JPH04190382A - トナー定着ユニットの検出・保護回路 - 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】 〔概　要〕 この発明はプリンタや複写機などの電子写真記録装置に
おけるトナー定着ユニットの検出・保護回路に関し、 この定着ユニットを構成するヒートローラに内蔵したヒ
ーターに通電する前あるいはヒートローラが加熱する前
に、定着ユニットの電気回路と電子写真記録装置本体の
電気回路とを接続するコネクタの接触不良や断線などを
検出できるようにすることを目的とし、 記録媒体上に形成されたトナー画像を加熱加圧して定着
させるためのヒートローラとこれに圧接されたハックア
ンプローラとより構成された定着ユニットにおいて、前
記ヒートローラにヒーターを内蔵し、このヒーターの近
傍にこのヒーターの温度制御用のサーミスタを配設する
とともに、このサーミスタに並列に適宜の抵抗を接続し
、このサーミスタおよび抵抗の並列回路の両端と、前記
ヒーターの両端とをそれぞれコネクタのそれぞれの接続
端子に接続し、前記ヒーターの電源回路およびヒーター
の温度制御回路とに接続したコネクタのそれぞれの接続
端子と前記コネクタのそれぞれの接続端子とを接続する
ように構成したことを特徴とするものである。

Ｃ産業上の利用分野〕 この発明はプリンタや複写機などの電子写真記録装置に
おけるトナー定着ユニントの検出・保護回路に関する。

〔従来の技術］ 第３図はプリンタや複写機などの電子写真記録装置１に
おける画像形成プロセスの一例を示す概略断面図であり
、この図において、２はレーザー光発射ユニットで、画
像データによって強さが可変されたレーザー光３が、反
射器４によって反射されて前帯電器５でドラム表面に帯
電された感光ドラム６に投射され、これによって感光ド
ラム６の面上に静電潜像が形成される。７は現像ユニッ
トで、前記静電潜像にトナーを付着させて現像を行い、
静電潜像が可視像化される。現像を終えた感光ドラム６
の面上のトナー画像は、転写ユニット８で記録媒体であ
る記録紙９に転写され、次いで定着ユニット１０におい
て加熱溶融されて記録紙９に定着され、この定着が終わ
った記録紙９はスタッカ１１へ排出される。

記録紙９は用紙カセット１２から自動的に、あるいはマ
ニュアル用紙トレイ１３より一枚づつ感光ドラム６およ
び転写ユニット８へ送出される。

なお、１４は定着後に感光ドラム６に残留したトナーを
払拭するためのクリーナーである。

第４図は前記定着ユニン）１０の一例を示す外観斜視図
であり、この図において、１０ａはヒートローラで、例
えばアルミニウムなどの金属ローラの表面にシリコンゴ
ムをコーティングし、さらにこのシリコンゴムの表面に
フッ素樹脂をコーティングしである。このヒートローラ
１０ａにはヒーター１０ｂが内蔵されており、このヒー
ターｌＯｂによってヒートローラ１０ａが加熱される。

１０ｃはヒートローラ１０ａに圧接したパンクアンプロ
ーラである。１０ｄと１０ｅはヒートローラ１０ａとバ
ックアップローラ１０ｃとの間に記録紙９を案内するた
めの上部ローラとゴムローラで、この回転している上部
ローラ１０（ｌとゴムローラＩＯｅに案内されて送り込
まれた記録紙９０面上に付着したトナーは、前記ヒート
ローラ１０ａとバックアップローラ１０ｃによって加熱
加圧されて記録紙９に定着される。

このヒートローラ１０ａの表面にコーティングされたフ
ッ素樹脂はトナーの付着を防ぐためのものである。しか
しながら、ヒートローラ１０ａの表面へのトナーの付着
が避けられず、長期に亘る使用においてはヒートローラ
１０ａの表面へのトナーの付着が次第に増加してくる。

そこで、このトナー定着ユニット１０はこれを構成する
少なくともヒートローラ１０ａを取り外して交換できる
ようにユニット形式になっている。

この場合、定着ユニット１０の電気回路と電子写真記録
装置本体の電気回路との接続はコネクタによって行われ
るが、このコネクタの特にヒーター１０ｂの温度を制御
するための後述する温度検出素子であるサーミスタに接
続したコネクタの接続端子の接触不良があると、このサ
ーミスタによるヒーター１０ｂの温度制御が機能しなく
なり、ヒーター１０ｂが過熱してヒートローラ１０ａに
ダメージを与えることがある。また、定着ユニット１０
の電気回路と電子写真記録装置本体の電気回路とがコネ
クタによって確実に接続されていても、サーミスタは低
温ではきわめて高抵抗値になるので、低温の環境に置か
れた電子写真記録装置に電源を入れた直後でヒートロー
ラ１０ａがまだ加熱されていない間は、電子写真記録装
置本体の電気回路にサーミスタが接続されているのか、
いないのか電気的に判断が付き難くなる。

この点を第２図に基づいてさらに詳しく説明する。この
第２図は従来例における定着ユニットの電気回路１０′
と電子写真記録装置本体の電気回路１′とのコネクタに
よる接続図である。

定着ユニット１０を構成するヒートローラ１０ａに内蔵
された、ハロゲンランプなどのヒーター１０ｂが過熱時
に切断される温度スイ・ノチ２１と直列に接続され、そ
の両端がコネクタ１７の接続端子１７ａ、１７ｂに接続
されている。

ヒーター１０ｂが内蔵されたヒートローラ１０ａの近傍
に配設された温度制御用のサーミスタ１５の両端がコネ
クタ１７の接続端子１７Ｃ，１７ｄに接続されている。

２２はアース線であり、この両端がコネクタ１７の接続
端子１７ｅ、１７ｆに接続されている。このアース線２
２は定着ユニット１０の電気回路１０’が電子写真記録
装置本体の電気回路１′にコネクタを介して接続されて
いるか否かを後述のようにして検出するためのものであ
る。

電子写真記録装置本体の電気回路１′は、大きく分ける
と、前記ヒーター１０ｂの電源回路１８と、ヒーター１
０ｂの温度制御回路１９とで形成されている。

前記ヒーター１０ｂの電源回路１８は、商用周波数電源
が制御されて出力される出力端子がコネクタ２０の接続
端子２０ａ、２０ｂに接続されている。

前記温度制御回路１９は、次ぎのように形成されている
。すなわち、１９ａは前記ヒータの電源回路１８からヒ
ーター１０ｂに流れる電流を加減するようヒーターの電
源回路１８を制御する定着温度制御回路で、その制御出
力端が前記ヒーターの電源回路１８に接続され、前記サ
ーミスタ１５から得られる制御信号の制御入力端とアー
ス端がコネクタ２０の接続端子２０ｃ、２０ｄにそれぞ
れ接続されている。また、この接続端子２０ｃに定電流
電源あるいは定電圧電源などの制御回路電源１９ｂが接
続されている。１９ｃは定着ユニット１０の接続検出回
路で、これとアース端がコネクタ２０の接続端子２０ｅ
、２Ｏｆにそれぞれ接続され、この接続端子２０ｅに直
流電源（＋５Ｖ）が接続されている。また、前記定着ユ
ニット１０の接続検出回路１９ｃは前記定着温度制御回
路１９ａに接続されている。

このような従来例において、前記アース線２２およびこ
れを前記定着ユニット１０の接続検出回路１９ｃに接続
するための接続端子１７ｅ。

１７ｆ、２０ｅ、２Ｏｆをコネクタ１７．２０に設けた
のは、次のような動作を行わせるためである。すなわち
、定着ユニットの電気回路１０′に接続されたコネクタ
１７と、電子写真記録装置本体の電気回路１′に接続さ
れたコネクタ２０とが確実に接続されると、コネクタ２
０の接続端子２０ｅはアース電位と同じローレベルとな
り、これを前記定着ユニットの接続検出回路１９ｃが検
出して、コネクタＩ７とコネクタ２０とが接続されたこ
とが確認される。また、コネクタ１７とコネクタ２０と
が接続されていないと、コネクタ２０の接続端子２０ｅ
はハイレヘルとなり、これを前記定着ユニットの接続検
出回路１９ｃが検出して、コネクタ１７とコネクタ２０
とが接続されていないことが確認される。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ 前記のような従来例において、今、例えばコネクタ１７
の接続端子１７ａ、１７ｂ、１７ｃ。

１７ｄ、１７ｅ、１７ｆと、コネクタ２０の接続端子２
０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ。

２Ｏｆとの接続において、ヒーター１０ｂとアース線２
２が前記ヒーターの電源回路１８と定着ユニットの接続
検出回路１９ｃに確実に接続されており、コネクタ１７
に設けたサーミスタ１５の接続端子１７ｃ、１７ｄとコ
ネクタ　２０に設けた接続端子２０ｃ、２０ｄとの接続
において接触不良を起こした状態を想定してみる。この
場合、アースｗＡ２２が確実に接続されているわけであ
るから、前記定着ユニットの接続検出回路１９ｃは、定
着ユニット１０が装着されていると判断して定着温度制
御回路１９ａへ定着ユニ・ノド１０が装着されていると
いう信号を送出し、この定着温度制御回路１９ａは、前
記ヒーターの電源回路１８を制御してヒーター１０ｂの
加熱を始める。しかしながら、サーミスタ１５の接続端
子　は接触不良を起こしており、定着ユニット１０を形
成するヒートローラ１０ａの温度上昇によるサーミスタ
１５の抵抗値の低下の信号が定着温度制御回路１９ａへ
送出されず、したがって、定着温度制御回路１９ａはそ
のまま加熱続行の信号をヒーターの電源回路１日へ送出
し続け、ヒートローラ１０ａが過熱され、前記温度スイ
ッチ２１の作動によってヒーター１０ｂの電気回路の切
断に至る。しかしながら、温度スイッチ２１は火災予防
などの非常時に作動するように設計されているので、こ
の温度スイッチ２１が作動する以前において、すでに前
記ヒートローラ１０ａ　（第４図参照）にコーティング
されたシリコンゴムやフッ素樹脂等が高熱により剥離す
る等のダメージを受けている。

今一つの例として、コネクタ１７の接続端子１７ａ、１
７ｂ、１７ｃ、１７ｄとコネクタ２０の接続端子２０ａ
、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄとが確実に接触しており、ア
ース線２２の接続端子１７ｅ、１７ｆとコネクタ２０の
接続端子２０ｅ。

２Ｏｆとが接触不良を起こしている場合を想定してみる
。この場合は接続端子２０ｅがアースがされていない状
態にあるから、定着ユニットの接続検出回路１９ｃはハ
イレベルの信号を受けて、定着ユニット１０が装着され
ていないと判断し、その旨の信号を定着温度制御回路１
９ａに送出する。

すなわち、定着ユニット１０が装着されているにもかか
わらず、定着温度制御回路１９ａは、ヒーターの電源回
路１日に対してヒーター１０ｂへの電流を停止させる制
御を行い、加熱が行われない状態となる。

この発明は前記のような問題点に鑑みて創案したもので
あり、定着ユニットを構成するヒートローラに内蔵した
ヒーターに通電する前あるいはヒートローラが加熱する
前に、定着ユニットの電気回路と電子写真記録装置本体
の電気回路とを接続するコぶフタの接触不良や断線など
を検出できるようにすることを目的としたものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、前記のような課題を解決するため、記録媒
体上に形成されたトナー画像を加熱加圧して定着させる
ためのヒートローラ１０ａとこれに圧接されたバックア
ップローラ１０ｃとより構成された定着ユニットにおい
て、前記ヒートローラ１０ａにヒーター１０ｂを内蔵し
、このヒーター１０ｂの近傍にこのヒーター１０ｂの温
度制御用のサーミスタ１５を配設するとともに、このサ
ーミスタ１５に並列に適宜の抵抗１６を接続し、このサ
ーミスタ１５および抵抗１６の並列回路の両端と、前記
ヒーター１０ｂの両端とをそれぞれコネクタ１７のそれ
ぞれの接続端子１７ａ、１７ｂ。

１７ｃ、１７ｄに接続し、前記ヒーター１０ｂの電源回
路Ｉ８およびヒーター１０ｂの温度制御回路１９とに接
続したコネクタ２０のそれぞれの接続端子２０ａ、２０
ｂ、２０ｃ、２０ｄと前記コネクタ１７のそれぞれの接
続端子１７ａ、１７ｂ。

１７ｃ、１７ｄとを接続するように構成したことを特徴
とするトナー定着ユニットの検出・保護回路としたもの
である。

〔作　用］ 温度制御素子としてのサーミスタ１５はＯ″Ｃにおいて
数十ＭΩという極めて高い抵抗値を表し、この値はコネ
クタ１７の接続端子１７ｃ、１７ｄとコネクタ２０の接
続端子２０ｃ、２０ｄとが接触不良で、抵抗値無限大の
場合と区別することが困難である。したがって、従来例
においては、温度が低いためにサーミスタ１５が高抵抗
となっているのか、それともコネクタ１７の接続端子１
７ｃ、１７ｄとコネクタ２０の接続端子２０ｃ。

２０ｄとが接触されていないのかの判断がつかないが、
この発明のように、サーミスタ１５の両端に並列に適宜
数にΩの抵抗１６を接続することにより、その合成抵抗
は、サーミスタ１５がＯ′Ｃの状態におかれても、かな
り小さくなるので、このサーミスタ１５と抵抗１６の並
列回路に、前記コネクタ１７．２０を介して定電圧電源
（定電流電源）などの制御回路電源より電流を流し、こ
の並列回路の両端の電圧を前記コネクタ１７．２０を介
して温度制御回路１９で検出することにより、温度が低
い環境に置かれた電子写真記録装置に電源を入れた直後
で、ヒートローラ１０ａがまだ加熱されずに、サーミス
タ１５の抵抗が高抵抗値であっても、コネクタ１７．２
０の接続が行われたか否かの判断を正確に行うことがで
きる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図はこの発明に関する電子写真記録装置本体の電気
回路１′と定着ユニットの電気回路１０′を示すもので
、前記第２図に示す従来例と同一部には同一符号を付け
、その詳細な説明は省略する。

この第１図に示す回路が、第２図に示す従来例と相違す
る点は、従来例におけるアース線２２およびその接続の
ためにコネクタ１７．２０に設けた接続端子１７ｅ、１
７ｆ、２０ｅ、２Ｏｆをなくしたことと、サーミスタ１
５に並列に適宜数にΩの抵抗１６を接続したことである
。

前記サーミスタ１５と抵抗１６との並列接続回路の合成
抵抗Ｚは、サーミスタ１５のｔ″Ｃにおける抵抗値をＲ
ｔ、抵抗１６の抵抗値をＲとすれば、Ｒｔ＋Ｒ となる。今、Ｒを１０にΩ、０°Ｃの時のＲｔを６０Ｍ
Ω、２３０”Ｃの時のＲｔを２にΩとすると、０°Ｃの
時の合成抵抗Ｚは約１０にΩであり、２３０°Ｃの時の
合成抵抗Ｚは約１．６７にΩとなる。

一方、定着ユニット１０が取り外されてコふフタ２０の
接続端子が開放状態にある場合、コネクタ２０．１７の
接続端子同志が接触不良やコネクタ２０．１７へのケー
ブルに断線が往じた場合は、コネクタ２０の接続端子２
０ｃ、２０ｄの間の抵抗は無限大として検出される。

したがって、制御回路電源１９ｂよりｉ　　（ｍＡ）の
電流を前記サーミスタ１５と抵抗１６との並列接続回路
に流すと、定着温度制御回路１９ａへの入力電圧Ｖｔは
０°Ｃの時に約１０ｉ（ｖ）であり、２３０　’Ｃの時
には約１．６７ｉ（ｖ）となる。

一方、定着ユニット１０が取り外されてコネクタ２０の
接続端子が開放状態にある場合や、コネクタ１７．２０
の接続端子の接触不良などが生じた場合は、制御回路電
源１９ｂの電圧。■がそのまま定着温度制御回路１９ａ
に入力される。

したがって、前記０°Ｃの時に定着温度制御回路１９ａ
に入力される電圧値１０ｉ（ｖ）より少し高い電圧から
、制御回路電源１９ｂの電圧。■の間の電圧値を、異常
検出電圧として定着温度制御回路１９ａで検出し、この
検出信号を定着ユニットの接続検出回路１９ｃに入力し
て警報を発する構成により、ヒーター１０ｂへ通電する
前に、定着ユニット１０の装着の有無やコネクタ部の接
触不良などを予め知ることができる。

また、前記制御回路型１１９ｂを定電圧回路として構成
し、サーミスタ１５と抵抗１６の並列接続回路へ定電圧
を印加する場合における、定着温度制御回路１９ａへの
入力電圧Ｖｔは、定電圧回路の抵抗をＲ（ＫΩ）とすれ
ば、０°Ｃの時に２３０°Ｃの時は また、定着ユニット１０が取り外されてコネクタ２０の
接続端子が開放状態にある場合や、コネクタ１７．２０
の接触不良や断線などがある場合は、制御回路電源１９
ｂの電圧。■がそのまま定着温度制御回路１９ａに人力
される。したがって上記Ｏ″Ｃの時の定着温度制御回路
１９ａに入力され電圧Ｖｔ から、制御回路電源１９ｂの電圧。■の間の電圧値を、
異常検出電圧として定着温度制御回路１９ａで検出し、
この検出結果に基づき、前記と同様に定着ユニットの接
続検出回路１９ｃで警報を発する構成により、定着ユニ
ット１０の装着の有無や、コネクタ部の接触不良や断線
などを予め知ることができる。

〔発明の効果］ 以上説明したように、この発明においては温度制御用の
サーミスタと並列に適宜数にΩの抵抗を接続し、この並
列回路へコネクタを介して定電流を流し、または定電圧
を印加し、これによる出力電圧を温度制御回路に入力し
て、定着ユニットを構成するヒートローラに内蔵したヒ
ーターの加熱温度を制御するようにしているので、定着
ユニットを構成するヒートローラに内蔵したヒーターに
通電する前あるいはヒートローラが加熱する前に、定着
ユニットの電気回路と電子写真記録装置本体の電気回路
とを接続するコネクタの接触不良や断線などを正確に検
出できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真記録装置本体の電気回路と定着ユニッ
トの電気回路図、第２図は従来例の電子写真記録装置本
体の電気回路と定着ユニットの電気回路図、第３図は電
子写真記録装置の画像形成プロセスの一例を示す断面図
、第４図は定着ユニットの一例を示す外観斜視図である
。 １・・・電子写真記録装置 ２・・・レーザー光発射ユニット ３・・・レーザー光 ４・・・反射器 ５・・・前帯電器 ６・・・感光ドラム ７・・・現像ユニット ８・・・転写ユニット ９・・・記録紙 １０−・・定着ユニット １０ａ・・・ヒートローラ １０ｂ・・・ヒーター １０ｃ・・・バックアップローラ １０（ｆ・・・上部ローラ １０ｅ・・・ゴムローラ １１・・・スタッカ １２・・・用紙カセット １３・・・マニュアル用紙トレイ １４・・・クリーナー １５・・・サーミスタ １６・・・抵抗 １７・・・コネクタ １７ａ〜１７ｄ・・・接続端子 Ｉ８・・・ヒーターの電源回路 １９・・・温度制御回路 １９ａ・・・定着温度制御回路 １９ｂ・・・制御回路電源 １９ｃ・・・定着ユニットの接続検出回路２０・・・コ
ネクタ ２０ａ〜２０ｄ・・・接続端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 記録媒体上に形成されたトナー画像を加熱加圧して定着
   させるためのヒートローラ（１０ａ）とこれに圧接され
   たバックアップローラ（１０ｃ）とより構成された定着
   ユニットにおいて、 前記ヒートローラ（１０ａ）にヒーター （１０ｂ）を内蔵し、このヒーター（１０ｂ）の近傍に
   このヒーター（１０ｂ）の温度制御用のサーミスタ（１
   ５）を配設するとともに、このサーミスタ（１５）に並
   列に適宜の抵抗（１６）を接続し、 このサーミスタ（１５）および抵抗（１６）の並列回路
   の両端と、前記ヒーター（１０ｂ）の両端とをそれぞれ
   コネクタ（１７）のそれぞれの接続端子（１７ａ、１７
   ｂ、１７ｃ、１７ｄ）に接続し、 前記ヒーター（１０ｂ）の電源回路（１８）およびヒー
   ター（１０ｂ）の温度制御回路（１９）とに接続したコ
   ネクタ（２０）のそれぞれの接続端子（２０ａ、２０ｂ
   、２０ｃ、２０ｄ）と前記コネクタ（１７）のそれぞれ
   の接続端子（１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄ）とを接
   続するように構成したことを特徴とするトナー定着ユニ
   ットの検出・保護回路。