JPH02309382A - 加熱定着装置の制御装置 - Google Patents

加熱定着装置の制御装置

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JPH02309382A
JPH02309382A JP1132139A JP13213989A JPH02309382A JP H02309382 A JPH02309382 A JP H02309382A JP 1132139 A JP1132139 A JP 1132139A JP 13213989 A JP13213989 A JP 13213989A JP H02309382 A JPH02309382 A JP H02309382A
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JP
Japan
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temperature
heater
section
heating
temperature detection
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Pending
Application number
JP1132139A
Other languages
English (en)
Inventor
Yotaro Kakiya
柿谷 庸太郎
Toshio Watanabe
渡辺 利雄
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

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、プリンタ等に用いられる加熱定着装置
の制御装置に関する。
〔従来の技術〕
複写機、プリンタ等に用いられる加熱定着装置は一般に
通電により発熱する発熱部材と、この発熱部材により加
熱される加熱部と、この加熱部の温度を検知する温度検
知部と、この温度検知部の温度検知信号を用いて前記発
熱部材の通電を制御することにより前記加熱部の温度を
制御する温度制御部とを有するが、加熱部が高温に加熱
されることから、温度等の異常検知機能を付加して安全
性を高めている。
加熱定着装置において加熱部の温度が異常になったこと
を検知する異常温度検知回路としては発熱部材を構成す
るヒータの新線、このヒータの通電をオン/オフさせる
トライアックの故障、リード線の断線等によりヒータ回
路がオープン状態になって加熱部が不加熱状態になった
ことを検知するものが特開昭52−69636号公報に
より知られている。またヒータは一般に電極にヒータ端
子が所定の圧力で当接され、このヒータ端子を介して配
線される。
〔発明が解決しようとする課題〕 上記異常温度検知回路ではヒータ回路がオープン状態に
なって加熱部が不加熱状態になったことを検知するので
、ヒータの断線等を検知することはできるが、ヒータの
電極とヒータ端子との接触不良による異常状態を検知す
るには不完全である。
このため、ヒータの電極とヒータ端子との接触不良によ
り異常状態となった場合にはヒータの電極とヒータ端子
との接触部で発熱し、その付近の燃焼しゃすいヒータ端
子ホルダー等が燃焼して機械が焼損する。
本発明は上記欠点を改善し、発熱部材の接触不良状態を
検知して機械焼損を未然に防ぐことができる加熱定着装
置の制御装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、請求項1の発明は通電により
発熱する発熱部材と、この発熱部材により加熱される加
熱部と、この加熱部の温度を検知する温度検知部と、こ
の温度検知部の温度検知信号を用いて前記発熱部材の通
電を制御することにより前記加熱部の温度を制御する温
度制御部とを有する加熱定着装置において、第1図に示
すように電源投入時における前記加熱部の温度立上り時
に前記温度検知部1からの温度検知信号により前記加熱
部の温度上昇の傾きが所定の値以下であることを検知し
て前記発熱部材の通電を停止し異常表示を行なう制御手
段2を備えるようにしたものであり、 請求項2の発明は通電により発熱する発熱部材と、この
発熱部材により加熱される加熱部と、この加熱部の温度
を検知する温度検知部と、この温度検知部の温度検知信
号を用いて前記発熱部材の通電を制御することにより前
記加熱部の温度を制御する温度制御部とを有する加熱定
着装置において、第2図に示すように電源投入より第1
の所定時間し、が経過した時の前記加熱部の温度をT工
とし、電源投入より第2の所定時間1.(1,)1□)
が経過した時の曲記加熱部の温度をT2として前記温度
検知部3からの温度検知信号により次の条件 T□>TA(TAは定数) 1z−1゜ を満足するか否かを判断してこの条件を満足しない時に
異常と判定して前記発熱部材の通電を停止し異常表示を
行なう制御手段4を備えるようにしたものである。
〔作 用〕
請求項1の発明では制御手段2が電源投入時における加
熱部の温度立上り時に温度検知部1からの温度検知信号
により加熱部の温度上昇の傾きが所定の値以下であるこ
とを検知して発熱部材の通電を停止し異常表示を行なう
請求項2の発明では制御手段4が温度検知部3からの温
度検知信号により上記条件を満足するか否かを判断して
この条件を満足しない時に異常と判定して発熱部材の通
電を停止し異常表示を行なう。
〔実施例〕 第3図は本発明を応用した加熱定着装置の一例を示す。
この加熱定着装置は複写機等に用いられるものであり、
加熱部を構成する定着ローラ11は加圧ローラ12が加
圧機f113により圧接され、発熱部材を構成するヒー
タ14が内部に配置されてこのヒータ14により加熱さ
れる。トナーの付着した印写紙が定着ローラ11と加圧
ローラ12との間に送られると、印写紙上のトナーが定
着ローラ11により加熱されて定着される。定着ローラ
11の表面温度は温度検知部を構成するサーミスタ15
により検知され、また温度ヒユーズ16は定着ローラ1
1の近くに配置されて定着ローラ11の表面温度が上限
温度に達したことを検知する(溶断する)。ヒータ14
は例えばハロゲンランプが用いられる。
第4図は本発明の一実施例を示す。
この実施例は上記加熱定着装置の制御装置であり、ヒー
タ14はトライアック17.温度ヒユーズ16゜図示し
ないメインスイッチを介して100■の交流電源に接続
される。サーミスタ15は中継基板18に接続されて一
端に5vの電源電圧が印加され、定着ローラ11の表面
温度を検知してこの表面温度に応じた温度検知信号を出
力する。温度制御部19はマイクロコンピュータ(CP
U)20を用いて構成され、CPU20はサーミスタ1
5から中継基板18を介して入力される温度検知信号を
ディジタル値にアナログ/ディジタル(A/D)変換し
てそのディジタル値に基づいて出力ポートよりヒータ通
電信号を出力する。このヒータ通電信号はAC電源板2
1のフォトカプラ22を介してトライアック17のゲー
トに送られ、トライアック17がそのヒータ通電信号に
応じてオン/オフされることにより交流電源からヒータ
14への供給電力が制御される。また、温度ヒユーズ1
6が溶断した時にはヒータ14への供給電力が遮断され
る。
上記ヒータ14は第5図に示すようにガラス管23内に
加熱fi24が設けられ、この加熱線24の両端が電極
25 、26に接続されている。この電極25.26は
碍子27.28で支持され、外部に露出している。リン
青銅からなる板バネにより構成されたヒータ端子29.
30は絶縁体からなるヒータ端子ホルダー31.32で
支持されていて電極25 、26に所定の圧力で接触さ
れることにより接続され、電極25.26がヒータ端子
29.30を介して配線される。ヒータ端子29.30
と電極25.26との接触部の接触抵抗Rdはヒータ端
子29.30と電極25.26とが例えば3Kg〜5K
g以上の圧力で接触されることにより安定した値となる
第6図に示すようにヒーター4は接触抵抗Rd、トライ
アック17を介して交流電源33に接続されることにな
り、例えばヒーター4の規格電力を100011゜ヒー
ター4の抵抗値RΩを10Ω、接触抵抗Rdを2Ωとす
ればヒータ端子29.30と電極25.26との接触部
の発熱量Pは となる。ヒータ端子29.30と電極25 、26との
接触部では電流が流れて発熱することにより醸化し、こ
の酸化により接触抵抗Rdが増大し、この接触抵抗Rd
の増大によりヒータ端子29.30と電極25.26と
の接触部で発熱量が増大して酸化が増大するということ
が繰り返され、接触抵抗Rdが第8図に示すように時間
の経過とともに増大し、てヒータ端子29.30と電極
25.26との接触部の消費電力が増大する。ヒータ1
4の加熱電力と接触抵抗Rdとの関係は第7図に示すよ
うになり、ヒータ端子29.30と電極25.26との
接触部の消費電力の増大及び電流の低下の相乗効果によ
りヒータ14の加熱に寄与する電力が時間の経過ととも
に低下する。接触抵抗Rdが所定の値以上に増大してヒ
ータ端子29.30と電極25.25との接触部が接触
不良状態になると、ヒータ14の加熱に寄与する電力が
大きく低下する。
CPU20は第9図に示すようにメインスイッチの投入
によりヒータ14に交流電源からの電力をそのまま供給
するようにヒータ通電信号を出力して定着ローラ11の
表面温度を立ち上がらせた後に、サーミスタ15からの
温度検知信号に基づいてヒータ通電信号をオン/オフさ
せることによりヒータ14をオン/オフさせて定着ロー
ラ11の表面温度を制御目標温度T、(たとえば185
℃)になるように制御するが、電源投入後における定着
ローラ11の表面温度立上り時には定着ローラ11の表
面旦度上昇線の傾きは正常状態においてメインスイッチ
の投入からtb時間(たとえば30〜40秒)が経過し
た時に定着ローラ11の表面温度がヒータ14の断線検
知用温度Ta(たとえば125℃)よりやや高い温度T
bに達して、メインスイッチの投入からtc(tc>t
b)時間が経過した時に定着ローラ11の表面温度が温
度Tc(たとえば180℃)に達するものとすればtc
 −tb     M−Cp・4.19X aV工:ヒ
ータ14の入力電圧 Eρ:上記接触部の電圧降下分 W:ヒータ14の規格電力 η:効率0.8 M:加熱部の重量 Cp:比熱 α:補正係数 となる。この定着ローラ11の表面温度上昇線の傾き(
Tc −Tb)/ (t c −t b)はヒータ端子
29.30と電極25.26との接触部が接触不良状態
になると、正常状態より下がる。そこで、この例では定
着ローラ11の表面温度上昇線の傾き(Tc −Tb)
/ (t c−tb)が所定の値Caより大きければ正
常状態であると判定し、定着ローラ11の表面温度上昇
線の傾き(Tc−Tb)/(セc−tb)が所定の値C
aより小さくなくなればヒータ端子29.30と電極2
5.26との接触部が接触不良状態になったと判定する
。定着ローラ11の表面温度上昇線はサーミスタ15の
汚れ、電源電圧の変動等によりバラツクが生ずるから、
Caはそのバラツキを加味した値ば設定され、かつtc
はfl、gの投入から定着ローラ11の表面温度が制御
目標温度T0に達するまでの時間より短い時間に設定さ
れる。ただし、tb、jcは理論上では電源の投入から
定着ローラ11の表面温度が制御目標温度TQに達する
までの時間より大きくてもよい。また、tb、tcは電
源の投入から定着ローラ11の表面温度が断線検知用温
度Taに達するまでの時間より小さくてもよい。またヒ
ータ14が断線した時には電源が投入されても定着ロー
ラ11の表面温度が上昇しないので、定着ローラ11の
表面温度がtbで断線検知用温度Taに達したか否かを
判定することによってヒータ14がIfr線したか否か
を判定する。
第10図は上記CPU20の処理フローを示す。
CPU20はメインスイッチがオンすると、タイマーを
リセットして(1=0として)スタートさせ、ヒータ通
電信号をオンさせてヒータ14に通電させる。その後、
CPU20はタイマ一時間tがtbになると、サーミス
タ15からの温度検知信号により定着ローラ11の表面
温度がTbに達したが否かを判断し、定着ローラ11の
表面温度がTbに達していなければヒータ14が断線し
たと判定してヒータ通電信号をオフさせることによって
ヒータ14の通電を停止させるとともに、ヒータ14が
Wt′r線したことを表示部に表示させる。定着ローラ
11の表面温度がTbに達していればCPU20はタイ
マ一時間tがしCになった時にサーミスタ15からの温
度検知信号により定着ローラ11の表面温度上昇線の傾
き(Tc −Tb)/ (t c −t、 b)がCa
より大きいか否かを判断し、 (Tc −Tb)/ (
t c −t b)がCaより大きくなければヒータ端
子29.30と電極25.26との接触部が接触不良状
態になったと判定してヒータ通電信号をオフさせること
によってヒータ14の通電を停止させるとともに、ヒー
タ端子29.30と電極25.26との接触部が接触不
良状態になったことを表示部に表示させる。(Tc−T
b)/(tc −tb)がCaより大きければCPU2
0は定着ローラ11の表面温度Tが制御目標温度T″。
に達すると、ヒータ通電信号をオフさせ、以後はサーミ
スタ15からの温度検知信号により定着ローラ11の表
面温度が制御目標温度T。に保たれるようにヒータ通電
信号をオン/オフさせる。
この実施例によればヒータ端子29.30と電極25゜
26との接触部の接触不良状態を検知して機械焼損を未
然に防ぐことができ、かつヒータ端子29 、30と電
極25.26との接触部の接触不良により定着ローラ1
1の表面温度上昇線の傾きが低下して定着ローラ11の
表面温度立上り時間(電源投入から定着ローラ11の表
面温度が制御目標温度T。に達するまでの時間)が長く
なることを防止することができる。
なお、上述の例においてCPU20は電源投入後におけ
る定着ローラ11の表面温度立上り時にヒータ14に交
流電源からの電力を100%のデユーティ比で供給した
が、第11図に示すように定着ローラ11の表面温度が
所定の温度に達してから制御目標温度Tllに達するま
での間はヒータ14に交流電源からの電力を例えば30
%のデユーティ比で供給するようにしてもよい。
〔発明の効果〕
以上のように請求項1の発明によれば通電により発熱す
る発熱部材と、この発熱部材により加熱される加熱部と
、この加熱部の温度を検知する温度検知部と、この温度
検知部の温度検知信号を用いて前記発熱部材の通電をT
11御することにより前記加熱部の温度を制御する温度
制御部とを有する加熱定着装置において、電源投入時に
おける前記加熱部の温度立上り時に前記温度検知部から
の温度検知信号により前記加熱部の温度上昇の傾きが所
定の値以下であることを検知して前記発熱部材の通電を
停止し異常表示を行なう制御手段を備えたので、発熱部
材の接触不良状態を検知して機械焼損を未然に防ぐこと
ができる。
また、請求項2の発明によれば通電により発熱する発熱
部材と、この発熱部材により加熱される加熱部と、この
加熱部の温度を検知する温度検知部と、この温度検知部
の温度検知信号を用いて1)「記発熱部材の通電を制御
することにより前記加熱部の温度を制御する温度制御部
とを有する加熱定着装置において、電源投入より第1の
所定時間t、が経過した時の前記加熱部の温度をT1と
し、電源投入より第2の所定時間tz(tz>tJが経
過した時の前記加熱部の温度をT2として前記温度検知
部からの温度検知信号により次の条件T工>TA(TA
は定数) 1、−11 を満足するか否かを判断してこの条件を満足しない時に
異常と判定して前記発熱部材の通電を停止し異常表示を
行なう制御手段を備えたので、′9!熱部材の接触不良
状態を検知して機械焼損を未然に防ぐことができる。
図面の簡単な説明 第1図及び第2図は請求項1,2の各発明を示すブロッ
ク図、第3図は本発明を応用した加熱定着装置の一例を
示す図、第4図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第5図は上記加熱定着装置のヒータを示す断面図、第6
図は上記実施例におけるヒータ回路の等価回路図、第7
図は上記ヒータの加熱電力と端子部接触抵抗との関係を
示す特性図、第8図は上記ヒータの端子部接触抵抗の経
時特性を示す特性図、第9図は上記実施例を説明するた
めの特性図、第10図は上記実施例におけるCPUの処
理フローを示すフローチャーh、第11図は本発明の他
の実施例を説明するための特性図である。
1・・・温度検知部、2・・・Φ制御手段、3・・・温
度検知部、4・・・制御手段。
手続有U正書(方式)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、通電により発熱する発熱部材と、この発熱部材によ
    り加熱される加熱部と、この加熱部の温度を検知する温
    度検知部と、この温度検知部の温度検知信号を用いて前
    記発熱部材の通電を制御することにより前記加熱部の温
    度を制御する温度制御部とを有する加熱定着装置におい
    て、電源投入時における前記加熱部の温度立上り時に前
    記温度検知部からの温度検知信号により前記加熱部の温
    度上昇の傾きが所定の値以下であることを検知して前記
    発熱部材の通電を停止し異常表示を行なう制御手段を備
    えたことを特徴とする加熱定着装置の制御装置。 2、通電により発熱する発熱部材と、この発熱部材によ
    り加熱される加熱部と、この加熱部の温度を検知する温
    度検知部と、この温度検知部の温度検知信号を用いて前
    記発熱部材の通電を制御することにより前記加熱部の温
    度を制御する温度制御部とを有する加熱定着装置におい
    て、電源投入より第1の所定時間t_1が経過した時の
    前記加熱部の温度をT_1とし、電源投入より第2の所
    定時間t_2(t_2>t_1)が経過した時の前記加
    熱部の温度をT_2として前記温度検知部からの温度検
    知信号により次の条件 T_1>T_A(T_Aは定数) (T_2−T_1)/(t_2−t_1)>C_A(C
    _Aは定数)を満足するか否かを判断してこの条件を満
    足しない時に異常と判定して前記発熱部材の通電を停止
    し異常表示を行なう制御手段を備えたことを特徴とする
    加熱定着装置の制御装置。
JP1132139A 1989-05-25 1989-05-25 加熱定着装置の制御装置 Pending JPH02309382A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0523638A2 (en) * 1991-07-15 1993-01-20 Canon Kabushiki Kaisha Fixing device capable of controlling heating overshoot
US8064785B2 (en) 2008-02-27 2011-11-22 Sharp Kabushiki Kaisha Fixing device, image forming apparatus, and method of detecting an abnormality of a fixing device
JP2021113856A (ja) * 2020-01-16 2021-08-05 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
EP4339709A3 (en) * 2017-12-26 2024-05-29 Ricoh Company, Ltd. Heating device, fixing device, and image forming apparatus

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