(57)【要約】【課題】定着ローラが回転していない状態での温度上昇を未然に防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】ＡＮＤゲート回路５５にはコンパレータ５４の出力とＭＰＵ１からのヒータのオン／オフ信号が入力され、サーミスタ１８の検出温度が予熱温度あるいは定着温度などに保持されるように制御される。一方、トランジスタＴｒ２にはモータオフ信号が入力されるので、定着ローラが回転している状態では、閾値電圧Ｖｔｈは高くなり、定着ローラが回転していない状態では、閾値電圧Ｖｔｈは低くなる。そして、定着器温度が上昇し、ａ点の電圧Ｖａが閾値電圧Ｖｔｈより高くなると、トライアック５２がオフし、定着器への通電が中断され、定着器の過熱が防止される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着器の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出された温度を閾値温度と比較する比較手段と、前記比較手段の閾値温度を定着器駆動系の回転、非回転に応じて切り替える切替手段と、前記比較手段の比較結果に基づいて定着器の発熱体への電力の供給を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定着器の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段で検出された温度を第一の閾値温度と比較する第一の比較手段と、前記温度検出手段で検出された温度を第二の閾値温度と比較する第二の比較手段と、定着器駆動系の回転、非回転に応じて前記第一、第二の比較手段のいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された比較手段の出力に基づいて定着器の発熱体への電力の供給を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、特に、定着器のヒータへの通電を制限する機能を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント画像情報に対応させて記録紙に付着させたトナーを定着部で加熱することにより記録紙に定着させる電子写真方式の画像形成装置においては、プリント画像情報に基づいて変調された光により感光体に静電潜像を形成する。そして、静電潜像の形成された感光体にトナーを付着して現像し、この感光体に付着されたトナーを記録紙に転写した後、トナーの付着された記録紙を定着ヒータにより加熱される定着ローラによってトナーを記録紙に定着させている。
【０００３】
このようなファクシミリ装置や複写機などに用いられる熱定着部を有する電子写真方式の画像形成装置では、定着器の温度をサーミスタなどを使用して検出し、定着器の温度が予熱温度あるいは定着温度などに保持されるように制御している。すなわち、定着器の温度が上記温度より高くなればシステムの制御によりヒータへの通電を停止し、低くなれば通電を再開するように制御している。
【０００４】
なお、記録開始時に定着器のヒータをオンしていては、プリント可能になるのに時間がかかり、ユーザを待たせることになる。このため、通常、電源投入直後から定着器の温度を予熱温度に立ち上げて待機状態とすることにより、記録開始から定着温度に達するまでの時間、つまり定着立上げ時間を短縮している。
【０００５】
また、定着器の温度がある温度以上になった場合、定着器を構成している部品が熱変形、熱変質してしまうため、定着器の温度が定着温度より若干高い温度（安全温度）より高くなると、ヒータの通電回路を遮断している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平４−３２０５７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のような画像形成装置では、定着速度が早い、すなわち、用紙の搬送速度が早い場合には、定着ローラから奪われる熱量が大きくなるため、定着設定温度が高くなるようにしている。また、近年、１分あたりの印刷枚数（ＰＰＭ）はより多くできるよう要請されているので、定着温度が高くなってきている。
【０００７】
このため、上記のように、定着器の温度が安全温度より高くなった場合にヒータの電源をオフするようにしても、定着温度が高くなり安全温度との差が小さくなってくれば、機器の動作状態によっては定着器の温度が安全温度を超えてしまう場合がある。例えば、定着ローラが回転している間は、抜熱も大きく安全温度を超える可能性は低いが、プリントジョブ間の定着していない、すなわち、定着ローラが回転していない状態では、抜熱が少なく安全温度を超える可能性がでてくる。
【０００８】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、定着ローラが回転していない状態での温度上昇を未然に防止することができる画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、定着ローラが回転している状態と、定着ローラが回転していない状態とで、定着器の温度を比較する閾値温度（安全温度）を切り替えるようにしたことを特徴とする。すなわち、定着ローラが回転している状態では、定着器の温度と比較する閾値温度を高くし、定着ローラが回転していない状態では、閾値温度が低くなるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の画像形成装置によれば、定着ローラが回転していない状態では、低めの安全温度としたので、抜熱が少ない、定着ローラが回転していない状態で定着器の温度が異常に上昇することを防止でき、定着器を構成する部材の熱変形、熱変質を防止できる。
【実施例１】
【００１１】
以下、本発明の画像形成装置を複写機能、ファクシミリ機能、プリント機能、スキャナ機能等を有するデジタル複合機に適用した実施例について説明する。
図１はデジタル複合機のハードウェア構成を示す概略ブロック図であり、図に示すように、デジタル複合機はＭＰＵ（Micro  Processing  Unit）１、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）２、ＳＲＡＭ（Static  Random  Access  Memory）３、メモリコントローラ４、画像メモリ５、コーデック６、モデム７、ネットワーク制御ユニットＮＣＵ８、スキャナ９、操作パネル１０、プリンタ用画像処理回路１１、プリンタ機構制御回路１２、ＬＡＮインターフェース（Ｉ／Ｆ）１３等により構成され、各部がバス１４を介して接続されている。
【００１２】
ＭＰＵ１はバス１４を介してデジタル複合機のハードウェア各部を制御するとともに、ＲＯＭ２に記憶されたプログラムに基づいて各種のプログラムを実行する。ＲＯＭ２は、デジタル複合機の動作に必要な種々のプログラムや操作メッセージ等を記憶し、ＳＲＡＭ３はプログラムの実行時に発生する一時的なデータを記憶する。
【００１３】
メモリコントローラ４は画像メモリ５への画像データの書込み、読出しを制御し、画像メモリ５はＳＤＲＡＭ等を用いて構成され、送信すべき画像データまたは受信した画像データあるいは読み取った画像データを記憶する。コーデック６は所定の符号化方式に対応して符号化及び復号するものであり、読み取った原稿の画像データを送信するためにＭＨ、ＭＲまたはＭＭＲ方式により符号化し、外部から受信した画像データを復号する。
【００１４】
また、モデム７はバス１４に接続されており、ファクシミリ通信が可能なファクスモデムとしての機能を有し、このモデム７は同様にバス１４に接続されたＮＣＵ８と接続されている。ＮＣＵ８はアナログ回線の閉結及び開放の動作を行うハードウェアであり、必要に応じてモデム７を公衆交換電話網（ＰＳＴＮ）に接続する。
【００１５】
スキャナ９は、オートドキュメントフィーダー（ＡＤＦ）またはフラットベッドスキャナ（ＦＢＳ）等の読取り用原稿載置台を備え、ＣＣＤ等を利用して原稿を読み取り、ドットイメージデータを出力する。また、操作パネル１０は、デジタル複合機の動作状態の表示、及び、種々の機能の操作画面の表示を行う表示部と、デジタル複合機を操作するための複数のキーを備えている。
【００１６】
さらに、プリンタ用画像処理回路１１は、プリント画像信号を処理してプリンタエンジン１５に入力し、プリンタ機構制御回路１２はプリンタエンジン１５を制御して、受信した画像データ、コピー原稿データ等をプリントアウトする。このプリンタエンジン１５の定着器ヒータ１６はヒータのオン／オフ制御スイッチ１７を介して商用交流電源ＡＣにより加熱され、定着器の温度を検出するサーミスタ１８の出力がプリンタ機構制御回路１２に入力される。
【００１７】
また、ＬＡＮインターフェース１３はＬＡＮに接続され、インターネット網からの信号を受信する一方、ＬＡＮに対して信号やデータを送信するものであり、信号変換あるいはプロトコル変換などのインターフェース処理を実行する。
【００１８】
デジタル複合機は上記のような構成を備えており、ファクシミリ送信時には、原稿の画像データがスキャナ９により読み取られ、読み取られた画像信号がコーデック６で圧縮されてメモリコントローラ４を介して画像メモリ５に蓄積される。この圧縮された画像データが画像メモリ５から読み出されてモデム７で変調され、ＮＣＵ８からＰＳＴＮを通して通信相手先に送信される。また、ファクシミリ受信時には、受信した画像データがモデム７で復調され、メモリコントローラ４を介して画像メモリ５に蓄積される。この後、画像メモリ５に蓄積された画像データがコーデック６で復号され、プリンタ用画像処理回路１１を介してプリンタエンジン１５にプリント画像信号を供給することによりプリントが実行される。
【００１９】
次に、プリンタエンジン１５の構造の詳細について図２により説明する。
プリンタエンジン１５は、所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光ドラム２１を備えている。この感光ドラム２１の回りに、その回転方向（図中矢印方向）に順に、転写ローラ２２、メモリ除去ブラシ２３、帯電コロナチャージャー２４、ＬＥＤプリントヘッド２５、現像器２７が配設されている。また、この感光ドラム２１の用紙排出側に定着器２８が設けられている。
【００２０】
メモリ除去ブラシ２３は、各々のトナー像の転写工程が終了した後の感光ドラム２１の表面の残留トナー及び紙粉等を除去するとともに、帯電を除去して、次の画像形成プロセスに備えさせる。また、帯電コロナチャージャー２４は感光ドラム２１の表面を一様に帯電する帯電器であり、ＬＥＤプリントヘッド２５は、感光ドラム２１の表面に画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置である。
【００２１】
現像器２７は、現像ローラ２９、供給ローラ３０及び撹拌パドル３１を備えている。供給ローラ３０は現像ローラ２９にトナーを供給し、撹拌パドル３１は、その底部に沿ってトナー補給部（図示せず）から補給されたトナーとキャリヤからなる現像剤を撹拌しながら現像ローラ２９の表面に供給する。
【００２２】
転写バイアス用高電圧発生器３２、メモリ除去ブラシ用高電圧発生器３３、帯電バイアス用高電圧発生器３４、現像バイアス用高電圧発生器３５はプリンタ機構制御回路１２によって制御されて高電圧を発生し、それぞれの部品に供給する。また、電流検出用抵抗３６は、帯電コロナチャージャー２４への供給電流を検出してプリンタ機構制御回路１２に入力する。
【００２３】
一方、定着器２８はヒートローラ３７とヒートローラ３７に押し付けられて回転するニップローラ３８よりなり、ヒータとしてのハロゲンランプ３９がヒートローラ３７の中心軸上に配され、商用交流電源ＡＣによって点灯される。また、ヒートローラ３７に接触する形で設けられた温度検出素子であるサーミスタ１８は、ヒートローラ３７の温度を検出する。そして、このサーミスタ１８の出力に基づいて、ＭＰＵ１がプリンタ機構制御回路１２を介してヒータのオン／オフ制御スイッチ１７を制御することにより、ヒートローラ３７の温度を待機温度、定着温度等に制御する。
なお、モータ４０はプリンタ機構の各回転部を回転させるためのモータであり、モータドライバ４１を介してプリンタ機構制御回路１２により制御される。
【００２４】
プリンタエンジンは以上のように構成されているが、このプリンタエンジンで画像を形成する場合には、感光ドラム２１の表面を帯電コロナチャージャー２４によって一様に帯電する。次に、帯電された感光ドラム２１の表面をＬＥＤプリントヘッド２５から画像データに応じて出射される画像形成用の光で露光することにより静電潜像を形成する。このように感光ドラム２１上に形成された静電潜像は、現像器２７によってトナーにより可視トナー像に現像される。これらの可視トナー像は、転写ローラ２２の帯電作用によって用紙上に順次転写された後、トナー像が転写された用紙が定着器２８により加熱及び加圧されてトナー像が定着され、その後、排紙部（図示せず）に排出される。
【００２５】
次に、プリンタ機構制御回路１２内のヒータのオン／オフ制御回路の構成について図３により説明する。なお、図に示すように、ヒータのオン／オフ制御スイッチ１７は、フォトカプラ５１とトライアック５２により構成されている。
電源電圧Ｖccがサーミスタ１８と抵抗Ｒ１により分圧された端子ａの電圧Ｖａは温度に対応した電圧であり、この電圧Ｖａは、Ａ／Ｄ変換器５３によってデジタル値に変換されてＭＰＵ１に送られるとともに、コンパレータ５４の−端子に入力される。また、電源電圧Ｖccが抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により分圧された電圧、すなわち、ｂ点の電圧が閾値電圧Ｖｔｈとしてコンパレータ５４の＋端子に入力される。
【００２６】
そして、トランジスタＴｒ２にはモータオフ信号、すなわち、モータ４０がモータドライバ４１により駆動されていないときに、オンとなる信号が入力されている。したがって、モータ４０がモータドライバ４１により駆動されている場合、すなわち、ヒートローラ３７が回転している状態では、トランジスタＴｒ２が非導通となるので、閾値電圧Ｖｔｈは高くなる。一方、モータ４０がモータドライバ４１により駆動されていない場合、すなわち、ヒートローラ３７が回転していない状態では、トランジスタＴｒ２が導通するので、閾値電圧Ｖｔｈは低くなる。
【００２７】
また、ＡＮＤゲート回路５５にはコンパレータ５４の出力とＭＰＵ１からのヒータのオン／オフ信号が入力される。なお、ＭＰＵ１は、Ａ／Ｄ変換器５３からのヒートローラ３７の温度が予熱温度あるいは定着温度などに保持されるように、上記温度より高くなればヒータ信号をオフし、低くなればヒータ信号をオンするように制御を実行する。
【００２８】
ヒータのオン／オフ制御回路は上記のように構成され、コンパレータ５４の出力がＨレベルの場合には、ＭＰＵ１からのヒータオン／オフ信号がトランジスタＴｒ１に入力される。したがって、ＭＰＵ１からヒータオン信号が入力されているとき、トランジスタＴｒ１がオンし、フォトカプラ５１を介してトライアック５２、すなわち、ヒータのオン／オフ制御スイッチ１７がオンする。これにより、定着器２８のハロゲンランプ３９に商用交流電源ＡＣが供給されるので、ヒートローラ３７が加熱される。また、ＭＰＵ１からヒータオフ信号が入力されているとき、トランジスタＴｒ１はオフし、ヒータのオン／オフ制御スイッチ１７がオフする。
【００２９】
一方、サーミスタ１８はサーミスタ周囲温度が高温であれば低抵抗値を示し、周囲温度が低温であれば高抵抗値を示す。したがって、電源電圧Ｖccがサーミスタ１８と抵抗Ｒ１で分圧されるａ点の電圧Ｖａは、定着器２８の温度が高温なら高い電圧、低温なら低い電圧になる。そして、定着器２８の温度が上昇し、ａ点の電圧Ｖａが閾値電圧Ｖｔｈより高くなった場合、コンパレータ５４の出力がＬレベルになるので、ＡＮＤゲート回路５５の出力もＬレベルになる。このため、トライアック５２、すなわち、ヒータのオン／オフ制御スイッチ１７がオフし、ハロゲンランプ３９への通電が中断されるので、定着器の過熱を防止できる。
【００３０】
このように、ヒートローラが回転していない状態では、コンパレータに入力される閾値電圧Ｖｔｈを低めに設定することにより、抜熱が少ない、ヒートローラが回転していない状態で、定着器の温度が異常に上昇することを防げる。
【実施例２】
【００３１】
上記の実施例では、コンパレータに入力される閾値電圧を定着器駆動系の回転、非回転に応じて切り換えたが、定着器の温度を高低異なる閾値温度が設定された二つのコンパレータで比較することもできる。
以下、二つのコンパレータを備えたヒータのオン／オフ制御回路について図４により説明するが、デジタル複合機のハードウェア構成及びプリンタエンジンの構造は図１、図２と同じであるので、説明は省略する。
【００３２】
電源電圧Ｖccがサーミスタ１８と抵抗Ｒ１により分圧された端子ａの電圧Ｖａは、Ａ／Ｄ変換器５３によってデジタル値に変換されてＭＰＵ１に送られるとともに、コンパレータ５６、５７の−端子に入力される。また、電源電圧Ｖccが抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４により分圧された二つの閾値電圧の内、高い閾値電圧Ｖｔｈ１がコンパレータ５６の＋端子に入力され、低い閾値電圧Ｖｔｈ２がコンパレータ５７の＋端子に入力される。
【００３３】
そして、これらのコンパレータ５６、５７の出力は、モータオン／オフ信号が入力されるセレクタ５８に入力される。このセレクタ５８は、モータオン／オフ信号がオンのとき、コンパレータ５６の出力をＡＮＤゲート回路５５に入力し、モータオン／オフ信号がオフのとき、コンパレータ５７の出力をＡＮＤゲート回路５５に入力する。
【００３４】
一方、ＡＮＤゲート回路５５にはセレクタ５８の出力とＭＰＵ１からのヒータのオン／オフ信号が入力され、セレクタ５８の出力がＨレベルの場合には、ＭＰＵ１からのヒータオン／オフ信号によりトランジスタＴｒ１が制御される。したがって、ＭＰＵ１からヒータオン信号が入力されているとき、トランジスタＴｒ１がオンし、フォトカプラ５１を介してトライアック５２がオンしてハロゲンランプ３９に商用交流電源ＡＣが供給され、ヒートローラ３７が加熱される。
【００３５】
そして、モータ４０が駆動されている場合には、セレクタ５８によりコンパレータ５６の出力が選択されているので、定着器２８の温度が上昇し、ａ点の電圧Ｖａが高い閾値電圧Ｖｔｈ１より高くなった場合、コンパレータ５６の出力がＬレベルになる。これにより、ＡＮＤゲート回路５５の出力がＬレベルになり、トライアック５２がオフし、ハロゲンランプ３９への通電が中断されるので、定着器の過熱を防止できる。
【００３６】
一方、モータ４０が駆動されていない場合には、セレクタ５８によりコンパレータ５７の出力が選択されているので、定着器２８の温度が上昇し、ａ点の電圧Ｖａが低い閾値電圧Ｖｔｈ２より高くなった場合、コンパレータ５７の出力がＬレベルになる。これにより、ＡＮＤゲート回路５５の出力がＬレベルになり、トライアック５２がオフし、ハロゲンランプ３９への通電が中断される。
【００３７】
このように、高低異なる閾値温度が設定された二つのコンパレータの出力を選択することにより、ヒートローラが回転していない状態では、閾値電圧を低めに設定することができる。したがって、上記と同様に、抜熱が少ない、ヒートローラが回転していない状態で、定着器の温度が異常に上昇することを防げる。
【００３８】
なお、以上の実施例では、本発明の画像形成装置を、デジタル複合機に適用した場合について説明したが、本発明の画像形成装置はファクシミリ装置やコピー機等の他の画像形成装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】デジタル複合機のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図２】プリンタエンジンの構造の詳細を示す図である。
【図３】ヒータのオン／オフ制御回路を示す図である。
【図４】ヒータのオン／オフ制御回路の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１８  サーミスタ
５１  フォトカプラ
５２  トライアック
５３  Ａ／Ｄ変換器
５４、５６、５７  コンパレータ
５５  ＡＮＤゲート回路
５８  セレクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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