JPH01259391A - 像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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一対の定着ローラに通してト
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
で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
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課題〕

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
にも精細な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プロセッサ
のアナログボートヘ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、精
細な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、ノ
イズの侵入等によってマイクロプロセッサが暴走してヒ
ータ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ユーズを設けであるが、これが切
れる迄にギＡ・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、プロ
セッサ暴走による異常時には定着部に被害を及ぼすよう
な高温状態になる前にプロセッサを初期状態に復帰させ
ることにより未然に機械的損傷を防止する像形成装置の
提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る像形成装置は、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る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、該センサの検
出信号を入力し、前記定着部を第１の温度に調節するた
めの信号を出力するプロセッサと、前記センサが前記第
１の温度より高い第２の温度を検出した場合に、前記プ
ロセッサを初期状態に復帰させる回路とを具備すること
を特徴とする。

〔作用〕

定着部はセンサによって温度が検出され、その検出信号
を入力し、これを第１の温度に調節するための信号を出
力するプロセ・ノサによって通常筒１の温度に調節され
ている。そしてセンサによって前記第１の温度より高い
第２の温度が検出されると、前記プロセッサは回路の働
きにより初期状態に復帰される。

〔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
部構造を示す模式的側面図であり、図において、１は外
周面に光汚電層を有する感光ドラムであり、矢符ａ方向
に回転駆動される。感光ドラム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
、該画像露光袋Ｗ３は矢符す方向にスキャンするミラ７
群３３．露光ランプ３１及びレンズ３２等からなり、原
稿台２１上に載置された原稿画像に対応した静電潜像を
感光ドラム１の表面に形成する。

帯電チャージャ２のドラム回転方向側には、順にＬＥＤ
　（発光ダイオード）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、所謂像間イレース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）に対してその下面から電界を付
与し、感光ドラム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の感光ドラム回転
方向側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、転写直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ドラム１の表
面から剥離する。

分離チャージャ７の感光ドラム回転方向側にはクリーニ
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
の間にはイレーザランプ９が設けられている。イレーザ
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を経
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１５
２及び定着上ローラ１５１に内蔵された加熱用の定着ヒ
ータランプ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サーミスタ１６が前記センサと
して備えられている。複写紙は前記上下の定着ローラ１
５１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上へ排出される。

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ＣＰＵ　２００はＡ／
Ｄコンバータを内蔵しており、電源側に抵抗２４２、接
地側に前記サーミスタ１６を直列接続した分圧回路の中
間電位がサーミスタ１６の検知信号へとしてＣＰＵ　２
００のアナログ入力ボートａ、と、比較器２３０の非反
転入力端子とに各々入力しである。比較器２３０の反転
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ＣＰＩＪ　２００
に搭載された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）Ｔ、より高いレベルの温度（以下、
第２の温度という）Ｔ２に相当するものである。

比較器２３０の出力信号はＡＮＤ回路２１０の一方の入
力信号Ｃとしてあり、ＡＮＤ回路２１０の他方の入力信
号りは抵抗２１１　とコンデンサ２１２とによって分圧
されたものである。Ａ　Ｎ　Ｄ回路２１０の出力信号は
ＣＰＵ　２００のリセット端子である入力ポートａ２に
入力されている。

ＣＰＵ　２００の出力ポートｂｌは、駆動回路２７０を
介してＳＳＲ２２０の制御端子に接続してあり、５ＳＲ
２２０は、前記定着上ローラ１５１に内蔵された定着ヒ
ータランプ２０を点灯させる電源２５０のオン・オフを
制御すべく電源２５０と定着ヒータランプ２０との間に
接続しである。電源２５０と定着ヒータランプ２０との
間には定着上ローラ１５１の近傍に配置された温度ヒユ
ーズ２６０が接続してあり、不慮の事故により定着部１
５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、これの溶断温度は通常のコピー使
用状態では切れない高い温度、例えば３００℃に選定し
である。

出力ポートｂ、、ｂ３．ｂ、には図示しない駆動回路が
接続され、夫々の出力によって感光ドラム１の回転等を
行うメインモータ（図示せず）。

給紙ローラ１１及びタイミングローラ１３の各駆動制御
を行っている。また、ＣＰＵ　２００にはこれらの他に
複写動作に関する種々の図示しない信号が入出力される
ように構成しである。

さて、以上の如く構成された制御回路において、まず、
複写機の電源が投入された直後はＡＮＤ回路２１０の入
力信号りはローレベルであり、もう一方の入力信号Ｃは
、比較器２３０の非反転入力端子に与えられるサーミス
タ１６の検知信号Ａの電圧の方が反転入力端子に与えら
れる前記電圧Ｂより高い為、ハイレベルである。つまり
ＣＰｕ　２００の電源が確定するまでは、ＡＮＤ回路２
１０の出力信号はローレベルであり、ＣＰＵ　２００を
リセット状態とし、電源確定後、前記入力信号りがハイ
レベルとなることによりＡＮＤ回路２１０の出力信号が
ハイレベルに転じ、ＣＰＵ　２００は動作状態になる。

ＣＰＵ　２００が動作状態になると、サーミスタ１６の
検知信号ＡはＣＰＵ　２００内にてデジタル値に変換さ
れる。そしてこの値を制御目標値とすべく定着ヒータラ
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。これは、ＣＰＩＩ　２００の出
力ポートｂ＋がローレベルにある場合に５ＳＲ２２０を
オン状態にし定着ヒータランプ２０を点灯させるよ・う
になしである。ここで比較器２３００反転入力端子には
前述した如く第２の温度１゛２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定着制御温度、即ち前記第
１の温度Ｔ１よりも高（設定しであるので、通常状態に
おいては、比較器２３０の非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の出力信号はハイレベルとなっ
ている。なお、Ｔ、及びＴ２は一例として１７０℃及び
２５０℃近傍である。つまり、通常状態においては、第
１の温度ＴＩ　、即ち１７０°Ｃ前後による温度調節を
ＣＰＵ　２００にて行っている。

ＣＰＵ　２００がノイズ等によ、って暴走し２て出力ポ
ー）　ｂｌがローレベルにラッチした場合には、定着ヒ
ータランプ２０は点灯したままとなるが、これの温度が
Ｔ２、即ち２５０℃近傍になると、サーミスタ１６の検
知信号Ａの電圧が比較器２３０の反転入力端子に与えら
れている電圧Ｂよりも低くなることにより比較器２３０
の出力信号、即ちＡＮＤ回路２１０の入力信号Ｃは、ロ
ーレベルとなりＡＮＤ回路２１０の出力信号はローレベ
ルとなる。これによりＣＰＵ２００はリセット状態にな
り、出力ボートｂ、がハイレベルに転じてＳＳＲ２２０
はオフ状態となって定着ヒータランプ２０が消灯される
。

第３図及び第４図は、ＣＰＵ　２００の制御手順を示す
フローチャートである。第３図はＣＰＵ　２００のメイ
ンフローを示す。電源が投入されてＣＰｔ１２００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３３〜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
チンで使用され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精細な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Ｔ、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。この判別のための信号は他
の適宜のサブルーチンにて発せられたものである。

ステップＳ３１にて定着ヒータランプ２０の制御が許可
されない場合、ステップＳ３２で定着ヒータランプ２０
を消灯し、つまりＣＰＵ　２００の出カポ−１−ｂ＋を
ハイレベルとして次のステップ３３３で温調ステートを
リセット（＝Ｏ）Ｌ、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で前記温調
ステートの内容をチエツクする。温調ステートがＯの場
合、ステップＳ３５で定着ヒータランプ２０を点灯して
ステップＳ３６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ＴＩとを比較し、ＲＴ＜ＴＩの
場合は、メインルーチンに戻り定着ヒータランプ２０の
点灯を継続する。

そしてＲＴがＲＴ２：Ｔｌ　になると、ステップＳ３９
で定着ヒータランプ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・／トシ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Ｔ。

以下の場合は、ステップＳ４３にて定着ヒータランプ２
０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Ｔ、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ｌ？Ｔ＞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、図示しないボートからの出力に応じて同じく図示し
ないリレーによって行われる。なお、異常検出温度Ｔ３
は、−例として２５０℃である。

さて、次に上述した定着ローラの温度制御状態を第５，
６図に示すグラフに基づいて説明する。

両図共、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＜Ｔｔ　　（＝１７０℃）及びＴ。

（＝　２５０℃）は、ＣＰＩＪ　２００による定着制御
温度及び異常検出温度、’ｒ、　　（＝　２５０±α℃
）はハードウェア回路によるＣＰＵリセット温度、Ｔ、
　　（＝　３００℃）は温度ヒユーズ２６０の溶断温度
である。

まず、第５図は従来のＣＰＵ　２００のみによる温度制
御を示してあり、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、ＣＰＵ　２００が正常に動作しているときは、−
点鎖線に示すように定着ローラ温度が異常検出温度Ｔ、
に達した時点Ｃで電源２５０が遮断される。

一方、ＣＰｔ１２００の暴走により、出力ポートｂ。

がローレベルにラッチしているときは、異常検出温度Ｔ
３にて電源遮断が行われず、温度Ｔ４に達した時点ｄで
温度ヒユーズ２６０が切れ、定着ローラ温度は低下する
。このように温度ヒユ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６図は本発明装置による温度制御を示してあり
、同様にＴ、にて温度調節中にａの時点で０２口２００
の暴走により、出力ポートｂ＋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Ｔｔ
に達した時点すにおいてＣＰＵ　２００はリセットされ
て初期状態に復帰し、定着ヒータランプ２０が消灯され
て定着ローラ温度は低下する。なお、Ｔ２をＣＰＵ　２
００による異常検出温度であるＴ、の２５０℃近傍に設
定しであるのは、あまり低い温度に設定しておくと、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
る温度のオーバーシュート等によってＣＰＵ　２００が
正常に制御している場合であるにも拘わらず、ＣＰＵが
リセットされてしまうのを防止する為であり、またＣＰ
Ｕ　２００の暴走とＳＳＲ２２０のショートモード故障
とが重複して定着ヒータランプ２０が点灯したままにな
った場合においても、まずＣＰＵ　２００が初期状態に
復帰して暴走状態が解除され、その後ＣＰＵ２００の異
常検出温度Ｔ　３が検出されることにより電源遮断が行
われ、温度上昇が防止されるのである。

なお、本実施例においては、定着ローラ温度の検出にサ
ーミスタを用いであるが、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く、ま
た回路構成も本実施例に限定されるものではなく同様の
作用をするものであれば良い。

〔効果〕

以上の如く本発明装置においては、通常定着部は、プロ
セッサによって精細な温度調節が行われる。そしてノイ
ズ等によってプロセッサが暴走して定着ヒーターランプ
が点灯したままになった場合は、ハードウェア回路によ
ってプロセッサによる調節温度よりも高い温度、例えば
プロセッサの正常な制御時における異常検出温度近傍に
おいてプロセッサが初期状態に復帰される。このため、
従来のように温度ヒユーズが切れる迄、定着部が異常に
温度上昇されることはなく、部品の加熱による損傷が免
かれ、またプロセッサの暴走状態も自動的に解除される
等、本発明は優れた効果を奏する。

【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的側面図、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ｃｐ
ｕの制御手順を示すフローチャート、第５．６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・・・
定着ヒータランプ　２００・・・ＣＰＵ　　２１０・・
・ＡＮＤ回路　２３０・・・比較器　２６０・・・温度
ヒユーズ 特　許　出願人　　ミノルタカメラ株式会社代理人　弁
理士　　河　　野　　　登　　夫第３図 ａ　　　　ｃｄ　　　的ロ 竿５図 ａ　　　ｂ　　　　　Ｈ 第６図

Claims (1)

1. 【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
   部を備える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、 該センサの検出信号を入力し、前記定着部を第１の温度
   に調節するための信号を出力するプロセッサと、 前記センサが前記第１の温度より高い第２の温度を検出
   した場合に、前記プロセッサを初期状態に復帰させる回
   路と を具備することを特徴とする像形成装置。