特開 2023-23403 画像形成装置および画像形成装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023023403

(43)【公開日】2023-02-16

(54)【発明の名称】画像形成装置および画像形成装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/20 20060101AFI20230209BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20230209BHJP

【ＦＩ】

G03G15/20 510

G03G21/00 398

G03G21/00 370

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021128915

(22)【出願日】2021-08-05

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】矢野 哲哉

(72)【発明者】

【氏名】中山 俊太郎

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 崇彦

(72)【発明者】

【氏名】梶田 健太朗

(72)【発明者】

【氏名】平野 大輔

(72)【発明者】

【氏名】大野 築

(72)【発明者】

【氏名】遠藤 剛

(72)【発明者】

【氏名】松村 恭平

【テーマコード（参考）】

2H033

2H270

【Ｆターム（参考）】

2H033BA31

2H033CA06

2H033CA07

2H033CA23

2H033CA24

2H270KA46

2H270LA01

2H270LA70

2H270MA35

2H270MB27

2H270MB31

2H270MB39

2H270ZC03

2H270ZC04

(57)【要約】

【課題】並列接続されるヒータの数が多い場合にも、コストの上昇を抑えてヒータの断線を検出する。
【解決手段】画像形成装置は、記録媒体への画像の定着に使用する並列に接続された複数のヒータと、前記複数のヒータに印加される電圧を検出する電圧検出手段と、前記複数のヒータのうち、所定数の第１ヒータに近接する位置に配置される温度検出手段と、前記複数のヒータのうち、前記第１ヒータを除く所定数の第２ヒータに接続され、前記所定数の第２ヒータを流れる電流を検出する電流検出手段と、前記温度検出手段が検出する温度に基づいて前記第１ヒータの断線を判断し、前記電流検出手段が検出する電流に基づいて前記所定数の第２ヒータの断線を判断する故障判断部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

記録媒体への画像の定着に使用する並列に接続された複数のヒータと、
前記複数のヒータに印加される電圧を検出する電圧検出手段と、
前記複数のヒータのうち、所定数の第１ヒータに近接する位置に配置される温度検出手段と、
前記複数のヒータのうち、前記第１ヒータを除く所定数の第２ヒータに接続され、前記所定数の第２ヒータを流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記温度検出手段が検出する温度に基づいて前記第１ヒータの断線を判断し、前記電流検出手段が検出する電流に基づいて前記所定数の第２ヒータの断線を判断する故障判断部と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記第１ヒータを前記電流検出手段に接続するスイッチを備え、
前記故障判断部は、前記電流検出手段が検出する電流に基づいて前記第２ヒータの断線を判断する場合、前記スイッチをオフすること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記所定数の第２ヒータを各々含む複数の第２ヒータ群と、
前記複数の第２ヒータ群を前記電流検出手段にそれぞれ接続する複数のスイッチを備え、
前記故障判断部は、前記複数のスイッチを１つずつオンし、前記電流検出手段が検出する電流に基づいて、オンしたスイッチに接続された前記第２ヒータ群の断線を判断する
請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記故障判断部が断線を判断するために前記電流検出手段に接続する前記第２ヒータの数は、前記電圧検出手段の検出ばらつき、前記電流検出手段の検出ばらつき、および前記複数の第２ヒータのヒータ容量のばらつきの最悪条件の組み合わせにおいて、前記電流検出手段が検出する電流により、前記第２ヒータの１本の断線時と前記第２ヒータの正常時とを判別可能な数であること
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記故障判断部は、前記第２ヒータの断線を判断するために前記電流検出手段が検出した電流値が過電流を示す場合、前記第２ヒータの高温異常を判断すること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

【請求項6】

記録媒体への画像の定着に使用する並列に接続された複数のヒータと、前記複数のヒータに印加される電圧を検出する電圧検出手段と、前記複数のヒータのうち、所定数の第１ヒータに近接する位置に配置される温度検出手段と、前記複数のヒータのうち、前記第１ヒータを除く所定数の第２ヒータに接続され、前記所定数の第２ヒータを流れる電流を検出する電流検出手段と、を備えた画像形成装置の制御方法であって、
前記温度検出手段が検出する温度に基づいて前記第１ヒータの断線を判断し、
前記電流検出手段が検出する電流に基づいて前記所定数の第２ヒータの断線を判断すること
を特徴とする画像形成装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置では、トナー像を転写紙等の記録媒体に転写した後、複数のヒータが並列に接続される定着装置により転写紙上にトナー像を定着させる。例えば、ヒータを流れる電流値を検出することで、ヒータの断線等の故障を検出する手法が知られている（例えば、特許文献１）。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、ヒータの容量およびヒータを流れる電流を検出する電流検出器の検出精度には、ばらつきがあるため、ヒータの並列接続数が多い場合、ヒータを流れる電流によりヒータの断線を精度よく検出することが困難になる。例えば、断線の検出時の電流の最大値が、正常な電流の最小値より大きい場合、ヒータの断線は検出できない。容量のばらつきの小さいヒータを採用し、あるいは、電流の検出精度の高い電流検出器を採用する場合、さらには、ヒータの本数に応じて電流検出器の数を増やす場合、画像形成装置のコストが上昇してしまう。

【0004】

開示の技術は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、並列接続されるヒータの数が多い場合にも、コストの上昇を抑えてヒータの断線を検出することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記技術的課題を解決するため、本発明の一形態の画像形成装置は、記録媒体への画像の定着に使用する並列に接続された複数のヒータと、前記複数のヒータに印加される電圧を検出する電圧検出手段と、前記複数のヒータのうち、所定数の第１ヒータに近接する位置に配置される温度検出手段と、前記複数のヒータのうち、前記第１ヒータを除く所定数の第２ヒータに接続され、前記所定数の第２ヒータを流れる電流を検出する電流検出手段と、前記温度検出手段が検出する温度に基づいて前記第１ヒータの断線を判断し、前記電流検出手段が検出する電流に基づいて前記所定数の第２ヒータの断線を判断する故障判断部と、を備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0006】

並列接続されるヒータの数が多い場合にも、コストの上昇を抑えてヒータの断線を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１の実施形態における画像形成装置の全体構成の一例を示す側面図である。

【図2】図１の定着装置の構成の概要を示す回路図である。

【図3】図２のヒータの断線検出制御の一例を示すフロー図である。

【図4】第２の実施形態の画像形成装置における定着装置の構成の概要を示す回路図である。

【図5】図４のヒータの断線検出制御の一例を示すフロー図である。

【図6】第６の実施形態の画像形成装置における定着装置の構成の概要を示す回路図である。

【図7】図６のヒータの断線検出制御の一例を示すフロー図である。

【図8】図７の動作の続きを示すフロー図である。

【図9】他の画像形成装置における定着装置の構成の概要を示す回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して実施の形態の説明を行う。なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

【0009】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における画像形成装置の全体構成の一例を示す側面図である。図１に示す画像形成装置１は、例えば、複写機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能等を有するデジタル複合機である。画像形成装置１は、図示しない操作部のアプリケーション切り替えキーにより、複写機能、プリンタ機能、スキャナ機能およびファクシミリ機能のいずれかに動作モードを切り替えることが可能である。例えば、画像形成装置１は、複写機能の選択時に複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にプリンタモードとなる。また、画像形成装置１は、スキャナモードの選択時にスキャナモードとなり、ファクシミリモードの選択時にファクシミリモードとなる。なお、画像形成装置１は、複写機またはプリンタでもよい。

【0010】

例えば、画像形成装置１は、自動原稿送り装置（ＡＤＦ；Auto Document Feeder）１０、画像読み取り装置２０、書き込みユニット３０、プリンタユニット４０および蓄電装置５０を有する。説明を分かりやすくするために、プリンタユニット４０は、透過させた状態で示される。プリンタユニット４０は、感光体ドラム４１（感光体）、現像装置４２、搬送ベルト４３および定着装置４４等を有する。プリンタユニット４０は、画像情報に基づいて転写紙等の記録媒体に転写するトナー像を作成する。トナー像は画像の一例である。以下、画像形成装置１での画像形成の流れの一例として、動作モードが複写モードに設定されている場合について簡単に説明する。

【0011】

複写モードでは、複写の対象である複数枚の原稿が自動原稿送り装置１０にセットされる。図示しない操作部のスタートボタンが押されると、自動原稿送り装置１０は、原稿を１枚ずつ画像読み取り装置２０に送る。画像読み取り装置２０は、自動原稿送り装置１０から順に送られる原稿の画像情報を読み取る。読み取られた画像情報は、画像処理部６０により処理される。

【0012】

書き込みユニット３０は、画像処理部６０により処理された画像情報を光情報に変換する。感光体ドラム４１は、図示しない帯電器により一様に帯電された後、書き込みユニット３０により変換された光情報を含むレーザ光により露光される。露光により、感光体ドラム４１上には静電潜像が形成される。

【0013】

現像装置４２は、感光体ドラム４１の静電潜像を現像し、感光体ドラム４１上にトナー像を形成する。搬送ベルト４３は、トナー像を転写紙等の記録媒体に転写する。定着装置４４は、トナー像を転写紙上に定着させる。そして、原稿の画像が複写された転写紙等の記録媒体は、排出部から排出される。

【0014】

図２は、図１の定着装置４４の構成の概要を示す回路図である。例えば、定着装置４４は、上述したトナー像の転写紙上への定着に使用される並列に接続された４つのヒータＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４を有する。また、定着装置４４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４４１、温度検出器４４２、トライアック等の駆動素子４４３、電流検出器Ａ１、電圧検出器Ｖ１および電源４４４を有する。なお、電源４４４は、図１の蓄電装置５０に配置されてもよい。ＣＰＵ４４１は、故障判断部の一例である。温度検出器４４２は、温度検出手段の一例である。電流検出器Ａ１は、電流検出手段の一例である。電圧検出器Ｖ１は、電圧検出手段の一例である。

【0015】

ヒータＨ１、Ｈ２は、一端が電源線ＶＤＤに接続され、他端が電流検出器Ａ１および駆動素子４４３を介して接地線ＶＳＳに接続される。ヒータＨ３、Ｈ４は、一端が電源線ＶＤＤに接続され、他端が駆動素子４４３を介して接地線ＶＳＳに接続される。ヒータＨ１、Ｈ２は、第２ヒータの一例である。ヒータＨ３、Ｈ４は、第１ヒータの一例である。

【0016】

換言すれば、並列接続されたヒータＨ１、Ｈ２と電流検出器Ａ１と駆動素子４４３とが、電源線ＶＤＤと接地線ＶＳＳとの間に直列に接続され、並列接続されたヒータＨ３、Ｈ４と駆動素子４４３とが、電源線ＶＤＤと接地線ＶＳＳとの間に直列に接続される。駆動素子４４３は、ヒータＨ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４に流す電流を制御する。電圧検出器Ｖ１は、電源線ＶＤＤと接地線ＶＳＳとの間に配置される。

【0017】

温度検出器４４２は、ヒータＨ３、Ｈ４に近接する位置に配置され、ヒータＨ３、Ｈ４を流れる電流によるヒータＨ３、Ｈ４の発熱を検出可能である。温度検出器４４２から離れているヒータＨ１、Ｈ２を流れる電流によるヒータＨ１、Ｈ２の発熱は、温度検出器４４２で検出できない。ヒータＨ１、Ｈ２を流れる電流は、ヒータＨ１、Ｈ２の電流の経路に配置された電流検出器Ａ１により検出可能である。このため、ヒータＨ１、Ｈ２の発熱量（すなわち、ヒータＨ１、Ｈ２のヒータ容量）は、電流検出器Ａ１が検出する電流と電圧検出器Ｖ１が検出する電圧とに応じて検出可能である。

【0018】

例えば、電流検出器Ａ１に接続するヒータＨ１、Ｈ２の数は、各種の部品の電気的特性が最悪条件にばらついた場合にも、電流検出器Ａ１が検出する電流により、ヒータＨ１、Ｈ２の１本の断線時とヒータＨ１、Ｈ２の正常時とを判別可能な数に設定される。ここで、各種の部品の電気的特性のばらつきは、電圧検出器Ｖ１の検出ばらつき、電流検出器Ａ１の検出ばらつき、およびヒータＨ１、Ｈ２のヒータ容量のばらつきを含む。

【0019】

温度検出器４４２は、ヒータＨ３、Ｈ４の抵抗値が正常にばらついている範囲内で、ヒータＨ３、Ｈ４の発熱の有無を温度として検出できる程度の精度を有する。電流検出器Ａ１および電圧検出器Ｖ１のそれぞれは、ヒータＨ１、Ｈ２の抵抗値が正常にばらついている範囲内で、ヒータＨ１、Ｈ２の発熱の有無を検出できる程度の精度を有する。換言すれば、上記の電気的特性のばらつきの最悪条件を考慮して電流検出器Ａ１に接続するヒータＨ１、Ｈ２の数を設定することで、温度検出器４４２、電流検出器Ａ１および電圧検出器Ｖ１は、高精度のものを必要としない。

【0020】

ＣＰＵ４４１は、駆動素子４４３のオン／オフを制御する。また、ＣＰＵ４４１は、電流検出器Ａ１が検出する電流を示す電流情報を受け、電圧検出器Ｖ１が検出する電圧を示す電圧情報を受ける。ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２が検出する温度を示す温度情報を受ける。

【0021】

ＣＰＵ４４１は、駆動素子４４３をオンさせているとき、電流検出器Ａ１が検出する電流値をモニタすることで、ヒータＨ１、Ｈ２の断線の有無を検出する。例えば、ＣＰＵ４４１は、検出された電流値が第１閾値より小さい場合、ヒータＨ１、Ｈ２の両方の断線を判断してもよい。ＣＰＵ４４１は、算出される電流値が第１閾値以上で第２閾値より小さい場合、ヒータＨ１、Ｈ２の一方の断線を判断してもよい。ここで、第２閾値は、第１閾値より大きい。ＣＰＵ４４１は、算出される電流値が第２閾値以上の場合、ヒータＨ１、Ｈ２が正常であると判断してもよい。

【0022】

なお、ＣＰＵ４４１は、電流検出器Ａ１が検出する電流値が第２閾値より小さいか否かにより、ヒータＨ１、Ｈ２の断線の有無のみを検出してもよい。この場合、ＣＰＵ４４１は、ヒータＨ１、Ｈ２のいずれが断線したかを判断しない。

【0023】

一方、ＣＰＵ４４１は、駆動素子４４３をオンさせているとき、温度検出器４４２が検出する温度をモニタすることで、ヒータＨ３、Ｈ４の断線の有無を判断する。ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２が検出する温度が第３閾値より小さい場合、ヒータＨ１、Ｈ２の両方の断線を判断してもよい。ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２が検出する温度が第３閾値以上で第４閾値より小さい場合、ヒータＨ１、Ｈ２の一方の断線を判断してもよい。ここで、第４閾値は、第３閾値より大きい。ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２が検出する温度が第４閾値以上の場合、ヒータＨ１、Ｈ２が正常であると判断してもよい。

【0024】

なお、ＣＰＵ４４１は、駆動素子４４３をオンしてから温度検出器４４２が検出する温度が規定の温度を超えるまでの時間（上昇時間または上昇の傾き）に基づいて、ヒータＨ３、Ｈ４の故障の有無を判断してもよい。この場合、ＣＰＵ４４１は、２種類の上昇時間（または上昇の傾き）を第５閾値および第６閾値とすることで、ヒータＨ３、Ｈ４の両方の断線、一方の断線、またはヒータＨ３、Ｈ４が正常であることを判断できる。

【0025】

なお、ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２が検出する温度が第４閾値より小さいか否かにより、ヒータＨ３、Ｈ４の断線の有無のみを検出してもよい。また、ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２が検出する温度の上昇時間または上昇の傾きが第６閾値より小さいか否かにより、ヒータＨ３、Ｈ４の断線の有無のみを検出してもよい。この場合、ＣＰＵ４４１は、ヒータＨ３、Ｈ４のいずれが断線したかを判断しない。

【0026】

図３は、図２のヒータＨ１－Ｈ４の断線検出制御の一例を示すフロー図である。例えば、図３に示す処理は、ＣＰＵ４４１が制御プログラムを実行することで実現される。図３は、画像形成装置１の制御方法の一例も示している。図３に示す処理は、定着装置４４の定着制御の開始に基づいて開始される。

【0027】

まず、ステップＳ１１において、ＣＰＵ４４１は、駆動素子４４３をオンし、ヒータＨ１－Ｈ４に電流を流すことで、ヒータＨ１－Ｈ４をオンする。次に、ステップＳ１２において、ＣＰＵ４４１は、電圧検出器Ｖ１が検出する電圧、電流検出器Ａ１が検出する電流および温度検出器４４２が検出する温度をモニタする。例えば、ＣＰＵ４４１は、電圧検出器Ｖ１が検出する電圧に基づいて、ヒータＨ１－Ｈ４に印加される電圧が正常であることを判断する。

【0028】

次に、ステップＳ１３において、ＣＰＵ４４１は、電流検出器Ａ１が検出した電流値が規定値以上（例えば、第２閾値以上）であるか否かと、温度検出器４４２が検出した温度上昇（傾き）が規定値以上（例えば、第６閾値以上）であるか否かを判定する。ＣＰＵ４４１は、電流値が規定値以上であり、かつ、温度上昇が規定値以上の場合、ヒータＨ１－Ｈ４が断線することなく正常にオンしていると判断し、処理をステップＳ１４に移行する。

【0029】

ＣＰＵ４４１は、電流値が規定値未満である場合、ヒータＨ１、Ｈ２の少なくともいずれかが断線したと判断し、処理をステップＳ１５に移行する。また、ＣＰＵ４４１は、温度上昇（傾き）が規定値未満である場合、ヒータＨ３、Ｈ４の少なくともいずれかが断線したと判断し、処理をステップＳ１５に移行する。ステップＳ１４において、ＣＰＵ４４１は、通常の定着制御を実行し、図３に示す処理を終了する。

【0030】

ステップＳ１５において、ＣＰＵ４４１は、駆動素子４４３をオフすることで、ヒータＨ１－Ｈ４をオフする。次に、ステップＳ１６において、ＣＰＵ４４１は、ヒータＨ１－Ｈ４のいずれかが断線したことを、画像形成装置１の全体の動作を制御する上位のコントローラに通知し、図３に示す処理を終了する。なお、上位のコントローラは、断線の通知に基づいて異常処理を実行する。

【0031】

図３に示すフローでは、ＣＰＵ４４１は、電流値が既定値未満の場合に断線を検出するが、電流値と電圧値とから算出されるヒータ容量が既定値未満の場合に断線を検出してもよい。また、過電流異常または高温異常を検出する処理が、図３に示すフローに追加されてもよい。

【0032】

この場合、例えば、ステップＳ１４の手前に、電流値または温度上昇の傾きが、それぞれの規定値より大きい異常値を超えている場合（過電流）、過電流異常または高温異常を検出する処理が追加される。これにより、定着装置４４の高温異常を検出することができ、高温異常に伴う画像形成装置１の不具合の発生を防止することができる。また、ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２から離れた位置にあるヒータＨ１、Ｈ２の高温異常を検出することができる。この結果、画像形成装置１の安全性および信頼性を向上することができる。

【0033】

以上、この実施形態では、ヒータＨ１、Ｈ２を流れる電流を検出する電流検出器Ａ１と、ヒータＨ３、Ｈ４の発熱を検出する温度検出器４４２とが、定着装置４４に設けられる。これにより、画像形成装置１は、ヒータＨ１、Ｈ２の断線とヒータＨ３、Ｈ４の断線とを独立に検出できる。この結果、画像形成装置１は、通常の検出精度の電圧検出器Ｖ１および電流検出器Ａ１により、ヒータＨ１―Ｈ４の断線の有無を確実に検出できる。

【0034】

ヒータＨ１―Ｈ４の断線の有無を検出するために、高精度の温度検出器４４２、高精度の電流検出器Ａ１および高精度の電圧検出器Ｖ１は不要である。また、例えば、ヒータＨ１－Ｈ４毎に、温度検出器４４２または電流検出器Ａ１を設ける必要はない。したがって、定着装置４４の部品コストを削減することができ、画像形成装置１のコストの上昇を防止することができる。

【0035】

（第２の実施形態）
図４は、第２の実施形態の画像形成装置における定着装置の構成の概要を示す回路図である。図４に示す定着装置４４Ａは、図１の定着装置４４の代わりに画像形成装置１に搭載される。この実施形態の画像形成装置１は、定着装置４４の代わりに定着装置４４Ａが搭載されることを除き、図１に示した画像形成装置１の構成および機能と同様である。

【0036】

定着装置４４Ａは、図１の定着装置４４の構成に加えてスイッチＳＷ１を有する。スイッチＳＷ１は、ヒータＨ３、Ｈ４の接地線ＶＳＳ側に接続される。スイッチＳＷ１は、ＣＰＵ４４１によりオン／オフが制御される。この実施形態では、ヒータＨ３、Ｈ４は、一端が電源線ＶＤＤに接続され、他端がスイッチＳＷ１、電流検出器Ａ１および駆動素子４４３を介して接地線ＶＳＳに接続される。

【0037】

図５は、図４のヒータＨ１－Ｈ４の断線検出制御の一例を示すフロー図である。図３と同様の処理については、詳細な説明は省略する。例えば、図５に示す処理は、画像形成装置１の制御方法の一例を示し、ＣＰＵ４４１が制御プログラムを実行することで実現される。図５に示す処理は、定着装置４４の定着制御の開始に基づいて開始される。

【0038】

まず、ステップＳ２１において、ＣＰＵ４４１は、スイッチＳＷ１をオンし、駆動素子４４３をオンし、ヒータＨ１－Ｈ４に電流を流すことで、ヒータＨ１－Ｈ４をオンする。なお、スイッチＳＷ１と駆動素子４４３とをオンしている期間、ＣＰＵ４４１は、電流検出器Ａ１によりヒータＨ１－Ｈ４に流れる総電流を検出できる。次に、ステップＳ２２において、ＣＰＵ４４１は、電圧検出器Ｖ１が検出する電圧および温度検出器４４２が検出する温度をモニタする。

【0039】

次に、ステップＳ２３において、ＣＰＵ４４１は、温度検出器４４２が検出した温度上昇（傾き）が規定値以上（例えば、第６閾値以上）であるか否かを判定する。ＣＰＵ４４１は、温度上昇が規定値以上の場合、ヒータＨ３、Ｈ４が断線することなく正常にオンしていると判断し、処理をステップＳ２４に移行する。ＣＰＵ４４１は、温度上昇（傾き）が規定値未満である場合、ヒータＨ３、Ｈ４の少なくともいずれかが断線したと判断し、処理をステップＳ２９に移行する。

【0040】

ステップＳ２４において、ＣＰＵ４４１は、スイッチＳＷ１をオフする。次に、ステップＳ２６において、ＣＰＵ４４１は、電流検出器Ａ１が検出する電流をモニタする。次に、ステップＳ２６において、ＣＰＵ４４１は、電流検出器Ａ１が検出した電流値が規定値以上（例えば、第２閾値以上）であるか否かを判定する。ＣＰＵ４４１は、電流値が規定値以上の場合、ヒータＨ１、Ｈ２が断線することなく正常にオンしていると判断し、処理をステップＳ２７に移行する。すなわち、ＣＰＵ４４１は、全てのヒータＨ１－Ｈ４が正常と判断した場合に処理をステップＳ２７に移行する。ＣＰＵ４４１は、電流値が規定値未満の場合、ヒータＨ１、Ｈ２の少なくともいずれかが断線したと判断し、処理をステップＳ２９に移行する。

【0041】

ステップＳ２７において、ＣＰＵ４４１は、スイッチＳＷ１をオンする。次に、ステップＳ２８において、ＣＰＵ４４１は、通常の定着制御を実行し、図５に示す処理を終了する。ステップＳ２９の処理と、ステップＳ２９の後に実行されるステップＳ３０の処理は、図３のステップＳ１５、Ｓ１６の処理と同じである。

【0042】

なお、図５に示すフローでは、ＣＰＵ４４１は、電流値が既定値未満の場合に断線を検出するが、電流値と電圧値とから算出されるヒータ容量が既定値未満の場合に断線を検出してもよい。また、過電流異常または高温異常を検出する処理が、図５に示すフローに追加されてもよい。

【0043】

この場合、例えば、ステップＳ２８の手前に、電流値または温度上昇の傾きが、それぞれの規定値より大きい異常値を超えている場合に、過電流異常または高温異常を検出する処理が追加される。これにより、定着装置４４Ａの高温異常を事前に検出することができ、高温異常に伴う画像形成装置１の不具合の発生を防止することができる。この結果、画像形成装置１の安全性および信頼性を向上することができる。

【0044】

以上、この実施形態においても上述した実施形態と同様に、画像形成装置１は、ヒータＨ１、Ｈ２の断線とヒータＨ３、Ｈ４の断線とを独立に検出できる。これにより、画像形成装置１は、通常の検出精度の電圧検出器Ｖ１および電流検出器Ａ１により、ヒータＨ１―Ｈ４の断線の有無を確実に検出できる。この結果、定着装置４４Ａの部品コストを削減することができ、画像形成装置１のコストの上昇を防止することができる。

【0045】

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態の画像形成装置における定着装置の構成の概要を示す回路図である。図６に示す定着装置４４Ｂは、図１の定着装置４４の代わりに画像形成装置１に搭載される。この実施形態の画像形成装置１は、定着装置４４の代わりに定着装置４４Ｂが搭載されることを除き、図１に示した画像形成装置１の構成および機能と同様である。

【0046】

定着装置４４Ｂは、図１の定着装置４４の構成に加えてスイッチＳＷ２、ＳＷ３およびヒータＨ５、Ｈ６を有する。ヒータＨ１、Ｈ２およびヒータＨ５、Ｈ６は、それぞれ第２ヒータ群の一例である。

【0047】

スイッチＳＷ２は、ヒータＨ１、Ｈ２の接地線ＶＳＳ側に接続される。スイッチＳＷ３は、ヒータＨ５、Ｈ６の接地線ＶＳＳ側に接続される。スイッチＳＷ２、ＳＷ３は、ＣＰＵ４４１によりオン／オフが制御される。ヒータＨ５、Ｈ６は、一端が電源線ＶＤＤに接続され、他端がスイッチＳＷ３、電流検出器Ａ１および駆動素子４４３を介して接地線ＶＳＳに接続される。

【0048】

図７および図８は、図６のヒータＨ１－Ｈ６の断線検出制御の一例を示すフロー図である。図３および図５と同様の処理については、詳細な説明は省略する。例えば、図７および図８に示す処理は、画像形成装置１の制御方法の一例を示し、ＣＰＵ４４１が制御プログラムを実行することで実現される。図７に示す処理は、定着装置４４の定着制御の開始に基づいて開始される。

【0049】

まず、ステップＳ３１において、ＣＰＵ４４１は、スイッチＳＷ２、ＳＷ３をオンし、駆動素子４４３をオンし、ヒータＨ１－Ｈ６に電流を流すことで、ヒータＨ１－Ｈ６をオンする。ステップＳ３１の後に実行されるステップＳ３２、Ｓ３３の処理は、図５のステップＳ２２、Ｓ２３の処理と同様である。ＣＰＵ４４１は、ステップＳ３３において、温度上昇（傾き）が規定値以上の場合、ヒータＨ３、Ｈ４が断線することなく正常にオンしていると判断し、処理をステップＳ３４に移行する。ＣＰＵ４４１は、温度上昇（傾き）が規定値未満である場合、ヒータＨ３、Ｈ４の少なくともいずれかが断線したと判断し、処理を図８のステップＳ４２に移行する。

【0050】

ステップＳ３４において、ＣＰＵ４４１は、スイッチＳＷ３をオフする。スイッチＳＷ３のオフにより、電流検出器Ａ１は、ヒータＨ１、Ｈ２を流れる電流のみを検出可能になる。ステップＳ３４の後に実行されるステップＳ３５、Ｓ３６の処理は、図５のステップＳ２５、Ｓ２６の処理と同様である。ＣＰＵ４４１は、ステップＳ３６において、電流検出器Ａ１が検出した電流値が規定値以上の場合、ヒータＨ１、Ｈ２が断線することなく正常にオンしていると判断し、処理を図８のステップＳ３７に移行する。ＣＰＵ４４１は、電流値が規定値未満の場合、ヒータＨ１、Ｈ２の少なくともいずれかが断線したと判断し、処理を図８のステップＳ４２に移行する。

【0051】

図８のステップＳ３７において、ＣＰＵ４４１は、スイッチＳＷ２をオフし、スイッチＳＷ３をオンする。スイッチＳＷ２のオフおよびスイッチＳＷ３のオンにより、電流検出器Ａ１は、ヒータＨ５、Ｈ６を流れる電流のみを検出可能になる。ステップＳ３７の後に実行されるステップＳ３８、Ｓ３９の処理は、ヒータＨ５、Ｈ６の断線の有無が判断されることを除き、図７のステップＳ３５、Ｓ３６の処理と同様である。

【0052】

ＣＰＵ４４１は、ステップＳ３９において、電流検出器Ａ１が検出した電流値が規定値以上の場合、ヒータＨ５、Ｈ６が断線することなく正常にオンしていると判断し、処理をステップＳ４０に移行する。ＣＰＵ４４１は、電流値が規定値未満の場合、ヒータＨ５、Ｈ６の少なくともいずれかが断線したと判断し、処理をステップＳ４２に移行する。

【0053】

ステップＳ４０において、ＣＰＵ４４１は、スイッチＳＷ２をオンする。次に、ステップＳ４１において、ＣＰＵ４４１は、通常の定着制御を実行し、図７および図８に示す処理を終了する。ステップＳ４２の処理と、ステップＳ４２の後に実行されるステップＳ４３の処理は、図３のステップＳ１５、Ｓ１６の処理と同じである。

【0054】

なお、図７および図８に示すフローでは、ＣＰＵ４４１は、電流値が既定値未満の場合に断線を検出するが、電流値と電圧値とから算出されるヒータ容量が既定値未満の場合に断線を検出してもよい。また、過電流異常または高温異常を検出する処理が、図７および図８に示すフローに追加されてもよい。

【0055】

この場合、例えば、ステップＳ４１の手前に、電流値または温度上昇の傾きが、それぞれの規定値より大きい異常値を超えている場合に、過電流異常または高温異常を検出する処理が追加される。これにより、定着装置４４Ｂの高温異常を事前に検出することができ、高温異常に伴う画像形成装置１の不具合の発生を防止することができる。この結果、画像形成装置１の安全性および信頼性を向上することができる。

【0056】

以上、この実施形態においても上述した実施形態と同様に、画像形成装置１は、ヒータＨ１、Ｈ２の断線とヒータＨ３、Ｈ４の断線とヒータＨ５、Ｈ６の断線とを独立に検出できる。これにより、画像形成装置１は、通常の検出精度の電圧検出器Ｖ１および電流検出器Ａ１により、ヒータＨ１―Ｈ６の断線の有無を確実に検出できる。この結果、定着装置４４Ｂの部品コストを削減することができ、画像形成装置１のコストの上昇を防止することができる。

【0057】

なお、図６の定着装置４４Ｂに、さらにヒータＨ７、Ｈ８が追加される場合、ヒータＨ７、Ｈ８と電流検出器Ａ１との間にスイッチＳＷ４が追加されてもよい。ヒータＨ７、Ｈ８は、第２ヒータ群の一例である。ヒータが増える毎にヒータと電流検出器Ａ１との間にスイッチが追加されることで、ＣＰＵ４４１は、並列数の多いヒータ構成であっても、スイッチを１つずつオンして電流を検出することで、ヒータの断線の有無を確実に判断できる。したがって、ヒータの数が多い場合にも、高精度な電流検出器Ａ１および電圧検出器Ｖ１を設ける必要はなく、また、複数の電流検出器Ａ１を設ける必要はない。この結果、ヒータの数が多い場合にも、定着装置４４Ｂの複雑化を防止することができ、画像形成装置１のコストの上昇を防止することができる。

【0058】

（比較例）
図９は、他の画像形成装置における定着装置の構成の概要を示す回路図である。図９に示す定着装置４４Ｃは、ヒータＨ３、Ｈ４が電流検出器Ａ１を介さずに駆動素子４４３に接続される点で、図１の定着装置４４の構成と相違する。すなわち、ヒータＨ１－Ｈ４は、電源線ＶＤＤと電流検出器Ａ１との間に並列に接続される。この場合、電流検出器Ａ１は、ヒータＨ１－Ｈ４に流れる電流を常に検出する。

【0059】

図９に示す定着装置４４Ｃの構成では、電流検出器Ａ１および電圧検出器Ｖ１の精度が低い場合、ＣＰＵ４４１は、電流検出器Ａ１による電流値の検出に基づいてヒータＨ１、Ｈ２の断線を検出できないおそれがある。例えば、ヒータ容量ばらつきが±１０％、電流検出器Ａ１および電圧検出器Ｖ１の検出ばらつきがそれぞれ±５％であるとする。

【0060】

３つのヒータが並列に接続される場合（３並列）、ヒータのいずれかが断線したときの抵抗値の下限Ｒｍｉｎ１は、式（１）により示される。また、ヒータが正常のときの抵抗値の上限Ｒｍａｘ１は、式（２）により示される。式中の符号Ｒは、ヒータの抵抗値（カタログ値）を示し、符号＊は、乗算記号を示す。
Ｒｍｉｎ１＝Ｒ／２＊０．９＝０．４５Ｒ ‥（１）
Ｒｍａｘ１＝Ｒ／３＊１．１＊１．０５＊１．０５＝０．４０４Ｒ ‥（２）

【0061】

式（１）の値０．９は、ヒータの抵抗値の低い側のばらつきを示す。式（２）の値１．１は、ヒータの抵抗値の高い側のばらつきを示す。式（２）の値１．０５は、電圧検出器Ｖ１の電圧検出の高い側のばらつき、および電流検出器Ａ１の電流検出の高い側のばらつきを示す。

【0062】

式（１）、（２）より、３並列までは、"１本のヒータの断線時の抵抗値の下限Ｒｍｉｎ１"＞"ヒータの正常時の抵抗値の上限Ｒｍａｘ１"となる。このため、ヒータの断線時と正常時での抵抗値の重なり部分がなく、ヒータの断線を確実に検出することができる。

【0063】

一方、４本のヒータが並列に接続される場合（４並列）、ヒータのいずれかが断線したときの抵抗値の下限Ｒｍｉｎ２は、式（３）により示される。また、ヒータが正常のときの抵抗値の上限Ｒｍａｘ２は、式（４）により示される。
Ｒｍｉｎ２＝Ｒ／３＊０．９＝０．３Ｒ ‥（３）
Ｒｍａｘ２＝Ｒ／４＊１．１＊１．０５＊１．０５＝０．３０３Ｒ ‥（４）

【0064】

式（３）、（４）より、４並列以上では、"１本のヒータの断線時の抵抗値の下限Ｒｍｉｎ２"＜"ヒータの正常時の抵抗値の上限Ｒｍａｘ２"となる。このため、ヒータの断線時と正常時での抵抗値の重なり部分が生じ、ヒータの断線を検出することができない。

【0065】

図１から図８に示した実施形態では、ヒータが４本以上ある場合にも、ＣＰＵ４４１は、ヒータの断線を２本単位で検出する。したがって、式（１）、（２）に示すように、Ｒｍｉｎ１＞Ｒｍａｘ１の関係を常に満足することができ、ヒータの断線の有無を確実に検出することができる。なお、図１から図８に示した実施形態において、式（１）、（２）に示すように、各部品の電気的特性のばらつきのワースト条件によっても、Ｒｍｉｎ１＞Ｒｍａｘ１を満足する場合、３並列のヒータまでの断線を検出できる。

【0066】

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

【符号の説明】

【0067】

１ 画像形成装置
２０ 画像読み取り装置
３０ 書き込みユニット
４０ プリンタユニット
４１ 感光体ドラム
４２ 現像装置
４３ 搬送ベルト
４４、４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃ 定着装置
５０ 蓄電装置
６０ 画像処理部
４４１ ＣＰＵ
４４２ 温度検出器
４４３ 駆動素子
４４４ 電源
Ａ１ 電流検出器
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４、Ｈ５、Ｈ６ ヒータ
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３ スイッチ
Ｖ１ 電圧検出器
ＶＤＤ 電源線
ＶＳＳ 接地線

【先行技術文献】

【特許文献】

【0068】

【特許文献1】特開２０１９－１５９３１２号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】