(57)【要約】【課題】機械的な検知装置を設けることなく、装置本体に装着される定着器の駆動不良を正確に検出することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】予め設定されている発熱体に供給可能な許容電流値と、電流検出手段の検出結果を比較して、前記発熱体に電力を供給する場合の最大の供給可能な電力比を算出し、最大の供給可能な電力比以下の電力比で前記発熱体に供給する電力を制御する画像形成装置において、前記発熱体の立上げ制御時に、前記温度検出手段によって検出される昇温状態の検出結果と、最大の供給可能な電力比の算出結果とを組み合わせ、前記定着器の装着不良を検出することを特徴とする。【選択図】図５
2019070772.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から電力の供給を受けて発熱する発熱体と、
該発熱体によって加熱される一対の回転体を備え、装置本体に着脱自在に装着され、トナー像が形成された記録媒体を挟持搬送して前記トナー像を加熱定着する定着器と、
前記発熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記発熱体に供給している電流を検出する電流検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度と予め設定された目標温度に基づいて前記交流電源から前記発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、を有し、
該制御手段は、予め設定されている前記発熱体に供給可能な許容電流値と、前記電流検出手段の検出結果を比較して、前記発熱体に電力を供給する場合の最大の供給可能な電力比を算出し、該最大の供給可能な電力比以下の電力比で前記発熱体に供給する電力を制御する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記発熱体の立上げ制御時に、前記温度検出手段によって検出される昇温状態の検出結果と、最大の供給可能な電力比の算出結果とを組み合わせ、前記定着器の回転体に駆動力が伝達されない駆動不良を検出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着器の駆動不良は、前記定着器の前記装置本体に対する装着不良により、前記定着器の回転体に駆動力が伝達されない状態である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記温度検出手段による昇温状態の検出結果が異常で、前記最大の供給可能な電力比の算出結果が正常であれば前記定着器の駆動不良と判定する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記温度検出手段により検出される昇温状態は、予め設定された第１の温度から第２の温度に昇温するまでの時間であり、予め設定された時間より長い場合には異常と判断する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記最大の供給可能な電力比の算出結果が、前記交流電源の電圧範囲と前記発熱体の抵抗値のばらつきより算出された予め記憶されている最大の供給可能な電力比の範囲内であれば正常と判断する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記昇温状態の検出結果が異常又は正常で、前記最大の供給可能な電力比の算出結果が異常であれば発熱体に供給する電力の制御異常であると判定する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記定着器の駆動不良を検出した場合に、使用者に前記定着器の装着状態の確認を促す確認信号を報知する請求項２乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
連続して所定回数以上、前記定着装置の駆動不良を検出した場合は、前記定着器の回転体を駆動する駆動部の異常と判定する請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記確認信号の報知がなされことを記憶する記憶手段を有し、前記制御手段は、駆動不良を検出した場合に、前記記憶手段を参照し、前記確認信号の報知がなされている場合に、前記定着器の回転体を駆動する駆動部の異常と判定する請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記確認信号の報知がなされている回数は１回とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記一対の回転体の一方は、前記発熱体を備えた回転体である請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記発熱体を備えた回転体は定着フィルムを備えている請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記交流電源は商用交流電源である請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に関し、特に定着器の装着不良等による駆動不良を検出可能な自己診断機能を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の画像形成装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなものが知られている。すなわち、未定着トナー像が形成された記録媒体（記録材）を定着ローラ対（回転体）で挟持搬送しながら未定着トナー像の定着処理を行う定着ユニット（定着器）と、定着ユニットを着脱自在に装着する装置本体と、を有している。定着ローラ対の一方の定着ローラにはヒータ（発熱体）が内蔵され、電気的にはドロワコネクタ等によって装置本体側と接続され、ヒータに電力が供給される。
また、定着ユニットと装置本体の装着部には、定着ユニットに駆動力を伝達するギア等が配置され、装置本体側からの駆動力が定着ユニットに駆動力が伝達されるようになっている。ドロワコネクタの電気的結合に必要な嵌合長に対し、定着装置に駆動力を伝達するギア配置の方がより高い設置精度が要求されることが一般的である。定着ユニットの装置本体への装着が不十分であると、装置本体からの駆動力が伝達されない。その結果、定着ローラ対が回転しない駆動不良の状態で発熱体にヒータが通電され、定着ローラの表面温度が異常昇温する結果となるので、装着不良を検知する検知手段が設けられている。
この特許文献１では、装着検知手段として、加圧状態検知センサと転写材検知センサを利用しており、加圧状態検知センサと転写材検知センサを転写材搬送方向に対して直交する方向に互いに反対側に配置している。定着装置が確実に装着された場合に、それぞれのフラグが、加圧状態検知センサと転写材検知センサの状態を透過から遮光に機械的に変化する構成とし、両センサの状態の組合せによって、定着ユニットの装着不良を検出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３３９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、定着器の装着不良を検出することができるものの、駆動源のモータや、歯車等の駆動伝達部材の破損により、駆動力が伝達されない状態を検出することができない。
また、転写材検知センサが定着ユニットの装着検知センサ兼ねているため、転写材が詰まりを起こした状態で異常が検出された場合、定着ユニットに対する転写材の位置関係によっては、装着状態を正確に検知できない場合ある。すなわち、装着不良であるのに詰まった転写材によって検知センサを遮光している状態の場合、定着ユニットの装着不良か、転写材有りのどちらの状態が真であるか、切り分けが困難であった。
さらに、転写材検知センサと加圧状態検知センサの設置位置が、転写材の搬送方向に対して直交方向の互いに反対側に配置するといった制約があるため、定着ユニットの設計自由度にも制限があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、機械的な検知装置を設けることなく、装置本体に装着される定着器の駆動不良を正確に検出することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、
交流電源から電力の供給を受けて発熱する発熱体と、
該発熱体によって加熱される一対の回転体を備え、装置本体に着脱自在に装着され、トナー像が形成された記録媒体を挟持搬送して前記トナー像を加熱定着する定着器と、
前記発熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記発熱体に供給している電流を検出する電流検出手段と、
前記温度検出手段によって検出された温度と予め設定された目標温度に基づいて前記交流電源から前記発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、を有し、
該制御手段は、予め設定されている前記発熱体に供給可能な許容電流値と、前記電流検出手段の検出結果を比較して、前記発熱体に電力を供給する場合の最大の供給可能な電力比を算出し、該最大の供給可能な電力比以下の電力比で前記発熱体に供給する電力を制御する画像形成装置において、
前記制御手段は、前記発熱体の立上げ制御時に、前記温度検出手段によって検出される昇温状態の検出結果と、最大の供給可能な電力比の算出結果とを組み合わせ、前記定着器の回転体に駆動力が伝達されない駆動不良を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、機械的な検知装置を設けることなく、装置本体に装着される定着器の駆動不良を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す図。
【図２】図１の装置の定着制御の制御回路図。
【図３】図２の制御回路の位相角と供給電力比の関係を示す図。
【図４】図２の制御回路の発熱体に供給される電流波形の説明図。
【図５】実施例１に係る定着器の半挿し判定のフローチャート。
【図６】定着器の起動工程における発熱体の温度上昇を説明する図。
【図７】定着器の半挿し判定の説明図。
【図８】実施例２に係る定着器の半挿し判定のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
［実施形態１］
図１は、本発明が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。この画像形成装置はレ−ザプリンタであり、装置本体１０１は、記録材Ｓを収納するカセット１０２を有している。カセット１０２には、カセット１０２の有無（記録材Ｓの有無）を検知するカセットセンサ１０３、カセットサイズ（記録材のサイズ）を検知するサイズセンサ１０４（復数個のマイクロスイッチで構成される）、カセット１０２から記録材Ｓを繰り出す給送ローラ１０５等が設けられている。
そして、給送ローラ１０５の下流には、記録材Ｓを同期搬送するレジストローラ対１０６が設けられ、レジストローラ対１０６の下流には、記録材Ｓ上にトナー像を形成する画像形成部１０８が設けられている。さらに、画像形成部１０８の下流には、記録材Ｓ上に形成されたトナー像を加熱定着する定着器１０９が設けられている。定着器１０９の下流には、排出部の搬送状態を検知する排出センサ１１０、記録材Ｓを排出する排出ローラ１１１、定着が完了した記録材Ｓを積載する積載トレイ１１２が設けられている。この記録材Ｓの搬送基準は、記録材Ｓの搬送方向に直交する方向の長さ、つまり記録材Ｓの幅に対して中央になるように設定されている。
【０００９】
画像形成部１０８は、公知の電子写真プロセスに必要な、像担持体である感光ドラム１１７、帯電ローラ１１９、現像手段である現像器１２０、転写手段である転写ローラ１２１、クリーナ１２２等から構成されている。すなわち、帯電ローラ１１９によって一様に帯電される感光ドラム１１７の表面に、レーザスキャナ１０７によって光ビームを照射して静電潜像を形成し、現像器１２０によってトナー像として現像し、転写ローラ１２１によってトナー像を記録材Ｓに転写する。
レーザスキャナ１０７は、後述する外部装置１３１から送出される画像信号（画像信号ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレーザユニット１１３、このレーザユニット１１３からのレーザ光を感光ドラム１１７上に走査するためのポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミラー１１６等により構成されている。
【００１０】
定着器１０９は、一対の回転体である定着フィルム１３２と加圧ローラ１３３を有し、装置本体１０１に着脱自在に装着され、トナー像が形成された記録材Sを挟持搬送する構
成となっている。定着フィルム１３２は、内部にセラミックヒータ１３４が内蔵され、セラミックヒータ１３４の表面温度を検出するサーミスタ等の温度検出手段としての温度検出素子１３５と、を備えている。
定着器１０９の上方には、装置内部の空気を外部に送り出す空気ファン１２９が設けられている。
【００１１】
駆動系については、駆動源であるメインモータ１２３の駆動力が、クラッチ１２４を介して給送ローラ１０５に、レジストローラ１２５を介してレジストローラ対１０６にそれぞれ伝達されている。さらに、感光ドラム１１７を含む画像形成部１０８の各ユニット、定着器１０９及び排出ローラ１１１にも、メインモータ１２３から駆動力が伝達される。
エンジンコントローラ１２６は、レーザスキャナ１０７、画像形成部１０８、定着器１０９による電子写真プロセスの制御、装置本体１０１内の記録材Ｓの搬送制御を行なっている。また、１２７はビデオコントローラであり、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と、汎用のインタフェース１３０（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）で接続されている。このインタフェース１３０から送られてくる画像情報がビットデータに展開され、そのビットデータをＶＤＯ信号１２８として、エンジンコントローラ１２６へ送出している。
【００１２】
次に、図２を参照して、上記定着器１０９の制御回路について説明する。
図中、１は交流電源であり、ＡＣフィルタ２、リレー２１、トライアック４を介して、定着器１０９の加熱手段としてのセラミックヒ−タ１３４の発熱体３へ電力を供給することにより発熱させる。発熱体３への電力供給の際、エンジンコントローラ１２６は、リレー２１をオンする。２２はリレー２１のコイル逆起電圧からの保護用ダイオードであり、２３はリレー２１を駆動するためのトランジスタである。トランジスタ２３のベース端子は、バイアス抵抗２４を介してエンジンコントローラ１２６のＲＬＤ端子に接続されている。
発熱体３への電力の供給は、エンジンコントロ−ラ１２６からのＦＳＲＯＮ信号に従い、トライアック４の通電及び遮断を制御して電力が供給される。５及び６は、トライアック４を駆動するためのバイアス抵抗である。トライアック４の制御回路は、フォトトライアックカプラ７で一次側と二次側を絶縁している。８は、フォトトライアックカプラ７の制御用トランジスタで、バイアス抵抗９を介してエンジンコントローラ１２６からのＦＳＲＯＮ信号に基づいて制御される。
１３５はセラミックヒータ１３４上の温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子であり、抵抗１９との分圧値が、エンジンコントローラ１２６のＦＳＲＴＨ端子に入力される。エンジンコントローラ１２６は、ＦＳＲＴＨ端子に入力された電圧値を温度に換算し、温調制御に用いる。
【００１３】
定着器１０９に与えられる熱量は、エンジンコントローラ１２６で設定されている温調目標温度と温度検出素子１３５の検出温度を基に算出される。１３はゼロクロス生成回路であり、商用周波数の０Ｖ毎にレベルが変化するゼロクロス信号を生成する。生成されたゼロクロス信号はエンジンコントローラ１２６のＺＥＲＯＸ端子に入力され、このゼロクロス信号を基として通電制御を行う。
また、過昇温防止素子１３７、例えばサーモスイッチがセラミックヒータ１３４の絶縁基板面上、または、保護層面上に当接または適切な部材を介して設置されている。セラミックヒータ１３４の温度が異常となった場合は、過昇温防止素子１３７を切断することにより、セラミックヒータ１３４への通電を遮断する。
符号１４〜１７は、全波整流回路を構成するダイオードであり、その後段に低圧電源回路部１８が構成される。低圧電源回路部１８は、例えばスイッチング電源で構成されており、全波整流回路後の電圧を一次側と二次側を絶縁しているトランス等を介して、人体が触れても安全なレベルの電圧値を出力している。本発明においてはそれぞれ電圧レベルの異なる２つの出力とし、ＶｒｅｆとＶｏｕｔと定義する。
【００１４】
図２においては、Ｖｒｅｆは、フォトトライアックカプラ７のＬＥＤ、温度検出素子１３５と抵抗１９の分圧回路、エンジンコントローラ１２６の電源端子ＶＣＣに接続される。一方、Ｖｏｕｔは、リレー２１のコイル部に接続される。ＶｒｅｆおよびＶｏｕｔは、図示しないが装置本体１０１のモータ、ファン、ＡＳＩＣ等の様々な箇所に供給され、適切なタイミングにおいてそれぞれを駆動させている。
発熱体３に通電される電流は、カレントトランス１０によって電圧変換され、ブリーダ抵抗１１を介して電流検出回路部１２に入力される。電流検出回路部１２では、電圧変換された電流波形を実効値もしくは平均値に変換し、ＨＣＲＲＴ信号としてエンジンコントローラ１２６のＡ／Ｄ変換ポートに入力される。
定着器１０９に与えられる熱量は、温調目標温度と温度検出素子１３５の検出温度を基に、ゼロクロス周期毎に算出される。本実施例では、フィードバック系制御の一種であるＰＩ制御を用いて説明する。ＰＩ制御を用いた供給電力の算出は、以下式（１）で決定される。
供給電力比Ｄ＝Ｐ制御値＋Ｉ制御値・・・（１）
本実施例では、図３に示した制御表をエンジンコントローラ１２６内に有しており、この制御表に基づき位相制御を行っている。供給電力比Ｄは、ゼロクロス半波を８０分割し、１．２５％刻みで制御しているが、分割数は定着仕様に応じて、他の所定数であっても構わない。また上記式におけるＰ制御値は、比例制御の制御値であり、本実施例では以下式（ｉｉ）によって与えられる。
Ｐ制御値＝Ｋｐ×ΔＴ・・・（２）
Ｋｐは比例ゲインであり、温度オーバーシュート等および温度安定性を考慮し、定着仕様に応じて適切な値に設定されている。また、ΔＴは、目標温度と検出温度の差分であり、目標温度から現在の検出温度を引いて算出される。上記式（１）におけるＩ制御値は、積分制御の制御値であり、一定期間にわたるΔＴの積分値、すなわち目標値からのドリフトを補正するもので、Ｐ制御における供給電力値にオフセットとして付与する。本実施例では、エンジンコントローラ１２６内に、目標温度と検出温度の大小関係を積分するカウンタを保持している。エンジンコントローラ１２６は、１００ｍｓ毎に目標温度と検出温度の大小関係を比較し、正負各々の場合にカウンタをインクリメントまたはデクリメントする。エンジンコントローラ１２６は、カウンタが６以上あるいは−６以上となると、Ｉパラメータをインクリメントまたはデクリメントし、カウンタをリセットする。
【００１５】
発熱体３に供給する電力比を算出する際に、セラミックヒータ１３４通電時に電流検出回路部１２から報知されるＨＣＲＲＴ信号を基に上限の電力比を算出して、その上限の電力比以下の電力比が通電されるように制御する。この上限の電力比を、以下、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘとうする。この最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘを算出する際には
、電流検出回路部１２の出力値ＨＣＲＲＴ（Ｉｒｍｓ）および温度検出素子１３５の検知結果に基づいた現在投入されている供給電力比（Ｄ）、電流リミット値（Ｉｌｉｍｉｔ）を用い、以下式（３）で与えられる。
Ｄｍａｘ＝（Ｉｌｉｍｉｔ／Ｉｒｍｓ）2×Ｄ      ・・・（３）
上記電流リミット値（Ｉｌｉｍｉｔ）は、接続される交流電源１の定格電流に対して、低圧電源回路部１８に供給される電流最大値を差し引いたセラミックヒータ１３４に供給可能な許容電流値を設定し、交流電源１の定格電流を必要時最大限有効に使用できるようになっている。
また、サーミスタ等の温度検出素子１３５が検知した温度に基づいて制御される供給電力比Ｄが、上記最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘ以上となった場合においては、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘを優先させ、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘを上限としてセラミックヒータ１３４の制御を行う。
【００１６】
本実施例における位相制御の様子を、図４に示す。
図４における上段の波形は、セラミックヒータ１３４の発熱体３に供給される電流波形である。中段の波形は、エンジンコントローラ１２６よりトランジスタ８に入力される駆動信号ＦＳＲＯＮである。トランジスタ８がオンされることによって、トライアック４がオンされ発熱体３への通電が開始される。下段の波形は、商用電源電圧がある閾値以下の電圧になっていることを、エンジンコントロ−ラ１２６に対してパルス信号として報知するゼロクロス信号である。本実施例では発熱体３は位相制御されているものとして説明する。
【００１７】
温度検出素子１３５によって検出される温度に基づいてセラミックヒ−タ１３４を構成する発熱体３に供給するべき電力比を算出し、その供給する電力比に対応した位相角に換算し、ゼロクロス信号の立ち上がりまたは立ち下がりエッジを同期タイミングとして、その制御条件によりエンジンコントロ−ラ１２６がＦＳＲＯＮ信号を送出する。この位相角をαとする。エンジンコントローラ１２６は電流検出回路部１２から報知される発熱体３に流れている電流実効値をＨＣＲＲＴ信号として電圧換算された出力値と予め設定されている電流リミット値、および上記位相角αを元に式（３）より、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘを算出する。本実施例の位相制御ではこのＤｍａｘを超えた位相角αの投入を禁止する。よって位相制御範囲は０％からＤｍａｘまでの範囲となる。
【００１８】
本実施例におけるエンジンコントローラ１２６による定着制御を、図５のフローチャートに示す。
本発明は、発熱体３の立ち上げ時に、温度検出素子１３５によって検出される昇温速度（昇温状態）の検出結果と、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘの算出結果とを組み合わせ、定着器１０９の駆動不良を検出するものである。定着器１０９の駆動不良は、回転体である定着フィルム１３２、加圧ローラ１３３に駆動力が伝達されず、回転していない状態である。
定着フィルム１３２、加圧ローラ１３３に駆動力が伝達されない状態の原因は、装置本体１０１に対する定着器１０９の機械的な装着不良（半挿し状態）と、駆動系のメインモータや歯車等の駆動伝達部材の破損等の駆動部の故障がある。この実施例１では、装着不良と駆動部の故障を区別せず、駆動不良を装着不良として判定する例である。
【００１９】
電源がオンされるとスタンバイ状態へと遷移する（Ｓ１）。その後ユーザからのプリントコマンド受信を待つ（Ｓ２）。プリントコマンド要求が入ると一連のプリント動作を開始する（Ｓ３）。エンジンコントローラ１２６は、ＲＬＤ端子にＨｉｇｈを出力し、トランジスタ２３をオンさせることによりリレー２１をオンさせて、立上げ温調制御を開始させる（Ｓ４）。
エンジンコントローラ１２６において、装置本体１０１が置かれている環境、前回プリ
ントの履歴、通紙される紙のサイズ等の条件から定着目標温度を決定する。エンジンコントローラ１２６は、内部で設定されている所定の目標温度になるよう、サーミスタ等の温度検出素子１３５の情報に基づき、前記式（１）及び（２）で説明したようなＰＩ算出式により供給電力比Ｄを算出し、その供給電力比Ｄで発熱体３の立上制御を行う。エンジンコントローラ１２６内には、算出された供給電力比Ｄと発熱体３に供給される電流の位相角αを示す図３の制御表を有しており、この制御表に基づいて制御を行う。本実施例では、供給電力比Ｄの更新タイミングは１全波毎としている（Ｓ５）。
発熱体３通電時に、電流検出回路部１２から報知されるＨＣＲＲＴ信号を基に上限の電力比を算出し、その上限の電力比(最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘ)以下の電力が通電されるように制御する。最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘを算出する際には、電流検出回路部１２の出力値ＨＣＲＲＴ（Ｉｒｍｓ）及び温度検出素子１３５の検知結果に基づいた現在投入されている供給電力比Ｄ、電流リミット値（Ｉｌｉｍｉｔ）より前記式（３）を用いて算出する（Ｓ６）。
次に、エンジンコントローラ１２６は、立上げ制御時の温度検出素子１３５より報知される温度情報に基づき昇温速度を測定する（Ｓ７）。
【００２０】
図６は、それぞれの状態における温度上昇の様子を示している。図において、横軸は時間、縦軸は温度検出素子１３５の検出温度とする。
予め、温度上昇測定開始温度Ｔｓ（以下Ｔｓ）と温度上昇測定終了温度Ｔｅ（以下Ｔｅ）を設定しておき、エンジンコントローラ１２６は、定着器１０９の立上げ制御毎に、温度検出素子１３５の検出温度がＴｓに到達してからＴｅに到達するまでの時間ΔＴを測定する。ＴｓおよびＴｅは、ともに定着器１０９の目標温度Ｔｔ以下であれば、任意に設定して良い。点線で示した温度上昇の様子は、発熱体３を制御するトライアック４やリレー２１の電気素子、エンジンコントローラ１２６、装置本体１０１と定着器１０９の接続に異常がない状態、かつ発熱体３の抵抗値のばらつきなどを包括したものである。このときのＴｓからＴｅまでの時間をΔＴｒｅｆと規定し、予めエンジンコントローラ１２６内に格納しておく。エンジンコントローラ１２６は、定着器１０９の立上げ制御毎に、測定したΔＴと予め格納されているΔＴｒｅｆとの比較を行う。
【００２１】
装置本体１０１と定着器１０９が電気的には接続されているが、定着器１０９が装着不良（以下、半挿し状態）であれば、定着器１０９を構成する定着フィルム１３２、加圧ローラ１３３へと、装置本体１０１からの駆動力が伝達されない。半挿し状態の場合、昇温時間ΔTは、予め正常状態で測定されエンジンコントローラ１２６に格納された昇温時間
ΔＴｒｅｆを大きく上回る結果となる。
トライアック４やリレー２１等の電気素子の短絡故障や、ＦＳＲＯＮ信号を常にＨｉｇｈレベルにしてしまう等のエンジンコントローラ１２６の誤動作（以下、定着制御異常）であれば、装置本体１０１に投入されている商用電源電圧によって結果が異なる。この場合、図３および図４における供給電力比Ｄは、全波通電状態となるが、装置本体１０１と定着器１０９の接続状態は正常であるため、定着器１０９を構成する定着フィルム１３２、加圧ローラ１３３は回転動作を行い、発熱体３の熱を奪うためである。本実施例においては、装置本体１０１に投入されうる商用交流電源の電圧範囲は８５〜１４０Ｖであるが、１１０Ｖ以下であれば、上記定着制御異常においては昇温時間はΔＴｒｅｆの範囲を逸脱しない。一方、半挿し状態の場合は、本実施例における装置本体１０１に投入されうる商用交流電源の電圧範囲の８５〜１４０Ｖにおいては、ΔＴはΔＴｒｅｆを大きく上回る結果となる。
さらに、エンジンコントローラ１２６は立上げ制御期間中に算出された最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘと、予め装置本体１０１に投入されうる商用の電源電圧範囲および発熱体３の抵抗値の製造ばらつきより算出され、エンジンコントローラ１２６内に格納されているＤｍａｘの理論値範囲との比較を行う（Ｓ８）。
以下、Ｄｍａｘの理論値範囲をＤｍａｘｒｅｆとする。半挿し状態においては、電流検
出回路部１２の出力値ＨＣＲＲＴおよび現在投入されている供給電力比Ｄは正常範囲を逸脱しないため、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘは正常範囲内となる。定着制御異常状態においては、投入されている供給電力比Ｄによらず、常に発熱体３への通電は全波通電状態となってしまうため、電流検出回路部１２の出力値ＨＣＲＲＴは正常範囲を逸脱する。よって、商用電源電圧範囲によらず、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘは正常範囲を逸脱し、予めエンジンコントローラ１２６内に格納されているＤｍａｘｒｅｆの範囲を外れることとなる。
【００２２】
図７に、本実施例における装置本体１０１への商用電源電圧範囲での入力電圧と、昇温速度の判定結果、最大の供給可能な電力比の判定結果および状態判定結果を示す。
半挿し状態の場合、昇温速度の判定結果はΔＴがΔＴｒｅｆより大きくなり、最大の供給可能な電力比の判定結果は、ＤｍａｘがＤｍａｘｒｅｆ範囲内となる。
定着制御異常状態の場合、最大の供給可能な電力比判定結果はＤｍａｘがＤｍａｘｒｅｆ範囲外となり、半挿し状態での比較結果と一致しないため区別できる。
本実施例においては、昇温速度判定結果および最大の供給可能な電力比判定結果の両者を用いることにより、装置本体１０１への定着器１０９の半挿し状態を判断することができる。
Ｓ８において、昇温速度の判定結果が異常、最大の供給可能な電力比の判定結果が正常であった場合は、半挿し状態と判断する（Ｓ１２）。
昇温速度の判定結果が正常または異常、最大の供給可能な電力比の判定結果が異常であった場合は、定着制御異常状態と判断する（Ｓ１３）。
昇温速度の判定結果および最大の供給可能な電力比の判定結果が共に正常であった場合は、正常状態と判断する。
半挿し状態または定着制御異常状態のどちらの状態においても、発熱体３は異常発熱するためエンジンコントローラ１２６は高温異常を検出する（Ｓ１４）。
【００２３】
図６に説明した本実施例においては、高温異常の設定値Ｔｌは定着の目標温度Ｔｔに対し１０℃高い値としている。その際、エンジンコントローラ１２６は発熱体３への通電を強制終了し（Ｓ１５）、高温異常の原因が半挿し状態または定着制御異常状態のどちらであるかを、ユーザ（使用者）へ報知する（Ｓ１６）。
ユーザへの報知は、装置本体１０１に搭載される不図示の表示パネルにより行う。
半挿し状態が報知された場合、それを認識したユーザは、定着器１０９の接続状態を確認し、正しい接続状態に修正することが可能である。ユーザへと定着器１０９の半挿し状態から正常状態への修正を促すことができるため、半挿し状態による高温異常発生を解消することができる。それにより不要なサービスコールの削減を実現できる。
Ｓ８において正常状態と判断された場合は、エンジンコントローラ１２６は、定着立上げ処理を終了する（Ｓ９）。そして、内部で設定されている所定の目標温度になるよう、サーミスタ等の温度検出素子１３５の情報に基づき、上記した式（１）及び（２）で説明したようなＰＩ算出式により供給電力比Ｄを算出し、その供給電力比Ｄで定着プリント制御を行う（Ｓ１０）。
次に、エンジンコントローラ１２６は、プリントジョブが終了するかどうかを判断し（Ｓ１１）、プリントジョブが終了の場合は発熱体３への通電を終了し、プリント動作を終了する。プリントジョブが終了しない場合は、Ｓ１０の動作を繰り返す。
【００２４】
上記したように、定着立上げ処理において、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘの検出結果と温度検出素子１３５による昇温速度の検出結果の両者を組み合わせて判断することで、機械的な制約に関わらない安価な構成により、定着器１０９の装置本体１０１への装着不良を検出することができる。また、検出結果を表示パネル等でユーザに報告することで、不要なサービスコールの削減とともにユーザビリティの向上を図ることができる。
【００２５】
［実施例２］
次に、本発明の実施例２について説明する。
以下の説明では、主として実施例１と異なる点について説明し、同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例２で実施例１と異なるところは、装置本体１０１と定着器１０９が電気的には接続されているが、駆動力が伝達されない状態を検出する際、定着器１０９が半挿し状態であるか、駆動部の故障かを切り分け可能としているところである。駆動部の故障とは、装置本体１０１から定着器１０９へと駆動力を伝達する不図示のギア部の故障、もしくは装置本体１０１に包括される駆動力源であるメインモータ１２３の故障等である。
昇温速度の判定結果が異常、最大の供給可能な電力比の判定結果が正常であった場合は、即半挿し状態とは判断せず、その時点でユーザに装置本体１０１と定着器１０９の接続状態を確認するよう催促をする。その後、再度定着立上げ処理を行い、昇温速度の判定結果および最大の供給可能な電力比の判定結果が、前回と同じ組み合わせであった場合、装置本体１０１から定着器１０９へと駆動力を伝達する不図示のギア部の故障、もしくは装置本体１０１に包括される駆動力源であるメインモータ１２３の故障である駆動部故障状態であると判断する。
すなわち、連続して所定回数以上、この実施例では、２回、定着器１０９の装着不良を検出した場合に、定着器１０９を駆動する駆動部の故障と判定している。この回数は、３回以上に設定してもよい。
【００２６】
本実施例２におけるエンジンコントローラ１２６による定着制御を、図８のフローチャートに示す。実施例１と同様の制御をしているステップは、同一のステップ符号を付し、その説明を省略する。
Ｓ８において、昇温速度の判定結果が異常、最大の供給可能な電力比の判定結果が正常であった場合は、半挿し状態または駆動部故障状態のどちらかであると判断する（Ｓ２１）。
昇温速度の判定結果が正常または異常、最大の供給可能な電力比の判定結果が異常であった場合は、定着制御異常状態と判断する（Ｓ１３）。
昇温速度の判定結果および最大の供給可能な電力比の判定結果が、共に正常であった場合は、正常状態と判断する。
半挿し状態または駆動部故障状態、もしくは定着制御異常状態のどの状態においても、発熱体３は異常発熱するためエンジンコントローラ１２６は高温異常を検出する（Ｓ１４）。
本実施例においては、高温異常の設定値は定着目標温度に対し１０℃高い値としている。その際、エンジンコントローラ１２６は発熱体３への通電を強制終了する（Ｓ１５）。
【００２７】
次に、エンジンコントローラ１２６は、検出した故障状態を判別し（Ｓ２２）、定着制御異常状態であった場合は、その旨ユーザへ報知し（Ｓ２３）、一連の動作を終了させる。ユーザへの報知は装置本体１０１に搭載される不図示の表示パネルにより行う。
Ｓ２２において、半挿し状態または駆動部故障状態であった場合は、半挿し検出カウンタの値を参照する（Ｓ２４）。
半挿し検出カウンタ値は、エンジンコントローラ１２６内の記憶装置もしくはアクセス可能なＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに格納されている。エンジンコントローラ１２６内に格納する場合は、装置本体１０１の主電源スイッチ（図示しない）のオフオンに関わらずエンジンコントローラ１２６に電源が供給されているものとする。
図２において、装置本体１０１の主電源スイッチがオフ時は低圧電源回路部１８の出力Ｖｒｅｆのみが定着制御回路に供給され、主電源スイッチがオン時は低圧電源回路部１８の出力Ｖｏｕｔ及びＶｒｅｆが定着制御回路に供給されるものとする。装置本体１０１の主電源スイッチがオフ時は、Ｖｒｅｆに接続される様々な回路部（定着制御回路含む）による電力消費を抑えて省電力化を図る。
【００２８】
エンジンコントローラ１２６への電源はＶＣＣ端子より供給されており、Ｖｒｅｆに接続されている。前述したように、Ｖｒｅｆは、装置本体１０１の主電源スイッチのオフオンに関わらず常に出力されているものとする。即ち、主電源スイッチがオフであり、装置本体１０１がプリント動作を行わない状態であっても、エンジンコントローラ１２６には電源が供給されている。そのため、装置本体１０１の主電源スイッチの状態に関わらず、半挿し検出カウンタの値を記憶することが可能である。また、半挿し検出カウンタの値は、エンジンコントローラ１２６がアクセス可能な不図示のＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリに格納しても良い。その場合は、装置本体１０１の主電源スイッチがオフの状態時に、低圧電源回路部１８の出力Ｖｒｅｆを駆動させておく必要はない。エンジンコントローラ１２６は、装置本体１０１の主電源スイッチがオンされている期間中に、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ内の半挿し検出カウンタ値を適切なタイミングで取得すれば良い。
【００２９】
Ｓ２４において、半挿し検出カウンタ値が０であった場合は、確認信号を報知して装置本体１０１の表示パネルにて、ユーザに定着器１０９の装置本体１０１への接続状態（装着状態）を確認するよう催促する（Ｓ２５）。この時点で半挿し状態であった場合は、その状態を修正することができる。その後、エンジンコントローラ１２６は半挿し検出カウンタ値を１つインクリメントする（Ｓ２６）。それと共に、装置本体１０１の表示パネルにて、ユーザが定着器１０９の装置本体１０１への接続状態の確認作業を終了したか否かを確認する（Ｓ２７）。
ユーザが表示パネルに包括されるボタンにより入力した結果を元に、確認作業の終了を判断する。また、表示パネルがタッチパネル方式であって、そこに入力した結果を元に判断しても構わない。Ｓ２７において、確認作業の完了を以って、一連の動作が終了する。
【００３０】
Ｓ２４において、半挿し検出カウンタ値が１であった場合は、既に前回動作にて、定着器１０９の本体１０１への接続状態が正常であると確認できている。したがって、装置本体１０１から定着器１０９へと駆動力を伝達する不図示のギア部の故障、もしくは装置本体１０１に包括される駆動力源であるメインモータ１２３の故障である駆動部故障状態であることを検出し（Ｓ２８）、結果をユーザへ報知する（Ｓ２９）。それを以って一連の動作を終了させる。
なお、この実施例の場合は、確認信号の報知がなされている回数は１回であるが、２回以上としてもよい。
Ｓ８において正常状態と判断した場合は、エンジンコントローラ１２６は、定着立上げ処理を終了し（Ｓ９）、内部で設定されている所定の目標温度になるよう、サーミスタ等の温度検出素子１３５の情報に基づき、前記した式（ｉ）及び（ｉｉ）で説明したようなＰＩ算出式により供給電力比Ｄを算出し、その供給電力比Ｄで定着プリント制御を行う（Ｓ１０）。
次に、エンジンコントローラ１２６は、プリントジョブが終了するかどうかを判断し（Ｓ１１）、プリントジョブが終了の場合は発熱体３への通電を終了し、プリント動作を終了する。プリントジョブが終了しない場合は、Ｓ１０からの動作を繰り返す。
【００３１】
上記のように、定着立上げ処理において、最大の供給可能な電力比Ｄｍａｘの検出結果と温度検出素子１３５による昇温速度の検出結果の両者を組み合わせて判断することで、機械的な制約に関わらない安価な構成により、定着器１０９に駆動力が伝達されない原因を判定できる。すなわち、装置本体１０１からの駆動力が、定着器１０９を構成する定着フィルム１３２および加圧ローラ１３３に伝達しない原因が、装着不良によるものなのか駆動部故障によるものなのかを判断することができる。
また、検出結果を表示パネル等でユーザに報告することで、不要なサービスコールの削減とともに、ユーザビリティの向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１    交流電源、３    発熱体、
１２      電流検出回路部（電流検出手段）
１０１    装置本体
１０９    定着器
１２６    エンジンコントローラ（制御部）
１３５    温度検出素子（温度検出手段）
Ｄ        供給電力比
Ｄｍａｘ  最大の供給可能な電力比
Ｓ        記録材
ΔT      昇温時間（昇温状態）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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