JP2796803B2 - 像形成装置 - Google Patents
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- JP2796803B2 JP2796803B2 JP62301097A JP30109787A JP2796803B2 JP 2796803 B2 JP2796803 B2 JP 2796803B2 JP 62301097 A JP62301097 A JP 62301097A JP 30109787 A JP30109787 A JP 30109787A JP 2796803 B2 JP2796803 B2 JP 2796803B2
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D23/00—Control of temperature
- G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
- G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
- G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は複写機等の像形成装置に関し、更に詳述すれ
ば、例えば複写紙等に転写されたトナー画像を溶融・固
着させる定着部の温度制御に関する。 〔従来技術〕 複写機の定着部は、感光体ドラムから送られてくるト
ナー画像が転写された複写紙を定着ローラによってトナ
ー画像を複写紙に溶融・固着させるものであり、定着ロ
ーラにはその為の加熱用のヒータランプが備えられてい
る。 定着ローラは例えば複写紙のサイズ，厚さ、又は複写
機が待機中か、コピー中か等の各状況に応じて予め設定
してある温度になるように制御されており、これは定着
ローラの温度をサーミスタ等によって検出し、前記ヒー
ターランプをオン・オフさせることによって行われる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、定着部は前述した如き温度制御を行うこと
により画質向上及び省電力化が図られるのであり、その
為にも極め細かい温度調節がなされるのが望ましい。 このため、最近では制御部としてのマイクロコンピュ
ータのアナログポートへサーミスタ等の温度検知信号を
入力し、ソフトウェアによる温度制御を行うことによ
り、極め細かい温度調節を可能とするものがある。 ところが、ソフトウェアによる温度制御においては、
不慮のノイズ等によってソフトウェアが暴走してヒータ
ーランプが点灯したままになった場合、定着部は異常な
高温状態となる。そこで最終的に火災等の発生を防止す
る手段として温度ヒューズを設けてあるが、これが切れ
る迄にギヤ等の樹脂製部品等に変形が生じ、重大な機械
的損傷にまで及ぶ虞がある。 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ソ
フトウェアによる温度制御中において定着部に被害を及
ぼすような高温状態になる前にハードウェアによる温度
制御に切り換わるように構成することにより、正常時の
極め細かい温度調節に加えてソフトウェア暴走による異
常時にもハードウェアにて継続して温度制御がなされ、
未然に機械的損傷を防止し、画質向上及び省電力化を図
る像形成装置の提供を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するもので、用紙上に転写さ
れたトナー画像を加熱定着する定着部を備えた像形成装
置において、前記定着部の温度を検出するセンサと、前
記定着部を第１の温度に維持する第１の温度制御手段
と、前記第１の温度制御手段とは独立して、前記定着部
を前記第１の温度よりも高い第２の温度に維持する第２
の温度制御手段と、正常な状態では前記第１の温度制御
手段による温度制御が実施されるように設定されてお
り、前記センサが前記第２の温度を越える温度を検出し
たときは第２の温度制御手段による温度制御が実施され
るように温度制御手段を切り換える温度制御切換手段と
を具備することを特徴とする。 ［作 用］ 温度制御切換手段は、正常な状態では第１の温度制御
手段による温度制御が実施されるように設定されている
から、定着部は正常な状態では第１の温度制御手段によ
り第１の温度が維持されるように温度制御が実施され
る。そして、センサが第１の温度よりも高い第２の温度
を越える温度を検出すると、温度制御切換手段は第２の
温度制御手段による温度制御に切り換え、第２の温度制
御手段により第２の温度が維持されるように温度制御が
実施される。 〔実施例〕 以下、本発明を複写機における実施例を示す図面に基
づき具体的に説明する。第１図は本発明に係る複写機の
内部構造を示す模式図であり、図において、１は外周面
に光導電層を有する感光体ドラムであり、矢符ａ方向に
回転駆動可能である。感光体ドラム１の上側には帯電チ
ャージャ２が配置されており、感光体ドラム１の表面に
一定電位の電荷（本実施例にあっては正極性電荷）を付
与する。 原稿台21の下側には画像露光装置３が設けられてお
り、該画像露光装置３は矢符ｂ方向にスキャンするミラ
ー群33,露光ランプ31及びレンズ32等からなり、原稿台2
1上に載置された原稿画像に対応した静電潜像を感光体
ドラム１の表面に形成する。帯電チャージャ２の感光体
ドラム１の回転方向の位置には、順にLEDアレイ４及び
現像装置５が設けられている。LEDアレイ４は次の現像
装置５における余分なトナーの付着を防止するために不
要部分の電荷を除去する、所謂像間又は像端イレースの
機能を有する。現像装置５は磁気ブラシ方式にて感光体
ドラム１の表面に形成された静電潜像をトナー画像に顕
像化する。感光体ドラム１の下側には転写チャージャ６
が設けられており、該転写チャージャ６は、矢符ｃ方向
に搬送されてくる複写紙（図示せず）に対してその裏面
から電界を付与し、現像装置５にて感光体ドラム１の表
面に形成されたトナー画像を複写紙上に転写する。転写
チャージャ６の感光体ドラム回転方向には分離チャージ
ャ７が設けられている。分離チャージャ７は、転写値後
の複写紙に対して交流電界を付与することにより、複写
紙を除電して感光体ドラム１の表面から剥離する。 分離チャージャ７の感光体ドラム回転方向にはクリー
ニング装置８が設けられている。クリーニング装置８
は、ブレード方式にて感光体ドラム１の表面に残留した
トナーを除去する。クリーニング装置８と帯電チャージ
ャ２との間にはイレーサーランプ９が設けられている。
イレーサーランプ９は、次回の複写処理に備えるため、
光照射にて感光体ドラム１の表面に残留した電荷を除去
する。 10は複写紙を収納しておくためのカセットであり、複
写機本体に対して着脱自在となっており、複写紙を送り
出すための給紙ローラ11が備えられている。カセット10
より送り出された複写紙は、中間ローラ12を径てタイミ
ングローラ13にて、タイミングをとって矢符ｃで示すよ
うに感光体ドラム１と転写チャージャ６との間へ送り出
され、ここでトナー画像を転写された複写紙は搬送ベル
ト14によって定着部15へ送り込まれる。 定着部15は、定着上ローラ151,定着下ローラ152及び
定着上ローラ151に内蔵された加熱用の定着ヒーターラ
ンプ20等からなり、定着上ローラ151の上部にこれの温
度を検出する前記センサたるサーミスタ16が備えられて
いる。複写紙は前記上下の定着ローラ151及び152にてト
ナー画像を溶融定着された後、排出ローラ17にて排紙ト
レー18へ排出される。 第２図は、本発明装置の制御回路の要部ブロック図で
ある。本発明装置の制御中枢となるCPU200はA/Dコンバ
ータを内蔵してなり、前記サーミスタ16の検知信号Ａが
抵抗242によって分圧され、CPU200のアナログ入力ポー
トa1と、比較器230の反転入力端子とに各々入力してあ
る。 CPU200の出力ポートb1には、OR回路210の一方の入力
信号Ｃが接続してあり、もう一方の入力信号Ｄは、前記
比較器230の出力端子に接続してある。出力ポートb2,
b3,b4には図示しないドライブICが接続され、夫々メイ
ンモータ（図示せず），給紙ローラ11及びタイミングロ
ーラ13の駆動が行われる。また、CPU200にはこれらの他
に複写動作に関する種々の信号（図示せず）が入出力さ
れるように構成してある。 前記OR回路210の出力信号Ｅは、SSR220の制御端子に
接続してあり、SSR220は、前記定着上ローラ151に内蔵
された定着ヒーターランプ20を点灯させる電源250のオ
ン・オフを制御するために設けてある。電源250と定着
ヒーターランプ20との間には温度ヒューズ260が接続し
てあり、該温度ヒューズ260は定着上ローラ151の近傍に
配置されており、不慮の事故により定着部15の温度が異
常に上昇した場合に火災等の発生を防止するために設け
てあり、これの温度設定値は通常のコピー使用状態では
切れない高い温度、例えば300℃に設定してある。 前記比較器230の非反転入力端子には、抵抗240,241に
て分圧された所定の電圧Ｂが与えられており、この電圧
Ｂは、後述する定着上ローラ151の所定の温度、即ちハ
ードウェアによる定着制御温度（以下、第２の温度とい
う）T2に相当するものである。 さて、以上の如く構成された制御回路において、サー
ミスタ16の検知信号ＡはCPU200内にてデジタル値に変換
される。そしてこの値に基づいて定着ヒーターランプ20
を点灯又は消灯させることによって定着部15の温度制御
が行われる。定着ヒーターランプ20は、CPU200の出力ポ
ートb1がローレベルにある場合に点灯するように構成し
てあり、これはCPU200の出力ポートb1がローレベル、即
ちOR回路210の入力信号Ｃがローレベルであり、同じく
入力信号Ｄもローレベルである時にOR回路210の出力信
号Ｅがローレベルとなり、SSR220を作動状態にし定着ヒ
ーターランプ20を点灯させるようになしてある。ここで
入力信号Ｄは前述した如く比較器230の出力信号であ
り、比較器230の非反転入力端子には第２の温度T2に相
当する電圧Ｂが与えられており、第２の温度T2は、複写
機が待機中又はコピー中等の通常状態における温度、即
ちソフトウェアによる定着制御温度（以下、第１の温度
という）T1よりも高く設定してあるので、通常状態にお
いては、比較器230の反転入力端子に入力されるサーミ
スタ16の検知信号Ａの電圧の方が前記電圧Ｂより高い
為、比較器230の出力信号はローレベルであり、OR回路2
10の入力信号Ｄはローレベルとなっている。なお、T1及
びT2は一例として170℃及び200℃である。 つまり、通常状態においては、第１の温度T1、即ち17
0℃前後による温度調節をCPU200にて行っている。CPU20
0のソフトウェアが不慮のノイズ等によって暴走しCPU20
0の出力ボートb1がローレベルにラッチした場合には、O
R回路210の入力信号Ｃはローレベルに維持された侭とな
り、定着ヒーターランプ20は点灯したままとなる。定着
部の温度がT2、即ち200℃以上になると、サーミスタ16
の検知信号Ａの電圧が比較器230の非反転入力端子に与
えられている電圧Ｂ（温度200℃に相当する電圧）より
も低くなり、比較器230の出力信号、即ちOR回路210の入
力信号Ｄはハイレベルとなり、OR回路210の出力信号Ｅ
はハイレベルとなる。 これにより、SSR220は非作動状態となり、電源が遮断
され定着ヒータランプは消灯される。サーミスタ16で検
出された定着ヒーターランプ20の温度が200℃以下にな
ると、比較器230の出力信号、即ちOR回路210の入力信号
Ｄはローレベルとなり、SSR220は作動状態となり、電源
が導通され定着ヒータランプは点灯される。以降、定着
部を温度200℃に維持する温度制御は比較器230により実
施される。 第３図及び第４図は、CPU200の制御手順を示すフロー
チャートである。第３図はCPU200のメインフローを示
す。電源が投入されてCPU200がリセットされてプログラ
ムがスタートすると、まずステップS1でRAM（図示せ
ず）のクリア、各種レジスタのイニシャライズ及び各装
置を初期モードにするための初期設定を行う。次にステ
ップS2で内部タイマをスタートさせる。この内部タイマ
は以下に説明する各サブルーチンにおける処理内容とは
無関係にメインルーチンの１ルーチンの所要時間を定め
るものであり、その値は予め初期設定のステップS1でセ
ットされる。 次にステップS3〜S7に示すサブルーチンを順次コール
し、全てのサブルーチンの処理が終了すると、ステップ
S8で前記内部タイマの終了を待ってステップS2へ戻る。
この１ルーチンの時間の長さを用いて各サブルーチンで
使用させる各種タイマのカウントを行う。 ステップS3は前述したソフトウェアにおける定着温度
制御ルーチンであり、この内容については、第４図に示
すフローチャートに基づいて後述する。 ステップS4は感光体ドラム周りの制御ルーチンであ
り、ここで各種チャージャ，現像装置５等の制御が行わ
れ、次のステップS5及びS6でメインモータ，各種ローラ
等の駆動制御及び画像露光装置３のスキャン制御が行わ
れる。 さて、第４図は定着温度制御ルーチンの一例であり、
実際には複写紙のサイズ，厚さ，コピー中又は待機中等
の各使用状況に応じて極め細かい温度制御が行われる
が、ここでは本発明の要旨との係わりを考慮して定着温
度を第１の温度T1に維持する制御を示すこととする。ま
ず、ステップS31にて定着ヒーターランプ20が制御許可
状態にあるかどうかを判別する。この判別信号は他の適
宜のサブルーチンにて発せされる。 ステップS31にて定着ヒーターランプ20の制御が許可
されない場合、ステップS32で定着ヒーターランプ20を
消灯し、つまりCPU200の出力ポートb1をハイレベルとし
て次のステップS33で温度ステートをリセット（＝０）
し、メインルーチンに戻る。この温調ステートは制御が
許可されると制御状態に応じて１又は２にセットされ
る。 さて、ステップS31にて定着ヒーターランプ20の制御
が許可されると、ステップS34及びS37で前記温度ステー
トの内容をチェックする。温調ステートが０の場合、ス
テップS35で定着ヒーターランプ20を点灯してステップS
36で温調ステートを１にセットし、メインルーチンに戻
る。温調ステートが１になると、ステップS38でサーミ
スタ16が検出する定着上ローラ151の温度RTと第１の温
度T1とを比較し、RT＜T1の場合は、メーインルーチンに
戻り定着ヒーターランプ20の点灯を継続する。そしてRT
がT1になると、ステップS39で定着ヒーターランプ20を
消灯し、次のステップS40で複写準備完了フラグをセッ
トした後、ステップS41で温調ステートを２にセットし
てメインルーチンに戻る。前記複写準備完了フラグは、
定着上ローラ151の温度が所定の温度になり、複写可能
状態になったことを示すフラグであり、このフラグに基
づいて他のサブルーチンにて例えば操作パネル上のプリ
ントスイッチをグリーンに点灯させる等の処理が行わ
れ、複写の受付が開始される。 次に温調ステートが２になると、ステップS42にて温
度RTと第１の温度T1とを比較してRTがT1以下の場合は、
ステップS43にて定着ヒーターランプ20を点灯してメイ
ンルーチンに戻り、またRT＞T1の場合は、ステップS44
にて定着ヒーターランプ20を消灯して次のステップS45
でRTと異常検出温度T3とを比較し、RTがT3以下であれ
ば、同じくメインルーチンに戻ることによって温度RTは
第１の温度T1に維持される。ここでステップS45にてRT
＞T3のときは、次のステップS46にて電源250の遮断を行
う。この遮断は、SSR220によって行われるのではなく、
図示しないリレーによって行われる。なお、異常検出温
度T3は、一例として250℃である。 さて、次に上述したソフトウェア及びハードウェアに
よる定着ローラの温度制御状態を第5,6,7図に示すグラ
フに基づいて説明する。各図共、横軸に時間、縦軸に定
着ローラ温度を示してあり、前述した如くT1（＝170
℃）及びT2（＝200℃）は、夫々ソフトウェア及びハー
ドウェアによる定着制御温度、T3（＝250℃）は異常検
出温度、T4（＝300℃）は温度ヒューズ260の設定温度で
ある。まず、第５図及び第６図は従来のソフトウェアの
みによる温度制御、即ち第２図においてCPU200の出力ポ
ートb1とSSR220の制御端子とが直接接続してある場合を
示してあり、温度T1にて温度調節中にａの時点で何らか
のトラブルが発生して定着ヒーターランプ20が点灯した
ままになった場合、定着ローラ温度は上昇してゆくが、
CPU200が正常に動作しているときは、第５図に示すよう
に定着ローラ温度が異常検出温度T3に達した時点ｂで電
源250が遮断される。 一方、CPU200の暴走により、出力ポートb1がローレベ
ルにラッチしているときは、第６図に示すように異常検
出温度T3にて電源遮断が行われず、温度T4に達した時点
ｃで温度ヒュース260が切れ、定着ローラ温度は低下す
る。このように温度ヒューズが切れることによって最終
的に火災等は防止できるものの、周辺の部品の加熱によ
る損傷は重大であり、交換を余儀なくされる。 さて、第７図は本発明装置による温度制御を示してあ
り、同様にT1にて温度調節中にａの時点でCPU200の暴走
により、出力ポートb1がローレベルにラッチした場合、
定着ローラ温度は上昇し始めるが、温度がT2に達した時
点ｄからは、ハードウェア、即ち比較器230による温度
調節が開始される。なお、T2を200℃に設定してあるの
は、あまり高い温度に設定しておくと、ソフト異常状態
におけるハードウェアによる温度調節が長く継続される
ことも考えられるので、部品にとって好ましくない。こ
のためソフトウェアによる温度調節範囲より少し高めに
設定してある。そして例えば比較器230の出力にLED等の
表示器を接続しておくことにより、ソフト異常状態を操
作者に警告することも可能である。また、通常のソフト
ウェアによる温度調節時において、例えば定着ローラの
熱時定数又はサーミスタの応答性によりハードウェアの
調節温度T2より高いオーバーシュートが起ってもソフト
ウェアによる温度調節には何んら影響を及ぼすことはな
く、定着ローラ温度はT1に調節される。 なお、本実施例においては、定着ローラ温度の検出に
サーミスタを用いてあるが、これに限定されるものでは
なく、焦電型赤外センサ等の検出素子を用いても良い。 〔効果〕 以上詳細に説明したとおり、本発明では、正常な状態
では第１の温度制御手段による温度制御が実施されるよ
うに設定されているから、定着部は正常な状態では第１
の温度制御手段により第１の温度が維持されるように温
度制御が実施される。そして、何等かの原因で異常が発
生して、センサが第１の温度よりも高い第２の温度を越
える温度を検出すると、第２の温度制御手段による温度
制御に切り換えられ、第２の温度制御手段により第２の
温度が維持されるように温度制御が実施される。 この構成により、何等かの原因で異常が発生して、第
１の温度制御手段による温度制御が不能となつて定着部
の温度が上昇しても、第２の温度制御手段に切換えられ
第２の温度が維持されるから、定着部に被害を生じるこ
となく、しかも像形成作業を継続することができるとい
う顕著な効果を奏するものである。
ば、例えば複写紙等に転写されたトナー画像を溶融・固
着させる定着部の温度制御に関する。 〔従来技術〕 複写機の定着部は、感光体ドラムから送られてくるト
ナー画像が転写された複写紙を定着ローラによってトナ
ー画像を複写紙に溶融・固着させるものであり、定着ロ
ーラにはその為の加熱用のヒータランプが備えられてい
る。 定着ローラは例えば複写紙のサイズ，厚さ、又は複写
機が待機中か、コピー中か等の各状況に応じて予め設定
してある温度になるように制御されており、これは定着
ローラの温度をサーミスタ等によって検出し、前記ヒー
ターランプをオン・オフさせることによって行われる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところで、定着部は前述した如き温度制御を行うこと
により画質向上及び省電力化が図られるのであり、その
為にも極め細かい温度調節がなされるのが望ましい。 このため、最近では制御部としてのマイクロコンピュ
ータのアナログポートへサーミスタ等の温度検知信号を
入力し、ソフトウェアによる温度制御を行うことによ
り、極め細かい温度調節を可能とするものがある。 ところが、ソフトウェアによる温度制御においては、
不慮のノイズ等によってソフトウェアが暴走してヒータ
ーランプが点灯したままになった場合、定着部は異常な
高温状態となる。そこで最終的に火災等の発生を防止す
る手段として温度ヒューズを設けてあるが、これが切れ
る迄にギヤ等の樹脂製部品等に変形が生じ、重大な機械
的損傷にまで及ぶ虞がある。 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、ソ
フトウェアによる温度制御中において定着部に被害を及
ぼすような高温状態になる前にハードウェアによる温度
制御に切り換わるように構成することにより、正常時の
極め細かい温度調節に加えてソフトウェア暴走による異
常時にもハードウェアにて継続して温度制御がなされ、
未然に機械的損傷を防止し、画質向上及び省電力化を図
る像形成装置の提供を目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記課題を解決するもので、用紙上に転写さ
れたトナー画像を加熱定着する定着部を備えた像形成装
置において、前記定着部の温度を検出するセンサと、前
記定着部を第１の温度に維持する第１の温度制御手段
と、前記第１の温度制御手段とは独立して、前記定着部
を前記第１の温度よりも高い第２の温度に維持する第２
の温度制御手段と、正常な状態では前記第１の温度制御
手段による温度制御が実施されるように設定されてお
り、前記センサが前記第２の温度を越える温度を検出し
たときは第２の温度制御手段による温度制御が実施され
るように温度制御手段を切り換える温度制御切換手段と
を具備することを特徴とする。 ［作 用］ 温度制御切換手段は、正常な状態では第１の温度制御
手段による温度制御が実施されるように設定されている
から、定着部は正常な状態では第１の温度制御手段によ
り第１の温度が維持されるように温度制御が実施され
る。そして、センサが第１の温度よりも高い第２の温度
を越える温度を検出すると、温度制御切換手段は第２の
温度制御手段による温度制御に切り換え、第２の温度制
御手段により第２の温度が維持されるように温度制御が
実施される。 〔実施例〕 以下、本発明を複写機における実施例を示す図面に基
づき具体的に説明する。第１図は本発明に係る複写機の
内部構造を示す模式図であり、図において、１は外周面
に光導電層を有する感光体ドラムであり、矢符ａ方向に
回転駆動可能である。感光体ドラム１の上側には帯電チ
ャージャ２が配置されており、感光体ドラム１の表面に
一定電位の電荷（本実施例にあっては正極性電荷）を付
与する。 原稿台21の下側には画像露光装置３が設けられてお
り、該画像露光装置３は矢符ｂ方向にスキャンするミラ
ー群33,露光ランプ31及びレンズ32等からなり、原稿台2
1上に載置された原稿画像に対応した静電潜像を感光体
ドラム１の表面に形成する。帯電チャージャ２の感光体
ドラム１の回転方向の位置には、順にLEDアレイ４及び
現像装置５が設けられている。LEDアレイ４は次の現像
装置５における余分なトナーの付着を防止するために不
要部分の電荷を除去する、所謂像間又は像端イレースの
機能を有する。現像装置５は磁気ブラシ方式にて感光体
ドラム１の表面に形成された静電潜像をトナー画像に顕
像化する。感光体ドラム１の下側には転写チャージャ６
が設けられており、該転写チャージャ６は、矢符ｃ方向
に搬送されてくる複写紙（図示せず）に対してその裏面
から電界を付与し、現像装置５にて感光体ドラム１の表
面に形成されたトナー画像を複写紙上に転写する。転写
チャージャ６の感光体ドラム回転方向には分離チャージ
ャ７が設けられている。分離チャージャ７は、転写値後
の複写紙に対して交流電界を付与することにより、複写
紙を除電して感光体ドラム１の表面から剥離する。 分離チャージャ７の感光体ドラム回転方向にはクリー
ニング装置８が設けられている。クリーニング装置８
は、ブレード方式にて感光体ドラム１の表面に残留した
トナーを除去する。クリーニング装置８と帯電チャージ
ャ２との間にはイレーサーランプ９が設けられている。
イレーサーランプ９は、次回の複写処理に備えるため、
光照射にて感光体ドラム１の表面に残留した電荷を除去
する。 10は複写紙を収納しておくためのカセットであり、複
写機本体に対して着脱自在となっており、複写紙を送り
出すための給紙ローラ11が備えられている。カセット10
より送り出された複写紙は、中間ローラ12を径てタイミ
ングローラ13にて、タイミングをとって矢符ｃで示すよ
うに感光体ドラム１と転写チャージャ６との間へ送り出
され、ここでトナー画像を転写された複写紙は搬送ベル
ト14によって定着部15へ送り込まれる。 定着部15は、定着上ローラ151,定着下ローラ152及び
定着上ローラ151に内蔵された加熱用の定着ヒーターラ
ンプ20等からなり、定着上ローラ151の上部にこれの温
度を検出する前記センサたるサーミスタ16が備えられて
いる。複写紙は前記上下の定着ローラ151及び152にてト
ナー画像を溶融定着された後、排出ローラ17にて排紙ト
レー18へ排出される。 第２図は、本発明装置の制御回路の要部ブロック図で
ある。本発明装置の制御中枢となるCPU200はA/Dコンバ
ータを内蔵してなり、前記サーミスタ16の検知信号Ａが
抵抗242によって分圧され、CPU200のアナログ入力ポー
トa1と、比較器230の反転入力端子とに各々入力してあ
る。 CPU200の出力ポートb1には、OR回路210の一方の入力
信号Ｃが接続してあり、もう一方の入力信号Ｄは、前記
比較器230の出力端子に接続してある。出力ポートb2,
b3,b4には図示しないドライブICが接続され、夫々メイ
ンモータ（図示せず），給紙ローラ11及びタイミングロ
ーラ13の駆動が行われる。また、CPU200にはこれらの他
に複写動作に関する種々の信号（図示せず）が入出力さ
れるように構成してある。 前記OR回路210の出力信号Ｅは、SSR220の制御端子に
接続してあり、SSR220は、前記定着上ローラ151に内蔵
された定着ヒーターランプ20を点灯させる電源250のオ
ン・オフを制御するために設けてある。電源250と定着
ヒーターランプ20との間には温度ヒューズ260が接続し
てあり、該温度ヒューズ260は定着上ローラ151の近傍に
配置されており、不慮の事故により定着部15の温度が異
常に上昇した場合に火災等の発生を防止するために設け
てあり、これの温度設定値は通常のコピー使用状態では
切れない高い温度、例えば300℃に設定してある。 前記比較器230の非反転入力端子には、抵抗240,241に
て分圧された所定の電圧Ｂが与えられており、この電圧
Ｂは、後述する定着上ローラ151の所定の温度、即ちハ
ードウェアによる定着制御温度（以下、第２の温度とい
う）T2に相当するものである。 さて、以上の如く構成された制御回路において、サー
ミスタ16の検知信号ＡはCPU200内にてデジタル値に変換
される。そしてこの値に基づいて定着ヒーターランプ20
を点灯又は消灯させることによって定着部15の温度制御
が行われる。定着ヒーターランプ20は、CPU200の出力ポ
ートb1がローレベルにある場合に点灯するように構成し
てあり、これはCPU200の出力ポートb1がローレベル、即
ちOR回路210の入力信号Ｃがローレベルであり、同じく
入力信号Ｄもローレベルである時にOR回路210の出力信
号Ｅがローレベルとなり、SSR220を作動状態にし定着ヒ
ーターランプ20を点灯させるようになしてある。ここで
入力信号Ｄは前述した如く比較器230の出力信号であ
り、比較器230の非反転入力端子には第２の温度T2に相
当する電圧Ｂが与えられており、第２の温度T2は、複写
機が待機中又はコピー中等の通常状態における温度、即
ちソフトウェアによる定着制御温度（以下、第１の温度
という）T1よりも高く設定してあるので、通常状態にお
いては、比較器230の反転入力端子に入力されるサーミ
スタ16の検知信号Ａの電圧の方が前記電圧Ｂより高い
為、比較器230の出力信号はローレベルであり、OR回路2
10の入力信号Ｄはローレベルとなっている。なお、T1及
びT2は一例として170℃及び200℃である。 つまり、通常状態においては、第１の温度T1、即ち17
0℃前後による温度調節をCPU200にて行っている。CPU20
0のソフトウェアが不慮のノイズ等によって暴走しCPU20
0の出力ボートb1がローレベルにラッチした場合には、O
R回路210の入力信号Ｃはローレベルに維持された侭とな
り、定着ヒーターランプ20は点灯したままとなる。定着
部の温度がT2、即ち200℃以上になると、サーミスタ16
の検知信号Ａの電圧が比較器230の非反転入力端子に与
えられている電圧Ｂ（温度200℃に相当する電圧）より
も低くなり、比較器230の出力信号、即ちOR回路210の入
力信号Ｄはハイレベルとなり、OR回路210の出力信号Ｅ
はハイレベルとなる。 これにより、SSR220は非作動状態となり、電源が遮断
され定着ヒータランプは消灯される。サーミスタ16で検
出された定着ヒーターランプ20の温度が200℃以下にな
ると、比較器230の出力信号、即ちOR回路210の入力信号
Ｄはローレベルとなり、SSR220は作動状態となり、電源
が導通され定着ヒータランプは点灯される。以降、定着
部を温度200℃に維持する温度制御は比較器230により実
施される。 第３図及び第４図は、CPU200の制御手順を示すフロー
チャートである。第３図はCPU200のメインフローを示
す。電源が投入されてCPU200がリセットされてプログラ
ムがスタートすると、まずステップS1でRAM（図示せ
ず）のクリア、各種レジスタのイニシャライズ及び各装
置を初期モードにするための初期設定を行う。次にステ
ップS2で内部タイマをスタートさせる。この内部タイマ
は以下に説明する各サブルーチンにおける処理内容とは
無関係にメインルーチンの１ルーチンの所要時間を定め
るものであり、その値は予め初期設定のステップS1でセ
ットされる。 次にステップS3〜S7に示すサブルーチンを順次コール
し、全てのサブルーチンの処理が終了すると、ステップ
S8で前記内部タイマの終了を待ってステップS2へ戻る。
この１ルーチンの時間の長さを用いて各サブルーチンで
使用させる各種タイマのカウントを行う。 ステップS3は前述したソフトウェアにおける定着温度
制御ルーチンであり、この内容については、第４図に示
すフローチャートに基づいて後述する。 ステップS4は感光体ドラム周りの制御ルーチンであ
り、ここで各種チャージャ，現像装置５等の制御が行わ
れ、次のステップS5及びS6でメインモータ，各種ローラ
等の駆動制御及び画像露光装置３のスキャン制御が行わ
れる。 さて、第４図は定着温度制御ルーチンの一例であり、
実際には複写紙のサイズ，厚さ，コピー中又は待機中等
の各使用状況に応じて極め細かい温度制御が行われる
が、ここでは本発明の要旨との係わりを考慮して定着温
度を第１の温度T1に維持する制御を示すこととする。ま
ず、ステップS31にて定着ヒーターランプ20が制御許可
状態にあるかどうかを判別する。この判別信号は他の適
宜のサブルーチンにて発せされる。 ステップS31にて定着ヒーターランプ20の制御が許可
されない場合、ステップS32で定着ヒーターランプ20を
消灯し、つまりCPU200の出力ポートb1をハイレベルとし
て次のステップS33で温度ステートをリセット（＝０）
し、メインルーチンに戻る。この温調ステートは制御が
許可されると制御状態に応じて１又は２にセットされ
る。 さて、ステップS31にて定着ヒーターランプ20の制御
が許可されると、ステップS34及びS37で前記温度ステー
トの内容をチェックする。温調ステートが０の場合、ス
テップS35で定着ヒーターランプ20を点灯してステップS
36で温調ステートを１にセットし、メインルーチンに戻
る。温調ステートが１になると、ステップS38でサーミ
スタ16が検出する定着上ローラ151の温度RTと第１の温
度T1とを比較し、RT＜T1の場合は、メーインルーチンに
戻り定着ヒーターランプ20の点灯を継続する。そしてRT
がT1になると、ステップS39で定着ヒーターランプ20を
消灯し、次のステップS40で複写準備完了フラグをセッ
トした後、ステップS41で温調ステートを２にセットし
てメインルーチンに戻る。前記複写準備完了フラグは、
定着上ローラ151の温度が所定の温度になり、複写可能
状態になったことを示すフラグであり、このフラグに基
づいて他のサブルーチンにて例えば操作パネル上のプリ
ントスイッチをグリーンに点灯させる等の処理が行わ
れ、複写の受付が開始される。 次に温調ステートが２になると、ステップS42にて温
度RTと第１の温度T1とを比較してRTがT1以下の場合は、
ステップS43にて定着ヒーターランプ20を点灯してメイ
ンルーチンに戻り、またRT＞T1の場合は、ステップS44
にて定着ヒーターランプ20を消灯して次のステップS45
でRTと異常検出温度T3とを比較し、RTがT3以下であれ
ば、同じくメインルーチンに戻ることによって温度RTは
第１の温度T1に維持される。ここでステップS45にてRT
＞T3のときは、次のステップS46にて電源250の遮断を行
う。この遮断は、SSR220によって行われるのではなく、
図示しないリレーによって行われる。なお、異常検出温
度T3は、一例として250℃である。 さて、次に上述したソフトウェア及びハードウェアに
よる定着ローラの温度制御状態を第5,6,7図に示すグラ
フに基づいて説明する。各図共、横軸に時間、縦軸に定
着ローラ温度を示してあり、前述した如くT1（＝170
℃）及びT2（＝200℃）は、夫々ソフトウェア及びハー
ドウェアによる定着制御温度、T3（＝250℃）は異常検
出温度、T4（＝300℃）は温度ヒューズ260の設定温度で
ある。まず、第５図及び第６図は従来のソフトウェアの
みによる温度制御、即ち第２図においてCPU200の出力ポ
ートb1とSSR220の制御端子とが直接接続してある場合を
示してあり、温度T1にて温度調節中にａの時点で何らか
のトラブルが発生して定着ヒーターランプ20が点灯した
ままになった場合、定着ローラ温度は上昇してゆくが、
CPU200が正常に動作しているときは、第５図に示すよう
に定着ローラ温度が異常検出温度T3に達した時点ｂで電
源250が遮断される。 一方、CPU200の暴走により、出力ポートb1がローレベ
ルにラッチしているときは、第６図に示すように異常検
出温度T3にて電源遮断が行われず、温度T4に達した時点
ｃで温度ヒュース260が切れ、定着ローラ温度は低下す
る。このように温度ヒューズが切れることによって最終
的に火災等は防止できるものの、周辺の部品の加熱によ
る損傷は重大であり、交換を余儀なくされる。 さて、第７図は本発明装置による温度制御を示してあ
り、同様にT1にて温度調節中にａの時点でCPU200の暴走
により、出力ポートb1がローレベルにラッチした場合、
定着ローラ温度は上昇し始めるが、温度がT2に達した時
点ｄからは、ハードウェア、即ち比較器230による温度
調節が開始される。なお、T2を200℃に設定してあるの
は、あまり高い温度に設定しておくと、ソフト異常状態
におけるハードウェアによる温度調節が長く継続される
ことも考えられるので、部品にとって好ましくない。こ
のためソフトウェアによる温度調節範囲より少し高めに
設定してある。そして例えば比較器230の出力にLED等の
表示器を接続しておくことにより、ソフト異常状態を操
作者に警告することも可能である。また、通常のソフト
ウェアによる温度調節時において、例えば定着ローラの
熱時定数又はサーミスタの応答性によりハードウェアの
調節温度T2より高いオーバーシュートが起ってもソフト
ウェアによる温度調節には何んら影響を及ぼすことはな
く、定着ローラ温度はT1に調節される。 なお、本実施例においては、定着ローラ温度の検出に
サーミスタを用いてあるが、これに限定されるものでは
なく、焦電型赤外センサ等の検出素子を用いても良い。 〔効果〕 以上詳細に説明したとおり、本発明では、正常な状態
では第１の温度制御手段による温度制御が実施されるよ
うに設定されているから、定着部は正常な状態では第１
の温度制御手段により第１の温度が維持されるように温
度制御が実施される。そして、何等かの原因で異常が発
生して、センサが第１の温度よりも高い第２の温度を越
える温度を検出すると、第２の温度制御手段による温度
制御に切り換えられ、第２の温度制御手段により第２の
温度が維持されるように温度制御が実施される。 この構成により、何等かの原因で異常が発生して、第
１の温度制御手段による温度制御が不能となつて定着部
の温度が上昇しても、第２の温度制御手段に切換えられ
第２の温度が維持されるから、定着部に被害を生じるこ
となく、しかも像形成作業を継続することができるとい
う顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は本
発明装置の内部構造を示す模式図、第２図は同じく制御
回路の要部ブロック図、第３図及び第４図はCPUの制御
手順を示すフローチャート、第5,6,7図は定着ローラの
温度制御状態を示すグラフである。 15……定着部、16……サーミスタ、20……定着ヒーター
ランプ、200……CPU、210……OR回路、230……比較器、
260……温度ヒューズ
発明装置の内部構造を示す模式図、第２図は同じく制御
回路の要部ブロック図、第３図及び第４図はCPUの制御
手順を示すフローチャート、第5,6,7図は定着ローラの
温度制御状態を示すグラフである。 15……定着部、16……サーミスタ、20……定着ヒーター
ランプ、200……CPU、210……OR回路、230……比較器、
260……温度ヒューズ
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名)
G03G 15/20 109
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．用紙上に転写されたトナー画像を加熱定着する定着
部を備えた像形成装置において、 前記定着部の温度を検出するセンサと、 前記定着部を第１の温度に維持する第１の温度制御手段
と、 前記第１の温度制御手段とは独立して、前記定着部を前
記第１の温度よりも高い第２の温度に維持する第２の温
度制御手段と、 正常な状態では前記第１の温度制御手段による温度制御
が実施されるように設定されており、前記センサが前記
第２の温度を越える温度を検出したときは第２の温度制
御手段による温度制御が実施されるように温度制御手段
を切り換える温度制御切換手段と を具備することを特徴とする像形成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301097A JP2796803B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 像形成装置 |
| US07/276,875 US4968872A (en) | 1987-11-27 | 1988-11-28 | Image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62301097A JP2796803B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 像形成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01142584A JPH01142584A (ja) | 1989-06-05 |
| JP2796803B2 true JP2796803B2 (ja) | 1998-09-10 |
Family
ID=17892817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62301097A Expired - Lifetime JP2796803B2 (ja) | 1987-11-27 | 1987-11-27 | 像形成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP2796803B2 (ja) |
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| US5555074A (en) * | 1994-01-13 | 1996-09-10 | Hitachi, Ltd. | Electrophotographic apparatus and electrophotographic method |
| JPH08211778A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-20 | Nec Corp | 電子写真記録装置 |
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Family Cites Families (10)
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| JPH0310527Y2 (ja) * | 1985-01-18 | 1991-03-15 | ||
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| US4677282A (en) * | 1986-02-27 | 1987-06-30 | Thermolyne Holdings Inc. | Failure protection in temperature control |
-
1987
- 1987-11-27 JP JP62301097A patent/JP2796803B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-11-28 US US07/276,875 patent/US4968872A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4968872A (en) | 1990-11-06 |
| JPH01142584A (ja) | 1989-06-05 |
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