(57)【要約】【課題】画像形成装置において、専用の信号線を設けることなく、低コストで定着装置有無を判別する。【解決手段】作像手段により記録材上に未定着トナー画像を形成担持させ、定着装置１７により記録材上の未定着トナー画像を加熱定着させる画像形成装置において、定着装置１７の温度を検知する少なくとも２つ以上の温度検知手段３３ａ・３３ｂと、この複数の温度検知手段の検知結果に基づいて定着装置１７の有無を判別する判別手段１０１と、を有することを特徴とする画像形成装置。【選択図】図４
2004054091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作像手段により記録材上に未定着トナー画像を形成担持させ、定着装置により前記記録材上の未定着トナー画像を加熱定着させる画像形成装置において、
前記定着装置の温度を検知する少なくとも２つ以上の温度検知手段と、この複数の温度検知手段の検知結果に基づいて定着装置の有無を判別する判別手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着装置の有無判別は、前記定着装置の加熱シーケンス実行中に行なわれ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】
前記定着装置の有無判別は、画像形成装置本体の電源投入時あるいは画像形成装置本体の開閉ドアのドアクローズ時に行なわれ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４】
前記定着装置は、回転体である加熱部材と加圧部材により構成されたニップ部に記録材を搬送させることにより記録材上の未定着トナー画像を定着することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱部材は、加熱手段を有するエンドレスフィルム状の回転体であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記定着装置は、画像形成装置本体より着脱可能であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
より詳しくは、電子写真プロセス等の適宜の作像手段により記録材上に転写方式あるいは直接方式で未定着トナー画像を形成担持させ、定着装置により前記記録材上の未定着トナー画像を加熱定着させる画像形成装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
従来、複写機やレーザービームプリンタ等の画像形成装置に搭載される加熱型の定着装置としては一般に加熱ローラタイプやフィルム加熱タイプの装置が実用されている。
【０００４】
定着装置は、ＪＡＭ処理を容易にする、あるいは寿命による交換を容易にする等の理由により、画像形成装置本体より着脱可能な構成をとっている。
【０００５】
このため、画像形成装置本体側の制御回路部で定着装置の有無を検知させている。一般には定着装置及び画像形成装置本体に定着装置有無検知用の専用の信号線等を設け、画像形成装置本体側の制御回路部で定着装置の有無を検知させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、定着装置及び画像形成装置本体に定着装置有無検知用の専用の信号線等を設けているため、コストアップが生じてしまう。
【０００７】
本発明は、低コストで定着装置の有無検を行うことを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
（１）作像手段により記録材上に未定着トナー画像を形成担持させ、定着装置により前記記録材上の未定着トナー画像を加熱定着させる画像形成装置において、
前記定着装置の温度を検知する少なくとも２つ以上の温度検知手段と、この複数の温度検知手段の検知結果に基づいて定着装置の有無を判別する判別手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
（２）前記定着装置の有無判別は、前記定着装置の加熱シーケンス実行中に行なわれることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１１】
（３）前記定着装置の有無判別は、画像形成装置本体の電源投入時あるいは画像形成装置本体の開閉ドアのドアクローズ時に行なわれることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００１２】
（４）前記定着装置は、回転体である加熱部材と加圧部材により構成されたニップ部に記録材を搬送させることにより記録材上の未定着トナー画像を定着することを特徴とする（１）から（３）の何れかに記載の画像形成装置。
【００１３】
（５）前記加熱部材は、加熱手段を有するエンドレスフィルム状の回転体であることを特徴とする（４）に記載の画像形成装置。
【００１４】
（６）前記定着装置は、画像形成装置本体より着脱可能であることを特徴とする（１）から（５）の何れかに記載の画像形成装置。
【００１５】
〈作　用〉
画像形成装置において、画像形成装置本体側の制御回路部と定着装置との間は元々温調回路系で連絡されている。すなわち定着装置側には、少なくとも１つ、通常は２つ以上複数個の温度検知手段が配設され、それらの温度検知手段の検知温度情報が画像形成装置本体側の制御回路部にフィードバックされ、制御回路部はその入力する検知温度情報に基づいて定着装置の温調制御を実行する。
【００１６】
本発明は、この元々配設される定着装置温調回路系に着目しこれを利用して画像形成装置本体１００に対する定着装置１７の装着の有無を検知するのもので、これにより、専用の信号線を設けることなく、低コストで定着装置有無を判別することができた。
【００１７】
すなわち、上記の温度検知手段を含む定着装置が画像形成装置本体から取り外されている状態にあるときの画像形成装置本体側の定着装置温調回路系の制御回路部は、実際には温度検知手段が存在していないことから、通常とは大きく異なる温度情報を検知することになる。
【００１８】
例えば、温度検知手段が一般的なサーミスタであれば、画像形成装置本体側の定着装置温調回路系の制御回路部からは実際には存在していないサーミスタの抵抗が無限大に見えるため、制御回路部はそれに設定の電圧と温度の変換テーブルにおいて見掛け上ほぼ最下限値の温度を検知することになる。あるいは定着装置の加熱シーケンス実行中においても定着装置の温度上昇情報は入力せず、制御回路部はそれに設定の電圧と温度の変換テーブルにおいて見掛け上ほぼ最下限値の温度を検知することになる。
【００１９】
このように画像形成装置本体側の制御回路部が上記のように通常とは大きく異なる温度情報を検知したときは該制御回路部で画像形成装置本体内に定着装置が無いと判別させるのであるが、温度検知手段１つだけの上記温度検知結果だけからでは、実際に定着装置無しの場合と、このほかの場合として画像形成装置には定着装置が存在していても当該温度検知手段の回路断線による場合との判別がつかないので、本発明では少なくとも２つ以上の温度検知手段の検知結果に基づいて、その全ての温度検知手段について制御回路部が上記のように通常とは大きく異なる温度情報を検知したときは該制御回路部で画像形成装置本体内に定着装置が無いと判別させることで判別の精度・信頼性を確保している。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〈第１の実施例〉
（１）画像形成装置例
図１は本実施例における画像形成装置例の概略構成模型図である。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用の複写機もしくはレーザープリンタである。
【００２１】
１１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。
【００２２】
１２は一次帯電器としての帯電ローラであり、回転する感光ドラム面はこの帯電ローラにより所定の極性・電位に一様に帯電される。
【００２３】
次いでその感光ドラムの一様帯電面に不図示の露光手段（原稿画像の投影露光手段、レーザービーム走査露光手段等）により画像情報露光１３がなされることで、感光ドラム面に画像情報露光パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００２４】
１４は現像装置であり、この現像装置により感光ドラム面の静電潜像がトナー画像として現像される。
【００２５】
１５は転写ローラであり、感光ドラム１に対して当接して転写ニップ部を形成しており、この転写ニップ部に対して不図示の給紙機構部から所定の制御タイミングにて給送された記録材（転写材）Ｐが搬送ガイド２１に案内されて導入され、転写ニップ部を挟持搬送されていく。これにより感光ドラム１１面側のトナー画像が記録材Ｐの面に順次に転写されていく。
【００２６】
転写ニップ部を通過した記録材Ｐはバイアス印加された除電針２４により感光ドラム１１より分離され、搬送ガイド２２上を移動し、定着装置１７に導入される。記録材Ｐは定着装置１７で未定着トナー画像の加熱定着を受けて画像形成物（コピー、プリント）として排紙される。
【００２７】
１６はクリーナーであり、記録材分離後の感光ドラム１１の面に残った転写残トナーはこのクリーナーによって除去され、感光ドラム１１は繰返して作像に供される。
【００２８】
（２）定着装置１７
図２は本例における定着装置１７の要部の横断面模型図である。本実施例の定着装置１７は、特開平４−４４０７５〜４４０８３、４−２０４９８０〜２０４９８４号公報等に開示の、フィルム状定着部材としての円筒状フィルムを用いた、フィルム加熱方式、加圧用回転体駆動方式（テンションレスタイプ）のオンデマンド定着装置である。
【００２９】
３０は加熱部材としてのフィルムアセンブリ、４０は加圧部材としての弾性加圧ローラであり、両者３０・４０の圧接により定着ニップ部Ｎを形成させている。
【００３０】
フィルムアセンブリ３０は、横断面略半円弧状樋型の耐熱性・剛性を有するフィルムガイド３４と、このフィルムガイド３４の下面に、該フィルムガイドの長手に沿って設けた凹溝部に嵌め入れて固定して配設した、加熱手段（加熱体）としてのセラミックヒータ３２と、該ヒータ３２を取り付けたフィルムガイド３４にルーズに外嵌した、フィルム状定着部材としてのエンドレスベルト状（円筒状）の耐熱性の定着フィルム３１等からなる。
【００３１】
加圧ローラ４０は、アルミニウム等の芯金４１の上にシリコンゴム等の弾性層４２を設け、更にその上に設けられたＰＴＦＥ、ＰＦＡ等の離型層４３で構成される。この加圧ローラ４０は芯金４１の両端部を定着装置シャーシー（不図示）の手前側と奥側の側板間に軸受部材を介して回転自由に軸受保持させて配設してある。
【００３２】
フィルムアセンブリ３０は、加圧ローラ４０の上側に、セラミックヒータ３２側を下向きにして加圧ローラ４０に並行に配置し、不図示の加圧手段で加圧ローラ４０の軸線方向に押圧附勢することで、セラミックヒータ３２の下向き面を定着フィルム３１を介して加圧ローラ４０の弾性層４２に該弾性層の弾性に抗して圧接させ、加熱定着に必要な所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させてある。
【００３３】
そして、加圧ローラ４０は不図示の駆動手段により矢示の時計方向に所定の周速度で回転駆動され、この加圧ローラ４０の回転駆動による加圧ローラ４０と定着フィルム３１の外周面との定着ニップ部Ｎにおける摩擦力で定着フィルム３１に回転力が作用して、定着フィルム３１は、その内面が定着ニップ部Ｎにおいてセラミックヒータ３２の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ４０の回転周速度にほぼ対応した周速度をもって従動回転する（加圧ローラ駆動方式）。
【００３４】
そして、加圧ローラ３０の回転が所定の制御タイミングで開始され、またセラミックヒータ３２のヒートアップが開始される。セラミックヒータ３２のヒートアップは電源（不図示）からセラミックヒータ３２の通電発熱層（不図示）に給電されることで通電発熱層が発熱して迅速になされる。
【００３５】
このセラミックヒータ３２の温度状態が該ヒータ３２に配設してある第１と第２の温度検知手段としてのサーミスタ３３ａ・３３ｂにより検知され、その検知結果が制御回路部（ＣＰＵ、図４）１０１に入力する。制御回路部１０１は、本例の場合は第１の温度検知手段３３ａで検知されるヒータ温度が所定のほぼ一定温度（定着温度）に維持されるように電源からヒータの通電発熱層に対する通電を制御する。すなわちセラミックヒータ３２は所定の定着温度に加熱・温調される。
【００３６】
加圧ローラ４０の回転による定着フィルム３１の回転周速度が定常化し、セラミックヒータ３２の温度が所定に立ち上がった状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム３１と加圧ローラ４０との間に未定着トナー画像Ｔを担持した記録材Ｐがトナー画像担持面側を定着フィルム３１側にして導入されることで、記録材Ｐは定着ニップ部Ｎにおいて定着フィルム３１を介してセラミックヒータ３２の下面に密着して定着ニップ部Ｎを定着フィルム３１と一緒に移動通過していく。その移動通過過程においてセラミックヒータ３２の熱が定着フィルム３１を介して記録材Ｐに付与されて定着ニップ部Ｎの熱と圧力とでトナー画像Ｔが記録材Ｐ面に加熱定着される。定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｐは定着フィルム３１の面から分離されて排出搬送される。
【００３７】
ここで、本例において上記第１の温度検知手段３３ａは、図３の模式図に示したように、ヒータ裏面側（定着フィルム摺動面側とは反対面側）において、セラミックヒータ３２の長手方向のほぼ中央部の位置に配設してあり、セラミックヒータの通紙部領域に対応する部分のヒータ温度を検出する。第２の温度検知手段３３ｂはセラミックヒータ３２の長手方向の端部側の位置に配設してあり、セラミックヒータの非通紙部領域に対応する部分のヒータ温度を検出する。
【００３８】
制御回路部１０１は前記したように第１の温度検知手段３３ａの検知温度に基づいてセラミックヒータ３２を所定の定着温度に温調制御する。また第２の温度検知手段３３ａの検知温度に基づいて、例えば、非通紙部昇温を緩和する方向にスループットや温調温度を変更する等の装置動作シーケンスを調整制御する。
【００３９】
（３）定着装置１７の有無検知
定着装置１７は画像形成装置本体から着脱自在である。その着脱操作は画像形成装置本体の開閉ドア（不図示）を開けて画像形成装置本体内を開放し、所定の着脱手順でなされる。開閉ドアが開かれるとこれに連動して安全スイッチ（キルスイッチ）がオフになり、画像形成装置の電源回路が遮断されて作業の安全が確保される。開閉ドアが閉じられるとこれに連動して安全スイッチがオンになり、電源回路の遮断が解除される。
【００４０】
定着装置１７が画像形成装置本体に対して所定に装着されている状態において、定着装置１７側の第１と第２の温度検知手段３３ａと３３ｂはそれぞれ図４のようにコネクタ部ＡとＢを介して画像形成装置本体１００側の制御回路部１０１と電気的に連絡しており、制御回路部１０１による定着装置の前記のような温調制御等が可能となる。
【００４１】
定着装置１７が画像形成装置本体１００から外されることで、制御回路部１０１に対して定着装置１７側の第１と第２の温度検知手段３３ａと３３ｂは非接続状態になる。
【００４２】
本実施例は定着装置１７側にもともと具備させてある温調用の上記第１と第２の２つの温度検知手段３３ａと３３ｂと温度検知回路系を利用して画像形成装置本体１００に対する定着装置１７の有無を判別させることを特徴とする。
【００４３】
詳しく説明すると、温度検知手段としてのサーミスタは、温度により電気抵抗が変化する素子で形成され、図４に示すような検知回路により温度を検知している。一般にサーミスタは、温度が低い方が抵抗が高くなる。したがって、図４において画像形成装置本体１００から定着装置１７が外されていて無い場合には、画像形成装置本体１００側の制御回路１０１からは定着装置１７側の温度検知手段としてのサーミスタ３３ａ・３３ｂの抵抗が見掛け上無限大に見えるため、制御回路１０１は温度が低いものと検知する。ここで、サーミスタ３３ａ・３３ｂの抵抗が無限大の時には制御回路１０１へは、最大の電圧３．３Ｖが入力される。したがって、制御回路１０１での電圧と温度の変換テーブルにおける温度範囲が０〜２５５℃であれば、３．３Ｖ入力時には０℃を検知する。
【００４４】
但し、上述したようなサーミスタ３３ａ・３３ｂの抵抗が無限大になる場合には、定着装置「無し」の場合の他にサーミスタ回路が断線した場合がある。したがって、ひとつのサーミスタ出力からだけでは、定着装置「無し」か、「断線」かの判別がつかない。
【００４５】
このため、本発明においては少なくとも２つ以上のサーミスタ出力に基づいて定着装置「無し」を判断する。厳密には、同時に複数のサーミスタの断線が発生した場合には、定着装置「無し」と誤検知する場合が考えられるが、発生確率としては非常に低い。
【００４６】
そこで、本実施例においては、第１と第２の２つサーミスタ３３ａ、３３ｂの温度検知結果が両者共に常温以下である「０℃」であると制御回路１０１が検知しているときに、制御回路１０１によって定着装置「無し」の状態にあると判断（判別）させた。
【００４７】
制御回路１０１は定着装置「無し」と判断したときはその旨を表示手段（不図示）に警告表示するとともに、画像形成装置本体の動作を禁止状態に保つ。
【００４８】
警告表示に基づいて定着装置１７が装着されて制御回路１０１で定着装置「有」と判断されたときは、制御回路１０１は画像形成装置本体の動作禁止状態を解除する。
【００４９】
すなわち、定着装置１７と画像形成装置本体１００との間に元々配設される温調回路系をそのまま利用して画像形成装置本体１００に対する定着装置１７の装着の有無を検知するので、専用の信号線を設けることなく、低コストで定着装置有無を判別することができた。
【００５０】
〈第２の実施例〉
本実施例では、制御回路１０１による定着装置１７の有無判別を、定着装置１７の加熱シーケンス実行中に行なわせることを特徴とする。
【００５１】
第１の実施例では第１と第２の２つのサーミスタ３３ａ・３３ｂによる検知温度が両者共に０℃であると制御回路１０１が検知したとき定着装置「無し」と判断させているが、寒冷地や冬期などで環境温度が実際に０℃付近の温度の場合、定着装置が装着されている場合でも定着装置「無し」と誤判断されることも考えられる。
【００５２】
そこで、本実施例では、制御回路１０１による定着装置１７の有無判別を実行させる際に、制御回路部１０１によりセラミックヒータ３２を発熱させる加熱シーケンス制御を実行させ、発熱開始から所定時間の間の第１と第２の２つのサーミスタ３３ａ・３３ｂの出力に基づいて制御回路１０１により定着装置有無の判別を行なわせた。
【００５３】
セラミックヒータ３２の発熱開始からの検知時間としては、ヒータの温度検知部の温度が充分に高くなるような時間に設定すれば良い。
【００５４】
本実施例では、プリント開始時（ヒータ発熱開始）から２秒間で第１と第２の２つのサーミスタ３３ａ・３３ｂの温度が両者共に２０℃以下の場合に定着装置無しと判断させた。すなわち、定着装置１７が装着されていれば通常ならばヒータ３２を２秒間発熱させることでヒータは１００℃前後に到達すること、また定着装置「無し」の場合にも電気ノイズの影響で１０℃前後を出力する場合があるため、判別温度としては２０℃に設定した。これにより、誤検知することなく、低コストで定着装置有無を判別することができた。
【００５５】
〈第３の実施例〉
本実施例では、制御回路部１０１による定着装置の有無判別は、画像形成装置本体の電源投入時あるいは画像形成装置本体の開閉ドアのドアクローズ時に行なわせることを特徴とする。
【００５６】
前記第２の実施例においては、プリント開始時に定着装置有無を判別するため、プリントしないと解らなかった。このため、ユーザーにとっては、プリント可能状態のためにプリントを行ったにもかかわらず、定着装置「無し」エラーでプリントできないという事態も考えられる。
【００５７】
そこで、本実施例においては、制御回路部１０１による定着装置の有無判別は、画像形成装置本体の電源投入時あるいは画像形成装置本体の開閉ドアのドアクローズ時に行った。
【００５８】
図５に本実施例において制御回路部１０１が行う定着装置の有無を判別するための制御フローを示す。
【００５９】
まず、電源投入時／ドアクローズ時に第１と第２の２つのサーミスタ３３ａ・３３ｂの温度を検知し、両者が２０℃以上の場合には定着装置「有」とする。
【００６０】
ヒータを２秒間ＯＮし、その２秒間における第１と第２の２つのサーミスタ３３ａ、３３ｂの温度を検知し、両者が２０℃以上の場合には定着装置「有」とする。
【００６１】
両者が２０℃以下の場合には定着装置「無し」とする。
【００６２】
第１のサーミスタ３３ａが２０℃以上、第２のサーミスタ３３ｂが２０℃以下の場合、第２のサーミスタ３３ｂの「故障」とする。
【００６３】
第１のサーミスタ３３ａが２０℃以下、第２のサーミスタ３３ｂが２０℃以上の場合、第１のサーミスタ３３ａの「故障」とする。
【００６４】
これにより、前記不具合を防止することができ、低コストで定着装置有無を判別することができた。
【００６５】
〈その他〉
１）上記の各実施例における定着装置１７は、セラミックヒータ３２と、エンドレスフィルム３１で構成される加熱部材３０を用いたが、これに限ったものではない。
【００６６】
例えば、加熱部材３０及び加圧部材４０として金属の芯金に弾性層、離型層を設けたローラ定着装置を用いても良い。
【００６７】
熱板タイプ、ヒートチャンバータイプ、電磁誘導加熱タイプ、赤外線照射タイプなどの定着装置を用いても良い。
【００６８】
２）また、温度検知手段３３ａ・３３ｂとして接触式のサーミスタを用いているが、これに限ったものではない。
【００６９】
３）また、本実施例の画像形成装置はモノクロの画像形成装置として説明したが、カラーの画像形成装置に用いても良い。
【００７０】
４）記録材上の未定着トナー画像を形成担持させる作像手段は、転写式電子写真プロセスに限られず、転写式または直接式の静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の作像手段にすることができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、定着装置を有する画像形成装置において、該画像形成装置に元々配設される定着装置温調回路系に着目しこれを利用して画像形成装置本体に対する定着装置の装着の有無を検知することができて、専用の信号線を設けることなく、低コストで定着装置有無を判別することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の画像形成装置の概略構成模型図である。
【図２】定着装置の要部の断面模型図である。
【図３】第１と第２の温度検知手段としてのサーミスタの配設位置の説明図である。
【図４】サーミスタ回路図である。
【図５】第３の実施例における定着装置有無検知フローである。
【符号の説明】
１００・・画像形成装置本体、１０１・・制御回路部、１７・・定着装置、３３ａ，３３ｂ・・第１と第２の温度検知手段（サーミスタ）
【図１】
2004054091.tif 000003
【図２】
2004054091.tif 000004
【図３】
2004054091.tif 000005
【図４】
2004054091.tif 000006
【図５】
2004054091.tif 000007