JP3067344B2 - 熱定着装置 - Google Patents
熱定着装置Info
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- JP3067344B2 JP3067344B2 JP3309689A JP30968991A JP3067344B2 JP 3067344 B2 JP3067344 B2 JP 3067344B2 JP 3309689 A JP3309689 A JP 3309689A JP 30968991 A JP30968991 A JP 30968991A JP 3067344 B2 JP3067344 B2 JP 3067344B2
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- sensor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置等に搭載される熱定着装置に関し、詳しくは、故
障等による熱的暴走の予防に関する。
成装置等に搭載される熱定着装置に関し、詳しくは、故
障等による熱的暴走の予防に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式のプリンタ等では、用紙上
にトナ−画像を良好に定着させるために、熱定着用のヒ
−トロ−ラの表面温度を最適値に維持する必要がある。
そのため、この種の熱定着装置では、ヒートローラの表
面温度を正確且つ迅速に測定する必要があり、このため
の構成として、従来より、サーミスタ等の感熱素子をヒ
ートローラに直接に接触するように設置し、この感熱素
子からの信号に基づいてヒートローラの表面温度を測定
するものが提供されている。
にトナ−画像を良好に定着させるために、熱定着用のヒ
−トロ−ラの表面温度を最適値に維持する必要がある。
そのため、この種の熱定着装置では、ヒートローラの表
面温度を正確且つ迅速に測定する必要があり、このため
の構成として、従来より、サーミスタ等の感熱素子をヒ
ートローラに直接に接触するように設置し、この感熱素
子からの信号に基づいてヒートローラの表面温度を測定
するものが提供されている。
【０００３】ところが、上記のように感熱素子をヒート
ローラに接触させる接触式の構成では、ヒートローラ表
面に付着するトナー、紙粉、或いは、オイル等によって
感熱素子が汚染され易いため、長期間使用すると、温度
検出が不正確になったり、応答性が低下したりするとい
う欠点がある。また、接触式であるがために、感熱素子
によってヒートローラの表面に傷を付けてしまう等の問
題もある。
ローラに接触させる接触式の構成では、ヒートローラ表
面に付着するトナー、紙粉、或いは、オイル等によって
感熱素子が汚染され易いため、長期間使用すると、温度
検出が不正確になったり、応答性が低下したりするとい
う欠点がある。また、接触式であるがために、感熱素子
によってヒートローラの表面に傷を付けてしまう等の問
題もある。
【０００４】そこで、例えば、特開昭５８−１６０９７
２号公報に示されるように、ヒートローラの近くに赤外
線センサを離して設置し、ヒートローラから放射される
赤外線を受けてその温度を測定する非接触式の構成が開
発されている。
２号公報に示されるように、ヒートローラの近くに赤外
線センサを離して設置し、ヒートローラから放射される
赤外線を受けてその温度を測定する非接触式の構成が開
発されている。
【０００５】赤外線センサは被測定体から放射される赤
外線に対応する信号を出力する素子であるが、その出力
は周囲の温度により影響されるという性質を有する。こ
のため、赤外線センサを用いた温度制御回路には、赤外
線センサの温度を検出するための補正用温度センサが備
えられており、その補正用温度センサの出力を利用して
赤外線センサの出力を補正することにより、被測定体の
表面温度を正確に検出するように構成されている。
外線に対応する信号を出力する素子であるが、その出力
は周囲の温度により影響されるという性質を有する。こ
のため、赤外線センサを用いた温度制御回路には、赤外
線センサの温度を検出するための補正用温度センサが備
えられており、その補正用温度センサの出力を利用して
赤外線センサの出力を補正することにより、被測定体の
表面温度を正確に検出するように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような赤外線センサを利用して温度制御を行う熱定着装
置には、次のような欠点がある。即ち、この種の赤外線
センサは、一般に、高温度に晒されると劣化し易いとい
う性質を有する。このため、温度制御回路がノイズ等に
よって一時的に誤動作したり、或いは、赤外線センサに
汚れが付着したりして、誤ってヒータに通電され続ける
と、熱定着装置ひいては赤外線センサが異常な高温度に
晒されるため、赤外線センサが劣化ないし破損してしま
う。すると、正確な温度制御が全く不可能になってしま
い、今度はこれが原因でヒータに連続通電されるという
熱的暴走状態に陥り、結局、熱定着装置の破損に至る可
能性がある。
ような赤外線センサを利用して温度制御を行う熱定着装
置には、次のような欠点がある。即ち、この種の赤外線
センサは、一般に、高温度に晒されると劣化し易いとい
う性質を有する。このため、温度制御回路がノイズ等に
よって一時的に誤動作したり、或いは、赤外線センサに
汚れが付着したりして、誤ってヒータに通電され続ける
と、熱定着装置ひいては赤外線センサが異常な高温度に
晒されるため、赤外線センサが劣化ないし破損してしま
う。すると、正確な温度制御が全く不可能になってしま
い、今度はこれが原因でヒータに連続通電されるという
熱的暴走状態に陥り、結局、熱定着装置の破損に至る可
能性がある。
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みたものであ
り、各種の故障によって適切な温度制御が困難になった
としても、異常な熱的暴走に至ることを防止することが
できる熱定着装置を提供することを目的とする。
り、各種の故障によって適切な温度制御が困難になった
としても、異常な熱的暴走に至ることを防止することが
できる熱定着装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の熱定着装置は、
加熱手段及び該加熱手段によって加熱される熱定着用の
ヒ−トロ−ラと、上記ヒートローラから放射される赤外
線を検出する赤外線センサと、上記赤外線センサの周囲
の温度を検出する補正用温度センサと、上記赤外線セン
サ及び上記補正用温度センサからの信号に基づいて上記
ヒートローラの表面温度に対応する信号を生成する温度
検出手段と、上記温度検出手段により検出される上記表
面温度に応じて上記ヒ−トロ−ラの表面温度が所定の設
定温度に維持されるように上記加熱手段による加熱を制
御する加熱制御手段と、上記補正用温度センサからの信
号に基づいて上記赤外線センサの周囲の温度が所定の閾
値以上になったか否かを判定する判定手段と、上記判定
手段によって上記赤外線センサの周囲の温度が所定の閾
値以上になったと判定されると上記加熱手段による加熱
を禁止する加熱禁止手段とを備えた点に特徴を有する。
また、上記に於いて、赤外線センサと補正用温度センサ
が、熱容量の大きな材料の充填されたケース部材中に配
設される熱定着装置である。さらに、上記の熱容量の大
きな材料が、セラミック又はシリコンである、熱定着装
置である。
加熱手段及び該加熱手段によって加熱される熱定着用の
ヒ−トロ−ラと、上記ヒートローラから放射される赤外
線を検出する赤外線センサと、上記赤外線センサの周囲
の温度を検出する補正用温度センサと、上記赤外線セン
サ及び上記補正用温度センサからの信号に基づいて上記
ヒートローラの表面温度に対応する信号を生成する温度
検出手段と、上記温度検出手段により検出される上記表
面温度に応じて上記ヒ−トロ−ラの表面温度が所定の設
定温度に維持されるように上記加熱手段による加熱を制
御する加熱制御手段と、上記補正用温度センサからの信
号に基づいて上記赤外線センサの周囲の温度が所定の閾
値以上になったか否かを判定する判定手段と、上記判定
手段によって上記赤外線センサの周囲の温度が所定の閾
値以上になったと判定されると上記加熱手段による加熱
を禁止する加熱禁止手段とを備えた点に特徴を有する。
また、上記に於いて、赤外線センサと補正用温度センサ
が、熱容量の大きな材料の充填されたケース部材中に配
設される熱定着装置である。さらに、上記の熱容量の大
きな材料が、セラミック又はシリコンである、熱定着装
置である。
【０００９】
【作用】上記ヒートローラからは、表面温度に応じた量
の赤外線が放射され、その一部が上記赤外線センサに入
射する。これにより、該入射量に応じた信号が上記赤外
線センサから出力される。一方、上記補正用温度センサ
からは、上記赤外線センサの周囲の温度に応じた信号が
出力される。これらの信号に基づいて、上記温度検出手
段では、上記ヒ−トロ−ラの表面温度に対応する信号が
生成されて、上記加熱制御手段へ出力される。
の赤外線が放射され、その一部が上記赤外線センサに入
射する。これにより、該入射量に応じた信号が上記赤外
線センサから出力される。一方、上記補正用温度センサ
からは、上記赤外線センサの周囲の温度に応じた信号が
出力される。これらの信号に基づいて、上記温度検出手
段では、上記ヒ−トロ−ラの表面温度に対応する信号が
生成されて、上記加熱制御手段へ出力される。
【００１０】上記加熱制御手段は、上記温度検出手段か
らの信号、即ち、上記ヒ−トロ−ラの表面温度に応じ
て、上記加熱手段による加熱を制御する。こうして、上
記ヒートローラの表面温度は、適切な設定温度付近に維
持される。
らの信号、即ち、上記ヒ−トロ−ラの表面温度に応じ
て、上記加熱手段による加熱を制御する。こうして、上
記ヒートローラの表面温度は、適切な設定温度付近に維
持される。
【００１１】ここで、万一、何らかの異常が発生して、
上記赤外線センサの温度が過剰に上昇して上記所定の閾
値を越え、このことが、上記判定手段により検出された
とする。すると、加熱禁止手段は、上記加熱手段による
ヒートローラの加熱を停止させる。これにより、ヒート
ローラの異常昇温が抑制される。
上記赤外線センサの温度が過剰に上昇して上記所定の閾
値を越え、このことが、上記判定手段により検出された
とする。すると、加熱禁止手段は、上記加熱手段による
ヒートローラの加熱を停止させる。これにより、ヒート
ローラの異常昇温が抑制される。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を、 〔１〕実施例装置の搭載されるプリンタの構成（図1 ） 〔２〕温度測定装置の構成及び測定原理（図2 〜6 ） 〔３〕作用 の順に、説明する。
【００１３】〔１〕実施例装置の搭載されるプリンタの
構成 図1 は、実施例にかかる熱定着装置の搭載されるプリン
タの主要部の構成を模式的に示す図である。
構成 図1 は、実施例にかかる熱定着装置の搭載されるプリン
タの主要部の構成を模式的に示す図である。
【００１４】図示のプリンタは、電子写真方式による画
像形成を行う装置であり、矢印方向に定速回転され得る
感光体ドラム1 の周囲には、帯電チャ−ジャ2 、書込ヘ
ッド3 、現像装置4 、転写チャ−ジャ8 、クリ−ナ11等
の部材が配設されている。帯電チャ−ジャ2 により、順
次、帯電される感光体ドラム1 の表面には、書込ヘッド
3 によりライン単位で電荷潜像が書き込まれる。該電荷
潜像は、現像装置4 によりトナ−現像されて可視化され
た後、転写チャ−ジャ8 により用紙5 上に転写される。
なお、書込ヘッド3 は、ここでは、ＬＥＤアレイ3aを備
えたＬＥＤヘッドであるが、レ−ザ走査によって電荷潜
像を形成する装置であってもよい。
像形成を行う装置であり、矢印方向に定速回転され得る
感光体ドラム1 の周囲には、帯電チャ−ジャ2 、書込ヘ
ッド3 、現像装置4 、転写チャ−ジャ8 、クリ−ナ11等
の部材が配設されている。帯電チャ−ジャ2 により、順
次、帯電される感光体ドラム1 の表面には、書込ヘッド
3 によりライン単位で電荷潜像が書き込まれる。該電荷
潜像は、現像装置4 によりトナ−現像されて可視化され
た後、転写チャ−ジャ8 により用紙5 上に転写される。
なお、書込ヘッド3 は、ここでは、ＬＥＤアレイ3aを備
えたＬＥＤヘッドであるが、レ−ザ走査によって電荷潜
像を形成する装置であってもよい。
【００１５】前記の用紙5 は、用紙収納トレイ7 内に収
納されており、給紙ロ−ラ6 によって、順次、引き出さ
れ、所定のタイミングで、転写位置（感光体ドラム1 〜
転写チャ−ジャ8 間）へ給紙されて、前述の転写処理を
施される。転写処理後の用紙5 は、搬送ベルト13により
搬送されて、熱定着装置9 へ送り込まれ、熱圧着による
画像定着処理を施された後、排紙トレイ10へ、フェイス
アップで排出される。
納されており、給紙ロ−ラ6 によって、順次、引き出さ
れ、所定のタイミングで、転写位置（感光体ドラム1 〜
転写チャ−ジャ8 間）へ給紙されて、前述の転写処理を
施される。転写処理後の用紙5 は、搬送ベルト13により
搬送されて、熱定着装置9 へ送り込まれ、熱圧着による
画像定着処理を施された後、排紙トレイ10へ、フェイス
アップで排出される。
【００１６】前記熱定着装置9 は、駆動ロ−ラである加
圧ロ−ラ9bと、該加圧ロ−ラ9bにより従動回転されるヒ
−トロ−ラ9aとを有し、該ヒ−トロ−ラ9aの内部には、
加熱手段であるヒ−タランプ9dが配設されている。ま
た、上記ヒ−トロ−ラ9aの表面の近傍には、温度測定装
置の検出部（センサユニット）9cが配設されており、該
センサユニット9cの構成部材である赤外線センサ91の受
感部94（図2 参照）は、ヒ−トロ−ラ9a表面の接平面に
平行とされている。
圧ロ−ラ9bと、該加圧ロ−ラ9bにより従動回転されるヒ
−トロ−ラ9aとを有し、該ヒ−トロ−ラ9aの内部には、
加熱手段であるヒ−タランプ9dが配設されている。ま
た、上記ヒ−トロ−ラ9aの表面の近傍には、温度測定装
置の検出部（センサユニット）9cが配設されており、該
センサユニット9cの構成部材である赤外線センサ91の受
感部94（図2 参照）は、ヒ−トロ−ラ9a表面の接平面に
平行とされている。
【００１７】〔２〕温度測定装置の構成及び測定原理 図2 は前記センサユニット9cの構成を模式的に示す説明
図、図3は定着温度制御回路の構成を示す説明図、図4
は前記赤外線センサ91の出力電圧と周囲温度との関係を
示す特性図、図5 は補正用温度センサ（＝サ−ミスタ）
93による検出温度TH12とヒ−トロ−ラ9aの表面温度TH10
との関係を示す特性図、図6 は前記センサユニット9cと
センサ基板15との回路構成図である。
図、図3は定着温度制御回路の構成を示す説明図、図4
は前記赤外線センサ91の出力電圧と周囲温度との関係を
示す特性図、図5 は補正用温度センサ（＝サ−ミスタ）
93による検出温度TH12とヒ−トロ−ラ9aの表面温度TH10
との関係を示す特性図、図6 は前記センサユニット9cと
センサ基板15との回路構成図である。
【００１８】＊センサユニット9cの構成 センサユニット9cは、図2 に示す如く、赤外線センサ91
と、補正用温度センサであるサ−ミスタ93を有する。こ
れら2 個の素子は、熱容量の大きな材料、例えば、セラ
ミック、シリコン等の充填されたケ−ス部材92中に配設
されており、これにより、両センサの熱検出の遅れによ
る誤差が補償されている。なお、本実施例の場合、ヒー
トローラ9aの表面温度TH10が180 ℃になるときに、赤外
線センサ91の温度、即ちサーミスタ93による検出温度TH
12が最大60℃になるように、サーミスタ93の固定位置や
上記充填材の材質等が選択されている。
と、補正用温度センサであるサ−ミスタ93を有する。こ
れら2 個の素子は、熱容量の大きな材料、例えば、セラ
ミック、シリコン等の充填されたケ−ス部材92中に配設
されており、これにより、両センサの熱検出の遅れによ
る誤差が補償されている。なお、本実施例の場合、ヒー
トローラ9aの表面温度TH10が180 ℃になるときに、赤外
線センサ91の温度、即ちサーミスタ93による検出温度TH
12が最大60℃になるように、サーミスタ93の固定位置や
上記充填材の材質等が選択されている。
【００１９】また、上記赤外線センサ91の受感部94の前
面側には、外側へ向かうにつれて径の拡がる円筒形の窓
部95が開口されており、該窓部95を介して、前記ヒ−ト
ロ−ラ9aの表面からの赤外線が入射されるように構成さ
れている。
面側には、外側へ向かうにつれて径の拡がる円筒形の窓
部95が開口されており、該窓部95を介して、前記ヒ−ト
ロ−ラ9aの表面からの赤外線が入射されるように構成さ
れている。
【００２０】＊検出信号の処理 赤外線センサ91の出力は、図4 に示すように、周囲温度
により影響される。即ち、ヒ−トロ−ラ9aから入射され
る赤外線量が一定であっても、周囲の温度が上昇する
と、赤外線センサ91の出力電圧は低下する。
により影響される。即ち、ヒ−トロ−ラ9aから入射され
る赤外線量が一定であっても、周囲の温度が上昇する
と、赤外線センサ91の出力電圧は低下する。
【００２１】したがって、ヒ−トロ−ラ9aの表面温度を
測定するためには、赤外線センサ91の温度の検出が必要
となる。このため、補正用の温度センサであるサ−ミス
タ93が、前述の如く設置されており、その出力電圧は、
図6 の回路のように、赤外線センサ91の出力電圧に重畳
されている。
測定するためには、赤外線センサ91の温度の検出が必要
となる。このため、補正用の温度センサであるサ−ミス
タ93が、前述の如く設置されており、その出力電圧は、
図6 の回路のように、赤外線センサ91の出力電圧に重畳
されている。
【００２２】即ち、赤外線センサ91の出力電圧SG01（図
3 参照）は、オペアンプ21によって増幅された後、抵抗
R3を介して、オペアンプ22の反転入力端子に入力され
る。一方、抵抗R6と、負抵抗温度特性のサ−ミスタ93と
によって、定電圧V1を抵抗分割して得られるサ−ミスタ
93の検出電圧SG02（図3 参照）は、オペアンプ23によっ
て増幅された後、抵抗R4を介して、上記オペアンプ22の
上記の反転入力端子に入力される。ここで、抵抗R6とサ
ーミスタ93とによる分圧比は、赤外線センサ91の周囲の
温度による出力電圧の減少値ΔＶＡ／℃（図４参照）を
補正するように設定される。
3 参照）は、オペアンプ21によって増幅された後、抵抗
R3を介して、オペアンプ22の反転入力端子に入力され
る。一方、抵抗R6と、負抵抗温度特性のサ−ミスタ93と
によって、定電圧V1を抵抗分割して得られるサ−ミスタ
93の検出電圧SG02（図3 参照）は、オペアンプ23によっ
て増幅された後、抵抗R4を介して、上記オペアンプ22の
上記の反転入力端子に入力される。ここで、抵抗R6とサ
ーミスタ93とによる分圧比は、赤外線センサ91の周囲の
温度による出力電圧の減少値ΔＶＡ／℃（図４参照）を
補正するように設定される。
【００２３】そして、バッファとしてのオペアンプ22の
反転入力端子には、前記2 つのセンサ91,93 の出力電圧
の重畳された電圧信号が入力され、温度信号（＝ヒ−ト
ロ−ラ9aの表面温度TH10に相当する信号）SG10として、
マイコン12（図3 参照）へ入力される。
反転入力端子には、前記2 つのセンサ91,93 の出力電圧
の重畳された電圧信号が入力され、温度信号（＝ヒ−ト
ロ−ラ9aの表面温度TH10に相当する信号）SG10として、
マイコン12（図3 参照）へ入力される。
【００２４】一方、前記サ−ミスタ93の検出電圧SG02
は、プロテクト部を構成するコンパレ−タ24の反転入力
端子にも入力されて、参照電圧Ｖref と比較される。こ
こに、参照電圧Ｖref は、赤外線センサ91及びサ−ミス
タ93の設置された前記センサユニット9cの上限使用温度
80℃に対応する値に設定されている。したがって、サ−
ミスタ93による検出値が、80℃に対応する電圧を越える
と、コンパレ−タ24の出力SG22は、ハイレベルからロ−
レベルに変化する。該コンパレ−タ24の出力信号SG22の
扱いについては、本発明の要部である加熱禁止手段に関
連するため、後に詳述する。
は、プロテクト部を構成するコンパレ−タ24の反転入力
端子にも入力されて、参照電圧Ｖref と比較される。こ
こに、参照電圧Ｖref は、赤外線センサ91及びサ−ミス
タ93の設置された前記センサユニット9cの上限使用温度
80℃に対応する値に設定されている。したがって、サ−
ミスタ93による検出値が、80℃に対応する電圧を越える
と、コンパレ−タ24の出力SG22は、ハイレベルからロ−
レベルに変化する。該コンパレ−タ24の出力信号SG22の
扱いについては、本発明の要部である加熱禁止手段に関
連するため、後に詳述する。
【００２５】＊定着温度制御の概要 ヒ−トロ−ラ9aの温度制御は、その表面温度が、所定の
設定温度（＝運転時の維持温度・温調温度，待機時の維
持温度等、所望の値）になるように、前記温度信号SG10
に基づいて、実行される。
設定温度（＝運転時の維持温度・温調温度，待機時の維
持温度等、所望の値）になるように、前記温度信号SG10
に基づいて、実行される。
【００２６】即ち、マイコン12からは、前記温度信号SG
10に基づいて、制御信号SG21が出力される。該制御信号
SG21は、ＡＮＤゲ−ト16により、前記コンパレ−タ24の
出力信号SG22との論理積をとられ、制御信号SG20とし
て、電源14からヒ−タランプ9dへの給電回路に介挿され
たＳＳＲ13へ送られる。コンパレータ24からの出力SG22
は通常はハイレベルにあるから、ＳＳＲ13は上記制御信
号SG20に対応してヒータランプ9dへの給電回路をオン・
オフする。これにより、ヒ−タランプ9dがオン・オフさ
れ、ヒ−トロ−ラ9aの表面は、上記オン・オフの周期で
定まる温度（＝例えば、所定の温調温度）に維持され
る。
10に基づいて、制御信号SG21が出力される。該制御信号
SG21は、ＡＮＤゲ−ト16により、前記コンパレ−タ24の
出力信号SG22との論理積をとられ、制御信号SG20とし
て、電源14からヒ−タランプ9dへの給電回路に介挿され
たＳＳＲ13へ送られる。コンパレータ24からの出力SG22
は通常はハイレベルにあるから、ＳＳＲ13は上記制御信
号SG20に対応してヒータランプ9dへの給電回路をオン・
オフする。これにより、ヒ−タランプ9dがオン・オフさ
れ、ヒ−トロ−ラ9aの表面は、上記オン・オフの周期で
定まる温度（＝例えば、所定の温調温度）に維持され
る。
【００２７】＊加熱禁止手段の構成 前述したプロテクト部及びＡＮＤゲ−ト16は加熱禁止手
段を構成するものであり、プロテクト部のコンパレータ
24の出力端子はＡＮＤゲ−ト16の一方の入力端子に接続
されている。従って、コンパレ−タ24の出力信号SG22が
ローレベルになると、マイコン12からの制御信号SG21が
無効化される。即ち、前記サーミスタ93の温度が、赤外
線センサ91の上限使用温度である80℃を越えると、前記
コンパレ−タ24の出力信号SG22（＝ＡＮＤゲ−ト16への
入力信号）が、前述の如くハイレベルからロ−レベルに
反転する。このため、マイコン12から出力される前記制
御信号SG21がＡＮＤゲ−ト16にて遮断される。
段を構成するものであり、プロテクト部のコンパレータ
24の出力端子はＡＮＤゲ−ト16の一方の入力端子に接続
されている。従って、コンパレ−タ24の出力信号SG22が
ローレベルになると、マイコン12からの制御信号SG21が
無効化される。即ち、前記サーミスタ93の温度が、赤外
線センサ91の上限使用温度である80℃を越えると、前記
コンパレ−タ24の出力信号SG22（＝ＡＮＤゲ−ト16への
入力信号）が、前述の如くハイレベルからロ−レベルに
反転する。このため、マイコン12から出力される前記制
御信号SG21がＡＮＤゲ−ト16にて遮断される。
【００２８】〔３〕作用 このような構成の本実施例装置によれば、ヒータランプ
9dに通電されてヒートローラ9aが加熱されると、その表
面から放射される赤外線の一部がセンサユニット9cの赤
外線センサ91に入射し、赤外線センサ91からは、その赤
外線量に応じた電圧信号が出力される。この出力信号
は、上記の赤外線量が一定であっても赤外線センサ91の
周囲温度が高い程低くなるという温度特性を有し（図4
参照）、オペアンプ21により増幅される。
9dに通電されてヒートローラ9aが加熱されると、その表
面から放射される赤外線の一部がセンサユニット9cの赤
外線センサ91に入射し、赤外線センサ91からは、その赤
外線量に応じた電圧信号が出力される。この出力信号
は、上記の赤外線量が一定であっても赤外線センサ91の
周囲温度が高い程低くなるという温度特性を有し（図4
参照）、オペアンプ21により増幅される。
【００２９】一方、サーミスタ93は、赤外線センサ91の
周囲温度に応じた電圧を出力し、これがオペアンプ23に
よって増幅される。この増幅信号は前記オペアンプ21か
らの出力信号とは逆の温度特性を有し、両信号はオペア
ンプ22によって重畳されるため、オペアンプ22から出力
される温度信号SG10は温度特性として平坦となり、赤外
線センサ91に入射する赤外線量ひいてはヒートローラ9a
の表面温度TH10に比例したアナログ信号となる。
周囲温度に応じた電圧を出力し、これがオペアンプ23に
よって増幅される。この増幅信号は前記オペアンプ21か
らの出力信号とは逆の温度特性を有し、両信号はオペア
ンプ22によって重畳されるため、オペアンプ22から出力
される温度信号SG10は温度特性として平坦となり、赤外
線センサ91に入射する赤外線量ひいてはヒートローラ9a
の表面温度TH10に比例したアナログ信号となる。
【００３０】そこで、マイコン12は上記温度信号SG10に
基づき制御信号SG21を出力し、ＡＮＤゲート16を介して
ＳＳＲ13をオンオフ制御する。これにて、ヒ−タランプ
9dがオン・オフされ、ヒートローラ9aの表面温度が所定
の設定温度に維持される。なお、通常は、赤外線センサ
91は80℃以下の温度であるから、コンパレータ24の出力
信号SG22はハイレベルに維持されており、従ってＡＮＤ
ゲート16からの出力信号SG20はマイコン12から出力され
る制御信号SG21と論理状態が一致している。
基づき制御信号SG21を出力し、ＡＮＤゲート16を介して
ＳＳＲ13をオンオフ制御する。これにて、ヒ−タランプ
9dがオン・オフされ、ヒートローラ9aの表面温度が所定
の設定温度に維持される。なお、通常は、赤外線センサ
91は80℃以下の温度であるから、コンパレータ24の出力
信号SG22はハイレベルに維持されており、従ってＡＮＤ
ゲート16からの出力信号SG20はマイコン12から出力され
る制御信号SG21と論理状態が一致している。
【００３１】ここで、仮に、何らかの異常が発生してヒ
−タランプ9dが通電され続けるようになったとする。こ
のような異常の原因としては、温度制御回路がノイズに
よって誤動作したり、マイコン12が暴走したり、用紙ジ
ャムによって赤外線センサ91への赤外線の入射が遮られ
たり、或いは、赤外線センサ91に汚れが付着したりする
ことが考えられる。
−タランプ9dが通電され続けるようになったとする。こ
のような異常の原因としては、温度制御回路がノイズに
よって誤動作したり、マイコン12が暴走したり、用紙ジ
ャムによって赤外線センサ91への赤外線の入射が遮られ
たり、或いは、赤外線センサ91に汚れが付着したりする
ことが考えられる。
【００３２】このようになると、ヒートローラ9aが異常
な高温度に上昇するため、その輻射熱を受けてセンサユ
ニット9cひいてはサーミスタ93の温度が上昇する。そし
て、その温度が80℃を越えるようになると、コンパレー
タ24からの出力信号SG22（＝ＡＮＤゲ−ト16への入力信
号）が、ハイレベルからロ−レベルに反転する。このた
め、マイコン12から出力される制御信号SG21の状態に関
わらず、ＡＮＤゲ−ト16の出力信号SG22はローレベルに
維持される。このため、ヒ−タランプ9dは強制的にオフ
されてヒートローラ9aの加熱が停止され、こうして、熱
的暴走に至ることが防止される。
な高温度に上昇するため、その輻射熱を受けてセンサユ
ニット9cひいてはサーミスタ93の温度が上昇する。そし
て、その温度が80℃を越えるようになると、コンパレー
タ24からの出力信号SG22（＝ＡＮＤゲ−ト16への入力信
号）が、ハイレベルからロ−レベルに反転する。このた
め、マイコン12から出力される制御信号SG21の状態に関
わらず、ＡＮＤゲ−ト16の出力信号SG22はローレベルに
維持される。このため、ヒ−タランプ9dは強制的にオフ
されてヒートローラ9aの加熱が停止され、こうして、熱
的暴走に至ることが防止される。
【００３３】即ち、本実施例装置では、赤外線センサ91
の周囲温度が、赤外線センサ91の上限使用温度である80
℃を越えた場合には、直ちにヒ−タランプ9dはオフさ
れ、過熱による赤外線センサ91の劣化や熱定着装置の破
壊を防止することができる。しかも、このように熱的暴
走を防止できるとともに、そのためのサーミスタ93とし
ては、本来、赤外線センサ91の温度補正用に設けられて
いるものを利用する構成であるから、部品点数の増大や
回路構成の複雑化を極力抑えることもできる。
の周囲温度が、赤外線センサ91の上限使用温度である80
℃を越えた場合には、直ちにヒ−タランプ9dはオフさ
れ、過熱による赤外線センサ91の劣化や熱定着装置の破
壊を防止することができる。しかも、このように熱的暴
走を防止できるとともに、そのためのサーミスタ93とし
ては、本来、赤外線センサ91の温度補正用に設けられて
いるものを利用する構成であるから、部品点数の増大や
回路構成の複雑化を極力抑えることもできる。
【００３４】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、次のように変形して実施することもで
きる。
るものではなく、次のように変形して実施することもで
きる。
【００３５】（１）上記実施例では、ＡＮＤゲ−ト16に
よってマイコン12からＳＳＲ13に向かう制御信号SG21を
遮断する構成としたが、図7 に示すようにヒータランプ
9dへの給電路に、コンパレータ24からの出力信号SG22に
よって動作するリレー19を設け、サーミスタ93によって
検出された温度が80℃を越えたところでリレー19を開放
動作させる構成としてもよい。この構成とすれば、万
一、ＳＳＲ13が故障した場合でもヒータランプ9dを確実
に断電することができるようになる。
よってマイコン12からＳＳＲ13に向かう制御信号SG21を
遮断する構成としたが、図7 に示すようにヒータランプ
9dへの給電路に、コンパレータ24からの出力信号SG22に
よって動作するリレー19を設け、サーミスタ93によって
検出された温度が80℃を越えたところでリレー19を開放
動作させる構成としてもよい。この構成とすれば、万
一、ＳＳＲ13が故障した場合でもヒータランプ9dを確実
に断電することができるようになる。
【００３６】（２）また、コンパレータ24からの出力信
号SG22をマイコン12に入力し、これに基づいてマイコン
12でのソフトウエア的処理により、前記制御信号SG21を
オフするように構成してもよい。その場合には、前記実
施例のＡＮＤゲ−ト16が不要となる。
号SG22をマイコン12に入力し、これに基づいてマイコン
12でのソフトウエア的処理により、前記制御信号SG21を
オフするように構成してもよい。その場合には、前記実
施例のＡＮＤゲ−ト16が不要となる。
【００３７】（３）また、前記実施例のコンパレータ24
を設けず、サーミスタ93によって得られる電圧信号をマ
イコン12のアナログ入力ポートに与え、マイコン12が有
するＡ／Ｄ変換機能を利用して異常を検出し、もって赤
外線センサ91が所定温度以上になったと判断されるとき
に、ヒータランプ9dによる加熱を停止させるように構成
してもよい。
を設けず、サーミスタ93によって得られる電圧信号をマ
イコン12のアナログ入力ポートに与え、マイコン12が有
するＡ／Ｄ変換機能を利用して異常を検出し、もって赤
外線センサ91が所定温度以上になったと判断されるとき
に、ヒータランプ9dによる加熱を停止させるように構成
してもよい。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の熱定着装置
によれば、何らかの異常が発生して赤外線センサの温度
が過剰に上昇したとしても、加熱禁止手段がヒートロー
ラの加熱を停止させるから、ヒートローラの異常昇温と
いう熱的暴走に至ることを未然に防止することができ
る。
によれば、何らかの異常が発生して赤外線センサの温度
が過剰に上昇したとしても、加熱禁止手段がヒートロー
ラの加熱を停止させるから、ヒートローラの異常昇温と
いう熱的暴走に至ることを未然に防止することができ
る。
【００３９】また、このような優れた効果を奏するもの
でありながら、加熱禁止手段は、赤外線センサを利用す
る際に必要な補正用温度センサからの信号に基づいて動
作する構成とされているため、部品点数の増大や回路構
成の複雑化を、極力抑えることができる。さらに、赤外
線センサと補正用温度センサとを、熱容量の大きな材
料、例えばセラミックやシリコンの充填されたケース部
材中に配設したものでは、両センサの熱検出の遅れによ
る誤差が補償されるため、より正確な温度検出、ひいて
は熱的暴走の防止が可能となる。
でありながら、加熱禁止手段は、赤外線センサを利用す
る際に必要な補正用温度センサからの信号に基づいて動
作する構成とされているため、部品点数の増大や回路構
成の複雑化を、極力抑えることができる。さらに、赤外
線センサと補正用温度センサとを、熱容量の大きな材
料、例えばセラミックやシリコンの充填されたケース部
材中に配設したものでは、両センサの熱検出の遅れによ
る誤差が補償されるため、より正確な温度検出、ひいて
は熱的暴走の防止が可能となる。
【図１】本発明の実施例にかかるプリンタの主要部を模
式的に示す説明図である。
式的に示す説明図である。
【図２】センサユニットの概略的構成を示す断面図であ
る。
る。
【図３】定着温度制御回路の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図４】赤外線センサの出力電圧と周囲温度との関係を
示す特性図である。
示す特性図である。
【図５】サ−ミスタにより検出される赤外線センサの周
囲温度とヒ−トロ−ラの表面温度との関係を示す特性図
である。
囲温度とヒ−トロ−ラの表面温度との関係を示す特性図
である。
【図６】センサユニットと回路基板とを示す回路図であ
る。
る。
【図７】本発明の図３とは異なる実施例にかかる定着温
度制御回路の構成を示すブロック図である。
度制御回路の構成を示すブロック図である。
9a…ヒートローラ 9d…ヒータランプ（加熱手段） 12…マイコン 91…赤外線センサ 93…サーミスタ（補正用温度センサ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上林 秀幸 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大 阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 木下 博喜 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大 阪国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−203476（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 15/20 G01J 5/00 - 5/62
Claims (4)
- 【請求項１】 加熱手段及び該加熱手段によって加熱さ
れる熱定着用のヒ−トロ−ラと、 上記ヒートローラから放射される赤外線を検出する赤外
線センサと、 上記赤外線センサの周囲の温度を検出する補正用温度セ
ンサと、 上記赤外線センサ及び上記補正用温度センサからの信号
に基づき、上記ヒートローラの表面温度に対応する信号
を生成する温度検出手段と、 上記温度検出手段により検出される上記表面温度に応じ
て、上記ヒ−トロ−ラの表面温度が所定の設定温度に維
持されるように、上記加熱手段による加熱を制御する加
熱制御手段と、 上記補正用温度センサからの信号に基づき、上記赤外線
センサの周囲の温度が所定の閾値以上になったか否かを
判定する判定手段と、 上記判定手段により、上記赤外線センサの周囲の温度が
所定の閾値以上になったと判定されると、上記加熱手段
による加熱を禁止する加熱禁止手段と、 を備えた熱定着装置。 - 【請求項２】 前記赤外線センサと前記補正用温度セン
サは、熱容量の大きな材料の充填されたケース部材中に
配設される、前記請求項１記載の熱定着装置。 - 【請求項３】 前記熱容量の大きな材料はセラミックで
ある、前記請求項２記載の熱定着装置。 - 【請求項４】 前記熱容量の大きな材料はシリコンであ
る、前記請求項２記載の熱定着装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3309689A JP3067344B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 熱定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3309689A JP3067344B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 熱定着装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119671A JPH05119671A (ja) | 1993-05-18 |
| JP3067344B2 true JP3067344B2 (ja) | 2000-07-17 |
Family
ID=17996101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3309689A Expired - Fee Related JP3067344B2 (ja) | 1991-10-28 | 1991-10-28 | 熱定着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3067344B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086208A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Sharp Corp | 定着装置及び画像形成装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4689067B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2011-05-25 | 株式会社リコー | 定着装置・画像形成装置 |
| JP2006301012A (ja) | 2005-04-15 | 2006-11-02 | Canon Inc | 温度検出装置、温度制御装置、画像形成装置、制御方法、及びプログラム |
| JP4307438B2 (ja) | 2005-11-28 | 2009-08-05 | シャープ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
| JP6222830B2 (ja) * | 2013-12-27 | 2017-11-01 | マクセルホールディングス株式会社 | 画像投射装置 |
-
1991
- 1991-10-28 JP JP3309689A patent/JP3067344B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007086208A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Sharp Corp | 定着装置及び画像形成装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05119671A (ja) | 1993-05-18 |
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