JPS5855386Y2

JPS5855386Y2 - 定着器の温度制御装置

Info

Publication number: JPS5855386Y2
Application number: JP15000578U
Authority: JP
Inventors: 常雄斉藤
Original assignee: 株式会社東芝
Priority date: 1978-10-31
Filing date: 1978-10-31
Publication date: 1983-12-19
Also published as: JPS5568155U

Description

【考案の詳細な説明】この考案はたとえば電子複写機における定着器の温度を
自動制御する定着器の温度制御装置に関する。

一般に、たとえば電子複写機においては、トナー像を転
写した複写紙を搬送しながら、赤外線ヒータを発熱源と
する定着器内を通過させることにより、複写紙上のトナ
ー像を加熱定着させるようになっている。

しかして従来、この種の定着器における温度制御は、定
着器内の温度をサーミスタで検知して、上記し−タとそ
の電源との間に接続したサイリスタの導通角を制御し、
ヒータへの供給電圧を位相制御することにより、定着器
の温度を設定値に保持するようになっている。

しかしながら、このような温度制御では、複写動作を行
っていない複写待機中でも定着器の温度は最高温度に設
定されるので、無駄な電力消費を生じるばかりか、複写
機の機内温度が著しく上昇するなどの問題がある。

また、複写可能な複写サイズが大きくなるにしたがって
複写紙の搬送路が長くなり、複写動作を開始してから複
写紙が定着器に到達するまでの時間もそれだけ長くなる
。

しかるに、定着器の最高温度は設定値までしか上昇しな
いので、複写紙が定着器に到達する以前に最高温度とな
り、ヒータへの係供給電圧は以後自動的に位相制御され
、最大導通角（たとえば７０％）よりも急速に少なくな
る。

この状態で複写紙が定着器に到達するため、ヒータの熱
放射エネルギが不足し、定着性能が著しく悪化する。

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、最少の消費電力で定着熱エネルギを確
実に与えることが可能で、しかも複写紙の搬送路が長く
なっても常に最良の定着性能が得られる定着器の温度制
御装置を提供しようとするものである。

以下、この考案の一実施例について図面を参照して説明
する。

第１図はこの考案に係わる複写機の複写開始スイッチの
周辺回路を示すもので、複写開始スイッチ（常開形押釦
スィッチ）１の一端は接地され、他端はインバータ回路
２の入力端に接続されるとともに、抵抗３を介して正の
直流電源＋ｖ１に接続される。

上記インバータ回路２の出力端は、フリップフロップ回
路（以後単にＦＦ回路と略称する）４のセット入力端に
接続され、このＦＦ回路４のセット出力端は抵抗５を介
してＮＰＮ形トランジスタ６のベースに接続される。

なお、上記ＦＦ回路４は、所定の複写動作が終了すると
リセットされるようになっている。

しかして、上記トランジスタ６のエミッタは接地され、
コレクタはリレー７を介して正の直流電源＋■２に接続
される。

上記リレー７には、ダイオード８が図示極性で並列に接
続される。

なお、上記リレー７は複写機駆動用のル−である。

また、前記ＦＦ回路４のセット出力端は、タイマ回路１
０の入力端子１０１に接続される。

上記タイマ回路１０は、ＦＦ回路４のセット出力を所定
時間遅延し、その遅延出力によって後述するような制御
を行うためのものであり、たとえば次のように構成され
る。

すなわち、入力端子１０□は、増幅器１１および抵抗１
２を介してダイオード１３のカソードに接続され、この
ダイオード１３のアノードは、抵抗１４を介して前記電
源子Ｖ１に接続されるとともに、コンテ゛ンサ１５を介
して接地される。

そして、上記ダイオード１３と抵抗１４およびコンテ゛
ンサ１５との接続点は、抵抗１６および増幅器１７を介
して出力端子１０□に接続される。

ここに、上記タイマ回路１０の遅延時間は、複写開始ス
イッチ１が押圧された後、対応する複写紙が定着器に到
達するまでの間のある時間に設定しである。

しがして、上記タイマ回路１０の出力端子１０□は、抵
抗１８を介してＮＰＮ形トランジスタ１９のベースに接
続され、このトランジスタ１９のエミッタは接地される
。

また、上記トランジスタ１９のコレクタはリレー２０を
介して前記電源子ｖ２に接続され、上記リレー２０には
ダイオード２１が図示極性で並列に接続される。

なお、上記リレー２０は、複写動作時に定着器の温度を
強制的に上昇させるためのリレーである。

第２図はこの考案に係わる温度制御回路を示すもので、
たとえば次のように構成される。

すなわち、交流電源２２には、接点２３、コイル２４お
よび双方向性サイリスタ２５を直列に介して電気ヒータ
たとえば赤外線ヒータ２６が接続される。

上記接点２３は、図示しない複写機の電源スィッチが投
入されると動作する電磁開閉器の主接点であり、上記ヒ
ータ２６は図示しない定着器の発熱源である。

また、上記電源２２には、上記接点２３を介して整流回
路２７が接続され、この整流回路２７の直流出力端Ｐ、
Ｎ間には、抵抗２Ｂを介して定電圧ダイオード２９お
よび平滑コンデンサ３０がそれぞれ接続される。

そして、上記抵抗２８とダイオード２９およびコンデン
サ３０との接続点Ｐ。

と整流回路２７の出力端Ｎとの間には差動増幅器３１が
接続される。

上記増幅器３１の一方の入力端３１□は、抵抗３２を介
して上記接続点Ｐ。

に接続されるとともに、抵抗３３を介して上記出力端Ｎ
に接続される。

また、上記増幅器３１の他方の入力端３１２は、可変抵
抗器３４を介して上記接続点Ｐ。

に接続されるとともに、抵抗３５と感温素子たとえばサ
ーミスタ３６とを直列に介して上記出力端Ｎに接続され
る。

そして、上記抵抗３５には、前記リレー２０の常閉接点
２０）ｂが並列に接続される。

上記可変抵抗器３４は、複写待機中における定着器の温
度を設定するためのものである。

また、上記サーミスタ３６は、定着器内の温度に感応し
て抵抗値が変化するものである。

ここに、上記抵抗３２．３３．３５、可変抵抗器３４１
およびサーミスタ３６は抵抗ブリッジ回路３７を構成し
、このブリッジ回路３７と上記増幅器３１とで定着器内
の温度を検出する温度検出回路３Ｂを構成している。

しかして、上記増幅器３１の一方の出力端３１３）は、
可変抵抗器３９と図示極性のダイオード４０とを直列に
介してユニジャンクショントランジスタ（以後単にＵＪ
Ｔと略称する）４１のエミッタに接続され、このエミッ
タは抵抗４２を介して前記出力端Ｐに接続されるととも
に、コンデンサ４３を介して前記出力端Ｎに接続される
。

また、上記ＵＪＴ４１の第１ベースは前記接続点Ｐ。

に接続され、第２ベースは図示極性のダイオード４４を
介して上記出力端Ｎに接続される。

そして、上記ダイオード４４にはパルストランス４５の
１次側が並列に接続され、このトランス４５の２次側は
前記サイリスタ２５のゲートとアノードとの間に接続さ
れる。

なお、上記可変抵抗器３９は、複写動作時におけるサイ
リスタ２５の最大導通角を設定するためのものである。

ここに、上記可変抵抗器３９、ダイオード４０、ＵＪＴ
４１．抵抗４２、コンテ゛ンサ４３およびパルストラン
ス４５は、温度検出回路３８の出力に応じてサイリスタ
２５の導通角を制御する導通角制御回路４６を構成して
いる。

一方、前記増幅器３１の他方の出力端３１４は、図示極
性のダイオード４７、抵抗４８および定電圧ダイオード
４９を直列に介してＮＰＮ形トランジスタ５０のベース
に接続され、このベースは抵抗５１を介して前記出力端
Ｎに接続される。

また、上記抵抗４８とダイオード４９との接続点は、抵
抗５２およびコンテ゛ンサ５３を並列に介して上記出力
端Ｎに接続される。

そして、上記トランジスタ５０のエミッタは接地され、
コレクタはフォトカプラ５４のフォトダイオード５４１
と抵抗５５とを直列に介して前記接続点Ｐ。

に接続される。上記フオＩ・カブラ５４のフォトトラン
ジスタ５４□のエミッタは上記出力端Ｎに接続され、コ
レクタは反転増幅器５６の入力端に接続されるとともに
、抵抗５７を介して前記出力端Ｐに接続される。

上記増幅器５６は、上記出力端Ｐ、Ｎ間に接続されて
おり、上記トランジスタ５４２がオンすると準備完了（
レディ）ランプ５８を点灯するようになっている。

次に、上記のような構成において動作を説明する。

まず、複写機の電源スィッチが投入されると、電磁開閉
器が動作してその接点２３が閉成する。

こうなると、整流回路２７の出力電圧は定電圧ダイオー
ド２９によって所定の電圧に設定され、この設定された
電圧は増幅器３１．ブリッジ回路３７およびＵＪＴ４１
に供給される。

これにより、増幅器３１の出力端３１３からの出力電圧
は、可変抵抗器３９、抵抗４２およびコンデンサ４３か
らなる時定数回路を介してＵＪＴ４１のエミッタに供給
される。

このＵＪＴ４１は、コンテ゛ンサ４３の両端電圧がトリ
ガレベルに達すると導通し、コンデンサ４３の充電電圧
が放電される。

この放電電流がパルストランス４５の１次側に流れるこ
とにより、パルストランス４５の２次側にパルスが生じ
る。

この動作は電源電圧波形の半サイクルごとに繰り返され
る。

そして、パルストランス４５の２次側から出力されるパ
ルスは、サイリスタ２５のゲートに供給され、これによ
りサイリスタ２５は半サイクルごとにそのパルスに応じ
た位相角で導通する。

したがって、ヒータ２６は位相制御された交流電圧が供
給され、発熱する。

しかして、サーミスタ３６は、定着器内の温度に応じて
抵抗値が変化するので、このサーミスタ３６の抵抗値変
化がブリッジ回路３７で検出され、それに応じた電圧が
増幅器３１から出力される。

したがって、導通角制御回路４６は、増幅器３１の出力
電圧に応じてサイリスタ２５の導通角を制御し、これに
より定着器内の温度は可変抵抗器３４の抵抗値で決まる
所定の温度（たとえば１７０°Ｃ）に設定される。

また、定着器内の温度が上記設定値に達すると、増幅器
３１の出力端３１４の出力電圧が定電圧ダイオード４９
のツェナ電圧よりも高くなり、よってトランジスタ５０
がオンしてダイオード５４□が発光する。

このダイオード５４、が発光するとトランジスタ５４□
がオンし、これにより増幅器５６はランプ５Ｂを点灯さ
せる。

こうして、ランプ５Ｂが点灯するとウオームアツプタイ
ムが終了し、以降サーミスタ３６の抵抗値変化に応じて
サイリスタ２５の導通角を制御し、ヒータ２６への供給
電圧を位相制御することにより設定温度（１７０°Ｃ）
を維持し、複写待機状態となる。

この複写待機状態において、複写開始スイッチ１が押圧
されると、ＦＦ回路４がセットされる。

このＦＦ回路４か゛セットされると、トランジスタ６か
゛オンしてリレー７が付勢され、これにより複写動作が
開始される。

また、上記ＦＦ回路４がセットされると、タイマ回路１
０のコンデンサ１５は抵抗１４を介して充電される。

そして、抵抗１４とコンデンサ１５との時定数で決まる
所定時間経過し、コンデンサ１５の両端電圧が所定値に
達するとトランジスタ１９がオンし、リレー２０が付勢
される。

このリレー２０が付勢されると、その常閉接点２０ｂ
が開放するので、ブリッジ回路３７を構成する抵抗３５
の両端が短絡から解放され、よって上記抵抗３５はサー
ミスタ３６に対し直列に挿接される形となる。

こうなると、サーミスタ３６の抵抗値が増大した場合（
温度低下時）と同等になり、上記抵抗３５の抵抗値分だ
けブリッジ回路３７がアンバランスとなり、その分だけ
増幅器３１の出力端３１３の出力電圧が高くなる。

これにより、コンデンサ４３の充放電タイミングが速く
なり、サイリスタ２５の導通角は増大する。

このときの導通角が最大導通角（たとえば７０％）とな
るように可変抵抗器３９の抵抗値を設定しておく。

したがって、ヒータ２６の発熱量が増加し、定着器の温
度は抵抗３５の抵抗値に相当する分（まとえば２００°
Ｃ）まで上昇する。

そして、このときつまりサイリスタ２５が最大導通角を
維持しているとき、トナー像が転写された複写紙が定着
器に到達するようになる。

したがって、ヒータ２６から充分な熱放射エネルギが得
られ、最良の定着性能が得られる。

特に、連続複写時においては、複写紙に熱を奪われるた
め定着器内の温度が低下しようとするが、ヒータ２６は
最大導通角で動作し続けるので、定着熱エネルギをその
まま維持することかで゛きる。

このように、タイマ回路１０の作用により、複写動作開
始時から所定時間だけ遅延したタイミングでリレー２０
を動作させることにより、サイリスタ２５を強制的に最
大導通角にせしめ、この最大導通角を維持しているとき
複写紙が定着器に到達するようにしたものである。

しかして、所定の複写動作が終了すると、ＦＦ回路４は
リセットされ、よってトランジスタ６がオフしてリレー
７は消勢され、複写動作が停止する。

また、上記ＦＦ回路４がリセットされると、タイマ回路
１０はそのコンデンサ１５が放電することにより動作を
停止するので、トランジスタ１９がオフしてリレー２０
は消勢される。

したがって、上記リレー２０の常閉接点２０ｂが閉威
し、抵抗３５の両端間が再び短絡されるので、上記抵抗
３５の抵抗値骨だけ増幅器３１の出力電圧が低下し、コ
ンテ゛ンサ４３の充放電タイミングが遅くなり、サイリ
スタ２５の導通角は減少する。

したがって、ヒータ２６の発熱量が減少し、定着器の温
度は再び前記複写待機状態の温度（１７０°Ｃ）まで低
下し、それが維持される。

このように、複写待機中と複写動作中により定着器の温
度を変化させ、複写待機中は低温度に複写動作中は高温
度にすることにより、複写待機中は低消費電力となり、
しかも機内温度の上昇を最少限度に抑えることが可能で
あり、最少の消費電力で定着熱エネルギを確実に与える
ことができる。

以上詳述したようにこの考案によれば、最少の消費電力
で定着熱エネルギを確実に与えることが可能で、しかも
複写紙の搬送路が長くなっても、タイマ回路の時間設定
を選択することにより常に最大導通角を維持し、最良の
定着性能が得られる定着器の温度制御装置を提供できる
。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は複写開
始スイッチの周辺回路を示す構成図、第２図は温度制御
回路の構成図である。１・・・複写開始スイッチ、１０・・・タイマ回路、２
０・・・リレー、２２・・・電源、２５・・・サイリス
タ、２６・・・定着器の電気ヒータ、３１・・・差動増
幅器、３６・・・感温素子、３７・・・ブリッジ回路、
３８・・・温度検出回路、４６・・・導通角制御回路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

現像された複写紙を電気ヒータによって加熱定着させる
複写機の定着器において、前記ヒータとその電源との間
に接続されるサイリスタと、前記定着器内の温度に感応
する感温素子と、この感温素子の出力に応じて前記定着
器内の温度を検出する温度検出回路と、この温度検出回
路の出力に応じて前記サイリスクの導通角を制御する導
通角制御回路と、複写開始信号によって動作し所定時間
経過後に前記サイリスタを強制的に最大導通角にせしめ
るタイマ手段とを具備したことを特徴とする定着器の温
度制御装置。