JP2005115045A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着ローラの表面温度を検出する温度検出素子であるサーミスタの断線を迅速確実に検出し、信頼性の高い画像形成装置を提供する。
【解決手段】 定着ローラのヒータへ通電、温度制御を開始、サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍ、環境温度を検出する温度センサの検出値Ｙ、サーミスタ抵抗値の初期値Ｒ１を読込み、断線検出期間Ｚに期間ＴＡを設定（Ｐ１１〜Ｐ１５）、その時点のサーミスタ抵抗値Ｒ２を読込む（Ｐ１７）。Ｒ１とＲ２の差とサーミスタの断線検出の基準値である所定の値Ｂとの大小（（Ｒ２−Ｒ１）＞Ｂ）を繰り返し判定（Ｐ１９）、値Ｂより大きい場合はサーミスタは正常と判定し処理を終了。（Ｒ２−Ｒ１）が値Ｂ以下の場合は断線検出期間Ｚに設定した期間ＴＡが経過したか否かを判定（Ｐ２１）、期間ＴＡが経過したときはサーミスタは異常（断線）と判定、ヒータの通電遮断、警告表示を行う（Ｐ２３）。
【選択図】 図３

Description

この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、その定着装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置の定着装置は、記録紙上に形成されたトナー像を加熱回転体により加熱加圧して定着処理する構成を備えており、加熱回転体には発熱体が設けられており発熱体に通電することで加熱する。また、定着装置は加熱回転体の表面温度を定着処理に適した所定の温度範囲に維持することが必要であるから、加熱回転体の表面にサーミスタ等の温度検出素子を接近または接触配置して加熱回転体の表面温度を検出し、検出された温度に基づいて加熱回転体の表面温度を所定の温度範囲に維持するよう、発熱体に通電する電流を制御する温度制御装置が設けられている。

サーミスタ等の温度検出素子は、検出対象の温度が低いとき高い抵抗値を示し、検出対象の温度が高いときは低い抵抗値を示す。また、温度検出素子が断線した場合も高い抵抗値を示すから、温度検出素子で検出された検出対象の温度が所定の温度範囲よりも高い場合であっても、高い抵抗値を示す信号が出力されたときは、温度検出素子が断線したためであって、温度制御装置は発熱体に通電して温度を上昇させる結果となる。このような誤動作を防ぐためには、温度検出素子の断線を検出する断線検出装置が必要になる。

従来の温度検出素子の断線を検出する断線検出装置は、加熱回転体の表面に接触配置した接触型の温度検出素子では、加熱回転体が加熱されている状態で、当初の温度検出素子の抵抗値と一定時間経過後の温度検出素子の抵抗値の変化から断線を検出する構成を備えている。これは接触型の温度検出素子では加熱回転体と温度検出素子との間に熱インピーダンスが大きくないため、加熱回転体の温度上昇に応じて即座に温度検出素子の抵抗値が変化することを前提としており、温度検出素子の断線検出時間を短くすることができ、安全、安価で効率的な断線検出装置である（特許文献１参照）。

また、従来の接触型の温度検出素子の断線を検出する断線検出装置は、装置全体が低温のときは温度検出素子も低温であるため、温度検出素子が断線状態でなくとも高抵抗値を示して断線状態と区別できない。この不都合を解決するため、電源投入後の一定時間の間は断線の検出を禁止し、一定時間の経過後に断線の検出を行うように構成したものが知られている（特許文献２参照）。
特開平８−７６６１９号公報。 特開昭５５−１６４８６７号公報。

上記した接触型の温度検出素子と異なり、加熱回転体の表面に非接触の状態で配置された非接触型の温度検出素子では、加熱回転体の表面と温度検出素子との間に空気が存在するため両者間の熱インピーダンスが大きく、加熱回転体の温度上昇が即座に温度検出素子の抵抗値の変化として現れず、加熱回転体の加熱開始から温度検出素子の断線検出までの時間（以下、断線検出時間という）を長く取る必要がある。特に、画像形成装置の内部温度が低いほど熱インピーダンスが大きくなるから、断線検出時間が長くなってしまう。

この場合、画像形成装置の電源を投入した直後のように、加熱回転体の温度が室温程度の低い温度であれば、温度検出素子の断線を検出する時間までの間に加熱回転体が加熱されても問題は生じないが、加熱回転体がある程度の温度にまで加熱されている状態、例えば、プリント中に紙詰まりが発生し、紙詰まりを迅速に処理した状態で、温度検出素子に断線が生じたような場合には、温度検出素子の断線検出時間中においても、断線が検出されるまでの期間に加熱回転体の加熱が継続され、加熱回転体の温度が異常に上昇してしまい、熱により加熱回転体の周辺の装置までも破損してしまうという不都合が生じる。

本発明の目的は、非接触型の温度検出素子を使用する場合においても、断線検出に必要な時間（断線検出時間）を適切に設定することで、断線検出を確実に行い、もし、画像形成装置の内部の環境温度が低温で、断線検出時間により多くの時間を必要とするような場合には、一旦加熱回転体への熱供給を停止した後、その環境温度から推定される断線検出に必要と推定される時間の間に、再度、断線検出装置を作動させることで、必要以上に断線検出時間を長くして加熱回転体温度の異常上昇による熱により加熱回転体の周辺の装置までも破損してしまうことがなく、また、環境温度が低温のために断線検出時間により多くの時間を必要とする状態においても、断線検出時間が短かすぎて、誤検出することがない、温度検出素子の断線検出装置を備えた画像形成装置を提供することにある。

この発明は上記課題を解決するもので、請求項１の発明は、記録紙上にトナー像を定着させる加熱体と、前記加熱体の温度を検出する第１温度検出手段と、画像形成装置の機内の環境温度を検出する第２温度検出手段と、前記第１温度検出手段による加熱体温度の検出値の変化が予め設定した所定の温度範囲を越えるか否かを判定する温度判定手段と、前記温度判定手段による前記判定を繰り返し実行させ、その判定結果が加熱体温度の検出値が予め設定した所定の温度範囲を越えたことを示すときは第１温度検出手段が正常であると判定して温度判定手段による繰り返し判定動作を停止し、その判定結果が予め設定した所定期間を経過しても加熱体温度の検出値が予め設定した所定の温度範囲内に留まることを示すときは第１温度検出手段が異常であると判定する異常判定手段と、前記第２温度検出手段による検出値に基づいて前記所定期間を変更する期間変更手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記温度判定手段は、前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による初期温度検出値と、温度判定手段による判定時点での第１温度検出手段による判定時点の温度検出値との差が所定範囲を越えるか否かを判定する温度判定手段であることを特徴とする画像形成装置である。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記第１温度検出手段は前記加熱体に非接触で配置された温度検出手段であることを特徴とする画像形成装置である。

請求項４の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記期間変更手段は、前記第２温度検出手段の検出値に加え、前記加熱体と第１温度検出手段との距離とに基づいて前記所定期間を変更する期間変更手段であることを特徴とする画像形成装置である。

請求項５の発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、前記期間変更手段は、前記加熱体と第１温度検出手段との距離を推測する距離推測手段を備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記期間変更手段は、前記第２温度検出手段の検出値が低温度を示すほど前記所定期間を長くする期間変更手段であることを特徴とする画像形成装置である。

請求項７の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記期間変更手段は、前記第１温度検出手段或いは第２温度検出手段の検出値に応じて前記所定の温度範囲を変更することを特徴とする画像形成装置。

以上説明したとおり、この発明は、記録紙上にトナー像を定着させる加熱体への通電開始後の加熱体温度を検出する第１温度検出手段の検出値の変化が予め設定した所定の温度範囲を越えるか否かを温度判定手段により繰り返し判定し、その判定結果が加熱体温度の検出値が予め設定した所定の温度範囲を越えたことを示すときは、異常判定手段は第１温度検出手段が正常であると判定して判定動作を停止する。そして、その判定結果が予め設定した所定期間を経過しても加熱体温度の検出値が予め設定した所定の温度範囲内に留まることを示すときは第１温度検出手段が異常であると判定するものである。

この構成により、第１温度検出手段が正常であると判定されたときは温度判定手段により繰り返し判定動作を停止して、その時点から直ちに加熱体の温度制御を開始することができ、第１温度検出手段の正常／異常を判定するために所定期間の経過を待つことなく迅速に画像形成装置を作動させることができる。

そして、この発明では、上記判定を繰り返す所定期間を、画像形成装置の機内の環境温度を検出する第２温度検出手段の検出値により変更するように構成したので、第１温度検出手段の異常検出に長時間を要して定着装置やその周辺の設備が過熱されて破損するおそれがなく、また、異常検出時間が短か過ぎて誤検出することもなく、信頼性の高い定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

以下、この発明の実施の形態について説明する。

図１は、この発明の実施の形態の画像形成装置の定着装置１０の構成の概略を説明する図である。図１に示すように、定着装置１０は、加熱体である定着ローラ１１と加熱体である加圧ローラ１２とが圧接して配置されており、そのニップ部Ｎにトナー像が形成された記録媒体Ｐを通過させ、トナーを溶融加圧して記録媒体Ｐに定着させる。

定着ローラ１１及び加圧ローラ１２の内部には、それぞれ電気で加熱されるヒータ１１ａ及び１２ａが配置されており、定着ローラ１１の表面温度が定着処理に適した温度に加熱されるように構成されている。ヒータの容量は、例えば定着ローラ１１のヒータ１１ａは４３０Ｗ、加圧ローラ１２のヒータ１２ａは３３０Ｗである。

定着装置１０には、定着ローラ１１に接近して、定着ローラ１１の表面温度を非接触の状態で検出する第１温度検出手段であるサーミスタ１３と、画像形成装置の内部の環境温度を検出する第２温度検出手段である温度センサ１４とが設けられている。

制御回路１５は画像形成装置の動作を制御するものであるが、ここでは定着装置の温度制御に関係する部分を示してある。制御回路１５は、サーミスタ１３により検出された定着ローラ１１の表面温度と、温度センサ１４により検出された画像形成装置の内部の環境温度に基づいて、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２の内部に配置されたヒータ１１ａ及び１２ａに通電する電流をＯＮ／ＯＦＦ制御して、定着ローラ１１の表面温度を定着処理に適した所定の温度範囲に維持する。

図２は、画像形成装置の制御回路１５のうち定着装置の温度制御に関係する部分の構成を示すブロック図である。制御回路１５は、ＣＰＵ２１で構成され、ＣＰＵ２１の入出力ポートには、サーミスタ１３、温度センサ１４、ヒータ駆動回路２２、ヒータ駆動回路２３が接続されており、ヒータ駆動回路２２には定着ローラ１１のヒータ１１ａが、ヒータ駆動回路２３には加圧ローラ１２のヒータ１２ａが接続されている。このほか、ＣＰＵ２１の入出力ポートには定着ローラを駆動するモータ２５を制御するモータ制御回路２４が接続されている。

ＣＰＵ２１では、サーミスタ１３により検出された定着ローラ１１の表面温度が、予め設定された定着処理に適した温度範囲の下限値以下であれば、ヒータ駆動回路２２およびヒータ駆動回路２３をＯＮに設定し、ヒータ１１ａおよびヒータ１２ａに通電する。また、サーミスタ１３により検出された定着ローラ１１の表面温度が、予め設定された定着処理に適した温度範囲の上限値を越えたときは、ヒータ駆動回路２２およびヒータ駆動回路２３をＯＦＦに設定し、ヒータ１１ａおよびヒータ１２ａへの通電を遮断する。これにより、定着ローラ１１の表面温度は、定着処理に適した所定の温度範囲を維持するように制御される。

ヒータ１１ａおよびヒータ１２ａは、ハロゲンランプ、抵抗発熱体、電磁誘導発熱体など公知の任意の加熱手段を採用することができる。また、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２の構成も公知のものであり、定着ローラ１１にのみヒータを配置する構成としてもよい。これらの構成は公知の構成であるから詳細な説明は省略し、以下、ＣＰＵ２１で実行される第１温度検出手段であるサーミスタ１３の断線の検出処理について説明する。

サーミスタ１３の断線の検出処理を説明する。サーミスタの抵抗値Ｒは、ＣＰＵ２１でサーミスタに印加する電圧と電流とに基づいて計測するものとする。なお、ここではサーミスタは負の温度特性（温度上昇と共に抵抗値が減少する特性のもの）を使用するものとする。

以下の構成において使用される用語を説明する。まず、断線検出期間Ｚとは、第１温度検出手段であるサーミスタ１３が環境温度になじんで断線検出に適した温度にまで到達するに十分な期間である。断線検出期間Ｚには、予め実験により適切な期間ＴＡを設定（Ｚ＝ＴＡ）するものとするが、サーミスタ１３の環境温度が比較的低温の場合は断線検出に適した温度に到達するまでに長時間を要し、環境温度が比較的高温の場合は断線検出に適した温度に到達するまでに短時間で済む。そこで、前記断線検出期間Ｚに設定する期間ＴＡは、温度センサ１４で検出された環境温度Ｙに応じて変更するように構成し、検出された環境温度Ｙが低温であるほど期間ＴＡを長く設定するものとする。また、環境温度Ｙのほか、サーミスタの温度、即ち抵抗値に応じて変更するようにしてもよい。

また、電源の投入直後のようにサーミスタが低温の場合は抵抗値Ｒが高いため、サーミスタが断線していなくとも断線として検出される場合があるが、時間が経過してサーミスタが暖まると抵抗値Ｒは次第に低下して断線でないと検出される。

そこで、この実施の形態では、断線検出期間Ｚの範囲内において繰り返し、例えば数ミリ秒毎に断線検出を行い、断線検出期間Ｚの範囲内において、定着ローラ１１の加熱開始時或いは加熱開始前のサーミスタ１３の温度検出値（初期温度検出値）と、その後に繰り返し実行される断線判定時点の温度検出値（初期温度検出値）との差が予め設定された所定の温度範囲を越えたとき、サーミスタ１３が正常と判定して断線検出処理を終了し、直ちに通常の定着ローラの温度制御に移るようにし、断線検出期間Ｚを経過しても前記温度検出値の差が予め設定された所定の温度範囲内に留まるときサーミスタ１３が異常（断線）と判断して、定着ローラの温度制御を停止する。

具体的には、サーミスタ１３の温度はサーミスタ１３の抵抗値として扱うことができるから、定着ローラ１１の加熱開始時或いは加熱開始前のサーミスタ１３の抵抗値Ｒ１と、断線判定時点のサーミスタ１３の抵抗値Ｒ２との差（Ｒ２−Ｒ１）が予め設定された所定の値Ｂを越えたとき（（Ｒ２−Ｒ１）≧Ｂ）、サーミスタ１３が正常と判定し、断線検出期間Ｚを経過しても前記抵抗値の差（Ｒ２−Ｒ１）が予め設定された所定の値Ｂの範囲内に留まるときサーミスタ１３が異常（断線）であると判断するように構成されている。

ここで、所定の値Ｂとは、サーミスタ１３の温度の上昇に伴う抵抗値の変化量を示すもので、サーミスタ１３の断線を検出する基準となる値であるから、予め実験により最適な値を決定しておくものとする。

サーミスタ１３の抵抗値は温度により変化する。電源投入後、画像形成装置の機内温度は冷えた状態から次第に上昇し、サーミスタ１３の温度も次第に上昇するが、サーミスタ１３が機内温度、即ち環境温度に暖められるまでの時間は、画像形成装置が設置されている環境や季節により変動する。また、定着ローラ１１の表面温度を検出するサーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍも断線検出期間Ｚに影響を与える。即ち、サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍが小さいときはサーミスタの温度が迅速に上昇し、間隔Ｍが大きいときはサーミスタの温度上昇は遅くなる。

そこで、環境温度Ｙとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍ、及び断線検出を行うに適した断線検出期間Ｚとの関係（Ｚ＝ｆ（Ｙ、Ｍ））を予め実験により確認し、実験結果に基づいて適切な断線検出期間Ｚを予め設定し、間隔Ｍ及び環境温度Ｙから断線検出期間Ｚを求めるテーブルの形式に纏めて制御回路１５のメモリに格納しておくものとする。

なお、サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍの検出は、定着ローラのヒータに通電して温度制御を開始し、ヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの関係から間隔Ｍを推定する。間隔Ｍが大きいほど時間間隔Ｈは長くなり、間隔Ｍが小さいほど時間間隔Ｈは短くなるから、時間間隔Ｈからサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍを推定することができる。間隔Ｍは後述する間隔検出サブルーチンにより検出する。このほか、間隔Ｍは画像形成装置の組立時に、サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍを実測した値を使用することもできる。この場合は、間隔Ｍの実測値を制御装置１５のメモリに格納しておくものとする。

温度センサ１４で検出した画像形成装置の内部の環境温度Ｙ（サーミスタ１３の温度でもある）に加えて、サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍのデータを使用することにより、環境温度Ｙ（サーミスタの温度でもある）が高いとき、或いはサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍが接近しているときは、サーミスタの温度が高く十分に暖まっていると推定され、断線検出期間Ｚを短く設定することが可能となり、サーミスタの断線を迅速に検出することができる。なお、本願発明における期間変更手段とは、環境温度Ｙ、間隔Ｍなどの情報に基づいて断線検出期間Ｚを変更する手段を指すものとする。

図３は、制御回路１５のＣＰＵで実行されるサーミスタ１３の断線検出処理を説明するフローチャートである。

画像形成装置を起動してヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を開始して温度制御を開始すると共に（ステップＰ１１）、サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍを入力する（ステップＰ１２）。間隔Ｍは後述する測定サブルーチン、或いは組立時に測定してメモリに格納されている測定値を使用する。さらに、温度センサ１４で検出された環境温度検出値Ｙを読み込み（ステップＰ１３）、そのときのサーミスタ１３の抵抗値Ｒの初期値をＣＰＵ２１で計測してＲ＝Ｒ１を読み込む（ステップＰ１４）。

入力された間隔Ｍ及び環境温度Ｙから制御回路１５のメモリに格納されているテーブルを参照して、断線検出期間Ｚに期間ＴＡを設定（Ｚ←ＴＡ）し（ステップＰ１５）、断線検出期間Ｚを計測するタイマーのカウント値Ｎに初期値を設定（Ｎ←１）し（ステップＰ１６）、その時点のサーミスタ１３の抵抗値をＣＰＵ２１で計測して抵抗値Ｒ＝Ｒ２を読み込む（ステップＰ１７）。

さらに、予め実験により決定されたサーミスタ１３の断線を検出する基準値である所定の値Ｂ（限界値）を読み込む（ステップＰ１８）。

サーミスタ抵抗値Ｒ２とＲ１との差（Ｒ２−Ｒ１）が、サーミスタの断線検出のための所定の値Ｂ（限界値）より大きいか否か（（Ｒ２−Ｒ１）≧Ｂ）を判定する（ステップＰ１９）（温度判定手段を構成するステップ）。サーミスタ抵抗値Ｒ２とＲ１との差（Ｒ２−Ｒ１）が所定の値Ｂ（限界値）より大きい場合は、サーミスタは正常、即ち断線していないと判定し、サーミスタの異常判定動作を停止して（ステップＰ２０）（異常判定手段を構成するステップ）、断線検出処理を終了する。サーミスタが正常と判定され、断線検出処理を終了したので、この時点から直ちに定着ローラの温度制御を開始することができる。

ステップＰ１９の判定において、サーミスタ抵抗値Ｒ２とＲ１との差（Ｒ２−Ｒ１）が所定の値Ｂ（限界値）以下の場合は、断線検出期間Ｚに設定した期間ＴＡが経過したか（Ｎ＝ＴＡ）否かを判定する（ステップＰ２１）。期間ＴＡが経過していない場合はタイマーのカウント値（Ｎ）を１インクリメントして（ステップＰ２２）、ステップＰ１７に戻る。

ステップＰ２１の判定において期間ＴＡが経過している場合は、サーミスタの断線が検出されたものと判定し、ヒータ１１ａ及び１２ａへの通電を遮断し、その旨の警告表示を行う（ステップＰ２３）（異常判定手段を構成するステップ）。

サーミスタの断線検出の処理がリセットされたか否かを判定し（ステップＰ２４）、リセットされたときはステップＰ１１に戻り、次の断線検出に備える。また、リセットされていないときはステップＰ２３に戻り、ヒータ１１ａ及び１２ａへの通電遮断とサーミスタの断線警告表示を継続する。

図４は、サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍを検出する間隔検出サブルーチンを説明する図である。サーミスタ１３と定着ローラ１１との間隔Ｍの検出は、定着ローラのヒータに通電して温度制御を開始し、ヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの関係を測定し、ヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈとサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍと関係から間隔Ｍを推定する。なお、予め、実験によりヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈと、サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍとの間の関係を調べ、時間間隔Ｈから間隔Ｍを求めることができるテーブルを作成しておくものとする。

定着ローラ表面温度の制御目標値ＴＸを設定し（ステップＰ３１）、定着ローラのヒータに通電して温度制御を開始し（ステップＰ３２）、温度制御によりヒータがＯＮ／ＯＦＦされる時間間隔Ｈを計測する（ステップＰ３３）。予め作成されているテーブルを参照して時間間隔Ｈからサーミスタと定着ローラとの間隔Ｍを求める（ステップＰ３４）。

上記した実施の形態では、サーミスタ１３の断線を検出する基準値である所定の値Ｂ（限界値）、即ちサーミスタ１３の温度の上昇に伴う抵抗値の変化を示す値を予め実験により最適値に決定している。

しかし、サーミスタ１３の抵抗値はサーミスタ１３の温度により変化するから、前記した所定の値Ｂは、サーミスタ１３の加熱開始時或いは加熱開始前の抵抗値Ｒ１、又はサーミスタ１３の抵抗値に密接に関連する温度センサ１４の検出値Ｙに基づいて変更するようにしてもよく、サーミスタ１３の加熱開始時或いは加熱開始前の抵抗値Ｒ１の検出値が高いとき、又は温度センサ１４の温度検出値Ｙが低いときは所定の値Ｂを小さく設定するようにしてもよい。

具体的には、図３のフローチャートにおいて、ステップＰ１８として示した所定の値Ｂの入力において、予め実験によりサーミスタ１３の加熱開始時或いは加熱開始前の抵抗値Ｒ１、又は温度センサ１４の温度検出値Ｙに基づいて設定した所定の値Ｂを使用する。所定の値Ｂは、抵抗値Ｒ１の検出値と温度センサ１４の温度検出値Ｙとの両方を考慮して決定してもよい。

画像形成装置が低温の環境にあり、定着装置の温度が低いほど、定着ローラの加熱を開始しても温度上昇が小さいが、抵抗値Ｒ１の検出値、又は温度センサ１４の温度検出値Ｙを使用して所定の値Ｂを変更するように構成すれば、僅かの温度上昇が検出されてもサーミスタ１３は正常、即ち断線していないと判定することができ、サーミスタの状態の検出を迅速に行うことができる。

以上、この発明の実施の形態の画像形成装置の定着装置の構成と、定着ローラの表面温度を非接触で検出するサーミスタの断線の検出処理について説明した。既に説明したとおり、定着ローラのヒータに通電を開始しても、サーミスタの温度上昇はかなり遅れて上昇し始める。図５は、定着ローラに通電を開始した後の、定着ローラの表面温度の上昇とサーミスタの温度上昇の様子を示す図で、線（ａ）は定着ローラの表面温度の上昇を示し、線（ｂ）はサーミスタの温度上昇を示している。

図５に示されているように、定着ローラのヒータに通電を開始すると、定着ローラの表面温度は通電開始から５秒程度の遅れで温度が上昇し始めるが、定着ローラの表面温度を非接触で検出するサーミスタの温度は通電開始から４５秒程度遅れて温度が上昇し始めることが分かる。また、図５は画像形成装置の環境温度が０℃の場合であるが、環境温度が低いほど温度が上昇し始める時期が遅くなる。図５では、定着ローラのヒータに通電開始後４５秒程経過すると、定着ローラの表面温度は６０℃（実測値）となるが、サーミスタの温度は０℃から漸く上昇し始めることが分かる。

画像形成装置における定着ローラの温度を検出する温度検出素子であるサーミスタの断線検出装置であり、温度により抵抗値が変化するサーミスタの特性を考慮して、サーミスタの断線検出処理を繰り返し実行し、早期にサーミスタの断線の有無を確実に検出できるようにしたもので、サーミスタが正常と判定されたときは、直ちに定着ローラの温度制御を開始して画像形成装置を作動させることができる信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態の画像形成装置の定着装置の構成の概略を説明する図。 温度制御回路の構成を示すブロック図。 サーミスタの断線の有無の検出処理を説明するフローチャート。 サーミスタと定着ローラとの間隔Ｍの推定処理を説明するフローチャート。 定着ローラの通電開始後の定着ローラの表面温度の上昇とサーミスタの温度上昇の様子を示す図。

符号の説明

１０ 定着装置
１１ 定着ローラ
１１ａ、１２ａ ヒータ
１２ 加圧ローラ
１３ サーミスタ
１４ 温度センサ
１５ 制御回路
２１ ＣＰＵ
２２ ヒータ駆動回路
２３ ヒータ駆動回路
２４ モータ制御回路
２５ モータ

Claims (7)

1. 記録紙上にトナー像を定着させる加熱体と、
   前記加熱体の温度を検出する第１温度検出手段と、
   画像形成装置の機内の環境温度を検出する第２温度検出手段と、
   前記第１温度検出手段による加熱体温度の検出値の変化が予め設定した所定の温度範囲を越えるか否かを判定する温度判定手段と、
   前記温度判定手段による前記判定を繰り返し実行させ、その判定結果が加熱体温度の検出値が予め設定した所定の温度範囲を越えたことを示すときは第１温度検出手段が正常であると判定して温度判定手段による繰り返し判定動作を停止し、その判定結果が予め設定した所定期間を経過しても加熱体温度の検出値が予め設定した所定の温度範囲内に留まることを示すときは第１温度検出手段が異常であると判定する異常判定手段と、
   前記第２温度検出手段による検出値に基づいて前記所定期間を変更する期間変更手段とを備えること
   を特徴とする画像形成装置。
2. 前記温度判定手段は、前記加熱体の加熱開始時もしくは開始前の前記第１温度検出手段による初期温度検出値と、温度判定手段による判定時点での第１温度検出手段による判定時点の温度検出値との差が所定範囲を越えるか否かを判定する温度判定手段であること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１温度検出手段は前記加熱体に非接触で配置された温度検出手段であること
   を特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
4. 前記期間変更手段は、前記第２温度検出手段の検出値に加え、前記加熱体と第１温度検出手段との距離とに基づいて前記所定期間を変更する期間変更手段であること
   を特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記期間変更手段は、前記加熱体と第１温度検出手段との距離を推測する距離推測手段を備えること
   を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記期間変更手段は、前記第２温度検出手段の検出値が低温度を示すほど前記所定期間を長くする期間変更手段であること
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記期間変更手段は、前記第１温度検出手段或いは第２温度検出手段の検出値に応じて前記所定の温度範囲を変更すること
   を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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