JPH07121066A - 電子写真装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、定着器の交換後直ちに使用
可能な電子写真装置、及び異なる入力電源電圧仕様の定
着器が装着可能で、異電圧の投入による発火等を防ぐこ
とのできる電子写真装置を提供することにある。 【構成】 定着器故障のため定着器ユニット１の交換が
行われる際に、定着器ユニット１をプリンタ本体から外
すと、アクチュエーター２３がスイッチ１５をオンし、
エラーメモリーコンデンサ１６を放電させる。これによ
りエラーメモリーコンデンサ１６に記憶された定着器故
障の履歴は解除され、交換後直ちに使用可能となる。ま
た、定着器ユニット１の着脱により作動する電圧仕様検
出回路と、入力電源電圧検出回路と、これらの回路の信
号の一致を判断する手段とを設ければ、これらの信号が
一致しなければパワーコイルリレーをオフするようにし
て、異電圧が投入さることを防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置等の定着
器ユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真プロセスを用いたレーザ
プリンタ等のプリンタにおいては、ハロゲンランプを用
いた熱定着器を有しており、そのハロゲンランプは最適
な温度と熱分布が要求されるため、機器の電圧仕様によ
り異なる電圧仕様のハロゲンランプを有している。

【０００３】しかしながら、定着ヒーターの定格電圧と
ヒーター駆動電圧の異電圧の組み合わせは目視チェック
等に頼っていた。また、ハロゲンヒーター、定着ロー
ラ、サーミスタ、サーモスイッチ等から構成される定着
器ユニットの故障を、これを制御しいるＣＰＵによって
検知し、故障状態を記憶するためにコンデンサを充電し
て、電源を切ってからも１０〜２０分間は故障情報を保
持するようにしていた。

【０００４】これは、加熱された故障状態の定着器ユニ
ットが有った場合、電源オフの直後に電源オンし、再度
故障検知する間、定着器ユニットのハロゲンヒーターに
通電し、危険な温度になることを避けるためである。

【０００５】この装置によれば、１０〜２０分でコンデ
ンサは放電され故障状態は保持されなくなるが、この時
には定着器ユニットの温度は下がっているために、再度
故障検知を行う間ヒーターに通電されても危険な温度に
はならない。

【０００６】このように、従来は、エラーメモリーコン
デンサを用いていた。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、故障した定着器ユニットを交換する際に
は、電源オフしてから１０〜２０分間待ち、エラーメモ
リーコンデンサを放電させた上で電源をオンさせなけれ
ばならないという問題があった。

【０００８】また、ハロゲンランプの識別を、定着器や
ハロゲンランプへの表示等により目視等で識別する方法
によれば、組立て時やサービス時に過って機器の電圧仕
様と異なる電圧仕様の定着器が組み込まれ、発火、発
煙、破損等の事故を引き起こすという問題があった。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、電圧仕様
の異なる定着器が組み込まれた場合でも、発火、発煙、
破損等の事故を引き起こすことがなく、また、定着器の
交換後直ちに使用可能な電子写真装置を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願第一発明によれば、
上記目的は、加熱源を備え、電子写真装置本体に対して
着脱自在に配設された定着器ユニットと、該定着器ユニ
ットの故障を検知する手段と、充電により故障状態を記
憶する記憶手段とを備えた電子写真装置において、上記
定着器ユニットの着脱に連動して作動するスイッチ手段
と、該スイッチ手段の作動により上記記憶手段を放電す
る手段とを備えたことにより達成される。

【００１１】また、本願第二発明によれば、上記目的
は、加熱源を備え、電子写真装置本体に対して着脱自在
に配設された定着器ユニットと、該定着器ユニットの故
障を検知する手段とを備えた電子写真装置において、上
記定着器ユニット着脱時に、該定着器ユニットの一部に
対する干渉の有無により該定着器ユニットの加熱源の定
格電圧を検知する手段と、ＡＣ入力電圧を検知する電圧
検知手段と、これらの検知手段により、上記定格電圧と
ＡＣ入力電圧を比較し、一致した場合にのみ上記加熱源
への通電を行うように設定された制御手段とを備えたこ
とにより達成される。

【００１２】

【作用】本願第一発明によれば、定着器ユニットに故障
が発生した場合には、その故障は検知手段により検知さ
れ、該手段の指示により記憶手段を充電せしめて記憶す
る。従って、該記憶手段が充電されている間は定着器ユ
ニットへの通電は行われない。しかし、新しい定着器ユ
ニットに交換された場合には、該定着器ユニットの着脱
に連動してスイッチ手段が作動し、上記記憶手段を放電
させる。これにより、電子写真装置に電源を投入する
と、直ちに上記定着器ユニットへの通電が行われる。

【００１３】また、本願第二発明によれば、定着器ユニ
ットが装着されると、検知手段は該定着器ユニットの一
部に対する干渉の有無を検知し、該定着器ユニットの定
格電圧を検知する。さらに、電圧検知手段は、ＡＣ入力
電圧を検知する。そして、制御手段は、これらの検知手
段からの信号により、定格電圧とＡＣ入力電圧を比較
し、一致した場合にのみ定着器ユニットへの加熱源への
通電を行うため、誤装着による発火等を防止する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１５】〈実施例１〉先ず、図１に基づいて本発明
の実施例１を説明する。本実施例は、定着器ユニットの
着脱に連動して作動するスイッチによりエラーメモリー
コンデンサを放電するものである。

【００１６】電子写真方式の画像形成装置においては、
紙に転写されたトナーを熱と圧力によって定着させてい
る。この定着温度制御を図１に示した定着器温度制御部
のブロック図を用いて説明する。

【００１７】図１において、１は定着器ユニットであ
り、紙を加圧ローラ２と定着ローラ３で挟み込み、加圧
しながら熱を加えて紙に転写されたトナーを定着させる
ものである。この装置では、熱源として定着ローラ３内
に配置された筒状のハロゲンヒーター４が用いられ、こ
のヒーター４はＡＣ電源線９によりＡＣ電源１０に接続
される。また、この装置では、ＡＣ電源の供給を通電制
御部８によりオン／オフする通電制御を行っている。つ
まり、通電制御部８をトライアックとこれを駆動するト
ランジスタ等から構成し、通電制御信号１３によりトラ
イアックをオン／オフしてハロゲンヒーター４への通電
を制御する。

【００１８】さらに、定着ローラ３表面には、サーミス
タ５が取り付けられており、定着ローラ３の温度を検出
するようになっている。このサーミスタ５は、抵抗１９
と直列に接続され、その分圧値が温度信号２０としてＡ
／Ｄコンバータを備えた１チップＣＰＵ１８のＡ／Ｄポ
ートＰ１に取り込まれる。すると、ＣＰＵ１８は温度信
号２０により定着ローラ３の温度を検知し、出力ポート
Ｐ２より通電制御信号１３をオン／オフし、ハロゲンヒ
ーター４を点灯制御して定着器の温度制御を行う。

【００１９】また、何らかの原因で定着器が異常に高温
になった場合、サーミスタ５がこれを検出すると、ＣＰ
Ｕ１８は予め設定されている異常温度と比較し、これよ
りも温度が高い場合は定着器故障と判断し、出力ポート
Ｐ３より定着器故障信号１２を出力してリレー１１を切
り、ＡＣ電源１０からの通電を遮断する。

【００２０】この際、ＣＰＵ１８の出力ポートＰ４から
の指示によりトランジスタ１７をオンしてコンデンサ１
６に充電する。

【００２１】ここで、定着器故障のため定着器ユニット
交換が行われる際に、定着器ユニットをプリンタ本体か
ら外すと、アクチュエーター２３がスイッチ１５をオン
し、エラーメモリーコンデンサ１６を放電させる。これ
により新しい定着器ユニットを装着した時には定着器故
障の履歴は解除される。

【００２２】〈実施例２〉次に、図２及び図３に基づい
て本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複
する部分については、説明を省略する。

【００２３】本実施例は、定着器ユニットの着脱に連動
して作動するスイッチにより電源電圧仕様の異なるユニ
ットの電源電圧仕様識別手段を備えたものである。

【００２４】図２は、入力電源（商用電源：交流電源）
５１の電圧の検出を行う入力電源電圧検出回路５３、定
着器６５の温度調整を行うハロゲンヒーター駆動回路、
電源電圧仕様の異なるユニットへの給電を断つ手段を備
えた本実施例装置のブロック図である。

【００２５】図２において、入力電源電圧検出回路５３
内にある整流器５５は、商用電源（交流電源）５１に接
続されている。フォトトランジスタ５７は、トランジス
タ５７ａ、ＬＥＤ５７ｂ、及びゼロクロス検出回路（図
示せず）等で構成されている。整流器５５に抵抗を介し
て接続されているＬＥＤ５７ｂが発光するとトランジス
タ５７ａが導通して、商用電源５１の交流波形の半波と
相似な波形の電圧が広範囲な入力電圧仕様を備える低圧
電源回路５２から抵抗５８を通してコンデンサ５９に印
加され抵抗６０により放電される。この電圧コンデンサ
５９により平滑され、アナログ電圧ＶｉとなりＭＰＵ６
９のＡ／Ｄ変換ポートに入力される。アナログ電圧Ｖｉ
は入力電源電圧（商用電圧）に比例することにより、Ｍ
ＰＵ６９は入力電源電圧を検出する。

【００２６】また、定着器６５内にあるハロゲンヒータ
ー６６は、後述のＳＳＲ６２内のトライアック６２ａを
介して商用電源（交流電源）５１に接続されている。Ｓ
ＳＲ６２は、ソリッドステートリレーであり、トライア
ック６２ａ、ＬＥＤ６２ｂ及びゼロクロス検出回路（図
示せず）等で構成され、ＬＥＤ６２ｂが発光するとトラ
イアック６２ａが導通して、ハロゲンヒーター６６が点
灯する。ＬＥＤ６２ｂは、アノードを抵抗器６３を介し
てＤＣ電源（プリンタ制御回路（図示せず）を動作させ
ている電源、低圧電源回路により商用電源から作成され
る）５２に接続され、カソードをエミッタ接地のＮＰＮ
トランジスタ６４のコレクタに接続されている。トラン
ジスタ６４のベースは、接地された抵抗器（図示せず）
と該抵抗器を介してＭＰＵ６９の出力ポートに接続され
ている。従って、ＭＰＵ６９が出力ポートをＬ（ＯＦ
Ｆ）とした場合には、ＬＥＤ６２ｂが点灯しないで、ハ
ロゲンヒーター６６は点灯せず、出力ポートをＨ（Ｏ
Ｎ）とした場合にＬＥＤ６２ｂが点灯して、ハロゲンヒ
ーター６６が点灯する。

【００２７】さらに、電源電圧仕様の異なるユニット
（例えば、ハロゲンヒーターや定着器）、その制御回路
よりも電源供給側に遮断装置として例えば、パワーコイ
ルリレー５４（接点側）が接続されていて、ＭＰＵ６９
の出力ポートのパワーコイルリレー５４のコイル側が接
続されている。これにより、ＭＰＵ６９の信号によりパ
ワーコイルリレー５４のＯＮ／ＯＦＦが制御される。

【００２８】そして、着脱可能な定着ユニット６５は電
圧仕様別に凸状部、或は凹状部を有しており、一端が低
圧電源５２と抵抗６８を介して接続され、かつ他端が接
地されているスイッチ６７によって、上記凸状部の有無
或は凹状部の有無を検知して、ＭＰＵ６９の入力ポート
の信号をＬ（ＯＦＦ）または、Ｈ（ＯＮ）とし、電源電
圧仕様の異なるユニットの電圧仕様を検出する。

【００２９】以下、図２に示すフローチャートを参照し
ながら、この発明に関わる制御について説明する。図３
は、入力電源電圧と電源電圧仕様に関する制御を示すフ
ローチャートである。

【００３０】電源投入後、ＭＰＵ６９は、パワーコイル
リレー５４をＯＦＦし、かつハロゲンヒーター５４をＯ
ＦＦし（ステップＳ１）、その後入力電源電圧と電源電
圧仕様の異なるユニットの仕様の一致を判断する（ステ
ップＳ２）。そして、一致すればパワーコイルリレー５
４をＯＮし（ステップＳ３）、ハロゲンヒーター６６を
ＯＮさせる（ステップＳ４）。これにより、定着器温度
がスタンバイ時の温調温度に達し、プリント可能状態と
なる。一致しなければ、パワーコイルリレー５４をＯＦ
Ｆし続け、異常状態を表示し警告する（ステップ６）。

【００３１】以上の制御により、入力電源電圧（商用電
源電圧）を検出し、機器の電源電圧仕様と比較し、一致
しない場合は、仕様の異なるユニットへの給電を行わ
ず、異電圧による発火や発煙、破損等を防ぐことが可能
となる。また、パワーコイルリレー５４の代わりに半導
体素子を用いてもよい。さらに、パワーコイルリレー５
４のような遮断装置を特別に設けることなく、ハロゲン
ヒーター駆動回路の駆動用ＳＳＲ６４と兼ねてもよい。
また、スイッチ６７の代わりにフォトセンサーを用いて
もよい。

【００３２】〈実施例３〉次に、図４に基づいて本発明
の実施例３を説明する。なお、実施例２との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３３】本実施例は、定着ユニットに形状の差異を
設けたものではなく、１００Ｖ系、２００Ｖ系で共通仕
様できない部品自体に形状の差異を設けたものである。

【００３４】図４に示す如くヒーターユニットの１００
Ｖ系、２００Ｖ系で共通化できない部分、例えばバリス
タ７１と板金７２とを一体化させることにより専用ユニ
ットとし、その板金７２に形状差、例えば凸状部、或は
凹状部を設け、その部位の有無を上記実施例２と同様に
検出する。

【００３５】以上の方法により、電圧仕様の異なる部品
による形状差での検出を用いれば、ユニット筐体を共通
化でき、ユニット組立て時に確認作業の軽減を可能とす
る。

【００３６】〈実施例４〉次に、図５に基づいて本発明
の実施例４を説明する。なお、実施例２との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００３７】本実施例は、定着ユニット６５に形状の差
異を設けたものではなく、ハロゲンヒーターユニット８
１若しくは、ハロゲンヒーター６６自体に形状の差異を
設けたものである。

【００３８】図５に示す如くハロゲンヒーター６６のコ
ネクタ８２を電圧仕様で形状の異なるものを使用する、
例えば、ピン数（大きさ、長さ）の異なるものを使用
し、その形状差を上述の実施例と同様に検出する。

【００３９】以上の方法により、ハロゲンヒーター自体
の形状差での検出を用いれば、ユニット筐体を共通化で
き、ユニット組立時に確認作業の軽減を可能とする。

【００４０】〈実施例５〉次に、図６に基づいて本発明
の実施例５を説明する。なお、実施例２との共通箇所に
は同一符号を付して説明を省略する。

【００４１】本実施例は、定着ユニット６５に形状の差
異を設け、それを上述のスイッチ６７で検出したもので
はなく、スイッチ６７を用いる代わりにハロゲンヒータ
ー６６のコネクタ９１に短絡線を設けるか否かにより、
スイッチ６７と同様の効果をコネクタ９１に備えたもの
である。

【００４２】図６に示す如く、ハロゲンヒーター６６の
コネクタ９１に電圧仕様検出用の短絡線９２の有無を利
用すれば、スイッチ６７による検出と同等の検出を行う
ことが可能となる。

【００４３】以上の方法により、ハロゲンヒーター自体
に電圧仕様検出手段の一部を備えることより、ユニット
筐体を共通化でき、ユニット組立時に確認作業の軽減を
可能とする。

【００４４】〈実施例６〉次に、図７及び図８に基づい
て本発明の実施例６を説明する。なお、実施例２との共
通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００４５】本実施例は、電源電圧仕様の異なる仕様の
ユニットを複数有するところが実施例２と異なる。

【００４６】図７のように、例えばハロゲンヒーター駆
動回路６１の電圧仕様が有する場合、ハロゲンヒーター
駆動回路６１の一部に低電圧電源５２より抵抗１０１を
介してＭＰＵ６９の入力ポートに接続されている信号ラ
イン（Ｈ）をグランドレベル（Ｌ）に固定する（短絡線
１０２を有する）か否かにより、電圧仕様を検出する。

【００４７】図８は本実施例における、入力電源電圧と
電源電圧仕様に関する制御を示すフローチャートであ
り、実施例２に対してステップ７が追加され、電源電圧
仕様を有するユニットが複数ある場合には、その組み合
わせ状態を判断するシーケンスが加わっている。電源電
圧仕様を持つユニットが複数あるかどうかを予め記憶し
ている数Ｎによって判断し（ステップＳ７）、複数存在
すれば電圧仕様の組み合わせを判断する（ステップＳ
８）。そして、一致すれば、さらに電源電圧仕様を有す
るユニットが存在するかを判断し（ステップＳ９、Ｓ
７）、組み合わせが一致しない場合、パワーコイルリレ
ー５４をＯＦＦし続け、異常状態を表示し警告する（ス
テップＳ１０）。

【００４８】以上の制御により、電源電圧仕様を有する
ユニットが複数存在する場合、その組み込み状態をも管
理することが可能となる。

【００４９】〈実施例７〉次に、図９に基づいて本発明
の実施例７を説明する。なお、実施例２の共通箇所には
同一符号を付して説明を省略する。

【００５０】本実施例は、プログラム制御によらずに制
御するところが実施例２と異なる。

【００５１】図９に示すように、後述の入力電源電圧仕
様制御回路１１１を有し、パワーコイルリレー５４の動
作を制御することにより、ＭＰＵ６９のプログラム制御
に関わらず実施を可能とするものである。

【００５２】入力電源電圧制御回路は、上述のアナログ
電圧Ｖｉを入力電圧が１００Ｖであるが２００Ｖである
かをデジタル信号（Ｈ、Ｌ）に変換するアナログ・デジ
タル変換器、例えばＡ／Ｄコンバータ１１２により入力
電源電圧をＨ、Ｌのデジタル信号に変換し、電源電圧仕
様の異なるユニット識別信号レベル（Ｈ、Ｌ）との一致
をＥＸ−ＮＯＲ回路１１３により識別し、低圧電源５２
から抵抗１１４を介して接続されているトランジスタ１
１５を導通させることによりパワーコイルリレー５４を
ＯＮさせる。

【００５３】以上の制御により、入力電源電圧（商用電
源電圧）を検出し、機器の電源電圧仕様と比較し、一致
しない場合は、仕様の異なるユニットへの給電を行わ
ず、異電圧による発火や発煙、破損等を防ぐことが可能
となる。

【００５４】〈実施例８〉次に、図１０に基づいて本発
明の実施例８を説明する。なお、実施例２及び実施例６
との共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００５５】本実施例は、低圧電源５２が広範囲な入力
電源電圧範囲を有しておらず、電圧仕様を有していると
ころが実施例６と異なる。

【００５６】図１０に示すように、低圧電源５２とは異
なる電源装置、例えばバッテリー１２３を有し、各識別
信号、ランプ６９、パワーコイルリレー５４等の電源を
供給することにより、広範囲な入力電圧範囲を有する低
圧電源を必要とすることをなくすことが可能である。

【００５７】また、低圧電源に電圧仕様識別手段を実施
例６と同様に、例えば短絡線１２１を有するか否かによ
り、バッテリー１２３から抵抗１２２を介してＭＰＵ６
９の入力ポートに接続されているラインにより電圧仕様
を検出する。

【００５８】以上の制御により、広範囲な入力電圧範囲
を有する低圧電源を有せずとも、実施することが可能と
なる。また、電源を投入する前に機器内の電圧仕様の組
み合わせを検出し、管理することが可能となる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本願第一発明によ
れば、定着器ユニットの着脱に連動して作動するスイッ
チ手段と、該スイッチ手段の作動によりエラーメモリー
コンデンサを放電する手段を設けたため、従来のように
放電時間を待つことなく、定着器交換ができる。

【００６０】また、本願第二発明によれば、入力電源電
圧検知手段と、定着器ユニットの定格電圧を検知する手
段とを設け、両者が一致しない限り、定着器ユニットへ
の通電を行わないようにしたので、定着器ユニットの誤
装着による発火、発煙、破損等を最小限に抑えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における定着器の温度制御部
のブロック図である。

【図２】本発明の実施例２における入力電源電圧検出
部、定着器制御部、電圧仕様識別部のブロック図であ
る。

【図３】本発明の実施例２における電圧仕様判断制御の
フローチャートである。

【図４】本発明の実施例３のヒーターユニットに電圧仕
様識別手段を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施例４のヒーターコネクタに電圧使
用識別手段を示すブロック図である。

【図６】本発明の実施例５のスイッチを利用しない手段
を示すブロック図である。

【図７】本発明の実施例６の電圧仕様を有するユニット
が複数存在するブロック図である。

【図８】本発明の実施例６の電圧仕様を有するユニット
が存在するフローチャートである。

【図９】本発明の実施例７のＭＰＵによるプログラム制
御によらない制御のブロック図である。

【図１０】本発明の実施例８の低圧電源の電圧範囲に関
わらない制御のブロック図である。

【符号の説明】

１５ スイッチ（スイッチ手段） １６ エラーメモリーコンデンサ（記憶手段） １８ ＣＰＵ（制御手段） ５３ 入力電源電圧検出回路（ＡＣ電圧検知手段） ６７ スイッチ（スイッチ手段） ６９ ＭＰＵ（制御手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱源を備え、電子写真装置本体に対し
   て着脱自在に配設された定着器ユニットと、該定着器ユ
   ニットの故障を検知する手段と、充電により故障状態を
   記憶する記憶手段とを備えた電子写真装置において、上
   記定着器ユニットの着脱に連動して作動するスイッチ手
   段と、該スイッチ手段の作動により上記記憶手段を放電
   する手段とを備えたことを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 加熱源を備え、電子写真装置本体に対し
   て着脱自在に配設された定着器ユニットと、該定着器ユ
   ニットの故障を検知する手段とを備えた電子写真装置に
   おいて、上記定着器ユニット着脱時に、該定着器ユニッ
   トの一部に対する干渉の有無により該定着器ユニットの
   加熱源の定格電圧を検知する手段と、ＡＣ入力電圧を検
   知する電圧検知手段と、これらの検知手段により、上記
   定格電圧とＡＣ入力電圧を比較し、一致した場合にのみ
   上記加熱源への通電を行うように設定された制御手段と
   を備えたことを特徴とする電子写真装置。
3. 【請求項３】 加熱源の定格電圧を検知する手段と干渉
   する部分は、定着器ユニットと電子写真装置本体との接
   続コネクタであることとする請求項２に記載の電子写真
   装置。