(57)【要約】【課題】定着部の正常・異常を判断するための温度の測定時間を環境温度の変化に従って変化させることで，定着部の正常・異常の判断の精度を向上させることのできる画像形成装置を提供すること。【解決手段】シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第１の所定時間通電した時の定着部温度を測定し，その測定温度に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第１の所定時間を変化させる第１の基準値修正手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置。【選択図】図２
2008209534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第１の所定時間通電した時の定着部温度を測定し，その測定温度に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，
当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，
該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第１の所定時間を変化させる第１の基準値修正手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第２の所定時間通電した時の定着部温度の変化を測定し，その測定された温度変化に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，
当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，
該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第２の所定時間を変化させる第２の基準値修正手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第１の所定時間通電した時の定着部温度を測定すると共に，定着部の起動時に第２の所定時間通電した時の定着部温度の変化を測定し，上記測定温度及び上記温度の変化に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，
当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，
該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第１の所定時間を変化させる第１の基準値修正手段と，上記環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第２の所定時間を変化させる第２の基準値修正手段とを備えてなる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，シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に所定時間通電した時の定着部温度を測定し，その測定温度に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置に係り，特に，環境温度の変化による誤検知を防止することの出来る画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に画像形成装置では，シートに転写された現像剤を定着部で加熱して定着させる方式をとっているが，この時，定着部の温度が所定の温度以下であると完全な定着が行われず，また必要温度を超えて温度上昇すると，シートを劣化させたり，経済性が低下するなどの問題があるので，定着部の温度制御は正確に行う必要がある。
そのため，従来の画像形成装置では，定着に適した基準温度を設定し，予め定められた時間内に定着部の定着ヒータが上記基準の温度にならない場合，定着部の故障と判断するようにしている。
しかし，実際の画像形成処理では，上記定着部の正常・異常を判断する基準温度は，環境温度によって左右されることが知られている。
そこで，例えば特許文献１或いは特許文献２では，定着ローラの周りの環境温度を測定し，この環境温度に基づいて定着部を加熱する誘導コイルへの電力を制御するようにして，環境温度の変化にもかかわらず定着部の温度を正確に制御出来るようにしている。
また特許文献３では，定着部の温度とその周囲温度との検出結果に応じて定着部への印加電圧を制御するようにしている。
【特許文献１】特開２００６−２５９７４４号公報
【特許文献２】特許第３４２３５０３号公報
【特許文献３】特開平６−１９４９９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
確かに上記特許文献１が指摘するように，環境温度によって正常・異常を判断するための基準温度が変化するので，環境温度に従って基準温度を変化させることは，上記定着部の正常・異常の判断を正確に行う上で有益である。しかしながら，実際の画像形成装置においては，単に基準温度になったか否かを判断するだけでは，一部の異常状態しか検出することが出来ない可能性がある。
例えば，基準温度に達したといってもあまりに長い時間掛かって基準温度に達した場合には，何がしかの異常が発生していると判断すべきである。また，逆にあまりに短い時間で基準温度に達した場合も，異常の存在を疑うべきである。さらにまた基準温度に達したといっても，その後温度が変動して基準温度から外れたり，何度も基準温度と非基準温度を繰り返したりする事態も，異常の一態様と考えるべきである。
このように異常か否かを検出するには温度の要素だけでなく時間の要素が非常に重要である。
そして上記のような測定時間についても，環境温度に応じて変動するものであり，一律に一定の測定時間を設定していたのでは，定着部の温度の正常・異常を正確に判断することは出来ない。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，定着部の正常・異常を判断するために要する測定時間を環境温度の変化に従って変化させることで，定着部の正常・異常の判断の精度を向上させることのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために本発明は，
シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第１の所定時間通電した時の定着部温度を測定し，その測定温度に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，
当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，
該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第１の所定時間を変化させる第１の基準値修正手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置として構成される。
これにより，上記第１の所定時間（待ち時間）が環境温度に応じて補正されるので，定着部の正常・異常の判断の精度が著しく向上する。
【０００５】
また，本発明の別の態様としては，
シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第２の所定時間通電した時の定着部温度の変化を測定し，その測定された温度変化に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，
当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，
該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第２の所定時間を変化させる第２の基準値修正手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置が考えられる。
このように第２の所定時間通電後の定着部における温度差を知ることで定着部の正常・異常を判断できるが，そのときの第２の所定時間が環境温度に応じて変化するのに対して，本発明では，上記第２の所定時間を環境温度に応じて変化させるで，上記正常・異常の判断に環境温度の変化の影響が現れず，その精度が向上する。
上記した絶対温度による判断と相対的な温度差による判断を組み合わせれば，定着部の更に精度の高い異常検出が可能となる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば，シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第１の所定時間通電した時の定着部温度を測定し，その測定温度に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第１の所定時間を変化させる第１の基準値修正手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置が提供される。
この発明によれば，定着部に通電を開始してからその温度を測定するまでの第１の所定時間が環境温度の変化に応じて変更されるので，環境温度の変化が生じた場合でも，予定していないほどに長時間かかって基準温度に達したりする異常状態を環境温度の変化に関わらず正確に検出することが出来る。
また別の態様では，シートに転写された現像剤像を熱定着する定着部の起動時に第２の所定時間通電した時の定着部温度の変化を測定し，その測定された温度変化に基づいて定着機能の正常・異常を検知する画像形成装置において，当該画像形成装置の環境温度を検出する環境温度センサと，該環境温度センサにより測定された環境温度に応じて，前記第２の所定時間を変化させる第２の基準値修正手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置が提供される。
定着部が例えば，あまりに短時間で基準温度に達した場合には，それ以上通電を継続するとケーブルが溶断するような事態が予測されるので，早急に電源をオフしないと危険な場合であるが，その場合にも異常・正常の判断が正確であることが求められる。その点，この発明では，正常・異常の判断に要する時間を環境温度に応じて変化させるようにしているので，判断の精度が著しく向上するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置における定着ヒータの制御ブロック図，図２及び図３は，各々上記定着ヒータの制御手順を示すフローチャートである。
まず図１を参照して定着ヒータの制御装置について説明する。
全体を１０６で示す定着ユニットは，定着ローラ１０３と，該定着ローラ１０３に圧接されて同時に回転し，その間に挟んだシートを加熱することでシート上の現像剤画像をシートに定着させる圧接ローラ１０７と，上記定着ローラ１０３内に設けられ，内部から定着ローラ１０３を加熱する定着ヒータ１０４と，上記定着ローラ１０３に近接して設けられ，定着ローラ１０３の温度を検出するサーミスタ等の定着温度センサ１０１と，上記定着ローラ１０３或いは圧接ローラ１０７からなる定着部１１０とは離れた位置に設けられ，環境温度を測定する環境温度センサ１０２を備えて構成されている。
上記環境温度センサ１０２は，定着部１１０から排出されたシートの温度を検出するシート温度検出センサその他の温度検出用センサと兼用されたものでもよい。
【０００８】
上記定着温度センサ１０１及び環境温度センサ１０２の信号はヒータ制御部１０８に導入される。上記ヒータ制御部１０８には更に液晶画面等を含んで構成される表示部１０５が接続されており，上記ヒータ制御部での判断情報などが表示される。
上記ヒータ制御部での判断情報の一例は，上記定着部１１０における正常或いは異常の情報を含むものである。
【０００９】
上記定着部は既に述べたように，図外の転写手段によってシート上に転写された現像剤像をシートごと加熱して溶融し，シートに定着させるものであるので，何らかの原因によって定着ヒータ１０４が高温になりすぎたり，或いは逆に温度が速やかに上昇しないなどの不具合が生じると，ケーブルを損傷したり或いは定着不良が生じるなどの問題に繋がる場合がある。
そのため従来は，定着ヒータ１０４への通電開始から予め定めた時間経過後の定着ローラ１０３の温度を上記定着温度センサ１０１によって検出し，予め定めた基準温度の範囲を超えたり，或いはその範囲に至らない場合には，定着部１１０に異常が生じていると判断して，上記表示部１０５に警報を表示したり，或いは特に温度上昇が大きい場合には定着部１１０への通電を停止するなどの緊急処置を行っている。
しかしながら，実際には前記環境温度センサ１０２によって検出される環境温度が高くなると，定着部１１０の温度は早く上昇する。また環境温度が低い場合にはなかなか温度が上昇しない場合があり，従来のように，定着部１１０への通電開始から一定時間後の定着温度を検出するだけでは定着部１１０に異常が生じているかどうかについて正確に判断することが出来ない場合がある。
このような状況は，定着ヒータ１０４への通電開始時における定着ローラ１０３の温度と，通電開始から所定時間後の通電開始前後の定着ローラ１０３の温度変化を測定して，この変化の度合いが異常であれば定着部１１０に異常が発生していると判断する場合にも，同様である。
【００１０】
本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり，定着部の正常・異常を判断するための温度の測定時間（待ち時間）を環境温度の変化に従って変化させることで，環境温度が変化しても常に適正な判断が出来るようにして，定着部の正常・異常の判断の精度を向上させようとするものである。
そのために，この実施形態では，上記環境温度センサ１０２によって測定された環境温度に応じて定着ヒータ１０４への通電開始から，定着ローラ１０３の温度を測定する定着温度センサ１０１による温度検出までの時間を変化させる。
このような制御は一例として前記ヒータ制御部１０８により実行される。もちろん，これ以外の制御部或いは演算手段によって実行してもよい。
【００１１】
図２は，このようなヒータ制御部１０８による制御手順を示すフローチャートである。ここにＳ１，Ｓ２，…は手順の番号である。
またここでは，予め表１に示す環境温度と待ち時間の関係が任意の記憶手段に記憶されているものとする。
ここでは電源投入時の制御について説明するが，このような制御は，上記電源投入時のみでなく，例えば，待機モード時，プリントモードへの切換時など印刷状態以外のいずれの状態でも実施可能である。
【００１２】
電源が投入されると，ヒータ制御部１０８は，Ｓ１に示すように定着ヒータ１０４への通電を開始すると共に，環境温度センサ１０２からの環境温度信号を取り込む（Ｓ２）。
環境温度が測定されると，ヒータ制御部１０８は，予め任意の記憶手段に記憶されている環境温度と待ち時間の関係（表１参照）を参照して測定された環境温度に対応する待ち時間をヒータ制御部１０８に設けられたタイマＴに設定し（Ｓ３），このタイマＴを起動する（Ｓ４）。
例えば，現在の環境温度が２０℃と２９．９℃との間であれば，表１から待ち時間は３０秒となり，タイマＴに３０秒がセットされ，時間の読み取りを開始する。
【表１】
2008209534.tif 000003
【００１３】
続くＳ５では，ヒータ制御部１０８は，上記タイマＴを参照して定着ヒータ１０４への通電開始からセットされた待ち時間（この場合３０秒）が経過したか否かを判断する。セットされた待ち時間が経過していない場合には（Ｓ５においてＮＯ），経過するまで待つ。
ヒータ制御部１０８は，待ち時間（３０秒）が経過したと判断された場合（Ｓ５においてＹＥＳ）には，定着温度センサ１０１によって定着ローラ１０３の温度を測定する（Ｓ６）。
【００１４】
続いてヒータ制御部１０８は，上記定着温度センサ１０１によって観測された測定温度が予め定めた基準温度以上であるか否かを判断する（Ｓ７）。ここでは基準温度が９０℃の場合について記載されている。
上記測定温度が基準温度から所定値α℃の範囲内（±α℃）であれば（Ｓ７においてＹＥＳ），定着部１１０に異常がないとして通常動作に戻る（Ｓ８）。基準温度から所定温度範囲（±α℃）を超えていれば（Ｓ７においてＮＯ），定着部１１０に何らかの異常があるために定着部１１０の温度が予定されたほどに上昇しなかったことになるので，定着部１１０の異常と看做して，定着ヒータ１０４への通電をＯＦＦとし，更に前記表示部１０５にサービスマンコールの表示を出す（Ｓ９）。
【００１５】
以上述べたように，この実施形態では，定着ヒータ１０４への通電を開始してから定着部１１０の温度を測定するまでの待ち時間の長さを，環境温度の変化と対応して予め実験等によって求めた表１に示すような待ち時間を採用しているので，待ち時間が環境温度に応じて適切に設定される結果，定着部１１０の異常検出の精度が向上するものである。
【実施例】
【００１６】
上に記載したのは定着部１１０の定着ヒータ１０４への通電から所定時間後に定着部１１０が何度になっているかを問題とするものであるが，すでに述べたように，定着部１１０の絶対的な温度以外でも，例えば温度の変化度合いを問題とすることが，定着部１１０の異常を検出する上で大変有力な情報となる。
【００１７】
図３は，このような定着部の所定時間以内の温度変化に基づいて異常を判断するためのヒータ制御部１０８の制御手順を示すフローチャートである。
【００１８】
電源が投入されると，ヒータ制御部１０８は，ステップＳ１´のように定着ヒータ１０４への通電を開始すると共に，環境温度センサ１０２からの環境温度信号を取り込む（Ｓ２）。
また同時に定着センサ１０１からの信号によって定着ローラ１０３の温度を検出する（Ｓ２"）。この点が図２に示した実施形態とは異なる。
環境温度と定着ローラ１０３の温度が測定されると，ヒータ制御部１０８は，予め任意の記憶手段に記憶されている環境温度と待ち時間の関係（表２参照）を参照して，測定された環境温度に対応する待ち時間をヒータ制御部１０８に設けられたタイマＴ´に設定し（Ｓ３´），このタイマＴ´を起動する（Ｓ４´）
【表２】
2008209534.tif 000004
このように参照する待ち時間のデータが表２であることが，図２の実施形態と異なる。
例えば，現在の環境温度が２０℃と２９．９℃との間であれば，表２から待ち時間は８秒となり，タイマＴ´に８秒がセットされる。
【００１９】
続くＳ５´で，ヒータ制御部１０８は，上記タイマＴ´を参照して定着ヒータ１０４への通電開始からセットされた待ち時間（この場合８秒）が経過したか否かを判断する。セットされた待ち時間が経過していない場合には（Ｓ５´においてＮＯ），経過するまで待つ。
ヒータ制御部１０８は，待ち時間（８秒）が経過したと判断された場合（Ｓ５´においてＹＥＳ）には，定着温度センサ１０１によって定着部１１０の温度を測定する（Ｓ６´）。
続いてヒータ制御部１０８は，上記定着温度センサ１０１によってＳ２"で観測された定着温度と，Ｓ６´で測定された定着温度との差を演算し，この温度差が予め定めた基準温度差以上であるか否かを判断する（Ｓ７´）。ここでは基準温度差が１０℃としている。
上記測定された温度差が基準温度差１０度から所定範囲（±β℃）内であれば（Ｓ７´においてＹＥＳ），定着部１１０に異常がないとして通常動作に戻る（Ｓ８´）。基準温度差±β℃を超えていれば（Ｓ７´においてＮＯ），定着部１１０に何らかの異常があると判断されるために定着部１１０の温度が予定されたほどに上昇しなかったことになるので，定着部１１０の異常と看做して，定着ヒータ１０４への通電をＯＦＦとし，更に前記表示部１０５にサービスマンコールの表示を出すＳ９´）。
【００２０】
以上述べたように，この実施形態では，定着ヒータ１０４への通電を開始した時の定着温度と所定時間たってからの定着温度との温度差によって定着部１１０の異常を判断しようとするものであるが，更に上記所定時間を環境温度に応じて予め実験等によって求めた表２に示すような待ち時間を採用しているので，待ち時間が環境温度に応じて適切に設定される結果，定着部１１０の異常検出の精度が向上するものである。
【００２１】
尚，上記実施形態では，図２に示したような絶対的な温度による定着部の異常検出と，図３に示したような相対的な温度差に基づく異常検出について述べたが，これら２つの異常検出手順は任意に組み合わせることが出来る。
【００２２】
例えば，ヒータ制御部１０８に２つのタイマＴとＴ´を設け,夫々のタイマ値を環境温度センサ１０２による環境温度に従って変動せしめ，タイマＴがタイムアップした時の定着温度と，タイマＴ´がタイムアップした時の定着温度差をそれぞれ測定し，タイマＴがタイムアップした時の定着温度が異常であれば，定着部異常と判断すると共に，タイマＴがタイムアップした時の定着温度が異常でなくても，タイマＴ´がタイムアップした時の定着温度差が異常であれば定着異常とし，異常でなければ定着は正常と判断するものが提案される。
このように絶対的な温度と相対的な温度差の両方に基づいて異常を検出することで，更に精度の高い異常検出が可能となり，その際，環境温度に基づいて上記絶対的温度と相対的温度差の測定における２つの待ち時間を変化させることで異常判断の精度は更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置における定着ヒータの制御ブロック図。
【図２】定着ヒータの制御手順を示すフローチャート。
【図３】定着ヒータの制御手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００２４】
１０１…定着温度センサ
１０２…環境温度センサ
１０３…定着ローラ
１０４…定着ヒータ
１０５…表示部
１０６…定着ユニット
１０７…圧接ローラ
１０８…ヒータ制御部
１１０…定着部
Ｔ，Ｔ´…タイマ
【図１】
2008209534.tif 000005
【図２】
2008209534.tif 000006
【図３】
2008209534.tif 000007