(57)【要約】【課題】本発明は、電源電圧の変動に関わらず、定着制御系温度の異常検出を適切に行うとともに、利用性の良好な画像形成装置に関する。【解決手段】画像形成装置１は、定着ローラを加熱する定着ヒータ７に、定着ヒータ制御部６が、外部から供給されるＡＣ電源１０をオン／オフ制御して印加し、ＡＣ電源１０の電圧を電源電圧測定部４で測定し、また、定着ローラの温度を温度測定部８で測定して、コントローラ２が、温度測定部８の測定する定着ローラの温度を監視して所定の異常検出条件に基づいて定着ヒータ加熱制御系の異常の有無を検出するが、コントローラ２が、定着ヒータ７の点灯中の電源電圧測定部４の測定したＡＣ電源電圧値に応じて、異常検出条件を変更する。したがって、ＡＣ電源電圧の変動に起因する定着制御系の異常の誤検知を防止しつつ、異常検出時の過熱を防止することができる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像の転写された転写紙を定着ヒータで加熱される定着ローラを利用して定着させる定着部と、当該定着ヒータに外部から供給される交流電源をオン／オフ制御して印加する定着ヒータ制御手段と、前記外部から供給される交流電源の電圧を測定する電源電圧測定手段と、前記定着ローラの温度を測定する温度測定手段と、当該温度測定手段の測定する前記定着ローラの温度を監視して所定の異常検出条件に基づいて前記定着ヒータ加熱制御系の異常の有無を検出する異常検出手段と、を備えた画像形成装置であって、前記異常検出手段は、前記定着ヒータ点灯中の前記電源電圧測定手段の測定した前記交流電源電圧値に応じて、前記異常検出条件を変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、前記外部から供給される交流電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出手段を備え、前記異常検出手段は、当該ゼロクロスタイミング検出手段の検出する前記交流電源のゼロクロスタイミングに同期して前記電源電圧測定手段が測定した当該交流電源電圧値に応じて、前記異常検出条件を変更することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記異常検出手段は、前記異常検出条件として、異常判定基準温度を用いるとともに、前記電源電圧測定手段の測定した前記交流電源電圧が定格電圧より低いと、当該異常判定基準温度を低く変更し、前記定着ヒータに所定時間通電した後の前記温度測定手段の測定する前記定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して前記異常の有無を検出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記異常検出手段は、前記異常検出条件として、異常判定基準温度を用い、前記定着ヒータに所定の異常判定時間通電した後の前記温度測定手段の測定する前記定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して前記異常の有無を検出するとともに、前記電源電圧測定手段の測定した前記交流電源電圧が定格電圧より高いと、前記異常判定時間を短く変更することを特徴とする請求項１または請求項２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、画像形成装置に関し、詳細には、電源電圧の変動に関わらず、定着温度の異常検出を適切に行うとともに、利用性の良好な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着ヒータの異常検知においては、その画像形成装置の動作保証条件として、例えば、定格マイナス１０％のＡＣ電源電圧において異常とならないような検出条件を設定している。
【０００３】
そして、従来の画像形成装置は、定着ヒータの異常を検出すると、直ちに定着ヒータへの通電を停止し、異常状態を装置内外に通報するように構成されている。また、定着ヒータに関わる異常は、例えば、複写装置、ファクシミリ装置等の画像形成装置の安全を確保する上で重要な問題であるため、異常状態を解除するにはサービスマンレベルの特別な操作を必要として、ユーザが異常状態を解除できないようになっている場合が多い。
【０００４】
ところが、画像形成装置の設置環境によっては、電源電圧が画像形成装置の動作保証条件を満たさない場合もあり、このような状態が一時的なものであれば、異常とはせずに、一定の条件内で動作させて、画像形成装置のダウンタイムやサービスマンの手間を減らすべきであるとの要望がある。
【０００５】
また、近年、定着ヒータの立ち上がり時間が短縮されてきており、時間当たりの温度上昇率が増加して、従来の異常検出条件では異常を検出したときの定着温度が上昇し、安全上問題となる場合があった。
【０００６】
そして、従来、定着ヒータに供給する電圧をモニタして、定着ヒータをオンに移行する温度点とオフに移行する温度点の偏差幅を制御する定着ローラの温度制御装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
また、従来、熱定着手段に印加する商用電源電圧を検知し、検知電圧に基づいて、熱定着手段に印加する電力が一定になるように印加時間を決定する画像形成装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００８】
【特許文献１】特許第３１４８６２７号公報
【特許文献２】特開平６−２０２５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来技術にあっては、定着装置の異常検知を適切に行いつつ、利用性を向上させる上で、改良の必要があった。
【００１０】
すなわち、上記特許文献１記載の従来技術にあっては、印加電圧の変動によって定着温度のオーバシュートやアンダーシュートが変化してしまうことを防止することはできるが、定着温度の異常検出を、印加電圧の変動によらずに、適切に行うとともに、利用性を向上させる上で改良の必要があった。
【００１１】
また、特許文献２記載の従来技術にあっては、定着温度の異常検出を、印加電圧によって制御することはできず、やはり、定着温度の異常検出を、印加電圧の変動によらずに、適切に行うとともに、利用性を向上させる上で改良の必要があった。
【００１２】
すなわち、定着ヒータに関する異常が検出されると、サービスマンを依頼して、故障原因の解析を行い、原因を取り除いて異常状態を解除する必要がある。
【００１３】
ところが、定着ヒータの異常検出の原因が一時的なＡＣ電源電圧の低下のような場合には、原因の解析は事実上不可能であり、単に異常状態を解除するだけにとどまる場合がある。このような場合、ユーザにとっては、画像形成装置の誤動作によって、画像形成装置を利用することのできないダウンタイムを招いたと行った悪印象を与えることとなり、このような状況の発生を防止する必要がある。
【００１４】
また、温度測定手段の故障等により異常状態が検出された場合、その故障が検出されたときには、既に定着部の異常加熱を招いており、修理すべき部分が増えてしまうことがある。
【００１５】
上記２通りの場合を考慮すると、定格ＡＣ（交流）電源電圧での動作が期待されている定着ヒータを、動作保証条件という、電圧の上下限で動作保証する必要があるため、異常検出条件も電圧の上下限で誤動作をしないように設定する必要がある。
【００１６】
この場合、ＡＣ電源電圧を測定し、その測定結果に応じて異常検出条件を適切に変化させることで、ＡＣ電源電圧が、多少の動作保証条件外のＡＣ電源電圧に変化しても、異常検出してしまうことを防止することができる。
【００１７】
また、実際に温度測定手段に故障が発生した場合であっても、適切な条件でこの異常を検出して、二次的故障を防止することができる。
【００１８】
ところが、ＡＣ電源電圧は、画像形成装置の接続されているＡＣ配線の状況と画像形成装置の消費電力によって変化し、また、ＡＣ電源ラインインピーダンスが高いと、定着ヒータのような大電力を消費している時にのみ低下し、大電力を消費していないときには、正常値を示す場合もある。
【００１９】
そのため、ＡＣ電源電圧を測定するタイミングも重要であり、定着ヒータの温度上昇に関わる特性としてＡＣ電源電圧を測定する場合は、定着ヒータの点灯中に測定する必要がある。
【００２０】
また、ＡＣ電源電圧の測定は、ＡＣ電源波形が正弦波であるため、平均値測定で行うことが多い。そして、ＡＣ電源電圧を測定してプログラムで利用するためには、ＡＣ電源の整流、平均化、Ａ／Ｄコンバータによるデジタル化という処理が必要になる。
【００２１】
そして、Ａ／Ｄコンバータの入力は、平均化の時定数の影響を受け、リップルを含んだ脈流となる。この脈流を任意のタイミングでサンプリングし、サンプリング値をＡＣ電源電圧の測定値として扱うと、脈流分のばらつきを含んだ値となり一定せず、正確な電源電圧測定値とはいえなくなってしまうため、脈流波形と同期関係にあるゼロクロスタイミングでサンプリングすることにより、常に、波形の影響を受けない正確な測定値を得ることができる。
【００２２】
そこで、請求項１記載の発明は、現像剤像の転写された転写紙を定着ヒータで加熱される定着ローラを利用して定着させる定着部の当該定着ヒータに、定着ヒータ制御手段が、外部から供給される交流電源をオン／オフ制御して印加し、当該外部から供給される交流電源の電圧を電源電圧測定手段で測定し、また、定着ローラの温度を温度測定手段で測定して、異常検出手段が、当該温度測定手段の測定する定着ローラの温度を監視して所定の異常検出条件に基づいて定着ヒータ加熱制御系の異常の有無を検出するに際して、当該異常検出手段が、定着ヒータ点灯中の電源電圧測定手段の測定した交流電源電圧値に応じて、異常検出条件を変更することにより、ＡＣ電源（交流電源）ラインのインピーダンスの影響等による交流電源電圧の変動に起因する定着制御系の異常の誤検知を防止するとともに、異常検出時の過熱を防止し、異常検出を適切に行って安全性を向上させるとともに、利用性の良好な画像形成装置を提供することを目的としている。
【００２３】
請求項２記載の発明は、外部から供給される交流電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出手段を設け、異常検出手段が、当該ゼロクロスタイミング検出手段の検出する交流電源のゼロクロスタイミングに同期して電源電圧測定手段が測定した当該交流電源電圧値に応じて、異常検出条件を変更することにより、電源電圧測定手段の出力リップルの影響を無くして安定した電源電圧測定結果に応じて異常検出条件を変更して、ＡＣ電源（交流電源）ラインのインピーダンスの影響等による交流電源電圧の変動に起因する定着制御系の異常の誤検知をより一層適切に防止するとともに、異常検出時の過熱を防止し、異常検出をより一層適切に行って安全性をより一層向上させるとともに、利用性の良好な画像形成装置を提供することを目的としている。
【００２４】
請求項３記載の発明は、異常検出手段が、異常検出条件として、異常判定基準温度を用いるとともに、電源電圧測定手段の測定した交流電源電圧が定格電圧より低いと、当該異常判定基準温度を低く変更し、定着ヒータに所定時間通電した後の温度測定手段の測定する定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して異常の有無を検出することにより、定着ヒータ点灯時の交流電源電圧と温度上昇特性から適切な異常判定温度基準を設定して、定着ヒータ点灯時の交流電源電圧の変動による異常検出の誤検知をより一層適切に防止するとともに、異常検出時の過熱を防止し、異常検出をより一層適切に行って安全性をより一層向上させるとともに、利用性の良好な画像形成装置を提供することを目的としている。
【００２５】
請求項４記載の発明は、異常検出手段が、異常検出条件として、異常判定基準温度を用い、定着ヒータに所定の異常判定時間通電した後の温度測定手段の測定する定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して異常の有無を検出するとともに、電源電圧測定手段の測定した交流電源電圧が定格電圧より高いと、異常判定時間を短く変更することにより、定着ヒータ点灯時の交流電源電圧と温度上昇特性から適切な所定時間を設定して、温度測定手段が故障した場合でも、適切な通電時間で加熱を停止し、異常検出時の過熱をより一層適切に防止して、安全性をより一層向上させる画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
請求項１記載の発明の画像形成装置は、現像剤像の転写された転写紙を定着ヒータで加熱される定着ローラを利用して定着させる定着部と、当該定着ヒータに外部から供給される交流電源をオン／オフ制御して印加する定着ヒータ制御手段と、前記外部から供給される交流電源の電圧を測定する電源電圧測定手段と、前記定着ローラの温度を測定する温度測定手段と、当該温度測定手段の測定する前記定着ローラの温度を監視して所定の異常検出条件に基づいて前記定着ヒータ加熱制御系の異常の有無を検出する異常検出手段と、を備えた画像形成装置であって、前記異常検出手段は、前記定着ヒータ点灯中の前記電源電圧測定手段の測定した前記交流電源電圧値に応じて、前記異常検出条件を変更することにより、上記目的を達成している。
【００２７】
この場合、例えば、請求項２に記載するように、前記画像形成装置は、前記外部から供給される交流電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出手段を備え、前記異常検出手段は、当該ゼロクロスタイミング検出手段の検出する前記交流電源のゼロクロスタイミングに同期して前記電源電圧測定手段が測定した当該交流電源電圧値に応じて、前記異常検出条件を変更するものであってもよい。
【００２８】
また、例えば、請求項３に記載するように、前記異常検出手段は、前記異常検出条件として、異常判定基準温度を用いるとともに、前記電源電圧測定手段の測定した前記交流電源電圧が定格電圧より低いと、当該異常判定基準温度を低く変更し、前記定着ヒータに所定時間通電した後の前記温度測定手段の測定する前記定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して前記異常の有無を検出するものであってもよい。
【００２９】
さらに、例えば、請求項４に記載するように、前記異常検出手段は、前記異常検出条件として、異常判定基準温度を用い、前記定着ヒータに所定の異常判定時間通電した後の前記温度測定手段の測定する前記定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して前記異常の有無を検出するとともに、前記電源電圧測定手段の測定した前記交流電源電圧が定格電圧より高いと、前記異常判定時間を短く変更するものであってもよい。
【発明の効果】
【００３０】
請求項１記載の発明の画像形成装置によれば、現像剤像の転写された転写紙を定着ヒータで加熱される定着ローラを利用して定着させる定着部の当該定着ヒータに、定着ヒータ制御手段が、外部から供給される交流電源をオン／オフ制御して印加し、当該外部から供給される交流電源の電圧を電源電圧測定手段で測定し、また、定着ローラの温度を温度測定手段で測定して、異常検出手段が、当該温度測定手段の測定する定着ローラの温度を監視して所定の異常検出条件に基づいて定着ヒータ加熱制御系の異常の有無を検出するに際して、当該異常検出手段が、定着ヒータ点灯中の電源電圧測定手段の測定した交流電源電圧値に応じて、異常検出条件を変更するので、ＡＣ電源（交流電源）ラインのインピーダンスの影響等による交流電源電圧の変動に起因する定着制御系の異常の誤検知を防止することができるとともに、異常検出時の過熱を防止することができ、異常検出を適切に行って安全性を向上させることができるとともに、利用性を向上させることができる。
【００３１】
請求項２記載の発明の画像形成装置によれば、外部から供給される交流電源のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出手段を設け、異常検出手段が、当該ゼロクロスタイミング検出手段の検出する交流電源のゼロクロスタイミングに同期して電源電圧測定手段が測定した当該交流電源電圧値に応じて、異常検出条件を変更するので、電源電圧測定手段の出力リップルの影響を無くして安定した電源電圧測定結果に応じて異常検出条件を変更して、ＡＣ電源（交流電源）ラインのインピーダンスの影響等による交流電源電圧の変動に起因する定着制御系の異常の誤検知をより一層適切に防止することができるとともに、異常検出時の過熱を防止することができ、異常検出をより一層適切に行って安全性をより一層向上させることができるとともに、利用性を向上させることができる。
【００３２】
請求項３記載の発明の画像形成装置によれば、異常検出手段が、異常検出条件として、異常判定基準温度を用いるとともに、電源電圧測定手段の測定した交流電源電圧が定格電圧より低いと、当該異常判定基準温度を低く変更し、定着ヒータに所定時間通電した後の温度測定手段の測定する定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して異常の有無を検出するので、定着ヒータ点灯時の交流電源電圧と温度上昇特性から適切な異常判定温度基準を設定して、定着ヒータ点灯時の交流電源電圧の変動による異常検出の誤検知をより一層適切に防止することができるとともに、異常検出時の過熱を防止することができ、異常検出をより一層適切に行って安全性をより一層向上させることができるとともに、利用性を向上させることができる。
【００３３】
請求項４記載の発明の画像形成装置によれば、異常検出手段が、異常検出条件として、異常判定基準温度を用い、定着ヒータに所定の異常判定時間通電した後の温度測定手段の測定する定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して異常の有無を検出するとともに、電源電圧測定手段の測定した交流電源電圧が定格電圧より高いと、異常判定時間を短く変更するので、定着ヒータ点灯時の交流電源電圧と温度上昇特性から適切な所定時間を設定して、温度測定手段が故障した場合でも、適切な通電時間で加熱を停止することができ、異常検出時の過熱をより一層適切に防止して、安全性をより一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【実施例１】
【００３５】
図１〜図９は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であり、図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を適用した画像形成装置１の定着制御系の回路ブロック構成図である。
【００３６】
図１において、画像形成装置１は、コントローラ２、表示部３、電源電圧測定部４、ゼロクロスタイミング検出部５、定着ヒータ制御部６、定着ヒータ７及び温度測定部８等を備えており、定着ヒータ制御部６に商用の交流（ＡＣ）電源１０が供給されている。
【００３７】
コントローラ（異常検出手段）２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、Ｉ／Ｏ２４、タイマ（ＴＩＭＥＲ）２５及びＡ／Ｄコンバータ２６等を備えており、上記表示部３、電源電圧測定部４、ゼロクロスタイミング検出部５、定着ヒータ制御部６及び温度測定部８は、コントローラ２に接続されている。
【００３８】
上記定着ヒータ制御部（定着ヒータ制御手段）６には、定着ヒータ７が接続されており、ＳＳＲ（Solid State Relay ）やトライアック等のスイッチング素子を備えて、外部から供給されるＡＣ電源１０をコントローラ２からの制御信号に基づいてスイッチング素子でスイッチング処理して、定着ヒータ７に供給するＡＣ電源を制御する。この定着ヒータ制御部６でのスイッチング方式としては、例えば、ゼロクロススイッチング方式や位相制御方式等がある。
【００３９】
電源電圧測定部（電源電圧測定手段）４は、ＡＣ電源１０の電源電圧の検出を行い、検出したアナログの電圧検出信号をコントローラ２のＡ／Ｄコンバータ２６に出力する。この電源電圧測定部４でのＡＣ電源１０の電源電圧の測定方法としては、例えば、実効値検出方式や平均値検出方式があるが、ＡＣ電源波形が一般的に正弦波であるため、回路的に簡単な平均値検出方式を用いることができる。なお、電源電圧測定部４の測定値は、コントローラ２が検出できる直流信号として出力され、この出力は、リップルを含んでいる。
【００４０】
ゼロクロスタイミング検出部（ゼロクロスタイミング検出手段）５は、全波整流回路、電圧比較回路等で構成され、ＡＣ電源電圧のゼロクロスタイミングを検出して、そのタイミングでゼロクロスタイミング信号を発生する。このゼロクロスタイミング信号は、コントローラ２に入力され、ＣＰＵ２１の割り込み信号に接続されて、種々のＡＣ関連制御の基準タイミングとして使用される。
【００４１】
温度測定部（温度測定手段）８は、例えば、素子として、サーミスタが用いられており、定着機構部近傍、主に、定着ローラの表面に密接して設置されている。温度測定部８は、素子の温度による抵抗値変化を電圧に変換して、定着ローラの温度を取り出し、コントローラ２のＡ／Ｄコンバータ２６に出力する。
【００４２】
コントローラ２は、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２内に格納されているプログラムに基づいてＲＡＭ２３をワークメモリとして利用して、画像形成装置１の各部を制御して画像形成装置１としての処理を実行するとともに、特に、温度測定部８からの温度情報に基づいて定着ヒータ６の通電状態を制御し、また、電源電圧測定部４からの電圧検出情報と温度測定部８からの温度情報に基づいて定着系の異常状態を監視する。
【００４３】
なお、コントローラ２のＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、Ｉ／Ｏ２４、タイマ２５、Ａ／Ｄコンバータ２６等は、ＣＰＵ２１と一体化されていてもよい。
【００４４】
コントローラ２は、温度測定部８からの温度情報と電源電圧測定部４からの電圧検出情報をＡ／Ｄコンバータ２６でデジタルデータ化し、制御に利用している。
【００４５】
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例の画像形成装置１は、ＡＣ電源電圧の変動に影響されることなく、適切に定着系の異常の有無を検出して、安全性を確保しつつ利用性を向上させるところにその特徴がある。
【００４６】
画像形成装置１は、コントローラ２が図２に示す定着ヒータメイン制御処理を実行することで、定着ヒータ７の温度制御処理と異常検出処理を実行する。
【００４７】
すなわち、画像形成装置１の電源が投入されると、コントローラ２は、図２に示すように、まず、初期化処理を行い（ステップＳ１０１）、初期化処理を実行すると、繰り返しの処理を行って定着ヒータ７の温度制御処理と異常検出処理を実行する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。コントローラ２は、この初期化処理では、定着ヒータ７の温度制御処理と異常検出処理の開始時に必要な変数の初期化、Ｉ／Ｏ２４、タイマ２５及びＡ／Ｄコンバータ２６等の周辺機能の初期化を含む初期化処理を実行し、この初期化処理を制御開始時の一回のみ実行する。
【００４８】
コントローラ２は、初期化を行うと、後述するゼロクロスタイミングで、温度測定部８が検出してＡ／Ｄコンバータ２６でデジタル変換した後、ＲＡＭ２３に格納した温度測定結果を温度情報として取得する温度測定処理を行い（ステップＳ１０２）、次に、後述するゼロクロスタイミングで、電源電圧測定部４が検出してＡ／Ｄコンバータ２６でデジタル変換した後、ＲＡＭ２３に格納した電圧測定結果を電圧検出情報として取得する電源電圧測定処理を行う（ステップＳ１０３）。
【００４９】
次に、コントローラ２は、ステップＳ１０２で取得した定着ヒータ７の温度情報、制御指令及び目標温度情報から定着ヒータ制御部６に点灯制御信号を出力して、定着ヒータ制御部６を介して定着ヒータ７の点灯制御を行う（ステップＳ１０４）。コントローラ２は、この定着ヒータ７の点灯制御においては、過去の定着ヒータ７の温度情報の履歴を利用したり、ＰＩＤ（プロポーショナル・インテグラル・デリバティ）演算を利用したりして定着ヒータ７の点灯・消灯制御を行う。
【００５０】
次に、コントローラ２は、ステップＳ１０２で取得した定着ヒータ７の温度情報及びステップＳ１０３で取得した電圧検出情報に基づいて、定着系の異常の有無を検出する異常検出処理を行う（ステップＳ１０５）。コントローラ２は、この異常検出処理では、複数の異常検出方法を採用しており、例えば、時間当たりの定着ヒータ７の温度上昇値の異常や高温になり過ぎの異常等を検出して、温度測定部８の故障、定着ヒータ制御部６の故障等を的確に監視し、定着部、ひいては画像形成装置１の安全性を確保する処理を行う。
【００５１】
そして、コントローラ２は、上記メイン処理を実行中に、ゼロクロスタイミング検出部５からゼロクロスタイミング信号が入力されると、図３に示すゼロクロス割り込み処理を実行して、上記温度情報のＲＡＭ２３への格納処理及び電圧測定結果のＲＡＭ２３への格納処理を行う。すなわち、コントローラ２は、ＡＣ電源１０のゼロクロス毎に、ゼロクロス割り込みが起動される。
【００５２】
そして、コントローラ２は、上記メイン処理を実行中に、ゼロクロスタイミング検出部５からゼロクロスタイミング信号が入ると、図３に示すように、温度測定部８の出力する温度測定結果を、Ａ／Ｄコンバータ２６でデジタル化して（ステップＳ２０１）、デジタル化した温度測定結果を温度情報としてＲＡＭ２３の温度データ領域に格納し（ステップＳ２０２）、電源電圧測定部４が検出した電圧測定結果をＡ／Ｄコンバータ２６でデジタル化して（ステップＳ２０３）、定着ヒータ７が現在点灯中であるかチェックする（ステップＳ２０４）。
【００５３】
ステップＳ２０４で、定着ヒータ７が点灯中であると、コントローラ２は、Ａ／Ｄコンバータ２６でデジタル化した電圧測定結果をＲＡＭ２３のヒータ点灯中の電源電圧データ領域に格納して、上記メイン処理に復帰し（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０５で、定着ヒータ７が消灯中であると、Ａ／Ｄコンバータ２６でデジタル化した電圧測定結果をＲＡＭ２３のヒータ消灯中の電源電圧データ領域に格納して、上記メイン処理に復帰する（ステップＳ２０６）。
【００５４】
このように、電源電圧の測定結果を、定着ヒータ７の点灯中と消灯中で、ＲＡＭ２３の異なるメモリ領域に格納することで、他のプログラム部分で区別して使用できるようにしている。
【００５５】
また、電源電圧の測定をＡＣ電源１０のゼロクロスタイミングに行って取得するのは、図４に示すように、電源電圧測定部４の出力のリップルが、ゼロクロスタイミングと同期して変動するため、ゼロクロスタイミング時に電源電圧をサンプリングすることで、リップルによる測定値の変動を防止するためである。
【００５６】
そして、コントローラ２は、図５に示すように、第１異常検出処理を行う。この第１異常検出処理は、定着ヒータ７を点灯させて、定着ローラを所定の高温である定着温度まで立ち上げる際に、制御開始時点から監視を行い、立ち上げのための定着ヒータ制御を行っているにもかかわらず、検出する定着ローラの温度が上昇しないことから、温度測定部８の故障または定着ヒータ７の断線等の故障を検出する処理である。
【００５７】
コントローラ２は、まず、定着ヒータ７を点灯させて、ヒータ加熱制御を開始すると（ステップＳ３０１）、ヒータ加熱開始時に電源電圧測定部４が測定してＡ／Ｄコンバータ２６がデジタル変換してＲＡＭ２３に格納した電圧測定結果を加熱開始時のＡＣ電源電圧値として取得して、このＡＣ電源電圧値から異常判定基準温度Ｔ１を選択・決定する（ステップＳ３０２）。
【００５８】
この異常判定基準温度Ｔ１の選択・決定では、取得したＡＣ電源電圧値がＡＣ電源１０の定格電圧よりも低い場合には、低い異常判定基準温度を異常判定基準温度Ｔ１として選択する。
【００５９】
そして、コントローラ２は、一定時間の経過後（ステップＳ３０３）、温度測定部８の出力する温度測定結果をＡ／Ｄコンバータ２６でデジタル化してＲＡＭ２３に格納した温度測定結果を現在の定着ローラの温度情報として取得して、当該現在の温度が上記異常判定基準温度Ｔ１よりも高いかチェックし（ステップＳ３０４）、現在の温度が異常判定基準温度Ｔ１を上回っていると、正常と判断して異常検出処理を終了する。
【００６０】
ステップＳ３０４で、現在の温度が異常判定基準温度Ｔ１を上回っていない場合には、コントローラ２は、異常と判断して、定着ヒータ７をオフして定着ローラの加熱を停止し（ステップＳ３０５）、必要な異常処理を行って終了する（ステップＳ３０６）。
【００６１】
すなわち、図６に示すように、ＡＣ電源電圧に応じて所定時間で達する定着温度が異なるため、異常判定基準温度を従来のように一定値にすると、異常判定基準温度としては、ＡＣ電源電圧が動作保証下限の場合であっても異常と判定しない値を選択せざるを得ず、ＡＣ電源電圧が高い場合には、異常検出時の定着温度が高くなってしまう。この場合に、異常検出時の定着温度が高くならないようにすると、ＡＣ電源電圧が低い場合に異常検出しやすくなってしまうという不具合が発生する。
【００６２】
ところが、本実施例の画像形成装置１では、ＡＣ電源電圧に応じた異常判定基準温度Ｔ１を選択・決定しているので、異常検出の誤動作を防止し、安全性を確保しつつ、画像形成装置１の動作電圧範囲を広げることができる。
【００６３】
図７は、第２異常検出処理を示すフローチャートであり、この第２異常検出処理は、定着温度を所定の高温まで立ち上げる際に、制御開始時点から監視を行い、立ち上げのための定着ヒータ制御を行っているにもかかわらず、検出する定着ローラの温度が上昇しないことから、温度測定部８の故障または定着ヒータ７の断線等の故障を検出する処理である。
【００６４】
コントローラ２は、まず、定着ヒータ７を点灯させて、ヒータ加熱制御を開始すると（ステップＳ４０１）、ヒータ加熱開始時に電源電圧測定部４が測定してＡ／Ｄコンバータ２６がデジタル変換してＲＡＭ２３に格納した電圧測定結果を加熱開始時のＡＣ電源電圧値として取得して、このＡＣ電源電圧値から異常判定時間ｔ１を選択・決定する（ステップＳ４０２）。
【００６５】
この異常判定時間ｔ１の選択・決定では、取得したＡＣ電源電圧値がＡＣ電源１０の定格電圧よりも高い場合には、短い異常判定時間を異常判定時間ｔ１として選択・決定する。
【００６６】
そして、コントローラ２は、選択・決定した異常判定時間ｔ１が経過するのを待って（ステップＳ４０３）、温度測定部８の出力する温度測定結果をＡ／Ｄコンバータ２６でデジタル化してＲＡＭ２３に格納した温度測定結果を現在の定着ローラの温度情報として取得して、当該現在の温度が異常判定基準温度よりも高いかチェックし（ステップＳ４０４）、現在の温度が異常判定基準温度Ｔ１を上回っていると、正常と判断して異常検出処理を終了する。
【００６７】
ステップＳ４０４で、現在の温度が異常判定基準温度を上回っていない場合には、コントローラ２は、異常と判断して、定着ヒータ７をオフして定着ローラの加熱を停止し（ステップＳ４０５）、必要な異常処理を行って終了する（ステップＳ４０６）。
【００６８】
この場合においても、図６に示すように、ＡＣ電源電圧に応じて所定温度に達するまでに要する時間が異なるため、異常判定時間を一定値にすると、異常判定時間としてはＡＣ電源電圧が動作保証下限の場合でも異常としないような値を選択せざるを得ず、ＡＣ電源電圧が高い場合には、異常検出時の定着温度が高くなってしまう。この場合に、異常検出時の定着温度が高くならないようにすると、ＡＣ電源電圧が低い場合に異常検出しやすくなってしまうという不具合が発生する。
【００６９】
ところが、本実施例の画像形成装置１では、ＡＣ電源電圧に応じた異常判定時間を選択しているので、異常検出時の定着温度到達点をより安全な温度にとどめることができ、異常判定を適切に行いつつ、画像形成装置１の動作電圧範囲を広げることができる。
【００７０】
図８は、第３異常検出処理の他の例を示すフローチャートであり、この第３異常検出処理は、所定の点灯時間当たりの温度上昇値を基に異常検出するもので、上記第１異常検出処理と第２異常検出処理を併用して、所定温度まで立ち上げる場合だけでなく、一定温度維持のための制御中の温度測定部８の故障や定着ヒータ７の断線等の故障を検出する。
【００７１】
コントローラ２は、まず、定着ヒータ７を点灯させて、ヒータ加熱制御を開始すると（ステップＳ５０１）、ヒータ加熱開始時に電源電圧測定部４が測定してＡ／Ｄコンバータ２６がデジタル変換してＲＡＭ２３に格納した電圧測定結果を加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１として取得して、ＲＡＭ２３に記憶し（ステップＳ５０２）、さらに、この加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１から異常判定基準温度Ｔ２を選択・決定する（ステップＳ５０３）。
【００７２】
この異常判定基準温度Ｔ２の選択・決定では、取得した加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１がＡＣ電源１０の定格電圧よりも低い場合には、低い異常判定基準温度を異常判定基準温度Ｔ２として選択する。
【００７３】
そして、コントローラ２は、一定時間の経過したかチェックし（ステップＳ５０４）、一定時間経過していないときには、定着ヒータ７が消灯したかチェックする（ステップＳ５０５）。
【００７４】
ステップＳ５０５で、定着ヒータ７が消灯しないときには、コントローラ２は、ステップＳ５０４に戻って、一定時間経過したかチェックして、一定時間経過していないときには、定着ヒータ７が消灯したかチェックする処理を繰り返し行い（ステップＳ５０４〜Ｓ５０５）、ステップＳ５０５で、一定時間経過する前に、定着ヒータ７が消灯すると、正常であると判断して、異常検出処理を終了する。
【００７５】
ステップＳ５０４で、定着ヒータ７が消灯することなく、一定時間経過すると、コントローラ２は、温度測定部８の出力する温度測定結果をＡ／Ｄコンバータ２６でデジタル化してＲＡＭ２３に格納した温度測定結果を現在の定着ローラの温度情報として取得して、当該現在の温度と上記加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１との差が上記異常判定基準温度Ｔ２よりも高いかチェックし（ステップＳ５０６）、現在の温度と加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１との差が異常判定基準温度Ｔ２を上回っていると、正常と判断して異常検出処理を終了する。
【００７６】
ステップＳ５０６で、現在の温度と加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１との差が異常判定基準温度Ｔ２を上回っていない場合には、コントローラ２は、異常と判断して、定着ヒータ７をオフして定着ローラの加熱を停止し（ステップＳ５０７）、必要な異常処理を行って終了する（ステップＳ５０８）。
【００７７】
図９は、第４異常検出処理の他の例を示すフローチャートであり、この第４異常検出処理は、定着ヒータ点灯時間を監視し、所定の点灯時間当たりの温度上昇値を基に異常検出するもので、上記第１異常検出処理と第２異常検出処理を併用して、所定温度まで立ち上げる場合だけでなく、一定温度維持のための制御中の温度測定部８の故障や定着ヒータ７の断線等の故障を検出する。
【００７８】
コントローラ２は、まず、定着ヒータ７を点灯させて、ヒータ加熱制御を開始すると（ステップＳ６０１）、ヒータ加熱開始時に電源電圧測定部４が測定してＡ／Ｄコンバータ２６がデジタル変換してＲＡＭ２３に格納した電圧測定結果を加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１として取得して、ＲＡＭ２３に記憶し（ステップＳ６０２）、さらに、この加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１から異常判定時間ｔ２を選択・決定する（ステップＳ６０３）。
【００７９】
この異常判定時間ｔ２の選択・決定では、取得した加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１がＡＣ電源１０の定格電圧よりも高い場合には、短い異常判定時間を異常判定時間ｔ２として選択する。
【００８０】
そして、コントローラ２は、選択・決定した異常判定時間ｔ２が経過したかチェックし（ステップＳ６０４）、異常判定時間ｔ２が経過していないときには、定着ヒータ７が消灯したかチェックする（ステップＳ６０５）。
【００８１】
ステップＳ６０５で、定着ヒータ７が消灯しないときには、コントローラ２は、ステップＳ６０４に戻って、異常判定時間ｔ２が経過したかチェックして、異常判定時間ｔ２が経過していないときには、定着ヒータ７が消灯したかチェックする処理を繰り返し行い（ステップＳ６０４〜Ｓ６０５）、ステップＳ６０５で、異常判定時間ｔ２が経過する前に、定着ヒータ７が消灯すると、正常であると判断して、異常検出処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ６０４で、定着ヒータ７が消灯することなく、異常判定時間ｔ２が経過すると、コントローラ２は、温度測定部８の出力する温度測定結果をＡ／Ｄコンバータ２６でデジタル化してＲＡＭ２３に格納した温度測定結果を現在の定着ローラの温度情報として取得して、当該現在の温度と上記加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１との差が異常判定基準温度よりも高いかチェックし（ステップＳ６０６）、現在の温度と加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１との差が異常判定基準温度を上回っていると、正常と判断して異常検出処理を終了する。
【００８３】
ステップＳ６０６で、現在の温度と加熱開始時ＡＣ電源電圧値ＫＴ１との差が異常判定基準温度を上回っていない場合には、コントローラ２は、異常と判断して、定着ヒータ７をオフして定着ローラの加熱を停止し（ステップＳ６０７）、必要な異常処理を行って終了する（ステップＳ６０８）。
【００８４】
このように、本実施例の画像形成装置１は、トナー画像の転写された転写紙を定着ヒータ７で加熱される定着ローラを利用して定着させる定着部の当該定着ヒータ７に、定着ヒータ制御部６が、外部から供給されるＡＣ（交流）電源１０をオン／オフ制御して印加し、当該外部から供給されるＡＣ電源１０の電圧を電源電圧測定部４で測定し、また、定着ローラの温度を温度測定部８で測定して、コントローラ２が、温度測定部８の測定する定着ローラの温度を監視して所定の異常検出条件に基づいて定着ヒータ加熱制御系の異常の有無を検出するに際して、コントローラ２が、定着ヒータ７の点灯中の電源電圧測定部４の測定したＡＣ電源電圧値に応じて、異常検出条件を変更している。
【００８５】
したがって、ＡＣ電源（交流電源）ラインのインピーダンスの影響等によるＡＣ電源電圧の変動に起因する定着制御系の異常の誤検知を防止することができるとともに、異常検出時の過熱を防止することができ、異常検出を適切に行って安全性を向上させることができるとともに、利用性を向上させることができる。
【００８６】
また、本実施例の画像形成装置１は、ＡＣ電源１０のゼロクロスタイミングを検出するゼロクロスタイミング検出部５を設け、コントローラ２が、ゼロクロスタイミング検出部５の検出する交流電源のゼロクロスタイミングに同期して電源電圧測定部４が測定した当該交流電源電圧値に応じて、異常検出条件を変更している。
【００８７】
したがって、電源電圧測定部４の出力リップルの影響を無くして安定した電源電圧測定結果に応じて異常検出条件を変更して、ＡＣ電源（交流電源）ラインのインピーダンスの影響等による交流電源電圧の変動に起因する定着制御系の異常の誤検知をより一層適切に防止することができるとともに、異常検出時の過熱を防止することができ、異常検出をより一層適切に行って安全性をより一層向上させることができるとともに、利用性を向上させることができる。
【００８８】
さらに、本実施例の画像形成装置１は、コントローラ２が、異常検出条件として、異常判定基準温度を用いるとともに、電源電圧測定部４の測定した交流電源電圧が定格電圧より低いと、当該異常判定基準温度を低く変更し、定着ヒータに所定時間通電した後の温度測定部８の測定する定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して異常の有無を検出している。
【００８９】
したがって、定着ヒータ７の点灯時の交流電源電圧と温度上昇特性から適切な異常判定温度基準を設定して、定着ヒータ７の点灯時の交流電源電圧の変動による異常検出の誤検知をより一層適切に防止することができるとともに、異常検出時の過熱を防止することができ、異常検出をより一層適切に行って安全性をより一層向上させることができるとともに、利用性を向上させることができる。
【００９０】
また、本実施例の画像形成装置１は、コントローラ２が、異常検出条件として、異常判定基準温度を用い、定着ヒータ７に所定の異常判定時間通電した後の温度測定部８の測定する定着ローラの測定温度と当該異常判定基準温度を比較して異常の有無を検出するとともに、電源電圧測定部４の測定した交流電源電圧が定格電圧より高いと、異常判定時間を短く変更している。
【００９１】
したがって、定着ヒータ７の点灯時の交流電源電圧と温度上昇特性から適切な所定時間を設定して、温度測定部８が故障した場合でも、適切な通電時間で加熱を停止することができ、異常検出時の過熱をより一層適切に防止して、安全性をより一層向上させることができる。
【００９２】
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
電源電圧の変動に関わらず、定着温度の異常検出を適切に行うとともに、利用性の良好なファクシミリ装置、複写装置、複合装置、プリンタ等の画像形成装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を適用した画像形成装置の定着制御系の回路ブロック構成図。
【図２】図１の画像形成装置による定着ヒータメイン制御処理を示すフローチャート。
【図３】図１の画像形成装置によるゼロクロス割り込み処理を示すフローチャート。
【図４】図１の電源電圧測定部の出力とゼロクロスタイミングの説明図。
【図５】図１のコントローラによる第１異常検出処理を示すフローチャート。
【図６】図１のＡＣ電源電圧による定着ローラの温度上昇変化の相違を示す図。
【図７】図１のコントローラによる第２異常検出処理を示すフローチャート。
【図８】図１のコントローラによる第３異常検出処理を示すフローチャート。
【図９】図１のコントローラによる第４異常検出処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００９５】
１  画像形成装置
２  コントローラ
３  表示部
４  電源電圧測定部
５  ゼロクロスタイミング検出部
６  定着ヒータ制御部
７  定着ヒータ
８  温度測定部
１０  ＡＣ電源
２１  ＣＰＵ
２２  ＲＯＭ
２３  ＲＡＭ
２４  Ｉ／Ｏ
２５  タイマ
２６  Ａ／Ｄコンバータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2005202219.tif 000006
【図５】
2005202219.tif 000007
【図６】
2005202219.tif 000008
【図７】
2005202219.tif 000009
【図８】
2005202219.tif 000010
【図９】
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