JPH0429281A - 定着温度制御装置 - 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） 本発明はレーザープリンタ等の画像形成装置の定着温度
制御装置に関し、特に定着ビー９０８時における定着サ
ーミスタの初期抵抗値とその後の抵抗変化値とから定着
装置における異常発生時の温度上昇を防止することしこ
係る。

（従来の技術） 第４図はレーザープリンタ等の画像形成装置における定
着装置の構成例を示す。図に示すように加圧ローラ１で
定着ヒータ２（例えば４００Ｗ）を内蔵した定着ローラ
３を圧接し、両ローラが接触回転する構成になっており
、定着ローラには記録紙の巻き付きを防止する分離爪４
が複数接触している。また、定着ローラ３の表面温度を
検知する定着サーミスタ５が接触し、安全のための温度
ヒユーズ６が定着ローラから僅かに離して設定されてお
り、温度異常上昇時（雰囲気温度で例えば１５０℃）に
ヒユーズ断となり、温度スイッチとして働き定着ヒータ
２への電圧供給を遮断する。なお、画像形成において、
転写後の未定着トナー像は記録紙上で不安定な状態にあ
るため定着ローラ３と加圧ローラ１で熱と圧力を加え、
トナーを記録紙に定着させる。

上記定着装置における定着温度制御系では、ウオーミン
グアツプ時の定着温度の検出（定着ローラ３の設定温度
立ち上り）、定着温度の維持（定着ヒータ２の０Ｎ１０
ＦＦ）、異常高温、低温の検知及び温度センサーである
定着サーミスタ５の断線、短絡の検知を行っている。

（発明が解決しようとする課題） 上記定着温度制御系の制御は、全て定着サーミスタ５の
出力抵抗値、つまり抵抗変化値で行っているが、定着サ
ーモスタの接触不良（定着サーミスタ仕様外位置設定、
定着ローラと定着サーミスタ間に記録紙が挾まる等）や
、定着温度制御回路が故障した場合の最終的な安全機構
としての温度スイッチ（温度ヒユーズ６やサーモスタッ
ト等）を備えている。

ところで、定着ローラ３の定着温度は任意に設定される
が、設定時のバラツキ等で通常±１０℃程度、機械（画
像形成装置）間で異なる。また、定着ヒータ２のワット
数や入力電圧、或いは周囲温度のバラツキにより、定着
ローラ３の立ち上り特性が異なり、前記温度スイッチ周
辺の雰囲気温度がバラついてしまう。

従って、温度スイッチ自体の表面温度上昇特性にバラツ
キが生じるため、温度スイッチの定格温度は高めに設定
しなくてはならない。即ち、実際に温度スイッチ（温度
ヒユーズ６）が断線するまでには、定着ローラ３、図示
せざる定着ギヤ等にダメージが残ってしまう。また、ジ
ャム紙等が加圧ローラ１と定着ローラ３間に残っていた
場合、熱のための発火、発煙の恐れがある。

このように定着装置のダメージの発生する故障としては
、定着サーミスタ５の接触不良による温度検知と、定着
ヒータ２の点灯ライン短絡による暴走の２種類がある。

本発明はこのような事情に鑑み、定着温度制御系の温度
追随性の悪いウオーミングアツプ時における定着ローラ
の温度制御を円滑に行い、かつ定着装置の異常発生時の
温度上昇を防ぎ、記録紙の発火点、発煙点以下とするこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、定着ローラを加熱す
る定着ヒータの０Ｎ１０ＦＦ制御を行う温度制御部と、
画像形成装置全体のシーケンス制御を行ない、かつ前記
温度制御部からの情報により異常検知をしたとき前記定
着ヒータを強制○ＦＦさせるシーケンス制御部と、温度
制御系の全てが暴走した場合の最終安全機構である温度
スイッチとを有する定着温度制御装置において、前記定
着ヒータをＯＮする前の定着サーミスタの初期抵抗値と
、定着ヒータをＯＮした後の定着サーミスタの抵抗変化
値とを夫々前記温度制御部で検知し、該定着サーミスタ
の抵抗変化値が前記定着ヒータのワット数、入力電圧、
周囲温度等の環境条件のバラツキを考慮した定着ヒータ
○Ｎ時の定着サーミスタの初期抵抗値ごとに、予め温度
制御部に設定された正常動作範囲内の変化特性からずれ
た場合、定着装置の異常と検知し、前記定着ヒータをシ
ーケンス制御部で強制ＯＦＦさせることを特徴とする。

（作　用） 本発明は上記手段により温度追随性の悪いウオーミング
アツプ時に、ウオームアツプスタート時の定着サーミス
タの初期抵抗値と、その後の抵抗変化値とから、予め設
定された正常動作範囲内の変化特性からずれた場合、定
着装置の異常と検知し、定着ヒータを強制ＯＦＦするこ
とにより、定着装置の異常発生時の温度上昇を防ぎ記録
紙の発火点１発煙点以下にするものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例のブロック構成図を示し、７
はシーケンス制御部で、画像形成装置全体のシーケンス
制御を行い、かつ温度制御部８がらの情報により定着装
置の異常検知をしたとき定着ヒータ２を強制ＯＦＦする
。前記温度制御部８は定着リロードＨ１定着サーミスタ
の断線と短絡、高・低温検知等のコンパレータを内蔵す
る。９はＮＯＲ回路で、前記シーケンス制御部７または
温度制御８部からの異常検知情報に基づきリレー（ＲＡ
）１０に出力し、その動作接点１０ａ、　１０ａで定着
ヒータ２への入力電圧供給源の電源１２を強制０ＦＦ（
遮断）する。１１はトライアックで温度制御部８からの
トリガ信号Ｓ工のＯＮ信号により導通状態とし、電源１
２からの電圧が定着ヒータ２に入力され、トリガ信号Ｓ
ＸのＯＮ／ＯＦＦ信号により該定着ヒータはＯＮ１０　
Ｆ　Ｆ制御される。

次に動作を説明すると、定常状態においては上述したと
おり温度制御部８からのトリガ信号Ｓ工のＯＮ１０　Ｆ
　Ｆ信号に基づきトライアック１１により定着ヒータ２
を０Ｎ１０ＦＦする。もし、シーケンス制御部７或いは
温度制御部８に故障が生じたり、トライアック１１が短
絡状態になると、定着ヒータの温度制御が不能になり、
定着ローラが高温異常を発生する。この時、温度制御部
８からの情報によりシーケンス制御部７は異常を検知し
、該シーケンス制御部８はＮＯＲ回路９によりリレー（
ＲＡ）１０を動作させ、その動作接点１０ａ、　１０ａ
で定着ヒータ２への電源１２を強制的にＯＦＦする。

従って定着ヒータ２をＯＦＦさせる保護手段はリレー（
ＲＡ）１０と温度ヒユーズ６との２段となり、前述した
定着ヒータの点灯ライン短絡による温度ヒユーズ６（温
度スイッチ）の断線は殆ど防ぐことが可能である。

次に本発明の主要な定着異常検知に関してのべる。第２
図は定着ローラ３の温度立ち上り特性と、温度ヒユーズ
６の作動関係の一例を示す。図において横軸は時間（定
着ヒータ２の０Ｎ１０　Ｆ　Ｆ制御と温度ヒユーズ６の
作動点）、縦軸は定着ローラ温度℃を示す。

図においてグラフ■は正常時の定着ローラ温度立ち上り
特性である。即ち温度制御部８からのトリガ信号Ｓ１の
ＯＮ信号にてトライアック１１を導通状態とし、電源１
２から電圧を定着ヒータ２へ印加し、該定着ヒータ２を
ＯＮしてから１時間ｔ工にて設定温度Ｔ。（例えば１７
５℃）に達したことを定着サーミスタ５により温度制御
部８が検知すると、この設定温度で固定させるため、温
度制御部８からのトリガ信号Ｓ工をＯＦＦとしトライア
ック１１を非導通状態とし、電源１２から定着ヒータ２
への電圧印加をＯＦＦとする。つまり温度制御部８は設
定温度Ｔ。を維持するためトリガ信号Ｓ、の○Ｎ１０Ｆ
Ｆ信号にて定着ヒータ２をＯＮ１０　Ｆ　Ｆ制御する。

その時の温度ヒユーズ６の感温部温度の特性はグラフ■
で示すように、温度Ｔ−２（例えば１００℃）近辺で飽
和する。

このような正常時に比べて定着ヒータ２の点灯ライン短
絡等の異常時の定着ローラ３の温度は、グラフ■に示し
たように理論的には直線的に上昇するが、実際には温度
Ｔ、２（例えば、２５０℃）を超えた近辺から上昇率が
鈍り緩かな曲線を描くことになる。なお、ここでは理解
し易くするため理論直線に沿って以下のべる。

また、この異常時での温度ヒユーズ６の感温部温度はグ
ラフ■であり、前記正常時のグラフ■と同様に定着ロー
ラの温度立ち上り特性に対し追随性が悪く、温度ヒユー
ズ６の作動点である温度Ｔ−１（例えば、１５０℃）で
は、定着ローラ温度は既に温度Ｔ＋、（例えば、４７０
℃）になっており、発火、発煙の危険性が極めて高い。

そして、この定着ローラ温度は、定着サーミスタ５によ
り疑似的に検知し温度制御部８に入力される。この定着
ローラ３の温度特性を定着サーミスタ５の抵抗値特性で
示すと第３図のとおりとなる。

同図において、横軸は時間（定着ヒータ２の０Ｎ１０Ｆ
Ｆ制御）、縦軸は定着サーミスタ抵抗値を示し、定着サ
ーミスタの抵抗値と温度ヒユーズの動作関係が示されて
いる。いま異常時においては前記第２図に示すように定
着ローラの温度は理論的に直線状に変化（グラフ■）す
るのに対し、定着サーミスタの抵抗値は第３図のグラフ
■に示すように指数関数的に変化する。その時の温度ヒ
ユーズ６の作動点を■で示し、グラフ■は正常時の定着
サーミスタ５の抵抗値を示す。

前記第２図でのべたように異常時における定着ローラ温
度が一定に直線上に上昇（グラフ■）しても、定着サー
ミスタ５の抵抗値の変化は一定でなく、第３図に示すグ
ラフ■の各温度上、実線矢印で示すように定着ヒータの
ワット数、電源１２からの入力電圧、周囲温度のバラツ
キ（以下、変化要素という）があって変化する。この変
化特性線Ａは上記変化要素を考慮した正常動作の変化範
囲を示している。これは様々な条件、環境に基づいたデ
ータにより決定される各温度ごとにシーケンス制御部に
記憶しておく。そしてこの正常な変化特性線Ａと定着サ
ーミスタ５からの検知出力に基づきシーケンス制御部７
で比較を行ない、上記正常な変化特性線Ａ（正常動作範
囲）から外れた場合に、異常が発生したものと認識し、
トリガ信号Ｓ、でトライアック１１を非導通状態として
定着ヒータ２へ、電源１２からの入力電圧をＯＦＦとし
、かつリレー（ＲＡ）１０も動作させ、その動作リレー
接点１０ａ、　１０ａで電源１２を強制的にＯＦＦとす
る。

この定着ヒータのＯＦＦ状態はシーケンス制御部７への
情報により１図示せざる操作表示部及びコントローラホ
ストを介してユーザに知らせるようにする。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、定着温度制御系の温度追
随性の悪い、ウオーミングアツプ時における定着サーミ
スタの初期抵抗値と、その後の抵抗値変化値より、予め
設定された正常動作範囲内の変化特性からずれた場合に
温度制御系の異常を検知し、定着ローラの温度上昇を防
止するように強制的に定着ヒータをＯＦＦして、記録紙
の発火点、発煙点以下とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のブロック構成図、第２図は
定着ローラの温度立ち上り特性と温度ヒユーズの作動関
係の一例を示す図、第３図は第２図の定着ローラの温度
特性を定着サーミスタの抵抗値特性で示した図、第４図
は定着装置の構成例を示す図である。 １・・・加圧ローラ、　　２・・・定着ヒータ、３・・
定着ローラ、　　５・・・定着サーミスタ、６・・・温
度ヒユーズ、　　７・・・シーケンス制御部、　８・・
・温度制御部、　９・・・ＮＯＲ回路、　　１０・・・
リレー（ＲＡ）、　　１１・−トライアック、　１２・
・・電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 定着ローラを加熱する定着ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御を
   行う温度制御部と、画像形成装置全体のシーケンス制御
   を行ない、かつ前記温度制御部からの情報により異常検
   知をしたとき前記定着ヒータを強制ＯＦＦさせるシーケ
   ンス制御部と、温度制御系の全てが暴走した場合の最終
   安全機構である温度スイッチとを有する定着温度制御装
   置において、 前記定着ヒータをＯＮする前の定着サーミスタの初期抵
   抗値と、定着ヒータをＯＮした後の定着サーミスタの抵
   抗変化値とを夫々前記温度制御部で検知し、該定着サー
   ミスタの抵抗変化値が前記定着ヒータのワット数、入力
   電圧、周囲温度等の環境条件のバラツキを考慮した定着
   ヒータＯＮ時の定着サーミスタの初期抵抗値ごとに、予
   め温度制御部に設定された正常動作範囲内の変化特性か
   らずれた場合、定着装置の異常と検知し、前記定着ヒー
   タをシーケンス制御部で強制ＯＦＦさせることを特徴と
   する定着温度制御装置。