JPS61110182A - トナ−定着装置 - 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】 （イ）　産業上の利用分野 本発明は、ファクシミリ、プリンタ、電子複写機等の静
電記録機に使用され得るトナー定着装置に関するもので
ある。

（口］　従来の技術 特開昭５８−２１４１８１号公報に示されるような従来
のトナー定着装置には、温度制御用のサーミスタと、保
護手段としての温度ヒエーズが設けられている。そして
通常状態では、サーミスタによってヒータの温度が一定
範囲に保持されているが、サーミスタ等が破損し、ヒー
タが異常高温になった際には、温度、ヒエーズが溶断し
て火災の発生等を防止していた。

１／Ｍ　　発明が解決しようとする問題点前述のように
、従来の技術では、温度ヒエーズを使用することにより
、火災等の発生を防止していたが、温度ヒニーズは熱応
答性があまり良くなく、高温になった後溶断するまでに
長時間を要するので定着装置に不可逆的損傷を与える虞
れがめった。′ に）問題点を解決するための手段 本発明は、ヒータへの通電時間を計測するタイマと、ヒ
ータへの通電時間が一定時間を越えた際に通Ｗ！を遮断
するスイッチとが備えられていることを特徴とするトナ
ー定着装置である。

（ホ）作　用 本発明は、ヒータへの通電時間が一定時間以上になった
場合に通電を遮断することにより、ヒータの異常発熱全
抑制し、火災等の発生を未然に防止するものである。

（へ）実施例 第１図は本発明の一実施例が備えられている電子複写機
の概要を示す概略断面図である。先ず、この図に基き電
子複写機について概説する。

（１）は複写機本体で、この複写機本体（１）の上面に
は、透明ガラス板にてなる原稿台（２）が左右方向に摺
動自在に装着されている。（３１は前記原稿台（２）の
上面に、開閉自在に装着されたカバーで、複写動作時に
は、原稿は前記原稿台（２）とカバー（３）に挟持され
て左右方向に走査することになる。複写機本体（１）に
は、周側表面にポリビニルカルバゾール感光体のコーテ
ィングされた感光体ドラム（４）が回転自在に装着され
ている。そして感光体ドラム（４）の頂部には、原稿台
（２）上に載置された原稿の像をこの感光体ドラム（４
）の周側表面に結像するための短焦点レンズ列（５）が
垂設芒れている。前記短焦点しンズ列（５）の右方ｌＣ
は、原稿面を照明するための露光ランプ（ハロゲンラン
プ）（６）が備えられている。

（７）は露光ランプ（６）の反射板である。

前記短焦点レンズ列１５）の上流側ＶＣは、前記感光体
ドラム（４）全均一にプラス帯１！（約６００Ｖ）する
ための、帯電用コロトロン（８）が固設されている。

前記短焦点レンズ列（５）の下流側には、ｌ！′ｔＩ記
帯電用コロトロン＋８１と短焦点レンズ列（５）にて形
成された静電潜像をトナーにて現像するための現像装置
（９）が備えられている。この現像装置（９）には、ト
ナーとキャリアの混合物からなる現像剤を感光体ドラム
（４）の表面に向けて搬送するためのマグネットローラ
αＧと、トナーとキャリアを混合するためのスクリュー
Ｉが回転目在に内蔵烙れている。（１２は前記現像装置
（９）の上部に着脱自在に装着されたトナーホッパで、
このトナーホフパロの底部には、内部に収納されている
トナーを現像装置（９）へ少量づつ供給するスポンジロ
ーラα３が備えられている。

Ｃ１４１は複写機本体（１）内に設けられている手差し
用の給紙台で、この給紙台α０の下流側に、ジャムセン
サを兼用するスタートスイッチ（図示せず）が設けられ
ている。

０９は、複写機本体（１）の内底部に着脱自在に装着さ
れている給紙カセットである。この給紙カセットａ！９
は、複写機本体（１）の右側から左方向に装着される。

セして、この給紙カセット（至）の内底部には複写紙α
ｅが載置される支持板αηが揺動自在に設けられており
、この支持板αηの下部には、基端が、複写機本体（１
）の内底部に揺動自在に装着された、押上げレバー０砂
の自由端が神通し得る開口ｃＬ９が設けられている。前
記押上げレバーα咎には、これを時計方向に回転付勢す
るトーク１ンバネ（図示せず）が装着されており、支持
板（１′７１はこのトーションバネによって下流側端部
が上方に押上げ付勢されている。また、給紙カセット（
Ｌ９の下流側端部近傍の上方には、複写紙Ｑｅ’ｉ１枚
づつ給送する給紙ローラ■が設けられ、この給紙ローラ
■は自重で最上部の複写紙ａ６１′ｆ：押圧している。

従って、前記複写紙ａｅに給紙ローラ■の自重と、前記
押上げレバー０秒に装着されているトーン３ンバネにテ
挟持されることになる。

給紙カセット（社）の下流側には、前記給紙ローラ■に
て給送されて来た複写紙αｅを上方にＵターンさせるた
めのガイド■が設けられている。このガイド＠は前ε給
紙台αると一体成形され、下端部に挿通されている支持
軸１２２１’ｌ：支点どして回転し得るように構成され
ている。

前記ガイド０の下流側Ｖｃｆｌ、給紙カセット０５１や
給紙台αａから給送されて来た複写紙ａｅｔ−一旦停止
させた後、前記原稿台（２）の動作と同期させて再給送
するためのレジスタローラ対（２３（至）が設けられて
いる。

前記感光体ドラム（４）の下端部には、前記現像装置（
９）にて現像されたトナー像ｔ−複写紙αｅに転写する
転写用；ロトロン（ハ）が設けられている。また、この
転写用コロトロン（ハ）の下流側には、感光体ドラム（
４）から複写紙ｕｅｔ−剥離するための詳記分離爪磯が
隣接配備されている。この分離爪磯は、１対のｙｓロー
ラ＠■のうち上方のローラ■の支軸に回転自在に装着さ
れており、感光体ドラム（４）の表面に向けてバネ（図
示せず）により回転付勢されている。

剪と搬送ローラ＠器の下流側には、内部にヒータ■とし
ての８００Ｗ程度のハロゲンランプが挿通されているヒ
ートローラ■と、このヒートローラ■に圧接される加圧
ローラ０υとによって構成される定着装置が設けられて
いる。前記ヒートローラ■の上部には、このヒートロー
ラ■にシリコンオイルを供給するための、オイル供給パ
イプ曽が軽く圧接されている。このオイル供給パイプ（
２）の管壁には微細な連続気泡が形成され、内部にシリ
コンオイルが充填されている。従って、このオイル供給
パイプ（至）内のシリコンオイルは、このパイプ（至）
の管壁を浸透してヒートローラ田土に徐々に供給される
。また、前記加圧ローラ（ロ）の左方には、このローラ
＠を反時計方向、即ちヒートローラ■の方向に圧接する
ためのトーク１ンバネ（至）が設けられている。ＮＦｉ
複写複写紙α上６ヒートローラ圓分離するための三角刃
である。

而して、この定着装置にてトナー像が定着された複写紙
Ｏｅは、前記給紙カセットα９の上部に設けられている
排紙トレイ炎上に排出されることになる。なお、この排
紙トレイ（至）は複写機本体（１）に対して出没自在に
構成されており、不要時には複写機本体（１）に内挿さ
れる。

前記分離爪■の、感光体ドラム（４）の回転方向に沿う
て下流側（図では上方）には、複写紙０９に転写し切れ
ず、感光体ドラム（４）に残留するトナーを除去するた
めのクリーニング装ｆｌ（至）が設けられている。この
クリーニング装置（至）には、感光体ドラム（４）上の
残留トナーを掻き落とすためのゴム製のブレード（ロ）
と、このブレード（２）で掻き落とされたトナーを排出
するためのスクリューコンベア（至）が内蔵されている
。

また、複写機本体（１）の右側面、即ち排紙トレイ（至
）や給紙カセット（至）が装着されている側面には、こ
の複写機本体（１）を持ち上げるための把手（至）が固
設されている。

更に、複写機本体（１）の、前記把手（至）が固設され
ている側面とは反対の側面（左側面）には、角柱状のゴ
ムクッシ膳ン（転）が固設されている。このゴムクッシ
」ン（イ）は、複写機本体ｆｉｌｆ：持ち上げ念姿勢で
地上等に載置した場合に、複写機本体（１）ｔ−保護す
る役目を果たすものである。

而して、前記原稿台（２）上に原稿を載置した後、コピ
ースタートスイッチ（図示せず）を導通状態にすると、
原稿台（２）が一旦左方向に往動し、その後右方向に復
動するが、この復動する間に原稿像が感光体ドラム（４
）上に投影結像され、感光体ドラム（４）上には、原稿
像に対応する静電潜像が形成される。そして、この静電
潜像は前記現像装置（９）にてトナー現像され、このト
ナー像は給紙カセットαＳから給送されて来た複写紙α
ｅに、転写用コロトロン（ハ）によって転写される。こ
のようにして、トナー像が転写された複写紙（１ｅは、
分離爪■によって感光体ドラム（４１から剥離され、定
着装置にて加熱加圧されて定着される。そして、定着さ
れた複写紙（Ｘｅは排紙トレイ（２）上に載置される。

第２図は本実施例の定着装置の回路図である。

この図において、■はマイクロコンピュータ、に）け交
流電源そして（至）は波形整形器である。従って、この
波形整形器（財）で整形された矩形波が前記マイクロコ
ンピュータ（６）に供給される。

（ロ）は前記ヒータ０９をオン・オフ制御するソリッド
ステートリレーである。前記ヒータ四にはサーミスタに
）が装着されており、このサーミスタ■は抵抗Ｒｓ　’
に介してアースに接続されると共に、コンパレータ■の
一側入力端子にも接続される。また、前記コンパレータ
■の＋側入力端子には、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ，にて発生さ
れた基準電圧が入力されているう従って、前記サーミス
タ（至）の出力電圧と基準電圧とがコンパレータ■に℃
比較され、このコンパレータ■からマイクロコンピュー
タθηに対して、ヒータ制御信号が出力され為。

なお、前記マイクロコンピュータθ■にはカウンタ（タ
イマ）およびコンパレータが内蔵され、ヒータのに一定
時間以上通電が続けられた場合には、通電を遮断するよ
うに構成されている。

なお、カウンタは２個＠見られており、第１のカウンタ
（Ｎｏ・１）は、非加熱状態にあふヒータ■に通電を開
始した後の時間を計測するものである。また、第２０カ
ウンタ（Ｎｏ・２１１ｉ、加熱状態ＶＣあるヒータ■が
サーミスタ■によって一旦通電を遮断され、再度通電が
開始された後の時間を計測するものである。

本実施例では９Ｊ１のカウンタ（Ｎｏ・１］のオーバー
フロー値は３０秒で、第２のカウンタ（Ｎｏ・２ンのオ
ーバーフロー値は１０秒に設定されている。

＠　３ｖ！ＪｔＡｔはヒータ（支）の温度と通電時間と
の関係ヲ表ワすグラフで、第３図日は前記コンパレータ
■の出力波形を示すグラフである。このコンパレーター
の出力がロー−レベルのときには、ヒータ■の温度が所
定の値（１８０℃）よりも低く、ヒー５■に通電されて
いる。なお、非加熱状ａにろるヒータ■に通電された後
、このヒータ器′が前記所定の温度（１８（１）になる
までの時間をランナツプ時間と称する。このランナツプ
時間は、外気温によっても変化するが、大ｗ２０秒程度
であるので、前記ヒータ■が所定温度（１８（１）に到
達した後、１０秒経過してもなお通電されている場合（
１ｇ５図因に示す点線参照）ＶＣは、サーミスタ彎とは
無関係に通電が遮断される。また、ヒータ器が所定温度
（１８０℃）に達して一旦通電が遮断され、再度通電が
開始された後、その通電が遮断されるまでの時間は大旨
５秒程度である。

従って、ヒータ■が再度所定温度（１８０ｔ’）に到達
した後、５秒°経過してもなお通電されている場合にも
、前記サーミスタ（ハ）とは無関係に通電が遮断される
。

なお、第３図＋Ｃ＋■は正常時の通電時間を示し、＠５
図１０）■はランナツプ時に異常がδった場合の通電時
間全示している。また、第３図１ｃ）■はヒータ器が一
旦所定温度１８０ｔ″）ＩＣ達した後釦、異常が発生し
た場合の通電時間を示している。

次に、制御プログラムにつき、ｉｇ４図に示すタイムチ
ャートおよび第５図、第６図に示すフローチャートに基
き説明する。プログラムＶＣハメインプログラムと割込
ルーチンがあり、割込ルーチン＃−を第４図の＠θに示
すように交流電源の立下りに同期して実行される。

先ず、メインプログラムの動作を説明すると、電源投入
後、各部の初期値を設定したのち、ヒータ■の通電時間
用カウンタ（Ｎｏ・１）（Ｎｏ・２〕をクリアする（第
５図日、第３図（０１■■］。次に割込ルーチンを動作
させるため、割込許可を行なう。

この時点から、割込ルーチンは′＠４図に示すように電
源に同期して実行されるため、ヒータ器への通電が開始
される。以降メインルーチンでは紙詰り処理および定着
部が適正温度である１８０℃（コピー許可信号）になっ
たかを判断し、コピースタート入力を待ち、スタート入
力があった場合はコピー処理を行なう。

次に割込ルーチンの動作を説明する。割込ルーチンでは
、先ず温度検知部からの信号（コンパレータに）の出力
）を判断し、Ｌレベルならば温度が低いためヒータ（支
）への通電を行なう。この場合、続いてランナツプ時か
否かを判断し、ランナツプ時ならばカウンタ（Ｎｏ・１
〕　をカウントアツプする（第５図ｔｃ＋■■、第６図
日）。そしてカウントアツプの結果がオーバーフローし
たか否かをチェックし、正常な場合はオーバーフローし
ないのでメインルーチンに戻る。オーバーフローし九時
（＠３図＋Ｃ１■■、ｇＪ６図■ンには、ヒータ器の温
度が適正温度になっている時間なのに、まだ温度が低い
と判断しているので温度検知が異常であるとして、ヒー
タ器への通［を停止し、異常表示を行なう。カウンタ（
Ｎｏ・１〕がオーバーフローしない状態で、次の割込時
、コンパレータ■がＨレベルを出力したならば、温度が
適正となったためヒータ＠′ｌｉ：ＯＦＦとし、力ｆｊ
７９（Ｎｏ−１）’ｆｒ：クリアする（第５図ｔｃ＋■
Ｏ，＄６図Ｏ）。

コピー中は第３図囚の）に示すように、ヒータ■への通
電時間はランナツプ時に比べて短かいので別のカウンタ
（Ｎｏ・２）を使用する必要があり、正常時では第６図
ｔｃ＋■および第６図に■■で示す処理がくり返され、
ヒータ器への通１！ヲ制御する。

一方、異常時にはカウンタ（Ｎｏ・２）がオーバーフロ
ーするので、第乙図ｔｏ＋■および第６図に示す＠を実
行し、ヒータ器をＯＦＦし異常表示を行な本実流側では
カウンタを２個使用したが、１個のカウンタを使用する
だけで、ランナツプ時とコピー中とで各別のオーバーフ
ロー値を設定してもよい・ ＩＮ７図は１個のカウンタを使用する場合の割込ルーチ
ンを示すフローチャートである。この実施例では、ラン
ナツプ時のオーバーフロー値をｘ。

コピー中のオーバーフロー値をＹと設定したものである
。

（ト）発明の効果 本発明では、ヒータへの通電時間を計測するタイマと、
ヒータへの通電時間が一定時間を越えた際に通１［を遮
断するスイッチとが備えられて贋るので、仮に異状事態
が発生しても、定着装置に不可逆的損傷を与える前にヒ
ータへの通電が遮断される。

従って、火災の発生や装置の損傷を未然に防止し得る。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示し、＠１図は電子複
写機の概略断面図、第２図は制御回路図、第５回置はヒ
ータの温度を示すグラフ、第５図ｔＢｌはコンパレータ
の出力を示す波形図、第３図１０１はヒータの通電時間
を示すタイムチャート、１ｇ４図は割込ルーチンのタイ
ムチャート、第５図、１ｇ６図はフローチャート、第７
図は他の実施例のフローチャートである。 （１）・・・複写機本体、囚・・・ヒータ、■・・・ヒ
ートローラ、（６）・・・マイクロコンピュータ、■・
・・ソリッドステートリレー、■・・・サーミスタ、−
・・・コンパレータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録紙上のトナーを加熱定着するためのヒータが備
   えられているトナー定着装置において、ヒータへの通電
   時間を計測するタイマと、ヒータへの通電時間が一定時
   間を越えた際に通電を遮断するスイッチとが備えられて
   いることを特徴とするトナー定着装置。 ２、ヒータの温度検知手段およびヒータが一定温度に達
   した際に通電を遮断するスイッチが備えられている特許
   請求の範囲第１項記載のトナー定着装置。