(57)【要約】【課題】定着装置が急に停止させられたときにオーバシュートが発生するのを防止することができるようにする。【解決手段】加熱部材を備えた定着装置と、定着装置の温度を検出する温度検出部と、定着装置を放熱させる放熱部材と、定着装置が停止状態に置かれたときに、温度検出部によって検出された温度に基づいて放熱部材による放熱効果を制御する放熱制御処理手段とを有する。この場合、定着装置が停止状態に置かれると、放熱部材の放熱効果が制御される。したがって、定着装置の温度を急速に低下させることができ、定着装置の温度にオーバシュートが発生するのを防止することができる。【選択図】          図１
2004279447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）加熱部材を備えた定着装置と、
（ｂ）該定着装置の温度を検出する温度検出部と、
（ｃ）前記定着装置を放熱させる放熱部材と、
（ｄ）前記定着装置が停止状態に置かれたときに、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記放熱部材による放熱効果を制御する放熱制御処理手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記放熱制御処理手段は、前記温度検出部によって検出された温度が所定の温度より高い場合に放熱効果を高くする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
（ａ）前記温度検出部は、ヒートローラの軸方向における中央の近傍及び端部に配設された第１、第２の温度検出部から成り、
（ｂ）前記放熱制御処理手段は、第１の温度検出部によって検出された第１の温度が閾値より高い場合に、前記第２の温度検出部によって検出された第２の温度に基づいて、放熱部材による放熱効果を高くする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
加熱部材を備えた定着装置、該定着装置の温度を検出する温度検出部、及び前記定着装置を放熱させる放熱部材を備えた画像形成装置の制御方法において、
定着装置が停止状態に置かれたときに、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記放熱部材による放熱効果を制御することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置及びその制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プリンタ、ファクシミリ装置、複写機等の電子写真式の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を、帯電装置によって一様に、かつ、均一に帯電させ、露光装置によって露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、該静電潜像を現像装置によって現像してトナー像を形成するとともに、該トナー像を、転写ローラによって用紙に転写し、定着装置によって定着し、画像を形成するようにしている。前記定着装置は、ヒートローラ及びプレッシャローラを備え、ヒートローラに配設されたヒータを通電することによって、ヒートローラを加熱し、トナー像のトナーを溶融させ、プレッシャローラによって溶融させられたトナーを用紙に押し付けるようになっている。
【０００３】
そして、前記ヒートローラにおいて用紙に接触する部分と、用紙に接触しない部分とは温度が異なるので、用紙に接触する部分及び用紙に接触しない部分にサーミスタを配設し、該サーミスタによってヒートローラの温度が検出され、検出されたヒートローラの温度は、温度制御回路によってヒートローラの温度がトナーの融着温度に適するように温度制御される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、トナー像が定着された用紙は、排出ローラによって画像形成装置外に排出される。そして、画像形成装置内における用紙の搬送状態は、レジストセンサによって検出され、排出ローラによって監視される。用紙の搬送異常（ジャム）が発生すると、操作者は、画像形成装置の上方を覆うカバーを開き、搬送路で詰まった用紙を取り除くようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−８３１３０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の画像形成装置においては、用紙の搬送異常が発生して、操作者が、搬送路で詰まった用紙を取り除くために前記カバーを開くと、ヒートローラ及びプレッシャローラが急に停止させられ、それに伴って、ヒートローラの温度が高くなってしまう。
【０００７】
図２は従来の温度制御回路の動作を示すタイムチャートである。
【０００８】
サーミスタによって検出された温度に基づいて、ヒートローラの温度がトナーの融着温度に適するように温度制御が行われているときに、タイミングｔ１でカバーが開かれ、ヒートローラ及びプレッシャローラが急に停止させられると、ヒータの通電も直ちに停止させられるが、ヒートローラの熱容量が大きく、しかも、ヒートローラの回転が停止させられるのに伴って放熱効果が低くなってしまうので、ヒートローラの温度にオーバシュートが発生してしまう。
【０００９】
その後、タイミングｔ２で、カバーが閉じられ、ヒートローラ及びプレッシャローラが再び回転させられても、ヒートローラの温度が定着最適範囲に収まるようになるまでに長い時間がかかってしまう。
【００１０】
なお、高速処理が可能な画像形成装置においては、定着最適範囲は高めに設定されているので、前記オーバシュートが発生すると、ヒートローラが熱によって破損してしまう。
【００１１】
本発明は、前記従来の画像形成装置の問題点を解決して、定着装置が急に停止させられたときにオーバシュートが発生するのを防止することができ、定着装置の温度が定着最適範囲に収まるようになるまでの時間を短くすることができる画像形成装置及びその制御方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の画像形成装置においては、加熱部材を備えた定着装置と、該定着装置の温度を検出する温度検出部と、前記定着装置を放熱させる放熱部材と、前記定着装置が停止状態に置かれたときに、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記放熱部材による放熱効果を制御する放熱制御処理手段とを有する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概念図である。
【００１５】
図において、１０は像担持体としての感光体ドラム、１１は該感光体ドラム１０を一様に、かつ、均一に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ、１５は、前記感光体ドラム１０の表面をＬＥＤビーム１４によって照射し、画像情報に従って静電潜像を形成する露光装置としてのＬＥＤヘッド、１２は前記静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置、１３はトナー像を記録媒体としての用紙に転写する転写装置としての転写ローラ、１６は前記用紙を積載した状態で収容するトレイとしての用紙カセット、１７は用紙を用紙カセット１６から繰り出して搬送路Ｒに送り込む供給ローラとしての給紙ローラ、１８は搬送路Ｒ内の用紙の有無を検出する媒体検出部としてのレジストセンサ、１９は用紙の前端が突き当たることによって用紙の斜行を矯正するとともに、画像情報による静電潜像の形成と、用紙の搬送との同期を採るためのレジストローラ、２５は、ヒートローラ２０及びプレッシャローラ２４を備え、用紙に転写されたトナー像を定着する定着装置であり、前記ヒートローラ２０に配設された加熱部材としての図示されないヒータを通電することによって、ヒートローラ２０を加熱し、トナー像のトナーを溶融させ、プレッシャローラ２４によって、溶融させられたトナーを用紙に押し付ける。
【００１６】
また、２１はヒートローラ２０から排出された用紙を検出する排紙有無センサ、２２は用紙を排出するための排出ローラ、２３は前記ヒートローラ２０の熱を画像形成装置外に放出して感光体ドラム１０を放熱させる放熱部材としてのファン、２６は画像形成装置の上方を覆うカバーである。
【００１７】
ところで、画像形成装置内における用紙の搬送状態は、レジストセンサ１８によって検出され、排出ローラ２２によって監視される。そして、用紙の搬送異常が発生すると、操作者は、カバー２６を開き、搬送路Ｒで詰まった用紙を取り除くようにしている。
【００１８】
次に、前記定着装置２５について説明する。
【００１９】
図４は本発明の第１の実施の形態における定着装置の要部を示す正面図である。
【００２０】
図に示されるように、定着装置２５はヒートローラ２０及びプレッシャローラ２４を備え、ヒートローラ２０は内側にハロゲンランプ等のヒータ２８を備える。また、前記ヒートローラ２０の長手方向の中央の近傍における、最も幅が狭い通紙範囲、すなわち、最小紙幅において、ヒートローラ２０の表面と接触させて温度検出部としてのサーミスタ２７が配設される。
【００２１】
図１は本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の温度制御回路を示す図である。
【００２２】
図において、３１は画像形成装置の全体の制御を行うＣＰＵ、３２は前記ファン２３を駆動するためのファン駆動部であり、該ファン駆動部３２は、例えば、トランジスタＴｒ等のスイッチング素子を備え、ＣＰＵ３１から出力されたファン回転速度制御信号Ｓ１に基づいて、ファン２３を駆動したり、停止させたりするとともに、駆動速度を制御する。また、２８はヒータ、３３はソリッドステートリレー等によって構成されるヒータ駆動部であり、該ヒータ駆動部３３は、ＣＰＵ３１から出力されたヒータ制御信号Ｓ２に基づいて、ヒータ２８をオン・オフする。
【００２３】
そして、２７はサーミスタであり、該サーミスタ２７は、抵抗Ｒ１との分圧値Ｖ１をＡ／Ｄ変換部３４に出力する。該Ａ／Ｄ変換部３４は、分圧値Ｖ１をアナログ／ディジタル変換し、ヒートローラ２０（図３）の温度Ｔ１としてＣＰＵ３１に出力する。
【００２４】
該ＣＰＵ３１はカバーオープンセンサ３６からカバーオープンセンサ信号Ｓ３を、レジストセンサ１８から繰出信号Ｓ４を、排紙有無センサ２１から排紙信号Ｓ５を受ける。また、３５はメモリであり、該メモリ３５に、停止時ファン回転速度Ｎ１、通常ファン回転速度Ｎ２、閾（しきい）値としての定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１があらかじめ記録され、ＣＰＵ３１によって読み出されるようになっている。ここで、停止時ファン回転速度Ｎ１と通常ファン回転速度Ｎ２との関係は、
Ｎ１＞Ｎ２
にされる。
【００２５】
次に、前記構成の温度制御回路の動作について説明する。
【００２６】
図５は本発明の第１の実施の形態における温度制御回路の動作を示すフローチャート、図６は本発明の第１の実施の形態における温度制御回路の動作を示すタイムチャートである。
【００２７】
まず、ＣＰＵ３１（図１）がカバーオープンセンサ信号Ｓ３、繰出信号Ｓ４及び排紙信号Ｓ５を受けると、ＣＰＵ３１の図示されない放熱制御処理手段は、放熱制御処理を行い、カバー２６が開かれ、定着装置２５が停止状態に置かれると、ヒートローラ２０の温度Ｔ１を読み込むとともに、メモリ３５から定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１を読み出す。そして、前記放熱制御処理手段は、温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きいかどうかを判断し、温度Ｔ１が最適温度範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きい場合、メモリ３５から停止時ファン回転速度Ｎ１を読み出し、停止時ファン回転速度Ｎ１をファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。したがって、ファン２３による放熱効果を高くすることができる。また、温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１以下である場合、前記放熱制御処理手段は、通常ファン回転速度Ｎ２を読み出し、通常ファン回転速度Ｎ２をファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。
【００２８】
続いて、定着装置２５（図３）がまだ停止状態に置かれているかどうかを判断し、停止状態に置かれていない場合、処理を終了する。
【００２９】
したがって、図６に示されるように、サーミスタ２７によって検出された温度Ｔ１に基づいて、温度Ｔ１がトナーの融着温度に適するように、温度制御が行われているときに、タイミングｔ１でカバー２６が開かれ、定着装置２５が停止状態になってヒートローラ２０が急に停止させられると、ヒータ２８の通電が直ちに停止させられる。そして、ヒートローラ２０の温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１を超えると、ファン２３が停止時ファン回転速度Ｎ１で駆動される。したがって、ファン２３による放熱効果を高くすることができるので、ラインＬ１で示されるように、急速に温度Ｔ１を低下させることができ、ヒートローラ２０の温度Ｔ１にオーバシュートが発生するのを防止することができる。
その後、タイミングｔ２で、カバー２６が閉じられ、ヒートローラ２０及びプレッシャローラ２４が再び回転させられても、ヒートローラ２０の温度Ｔ１が定着最適範囲に収まるようになるまでの時間を短くすることができる。
【００３０】
そして、前記ヒートローラ２０の温度Ｔ１が定着最適範囲に収まると、前記放熱制御処理手段は、前記通常ファン回転速度Ｎ２でファン２３を駆動する。
【００３１】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１  温度Ｔ１を読み込む。
ステップＳ２  定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１を読み出す。
ステップＳ３  温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きいかどうかを判断する。温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きい場合はステップＳ４に、温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１以下である場合はステップＳ５に進む。
ステップＳ４  停止時ファン回転速度Ｎ１を読み出し、ファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。
ステップＳ５  通常ファン回転速度Ｎ２を読み出し、ファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。
ステップＳ６  定着装置２５が停止状態に置かれているかどうかを判断する。定着装置２５が停止状態に置かれている場合はステップＳ１に戻り、停止状態に置かれていない場合は処理を終了する。
【００３２】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与することによってその説明を省略する。また、本実施の形態における画像形成装置の構造については、前記第１の実施の形態における画像形成装置の構造と同様であるので、図３を援用して説明する。
【００３３】
図７は本発明の第２の実施の形態における定着装置の要部を示す正面図である。
【００３４】
この場合、ヒートローラ２０の長手方向の中央の近傍における最小紙幅において、ヒートローラ２０の表面と接触させて第１の温度検出部としてのサーミスタ２７が、ヒートローラ２０の長手方向における最も広い通紙範囲、すなわち、最大紙幅の外側において、ヒートローラ２０の表面と接触させて第２の温度検出部としてのサーミスタ４１が配設される。
【００３５】
図８は本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の温度制御回路を示す図である。
【００３６】
この場合、２７はサーミスタであり、該サーミスタ２７は、抵抗Ｒ１との分圧値Ｖ１をＡ／Ｄ変換部３４に出力する。該Ａ／Ｄ変換部３４は、分圧値Ｖ１をアナログ／ディジタル変換し、ヒートローラ２０（図７）の中央の近傍における第１の温度としての温度Ｔ１を算出し、該温度Ｔ１をＣＰＵ３１に対して出力する。また、４１はサーミスタであり、該サーミスタ４１は抵抗Ｒ２との分圧値Ｖ２をＡ／Ｄ変換部４２に出力する。該Ａ／Ｄ変換部４２は、分圧値Ｖ２をアナログ／ディジタル変換し、ヒートローラ２０の端部における第２の温度としての温度Ｔ２を算出し、該温度Ｔ２をＣＰＵ３１に対して出力する。メモリ３５には、停止時ファン回転定数ｋ１、停止時ファン回転速度Ｎ１及び定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１があらかじめ記録される。
【００３７】
次に、前記構成の温度制御回路の動作について説明する。
【００３８】
図９は本発明の第２の実施の形態における温度制御回路の動作を示すフローチャート、図１０は本発明の第２の実施の形態における通紙時のヒートローラの位置とヒートローラの温度との関係図である。なお、図１０において、横軸に位置を、縦軸に温度を採ってある。
【００３９】
まず、ＣＰＵ３１（図８）がカバーオープンセンサ信号Ｓ３、繰出信号Ｓ４及び排紙信号Ｓ５を受けると、ＣＰＵ３１の図示されない放熱制御処理手段は、放熱制御処理を行い、カバー２６が開かれ、定着装置２５が停止状態に置かれると、ヒートローラ２０の温度Ｔ１を読み込むとともに、メモリ３５から閾値としての定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１を読み出す。そして、前記放熱制御処理手段は、温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きいかどうかを判断し、温度Ｔ１が最適温度範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きい場合、メモリ３５から停止時ファン回転定数ｋ１及び通常ファン回転速度Ｎ２を読み出すとともに、温度Ｔ２を読み込み、次の式でファン回転速度Ｎ３を算出する。
【００４０】
Ｎ３＝ｋ１・（Ｔ２−Ｔｍａｘ１）＋Ｎ２
続いて、放熱制御処理手段は、前記ファン回転速度Ｎ３をファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。したがって、ファン２３による放熱効果を高くすることができる。
【００４１】
また、温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１以下である場合、前記放熱制御処理手段は、通常ファン回転速度Ｎ２を読み込み、通常ファン回転速度Ｎ２をファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。
【００４２】
続いて、定着装置２５が停止状態に置かれているかどうかを判断し、停止状態に置かれていない場合、処理を終了する。
【００４３】
図１０において、実線は最大紙幅の用紙を通紙した場合を、破線は最小紙幅の用紙を通紙した場合の温度分布を示す。サーミスタ２７が配設された位置においては、最大紙幅の用紙を通紙しても、最小紙幅の用紙を通紙しても温度Ｔ１は等しいが、サーミスタ４１が配設された位置においては、最大紙幅の用紙を通紙した場合より、最小紙幅の用紙を通紙した場合の方が温度Ｔ２が高くなる。
【００４４】
ところが、第２の実施の形態においては、サーミスタ４１が配設された位置の温度Ｔ２が高いほど、ファン回転速度Ｎ３が高くされるので、ファン２３による放熱効果を高くすることができる。また、温度Ｔ２に基づいて適度な放熱が行われるので、ヒートローラ２０を冷却しすぎることもない。
【００４５】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１１  温度Ｔ１を読み込む。
ステップＳ１２  定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１を読み出す。
ステップＳ１３  温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きいかどうかを判断する。温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１より大きい場合はステップＳ１４に、温度Ｔ１が定着最適範囲上限値Ｔｍａｘ１以下である場合はステップＳ１５に進む。
ステップＳ１４  通常ファン回転速度Ｎ２を読み出し、ファン回転速度Ｎ３を算出し、ファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。
ステップＳ１５  通常ファン回転速度Ｎ２を読み出し、ファン回転速度制御信号Ｓ１にセットする。
ステップＳ１６  定着装置２５が停止状態に置かれているかどうかを判断する。定着装置２５が停止状態に置かれている場合はステップＳ１１に戻り、停止状態に置かれていない場合は処理を終了する。
【００４６】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、画像形成装置においては、加熱部材を備えた定着装置と、該定着装置の温度を検出する温度検出部と、前記定着装置を放熱させる放熱部材と、前記定着装置が停止状態に置かれたときに、前記温度検出部によって検出された温度に基づいて前記放熱部材による放熱効果を制御する放熱制御処理手段とを有する。
【００４８】
この場合、定着装置が停止状態に置かれると、放熱部材の放熱効果が制御される。したがって、定着装置の温度を急速に低下させることができ、定着装置の温度にオーバシュートが発生するのを防止することができる。
【００４９】
また、定着装置の温度が定着最適温度範囲に収まるようになるまでの時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の温度制御回路を示す図である。
【図２】従来の温度制御回路の動作を示すタイムチャートである。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成装置の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における定着装置の要部を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態における温度制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態における温度制御回路の動作を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態における定着装置の要部を示す正面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態における画像形成装置の温度制御回路を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態における温度制御回路の動作を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態における通紙時のヒートローラの位置とヒートローラの温度との関係図である。
【符号の説明】
２０    ヒートローラ
２３    ファン
２５    定着装置
２７、４１    サーミスタ
２８    ヒータ
３１    ＣＰＵ
【図１】
2004279447.tif 000003
【図２】
2004279447.tif 000004
【図３】
2004279447.tif 000005
【図４】
2004279447.tif 000006
【図５】
2004279447.tif 000007
【図６】
2004279447.tif 000008
【図７】
2004279447.tif 000009
【図８】
2004279447.tif 000010
【図９】
2004279447.tif 000011
【図１０】
2004279447.tif 000012