JP3010498B2 - 定着装置の過熱防止装置 - Google Patents

定着装置の過熱防止装置

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JP3010498B2
JP3010498B2 JP2206697A JP20669790A JP3010498B2 JP 3010498 B2 JP3010498 B2 JP 3010498B2 JP 2206697 A JP2206697 A JP 2206697A JP 20669790 A JP20669790 A JP 20669790A JP 3010498 B2 JP3010498 B2 JP 3010498B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はプリンタ,ファックス,複写機等の画像形成
装置における定着装置の過熱防止装置に関する。
(従来の技術) 一般に、上述した画像形成装置におけるヒートローラ
定着装置は、加熱ヒータを有するヒートローラと、該ヒ
ートローラに圧接するローラとからなり、良好な定着を
維持するために制御装置により前記加熱ヒータをON/OFF
制御することにより、ヒートローラの表面を設定温度に
制御可能としたものが知られている。
この定着装置には制御装置が何らかの理由で破壊、ま
たは誤動作し該加熱ヒータが連続点灯した場合の焼損事
故を防止するため、サーモスタット,温度ヒューズなど
の温度過昇防止手段がもうけられている。
(発明が解決しようとする課題) これらの温度過昇防止手段はヒートローラに接触させ
ておけば該ヒートローラから効率よく熱が伝導されるた
めヒートローラ温度を低くおさえることができるが、そ
の反面、ヒートローラ表面が摩耗するという問題があ
る。そのためヒートローラから離すように温度過昇防止
手段を設置するようにするが、そのときは熱伝導の効率
が低下するため希望の安全温度以下に抑えることができ
ないという問題がある。
また、この問題に対し、例えば実開昭60−23875号
(以下、実用新案という)のように、過昇防止手段であ
るバックアップ用温度センサーをソレノイドでヒートロ
ーラに離接できるようにしている。しかし、これは複写
作業時以外では温度過昇防止手段はヒートローラに接す
ることになるので、温度過昇防止手段の動作温度を少な
くとも通常動作時のヒートローラ温度より低くすること
はできない。従って、温度過昇防止手段の熱応答性が良
くないという問題があった。
本発明はこのような点に鑑み、温度過昇防止手段の動
作温度をヒートローラ温度より低く設定することを可能
とし、かつ異常時に即応的に温度過昇防止手段により早
くヒートローラ温度を低く抑え、かつ、ヒートローラの
摩耗損失を抑えることを目的とする。
また、ヒートローラ表面温度を検知する手段が故障の
場合、安全対策のためにヒートローラに温度過昇防止手
段を接触させることを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、一対のローラの少なくとも一方のローラ表
面温度を検知し、動作温度を境にオン/オフが切り替わ
って前記ローラに対する加熱をオン/オフさせて前記ロ
ーラ表面温度をある範囲に抑える温度過昇防止手段と、
この温度過昇防止手段を前記ローラ表面に対して離間ま
たは接触させる駆動手段と、前記ローラ表面に接触して
表面温度を検知する温度検出手段の検出結果を一定時間
ごとに読み取ってローラ表面温度の上昇勾配を計算し、
前記温度過昇防止手段をローラ表面温度の上昇勾配が、
直線的に上昇する部分の上昇勾配よりも小さく設定され
たある一定値より大きいときのみ前記駆動手段を駆動さ
せてローラ表面に近づける制御手段とを備えたことを特
徴とする。
また本発明は、ローラ表面温度の検知手段の設定温度
とは別の設定温度範囲外で温度が検知されたときは、温
度過昇防止手段をローラ表面に近づけることを特徴とす
る。
(作 用) 本発明は、ヒートローラの表面温度の温度上昇勾配が
ある値より大きい時のみヒートローラに温度過昇防止手
段を接触させ、それ以外ではヒートローラから離すこと
により温度過昇防止手段の動作温度をヒートローラ温度
より低く設定することを可能にし、ヒータ連続点灯時な
どの異常時に温度過昇防止手段をより早く動作させてヒ
ートローラ温度をより低く抑え、かつヒートローラの摩
耗をおさえる。
また、ヒートローラ表面温度を検知する温度センサー
が破壊したり、温度センサーの結線が切れたり、温度セ
ンサーがヒートローラから離れたりして、ヒートローラ
表面の温度が測定できずヒータに通電されているにも関
わらず温度センサーの出力が上昇しない場合にもヒート
ローラに温度過昇防止手段を接触させ安全対策をとるよ
うにする。
(実施例) 第1図は本発明の一実施例による構成図を示し、図
中、1はヒートローラ(これに加圧接触する加圧ローラ
は図面上、省略してある)、2は該ヒートローラ1内に
内蔵したヒータ、3は該ヒータに電流を供給するAC入力
電源、4はヒートローラ1の表面温度を検知する手段と
しての温度センサー、5はヒートローラの温度過昇防止
手段としてのサーモスタット、6は該サーモスタットの
支持材、7は該支持材と連結されたソレノイド、8は該
ソレノイド7を動作させるドライバー、9は前記温度セ
ンサー4の出力をA/D変換するA/D変換器並びに温度検出
時間を決めるタイマー、10は前記ドライバー8,A/D変換
器(タイマー)9及びソリッドステートリレー(SSR)1
1の動作を制御する装置、前記SSR11はAC入力電源3のON
/OFFを行なう。
上述したように本実施例ではヒートローラ1の温度過
昇防止手段にサーモスタット5を用している。温度セン
サー4はヒートローラ1に接触しており、かつ、サーモ
スタット5は支持材6によりソレノイド7と連結されて
おり制御装置10によりヒートローラ1に離接できるよう
にしてある。温度センサー4の出力はAD変換器9により
デジタル値に変換され、制御装置10に入力される。
さて、AC入力電源3がONされると制御装置10はSSR11
をONし、ヒータ2を点灯させる。制御装置10はタイマー
9により一定時間ごとに温度センサー4の値を読みとり
ヒートローラ1の温度上昇の勾配αを計算する。このと
きソレノイド7はOFFでサーモスタット5はヒートロー
ラ1に接触している。
第2図は通常動作時のヒートローラ1とサーモスタッ
ト5の夫々の温度特性図を示し、tRがヒートローラ1の
温度、tSがサーモスタット5の温度である。図の横軸は
時間で、t0はソレノイド7がON(サーモスタット5がヒ
ートローラ1の表面から離れる)する時間、縦軸は各ユ
ニットの温度で、下からT0は初期温度(つまり室温)、
TSOFFはサーモスタット5の動作温度(サーモスタット
5がヒートローラ1の表面に接触する)、TRはヒートロ
ーラ1の設定温度である。
まず、ソレノイド7がOFFのためサーモスタット5は
ヒートローラ1に接触しておりヒートローラ温度tRは温
度勾配αで次第に上昇するがサーモスタット温度tS
ヒートローラ温度tRより温度勾配が小さい状態で、通常
第2図のように上昇する。温度tRの勾配がα以下にな
ったとき、制御装置10はソレノイド7をON(αのとき
ソレノイド7をOFF)してサーモスタット5をヒートロ
ーラ1から切離す(時間t0)。
このようにサーモスタット温度tSの多少のオーバーシ
ュートを残し、第2図に示すように一定温度に落着く。
このサーモスタット温度tSの変化曲線より異常時にヒー
タ2を強制OFFさせるためのサーモスタット5の動作温
度は、約10℃のマージンをみて、第2図のサーモスタッ
ト動作温度TSOFFとすることが出来る。なお、破線図示
の温度曲線tS′はヒートローラ1に全くサーモスタット
5を接触させない従来例のサーモスタット温度である。
第5図は前記従来例(実用新案)の通常時におけるヒ
ートローラ温度tRとサーモスタット温度tSの温度特性図
である。これは、複写作業を始めるまででソレノイドは
OFFのままなので、サーモスタットはヒートローラに接
触しており、電源ON後、スタンバイ状態のままである
と、図のようにサーモスタット温度tSはヒートローラ設
定温度TRに限りなく近づくことにより、サーモスタット
動作温度TSOFFはマージンを考えるとヒートローラ設定
温度TRより約10℃高くなってしまう。
第3図はヒータ連続点灯時の本発明によるヒートロー
ラ温度tRとサーモスタット温度tSの温度特性図を示し、
ヒートローラ温度tRの勾配が室温T0から連続してα
ため、ソレノイド7はONされずOFF状態であり、サーモ
スタット5はヒートローラ1に接触したままである。こ
れに伴ないサーモスタット温度tSは次第に上昇し、サー
モスタット動作温度TSOFFでソレノイドがON動作(t2
する。したがって、ヒートローラ設定温度TRを、異常時
にヒートローラ1が達する最高温度TROV以下に抑えるこ
とができる。
一方、前記従来例の場合は、前記第5図で述べたよう
にサーモスタット動作温度TSOFFが本発明の場合より高
いため、当然サーモスタット動作時のヒートローラ温度
tRも高くなってしまう。したがって、第3図に示すよう
にヒータ連続点灯時にヒートローラ1に全くサーモスタ
ット5を接触させない場合は、サーモスタットの温度
(tS′)上昇の勾配が小さくなるため、OFF動作に至る
までの時間t3が本発明(t2)に比べて長くかかり、ヒー
トローラ温度tRはやはり高くなってしまい、最悪の場
合、最高温度TROVに達する。
第6図は従来例のヒータ連続点灯時のtR,tSの温度特
性図を示し、t4がサーモスタットOFFまでの時間であ
り、tRがTROVに達するまでかかり危険である。
第4図は温度センサー4が異常時の出力と、サーモス
タット5をヒートローラ1より離すときの別の実施例の
温度特性図を示す。図において、tSNS1〜tSNS3は温度セ
ンサー4の出力を示し、tSNS1とtSNS2は温度センサー4
が断線時であって、tSNS3は最小値(例えば0V)、tSNS1
は最高値(例えば5V)を検知、tSNS2は温度センサー4
がヒートローラ1から離れた時の検知出力特性図を示
し、その検知温度の勾配αは、温度センサー4がヒート
ローラ1に接触している時の検知温度の勾配αに比べ
小さい(α>α)。TSM0,TSM1は夫々通常時における
サーモスタット5の温度下限値,温度上限値を示す。t
SNS0〜tSNS1はサーモスタット5をヒートローラ1から
離すときの温度センサー4の温度を示し、この温度間は
サーモスタット5をヒートローラ1から離す。
例えば、ヒートローラ1の表面温度を検知する温度セ
ンサー4が破壊したり、温度センサー4の結線が断線し
たり(tSNS1,tSNS3)、或いは温度センサー4がヒート
ローラ1から離れたりして(tSNS2)ヒートローラ1の
表面温度が正確に測定できず、ヒータ2に通電されてい
るにも関わらず温度センサー4の出力(tSNS2)が上昇
しない場合、制御装置10が認識する温度上昇の勾配が常
にα以下(α<α)となる可能性がある。
その時、サーモスタット5はヒートローラ1に接触し
ないことになり、ヒートローラ温度tRを、設定温度TR
下に抑えることができない。
本発明はヒートローラ1の温度勾配がα以下(t
SNS2)でも、温度センサー4の出力がある設定値以下、
またはそれとは別の設定値以下のときにはサーモスタッ
ト5をヒートローラ1に接触させるようにした。
即ち、この設定値は第4図に示すように通常動作時の
ヒートローラ温度tRに対するサーモスタット5の温度tS
の下限値TSM0,上限値TSM1の時の温度センサー4の検出
温度tSとした。この結果、ヒータ連続点灯時のヒートロ
ーラ保護温度を低くし、摩耗を抑えることができる。
(発明の効果) 以上説明したように本発明はヒートローラの温度上昇
勾配が一定値より大きいときのみ温度過昇防止手段をヒ
ートローラ側に移動させるので、温度過昇防止手段の動
作温度を低くすることができ、それによりヒータ連続点
灯時のローラ保護温度を低くすることができ、かつロー
ラ摩耗を抑えることができる。
また、ヒートローラの温度上昇勾配が一定値より大き
いとき、またそうでなくても温度センサーの検知温度が
ある設定値とそれより大きい別の設定値の外側であると
き、温度過昇防止手段をヒートローラに近づける。これ
により、温度センサーが破壊したり、温度センサーの結
線が切れたり、温度センサーがヒートローラから離れた
りして、ヒートローラ表面の温度が測定できず、ヒータ
に通電されているにも関わらず温度センサーの出力が上
昇しない場合でも温度過昇防止手段をヒートローラに近
づけるので温度過昇防止手段の動作温度を低くすること
ができる。それによりヒータ連続点灯時のローラ保護温
度を低くすることができ、かつローラ摩耗を抑えること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による構成図、第2図及び第
3図は本発明の実施例による夫々通常動作時及びヒータ
連続点灯時のヒートローラとサーモスタットの温度特性
図、第4図は本発明の別の実施例を説明する温度特性
図、第5図及び第6図は従来例の通常動作時及びヒータ
連続点灯時のヒートローラとサーモスタットの温度特性
図である。 1……ヒートローラ、2……ヒータ、3……AC入力電
源、4……温度センサー、5……サーモスタット、6…
…支持材、7……ソレノイド、8……ドライバー、9…
…A/D変換器及びタイマー、10……制御装置。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一対のローラの少なくとも一方のローラ表
    面温度を検知し、動作温度を境にオン/オフが切り替わ
    って前記ローラに対する加熱をオン/オフさせて前記ロ
    ーラ表面温度をある範囲に抑える温度過昇防止手段と、
    この温度過昇防止手段を前記ローラ表面に対して離間ま
    たは接触させる駆動手段と、前記ローラ表面に接触して
    表面温度を検知する温度検出手段の検出結果を一定時間
    ごとに読み取ってローラ表面温度の上昇勾配を計算し、
    前記温度過昇防止手段をローラ表面温度の上昇勾配が、
    直線的に上昇する部分の上昇勾配よりも小さく設定され
    たある一定値より大きいときのみ前記駆動手段を駆動さ
    せてローラ表面に近づける制御手段とを備えたことを特
    徴とする定着装置の過熱防止装置。
  2. 【請求項2】ローラ表面温度の検知手段の設定温度とは
    別の設定温度範囲外で温度が検知されたときは、温度過
    昇防止手段をローラ表面に近づけることを特徴とする請
    求項(1)記載の定着装置の過熱防止装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104035461A (zh) * 2014-07-02 2014-09-10 深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司 一种温度控制系统和方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104035461A (zh) * 2014-07-02 2014-09-10 深圳市捷佳伟创新能源装备股份有限公司 一种温度控制系统和方法

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