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公開番号2025087541
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023202275
出願日2023-11-29
発明の名称画像形成装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 15/20 20060101AFI20250603BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】加熱体が異常高温となった際に、その原因を判断すること。
【解決手段】エンジンコントローラ304は、トライアック308を非導通状態(S1203)かつリレー303を接続状態(S1201)とした状態でヒータ201の温度上昇が異常であると判断した場合には(S1205 YES)、リレー303を遮断状態とし(S1207)、あらかじめ定められた第1時間T1が経過した後に(S1208)、リレー303を接続状態としてから(S1209)サーミスタ202により検知したヒータ201の第1温度a1と(S1210)、あらかじめ定められた異常温度閾値c1と、を比較した結果に基づいて、温度上昇が異常となった原因を判断する(S1211、S1212、S1214)。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
発熱体を有する加熱手段と、
前記加熱手段の温度を検知するための温度検知手段と、
交流電源の一端に接続され、前記加熱手段に前記交流電源からの電力を供給する導通状態、又は、電力を供給しない非導通状態となって前記加熱手段の温度が目標温度となるように制御するためのスイッチング素子と、
前記交流電源の他端に接続され、前記加熱手段と前記交流電源とを接続する接続状態、又は、前記加熱手段と前記交流電源との接続を遮断する遮断状態となる遮断素子と、
前記温度検知手段によって検知された前記加熱手段の温度情報に基づいて前記スイッチング素子及び前記遮断素子を制御する制御手段と、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、前記スイッチング素子を前記非導通状態かつ前記遮断素子を前記接続状態とした状態で前記加熱手段の温度上昇が異常であると判断した場合には、前記遮断素子を前記遮断状態とし、あらかじめ定められた所定時間が経過した後に、前記遮断素子を前記接続状態としてから前記温度検知手段により検知した前記加熱手段の検知温度と、あらかじめ定められた規定値と、を比較した結果に基づいて、前記温度上昇が異常となった原因を判断することを特徴とする画像形成装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記検知温度を第１温度、前記規定値を第１規定値としたとき、
前記制御手段は、前記スイッチング素子を前記非導通状態かつ前記遮断素子を前記接続状態とした状態で、前記温度検知手段によって検知された第２温度が、あらかじめ定められた第２規定値以上であった場合に、前記温度上昇が異常であると判断することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１温度が前記第１規定値未満であった場合に、前記温度上昇が異常となった原因を、前記加熱手段に印加された交流電圧の波形の異常であると判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１温度が前記第１規定値以上であった場合に、前記温度上昇が異常となった原因を、前記スイッチング素子の異常であると判断することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、回転体を有し、
前記制御手段は、前記回転体が回転している状態で、前記温度上昇の原因を判断することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
発熱体を有する加熱手段と、
前記加熱手段の温度を検知するための温度検知手段と、
交流電源の一端に接続され、前記加熱手段に前記交流電源からの電力を供給する導通状態、又は、電力を供給しない非導通状態となって前記加熱手段の温度が目標温度となるように制御するためのスイッチング素子と、
前記交流電源の他端に接続され、前記加熱手段と前記交流電源とを接続する接続状態、又は、前記加熱手段と前記交流電源との接続を遮断する遮断状態となる遮断素子と、
前記温度検知手段によって検知された前記加熱手段の温度情報に基づいて前記スイッチング素子及び前記遮断素子の制御を決定する制御手段と、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、前記スイッチング素子を前記非導通状態かつ前記遮断素子を前記接続状態とした状態で前記加熱手段の温度上昇が異常であると判断した場合には、前記遮断素子を前記遮断状態とし、あらかじめ定められた所定時間が経過した後に、前記遮断素子を前記接続状態としてから前記温度検知手段により検知した前記加熱手段の検知温度に基づく温度勾配と、あらかじめ定められた温度勾配規格値と、を比較した結果に基づいて、前記温度上昇が異常となった原因を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記所定時間を第１時間としたとき、
前記制御手段は、前記第１時間が経過した後に前記遮断素子を前記接続状態として、前記温度検知手段によって第１温度を検知し、前記第１温度を検知してから第２時間が経過したときに前記温度検知手段によって第２温度を検知し、前記第１温度、前記第２時間、前記第２温度から前記温度勾配を求めることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記温度勾配を第１温度勾配、前記温度勾配規格値を第１温度勾配規格値としたとき、
前記制御手段は、前記スイッチング素子を前記非導通状態かつ前記遮断素子を前記接続状態とした状態で前記温度検知手段によって第３温度を検知し、第３時間が経過したときに前記温度検知手段によって第４温度を検知し、前記第３温度、前記第３時間、前記第４温度から求められる第２温度勾配が、あらかじめ定められた第２温度勾配規格値を超えたときに、前記温度上昇が異常であると判断することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１温度勾配が前記第１温度勾配規格値以下であった場合に、前記温度上昇が異常となった原因を、前記加熱手段に印加された交流電圧の波形の異常であると判断することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記第１温度勾配が前記第１温度勾配規格値を超えた場合に、前記温度上昇が異常となった原因を、前記スイッチング素子の異常であると判断することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
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、例えば、像加熱装置を画像定着手段として具備した画像形成装置に関する。
続きを表示（約 2,900 文字）【背景技術】
【０００２】
画像形成装置等に供給される交流波形として、各国の規格に定められた定格電源電圧、周波数の正弦波が供給されている。一方、交流電源が停電した際の補助電源として用いられる無停電電源には、例えば特許文献１にあるように、交流電源に位相同期した方形波が用いられている。このような無停電電源が設置してある施設で停電が発生した場合には、画像形成装置に供給される交流波形は正弦波から方形波へと切り替わるようになっている。
【０００３】
交流波形を供給することにより動作する画像形成装置において、記録紙上に転写されたトナー像を熱定着させるための加熱体駆動回路は一般的に次のような構成となっている。加熱体の制御を行う駆動回路は、温度検出素子の出力信号を基に、ＣＰＵがフォトトライアックカプラを駆動させる。次いでトライアックが導電状態となることにより加熱体に電力が供給され、加熱体が加熱される。この際、ＣＰＵからは駆動信号が出力され、加熱体とトライアックに直列に接続されたリレーが駆動されるため、加熱体に電力が供給される。もし、リレーを駆動していない場合には、トライアックを駆動していたとしても回路がリレー接点により遮断されているため、加熱体に電力は供給されない。このような画像形成装置において、加熱体駆動回路の異常などに起因する、加熱体の異常高温（暴走）を検知する構成として、加熱体が所定の温度（異常高温検知温度）に達した場合に、トライアック及びリレーの駆動を停止させるものがある。この構成により、加熱体への電力供給が遮断される。また、加熱体への異常高温検知の別の手法として、例えば特許文献２に示す、温度検出素子が検知した単位時間当たりの温度上昇勾配によって、ヒータへの電力供給を遮断する方法などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－０４４９５９号公報
特開２０１８－０７２４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来例では、無停電電源により生成された交流電源が画像形成装置に供給されると、供給される交流電源は方形波となる。したがって、トライアックに印加される電流、電圧波形の傾きは急になるため、トライアックの構造上、トライアックを一度オンした後に、電力供給されている電流をゼロクロス点でオフできない転流失敗状態へと陥る場合がある。トライアックがこの転流失敗状態に陥ると、トライアックによる加熱体の温度制御が不能となり、加熱体には画像形成装置に接続されている無停電電源の電力が直接供給され、加熱体は異常高温となる。また、トライアックを含めた加熱体駆動回路がショート故障した場合でも同様に、トライアックによる加熱体の温度制御が不能となり、加熱体には画像形成装置に接続されている電源の電力が直接供給され、加熱体は異常高温となる。つまり、異常高温の原因は、電圧波形の異常による場合と、トライアックを含む加熱体駆動回路の故障による場合と、があることになる。加熱体の異常高温を検知する手法としては、温度検出素子の検出温度が異常高温検知温度に達した場合や、単位時間当たりの温度上昇勾配が一定値以上になった場合に、トライアック及びリレーの駆動を停止させ、加熱体への電力供給を遮断する手法がある。トライアックを含めた加熱体駆動回路のショート故障等が原因のケースにおいては、加熱体駆動回路が設けられた基板の交換が必要である。無停電電源によって生成された方形波が入力されることによって、トライアックが転流失敗状態となる場合には、入力される交流電圧の波形が正弦波に戻れば正常動作に復帰できる。しかしながら、その切り分けができずに、サービスマン等によって必要のない基板交換が発生してしまう可能性がある。このため、異常高温が発生した後に、その原因を判断することができる画像形成装置が望まれている。
【０００６】
本発明は、このような状況のもとでなされたもので、加熱体が異常高温となった際に、その原因を判断することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。
【０００８】
（１）発熱体を有する加熱手段と、前記加熱手段の温度を検知するための温度検知手段と、交流電源の一端に接続され、前記加熱手段に前記交流電源からの電力を供給する導通状態、又は、電力を供給しない非導通状態となって前記加熱手段の温度が目標温度となるように制御するためのスイッチング素子と、前記交流電源の他端に接続され、前記加熱手段と前記交流電源とを接続する接続状態、又は、前記加熱手段と前記交流電源との接続を遮断する遮断状態となる遮断素子と、前記温度検知手段によって検知された前記加熱手段の温度情報に基づいて前記スイッチング素子及び前記遮断素子を制御する制御手段と、を備える画像形成装置において、前記制御手段は、前記スイッチング素子を前記非導通状態かつ前記遮断素子を前記接続状態とした状態で前記加熱手段の温度上昇が異常であると判断した場合には、前記遮断素子を前記遮断状態とし、あらかじめ定められた所定時間が経過した後に、前記遮断素子を前記接続状態としてから前記温度検知手段により検知した前記加熱手段の検知温度と、あらかじめ定められた規定値と、を比較した結果に基づいて、前記温度上昇が異常となった原因を判断することを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
（２）発熱体を有する加熱手段と、前記加熱手段の温度を検知するための温度検知手段と、交流電源の一端に接続され、前記加熱手段に前記交流電源からの電力を供給する導通状態、又は、電力を供給しない非導通状態となって前記加熱手段の温度が目標温度となるように制御するためのスイッチング素子と、前記交流電源の他端に接続され、前記加熱手段と前記交流電源とを接続する接続状態、又は、前記加熱手段と前記交流電源との接続を遮断する遮断状態となる遮断素子と、前記温度検知手段によって検知された前記加熱手段の温度情報に基づいて前記スイッチング素子及び前記遮断素子の制御を決定する制御手段と、を備える画像形成装置において、前記制御手段は、前記スイッチング素子を前記非導通状態かつ前記遮断素子を前記接続状態とした状態で前記加熱手段の温度上昇が異常であると判断した場合には、前記遮断素子を前記遮断状態とし、あらかじめ定められた所定時間が経過した後に、前記遮断素子を前記接続状態としてから前記温度検知手段により検知した前記加熱手段の検知温度に基づく温度勾配と、あらかじめ定められた温度勾配規格値と、を比較した結果に基づいて、前記温度上昇が異常となった原因を判断することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加熱体が異常高温となった際に、その原因を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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