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JP7761871B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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JP7761871B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Fixing device and image forming apparatus

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JP7761871B2 JP2021148381A JP2021148381A JP7761871B2 JP 7761871 B2 JP7761871 B2 JP 7761871B2 JP 2021148381 A JP2021148381 A JP 2021148381A JP 2021148381 A JP2021148381 A JP 2021148381A JP 7761871 B2 JP7761871 B2 JP 7761871B2
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Description

この発明は、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着装置と、それを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。 This invention relates to a fixing device that heats a toner image to fix it to the surface of a sheet, and to an image forming device equipped with the fixing device, such as a copier, printer, facsimile, or a combination machine thereof.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置における定着装置において、異常が生じた状態を検知する技術が広く知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Technology for detecting abnormal conditions in fixing devices in image forming devices such as copiers and printers has been widely known (see, for example, Patent Document 1).

詳しくは、定着装置は、定着ローラ(定着部材)に、加圧ローラ(加圧部材)が圧接していて、シート(用紙)が搬送されるニップ部(定着ニップ)が形成されている。定着ローラは、ヒータや電磁誘導コイルや抵抗発熱体などの加熱手段によって加熱される。そして、ニップ部に搬送されたシート上のトナー像が、定着ローラから受ける熱と、ニップ部の圧力と、によって、シート上に定着されることになる。 More specifically, the fixing device has a fixing roller (fixing member) pressed against a pressure roller (pressure member), forming a nip (fixing nip) through which the sheet (paper) is transported. The fixing roller is heated by a heating means such as a heater, electromagnetic induction coil, or resistance heating element. The toner image on the sheet transported to the nip is then fixed onto the sheet by the heat received from the fixing roller and the pressure of the nip.

一方、特許文献1には、加熱ローラ(定着部材)の表面温度を検知する接触サーミスタと非接触サーミスタとの温度検知結果に基づいて、加熱ローラに、記録媒体(シート)が、密着して巻き付く異常状態や、浮き上がるように巻き付く異常状態を検知する技術が開示されている。 On the other hand, Patent Document 1 discloses technology that detects abnormal conditions in which a recording medium (sheet) is tightly wrapped around a heating roller or in which the recording medium is floating up, based on the temperature detection results of a contact thermistor and a non-contact thermistor that detect the surface temperature of the heating roller (fixing member).

従来の定着装置は、異常に至る原因が多数あるのに対して、異常状態が生じたときに、その異常状態の原因を区別することができなかった。そのため、定着装置のメンテナンスを効率的におこなうことができなかった。 Conventional fixing devices have many causes for malfunctions, but when an abnormality occurs, it is not possible to distinguish the cause of the abnormality. As a result, it is not possible to perform maintenance on the fixing device efficiently.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、メンテナンスを効率的におこなうことができる、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 This invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide a fixing device and an image forming apparatus that allow for efficient maintenance.

この発明における定着装置は、加熱手段によって加熱されて、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着部材と、前記定着部材に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、前記定着部材の表面温度を検知する第1温度検知手段と、前記加圧部材の表面温度を検知する第2温度検知手段と、を備えた定着装置であって、画像形成時に前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段とによってそれぞれ検知される2つの温度推移と、過去に検知されて記憶された前記2つの温度推移と、をそれぞれ比較して、前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段とによってそれぞれ検知された2つの温度推移がいずれも正常である場合には、当該定着装置が正常に動作している正常状態であると判別して、前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段とによってそれぞれ検知された2つの温度推移がいずれも異常である場合には、前記定着部材を加熱する制御に関わる加熱系部品に異常が生じている加熱系異常状態であると判別して、前記第1温度検知手段によって検知された温度推移が正常であって、前記第2温度検知手段によって検知された温度推移が異常である場合には、前記加熱系部品以外の部品であって、前記加圧部材と、前記第2温度検知手段と、前記ニップ部を形成するためのニップ部形成機構と、のうち少なくとも1つに異常が生じている第1非加熱系異常状態であると判別して、前記第1温度検知手段によって検知された温度推移が異常であって、前記第2温度検知手段によって検知された温度推移が正常である場合には、前記加熱系部品以外の部品に異常が生じていて、前記第1非加熱系異常状態とは異なる原因によって異常が生じている第2非加熱系異常状態であると判別して、前記第2非加熱系異常状態であると判別された場合に、当該定着装置そのものの交換を促すように報知するものである。 The fixing device of the present invention is a fixing device comprising: a fixing member that is heated by a heating means and heats a toner image to fix it on the surface of a sheet; a pressure member that forms a nip portion through which a sheet is conveyed by being pressed against the fixing member; a first temperature detection means that detects the surface temperature of the fixing member; and a second temperature detection means that detects the surface temperature of the pressure member. The fixing device compares two temperature transitions detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means during image formation with two temperature transitions that have been detected and stored in the past, and if both the temperature transitions detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means are normal, the fixing device is determined to be in a normal state where it is operating normally, and if both the temperature transitions detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means are abnormal, the fixing device is determined to be in a normal state where it is operating normally. and if the temperature change detected by the first temperature detection means is normal and the temperature change detected by the second temperature detection means is abnormal, it is determined to be a first non-heating system abnormality state in which an abnormality has occurred in a component other than the heating system component, that is, at least one of the pressure member, the second temperature detection means, and a nip portion forming mechanism for forming the nip portion; and if the temperature change detected by the first temperature detection means is abnormal and the temperature change detected by the second temperature detection means is normal, it is determined to be a second non-heating system abnormality state in which an abnormality has occurred in a component other than the heating system component, and the abnormality has occurred due to a cause different from the first non-heating system abnormality state ; and if it is determined to be the second non-heating system abnormality state, it issues a warning to encourage replacement of the fixing device itself .

本発明によれば、メンテナンスを効率的におこなうことができる、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 The present invention provides a fixing device and an image forming apparatus that allow for efficient maintenance.

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention; 定着装置を示す構成図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device. (A)正常状態における第1温度センサと第2温度センサとのそれぞれの温度推移の一例を示すグラフと、(B)異常状態(加熱系異常状態)における第1温度センサと第2温度センサとのそれぞれの温度推移の一例を示すグラフと、である。(A) A graph showing an example of the temperature trends of the first temperature sensor and the second temperature sensor in a normal state, and (B) a graph showing an example of the temperature trends of the first temperature sensor and the second temperature sensor in an abnormal state (heating system abnormal state). 第1、第2温度センサの温度推移と、正常状態と加熱系異常状態と非加熱系異常状態とを区別した判別結果と、の関係を示す表図である。10 is a table showing the relationship between the temperature transitions of the first and second temperature sensors and the determination results that distinguish between a normal state, a heating system abnormal state, and a non-heating system abnormal state. FIG. 具体例としての、操作表示パネルの表示画面を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a display screen of an operation display panel as a specific example. 異常状態を判別する制御の一例を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing an example of control for determining an abnormal state.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that in each drawing, identical or corresponding parts are designated by the same reference numerals, and redundant explanations will be appropriately simplified or omitted.

まず、図1にて、画像形成装置1における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、を示す。
また、7は用紙等のシートPが収容される給紙部、9はシートPの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、を示す。
First, the overall configuration and operation of an image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a tandem color copier as an image forming apparatus, 2 denotes a writing unit that emits laser light based on input image information, 3 denotes a document transport unit that transports a document D to a document reading unit 4, and 4 denotes a document reading unit that reads the image information of the document D.
Also, 7 indicates a paper feed section in which sheets P such as paper are stored, 9 indicates a registration roller (timing roller) that adjusts the timing of conveying sheets P, and 11Y, 11M, 11C, and 11BK indicate photosensitive drums on which toner images of each color (yellow, magenta, cyan, and black) are formed.

また、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成される静電潜像を現像する現像部、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成されたトナー像をシートPの表面に重ねて転写する1次転写ローラ、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に残留した未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像をシートP上に転写するための2次転写ローラ、20はシートP上のトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。
Also, 12 denotes a charging section that charges the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK, 13 denotes a developing section that develops the electrostatic latent image formed on the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK, 14 denotes a primary transfer roller that transfers the toner image formed on the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK onto the surface of sheet P, and 15 denotes a cleaning section that collects untransferred toner remaining on the surface of each photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK.
Also, 16 denotes an intermediate transfer belt cleaning section that cleans the intermediate transfer belt 17, 17 denotes the intermediate transfer belt onto which multiple color toner images are transferred in layers, 18 denotes a secondary transfer roller for transferring the color toner image on the intermediate transfer belt 17 onto the sheet P, and 20 denotes a fixing device that fixes the toner image (unfixed image) on the sheet P.

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作(印刷動作)について説明する。
まず、原稿Dは、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
Hereinafter, the operation (printing operation) of the image forming apparatus during normal color image formation will be described.
First, the document D is transported from the document table by the transport rollers of the document transport unit 3 and placed on the contact glass 5 of the document reading unit 4. Then, the document reading unit 4 optically reads the image information of the document D placed on the contact glass 5.

詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。 More specifically, the document reading unit 4 scans the image of the document D on the contact glass 5 while irradiating it with light emitted from an illumination lamp. The light reflected from the document D is then focused on the color sensor via a group of mirrors and a lens. The color image information of the document D is read by the color sensor in RGB (red, green, blue) color separation light, and then converted into electrical image signals. Furthermore, the image processing unit performs color conversion processing, color correction processing, spatial frequency correction processing, etc. based on the RGB color separation image signals, obtaining color image information in yellow, magenta, cyan, and black.

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に向けて発せられる。 The image information for each color (yellow, magenta, cyan, and black) is then sent to the writing unit 2. Then, the writing unit 2 emits laser light (exposure light) based on the image information for each color toward the surface of the corresponding photosensitive drum 11Y, 11M, 11C, and 11BK.

一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面には、帯電電位が形成される。
その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する(露光工程である。)。詳しくは、書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる。
Meanwhile, the four photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK each rotate counterclockwise in Fig. 1. First, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are uniformly charged at the portions facing the charging unit 12 (charging process). In this way, a charging potential is formed on the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK.
Thereafter, the surfaces of the charged photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK reach the irradiation positions of the respective laser beams (exposure process). More specifically, in the writing unit 2, four light sources emit laser beams corresponding to image signals, one for each color. Each laser beam passes through a separate optical path for each color component: yellow, magenta, cyan, and black.

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Yの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向、幅方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。 The laser light corresponding to the yellow component is irradiated onto the surface of the first photosensitive drum 11Y from the left side of the paper. At this time, the laser light of the yellow component is scanned in the direction of the rotation axis of the photosensitive drum 11Y (main scanning direction, width direction) by the polygon mirror rotating at high speed. In this way, an electrostatic latent image corresponding to the yellow component is formed on the photosensitive drum 11Y after it has been charged by the charging unit 12.

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11Mの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11Cの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BKの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。 Similarly, the laser light corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 11M, the second from the left on the paper, and an electrostatic latent image corresponding to the magenta component is formed. The laser light for the cyan component is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 11C, the third from the left on the paper, and an electrostatic latent image for the cyan component is formed. The laser light for the black component is irradiated onto the surface of the photosensitive drum 11BK, the fourth from the left on the paper, and an electrostatic latent image for the black component is formed.

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成された潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写ローラ14が設置されている。そして、1次転写ローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK on which the electrostatic latent images of each color have been formed reach positions facing the developing units 13. Then, toner of each color is supplied from each developing unit 13 to the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, and the latent images formed on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are developed (the developing process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the development process each reach a position facing the intermediate transfer belt 17. Here, a primary transfer roller 14 is installed at each facing position so as to abut against the inner circumferential surface of the intermediate transfer belt 17. Then, at the position of the primary transfer roller 14, the toner images of each color formed on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are transferred onto the intermediate transfer belt 17 in order, superimposed on top of each other (this is the primary transfer process).

そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
After the transfer process, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK each reach a position facing the cleaning unit 15. The cleaning unit 15 then collects untransferred toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK (this is the cleaning process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK pass through a charge removal section, and a series of image forming processes on the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are completed.

他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図1の時計方向に走行して、2次転写ローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写ローラ18との対向位置で、シートP上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17の表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
Meanwhile, the intermediate transfer belt 17, onto which the toner of each color is transferred (carried) in layers on the surfaces of the photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK, travels clockwise in FIG. 1 and reaches a position facing the secondary transfer roller 18. Then, at the position facing the secondary transfer roller 18, the color toner images carried on the intermediate transfer belt 17 are transferred onto the sheet P (secondary transfer process).
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer belt cleaning unit 16. Then, the untransferred toner adhering to the intermediate transfer belt 17 is collected by the intermediate transfer belt cleaning unit 16, and the series of transfer processes on the intermediate transfer belt 17 is completed.

ここで、中間転写ベルト17と2次転写ローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送されるシートPは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されるものである。
詳しくは、シートPを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送されたシートPが、搬送経路を通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達したシートPは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the sheet P transported between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer roller 18 (secondary transfer nip) is transported from the paper feed unit 7 via the registration rollers 9 and the like.
More specifically, the sheet P is fed by a paper feed roller 8 from a paper feed unit 7 that stores the sheet P, passes through a conveyance path, and is then guided to a registration roller 9. The sheet P that has reached the registration roller 9 is conveyed toward the secondary transfer nip in a timely manner.

そして、フルカラー画像が転写されたシートPは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ローラと加圧ローラとのニップ部(定着ニップ)にて、カラー画像(トナー像)がシートPの表面に定着される(定着工程である。)。
そして、定着工程後のシートPは、排紙ローラによって、装置本体1の外部に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス(印刷)が完了する。
Then, the sheet P onto which the full-color image has been transferred is guided by a conveyor belt to the fixing device 20. In the fixing device 20, the color image (toner image) is fixed to the surface of the sheet P at a nip portion (fixing nip) between a fixing roller and a pressure roller (fixing process).
After the fixing process, the sheet P is discharged as an output image to the outside of the apparatus main body 1 by a paper discharge roller, and a series of image forming processes (printing) is completed.

次に、図2等を用いて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ローラ21、加熱手段としてのヒータ25、加圧部材としての加圧ローラ31、定着ローラ21の幅方向中央部の温度(表面温度)を検知する第1温度検知手段としての第1温度センサ40、加圧ローラ31の幅方向中央部の温度(表面温度)を検知する第2温度検知手段としての第2温度センサ41、ニップ部を形成するためのニップ部形成機構としての加圧機構55、等で構成されている。
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIG. 2 and other figures.
As shown in Figure 2, the fixing device 20 is composed of a fixing roller 21 as a fixing member, a heater 25 as a heating means, a pressure roller 31 as a pressure member, a first temperature sensor 40 as a first temperature detection means for detecting the temperature (surface temperature) of the center of the width of the fixing roller 21, a second temperature sensor 41 as a second temperature detection means for detecting the temperature (surface temperature) of the center of the width of the pressure roller 31, and a pressure mechanism 55 as a nip portion forming mechanism for forming a nip portion.

ここで、定着部材としての定着ローラ21(定着回転体)は、ステンレス鋼などの金属材料からなる中空構造の芯金21a上に、被覆層21b(弾性層と離型層とが積層されたものである。)が形成された多層構造のローラ部材であって、加圧部材としての加圧ローラ31に圧接してニップ部(定着ニップ)を形成している。
定着ローラ21の被覆層21bにおける弾性層は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ローラ21の被覆層21bにおける離型層は、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)等で形成されている。定着ローラ21の表層に離型層を設けることにより、トナー像に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。定着ローラ21は、駆動モータ(不図示)によって図2の時計方向に回転駆動される。
Here, the fixing roller 21 (fixing rotor) as a fixing member is a multi-layer roller member in which a coating layer 21b (a laminate of an elastic layer and a release layer) is formed on a hollow core metal 21a made of a metal material such as stainless steel, and is pressed against a pressure roller 31 as a pressure member to form a nip portion (fixing nip).
The elastic layer in the coating layer 21b of the fixing roller 21 is made of an elastic material such as fluororubber, silicone rubber, or foamed silicone rubber. The release layer in the coating layer 21b of the fixing roller 21 is made of PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkylvinylether copolymer resin) or the like. By providing the release layer on the surface layer of the fixing roller 21, the release properties (peelability) of the toner image are ensured. The fixing roller 21 is rotated clockwise in FIG. 2 by a drive motor (not shown).

中空構造の定着ローラ21(芯金21a)の内部には、加熱手段としてのヒータ25が固設されている。
ヒータ25は、棒状に形成されたハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板に固定されている。そして、画像形成装置本体1のメインスイッチがオン(電源オン)された状態で、電源部51からヒータ25に電力が供給される。そして、制御部50により出力制御(PID制御)されたヒータ25からの輻射熱によって定着ローラ21が加熱されて、さらに加熱された定着ローラ21の表面からシートP上のトナー像Tに熱が加えられる。
ヒータ25の出力制御は、幅方向(図2の紙面垂直方向である。)の中央部において定着ローラ21の表面に非接触で対向する第1温度センサ40(例えば、サーモパイルや非接触サーミスタなどである。)によるローラ表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。すなわち、第1温度検知手段としての第1温度センサ40の検知結果に基づいて、加熱手段としてのヒータ25が制御される。詳しくは、第1温度センサ40の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、電源部51からヒータ25に交流電圧が印加される。このようなヒータ25の出力制御によって、定着ローラ21の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
A heater 25 serving as a heating means is fixed inside the hollow fixing roller 21 (core metal 21a).
The heater 25 is a rod-shaped halogen heater, and both ends thereof are fixed to the side plates of the fixing device 20. When the main switch of the image forming apparatus main body 1 is turned on (power on), power is supplied to the heater 25 from the power supply unit 51. The fixing roller 21 is heated by radiant heat from the heater 25, whose output is controlled (PID controlled) by the control unit 50, and further heat is applied to the toner image T on the sheet P from the surface of the heated fixing roller 21.
The output of the heater 25 is controlled based on the detection result of the roller surface temperature by a first temperature sensor 40 (e.g., a thermopile or a non-contact thermistor) that faces the surface of the fixing roller 21 in a non-contact manner at the center of the width direction (the direction perpendicular to the plane of the paper in FIG. 2 ). That is, the heater 25, which serves as a heating means, is controlled based on the detection result of the first temperature sensor 40 that serves as a first temperature detection means. More specifically, an AC voltage is applied from a power supply unit 51 to the heater 25 for a current-carrying time that is determined based on the detection result of the first temperature sensor 40. By controlling the output of the heater 25 in this way, the temperature of the fixing roller 21 (fixing temperature) can be adjusted and controlled to a desired temperature (target control temperature).

また、加圧部材としての加圧ローラ31(加圧回転体)は、主として、芯金32と、芯金32の外周面を覆う被覆層としての弾性層33と、からなるローラ部材である。
加圧ローラ31の弾性層33(被覆層)は、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA等からなる薄肉の離型層を設けて、弾性層33と離型層とで被覆層を構成することもできる。
そして、加圧ローラ31は、ニップ部形成機構としての加圧機構55によって定着ローラ21に圧接する。こうして、加圧ローラ31と定着ローラ21との間に、所望のニップ部が形成される。なお、加圧機構55(ニップ部形成機構)としては、例えば、加圧ローラ31の両端部の軸部に接触する回動可能なレバー、レバーを上方(定着ローラ21に近づく方向である。)に付勢するスプリング(付勢部材)、などで構成することができる。
加圧ローラ31は、定着ローラ21の回転にともない、図2の反時計方向に従動回転する。
The pressure roller 31 (pressure rotating body) as a pressure member is a roller member mainly composed of a core metal 32 and an elastic layer 33 as a coating layer that covers the outer circumferential surface of the core metal 32 .
The elastic layer 33 (covering layer) of the pressure roller 31 is made of a material such as silicone rubber, foamed silicone rubber, etc. It is also possible to provide a thin release layer made of PFA or the like on the surface of the elastic layer 33, and to configure the covering layer with the elastic layer 33 and the release layer.
The pressure roller 31 is then pressed against the fixing roller 21 by a pressure mechanism 55 serving as a nip forming mechanism. In this way, a desired nip is formed between the pressure roller 31 and the fixing roller 21. The pressure mechanism 55 (nip forming mechanism) can be configured, for example, with a rotatable lever that contacts shafts at both ends of the pressure roller 31, and a spring (biasing member) that biases the lever upward (toward the fixing roller 21).
The pressure roller 31 is rotated counterclockwise in FIG. 2 in accordance with the rotation of the fixing roller 21 .

なお、本実施の形態における定着装置20には、定着ローラ21の表面温度を検知する第1温度センサ40(第1温度検知手段)に加えて、加圧ローラ31の表面温度を検知する第2温度センサ41(第2温度検知手段)が設置されている。第2温度センサ41としては、幅方向中央部において加圧ローラ31の表面に非接触で対向するサーモパイルや非接触サーミスタなどを用いることもできる。
そして、第1温度センサ40と第2温度センサ41との検知結果に基づいて、定着装置20の異常の有無と、その異常の内容と、を検知することになるが、これらについては後で詳しく説明する。なお、本実施の形態では、後述する異常状態を明確に区別するために、第1温度センサ40の幅方向位置と、第2温度センサ41の幅方向位置と、が幅方向中央部において一致しないように設定されている。
In addition to the first temperature sensor 40 (first temperature detection means) that detects the surface temperature of the fixing roller 21, the fixing device 20 in this embodiment is also provided with a second temperature sensor 41 (second temperature detection means) that detects the surface temperature of the pressure roller 31. The second temperature sensor 41 may be a thermopile or a non-contact thermistor that faces the surface of the pressure roller 31 in the center in the width direction without contacting it.
The presence or absence of an abnormality in the fixing device 20 and the nature of the abnormality are detected based on the detection results of the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41. These will be described in detail later. In this embodiment, in order to clearly distinguish between abnormal states, which will be described later, the widthwise positions of the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41 are set so as not to coincide with each other at the center in the width direction.

上述のように構成された定着装置20は、次のように動作する。
装置本体1のメインスイッチが投入されると、電源部51からヒータ25に交流電圧が印加(給電)される。
そして、印刷指令(プリント要求)が入力されると、不図示の駆動モータ(駆動機構)によって定着ローラ21の時計方向の回転駆動が開始されて、加圧ローラ31の反時計方向の従動回転が開始される。その後、給紙部7からシートPが給送されて、2次転写ローラ18の位置で、中間転写ベルト17上のトナー像がシートP上に未定着画像として担持される。未定着画像T(トナー像)が担持されたシートPは、図2の矢印方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。そして、定着ローラ21による加熱と、定着ローラ21及び加圧ローラ31の押圧力とによって、シートPの表面にトナー像Tが定着される。そして、定着工程後のシートPは、回転する定着ローラ21及び加圧ローラ31によって、ニップ部から矢印方向に送出される。
The fixing device 20 configured as described above operates as follows.
When the main switch of the apparatus main body 1 is turned on, an AC voltage is applied (power is supplied) from the power supply unit 51 to the heater 25 .
When a print command (print request) is input, a drive motor (drive mechanism) (not shown) starts rotating the fixing roller 21 clockwise, and the pressure roller 31 starts rotating counterclockwise. Thereafter, a sheet P is fed from the paper feed unit 7, and at the position of the secondary transfer roller 18, the toner image on the intermediate transfer belt 17 is carried as an unfixed image on the sheet P. The sheet P carrying the unfixed image T (toner image) is transported in the direction of the arrow in FIG. 2 and sent into the nip between the fixing roller 21 and the pressure roller 31, which are in a pressure-contact state. The toner image T is then fixed to the surface of the sheet P by the heat of the fixing roller 21 and the pressure force of the fixing roller 21 and the pressure roller 31. After the fixing process, the sheet P is sent out of the nip in the direction of the arrow by the rotating fixing roller 21 and the pressure roller 31.

以下、本実施の形態における定着装置20(画像形成装置1)において、特徴的な構成・動作について詳しく説明する。
先に図2等を用いて説明したように、本実施の形態における定着装置20には、定着部材としての定着ローラ21の表面温度を検知する第1温度検知手段としての第1温度センサ40と、加圧部材としての加圧ローラ31の表面温度を検知する第2温度検知手段としての第2温度センサ41と、が設けられている。
The following describes in detail the characteristic configuration and operation of the fixing device 20 (image forming apparatus 1) in this embodiment.
As previously explained using Figure 2 etc., the fixing device 20 in this embodiment is provided with a first temperature sensor 40 as a first temperature detection means for detecting the surface temperature of the fixing roller 21 as a fixing member, and a second temperature sensor 41 as a second temperature detection means for detecting the surface temperature of the pressure roller 31 as a pressure member.

そして、本実施の形態では、画像形成時(印刷時)に第1温度センサ40(第1温度検知手段)と第2温度センサ41(第2温度検知手段)とによってそれぞれ検知される2つの温度推移と、過去に検知されて記憶された2つの温度推移(正常な温度推移である。)と、をそれぞれ比較して、定着装置20が正常に動作している「正常状態」と、定着ローラ21(定着部材)を加熱する制御(加熱制御)に関わる加熱系部品に異常が生じている「加熱系異常状態」と、加熱系部品以外の部品に異常が生じている「非加熱系異常状態」と、のいずれであるかが判別される。 In this embodiment, the two temperature trends detected by the first temperature sensor 40 (first temperature detection means) and the second temperature sensor 41 (second temperature detection means) during image formation (printing) are compared with two temperature trends (normal temperature trends) previously detected and stored to determine whether the state is a "normal state" in which the fixing device 20 is operating normally, a "heating system abnormal state" in which an abnormality has occurred in a heating system component involved in the control (heating control) of heating the fixing roller 21 (fixing member), or a "non-heating system abnormal state" in which an abnormality has occurred in a component other than a heating system component.

すなわち、本実施の形態では、印刷時に第1、第2温度センサ40、41で検知する定着ローラ21と加圧ローラ31とのそれぞれの温度変化(温度推移)を、過去に検知・記憶した正常時のもの(図3(A)のグラフR1、R2参照)と比較して、正常時のものに対して概ね近似しているか大きく乖離しているかによって、定着装置20が正常状態であるのか異常状態であるのか判別する。そして、異常状態であると判別されたときに、その異常の原因が、加熱系部品によるものなのか、それ以外の部品によるものなのか、を区別する。 In other words, in this embodiment, the temperature changes (temperature transitions) of the fixing roller 21 and pressure roller 31 detected by the first and second temperature sensors 40, 41 during printing are compared with those detected and stored in the past under normal conditions (see graphs R1 and R2 in Figure 3(A)), and whether the fixing device 20 is in a normal or abnormal state is determined based on whether the changes are roughly similar to the normal state or whether they deviate significantly from the normal state. Then, when an abnormal state is determined, it is determined whether the cause of the abnormality is due to a heating system component or to another component.

ここで、本実施の形態において、上述した「加熱系部品」は、定着ローラ21(定着部材)と、ヒータ25(加熱手段)と、第1温度センサ40(第1温度検知手段)と、ヒータ25に電力を供給する電源部51と、である。
具体的に、「加熱系異常状態」は、定着ローラ21の表面に損傷や剥離が生じたり、第1温度センサ40が故障したり、電源部51が故障したり、定着ローラ21の加熱制御に関わる部品の異常があると、第1温度センサ40によって検知される温度推移が異常となるのはもちろんのこと、第2温度センサ41によって検知される温度推移も異常となり、そのような温度推移の状態が把握されて、「加熱系異常状態」であると判別する。
Here, in this embodiment, the above-mentioned "heating system components" are the fixing roller 21 (fixing member), the heater 25 (heating means), the first temperature sensor 40 (first temperature detection means), and the power supply unit 51 that supplies power to the heater 25.
Specifically, if the surface of the fixing roller 21 is damaged or peeled off, the first temperature sensor 40 fails, the power supply unit 51 fails, or there is an abnormality in a component involved in the heating control of the fixing roller 21, not only will the temperature change detected by the first temperature sensor 40 become abnormal, but the temperature change detected by the second temperature sensor 41 will also become abnormal, and the state of such temperature change will be grasped and determined to be an "abnormal heating system state."

なお、図3(A)は、第1温度センサ40によって検知された温度推移を示すグラフR1も、第2温度センサ41によって検知された温度推移を示すR2も、正常である「正常状態」を示すものである。これに対して、図3(B)は、第1温度センサ40によって検知された温度推移を示すグラフS1も、第2温度センサ41によって検知された温度推移を示すS2も、異常である「加熱系異常状態」を示すものである。
そして、第1、第2温度センサ40、41によって検知された正常状態の温度推移のデータ(図3(A)参照)は、印刷が終了するごとに、制御部50の記憶部に記憶されることになる。
3A shows a "normal state" in which both the graph R1 showing the temperature change detected by the first temperature sensor 40 and the graph R2 showing the temperature change detected by the second temperature sensor 41 are normal. In contrast, FIG. 3B shows a "heating system abnormal state" in which both the graph S1 showing the temperature change detected by the first temperature sensor 40 and the graph S2 showing the temperature change detected by the second temperature sensor 41 are abnormal.
Then, data on temperature transitions in a normal state detected by the first and second temperature sensors 40, 41 (see FIG. 3A) is stored in the memory of the control unit 50 every time printing is completed.

このように、本実施の形態では、定着装置20に異常が生じたときに、その原因を事前にある程度把握することができる。そのため、定着装置20のメンテナンスを効率的におこなうことができる。 In this way, in this embodiment, when an abnormality occurs in the fixing device 20, the cause can be identified to some extent in advance. This allows for efficient maintenance of the fixing device 20.

特に、本実施の形態において、「非加熱系異常状態」は、「第1非加熱系異常状態」と「第2非加熱系異常状態」とのいずれであるかがさらに判別される。
「第1非加熱系異常状態」は、加圧ローラ31(加圧部材)と、第2温度センサ41(第2温度検知手段)と、加圧機構55(ニップ部を形成するためのニップ部形成機構である。)と、のうち少なくとも1つに異常が生じている異常状態である。すなわち、「第1非加熱系異常状態」は、ヒータ制御(定着温度制御)に関与しない非加熱系部品のうち、主として加圧ローラ側の部材の異常である。具体的に、加圧ローラ31の表面に損傷や剥離が生じたり、第2温度センサ41が故障したり、加圧機構55による加圧力が大きく増減したり、加圧路ローラ側の部品の異常があると、第1温度センサ40によって検知される温度推移は正常であるのに、第2温度センサ41によって検知される温度推移が異常となるため、そのような温度推移の状態が把握されて、「第1非加熱系異常状態」であると判別する。
これに対して、「第2非加熱系異常状態」は、「第1非加熱系異常状態」とは異なる原因によって異常が生じている異常状態である。すなわち、「第2非加熱系異常状態」は、「加熱系異常状態」とも「第1非加熱系異常状態」とも特定できない異常である。このような異常状態としては、例えば、定着ローラ21の表面温度を低下させるような原因と、加圧ローラ31の表面温度を高くするような原因と、が複合的に生じてしまう場合などであって、そのような場合には第2温度センサ41によって検知される温度推移は正常であるのに、第1温度センサ40によって検知される温度推移が異常となるため、そのような温度推移の状態が把握されて、「第2非加熱系異常状態」であると判別する。
なお、「第2非加熱系異常状態」は、その原因が一義的にはっきり特定されない場合が多いため、定着装置20の一部の部品の交換やメンテナンスをおこなうのではなくて、定着装置20自体の交換をおこなうことが好ましい。
In particular, in this embodiment, it is further determined whether the "non-heating system abnormal state" is a "first non-heating system abnormal state" or a "second non-heating system abnormal state."
The "first non-heating system abnormal state" is an abnormal state in which an abnormality occurs in at least one of the pressure roller 31 (pressure member), the second temperature sensor 41 (second temperature detection means), and the pressure mechanism 55 (a nip portion forming mechanism for forming a nip portion). In other words, the "first non-heating system abnormal state" is an abnormality in a non-heating system component that is not involved in heater control (fixing temperature control), primarily a component on the pressure roller side. Specifically, if the surface of the pressure roller 31 is damaged or peeled, the second temperature sensor 41 breaks down, the pressure applied by the pressure mechanism 55 significantly increases or decreases, or there is an abnormality in a component on the pressure path roller side, the temperature transition detected by the first temperature sensor 40 will be normal, but the temperature transition detected by the second temperature sensor 41 will be abnormal. This temperature transition state is recognized and a "first non-heating system abnormal state" will be identified.
In contrast, the "second non-heating system abnormal state" is an abnormal state in which an abnormality occurs due to a cause different from that of the "first non-heating system abnormal state." In other words, the "second non-heating system abnormal state" is an abnormality that cannot be identified as either a "heating system abnormal state" or a "first non-heating system abnormal state." For example, such an abnormal state may occur when a cause that lowers the surface temperature of the fixing roller 21 and a cause that raises the surface temperature of the pressure roller 31 occur in combination. In such a case, the temperature change detected by the second temperature sensor 41 is normal, but the temperature change detected by the first temperature sensor 40 is abnormal. This temperature change state is recognized and determined to be a "second non-heating system abnormal state."
In addition, since the cause of the "second non-heating system abnormal state" is often not clearly identified, it is preferable to replace the fixing device 20 itself rather than replacing or maintaining some of the parts of the fixing device 20.

さらに具体的に、本実施の形態では、図4に示すように、第1温度センサ40によって検知された温度推移が正常であって、第2温度センサ41によって検知された温度推移も正常である場合には、「正常状態」であるものと制御部50で判別される。
これに対して、第1温度センサ40によって検知された温度推移が異常であって、第2温度センサ41によって検知された温度推移も異常である場合には、「加熱系異常状態」であるものと制御部50で判別される。また、第1温度センサ40によって検知された温度推移が正常であって、第2温度センサ41によって検知された温度推移が異常である場合には、「第1非加熱系異常状態」であるものと制御部50で判別される。さらに、第1温度センサ40によって検知された温度推移が異常であって、第2温度センサ41によって検知された温度推移が正常である場合には、「第2非加熱系異常状態」であるものと制御部50で判別される。
More specifically, in this embodiment, as shown in FIG. 4, if the temperature change detected by the first temperature sensor 40 is normal and the temperature change detected by the second temperature sensor 41 is also normal, the control unit 50 determines that the state is "normal."
On the other hand, if the temperature change detected by the first temperature sensor 40 is abnormal and the temperature change detected by the second temperature sensor 41 is also abnormal, the control unit 50 determines that the state is a "heating system abnormal state." Furthermore, if the temperature change detected by the first temperature sensor 40 is normal and the temperature change detected by the second temperature sensor 41 is abnormal, the control unit 50 determines that the state is a "first non-heating system abnormal state." Furthermore, if the temperature change detected by the first temperature sensor 40 is abnormal and the temperature change detected by the second temperature sensor 41 is normal, the control unit 50 determines that the state is a "second non-heating system abnormal state."

なお、本実施の形態において、現状の温度推移が正常な過去の温度推移に対して正常であるか異常であるかの判別は、温度推移について現状と過去との差異が所定の基準範囲内にあるか否かによってされる。
具体的に、温度推移の差異が所定の基準範囲内であるものと判別されたときには(現状の温度推移が正常時のものに対して概ね近似しているときには)、現状の温度推移が正常であるものと判別される。これに対して、温度推移の差異が所定の基準範囲外であるものと判別されたときには(現状の温度推移が正常時のものに対して大きく乖離しているときには)、現状の温度推移が異常であるものと判別される。
なお、上述した基準範囲(温度)「ΔT℃」としては、例えば、目標とする表面温度(検知温度)T℃を中心にして高温側と低温側とにそれぞれ所定温度の幅を設けた温度範囲「ΔT=T±A℃」とすることができる。そして、このように設定された基準範囲ΔT℃に対して、現状の温度推移の平均値(又は、最大値、最小値)が範囲内であるか範囲外であるかを演算部で判別するようにすることができる。また、上述した基準範囲「ΔT℃」として、温度推移における温度勾配(所定時間内における温度変化)の範囲を設定することもできる。
In this embodiment, whether the current temperature trend is normal or abnormal compared to normal past temperature trends is determined by whether the difference between the current and past temperature trends is within a predetermined reference range.
Specifically, when the difference in temperature transition is determined to be within a predetermined reference range (when the current temperature transition is roughly similar to that in normal times), the current temperature transition is determined to be normal. On the other hand, when the difference in temperature transition is determined to be outside the predetermined reference range (when the current temperature transition is significantly different from that in normal times), the current temperature transition is determined to be abnormal.
The reference range (temperature) "ΔT°C" can be, for example, a temperature range "ΔT = T±A°C" with a predetermined temperature range on both the high-temperature side and the low-temperature side centered around the target surface temperature (detected temperature) T°C. The calculation unit can then determine whether the average value (or maximum or minimum value) of the current temperature transition is within or outside the reference range ΔT°C set in this way. The reference range "ΔT°C" can also be set as the range of the temperature gradient (temperature change within a predetermined time) in the temperature transition.

ここで、本実施の形態では、制御部50(演算部)で「加熱系異常状態」又は「非加熱系異常状態」であるものと判別された場合において、上述した温度推移について現状と過去との差異が所定の基準範囲ΔT℃に対して所定値Aの範囲内(ΔT≦T±A℃)で外れているものと判別されたときには(基準範囲ΔT℃に対して大きくは外れていないときには)、その後の画像形成動作(印刷動作)を中断することなく、その異常状態を解消するためのメンテナンスを促すように報知する。具体的に、操作表示パネル100に、図5(A)に示すような表示がされることになる。
これに対して、上述した温度推移について現状と過去との差異が所定の基準範囲ΔT℃に対して所定値Aの範囲外((ΔT>T±A℃))で外れているものと判別されたときには(基準範囲ΔT℃に対して大きくは外れているときには)、その後の画像形成動作(印刷動作)を中断するとともに、その異常状態を報知する。具体的に、操作表示パネル100に、図5(B)に示すような表示がされることになる。
In this embodiment, when the control unit 50 (calculation unit) determines that the "heating system abnormal state" or "non-heating system abnormal state" exists, and determines that the difference between the current and past temperature changes described above is outside a predetermined reference range ΔT°C by a predetermined value A (ΔT≦T±A°C) (when the difference is not significantly outside the reference range ΔT°C), a notification is issued to prompt maintenance to resolve the abnormal state without interrupting the subsequent image forming operation (printing operation). Specifically, a display such as that shown in FIG. 5(A) is displayed on the operation display panel 100.
On the other hand, when it is determined that the difference between the current and past temperature transitions described above is outside the range of a predetermined value A ((ΔT>T±A°C)) with respect to the predetermined reference range ΔT°C (when the temperature is significantly outside the reference range ΔT°C), the subsequent image forming operation (printing operation) is interrupted and the abnormal state is notified. Specifically, the display shown in Fig. 5(B) is displayed on the operation display panel 100.

なお、本実施の形態において、上述した「所定値A」は、任意のものに変更可能なものとしている。
具体例として、図5(C)~(E)に示すように、サービスマンやユーザーによる操作表示パネル100の操作によって、先に例示した基準範囲ΔT℃としての温度範囲(差異温度)や温度勾配の設定値に対する所定値Aを可変することができるようにしている。
このように構成することによって、良好な定着画像が形成されることを優先するユーザーに対しては所定値Aが狭まるように調整して早期にメンテナンスが実施されるようにして、装置のダウンタイムの回避を優先するユーザーに対しては所定値Aが広まるように調整して時間の融通が利くときにメンテナンスが実施されるようにするなど、ユーザーの使い勝手が向上することになる。
なお、本実施の形態では、図5(C)~(E)を参照して、サービスマンやユーザーによる操作表示パネル100の操作によって、上述した「異常状態」の報知(表示)や印刷継続の有無について選択できるように構成されている。
In this embodiment, the above-mentioned "predetermined value A" can be changed to any value.
As a specific example, as shown in FIGS. 5(C) to (E), a serviceman or a user can operate the operation display panel 100 to change the predetermined value A for the set value of the temperature range (differential temperature) and temperature gradient as the reference range ΔT°C exemplified above.
By configuring in this way, for a user who gives priority to forming a good fixed image, the predetermined value A can be adjusted to be narrower so that maintenance can be performed earlier, and for a user who gives priority to avoiding downtime of the device, the predetermined value A can be adjusted to be wider so that maintenance can be performed when time is more flexible, thereby improving usability for the user.
In this embodiment, referring to Figures 5(C) to (E), the operation display panel 100 can be operated by a serviceman or a user to select whether or not to notify (display) the above-mentioned "abnormal state" and continue printing.

以下、図6を用いて、異常状態を判別する制御の一例について説明する。
まず、画像形成装置1において待機状態から印刷(画像形成動作)が開始されると、その印刷中に第1、第2温度センサ40、41によって定着ローラ21と加圧ローラ31とのそれぞれの表面温度(温度推移)のデータが取得されて、そのデータが制御部50の記憶部(ROM)に記憶される(ステップS1、S2)。そして、その記憶部に記憶されたデータ(現状の温度推移)が、記憶部(ROM)に記憶された正常時の温度推移のデータと比較されて(ステップS3)、定着装置20が異常状態であるかが判別される(ステップS4)。なお、このときの判別は、ステップS3で比較した温度推移の差異が基準範囲ΔT℃であるか否かでされる。
その結果、異常状態でないものと判別された場合には、正常状態であるものとして、印刷を終了する。なお、正常状態と判断された印刷後の温度推移のデータは、過去の正常時のデータとして記憶部に記憶される。
これに対して、ステップS4で異常状態であるものと判別された場合には、さらにその異常状態が詳しく判別される(ステップS5)。すなわち、先に図4を用いて説明したように、第1、第2温度センサ40、41によって検知した温度推移の正常・異常の組み合わせに基づいて、加熱系異常状態であるか、第1非加熱系異常状態であるか、第2非加熱系異常状態であるか、が区別される。
そして、異常状態での印刷継続をおこなうかが判別される(ステップS6)。すなわち、先に説明したように、温度推移について現状と過去(正常なもの)との差異が所定の基準範囲ΔT℃に対して所定値Aの範囲内で外れているか否かが判別される。
その結果、印刷継続される条件である場合には、操作表示パネル100に部品交換などのメンテナンスを促す表示(図5(A)参照)をしつつ、印刷を継続して(ステップS7)、その印刷の終了とともに本フローを終了する(ステップS8)。これに対して、ステップS6で印刷継続される条件でない場合には、その印刷を中止して、操作表示パネル100に装置に異常がある旨の表示(図5(B)参照)をする。
An example of control for determining an abnormal state will be described below with reference to FIG.
First, when the image forming apparatus 1 starts printing (image formation operation) from a standby state, the first and second temperature sensors 40, 41 acquire data on the surface temperatures (temperature transitions) of the fixing roller 21 and the pressure roller 31 during printing, and the data is stored in the memory unit (ROM) of the control unit 50 (steps S1 and S2). The data (current temperature transitions) stored in the memory unit is then compared with data on normal temperature transitions stored in the memory unit (ROM) (step S3), and it is determined whether the fixing device 20 is in an abnormal state (step S4). This determination is made based on whether the difference in the temperature transitions compared in step S3 is within a reference range ΔT°C.
If the printer is determined to be in a normal state, the printer is deemed to be in a normal state and printing is terminated. The data on the temperature change after printing that is determined to be in a normal state is stored in the memory unit as data from past normal times.
On the other hand, if an abnormality is determined in step S4, the abnormality is further determined in detail (step S5). That is, as described above with reference to Fig. 4, based on the combination of normal and abnormal temperature transitions detected by the first and second temperature sensors 40, 41, the abnormality is determined to be either a heating system abnormality, a first non-heating system abnormality, or a second non-heating system abnormality.
It is then determined whether to continue printing in the abnormal state (step S6). That is, as explained above, it is determined whether the difference between the current temperature change and the past (normal) temperature change is outside the range of a predetermined value A with respect to a predetermined reference range ΔT°C.
As a result, if the conditions for continuing printing are met, the operation display panel 100 displays a message urging maintenance such as part replacement (see FIG. 5A), while continuing printing (step S7), and the flow ends upon completion of the printing (step S8). On the other hand, if the conditions for continuing printing are not met in step S6, the printing is stopped, and a message indicating that there is an abnormality in the device is displayed on the operation display panel 100 (see FIG. 5B).

以上説明したように、本実施の形態における定着装置20は、ヒータ25(加熱手段)によって加熱されてトナー像Tを加熱してシートPの表面に定着する定着ローラ21(定着部材)と、定着ローラ21に圧接することでシートPが搬送されるニップ部を形成する加圧ローラ31(加圧部材)と、定着ローラ21の表面温度を検知する第1温度センサ40(第1温度検知手段)と、加圧ローラ31の表面温度を検知する第2温度センサ41(第2温度検知手段)と、が設けられている。そして、画像形成時に第1温度センサ40と第2温度センサ41とによってそれぞれ検知される2つの温度推移と、過去に検知されて記憶された2つの温度推移と、をそれぞれ比較して、定着装置20が正常に動作している正常状態と、定着ローラ21を加熱する制御に関わる加熱系部品に異常が生じている加熱系異常状態と、加熱系部品以外の部品に異常が生じている非加熱系異常状態と、のいずれであるかが判別される。
これにより、定着装置20のメンテナンスを効率的におこなうことができる。
As described above, the fixing device 20 in this embodiment includes the fixing roller 21 (fixing member) that is heated by the heater 25 (heating means) to heat the toner image T and fix it on the surface of the sheet P, the pressure roller 31 (pressure member) that presses against the fixing roller 21 to form a nip portion through which the sheet P is conveyed, the first temperature sensor 40 (first temperature detection means) that detects the surface temperature of the fixing roller 21, and the second temperature sensor 41 (second temperature detection means) that detects the surface temperature of the pressure roller 31. Then, by comparing two temperature transitions detected by the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41, respectively, during image formation with two temperature transitions detected and stored in the past, it is determined whether the fixing device 20 is in a normal state where it is operating normally, a heating system abnormal state where an abnormality has occurred in a heating system component related to the control of heating the fixing roller 21, or a non-heating system abnormal state where an abnormality has occurred in a component other than the heating system component.
This allows efficient maintenance of the fixing device 20.

なお、本実施の形態では、定着部材として定着ローラ21を用いて、加圧部材として加圧ローラ31を用いたが、定着部材や加圧部材はこれらに限定されることなく、例えば、定着部材として定着ベルトを用いることもできるし、加圧部材として加圧ベルトを用いることもできる。
また、本実施の形態では、定着部材(定着ローラ21)を加熱する加熱手段として熱ヒータ方式のものを用いたが、加熱手段はこれに限定されることなく、例えば、電磁誘導方式(IH方式)のものや、抵抗発熱体方式のものを用いることもできる。
また、本実施の形態において、加圧ローラ31を積極的に加熱する第2の加熱手段(例えば、加圧ローラ31の内部に設置された第2のヒータである。)を設けることもできる。その場合、その第2の加熱手段は、第2温度センサ41(第2温度検知手段)の検知結果に基づいて制御されることになる。また、加熱系異常状態には、加圧ローラを加熱する制御に関わる第2の加熱系部品に異常が生じる第2の加熱異常状態が加えられることになる。
また、本実施の形態では、第1温度センサ40や第2温度センサ41として非接触式の温度センサを用いたが、第1温度センサ40や第2温度センサ41として接触式の温度センサを用いることもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, a fixing roller 21 is used as the fixing member and a pressure roller 31 is used as the pressure member, but the fixing member and the pressure member are not limited to these, and for example, a fixing belt can be used as the fixing member and a pressure belt can be used as the pressure member.
In addition, in this embodiment, a thermal heater type heating means is used as the heating means for heating the fixing member (fixing roller 21), but the heating means is not limited to this, and for example, an electromagnetic induction type (IH type) or a resistance heating element type can also be used.
In this embodiment, a second heating means (for example, a second heater installed inside the pressure roller 31) can be provided to actively heat the pressure roller 31. In this case, the second heating means is controlled based on the detection result of the second temperature sensor 41 (second temperature detection means). In addition, a second heating abnormality state in which an abnormality occurs in a second heating system component involved in controlling the heating of the pressure roller is added to the heating system abnormality state.
Furthermore, in this embodiment, non-contact temperature sensors are used as the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41, but contact temperature sensors may also be used as the first temperature sensor 40 and the second temperature sensor 41.
In such cases, the same effect as that of this embodiment can be obtained.

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It should be noted that the present invention is not limited to this embodiment, and it is clear that within the scope of the technical concept of the present invention, this embodiment may be modified as appropriate in ways other than those suggested in this embodiment. Furthermore, the number, position, shape, etc. of the components are not limited to this embodiment, and may be any number, position, shape, etc. that is suitable for implementing the present invention.

なお、本願明細書等において、「幅方向」とは、シートの搬送方向に対して直交する方向であるものと定義する。
また、本願明細書等において、「シート」とは、紙(用紙)の他に、コート紙、ラベル紙、OHPシート、フィルムシート等のシート状の記録媒体のすべてを含むものと定義する。
In this specification, the term "width direction" is defined as a direction perpendicular to the sheet conveying direction.
In this specification, the term "sheet" is defined to include not only paper (sheet of paper) but also all sheet-like recording media such as coated paper, label paper, OHP sheets, and film sheets.

1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ローラ(定着部材)、
25 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧部材)、
40 第1温度センサ(第1温度検知手段)、
41 第2温度センサ(第2温度検知手段)、
50 制御部、
51 電源部、
55 加圧機構(ニップ部形成機構)、
P シート(用紙)。
1. Image forming apparatus (image forming apparatus main body),
20 Fixing device,
21 Fixing roller (fixing member),
25 heater (heating means),
31 pressure roller (pressure member),
40 first temperature sensor (first temperature detection means),
41 second temperature sensor (second temperature detection means),
50 control unit,
51 Power supply section,
55 Pressurizing mechanism (nip forming mechanism),
P sheet (paper).

特開2007-219007号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-219007

Claims (6)

加熱手段によって加熱されて、トナー像を加熱してシートの表面に定着する定着部材と、
前記定着部材に圧接することでシートが搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材の表面温度を検知する第1温度検知手段と、
前記加圧部材の表面温度を検知する第2温度検知手段と、
を備えた定着装置であって、
画像形成時に前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段とによってそれぞれ検知される2つの温度推移と、過去に検知されて記憶された前記2つの温度推移と、をそれぞれ比較して、
前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段とによってそれぞれ検知された2つの温度推移がいずれも正常である場合には、当該定着装置が正常に動作している正常状態であると判別して、
前記第1温度検知手段と前記第2温度検知手段とによってそれぞれ検知された2つの温度推移がいずれも異常である場合には、前記定着部材を加熱する制御に関わる加熱系部品に異常が生じている加熱系異常状態であると判別して、
前記第1温度検知手段によって検知された温度推移が正常であって、前記第2温度検知手段によって検知された温度推移が異常である場合には、前記加熱系部品以外の部品であって、前記加圧部材と、前記第2温度検知手段と、前記ニップ部を形成するためのニップ部形成機構と、のうち少なくとも1つに異常が生じている第1非加熱系異常状態であると判別して、
前記第1温度検知手段によって検知された温度推移が異常であって、前記第2温度検知手段によって検知された温度推移が正常である場合には、前記加熱系部品以外の部品に異常が生じていて、前記第1非加熱系異常状態とは異なる原因によって異常が生じている第2非加熱系異常状態であると判別して、
前記第2非加熱系異常状態であると判別された場合に、当該定着装置そのものの交換を促すように報知することを特徴とする定着装置。
a fixing member that is heated by a heating means and heats the toner image to fix it on the surface of the sheet;
a pressure member that forms a nip portion through which a sheet is conveyed by being pressed against the fixing member;
a first temperature detecting means for detecting a surface temperature of the fixing member;
a second temperature detection means for detecting the surface temperature of the pressure member;
A fixing device comprising:
comparing two temperature transitions detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means during image formation with the two temperature transitions detected and stored in the past;
If both of the two temperature transitions detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means are normal, the fixing device is determined to be in a normal state where it is operating normally,
If both of the two temperature transitions detected by the first temperature detection means and the second temperature detection means are abnormal, it is determined that an abnormality has occurred in a heating system component related to the control of heating the fixing member, and
If the temperature transition detected by the first temperature detection means is normal and the temperature transition detected by the second temperature detection means is abnormal, it is determined that a first non-heating system abnormal state has occurred in at least one of the components other than the heating system components, namely, the pressure member, the second temperature detection means, and a nip portion forming mechanism for forming the nip portion, and
If the temperature transition detected by the first temperature detection means is abnormal and the temperature transition detected by the second temperature detection means is normal, it is determined that an abnormality has occurred in a component other than the heating system component, and that the abnormality has occurred due to a cause different from that of the first non-heating system abnormal state , and
When it is determined that the second non-heating system is in the abnormal state, a notification is given to prompt replacement of the fixing device itself .
前記加熱系部品は、前記定着部材と、前記加熱手段と、前記第1温度検知手段と、前記加熱手段に電力を供給する電源部と、であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the heating system components are the fixing member, the heating means, the first temperature detection means, and a power supply section that supplies power to the heating means. 前記加熱系異常状態と前記第1非加熱系異常状態と前記第2非加熱系異常状態とのうちのいずれかであるものと判別された場合において、When it is determined that the abnormality state is one of the heating system abnormality state, the first non-heating system abnormality state, and the second non-heating system abnormality state,
前記温度推移について現状と過去との差異が所定の基準範囲に対して所定値の範囲内で外れているあるものと判別されたときには、その後の画像形成動作を中断することなく、その異常状態を解消するためのメンテナンスを促すように報知して、When it is determined that the difference between the current temperature change and the past temperature change is outside a predetermined value range of a predetermined reference range, a notification is issued to prompt maintenance to eliminate the abnormal state without interrupting the subsequent image forming operation,
前記差異が前記所定の基準範囲に対して前記所定値の範囲外で外れているものと判別されたときには、その後の画像形成動作を中断するとともに、その異常状態を報知することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。3. The fixing device according to claim 1, wherein when it is determined that the difference is outside the range of the predetermined value with respect to the predetermined reference range, the subsequent image forming operation is interrupted and the abnormal state is notified.
前記所定値は、任意のものに変更可能であることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。4. The fixing device according to claim 3, wherein the predetermined value can be changed to any value. 前記第1温度検知手段の検知結果に基づいて前記加熱手段が制御されることを特徴とする請求項1~請求項4のいずれかに記載の定着装置。5. The fixing device according to claim 1, wherein the heating means is controlled based on the detection result of the first temperature detection means. 請求項1~請求項5のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of claims 1 to 5.
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