(57)【要約】【課題】  ローラの温度上昇の発生を抑制し、温度調整を効率よく行う。【解決手段】  現像剤が転写された記録媒体を加熱定着させる定着装置を有する画像形成装置において、上記定着装置は、熱源を含む定着部と、上記定着部の温度を検出する温度検出部とを備え、上記画像形成装置は、上記定着部を駆動する駆動部と、上記駆動部を制御する制御部と、上記定着部の耐熱温度範囲内に設定した閾値温度を記憶する記憶部と、上記閾値温度と上記温度検出部によって検出された上記定着部の温度とを比較する比較部とを有し、上記制御部は、上記比較部の比較結果により上記駆動部を制御して上記定着部を駆動させる。【選択図】        図１
2009265173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤が転写された記録媒体を加熱定着させる定着装置を有する画像形成装置において、
前記定着装置は、
熱源を含む定着部と、
前記定着部の温度を検出する温度検出部と
を備え、
前記画像形成装置は、
前記定着部を駆動する駆動部と、
前記駆動部を制御する制御部と、
前記定着部の耐熱温度範囲内に設定した閾値温度を記憶する記憶部と、
前記閾値温度と前記温度検出部によって検出された前記定着部の温度とを比較する比較部とを有し、
前記制御部は、前記比較部の比較結果により前記駆動部を制御して前記定着部を駆動させる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記記憶部には、前記定着部の耐熱温度範囲内の上限温度Ｔｕ（℃）と、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）とを記憶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】
前記閾値温度は、前記定着部の耐熱温度範囲内にあり、上限温度Ｔｕ（℃）より低く、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）より高いことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記温度検出部は、前記定着部の媒体通紙領域に設けられ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５】
前記定着装置は、前記定着部と接触する加圧部を更に備え、
前記駆動は、前記定着部表面の定着部移動方向において、前記定着部と前記加圧部との接触位置が前記温度検出部に対向する位置まで移動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６】
前記制御部は、前記定着部を所定距離分駆動させた後、前記温度検出部によって検出された温度が前記閾値温度未満の場合に正常と判断し、前記検出された温度が前記閾値温度以上の場合に異常と判断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７】
前記画像形成装置は、表示部を更に備え、
前記制御部が異常と判断すると、前記表示部は異常を報知することを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記記憶部には、前記閾値温度と制御目標温度Ｔｔｇ（℃）の間に設けた第二の閾値温度Ｔｄ（℃）を記憶し、
前記制御部は、画像形成終了時の定着部の駆動停止後、前記温度検出部によって検出された温度が前記閾値温度以上となると、前記定着部を所定時間駆動させ、
駆動中に前記温度検出部によって検出された温度が第二の閾値温度Ｔｄ（℃）まで降下すれば正常と判断することを特徴とする請求項３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、印刷装置、ファクシミリ装置、複写機などの定着装置を有する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、印刷装置、ファクシミリ装置、複写機などの画像形成装置においては、トナー等の熱融解性の現像剤によって生成された像を加熱融解して転写紙に定着させるために定着装置が設けられている。定着装置は、ヒータなどの熱源と一体化された定着ローラと、この定着ローラに圧着するように配置された加圧部とを備え、定着ローラと加圧部とで転写紙を挟持搬送して熱及び圧力によって未定着の像を転写紙上に定着させている。
一般的に、画像形成装置は、定着ローラの短寿命化、ヒータの割れ等を防止するために、定着ローラの表面温度が予め設定された上述のような定着装置の劣化が起こらない温度範囲、つまり耐熱温度範囲で使用する必要があるため、転写紙への定着後、所定の回転速度で定着ローラを空回転させることにより、定着ローラを放熱させ、表面温度のオーバシュートを抑制していた。
【０００３】
また、下記に示す特許文献１には、定着装置近傍に冷却ファンを設け、定着ローラの表面温度が定着可能温度範囲を超えると、温度上昇分に応じて冷却ファンの回転速度を制御して、急速に定着ローラの表面温度を下げることを特徴とする画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−２７９４４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、先の特許文献１においては、オーバシュート温度が定着可能温度範囲を超えたとき、定着器近傍に設けられた冷却ファンを回転させたり、定着ローラの空回しを実行しているため、オーバシュートが頻繁に発生した場合は、オーバシュートの度に、冷却ファンの回転や定着ローラの空回しが発生してしまうという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以上の問題を解決するために、次の構成を具備する。
【０００６】
本発明では、現像剤が転写された記録媒体を加熱定着させる定着装置を有する画像形成装置において、上記定着装置は、熱源を含む定着部と、上記定着部の温度を検出する温度検出部とを備え、上記画像形成装置は、上記定着部を駆動する駆動部と、上記駆動部を制御する制御部と、上記定着部の耐熱温度範囲内に設定した閾値温度を記憶する記憶部と、上記閾値温度と上記温度検出部によって検出された上記定着部の温度とを比較する比較部とを有し、上記制御部は、上記比較部の比較結果により上記駆動部を制御して上記定着部を駆動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の画像形成装置では、定着ローラの表面温度が上限温度Ｔｕ（℃）を基準として設定した第一の閾値温度Ｔｃ（℃）に到達した時点で、所定量分だけ定着ローラを回転させるため、不要な定着ローラの空回転を発生させることがなくなる。また、定着ローラの表面温度を下げるために冷却ファンを回転させる必要が無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。本発明では、画像形成装置として印刷装置を適用して説明する。
【実施例１】
【０００９】
先ず、本発明の印刷装置の機械的な構成について説明する。
図７は、本発明の印刷装置の機械的構成の説明図である。
図において、１は印刷装置本体を示している。２は記録媒体である。３は媒体カセットであり、印刷前の記録媒体２を収納するカセットである。４は、排出媒体であり、印刷装置１で印刷し、排出された媒体を示す。
【００１０】
１１、１２、１３、１４は全て電子写真プロセスユニットであり、カラー印刷装置の場合は、受入れた印刷データに基づいてそれぞれ記載順にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー像を生成する部分である。
２０は、搬送ベルトユニットであり、静電気力によって密着する記録媒体２を矢印６３の方向に搬送する部分である。搬送ベルトユニット２０には転写ローラ２１、２２、２３、２４が含まれている。これらの転写ローラ２１、２２、２３、２４に高電圧が印加されると、電子写真プロセスユニット１１、１２、１３、１４で生成されたトナー像は、記録媒体２上に転写される。
【００１１】
３０は、定着装置であり、記録媒体２上に転写されたトナー像を加熱定着させる部分である。定着装置３０には、加圧部４５と、定着部４６とが含まれている。この加圧部４５と、定着部４６とは、互いに圧接して配設され、トナー像が転写された記録媒体２を加圧・加熱し、矢印６４方向に搬送している。なお、定着装置３０は印刷装置１から取り外し可能である。
３１、３２は、加圧部４５と定着部４６の温度を計測するためのサーミスタ等の温度検出素子である。
【００１２】
４０は、媒体カセット３から記録媒体２を一枚毎に分離して矢印６０の方向へ引き出すピックアップローラである。４１、４２はレジストローラであり、互いに圧接して配設され記録媒体２を挟持して矢印６１の方向へ搬送させるローラである。４３、４４は、搬送ローラであり、互いに圧接して配設され記録媒体２を挟持して矢印６２の方向の搬送ベルトユニット２０へ供給するローラである。
【００１３】
４７、４８は排出ローラであり、互いに圧接して配設され、一対となって定着後の記録媒体２を矢印６５の方向へ搬送させている。
５０、５１、５２は媒体通過センサであり、記録媒体２が通過する度に、その先端部と後端部とを検出するセンサである。
【００１４】
次に定着装置３０について詳細に説明する。
図２は、本発明の定着装置の構成の説明図である。
図に示すように、定着装置３０の定着部４６は、定着ローラ１０１とその内部にハロゲンランプに代表されるヒータ１０４とからなる。一方、加圧部４５は、無端形状ベルト１０５とそれを回転させる加圧ローラ１６１とからなる。定着部４６と加圧部４５とは、記録媒体２を図で示す矢印方向に搬送するように回転する。なお、加圧部４５は、無端形状ベルト１０５を有さず、所定の弾性を有した加圧ローラのみの構成としても良い。
【００１５】
次に、定着ローラ１０１の表面温度を測定する温度検出素子３１の配置位置について説明する。
図３は、本発明の温度検出素子の配置の説明図である。
図２、図３及び図４に示すように、温度検出素子３１は、定着ローラ１０１の上部の中央に配置されている。
即ち、図に示すように、温度検出素子３１は、本発明の印刷装置１で印刷可能である最小用紙幅であるＡ６サイズの記録媒体２が定着ローラ１０１を搬送方向に通過する際の中央に設置されている。
一方、加圧部４５側の加圧ローラ１６１の温度を計測するための温度検出素子３２は、加圧ローラ１６１に接触するように設置されている。
【００１６】
続いて、定着装置近傍の各センサの配置について説明する。
図４は、本発明の定着装置近傍の各センサの配置の説明図である。
図に示すように、媒体通過センサ５２は、トナー像である現像剤１２３の転写された記録媒体２が定着ローラ１０１と加圧部４５によって、圧接された後、通過する箇所に配置されている。
【００１７】
ここで、定着ローラ１０１の温度制御に用いる各温度設定値について説明する。
実施例１で定着ローラ１０１の温度制御に用いる各温度設定値には、上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）及び第一の閾値温度Ｔｃ（℃）がある。
【００１８】
上限温度Ｔｕ（℃）は、定着ローラ１０１の劣化が進行し寿命が短くなる温度であり、本実施例では２４０℃を指す。
制御目標温度Ｔｔｇ（℃）は、トナーの融着に適する温度であり、本実施例では１７０℃を指す。
第一の閾値温度Ｔｃ（℃）は、上限温度Ｔｕ（℃）から安全方向、つまり上限温度Ｔｕ（℃）より低温方向に余裕を持たせた制御上の上限温度であり、本実施例では２３０℃を指す。
【００１９】
上述した定着ローラ１０１の各温度設定値は、本実施例における一例であり、定着部４６の構成によって変化する。しかしながら、変化する各温度設定値は、以下の関係を保つ。
Ｔｕ＞Ｔｃ＞Ｔｔｇ  
本発明では、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）を超えて、定着ローラ１０１が劣化するのを抑止するために、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）を超えないように温度制御を行う。そして、温度制御の実行において、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）を超え、
更に上限温度Ｔｕ（℃）を超えることがあれば、後述する制御部１０６により操作パネル制御部１１７を介して表示部１１９に異常の旨を表示させる。
【００２０】
次に回路構成について説明する。
図５は、本発明の印刷装置の回路構成の説明図である。
制御部１０６は、ＣＰＵ１０７、ＲＯＭ１０８、メモリ１０９、タイマ１１０、外部インターフェース１１１、ホストインターフェース１５０からなる。制御部１０６は、ＣＰＵ１０７を用いてＲＯＭ（ＲＥＡＤ  ＯＮＬＹ  ＭＥＭＯＲＹ）１０８に格納された制御プログラムを実行することによって印刷装置１を制御する部分である。ＲＯＭ１０８は、印刷装置１の電力が遮断されても記憶内容が保持される不揮発性メモリである。
メモリ１０９は、ＣＰＵ１０７が制御プログラムを実行するときに必要とするデータを格納したり読み出すための記憶部である。メモリ１０９には、ＲＯＭ１０８より読み出した上述の上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）が格納されている。タイマ１１０は、所定の時間を計測するための計時手段である。
【００２１】
外部インターフェース１１１には、温度検出部１１５、１６５、ヒータ制御部１１２、モータ駆動制御部１１３、操作パネル制御部１１７、媒体通過センサ５０、５１、５２及びホストインターフェース１５０とが接続されている。ホストインターフェース１５０には、ホストコンピュータ１５１が接続されており、ホストコンピュータ１５１から印刷データを受信する部分である。
【００２２】
温度検出部１１５、１６５は、温度検出素子３１、３２の出力をデジタル変換し定着ローラ１０１、加圧ローラ１６１の表面温度をそれぞれ算出する部分である
定着ローラ１０１の表面温度の通知を受けた制御部１０６は、ヒータ制御部１１２に定着ローラ１０１を定着可能温度範囲で使用するために定着ローラ１０１の表面温度の情報を送信する。ヒータ制御部１１２は、制御部１０６からの定着ローラ１０１の表面温度の情報により、ヒータ１０４をオン、オフさせる部分である。
【００２３】
温度検出素子３１、３２及びヒータ１０４は、装置内の上述した位置に配置されるので接続コネクタ１３０及びケーブルを介して温度検出部１１５、１６５及びヒータ制御部１１２と接続される。
【００２４】
モータ駆動制御部１１３は、定着ローラ１０１を回転駆動させるためにモータ１１４の駆動を制御する。
操作パネル制御部１１７は、操作パネル１１８を制御し、表示部１１９の画面表示を制御する部分である。表示部１１９は、ＬＣＤ、ＬＥＤ等の表示素子で構成される。
媒体通過センサ５０、５１、５２は、記録媒体２が搬送路を通過したか否かを検出するセンサである。媒体通過センサ５０、５１、５２は、プッシュ式スイッチのような機械的な動作によって検出するセンサや、フォトインタラプタのような光学的な光の反射や透過を検出するセンサである。
ホストコンピュータ１５１は、印刷装置１に印刷データを送信するＰＣ等の上位装置である。
【００２５】
次に、図５で示した回路構成による動作について詳細に説明する。
図６は、本発明の処理ブロック図である。
定着ローラ１０１の表面温度は、図６で示すように温度検出素子３１の出力により、温度検出部１１５でデジタル変換される。一方、加圧ローラ１６１の表面温度は温度検出素子３２の出力により、温度検出部１６５でデジタル変換される。温度検出部１１５は、検出された定着ローラ１０１の表面温度（データ）を温度比較部１１６に出力する。
温度比較部１１６は、予めメモリ１０９に格納された上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）とを受け取り、温度検出部１１５から供給された定着ローラ１０１の表面温度とを比較した結果を制御部１０６へ通知する。通知を受けた制御部１０６は、比較結果に基づいて生成された温度情報をヒータ制御部１１２に通知する。通知を受けたヒータ制御部１１２は、ヒータ１０４のオン、オフを制御する。
【００２６】
操作パネル制御部１１７は、操作パネル１１８と表示部１１９を制御する。操作パネル制御部１１７は、ユーザによって操作パネル１１８での入力操作が実行されると、その情報を制御部１０６に伝達する。
【００２７】
モータ駆動制御部１１３は、制御部１０６の指示により定着ローラ１０１を回転駆動させるためのモータ１１４を駆動又は停止させる。
媒体通過センサ５０、５１、５２は、記録媒体２が搬送路を通過したか否かを検出し、制御部１０６に伝達する。
タイマ１１０は、制御部１０６に時間の経過情報を通知する。
【００２８】
図８は、本発明の印刷開始から連続印刷までのフローチャートである。
以下に、印刷開始前の定着ローラ１０１の表面温度の制御の説明を含めながら、印刷装置１の印刷開始までの動作について図８に示すステップＳ００１からステップＳ００４までをステップ順に図５、図６を併用しながら説明する。
【００２９】
（ステップＳ００１）
図５に示す印刷装置１は、ホストコンピュータ１５１から印刷データが送信されてくるまでは待機状態である。
【００３０】
ここで、待機状態における定着ローラ１０１の表面温度の制御について説明する。印刷装置１のヒータ制御部１１２は、定着ローラ１０１の表面温度が、予め設定されている制御目標温度Ｔｔｇ（℃）になるように、ヒータ１０４のオン、オフを制御する。定着ローラ１０１の表面温度は、図６に示すように温度検出素子３１の出力により温度検出部１１５でデジタル変換され、制御部１０６と温度比較部１１６とに送信される。温度比較部１１６は、予めメモリ１０９に格納された制御目標温度Ｔｔｇ（℃）を受け取り、温度検出部１１５から供給された定着ローラ１０１の表面温度とを比較した結果を制御部１０６へ通知する。温度比較部１１６からの通知を受けた制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）よりも高ければ、ヒータ制御部１１２にその旨を通知しヒータ１０４をオフさせる。一方、定着ローラ１０１の表面温度が、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）よりも低ければ、ヒータ制御部１１２にその旨を通知しヒータ１０４をオンさせる。
【００３１】
なお、制御部１０６は、待機状態時には、温度比較部１１６に対して、メモリ１０９に格納されている制御目標温度Ｔｔｇ（℃）を設定しておく。そして温度比較部１１６の比較結果を用いて上述の通り定着ローラ１０１の表面温度が、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）と比較して高いかどうかを判定する。一方、制御部１０６は、温度比較部１１６が算出した定着ローラ１０１の表面温度が制御目標温度Ｔｔｇ（℃）より高いとヒータ制御部１１２に対して停止を指示し、低いとヒータ制御部１１２に対して通電を指示し、これにより、定着ローラ１０１の表面温度を制御目標温度Ｔｔｇ（℃）に安定するように制御する。
【００３２】
（ステップＳ００２）
図８のフローチャートの説明に戻って、図５に示すホストインターフェース１５０は、ホストコンピュータ１５１から印刷データを受信したかどうかを判定する。印刷データを受信した場合は、ステップＳ００３に進み、受信しなければステップＳ００１に戻る。
【００３３】
（ステップＳ００３）
ホストインターフェース１５０を介して印刷データを受信すると、印刷装置１は、待機状態から稼動状態となり、モータ駆動制御部１１３によりモータ１１４を回転駆動させ、定着ローラ１０１及び加圧部４５を回転させる。
【００３４】
（ステップＳ００４）
印刷装置１は、ホストコンピュータ１５１から送信された印刷データの印刷を開始する。
送信された印刷データが複数頁のドキュメントであれば、印刷装置１は、記録媒体２を所定の間隔で搬送させる連続印刷を開始する。
【００３５】
次に、本発明の特徴である印刷の終了後の定着ローラ１０１の表面温度の制御の動作について説明する。
図９は、実施例１の印刷終了時からの定着ローラの表面温度の制御のフローチャートである。
以下に、実施例１の印刷終了時からの定着ローラ１０１の表面温度の制御について、図９に示すステップＳ１０１からステップＳ１１２までをステップ順に、図５、図６を併用しながら説明する。
【００３６】
（ステップＳ１０１）
印刷の途中において、ヒータ制御部１１２は、待機状態と同様に温度比較部１１６が定着ローラ１０１の表面温度が制御目標温度Ｔｔｇ（℃）より高いか否かを判定することによって、制御部１０６により通電のオンオフ制御を受け、定着ローラ１０１の表面温度を制御目標温度Ｔｔｇ（℃）に安定するように通電及び停止制御する。
【００３７】
（ステップＳ１０２）
媒体通過センサ５２は、最終頁の記録媒体２が通過したかどうかを検出し、制御部１０６に通知する。最終頁の記録媒体２が通過した場合はステップＳ１０３に進む。
最終頁の記録媒体２が通過していなければ、ステップＳ１０１に戻る。
【００３８】
（ステップＳ１０３）
制御部１０６は、最終頁の記録媒体２が通過したことにより印刷動作を終了させる。
【００３９】
（ステップＳ１０４）
しかし、制御部１０６は、印刷動作を終了させるがモータ駆動制御部１１３を制御してそのまま、定着ローラ１０１を所定時間（ｔ１）だけ空回転させる。即ち、定着ローラ１０１の表面温度は、最終頁の記録媒体２が通過後は、ヒータ制御がオフであっても、ヒータに蓄積された熱の放出と、記録媒体２による熱吸収が生じないことから上昇する。一方、前述したように、制御部１０６は、印刷動作を終了させても定着ローラ１０１の回転を停止させずにそのまま該定着ローラ１０１を所定時間（ｔ１）だけ空回転させる。これにより、定着ローラ１０１の熱は、表面から放熱される。
【００４０】
（ステップＳ１０５）
制御部１０６は、所定時間（ｔ１）になると、定着ローラ１０１の空回転を停止させるために、モータ駆動制御部１１３にモータ１１４停止の指示を送る。
【００４１】
ここで、上述のモータ１１４停止に伴う定着ローラ１０１、加圧ローラ１６１の表面温度の推移について説明する。
図１は、実施例１のタイミングチャート並びに定着ローラ、加圧ローラの温度シーケンスの説明図である。
図には、モータ駆動制御、ヒータ制御、媒体通過センサの制御信号と併せて、定着ローラ１０１と加圧ローラ１６１の表面温度を示す温度シーケンスを示す。温度シーケンスの横軸は、時間経過を示し、温度シーケンスの縦軸は、両ローラの表面温度を示し、更に定着ローラ１０１の表面温度制御に用いる上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）を示している。
【００４２】
図に示すように、ステップＳ１０５のモータ１１４が停止した時間Ａまでは、定着ローラ１０１の表面温度は空回転により下降している。しかし、その後、定着ローラ１０１の表面温度は、ヒータ１０４への通電が停止しても定着ローラ１０１から加圧ローラ１６１、記録媒体２により吸熱されないために上昇する。この現象を一般にオーバシュートと呼ぶ。
【００４３】
上述の図１のタイミングチャート並びに温度シーケンスと併せて、図９のフローチャートの説明に戻る。
（ステップＳ１０６）
図６の温度比較部１１６は、制御部１０６からの指示でメモリ１０９から第一の閾値温度Ｔｃ（℃）を取り込み、定着ローラ１０１の表面温度と第一の閾値温度Ｔｃ（℃）とを比較し、その比較結果を制御部１０６に通知する。制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が予め設定された第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高いかどうかを判断する。定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高い場合はステップＳ１０９に進み、低い場合はステップＳ１０７に進む。
【００４４】
（ステップＳ１０７）
制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度の上昇率が印刷環境等で変化するために
所定時間量設定される監視時間（ｔ２）が設定されており、ステップＳ１０５においてモータ１１４及びヒータ１０４の停止後に、上述のタイマ１１０による監視時間（ｔ２）のカウントを開始する。監視時間（ｔ２）の間、制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高くなるとステップＳ１０９に進む。
【００４５】
（ステップＳ１０８）
制御部１０６は、監視時間（ｔ２）が経過した時点で温度比較部１１６から低い旨の比較指示を受けると、印刷装置１を待機状態にする。なお、待機状態の説明については、図８に示すステップＳ００１においての説明と同様なので、ここでは割愛する。
【００４６】
（ステップＳ１０９）
一方、ステップＳ１０６で温度比較部１１６より、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高い旨の通知を受けると、制御部１０６は、モータ駆動制御部１１３を介してモータ１１４を駆動させ、定着ローラ１０１を半周分空回転させる。
半周分だけ空回転させる理由は、定着ローラ１０１の加圧ローラ１６１と接触している周面が加圧ローラ１６１により吸熱されて温度低下しているので、該周面の温度を、本実施例においては加圧ローラ１６１との接触部から半周分回転した位置に設けられている温度検出素子３１により測定させるためである。
【００４７】
（ステップＳ１１０）
制御部１０６は、定着ローラ１０１を半周分だけ空回転駆動させて停止させる。
【００４８】
（ステップＳ１１１）
制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）に対して高いのか低いのかを比較するように温度比較部１１６に指示する。温度比較部１１６は、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）と比較し、その比較結果を制御部１０６に通知する。定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高ければステップＳ１１２に進み、低ければ正常であると判断しステップＳ１０８に進む。
【００４９】
（ステップＳ１１２）
制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高ければ異常と判断し、表示部に異常である旨を表示させる。
【００５０】
以上のように、実施例１によれば、印刷終了後に定着ローラ１０１を短時間（ｔ１）だけ空回転させ、その後にその表面温度が上限温度Ｔｕ（℃）を基準として設定した第一の閾値温度Ｔｃ（℃）に到達すると、更に半周分だけ定着ローラ１０１を空回転させるので、不必要に定着ローラ１０１を空回転させず該定着ローラ１０１の表面温度の低下を認識させることができる。これにより不要な冷却ファンの回転や定着ローラの空回しの発生を防止する。また、定着ローラ１０１の表面温度が上限温度Ｔｕ（℃）に達する前に装置が温度異常かどうかを判断することができるため、事前に異常検知が可能となり、定着ローラ１０１の短寿命化、ヒータ１０４の割れ等を防止するのに効果的である。
【実施例２】
【００５１】
本実施例は、実施例１と同様な構成であるが、タイマ１１０にカウント時間（ｔ３）を設け、メモリ１０９に第二の閾値温度Ｔｄ（℃）を設けて、不要な定着ローラ１０１の空回転を防ぎ、しかも事前に異常検知が可能として定着ローラ１０１の短寿命化、ヒータ１０４の割れ等を防止する
【００５２】
先ず、待機状態における定着ローラ１０１の表面温度の制御について説明する。印刷装置１のヒータ制御部１１２は、定着ローラ１０１の表面温度が、予め設定されている制御目標温度Ｔｔｇ（℃）になるように、ヒータ１０４のオン、オフを制御する。
定着ローラ１０１の表面温度は、温度検出素子３１の出力により、温度検出部１１５でデジタル変換され、温度比較部１１６に送信される。温度比較部１１６は、予めＲＯＭ１０８より読み出し、メモリ１０９に格納された制御目標温度Ｔｔｇ（℃）と温度検出部１１５から供給された定着ローラ１０１の表面温度を比較した結果を制御部１０６へ通知する。
通知を受けた制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）よりも高ければ、その旨をヒータ制御部１１２に送信し、ヒータ１０４をオフさせる。一方、定着ローラ１０１の表面温度が、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）よりも低ければ、その旨をヒータ制御部１１２に送信し、ヒータ１０４をオンさせる。
【００５３】
ここで、定着ローラ１０１の温度制御に用いる各温度設定値について説明する。
実施例２で定着ローラ１０１の温度制御に用いる各温度設定値には、上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）及び第二の閾値温度Ｔｄ（℃）がある。
【００５４】
第二の閾値温度Ｔｄ（℃）は、定着装置の耐熱温度範囲の上限温度である第一の閾値温度Ｔｃ（℃）に対して、より安全な制御のために設けた温度であり、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）よりΔＴ２（℃）だけ低い温度である。本実施例では２２５℃を指す。
上述した定着ローラ１０１の各温度設定値は、本実施例における一例であり、定着部４６の構成によって変化する。しかしながら、変化する各温度設定値は、以下の関係を保つ。
Ｔｕ＞Ｔｃ＞Ｔｄ＞Ｔｔｇ  
温度比較部１１６は、検出された定着ローラ１０１の表面温度と、上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）もしくは第二の閾値温度Ｔｄ（℃）の各々とを比較し、比較結果を制御部１０６に出力する。一方、ヒータ制御部１１２は、制御部１０６から得る該比較結果を受けて定着ローラ１０１の表面温度が上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）及び第二の閾値温度Ｔｄ（℃）のどの範囲にあるかの結果を受けて、定着ローラ１０１の表面温度を制御目標温度Ｔｔｇ（℃）に安定するように制御する。
【００５５】
続いて、実施例２の定着ローラ１０１の表面温度制御の動作についてフローチャートを用いて説明する。
図１１は、実施例２の印刷終了時からの定着ローラの表面温度の制御のフローチャートである。
図１１に示すステップＳ２０１からステップＳ２１６までをステップ順に、図５、図６を併用しながら説明する。なお、待機状態から印刷状態に至るまでの動作については、実施例１のステップＳ００１からステップＳ００４までと動作が同じなので説明を省略する。
【００５６】
（ステップＳ２０１）
ステップＳ２０１は、上述のステップＳ００４を受けて連続印刷状態にある。連続印刷状態は、所定の媒体間隔で連続している印刷していることを指す。このとき、ヒータ制御部１１２は、定着ローラ表面温度を元に、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）と比較し、定着ローラ表面温度が、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）に近づくようにヒータ１０４を制御している。また、連続印刷状態であるため、モータ駆動制御部１１３はモータ１１４が一定の速度で回転するように制御している。
【００５７】
（ステップＳ２０２）
媒体通過センサ５０、５１、５２は、最終頁の記録媒体２が通過したかどうかを検出し、制御部１０６に通知する。最終頁の記録媒体２が通過した場合はステップＳ２０３に進む。最終頁の記録媒体が通過していなければ、ステップＳ２０１に戻る。
【００５８】
（ステップＳ２０３）
制御部１０６は、最終頁の記録媒体２が通過したことにより印刷動作を終了させる。
【００５９】
（ステップＳ２０４）
しかし、制御部１０６は、印刷動作を終了させるがモータ駆動制御部１１３を制御してそのまま、定着ローラ１０１を所定時間（ｔ１）だけ空回転させる。即ち、定着ローラ１０１の表面温度は、最終頁の記録媒体２が通過後は、ヒータ制御がオフであっても、ヒータに蓄積された熱の放出と、記録媒体２による熱吸収が生じないことから上昇する。一方、前述したように、制御部１０６は、印刷動作を終了させても定着ローラ１０１の回転を停止させずにそのまま該定着ローラ１０１を所定時間（ｔ１）だけ空回転させる。これにより、定着ローラ１０１の熱は、表面から放熱される。
【００６０】
（ステップＳ２０５）
制御部１０６は、所定時間（ｔ１）になると、定着ローラ１０１の空回転を停止させるために、モータ駆動制御部１１３にモータ１１４停止の指示を送る。
【００６１】
ここで、上述のモータ１１４停止に伴う定着ローラ１０１、加圧ローラ１６１の表面温度の推移について説明する。
図１０は、実施例２のタイミングチャート並びに定着ローラ、加圧ローラの温度シーケンスの説明図である。
図には、モータ駆動制御、ヒータ制御、媒体通過センサの制御信号と併せて、定着ローラ１０１と加圧ローラ１６１の表面温度を示す温度シーケンスを示す。温度シーケンスの横軸は、時間経過を示し、温度シーケンスの縦軸は、各ローラの表面温度を示し、更に定着ローラ１０１の表面温度制御に用いる上限温度Ｔｕ（℃）、制御目標温度Ｔｔｇ（℃）、第一の閾値温度Ｔｃ（℃）及び第二の閾値温度Ｔｄ（℃）を示している。
【００６２】
図に示すように、ステップＳ２０５のモータ１１４が停止した時間Ａまでは、定着ローラ１０１の表面温度は空回転により下降している。しかし、その後、オーバシュートにより定着ローラ１０１の表面温度は上昇する。
【００６３】
上述の図１０のタイミングチャート並びに温度シーケンスと併せて、図１１のフローチャートの説明に戻る。
【００６４】
（ステップＳ２０６）
温度比較部１１６は、制御部１０６からの指示でメモリ１０９から第一の閾値温度Ｔｃ（℃）を取り込み、定着ローラ１０１の表面温度と第一の閾値温度Ｔｃ（℃）とを比較し、その比較結果を制御部１０６に通知する。制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が予め設定された第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高いかどうかを判断する。定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高い場合はステップＳ２１０に進み、低い場合はステップＳ２０７に進む。
【００６５】
（ステップＳ２０７）
制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度の上昇率が印刷環境等で変化するために
所定時間量設定される監視時間（ｔ２）が設定されており、ステップＳ２０５においてモータ１１４及びヒータ１０４の停止後に、上述のタイマ１１０による監視時間（ｔ２）のカウントを開始する。監視時間（ｔ２）の間、制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高くなるとステップＳ２０９に進む。
【００６６】
（ステップＳ２０８）
制御部１０６は、監視時間（ｔ２）が経過した時点で温度比較部１１６から低い旨の比較指示を受けると、印刷装置１を待機状態にする。なお、待機状態の説明については、図８に示すステップＳ００１においての説明と同様なので、ここでは割愛する。
【００６７】
（ステップＳ２０９）
一方、ステップＳ２０６で温度比較部１１６より、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高い旨の通知を受けると、定着ローラ１０１の表面温度を第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より低い第二の閾値温度Ｔｄ（℃）まで下げるために制御部１０６は、モータ駆動制御部１１３を介してモータ１１４を駆動させ、定着ローラ１０１を定着ローラ１０１の温度が第二の閾値温度Ｔｄ（℃）よりも低くなるまで空回転を開始する。
【００６８】
（ステップＳ２１０）
制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度を第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より低い第二の閾値温度Ｔｄ（℃）と比較するように温度比較部１１６に指示する。温度比較部１１６は、定着ローラ１０１の表面温度と第二の閾値温度Ｔｄ（℃）とを比較してその比較結果を制御部１０６に通知する。
定着ローラ１０１の表面温度が第二の閾値温度Ｔｄ（℃）より高ければステップＳ２１１に進み、低ければ正常であると判断し待機状態にするためにステップＳ２１７に進む。
【００６９】
（ステップＳ２１１）
制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が第二の閾値温度Ｔｄ（℃）より高い場合、定着ローラ１０１の空回転が所定時間（ｔ３）経過したかどうかをタイマ１１０からのカウント終了の通知の有無で判定する。所定時間（ｔ３）内であればステップＳ２１５に進み、所定時間（ｔ３）が経過した場合には、ステップＳ２１２に進む。
【００７０】
（ステップＳ２１２）
制御部１０６は、所定時間（ｔ３）経過したので定着ローラ１０１の空回転駆動を停止させる。
【００７１】
（ステップＳ２１３）
制御部１０６は、所定時間（ｔ３）空回転しても定着ローラ１０１の表面温度が第二の閾値温度Ｔｄ（℃）まで下がらずにモータ１１４を停止した場合には、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高いかどうかの判定を行う。空回転終了後に第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高ければステップＳ２１４に進み、空回転終了後に第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より低ければステップＳ２０８に進む。
【００７２】
（ステップＳ２１４）
制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高ければ異常と判断し、表示部１１９に異常である旨を表示させる。
【００７３】
（ステップＳ２１５）
ステップＳ２１１で空回転の時間が所定時間（ｔ３）を経過していなければ、制御部１０６は、定着ローラ１０１の表面温度が上限温度Ｔｕ（℃）より高いかどうかを監視する。空回転を継続したにも関わらず上限温度Ｔｕ（℃）より高ければステップＳ２１６に進み、上限温度Ｔｕ（℃）より低ければステップＳ２１０に戻って、空回転によって定着ローラ１０１の表面温度が第二の閾値温度Ｔｄ（℃）以下かどうかを所定時間（ｔ３）の間、監視しつづける。
【００７４】
（ステップＳ２１６）
制御部１０６は、定着ローラ１０１に異常有りと判断し空回転駆動を停止させる。
なお、定着ローラ１０１に異常有りは、以下の理由から判断される。ヒータ１０４を含む定着ローラ１０１の表面温度は加圧ローラ１６１の表面温度に比べて高くなる。従って定着ローラ１０１を回転させれば、定着ローラ１０１の表面の熱は、加圧ローラ１６１表面に伝達されるので、定着ローラ１０１の表面温度は下がり、加圧ローラ１６１の表面温度は上昇する。つまり、定着ローラ１０１の表面温度は、空回転の前と後で比較すると、後のほうが低くなる。よって、空回転前に第一の閾値温度Ｔｃ（℃）に到達し、空回転後も第一の閾値温度Ｔｃ（℃）より高いのであれば異常と判断できる。
【００７５】
（ステップＳ２１７）
制御部１０６は、定着ローラ１０１が正常な温度範囲と見なし空回転駆動を停止させる。
【００７６】
以上のように、実施例２によれば、印刷終了後に定着ローラ１０１を短時間（ｔ１）だけ空回転させ、その後にその定着ローラ１０１の表面温度が上限温度Ｔｕ（℃）を基準として設定した第一の閾値温度Ｔｃ（℃）に到達すると、更に所定時間（ｔ３）だけ定着ローラ１０１を空回転させるので、不必要に定着ローラ１０１の空回転させず該定着ローラ１０１の表面温度を低下させることができる。また、定着ローラ１０１の表面温度が上限温度Ｔｕ（℃）に達する前に装置が温度異常かどうかを判断することができるため、事前に異常検知が可能となり、定着ローラ１０１の短寿命化、ヒータ１０４の割れ等を防止するのに効果的である。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本実施例は、印刷装置について例示したがＭＦＰ装置、ファクシミリ装置及び複写装置などの定着装置を有する装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】実施例１のタイミングチャート並びに定着ローラ、加圧ローラの温度シーケンスの説明図である。
【図２】本発明の定着装置の構成の説明図である。
【図３】本発明の温度検出素子の配置の説明図である。
【図４】本発明の定着装置近傍の各センサの配置の説明図である。
【図５】本発明の印刷装置の回路構成の説明図である。
【図６】本発明の処理ブロック図である。
【図７】本発明の印刷装置の機械的構成の説明図である。
【図８】本発明の印刷開始から連続印刷までのフローチャートである。
【図９】実施例１の印刷終了時からの定着ローラの表面温度の制御のフローチャートである。
【図１０】実施例２のタイミングチャート並びに定着ローラ、加圧ローラの温度シーケンスの説明図である。
【図１１】実施例２の印刷終了時からの定着ローラの表面温度の制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
３０  定着装置
３１、３２  温度検出素子
４５  加圧部
４６  定着部
５０、５１、５２  媒体通過センサ
１０１  定着ローラ
１０４  ヒータ
１０６  制御部
１０７  ＣＰＵ
１０９  メモリ
１１０  タイマ
１１１  外部インターフェース
１１２  ヒータ制御部
１１３  モータ駆動制御部
１１４  モータ
１１５、１６５  温度検出部
１１６  温度比較部
１１７  操作パネル制御部
１１９  表示部
１６１  加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2009265173.tif 000009
【図８】
2009265173.tif 000010
【図９】
2009265173.tif 000011
【図１０】
2009265173.tif 000012
【図１１】
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