(57)【要約】【課題】画像形成装置に供給される電源を常時監視し、記録されたデータを判断することにより、電源電圧の低下に応じて画像形成装置の出力枚数の制御を行うと共に、ユーザへ電源状態の表示を行う。【解決手段】電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段が前記電圧検知手段により検知されたＡＣ電圧レベルに従って用紙の給紙間隔を変更するように制御することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段が前記電圧検知手段により検知されたＡＣ電圧レベルに従って用紙の給紙間隔を変更するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電圧検知手段が、あらかじめ設定した設定値以下に前記ＡＣ電圧のレベルが低下したことを検知した時には、以降の給紙動作を停止させ、前記ＡＣ電圧のレベルが前記設定値を越えるレベルに復帰した時には、給紙動作を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記ＡＣ電圧のレベルが予め設定された設定値以下に低下したことを、前記電圧検知手段が検知した時に、前記制御手段は定着装置の電圧異常検知手段が作動する前に、電圧低下に対応する処理を実行するように構成した、請求項１、もしくは、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ＡＣ電圧のレベルが予め設定された設定値以下に低下したことを、前記電圧検知手段が検知した時に、前記制御手段は操作表示部の表示画面に警告メッセージを表示するように制御する請求項１、もしくは、請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段が前記電圧検知手段により検出された装置のウォームアップ時、コピー動作時、スタンバイ時の最小、最大電圧を記録し、操作表示部の画面に前記記録の内容を表示し、予め設定した最小値以下の、もしくは、最大値以上の異常値に対しては通常値とは異なる色、あるいは、点滅による表示をするように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段が前記温度検知手段により検知された温度情報を演算することにより得た温度上昇率と、予め入力電圧ごとに設定された温度上昇率との比較より異常検知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術によりトナー画像の形成を行い、加圧加熱によりトナー画像の定着を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真技術を応用した複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、用紙上へトナー画像を定着するために、トナー画像を担持した用紙を一対のローラにより加圧加熱することが行われている。
【０００３】
一対の前記ローラのうち、トナー画像に接触する側に位置するローラは、内部にハロゲンランプ等のヒータを内蔵し、その表面温度は用紙がローラ間を通過する間、トナー画像を用紙に定着するのに必要な温度を維持できるように制御されている。
【０００４】
しかしながら、ヒータに供給される電力は電源電圧の変動により、大きく変動する。特に、電圧の低下が起きた場合、必然的にヒータに供給する電力が低下し、場合によっては定着に必要とする温度の維持が困難となり、トナー画像の定着不良が発生する。
【０００５】
この問題に対応するため、電源電圧を常時監視して、単位時間当たりのヒータへの供給電力が所定値になるようにヒータの電力制御を行うことや（例えば、特許文献１参照。）、前記供給電力が所定値であるにもかかわらず予め設定した時間内に加熱手段の温度が所定の温度に達しない場合には、異常と判断するような制御が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２０２５２５号公報（２ページ、左欄２−１３行目）
【０００７】
【特許文献２】
特開平８−１２３２４６号公報（２ページ、左欄２−１５行目）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱手段であるヒータへの単位時間当たりの供給電力を常に所定値に保つためには、想定した最も低い入力電源電圧においても所定の電力供給が可能であるようにしなければならないので、対応としては、電気容量の大きなヒータを使用して、通常の入力電源電圧の際には、電圧、あるいは、通電時間の制御により、ヒータに供給される電力が上昇しないように構成することが必要である。これは、ヒータをはじめ関連する電機部品のコストアップにつながり、製造者、ユーザに不利益をもたらしかねない。本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、画像形成装置の入力電源電圧を常に監視して、入力電源電圧の低下が発生した時には、電圧の低下の程度に対応して画像形成装置の処理枚数能力を下げることにより画質上の問題がないハードコピーを出力すると共に、入力電源電圧の状態の監視結果を表示することにより、入力電源電圧のの異常があった場合、その旨をユーザが早期に知り得るようにし、また、定着装置の異常検出を入力電源電圧ごとの温度上昇率を基にして行うことにより、定着装置の異常を、より正確に検出することを可能にした画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
（１）  電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段が前記電圧検知手段により検知されたＡＣ電圧レベルに従って用紙の給紙間隔を変更するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
（２）  電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記電圧検知手段が、あらかじめ設定した設定値以下に前記ＡＣ電圧のレベルが低下したことを検知した時には、以降の給紙動作を停止させ、前記ＡＣ電圧のレベルが前記設定値を越えるレベルに復帰した時には、給紙動作を開始するように制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
（３）  前記ＡＣ電圧のレベルが予め設定された設定値以下に低下したことを、前記電圧検知手段が検知した時に、前記制御手段は定着装置の電圧異常検知手段が作動する前に、電圧低下に対応する処理を実行するように構成した、（１）、もしくは、（２）に記載の画像形成装置。
【００１２】
（４）  前記ＡＣ電圧のレベルが予め設定された設定値以下に低下したことを、前記電圧検知手段が検知した時に、前記制御手段は操作表示部の表示画面に警告メッセージを表示するように制御する（１）、もしくは、（２）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（５）  電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段が前記電圧検知手段により検出された装置のウォームアップ時、コピー動作時、スタンバイ時の最小、最大電圧を記録し、操作表示部の画面に前記記録の内容を表示し、予め設定した最小値以下の、もしくは、最大値以上の異常値に対しては通常値とは異なる色、あるいは、点滅による表示をするように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
（６）  電子写真方式による画像形成装置であって、加圧、加熱によりトナー画像を用紙に定着するための加圧加熱部材と、前記加圧加熱部材の表面温度を検知する温度検知手段とを有する定着手段と、供給される商用電源のＡＣ電圧レベルを検知する電圧検知手段と、制御手段とを備え、前記制御手段が前記温度検知手段により検知された温度情報を演算することにより得た温度上昇率と、予め入力電圧ごとに設定された温度上昇率との比較より異常検知を行うことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、画像形成装置の構成を模式的に示す図であり、図２は、本発明による画像形成装置の制御関係を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示す画像形成装置は、いわゆるデジタル画像形成装置であって、画像読取部Ａ、画像形成部Ｂ、給紙部Ｃ及び搬送部Ｄを備えている。
【００１８】
画像読取部Ａの上部には原稿を自動搬送する自動原稿送り手段が設けられていて、原稿載置台１１上に載置された原稿（不図示）は原稿送り出しローラ１２によって１枚ずつ分離され搬送路に送り出され、原稿搬送ローラ１３により搬送され読み取り位置１３ａの設定位置にて停止している照明ランプと第１ミラーとから成る第１ミラーユニット１５、Ｖ字状に配設した第２ミラーと第３ミラーとから成る第２ミラーユニット１６、結像レンズ１７、および、撮像素子ＣＣＤによって原稿画像の読み取りが行われる。原稿画像の読み取りが終了した原稿は原稿搬送ローラ１３によって原稿排紙皿１４上に排出される。
【００１９】
一方、プラテンガラス１８上に原稿が置かれた場合には、前記原稿は走査光学系を構成する第１ミラーユニット１５、および、第２ミラーユニット１６の水平方向の移動により走査が行われる。走査された原稿画像は、結像レンズ１７を通してラインセンサである撮像素子ＣＣＤの受光面に結像される。
【００２０】
撮像素子ＣＣＤ上に結像した光学情報は順次電気信号に光電変換されたのち画像入力手段５００によりＡ／Ｄ変換され、濃度変換、フィルタ処理などの処理が施された後、画像データとして、一旦、制御手段Ｓのメモリにストアされる。
【００２１】
画像形成部Ｂでは、画像形成制御手段７００による公知の電子写真プロセスを実行するための制御によりトナー画像の形成が行われる。
【００２２】
ドラム状の感光体２１の外周には、帯電装置２２、露光装置３０、現像装置２３、転写装置２４、分離装置２５、クリーニング装置２６が各々動作順に配置されている。感光体２１は、光導電性化合物をドラム基体上に塗布形成したもので、例えば有機感光体（ＯＰＣ）が使用され、時計方向に駆動回転される。
【００２３】
回転する感光体２１の表面へは帯電装置２２による一様帯電がなされた後、画像出力手段６００によって前記メモリより呼び出された画像情報に基づく露光装置３０による像露光が行われ、静電潜像が形成される。
【００２４】
形成された静電潜像は現像装置２３によって反転現像が行われ、感光体２１の感光層面にトナー像による可視画像が形成される。画像形成部Ｂの下方には異なるサイズの用紙Ｐが収納された給紙ユニット４１（Ａ）、４１（Ｂ）、４１（Ｃ）を有する給紙部Ｃが設けられ、また、側方には手差し給紙を行う手差し給紙ユニット４２が設けられていて、それらの何れかから選択された用紙Ｐは搬送ローラ４３によって給紙路４０に沿って搬送され、用紙Ｐの斜行と偏りの修正を行うレジストローラ４４によって一時停止を行った後、給紙される。給紙された用紙Ｐは、転写前ローラ４４ａにより進行し、次いで、感光体２１上のトナー画像の転写装置２４による転写がなされる。トナー画像を担持した用紙Ｐは、分離装置２５によって除電されることにより、感光体２１面より分離し、搬送装置４５により定着装置５０に搬送される。
【００２５】
定着手段である定着装置５０は、加圧加熱部材であるヒータＨを内蔵する加熱ローラ５１および加圧ローラ５２と、温度検知手段である温度センサ５３とを有しており、トナー画像を担持した用紙Ｐを加熱ローラ５１と加圧ローラ５２との間に挟み、加圧、加熱をしながら搬送することにより、トナー画像を用紙Ｐ上に定着させる。画像の定着を終えた用紙Ｐは、片面画像形成モードの時にはそのままの状態で排紙皿６４に排紙される。
【００２６】
一方、両面画像形成モードが選択されたときは、表面の画像定着を終え定着排紙ローラ６１により搬送される用紙Ｐは、反転切替部材６２の下方を通り、反転搬送路６０に沿って下降し、スイッチバック経路６０ａに一旦搬入されたのち搬出されて表面と裏面との反転が行われ、裏面用給紙路６０ｂを通って前記の搬送ローラ４３によって給紙路４０に沿って給送されて、レジストローラ４４によって一時停止を行ったのち再給紙される。感光体２１上に形成された裏面画像のトナー像は転写装置２４によって、再給紙された用紙Ｐの裏面に転写される。前記感光体２１から分離したトナー画像を担持した用紙Ｐは、定着装置５０により画像の定着がなされて、排紙皿６４に排紙される。
【００２７】
図２は本発明の実施の形態による画像形成装置の制御関係をブロック図にて示したものである。
【００２８】
制御手段Ｓは、ＣＰＵ、メモリ、各種インターフェイス等から構成され、画像形成装置の各種制御手段をつなぐための制御を行うと共に、一部は制御手段としての役割も担っている。前記制御手段Ｓによる制御は、予めメモリ内にストアされているプログラムを、操作表示部Ｅにより、あるいは、制御手段のＲＯＭにより設定された各種設定値、および、各種制御手段から得られたデータを参照しながら実行することによりなされる。なお、制御手段Ｓと各制御手段とは、バスライン、入出力Ｉ／Ｏポート、シリアルインターフェイス、パラレルインターフェイス等適宜な接続手段にて接続されている。
【００２９】
電圧検知手段１００は、画像形成装置の受電部に設けられた商用電源のＡＣ電圧レベルを測定する装置である。測定結果は予め設定されたされた周期で制御手段Ｓに取り込まれる。取り込まれた測定値は、メモリにストアされ、各種の制御のために参照される。また、前記測定値は逐次更新されるが、その際、ウォームアップ時、コピー動作時、スタンバイ時における最小、最大電圧を別途に記憶すると共に、これらの値が予め設定されていた最小値以下、もしくは最大値以上であった時、例えば、定格電圧外であった時には、異常値としての判断を行い、この結果も記憶するようにしてある。前記制御手段Ｓはこれらの値、および、判断結果を操作表示制御手段２００を介して、操作表示部Ｅに表示させる。なお、異常値に対しては、正常値とは異なる色での表示、もしくは点滅による表示を行うことにより、ユーザに注意を促すようにしてある。
【００３０】
また本発明においては、画像形成装置に供給される商用電源の電圧低下に対し複数の設定電圧、および、電圧低下の継続時間を予め制御手段Ｓに設定して、電圧低下による定着装置の出力低下、即ち、加熱ローラ５１の定着動作時の温度低下、また所定温度に達するまでの立ち上がり時間の変化に対応して、画像形成装置の出力枚数を変更するようにしてある。
【００３１】
図３は、設定電圧と画像形成装置により出力されるコピー枚数の関係をグラフに示したもので、画像形成装置に供給される商用電源電圧（実線ａ）、製造者が画像形成装置の使用動作を保証する定格電圧（一点鎖線ｂ１、およびｂ２にて示されるＡの範囲）より低い位置に設定電圧１（点線ｃ）、および、設定電圧２（点線ｄ）を設けてある。
【００３２】
従来の画像形成装置においては、前記定格電圧外での使用に際しては、画質不良を発生したり、あるいは、画質不良のコピーが出力されることを防止するために加熱ローラ５１の温度の低下を検出することにより、あるいは、ヒーターＨに印加されている電圧の低下を検出することにより予め装置の作動を停止させていた。本発明は、定格電圧以下の図３のＢ、Ｃで示される領域の電圧での使用に対しては、定格電圧時の出力枚数であるｙ０から、予め設定した低い出力枚数であるｙ１、ｙ２の処理枚数能力で画像形成装置を作動させることにより、コピー作業を完全に停止することなく継続できるようにしてある。
【００３３】
しかしながら、設定電圧２（点線ｄ）以下に電源電圧が低下した場合には、制御手段Ｓは給紙制御手段３００に用紙Ｐの給紙部Ｃからの給紙を停止するように指示を出し、コピー作業を中断させ、また、操作表示制御手段２００を介して操作表示部Ｅに電源電圧が異常に低下したことを伝えるメッセージを表示する。その後、電源電圧が設定電圧２であるｄ以上になった時には、再度、給紙を開始すると共に、電源電圧に対応した処理枚数能力でのコピー作業が可能な状態に復帰させる。
【００３４】
なお、上述した電源電圧（ａ、ｂ１、ｂ２、ｃ、ｄ）と出力枚数（ｙ０、ｙ１、ｙ２）の関係と数値は、実験によりそれぞれの値を決定して、メモリ内にテーブルとして設定されているものである。
【００３５】
さらに、本発明においては、定着装置の異常検出に対して、制御手段Ｓのメモリに予め加熱ローラ５１の温度上昇率と許容範囲を電源電圧ごとに設定しておき（図４参照）、温度センサ５３、および、定着制御手段４００を介して得た加熱ローラ５１の表面温度情報を基に温度上昇率を計算し、結果が前記許容範囲から外れた場合に異常と判断し、装置を停止させ、異常の表示を操作表示部Ｅ上に行う。即ち、電源電圧の低下による加熱ローラ５１の温度上昇異常をより正確に行うことができるようにしてある。
【００３６】
また、本発明においては、画像形成装置にて使用されている定着制御手段が独自に電圧低下を検知する手段を有して、ヒータＨに印加される電圧が予め設定した設定値以下であることを前記手段が検知した時には、装置を停止させるための信号を出力するように構成されている場合には、前記手段よりも電圧検知手段１００が先に電圧低下を検知できるように、制御手段Ｓが電圧検知手段１００を介して得る電源電圧情報のサンプリング周期を小さく設定することができるようにしてある。これにより、対応する処理を前記定着制御手段の信号に基づく処理よりも優先して実行させることが可能になり、多種の定着装置に本発明による技術の適用ができる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明により、ユーザは電源電圧の低下に際し、直ちに画像形成装置を止めることなく作業を継続することができ、また、装置を止めざるを得ないほどに電源電圧が低下したときには、装置が自動的に停止して、電源電圧に関する過去と、現在の状態を表示するのでユーザによる原因の理解と、対応が迅速になされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】画像形成装置の制御関係を示すブロック図である。
【図３】設定電圧と出力コピー枚数の関係を示すグラフである。
【図４】電源電圧ごとに設定した加熱ローラの温度上昇率と許容範囲を説明する図である。
【符号の説明】
５０  定着装置
５１  加熱ローラ
５３  温度センサ
１００  電圧検知手段
２００  操作表示制御手段
３００  給紙制御手段
４００  定着制御手段
Ａ  画像読取部
Ｂ  画像形成部
Ｃ  給紙部
Ｄ  搬送部
Ｅ  操作表示部
Ｈ  ヒータ
Ｓ  制御手段
【図１】
2004226888.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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