JPH0258086A - 温度検知素子の断線検知装置 - 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］ 本発明は発熱体の温度制御に用いられる温度検知素子の
断線検知装置に関し、特に定着ヒータを利用して画像を
転写材に熱定着させる画像記録装置に用いるのに好適な
温度検知素子の断線検知装置に関するものである。

［従来の技術］ 例えば、複写機のような画像記録装置に用いられる定着
方式には、ロールに定着ヒータを内蔵し、ロールを所定
の温度に加熱して用紙のトナー像を記録媒体に定着させ
る方式がある。この場合、定着ヒータの温度を一定の温
度に制御するためには、温度検知素子としてのサーミス
タが用いられる。

従来、温度検知素子の断線検知装置は、第３図に示すよ
うに、温度検知素子であるサーミスタＴ）ＩＩと抵抗器
旧で構成される温度・電圧変換回路と、温度・電圧変換
回路を制御する制御回路であるＣＰＵとから構成されて
いた。このような構成におけるサーミスタＴｌ１１の断
線検知は、電源を入れた後、一定時間（ｔｏ秒）定着ヒ
ータを点灯させた後に、第３図に示されるＣＰｕのＡ／
Ｄボートの入力端子値νＡＤと、予め定められた規定電
圧ｖ０との大小を比較することによって行なっていた。

ここで、定着ヒータをｔ。秒間加熱してサーミスタの断
線検知を行なう理由は以下の如くである。

今、サーミスタＴＨＩの抵抗値をＲＴ□とするとＣＰＵ
のＡＤボートには で定義される電圧が人力される。ここで、５ｖは、前述
した温度・電圧変換回路の両端に印加される電圧である
。

一般的に、サーミスタの抵抗値は温度の上昇と共に減少
し、サーミスタＴＨＩの抵抗値の温度依存性は、 Ｒ＝　Ｒｏ　ｅｘｐ（Ｂ（１／Ｔ−１／Ｔｏ））ＲＯ：
　Ｔｏ［ｘ］の時のサーミスタの抵抗値Ｒ：　Ｔ　［Ｋ
］の時のサーミスタの抵抗値Ｂ：サーミスタ定数 で与えられる。サーミスタＴＨＩの抵抗値が上記のよう
な温度依存性を持つため、温度・電圧出力回路の出力電
圧ＶＡＤは第４図に示すような特性図となる。

周囲環境温度がＴｌ　［’Ｃ］の時に、電源を入れた時
の出力電圧ｖＡＤの値は、サーミスタＴＩが断線してい
ない場合は、 ＶＡＯ＝Ｖ＋［Ｖｌ であり、サーミスタＴＨＩが断線している場合には ＶＡＤ　＝５［Ｖｌ である。だが、第４図に示したように、ＴＩの値が小さ
い場合にはＲＴＨｌが大ぎくなり、ｖｌの値はサーミス
タが断線している場合の出力電圧５ｖに近い値となる。

さらにＣＰＵのへ／Ｄ変換の量子化誤差やサーミスタの
温度特性のばらつきがあるため、ｖｌの値が５ｖに近い
値となると、ＣＰＵはサーミスタＴＲＩが断線している
か否かの判断を下すことができなくなる。

第３図に示した構成で、抵抗器Ｒ１の抵抗値を大きくす
れば、ＣＰＵのＡ／Ｄボートの入力端子ν。の温度特性
は第５図に示すようになり、周囲環境温度（Ｔｌ　［’
Ｃ］）が低い場合でもその時のＶＡＤの値はＶｌとなり
、サーミスタＴ）ＩＩの断線している場合の５ｖと十分
識別できる値となる。しかし、この場合には定着ヒータ
の温度が高くなった場合に、この検知温度の誤差が大き
くなるという弊害が発生する。ＣＰＵは入力端子ＶＡＤ
の値がｖ３である場合に定着ヒータ温度がＴＩ［’ｅｌ
　であると判断し、その判断に基づいて制御を行なうが
、ＣＰｕにはＡ／Ｄ変換時の量子化誤差があるため、Ｃ
ＰＵは実際はＶＡＤの値がＶ３１〜Ｖ３２の場合に、定
着ヒータがＴ３［℃］であると判断する。

しかしながら、第５図かられかるようにｖＡＤの値がＶ
３１　”””ＶＳ２の場合の実際の定着ヒータの温度は
Ｔ３１　”’Ｔ３２の範囲にばらつく。つまり、抵抗器
Ｒ１の値を大きくした場合には、周囲の環境温度が低い
場合でも、電源オン時に断線検知が可能であるが、定着
ヒータの高温部において、以上述べたように検知温度の
ばらつきが大きく、正確な温度検知ができないという弊
害がある。定着ヒータの温度制御は高温部で行なうため
、高温部で正確な検知ができないということは致命的で
あり、Ｒ，の値は大きくできない。

以上述べたように、抵抗器Ｒ１の値が大ぎい場合には、
定着ヒータの高温部において、正確な温度検知ができな
かった。

それゆえに、Ｒ１の値を第５図に示すような曲線を描く
ようにある程度小さい値とし、電源オン後一定時間（ｔ
ｏ秒）定着ヒータを点灯させた後に断線検知をしていた
。このことを具体的に述べると第４図に示すように電源
オン後ｔ。秒間定着ヒータを点灯させると、定着ヒータ
の温度はだいたいＴ２［’Ｃ］　となる。この時、サー
ミスタＴＨＩが断線していない場合には、ＶＡＤの値は
ｖ２となり、断線している場合は５ｖとなる。ｖ２の値
は５ｖと十分識別できるように１．の値を設定しである
ため、ＣＰＵはｔ０秒経過後のサーミスタＴＨＩの断線
検知は容易に行なえる。ＣＰＵはＶＡＤの値が予め定め
られた規定電圧ｖ０より大きい場合には、サーミスタＴ
）Ｉｆが断線していると判断し、サーミスタＴＨＩの断
線時の制御を行ない、ＶＡＤの値が規定電圧よりも小さ
い場合にはサーミスタが断線していないと判断し所定の
温度に達するまで定着ヒータを点灯させるように制御す
る。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の温度検知素子の断線検知装置は、
電源をオンしてからｔ０秒間定着ヒータを加熱して、Ｃ
ＰＵの＾／Ｄボートの入力端子ＶＡＤとサーミスタが断
線している場合の電圧５［ｖ］とが識別できるような状
態にし、サーミスタＴＨＩの断線検知を行なっていたた
め、次のような問題点があった。

（１）サーミスタＴＨＩが断線していた場合でもｊｏ秒
間定着ヒータを点灯させないと、断線を識別できなく、
この場合、１．秒間定着ヒータの温度を監視しないでｔ
０秒間定着ヒータを点灯させると、定着ヒータが何度に
なっているかわからず、不安な状態となっていた。

（２）定着ヒータが高温になった状態で電源をオフし、
定着ヒータの温度が冷めないうちに再度電源をオンした
時、サーミスタＴＨＩが断線している場合には、定着ヒ
ータは高温の状態からさらに定着ヒータを点灯させると
いう好ましくない状態となる。

そこで、本発明の目的は上述した問題点を解消し、定着
ヒータが加熱することなくサーミスタの断線を検知する
ことのできる断線検知装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段コ このような目的を達成するために、本発明は、被検知部
の温度を検知する温度検知素子を含み、第１および第２
の温度・電圧特性を有する温度・電圧変換回路と、温度
・電圧変換回路の特性を第１または第２の温度・電圧特
性に切替える切替手段と、温度・電圧変換回路の第１の
温度・電圧特性における出力電圧に基づいて温度検知素
子の断線検知を行ない、第２の温度・電圧特性における
出力電圧に基づいて被検知部の温度を制御する制御手段
とを具備したことを特徴とする。

［作　用コ 本発明によれば、定着ヒータ駆動信号送出前にサーミス
タの断線検知を行なうように制御することにより、温度
検知素子が断線時には定着ヒータを加熱しないようにし
たので、定着ヒータを加熱しないで断線を検知すること
もできる。

りＴｌ（ｌは第１の温度・電圧特性を有する温度・電圧
変換回路を構成し、抵抗器Ｒ５とサーミスタＴＨＩは第
２の温度・電圧特性を有する温度・電圧変換回路を構成
する。継電器ＲＬＩは第１の温度・電圧変換回路と第２
の温度・電圧変換回路とを切替える。　ｒλｌは継電器
ＲＬＩの接点である。Ｑｌは継電器ＲＬＩを駆動させる
トランジスタである。

第１図に示した構成において、電源をオンした時にサー
ミスタＴ）１１が断線していた場合には、ＣＰＵのへ／
ＤボートにはｖＡＤ−５ｖの電圧が入力され、電源をオ
ンした時にサーミスタＴＨＩが断線していない場合には
、ＣＰＵのへ／Ｄボートには［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

実】０辻工 第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。第１図
において、Ｔ旧はサーミスタ、Ｒ２＋Ｒ３の電圧が人力
される。ここで、Ｒ２はＣＰＵがサーミスタＴＨＩの断
線か導通かを判断する基準電圧ｖ０に対して となるように設定しておく。サーミスタＴＨＩが断の値
はＲ２＞＞１３の関係にある。抵抗器Ｒ２とサーミス線
略にはｃｐｕのＡ／Ｄポートには、 ＶＡＤ　＝　５＞　Ｖｏ　［Ｖ］ の電圧が入力される。この時、ＣＰＩＩはサーミスタＴ
ＨＩが断線していると判断し、定着ヒータへの通電は行
なわない。

ｃｐｕのＡ／Ｄボートへの入力電圧が Ｖｏ＞ＶＡｏ［Ｖ］ の場合には、ＣＰＵはサーミスタＴＨＩが断線していな
いと判断し、　ｃｐｕのＰＡボートをＨ“レベルにして
トランジスタＱ１をオンし、継電器ＲＬＩを動作させる
。

継電器ＲＬＩが動作すると、継電器ＲＬＩの接点ｒＪ２
１はＲ３側に切替わるため、ｃｐｕのＡ／Ｄボートには 槽温度に到達した場合には定着ヒータ駆動信号の送出は
行なわず、定着ヒータへの通電を行なわないように制御
する。

実考ｉ　ｆｌｆｌス 第２図は本発明の他の実施例を示す回路図である。抵抗
器Ｒ６はサーミスタＴＨＩと共に第１の温度・電圧特性
を有する温度・電圧変換回路を構成し、抵抗器Ｒ６およ
び抵抗器Ｒ３はサーミスタＴＨＩと共に第２の温度・電
圧特性を有する温度・電圧変換回路を構成する。ここで
、Ｒ５＞　＞　１１６なる関係がある。ＣＰＵのＰ＾ポ
ートはスリーステート出力である。

電源オン時にはＣＰＵはＰＡポートをハイインピーダン
スにして、断線検知を行なう。つまり、の電圧が人力さ
れる。ＣＰｕがこの電圧値ＶＡＤに基づいて定着ヒータ
の温度が目標温度に到達しているか否かを判断する。目
標温度以下の場合、定着ヒータ駆動信号を送出し定着ヒ
ータに通電し、目の電圧がＣＰＵのＡ／Ｄボートに入力
され、この電圧値ＶＡＯと断線検知の基準となる電圧ｖ
０との比較を行ない、 ５＞　ＶＡＤ　＞　ＶＯ［Ｖ］ の時、サーミスタは断線したと判断する。

ＶＡＤ＜Ｖ。［Ｖ］ の場合には、サーミスタは断線していないと判断し、　
ｃｐｕのＰＡボートを“Ｈ”レベル状態にし、この時、
Ａ／Ｄポートには の電圧が人力される。ここで、Ｒ５／／ＲｅはＲ５とＲ
６の合成抵抗を表わす。この特性に基づいてＣＰＵは定
着ヒータの温度制御を行なう。

本実施例のＲ６とＲ６は、実施例１と比較し、Ｒ５＝Ｒ
８ Ｒｓ／／Ｒａ＝Ｒｓ に設定すれば、実施例１と全く同じ特性が得られる。つ
まり、スリーステート出力のＣＰｕを用いることにより
、実施例１と比較して、継電器、トランジスタを不要と
し、安価にかつ容易に構成することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、定着ヒータ駆動
信号送出前にサーミスタの断線検知を行なうように制御
することにより、温度検知素子が断線時には定着ヒータ
を加熱しないようにしたので、定着ヒータを加熱しない
で断線を検知することもできる。

従って、装置の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は本発明
の他の実施例を示す回路図、第３図は従来の断線検知装
置の回路図、第４図および第５図は温度・電圧特性を示
す特性図である。 第 ２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被検知部の温度を検知する温度検知素子を含み、第
   １および第２の温度・電圧特性を有する温度・電圧変換
   回路と、 該温度・電圧変換回路の特性を前記第１または第２の温
   度・電圧特性に切替える切替手段と、前記温度・電圧変
   換回路の前記第１の温度・電圧特性における出力電圧に
   基づいて前記温度検知素子の断線検知を行ない、前記第
   ２の温度・電圧特性における出力電圧に基づいて前記被
   検知部の温度を制御する制御手段と を具備したことを特徴とする温度検知素子の断線検知装
   置。