｔ
Ｈｘとが等しいか、温度ＴＨ２の方が温度ＴＨｘよりも
大きいかの比較（ＴＨ２≧ＴＨｘ）を継続して、異常な
温度が生じたと判断すれば、連続点灯状態を検出する
「点灯検出タイマー」のタイムアップを継続する。

【００４５】「点灯検出タイマー」のタイムアップ終
了後、更に温度ＴＨ２と温度ＴＨｘとを比較し、再度、
温度ＴＨ２と温度ＴＨｘとが等しく、かつ、温度ＴＨ２
の方が温度ＴＨｘよりも大きい値（ＴＨ２≧ＴＨｘ）を
継続していれば、カウンタＣの値を１加算する。次に、
加算されたカウンタＣと別途に定められた値のカウンタ
Ｃｘとの値を比較する。このカウンタＣｘは、異常温度
検出時間（「点灯検出タイマー」値：＊Ｃｘ）におけ
るヒータの消費電力による単位時間当たりの定着ローラ
の表面温度の上昇カーブから決まる温度上昇分より定着
ローラの限界温度を越えないように設定されている。そ
して、最終的にカウンタＣとカウンタＣｘとを比較し
て、カウンタＣの方がカウンタＣｘよりも大きくなる
と、連続点灯状態を異常と判断して「連続点灯異常処理
」フローが実行される。

【００４６】図９は、図８で判断された「連続点灯異常
処理」を実行するためのフローチャートを示す。「連
続点灯異常処理」となると、まず、ＣＰＵ８は、制御
用ドライバ９，11をＯＦＦして、トライアック10，12を
ＯＦＦにすることにより、加熱手段である第１及び第２
ヒータ３，４をＯＦＦにする。ＣＰＵ８は、引き続いて
リレー（ＲＡ１）７を更にＯＦＦすることにより、たと
えトライアック10，12が故障していた場合であっても、
第１及び第２ヒータ３，４へは電源が供給されることは
ない。その後、複写動作を停止させ、「連続点灯異常表
示」を図示しない画像形成装置本体側の操作パネルなど
へ点灯表示することにより、オペレータやサービスマン
へ異常状態を知らせる。

【００４７】図10は、定着ローラ２の表面上の温度に異
常な温度差が生じた場合の処理を実行するためのフロー
チャートを示す。例えば温度検出手段としてのサーミス
タ５の故障や定着ローラ２の浮き上がり、あるいは、連
続複写時における定着ローラ２の記録紙の通紙領域（低
温領域）Ｗ１に対する非通紙領域（高温領域）Ｗ２での
異常な温度上昇などの何らかの原因によって、定着ロー
ラの表面温度に異常な温度差が生じることがある。図に
おけるフロー上の温度ＴＨ１は、定着ローラ２の中央部
である記録紙の通紙領域（低温領域）Ｗ１に接触させて
設けられている温度検出手段である第１サーミスタ５の
検出信号、温度ＴＨｙは、定着ローラ２の軸受部材や芯
金の変形、ローラ表面のゴムの剥離などの故障やローラ
表面のオフセット現象が発生させないための限界温度か
ら換算される温度差である。この温度ＴＨｙは、芯金材
質や肉厚及び外径、ローラ表面に使用しているゴム材質
や肉厚、ヒータの消費電力などにより異なる。

【００４８】まず、定着ローラ２の片側端部である記録
紙の非通紙領域（高温領域）Ｗ２に接触させて設けられ
ている温度検出手段である第２サーミスタ６の検出信号
である温度ＴＨ２と温度ＴＨ１とを比較して、温度ＴＨ
２と温度ＴＨ１とが等しく、かつ温度ＴＨ２の方が温度
ＴＨ１よりも小さければ、温度差が生じていないと判断
して、このフローの処理を抜ける。また、温度ＴＨ２の
方が温度ＴＨ１よりも大きければ、温度差が生じたと判
断して、次の異常な温度差が生じていないかを、温度Ｔ
Ｈ２と温度ＴＨ１との間の温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と
温度ＴＨｙとを比較して、その温度差（ＴＨ２−ＴＨ
１）が温度ＴＨｙよりも小さければ、問題のない温度差
と判断して、このフローの処理を抜ける。

【００４９】ところが、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温
度ＴＨｙとが等しく、かつ、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）
の方が温度ＴＨｙよりも大きければ、異常な温度差が生
じたと判断して、連続点灯状態を検出する「点灯検出タ
イマー」をスタートさせ、検出の実行を開始する。次
に、もう一度、温度ＴＨ２と温度ＴＨ１との間の温度差
（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとを比較して、その温
度差（ＴＨ２−ＴＨ１）の方が温度ＴＨｙよりも小さけ
れば、問題となる温度差が生じていないと判断して、連
続点灯回数をカウントするカウンタＣの値を「０」にし
てクリアした後（Ｃ＝０）、「連続点灯異常処理」が
ＯＮしていれば、ＯＦＦにして、このフローの処理を抜
けるが、再度、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙ
とが等しいか、温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）の方が温度Ｔ
Ｈｙよりも大きいかの比較を継続して、異常な温度差が
生じたと判断すれば、連続点灯状態を検出する「点灯検
出タイマー」のタイムアップを継続する。

【００５０】「点灯検出タイマー」のタイムアップ終
了後、更に温度ＴＨ２と温度ＴＨ１との温度差（ＴＨ２
−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとを比較して、再度、温度差
（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとが等しく、かつ、温
度差（ＴＨ２−ＴＨ１）の方が温度ＴＨｙよりも大きい
値を継続していれば、「連続点灯異常処理」フローが
実行され、複写動作時のコピースピードを変更し、その
後、カウンタＣの値を「１」加算する。次に、加算され
たカウンタＣと別途に定められた値のカウンタＣｙとの
値を比較する。このカウンタＣｙは、定着ローラ２の表
面の中央部と端部との異常な温度差により問題を生じる
限界温度差を基に、異常温度検出時間（「点灯検出タイ
マー」値：＊Ｃｙ）におけるヒータの消費電力による
単位時間当たりの定着ローラ２の表面温度の上昇カーブ
から決まる温度上昇分より定着ローラ２の限界温度を越
えないように設定されている。この場合には、「リピー
トデータ管理処理」により、温度ＴＨ１は徐々に上昇す
ることによって温度ＴＨ２との温度差（ＴＨ２−ＴＨ
１）が狭まる。

【００５１】また、何らかの原因で、温度ＴＨ２と温度
ＴＨ１との温度差（ＴＨ２−ＴＨ１）と温度ＴＨｙとを
比較して、どうしても異常な温度差がなくならない場合
は、最終的にカウンタＣとカウンタＣｙとを比較して、
カウンタＣとカウンタＣｙとが等しいか、または、カウ
ンタＣの方がカウンタＣｙよりも大きくなると（Ｃ≧Ｃ
ｙ）、連続点灯状態を異常と判断して、図７で示すよう
に、「連続点灯異常処理」フローが実行される。そし
て、ＣＰＵ８は、制御用ドライバ９，11をＯＦＦして、
トライアック10，12をＯＦＦにすることにより、加熱手
段である第１及び第２ヒータ３，４をＯＦＦにする。引
き続いて、ＣＰＵ８は、リレー（ＲＡ１）７を更にＯＦ
Ｆすることにより、たとえトライアック10，12が故障し
ていた場合であっても、第１及び第２ヒータ３，４へは
電源が供給されることはない。その後、複写動作を停止
させ、「連続点灯異常表示」を図示しない画像形成装置
本体側の操作パネルなどへ表示を点灯させたり、警報を
鳴らすことにより、オペレータやサービスマンへ異常状
態を知らせる。

【００５２】図11は、図10で判断された「連続点灯異常
処理」を実行するためのフローチャートを示す。「連
続点灯異常」となると、まず、図７で説明した複写動
作時のコピースピード（ＣＰＭ）を「リピートデータ管
理処理」フローによりダウン制御するように変更する。
この動作状態は、図示しない画像形成装置本体側の操作
パネルなどへ表示を点灯させたり、警報を鳴らすことに
より、オペレータやサービスマンへ異常状態を知らせ
る。

【００５３】

【発明の効果】前記のように、本発明は定着装置であっ
て、請求項１に記載の発明は、画像形成装置に用いられ
かつ加熱手段により加熱されて通紙される記録紙上に転
写された現像画像を定着させる定着手段と、該定着手段
における加熱温度を検知する複数の温度検出手段と、該
複数の温度検出手段の検出信号に基づいて加熱手段を制
御する制御手段とを有する定着装置において、該制御手
段は、複数の温度検出手段の検出信号及びそれらの検出
信号の差により加熱手段を制御しているので、加熱手段
の断線及び連続点灯等の異常状態を防止することができ
るとともに、その状況に応じて加熱手段を適正に制御す
ることができる。また、装置のオフセット現象や破損を
未然に防止することができるので、画像形成装置の安全
性を向上させることができるという効果がある。

【００５４】請求項２に記載の発明は、制御手段が複数
の温度検出手段の検出信号の差により画像形成装置の動
作を制御するので、加熱手段の断線及び連続点灯等を検
出することによって、例えば複数の加熱手段を有する場
合、片方の加熱手段が断線したとしても、断線していな
い加熱手段の加熱特性に応じた定着温度の立上り時間の
判断が行うことができるために、画像形成装置をダウン
させることなく、複写動作を続行させることができる。
また、加熱手段が連続点灯の場合であっても、その状態
によっては、画像形成装置をダウンさせることなく、複
写動作を続行させることができ、画像形成装置全体に対
する操作性及び安全性を向上させることができるという
効果がある。

【００５５】請求項３に記載の発明は、複数の温度検出
手段が定着手段における記録紙の通紙領域と非通紙領域
とにそれぞれ配置されているので、各々の温度検出手段
の検知領域が切り分けられ、本来の温度制御用の温度検
出手段が故障や異常状態になった場合でも、片方の異常
温度検出用の温度検出手段によって未然に定着装置の破
損や異常画像の発生を防止することができるとともに、
画像形成装置全体の安全性や信頼性を高めることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る定着装置における制御系の実施形
態を示す概略的説明図である。

【図２】同じく電源投入時からの定着ローラの表面温度
の立上り特性を示す説明図である。

【図３】同じく温度勾配をチェックするためのフローチ
ャートである。

【図４】図３におけるフローの処理により得られたデー
タを基にしてヒータの断線検出を行うためのフローチャ
ートである。

【図５】図４におけるフロー処理により得られたヒータ
断線検出情報を基にして、定着ローラの表面温度の立上
り時間の監視を行うためのフローチャートである。

【図６】同じく「リロードせず異常処理」を実行するた
めのフローチャートである。

【図７】同じく複写動作時のコピースピードを決定する
ためのフローチャートである。

【図８】同じく定着ローラの表面温度に異常な温度が生
じた場合の処理を実行するためのフローチャートであ
る。

【図９】図８で判断された「連続点灯異常処理」を実行
するためのフローチャートである。

【図１０】同じく定着ローラの表面上の温度に異常な温
度差が生じた場合の処理を実行するためのフローチャー
トである。

【図１１】図10で判断された「連続点灯異常処理」を実
行するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１定着装置２定着ローラ３加熱手段（第１ヒータ）４加熱手段（第２
ヒータ）５温度検出手段（第１サーミスタ）６温度検出手段（第２サーミスタ）８ＣＰＵＷ１通紙領域Ｗ２非通紙領域

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像形成装置に用いられかつ加熱手段に
より加熱されて通紙される記録紙上に転写された現像画
像を定着させる定着手段と、該定着手段における加熱温
度を検知する複数の温度検出手段と、該複数の温度検出
手段の検出信号に基づいて前記加熱手段を制御する制御
手段とを有する定着装置において、該制御手段は、前記
複数の温度検出手段の検出信号及びそれらの検出信号の
差により前記加熱手段を制御してなることを特徴とする
定着装置。
【請求項２】制御手段は、複数の温度検出手段の検出
信号の差により画像形成装置の動作を制御することを特
徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】複数の温度検出手段は、定着手段におけ
る記録紙の通紙領域と非通紙領域とにそれぞれ配置した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。