(57)【要約】【課題】複数のヒータの一部が破損した場合にも定着ローラの表面温度を調整し、画像形成処理を継続できる画像形成装置を得ること。【解決手段】サーミスタ１７０が画像形成装置の定着装置の定着ローラ１５１の表面温度を測定し、その表面温度から定着ローラ１５１を加熱するヒータ１６１〜１６３が加熱可能であるかを判断し、加熱可能なヒータのみで定着ローラ１５１の表面温度を制御する。【選択図】        図３
2006084708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を用紙に熱定着させる定着部と前記定着部の表面温度を計測する温度センサと前記定着部を加熱する複数のヒータとを備えた画像形成装置において、
前記温度センサが測定した前記定着部の表面温度から前記ヒータが加熱可能であるか否かを判断し、加熱可能な前記ヒータのみで前記定着部の表面温度を制御する制御手段を備え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、前記ヒータごとに点灯または消灯を制御し、前記ヒータごとに加熱可能か否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記定着部の表面温度の制御を開始する前に、複数の前記ヒータについて加熱可能か否かを判断することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を用紙に熱定着させる定着部を加熱するヒータが加熱可能であるかを判断し、加熱可能な前記ヒータのみで前記定着部の表面温度を制御する制御ステップを備えることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項４に記載された画像形成方法をコンピュータに実施されることを特徴とする画像形成プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成方法および画像形成プログラムに関するものであり、特に定着装置の定着ローラの表面温度の制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、現像されたトナー像は定着装置により加熱、加圧されることにより記録紙に定着されるが、定着装置を構成する定着ローラの表面温度は、１つのヒータと１つの温度センサで制御されるものが一般に知られている。
【０００３】
このような画像形成装置において、最近では定着ローラの消費電力節減のために定着ローラの熱容量を小さくした薄肉定着ローラ方式が採用されている。このような薄肉化により、定着ローラ全域を記録紙が通らない場合熱の滞留が起こり、紙幅の小さな記録紙が連続して通過した場合に高温になり、記録紙が接触しない部分が溶解するという問題があった。
【０００４】
このような問題を解決するために、定着ローラに２〜数本程度のヒータを配列し、温度センサにより読み取った検知温度に基づいて点灯時間を調整することにより、定着ローラの表面温度の制御を行う画像形成装置が開示されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２４２１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、複数のヒータのうち1本が破損して異常を検知した場合、残りの正常なヒータを用いれば、画像形成処理ができるのにもかかわらず、ヒータの異常として画像形成処理を停止し、破損した１本のヒータを交換等するまでの間は、画像形成処理をすることができなかった。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数のヒータの一部が破損した場合に定着ローラの表面温度を調整し、画像形成処理を継続できる画像形成装置、画像形成方法および画像形成プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、トナー像を用紙に熱定着させる定着部と前記定着部の表面温度を計測する温度センサと前記定着部を加熱する複数のヒータとを備えた画像形成装置において、前記温度センサが測定した前記定着部の表面温度から前記ヒータが加熱可能であるか否かを判断し、加熱可能な前記ヒータのみで前記定着部の表面温度を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記ヒータごとに点灯または消灯を制御し、前記ヒータごとに加熱可能か否かを判断することを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３にかかる発明は、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記定着部の表面温度の制御を開始する前に、複数の前記ヒータについて加熱可能か否かを判断することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４にかかる発明は、トナー像を用紙に熱定着させる定着部を加熱するヒータが加熱可能であるかを判断し、加熱可能な前記ヒータのみで前記定着部の表面温度を制御する制御ステップを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５にかかる発明は、請求項４に記載された画像形成方法をコンピュータに実施されることを特徴とする画像形成プログラムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１にかかる発明によれば、制御手段によって、温度センサが測定した定着部の表面温度からヒータが加熱可能であるか否かを判断し、加熱可能なヒータのみで定着部の表面温度を制御することにより、使用可能なヒータと使用不可能なヒータとを区別し、一部のヒータが故障していても画像形成処理を行うことができるため、ヒータ異常発生後の使用不可能時間を削減することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、請求項２にかかる発明によれば、制御手段は、ヒータごとに点灯または消灯を制御し、ヒータごとに加熱可能か否かを判断することにより、定着ローラに設置されているヒータを個別に制御して定着ローラの表面温度を制御できるため、ヒータ異常発生時にもヒータの修理を待つことなく画像形成処理を行うことができるという効果を奏する。
【００１５】
また、請求項３にかかる発明によれば、制御手段は、定着部の表面温度の制御を開始する前に、複数のヒータについて加熱可能か否かを判断することにより、ヒータの異常が発生しても残りの正常なヒータで温度制御が可能な場合には、異常と通知されずに定着部の表面温度の制御が行われるため、操作者はヒータ異常に特別の対処をすることなく、通常の画像形成処理を行うことができるという効果を奏する。
【００１６】
また、請求項４にかかる発明によれば、制御ステップによって、トナー像を用紙に熱定着させる定着部を加熱するヒータが加熱可能であるかを判断し、加熱可能なヒータのみで定着部の表面温度を制御することにより、一部のヒータが故障していても画像形成処理を行うことができるため、ヒータ異常発生後の使用不可能時間を削減するという効果を奏する。
【００１７】
また、請求項５にかかる発明によれば、請求項４に記載された画像形成方法をコンピュータに実施されることを特徴とする画像形成プログラムであることにより、一部のヒータが故障していても画像形成処理を行うことができるため、ヒータ異常発生後の使用不可能時間を削減するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる画像形成装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
【００１９】
本実施の形態について、添付図面を参照して説明する。本実施の形態にかかる複合機は、定着ローラに設置されているヒータについて加熱可能か否かを判断し、加熱可能なヒータのみで定着ローラの表面温度を制御するものである。
【００２０】
まず、本発明が適用される複合機の構成例について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる複合機の構成を示す説明図である。複合機１は、本発明にかかる画像形成装置を構成するものである。複合機１は、いわゆる、マルチファンクションタイプであり、複写機能と、これ以外の機能、たとえばプリンタ機能、ファクシミリ機能とを有し、操作部のアプリケーション切り替えキーにより複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切り替えて選択することが可能である。すなわち、複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【００２１】
複写モードでは、つぎのように動作する。自動原稿送り装置（以下、ＡＤＦという）１０１においては、原稿台１０２に原稿がその画像面を上にしてセットされる原稿束は、操作部上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿が給送ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。ＡＤＦ１０１は一枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。コンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。
【００２２】
原稿セット検出器１０９にて原稿台１０２上につぎの原稿が有ることが検出された場合には、同様に原稿台１０２上の一番下の原稿が給送ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラス１０５上の所定の位置に給送される。このコンタクトガラス１０５上の原稿は、画像読み取り装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。ここで、給送ローラ１０３、給送ベルト１０４および排送ローラ１０７は搬送モータ（不図示）によって駆動される。
【００２３】
第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１、第３給紙装置１１２は、操作部（不図示）から選択されたときあるいは自動選択により、それぞれ第１トレイ１１３、第２トレイ１１４、第３トレイ１１５に積載された転写材としての記録紙を給紙し、この記録紙は縦搬送ユニット１１６によって像担持体としての感光体ドラム１１７に当接する位置まで搬送される。なお、感光体ドラム１１７は、メインモータ（不図示）により回転駆動される。
【００２４】
画像読取装置１０６にて原稿から読み込まれた画像データは、図示しない画像処理手段を介して書き込みユニット１１８によって光情報に変換され、感光体ドラム１１７は図示しない帯電器により一様に帯電された後に書き込みユニット１１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体ドラム１１７上の静電潜像は現像装置１１９により現像されてトナー像となる。
【００２５】
搬送ベルト１２０は、用紙搬送手段および転写手段を兼ねており、電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１１６から搬送される記録紙を感光体ドラム１１７と等速で搬送しながら感光体ドラム１１７上のトナー像を記録紙に転写させる。この記録紙は、定着装置１２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。感光体ドラム１１７はトナー像が転写された後に図示しないクリーニング装置によりクリーニングされる。なお、感光体ドラム１１７、帯電器、書き込みユニット１１８、現像装置１１９、転写手段は画像データにより画像を記録紙上に形成する画像形成手段を構成している。
【００２６】
以上の動作は通常のモードで用紙の片面に画像を複写するときの動作であるが、両面モードで記録紙の両面に画像を複写する場合には、それぞれの給紙トレイ１１３〜１１５のいずれかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された記録紙は、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３側ではなく両面入紙搬送路１２４側に切り替えられ、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット１２６へ搬送される。
【００２７】
この両面搬送ユニット１２６へ搬送された記録紙は、両面搬送ユニット１２６により縦搬送ユニット１１６へ搬送され、縦搬送ユニット１１６により感光体ドラム１１７に当接する位置まで搬送され、感光体ドラム１１７上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて定着装置１２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００２８】
また、記録紙を反転して排出する場合には、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転された記録紙は、両面搬送ユニット１２６に搬送されずに反転排紙搬送路１２７を経て排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００２９】
プリントモードでは、上記読み取って処理された画像データの代りに外部からの画像データが書き込みユニット１１８に入力されて上述の画像形成手段により記録紙上に画像が形成される。さらに、ファクシミリモードでは、画像読取装置１０６からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて書き込みユニット１１８に入力されることにより、上述の画像形成手段により記録紙上に画像が形成される。
【００３０】
図２は、本実施の形態にかかる定着装置の内部構成を示す説明図である。図２に示す定着装置１２１は、定着部材である定着ローラ１５１と、定着ローラ１５１を加圧する加圧部材である加圧ローラ１５２と、定着ローラ１５１の内部に配置され、定着ローラ１５１を内側から加熱する、定着ヒータ１６１〜１６３と、定着ローラ１５１の表面に設置され、定着ローラ１５１の表面温度（定着温度）を検知する温度検出手段であるサーミスタ１７０（不図示、図３参照）とを備えている。
【００３１】
定着ローラ１５１は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、転写紙に転写されたトナー像の熱定着を行う。加圧ローラ１５２は、シリコンゴム等の弾性部材からなり、図示しない加圧手段により一定の加圧力で定着ローラ１５１に押し当てられている。定着ヒータ１６１〜１６３は、一般にハロゲンヒータが用いられるが、その他の抵抗体を使用することにしても良い。定着ヒータ１６１〜１６３は、ヒータ駆動回路等（不図示）から電力が供給されて発熱（点灯）する。
【００３２】
上記構成の定着装置１２１においては、定着ローラ１５１および加圧ローラ１５２は不図示の駆動機構により回転駆動され、トナーを担持した転写紙等のシートＰは、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２とのニップ部を通過する際に、定着ローラ１５１と加圧ローラ１５２による加熱および加圧でトナーがシートＰに定着されるようになっている。
【００３３】
なお、ここでは、定着部材と加圧部材は、図２に示すように、一般的にローラであることが多いが、ローラに限られず、いずれか一方または両方に無端ベルトなどを使用することにしても良い。また、定着ヒータを、定着ローラ１５１の内部に配する構成としたが、定着ローラ１５１を加熱可能な位置であれば如何なる位置に配置することにしても良い。
【００３４】
図３は、本実施の形態にかかる定着装置の制御部の構成を示すブロック図である。定着装置の制御部は、ヒータ１６１〜１６３と、サーミスタ１７０と、制御部１８０から構成されている。
【００３５】
ヒータ１６１〜１６３は、上述の通り、定着ローラ１５１の内部に配置され、定着ローラを加熱するものである。ヒータ１６１〜１６３は、後述の制御部に接続されている。なお、本実施の形態では、ヒータを３つ設置した場合で説明しているが、２つ以上であればヒータの個数に制限はない。
【００３６】
サーミスタ１７０は、定着ローラ１５１の表面温度（定着温度）を検知する温度検出手段である。サーミスタ１７０は、制御部１８０に接続されている。
【００３７】
制御部１８０は、上述のヒータ１６１〜１６３についての発熱（点灯）の制御を行う。制御部１８０は、個々のヒータに対して点灯、消灯の制御ができるものである。また、制御部１８０は、ヒータごとの消灯時と点灯時のサーミスタ１７０で測定した定着ローラ１５１の表面温度を比較するものである。
【００３８】
次に、以上のように構成されている複合機による定着ローラ１５１のヒータ制御処理について説明する。図４−１、図４−２は、制御部が行うヒータ制御手順を示すフローチャートである。
【００３９】
複合機の電源がＯＮにされた場合に、まず、サーミスタ１７０は定着ローラ１５１の表面温度ｘ℃を読み取り、制御部１８０は、サーミスタ１７０が読み取った定着ローラ１５１の表面温度ｘ℃を記憶する（ステップＳ４００１）。
【００４０】
制御部１８０は、定着ローラ１５１内のヒータ１６１を点灯し、一定時間後にサーミスタ１７０は定着ローラ１５１の表面温度ｙ℃を読み取る（ステップＳ４００２）。制御部１８０は、記憶していたｘの値を読み込み、ｙ−ｘの値を算出する。ｙ−ｘの値が５（℃）以下であるか否かを判断する（ステップＳ４００３）。
【００４１】
ｙ−ｘの値が５（℃）以下であると判断した場合には（ステップＳ４００３：Ｙｅｓ）、ヒータ１６１を異常であると判断する（ステップＳ４００４）。すなわち、一定時間以内に定着ローラ１５１の表面温度が５℃以上上がらないということは、ヒータ１６１が正常に動作せず、定着ローラ１５１の加熱が不可能であると判断するものである。
【００４２】
一方、ｙ−ｘの値が５（℃）以下でないと判断した場合には（ステップＳ４００３：Ｎｏ）、ヒータ１６１は正常であると判断する（ステップＳ４００５）。すなわち、一定時間以内に定着ローラ１５１の表面温度が５℃以上上がるということは、ヒータ１６１は正常に動作し、定着ローラ１５１の加熱が可能であると判断するものである。
【００４３】
次に、サーミスタ１７０は定着ローラ１５１の表面温度ｘ℃を読み取り、制御部１８０は、サーミスタ１７０が読み取った定着ローラ１５１の表面温度ｘ℃を記憶する（ステップＳ４００６）。
【００４４】
制御部１８０は、定着ローラ１５１内のヒータ１６２を点灯し、一定時間後にサーミスタ１７０は定着ローラ１５１の表面温度ｙ℃を読み取る（ステップＳ４００７）。制御部１８０は、記憶していたｘの値を読み込み、ｙ−ｘの値を算出する。ｙ−ｘの値が５（℃）以下であるか否かを判断する（ステップＳ４００８）。
【００４５】
ｙ−ｘの値が５（℃）以下であると判断した場合には（ステップＳ４００８：Ｙｅｓ）、ヒータ１６１を異常であると判断する（ステップＳ４００９）。すなわち、一定時間以内に定着ローラ１５１の表面温度が５℃以上上がらないということは、ヒータ１６２が正常に動作せず、定着ローラ１５１の加熱が不可能であると判断するものである。
【００４６】
一方、ｙ−ｘの値が５（℃）以下でないと判断した場合には（ステップＳ４００８：Ｎｏ）、ヒータ１６２は正常であると判断する（ステップＳ４０１０）。すなわち、一定時間以内に定着ローラ１５１の表面温度が５℃以上上がるということは、ヒータ１６２は正常に動作し、定着ローラ１５１の加熱が可能であると判断するものである。
【００４７】
サーミスタ１７０は定着ローラ１５１の表面温度ｘ℃を読み取り、制御部１８０は、サーミスタ１７０が読み取った定着ローラ１５１の表面温度ｘ℃を記憶する（ステップＳ４０１１）。
【００４８】
制御部１８０は、定着ローラ１５１内のヒータ１６３を点灯し、一定時間後にサーミスタ１７０は定着ローラ１５１の表面温度ｙ℃を読み取る（ステップＳ４０１２）。制御部１８０は、記憶していたｘの値を読み込み、ｙ−ｘの値を算出する。ｙ−ｘの値が５（℃）以下であるか否かを判断する（ステップＳ４０１３）。
【００４９】
ｙ−ｘの値が５（℃）以下であると判断した場合には（ステップＳ４０１３：Ｙｅｓ）、ヒータ１６３を異常であると判断する（ステップＳ４０１４）。すなわち、一定時間以内に定着ローラ１５１の表面温度が５℃以上上がらないということは、ヒータ１６３が正常に動作せず、定着ローラ１５１の加熱が不可能であると判断するものである。
【００５０】
一方、ｙ−ｘの値が５（℃）以下でないと判断した場合には（ステップＳ４０１３：Ｎｏ）、ヒータ１６３は正常であると判断する（ステップＳ４０１５）。すなわち、一定時間以内に定着ローラ１５１の表面温度が５℃以上上がるということは、ヒータ１６１は正常に動作し、定着ローラ１５１の加熱が可能であると判断するものである。
【００５１】
制御部１８０は、ヒータ１６１〜１６３の総てのヒータが異常か否かを判断する（ステップＳ４０１６）。総てのヒータが異常であると判断した場合には（ステップＳ４０１６：Ｙｅｓ）、画像形成処理は不可であると判断し（ステップＳ４０１７）、異常時動作処理を行う。
【００５２】
総てのヒータが異常でない、すなわち、少なくとも１つのヒータが正常な動作をすると判断した場合には（ステップＳ４０１６：Ｎｏ）、画像形成処理が可能であると判断し、正常なヒータのみで定着ローラ１５１の表面温度を制御し（ステップＳ４０１８）、通常動作処理を行う。
【００５３】
このように、ヒータごとに加熱が可能か否かを判断し正常な動作をするヒータのみを制御することにより、正常に動作しないヒータが含まれている場合であっても、正常な動作をするヒータのみで定着ローラを加熱することができるため、異常発生時の使用不可時間を削減する効果を奏する。
【００５４】
なお、本実施形態の画像形成装置で実行される制御プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込まれて提供される。
【００５５】
本実施形態の画像形成装置で実行される制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００５６】
さらに、本実施形態の画像形成装置で実行される制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の画像形成装置で実行される制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
【００５７】
本実施の形態の画像形成装置で実行される制御プログラムは、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ（プロセッサ）が上記ＲＯＭから制御プログラムを読み出して実行することにより主記憶装置上にロードされるようになっている。
【００５８】
また、本実施の形態は、これまで説明してきた複合機に換えて、プリンタ、複写機などに適応してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施の形態にかかる複合機の構成を示す説明図である。
【図２】本実施の形態にかかる定着装置の内部構成を示す説明図である。
【図３】本実施の形態にかかる定着装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図４−１】制御部が行うヒータ制御手順を示すフローチャートである。
【図４−２】制御部が行うヒータ制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６０】
１  複合機
１２１  定着装置
１５１  定着ローラ
１５２  加圧ローラ
１６１  １６２  １６３  ヒータ
１７０  サーミスタ
１８０  制御部
【図１】
2006084708.tif 000003
【図２】
2006084708.tif 000004
【図３】
2006084708.tif 000005
【図４−１】
2006084708.tif 000006
【図４−２】
2006084708.tif 000007