JPH05197310A - 電子複写機の定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱ローラ方式の定着装置において、加熱ロー
ラに対して所定の間隔をおいて、２つの温度検知センサ
を配置し、それ等のセンサからの温度の情報を制御用Ｃ
ＰＵに入力することにより、加熱ローラの過加熱が発生
することを防止できるようにする。 【構成】 加熱ローラ１に対してヒータ部材２を配置
し、電源５からメインスイッチ６とＳＳＲ７とを介して
該ヒータ部材に通電することにより、定着装置での定着
温度を設定させるようにする。前記定着装置において、
加熱ローラ１に対して定着コントロール用センサ１０と
異常高温検知センサ１１とを配置し、それ等のセンサか
らの検知信号を制御用ＣＰＵ１２に入力させるようにす
る。そして、異常高温検知センサ１１からの温度検知信
号が、制御用ＣＰＵに設定される上限値を越えた際に、
制御用ＣＰＵからの情報によりリレースイッチ８をオフ
にして通電を停止させ、加熱ローラの過加熱を防止でき
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱ローラ方式の定着装
置において、加熱ローラの温度を制御する装置に関し、
特に、加熱ローラに対して定着コントロール用センサと
異常高温検知センサとの２つのセンサを配置し、それぞ
れのセンサに設定された温度以上の情報が入力された場
合に、ヒータに対する給電を遮断する機構を設けた電子
複写機の定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子複写機やレーザプリンター等のよう
な画像形成装置では、電子写真方式を用いて感光体ドラ
ム等の画像担持体にトナー画像を形成し、その感光体ド
ラムに形成されたトナー画像を用紙に転写し、カラート
ナー画像を担持する用紙を、定着装置を通して定着する
方式を用いている。前記定着装置としては、一般に熱ロ
ーラ方式の定着装置を用いているもので、該熱ローラ方
式の定着装置においては、ハロゲンランプ等のヒータ部
材を設けた加熱ローラと、加圧ローラとを対向させて配
置し、その２つの定着ローラの間に、トナー画像を担持
する用紙を通すようにする。そして、前記２つの定着ロ
ーラの間に、用紙を通過させる際に、加熱ローラの熱に
よりトナーを溶融し、その溶融されたトナーを用紙に押
圧して定着する。

【０００３】前記定着装置に用いられる定着ローラで
は、例えば、加熱ローラはアルミ製のコア部材の表面
に、フッ素樹脂等の薄い被覆を施したものを用いてお
り、加圧ローラでは、アルミ製のローラコア部材の表面
に弾性体の被覆を施したものを用いている。そして、前
記２つの定着ローラの間に、所定のニップ圧力を設定で
きるように、加圧ローラを加熱ローラに対して押圧し、
その押圧作用により加圧ローラの被覆が若干変形して、
両ローラの間で用紙に対するニップ形状を設定でき、用
紙が斜め送りの状態を生じることなしに、排出されるよ
うに構成している。

【０００４】前述したように構成される熱ローラ方式の
定着装置では、例えば、特開昭５９−８１６６８号公報
等に示されるように、加熱ローラに対して温度検知用の
センサを配置して、そのセンサが検知した温度の情報を
制御装置に入力する機構を設けている。そして、前記セ
ンサにより検知された温度の情報を、制御装置に設定さ
れた制御値と比較して、定着ローラの温度が異常に上昇
することを防止する手段を設け、定着ローラの表面の被
覆部材が、熱により損傷を受けることを防止している。

【０００５】加熱ローラに対して１つのセンサを配置す
る場合に、そのセンサから得られる温度の検知情報は、
長い定着ローラのうちの１箇所の温度情報のみである。
そして、前記温度センサにより、例えば、定着ローラの
温度が一定以上に上昇されたこと、および、最高温度以
上に、加熱ローラが加熱されたことの情報を得ることが
できる。そこで、前述したような問題を解消するため
に、実開昭６３−１９８０７３号公報に示されるよう
に、加熱ローラに対して定着コントロール用センサと異
常高温検知センサとを配置して、それ等のセンサにより
得られる温度の検知信号を用いて、加熱ローラに対する
加熱の制御を行うことが提案されている。

【０００６】前記従来例に示される定着装置の加熱温度
の制御装置では、図３に示されるような制御回路を構成
している。前記図３においては、ハロゲンランプ等のヒ
ータ部材２を設けた加熱ローラ１に対して、電源５から
メインスイッチ６を配置し、制御用ＣＰＵ１４によりオ
ン・オフの動作を行うＳＳＲ７を設けている。また、前
記給電回路には、ヒータ部材２とメインスイッチ６との
間に、異常高温時に電源をオフにするためリレースイッ
チ８を配置している。さらに、前記定着ローラ１に対し
て、その表面の温度の検知を行うために、定着コントロ
ール用センサ１０と異常高温検知センサ１１とを配置し
ている。

【０００７】前記定着コントロール用センサ１０は加熱
ローラの加熱温度が、定着装置の動作を開始できる設定
温度にまで上昇したことを検知するためのセンサであ
り、異常高温検知センサ１１は、加熱ローラに許容され
る最高温度を検知するために設けられている。そして、
前記２つのセンサによる温度検知情報を、制御用ＣＰＵ
１４と電源遮断ボード１５とに対してそれぞれ入力し、
制御用ＣＰＵ１４では定着装置の予熱の動作の完了の信
号を出力し、電子複写機を複写可能な状態に設定する。
また、電源遮断ボード１５では、センサ１１からの信号
により、リレースイッチ８をオフにして、熱により定着
装置の定着ローラ等が損傷することを防止できるように
している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図３に
示される制御回路では、定着コントロール用センサ１０
からの検知信号は、定着装置のスタンバイ（予熱状態）
を制御する信号として用いられるものであり、異常高温
検知センサ１１は定着ローラの過加熱状態を検知するた
めにのみ用いられている。そして、前記２つのセンサに
より得られる検知信号は、相互に関連することがなく、
単独での制御のために用いられている。したがって、電
子複写機の制御装置では、単に、定着コントロール用セ
ンサ１０からの信号のみを用いて、電子複写機の動作可
能な状態の検知を行って、他の装置に対して、動作開始
可能な状態を設定しているのみとなる。

【０００９】また、前記図３に示されるような制御装置
を用いる場合でも、異常高温検知センサから異常な温度
を検知した信号を得る時点で、加熱ローラは許容温度よ
りも高い温度で加熱されている状態が発生している。し
たがって、電源遮断ボードが作動してリレースイッチを
オフにしても、しばらくの間はその異常な高温状態で、
その定着ローラが加熱されるために、ローラの表面被覆
が熱により損傷を受けるという問題がある。そして、加
熱ローラの表面被覆が、熱により割れたり、加圧ローラ
の弾性体の被覆が熱変形したりするという問題が発生し
やすい。

【００１０】前述したように、定着ローラが熱により損
傷を受けた場合には、その定着装置を分解してローラを
交換することが必要であり、そのメンテナンスのため
に、電子複写機を休止させることが必要となる。また、
定着ローラは比較的高価な部材であるために、その定着
ローラを交換することは、メンテナンスのコストが非常
に高いものとなり、ユーザーの負担が大きいという問題
もある。したがって、従来の定着装置における加熱温度
の制御方式を用いる場合には、前述したような問題を解
消することはできないという難点がある。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、前述したような従来の定着装
置での温度コントロールの問題を解消するもので、２つ
のセンサからの温度検知情報を制御装置に入力し、該制
御装置において、２つのセンサからの情報が、それぞれ
の設定値を越えた場合に、直ちに給電を切ることによ
り、定着ローラの過加熱を防止できるようにする電子複
写機の定着装置を提供することを目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、加
熱源を配置した加熱ローラに対して定着コントロール用
センサと異常高温検知センサとを配置し、それ等の２つ
のセンサからの温度検知情報により、加熱源に対する給
電の制御を行うように構成してなる定着装置に関する。
本発明の定着装置では、前記定着コントロール用センサ
と異常高温検知センサとにより検知された温度の情報を
制御用ＣＰＵに入力し、前記２つのセンサからの温度検
知情報が、それぞれのセンサに対応させて設定した温度
を越えた場合に、給電を遮断する機構を設けている。

【００１３】前述したように、加熱ローラに対して２種
類のセンサを配置し、それ等のセンサからの温度検知信
号を制御装置に入力して、それぞれの温度が上限値を越
えた場合に、給電を切ることによって、定着ローラに過
加熱状態が発生することを防止できる。そして、加熱ロ
ーラでの異常な過加熱状態を早期に検知できるために、
定着ローラを損傷したりすることを防止でき、装置のメ
ンテナンスの手間と費用とを節約することができるもの
となる。さらに、本発明の電子複写機の定着装置では、
電子複写機の各装置の動作を制御するための制御用ＣＰ
Ｕを用いて、定着装置に対する加熱の制御を行うことが
できるために、制御手段を簡素化することができる。

【００１４】

【実施例】図示される例にしたがって、本発明の電子複
写機の定着装置を説明する。図１に示されるように、本
発明の定着装置では、前記図３に示された従来例の場合
と同様に、ヒータ部材２を設けた加熱ローラ１に対し
て、電源５からメインスイッチ６を配置し、制御用ＣＰ
Ｕ１２によりオン・オフの動作を行うＳＳＲ７を設けて
いる。また、前記給電回路には、ヒータ部材２とメイン
スイッチ６との間に、異常高温時に電源をオフにするた
めリレースイッチ８を配置している。さらに、前記定着
ローラ１に対して、その表面の温度の検知を行うため
に、定着コントロール用センサ１０と異常高温検知セン
サ１１とを配置している。

【００１５】前記定着コントロール用センサ１０は、加
熱ローラの加熱温度が、定着装置の動作を開始できる設
定温度にまで上昇したことを検知するためのセンサであ
り、該定着コントロール用センサ１０からの温度検知信
号により、電子複写機における電子写真方式の各装置に
対して、動作可能な状態を設定するために用いられる。
また、前記異常高温検知センサ１１は、加熱ローラにお
いて、許容される最高温度を検知するために設けられて
いる。

【００１６】前記２つのセンサは、サーミスタやサーモ
スタット等の温度検知のための手段を用いることができ
るもので、一定の温度にまで加熱された際に、制御装置
に向けて検知信号を出力する部材として構成される。そ
して、前記２つのセンサからの温度検知情報を制御用Ｃ
ＰＵ１２に入力し、該制御用ＣＰＵ１２では、それ等の
センサからの温度検知情報を用いて、該制御装置に設定
されているプログラムにしたがって、各装置に対する制
御の作用を行い得るようにする。

【００１７】前述したように、２つのセンサを配置した
加熱ローラにおいて、電子複写機のメインスイッチをオ
ンにすると、ヒータ部材２に通電が開始されて、加熱ロ
ーラ１の温度が次第に上昇する。そして、前記加熱ロー
ラの温度の状態は、図２のグラフに示されるようにな
る。前記図２のグラフにおいて、縦軸にローラの温度
を、横軸にローラの長さ方向での温度の分布状態を示し
ており、定着コントロール用センサ１０を配置する位置
は、符号Ａで示され、異常高温検知センサ１１の位置は
符号Ｂで示される位置に設定される。前記グラフに示さ
れるように、定着装置のスタンバイ状態では、温度分布
曲線Ｌとして示される状態から、温度分布曲線Ｍの状態
まで上昇される。そして、前記温度分布曲線Ｍの状態で
は、定着装置の動作可能な温度を越えるので、定着コン
トロール用センサからの温度検知情報により、制御装置
は、電子複写機の各装置に動作可能の信号を出力して、
コントロールパネルに設けた表示部に複写可能なことを
表示する。

【００１８】前述したようにして、複写可能な表示がコ
ントロールパネルに出力されたことにしたがって、コピ
ーの動作を開始すると、定着装置にトナー画像を担持し
た用紙を、連続させて通すことにより、定着ローラの熱
が用紙に奪われて、該加熱ローラでの温度の分布状態が
次第に変化して、温度分布曲線Ｈのようになる。そし
て、前記定着ローラでの温度が低下したことの情報が、
定着コントロール用センサを介して制御装置に入力する
ことにより、定着コントロール用センサからの信号が上
限の設定温度（例えば、制御温度Ｔ1 ）に上昇するまで
は、制御用ＣＰＵはヒータ部材に対する給電の動作を継
続させる。前記複写の作業を行っている途中で、前記検
知温度がＴ2 を越えると、ヒータ部材に対する給電をオ
フにして定着の作用をそのまま継続する。その後に、加
熱ローラの熱が用紙に奪われて、定着コントロール用セ
ンサからの温度の情報が一定の値以下になると、再び給
電を再開するようにして、ヒータ部材に対する給電をオ
ン・オフする動作を繰り返すようにしている。

【００１９】ところが、定着の動作を行っている途中
で、加熱ローラが異常に過加熱される状態が発生する場
合がある。例えば、定着装置のローラの間で、用紙が停
止した場合等には、用紙により熱が奪われない状態とな
るので、ヒータ部材により加熱ローラが異常に加熱され
ることになる。そして、前記図２の温度分布曲線Ｎに示
されるように、加熱ローラのリレースイッチを配置する
地点Ｂでの温度が、上限値Ｔ2 を越える状態が発生す
る。前記温度分布曲線Ｎに示されるように、加熱ローラ
において、地点Ｂでの温度が上限値にまで上昇する状態
では、定着コントロール用センサを配置する地点Ａでの
温度も設定値Ｔ0 を大きく越えた状態にある。したがっ
て、制御用ＣＰＵ１２では、加熱ローラに対して配置し
た２つのセンサからの温度検知信号に基づいて、リレー
スイッチをオフにする信号を出力して、ヒータ部材に対
する給電を停止させる。

【００２０】前述したように、本発明の電子複写機の定
着装置においては、加熱ローラに対して配置した２つの
センサでの温度検知情報を制御用ＣＰＵに入力し、該制
御用ＣＰＵにおいて、それぞれの測定地点に対応する制
御温度を設定しておくことにより、加熱ローラの過加熱
が発生することを防止できるようにする。したがって、
異常高温検知センサからの温度検知情報が、上限値を越
えた状態では、定着コントロール用センサによる検知温
度が設定値を超過した状態にあるので、制御用ＣＰＵは
直ちにリレースイッチをオフにして、ヒータ部材に対す
る通電を切り、加熱ローラを余分に加熱することがない
ようにする。そして、前記通電をオフにした状態で、制
御用ＣＰＵは電子複写機の他の装置に対して、動作を中
断する情報を出力し、その電子複写機を待機状態にし
て、定着装置の温度が低下することを待つようにする。

【００２１】なお、前述したような制御方式を用いる定
着装置において、その熱ローラ方式の定着装置の構成
や、加熱ローラに対するヒータ部材の配置状態、また
は、通常用いられる用紙のサイズ等に対応させて、加熱
ローラに対する２つのセンサの配置位置を設定すること
ができる。また、前記定着装置に対する温度制御手段
は、電子写真方式を用いる任意の画像形成装置に適用す
ることが可能であり、電子複写機のみでなく、レーザプ
リンター等の他の装置に対しても適用が可能である。

【００２２】

【発明の効果】本発明の電子複写機の定着装置は、前述
したように構成されるものであるから、加熱ローラに対
して２種類のセンサを配置し、それ等のセンサからの温
度検知信号を制御装置に入力して、それぞれの温度が上
限値を越えた場合に、給電を切ることによって、定着ロ
ーラに過加熱状態が発生することを防止できる。そし
て、加熱ローラでの異常な過加熱状態を早期に検知でき
るために、定着ローラを損傷したりすることを防止で
き、装置のメンテナンスの手間と費用とを節約すること
ができるものとなる。さらに、本発明の電子複写機の定
着装置では、電子複写機の各装置の動作を制御するため
の制御用ＣＰＵを用いて、定着装置に対する加熱の制御
を行うことができるために、制御手段を簡素化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の加熱ローラに対する加熱温度制御機
構の構成を示す説明図である。

【図２】 加熱ローラにおける温度分布の状態を示すグ
ラフである。

【図３】 従来の加熱ローラに対する加熱温度制御機構
の構成を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 加熱ローラ、 ２ ヒータ部材、 ５ 電
源、６ メインスイッチ、 ７ ＳＳＲ、 ８
リレースイッチ、１０ 定着コントロール用センサ、
１１ 異常高温検知センサ、１２ 制御用ＣＰ
Ｕ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱源を配置した加熱ローラに対して、
   定着コントロール用センサと異常高温検知センサとを配
   置し、それ等の２つのセンサからの温度検知情報によ
   り、加熱源に対する給電の制御を行うように構成してな
   る定着装置において、 前記定着コントロール用センサと異常高温検知センサと
   により検知された温度の情報を制御装置に入力し、前記
   ２つのセンサからの温度検知情報が、それぞれのセンサ
   に対応させて設定した温度を越えた場合に、給電を遮断
   する機構を設けることを特徴とする電子複写機の定着装
   置。