JPS61211980A - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明は、たとえば電子複写機における定＠装置の定着
ローラ温度を制御する温度制ｔｉｌｌ装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 従来、たとえば電子複写機における定着装置の定着ロー
ラ温度を制御する場合、ハードウェアによる電子回路を
用いることにより、一定の温度を境にして定着ローうに
内蔵されたヒータのオン。

オフ制御を行なっていた。しかしながら、従来の電子回
路では、温度設定をきめ細かに行なうことができないの
で、定着ローラが異常温度になったか否かを検知するに
も更に専用の電子回路を必要とする欠点があった。この
ため、回路が複雑化して部品点数も非常に増加し、電子
回路を組込むためのプリント回路基板が著しく大きくな
るという問題もあった。

［発明の目的］ 本発明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、被温度制御体が異常温度になったことを
簡単かつ正確に検知でき、しかも比較的簡単な構成でそ
れを実現できる温度側ｍ＋装置を提供することにある。

［発明の概要１ 本発明は上記目的を達成するために、被温度制御体の温
度をディジタル化処理して多段階に検出し、ソフトウェ
アにより処理することで被温度制御体が異常温度になっ
たことを検知するように構成したものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第７図は本発明に係る定着装置を備えた電子複写機を示
すものである。すなわち、１は筐体であり、その略中央
部には図示矢印ａ方向に回転する感光体ドラム２が設け
られている。また、筺体１の上部には、原稿を支持する
原稿台３が図示矢印す方向に往復動自在に設けられてい
る。しかして、上記原稿台３を感光体ドラム２の回転と
同期させて移動させることにより、露光ランプ４から照
射された光は原稿台３上の原稿で反射され、その反射光
は集束性光伝送体５によって感光体ドラム２上に結像し
、原稿の反転像として感光体ドラム２上に写る。このと
き、帯電用帯電器６によって感光体ドラム２の表面を帯
電させておくことにより、感光体ドラム２上には原稿の
反転像が静電潜像として形成され、この静電潜像は現像
器７によってトナーが付着されることにより顕像化され
るように構成されている。

一方、現像器７の下方部位には、用紙Ｐを感光体ドラム
２の下方（像転写部１２）へ供給する給紙装置８が設け
られている。この給紙装置８は、筐体１の側部に着脱自
在であって複数枚の用紙Ｐ。

・・・を収納した給紙カセット９と、この給紙カセット
９の上部に形成され用紙Ｐを手差しで供給するための手
差し給紙台２１と、上記給紙カセット９から用紙Ｐを１
枚づつ送出す給紙ローラ１０とを有し、さらに上記給紙
ローラ１０によって送られる用紙Ｐ、あるいは手差しで
供給される用紙Ｐを一時停止せしめるとともに、その用
紙Ｐの先端の傾きなどを修正して、用紙Ｐの先端と感光
体ドラム２上のトナー像の先端とが一致するようなタイ
ミングで像転写部１２へ送るレジストローラ１１を有し
た構成となっている。

レジストローラ１１によって搬送される用紙Ｐは像転写
部１２へ送られる。像転写部１２に送られた用紙Ｐは、
転写用帯電器１３の部分で感光体ドラム２の表面と密着
することにより、このとき上記帯電器１３による用紙Ｐ
の帯電によって感光体ドラム２上のトナー像が転写され
る。そして、転写後の感光体ドラム２は、クリーナ１４
によって表面の残留トナーが除去され、ざらに除電ラン
プ１５によって残像が消去されて初期状態に戻るように
構成されている。一方、転写後の用紙Ｐは、剥離用帯電
器１６の作用で感光体ドラム２から静電的に剥離された
後、搬送路１７に沿って導かれ、定着装置１８を通過す
ることににより転写像が加熱看者される。そして、定着
後の用紙Ｐは、排紙ローラ１９によって筺体１外のトレ
イ２０に排出されるように構成されている。

第８図は前記定着装置１８を詳細に示すものである。す
なわち、定着ローラ２３と、この定着ロー５２３に所定
の圧力で圧接される加圧ローラ２４とからなり、両日−
５２３．２４間をトナー像が転写された用紙Ｐが通過す
ることにより、加熱、加圧されてトナー像が熱定着され
るようになっている。上記定着ロー５２３は、その軸中
心部に設けられたヒータ２５によって加熱されるように
なっている。そして、上記定着ローラ２３の表面温度は
、その表面に接触するように配設された感温素子として
のサーミスタ２６によって検知されるようになっている
。なお、２７．２８は定着ローラ２３、加圧ロー５２４
への用紙Ｐの巻付きを防止するための用紙剥離爪である
。

第１図は本発明に係る温度制御回路を示すものである。

すなわち、前記サーミスタ２６は温度検知回路３１に接
続され、この温度検知回路３１で定着ローラ２３の温度
により変化するサーミスタ２６の抵抗値が電圧値に変換
されるようになっている。上記温度検知回路３１は、サ
ーミスタ２６の抵抗値を電圧値に変換する抵抗Ｒ１〜Ｒ
３などからなる電圧変換回路３２と、この電圧変換回路
３２の出力電圧を増幅するオペアンプ３３とから構成さ
れる。なお、Ｒ４はサーミスタ２６の補正抵抗である。

ここに、上記電圧変換回路３１の出力電圧は第２図に示
すように変化する。第２図はサーミスタ２６の抵抗値と
補正抵抗Ｒ４の抵抗値との合計値と抵抗Ｒ２の抵抗値と
の合成値に対する電圧変換回路３１の出力電圧の変化特
性を示しており、図中ａ点が定着ローラ２３の異常温度
（たとえば２３０℃）点である。上記温度検知回路３１
の出力電圧はアナログ信号として８ビツトのＡ／Ｄ変換
回路３４に供給される。Ａ／Ｄ変換回路３４は、ワンチ
ップマイクロコンピュータ（以後単にマイコンと略称す
る）３５から変換命令信号が供給されると変換動作を開
始し、入力されるアナログ信号をディジタルデータに変
換して多段階の温度データとしてマイコン３５に供給す
る。マイコン３５は、入力される温度データに応じてソ
リッドステートリレー（以後単にＳＳＲと略称する）３
６をオン、オフ制御することにより、この５ＳＲ３６と
後述するリレー４５の常閉接点３７とを直列に介して交
流層８３Ｂに接続される前記ヒータ２５への通電制御を
行なうようになっている。なお、上記マイコン３５は、
複写機全体の制御を司るマイコンを兼用しているが、こ
の温度制御専用のマイコンとしてもよい。また、電源３
８にはゼロクロス検出回路３つが接続される。

このゼロクロス検出回路３つは、電１３８の交流波形の
ゼロクロス点を検出するもので、全波整流器４０と、こ
の全波整流器４０の出力でオン、オフ動作するフォトカ
ブラ４１と、このフォトカブラ４１の出力でオン、オフ
動作するダイオード４２およびトランジスタ４３とから
構成される。

そして、このゼロクロス検出回路３９の出力は割込信号
としてマイコン３５の割込端子に供給される。これによ
り、マイコン３５は、上記割込信号が入力されるごとに
後述するような割込処理を実行するようになっている。

また、マイコン３５にはリレードライバ４４が接続され
、このリレードライバ４４によってリレー４５が駆動さ
れるようになっている。さらに、マイコン３５には、ウ
ェイト表示器（発光ダイオード）４６、レディ表示器（
発光ダイオード）４７、サーミスタ異常表示器（発光ダ
イオード）４８、温度異常表示器（発光ダイオード）４
９が接続されていて、これらは必要に応じて点灯制御さ
れ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
、第４図に示すフローチャートを参照してメインプログ
ラムの動作について説明する。今、電源がオンされると
、ステップＡ１に進んで全割込みを禁止し、ステップＡ
２に進む。ステップＡ２では、マイコン３５内のメモリ
などのクリアを行ない、ステップＡ３に進む。ステップ
Ａ３では、Ａ／Ｄ変換回路３４の初期較正期間をとり、
ステップＡ４に進む。ステップＡ４では、マイコン３５
がＡ／Ｄ変換回路３４に対して変換命令信号を供給する
ことによりＡ／Ｄ変換を開始し、ステップＡ５に進む。

ステップＡ５では、Ａ／Ｄ変換が終了したか否かを判断
し、終了するとステップ八６に進む。ステップ八〇では
、割込みを許可し、ステップＡ７に進む。ステップＡ７
では、定着装置１８の温度が異常温度になったときセッ
トされるオーバフラグがセットされているか否かを判断
し、セットされていればステップ八８に進む。

ステップ八８では、温度異常表示器４９を点灯して動作
を停止する。上記ステップＡ７において、オーバフラグ
がセットされていなければステップＡ９に進む。ステッ
プＡ９では、サーミスタ２６に異常（短絡、断線）が生
じたときセットされるオーブンフラグがセットされてい
るか否かを判断し、セットされていればステップＡＩＯ
に進む。

ステップＡ１０では、サーミスタ異常表示器４８を点灯
して動作を停止する。上記ステップＡ９において、オー
ブンフラグがセットされていなければステップＡ１１に
進む。ステップＡ１１では、定着装置１８の温度が定着
可能温度になるまでセットされているウェイトフラグが
セットされているか否かを判断し、セットされていれば
ステップＡ１２に進む。ステップＡ１２では、ウェイト
表示器４６を点灯してステップＡ７に戻り、上記動作を
繰返す。上記ステップＡ１１において、ウェイトフラグ
がセットされていなければステップＡ１３に進む。ステ
ップＡ１３では、レディ表示器４７を点灯してステップ
Ａ１４に進む。ステップＡ１４では、再びオーバフラグ
がセットされているか否かを判断し、セットされていれ
ばステップ八８に進み、上記同様な動作を行なう。上記
ステップＡ１４において、オーバフラグがセットされて
いなければステップＡ１５に進む。ステップＡ１５では
、再びオープンフラグがセットされているか否かを判断
し、セットされていればステップＡ１０に進み、上記同
様な動作を行なう。上記ステップＡ１５において、オー
ブンフラグがセットされていなければステップＡ１４に
戻り、上記動作を繰返す。

次に、第５図に示すフローチャートを参照して割込みプ
ログラムの動作について説明する。前記ステップ八６に
おいて割込みが許可されるとステップＢ１に進む。ステ
ップＢ１では、Ａ／Ｄ変換された温度データとあらかじ
め設定される異常温度データ（たとえば２３０℃の温度
データ）とを比較し、両データが同じ場合は定着装置１
８が異常温度になっているものと判断してステップＢ２
に進む。ステップＢ２では、オーバフラグをセットし、
ステップＢ３に進む。ステップＢ３では、リレー４５を
付勢してその常閉接点３７を開放することにより、ヒー
タ２５への通電を遮断し、ステップＢ４に進む。ステッ
プＢ４では、再びＡ／Ｄ変換を開始し、メインプログラ
ムに戻る。一方、上記ステップＢ１において、両データ
が同じでない場合は定着装置１８の温度は正常であるも
のと判断してステップＢ５に進む。ステップＢ５では、
Ａ／Ｄ変換された温度データにより定着装置１８の温度
が１６５℃以下か否かを判断し、１６５℃以下であれば
ステップＢ６に進む。ステップＢ６では、後述するよう
なヒータ制御を行なってステップＢ４に進む。上記ステ
ップＢ５において、１６５℃以下でなければステップＢ
８に進む。ステップＢ８では、再び定着装置１８の温度
が１７５°Ｃ以下か否かを判断し、１７５℃以下であれ
ばステップＢ９に進む。ステップＢ９では、ヒータ通電
のデータ（ヒータオン時間データ、ヒータオフ時間デー
タ）を設定し、ステップ８１０に進む。ステップ８１０
では、後述するようなヒータ制御を行なってステップＢ
４に進む。上記ステップＢ８において、１７５℃以下で
なければステップＢ１１に進む。ステップＢ１１では、
再び定着装置１８の温度が１８５℃以下か否かを判断し
、１８５℃以下であればステップ８１２に進む。ステッ
プＢ１２では、ヒータ通電のデータ（ヒータオン時間デ
ータ、ヒータオフ時間データ）を設定。

し、ステップＢ１３に進む。ステップ８１３では、後述
するようなヒータ制御を行なってステップＢ４に進む。

上記ステップＢ１１において、１８５℃以下でなければ
ステップ８１４に進む。

ステップＢ１４では、ヒータ通電のデータ（ヒータオン
時間データ、ヒータオフ時間データ）を設定し、ステッ
プＢ１５に進む。ステップ８１５では、ヒータヒステリ
シス制御を行なってステップＢ４に進む。

次に、第６図に示すフローチャートを参照して前記ヒー
タ制御の動作について詳細に説明する。

まず、ステップＣ１において、ヒータ２５がオンのとき
セットされるヒータフラグがセットされているか否かを
判断し、セットされていなければステップＣ２°に進む
。ステップＣ２では、前記設定されたヒータオン時間デ
ータのカウントを行ない、ステップＣ３に進む。ステッ
プＣ３では、上記カウントがオーバしたか否かを判断し
、オーバしていなければステップＣ４に進む。ステップ
Ｃ４では、ヒータ２５への通電を行ない、ステップステ
ップＢ４に進む。上記ステップＣ３において、カウント
がオーバすればステップＣ５に進む。ステップＣ５では
、ヒータフラグをセットし、ステップＣ６に進む。また
、前記ステップＣ１において、ヒータフラグがセットさ
れていればステップＣ６に進む。ステップＣ６では、前
記設定されたヒータオフ時間データのカウントを行ない
、ステップＣ７に進む。ステップＣ７では、上記カウン
トがオーバしたか否かを判断し、オーバしていなければ
ステップＣ８に進む。ステップＣ８では、ヒータ２５へ
の通電を遮断し、ステップＢ４に進む。

上記ステップＣ７において、カウントがオーバすればス
テップＣ９に進む。ステップＣ９では、ヒータフラグを
リセットし、ステップＢ４に進む。

なお、第３図はヒータ２５への通電波形例を示すもので
、同図（ａ）は定着装置１８の温度が１６５℃以下の場
合、同図（ｂ）は１６６〜１７５℃以下の場合、同図（
Ｃ）は１７６〜１８５℃以上の場合をそれぞれ示してい
る。

以上説明したように、定着ロー５２３の温度をディジタ
ル化処理して多段階に検出し、あらかじめ設定される異
常温度データと比較することにより、定着ローラ２３が
異常温度になったことを判別するものである。したがっ
て、定着ローラ２３が異常温度になったことを簡単かつ
正確に検知できるとともに、異常検知として迅速に判断
することができ、しかも比較的簡単な構成でもってそれ
を実現できる。

なお、前記実通例では、感温素子としてサーミスタを用
いた場合について説明したが、他の感温素子を用いた場
合にも同様に適用できる。

また、前記実施例では、設定する異常温度データが１つ
の場合について説明したが、たとえば第９図に示すよう
に、複写機のウオームアツプ時はそのときのオーバシュ
ートよりも高く異常温度データＴ１を設定し、安定状態
（レディ状態）になるとともに異常温度とする設定値Ｔ
２にする。このようにすれば、ウオームアツプ時間の短
縮につながり、ウオームアツプ時のオーバシュートを異
常温度とみなすことを回避できる。

さらに、前記実施例では、電子複写機における定着装置
の定着ローラ温度を制御する場合について説明したが、
本発明はこれに限定されるものでなく、たとえば電子プ
リンタあるいはファクシミリなどの定着装置の温度制御
にも適用でき、さらには定着装置には限らず、他の被温
度制御体の温度制御にも適用できる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、被温度制御体が異
常温度になったことを簡単かつ正確に検知でき、しかも
比較的簡単な構成でもってそれを実現できる温度制御装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第８図は本発明の一実施例を説明するため
のもので、第１図は潤度制御回路の構成図、第２図は温
度検知回路における電圧変換回路の出力電圧特性図、第
３図はヒータへの通電波形例を示す波形図、第４図はメ
インプログラムの動作を説明するためのフローチャート
、第５図は割込みプログラムの動作を説明するためのフ
ローチャート、第６図はヒータ制御動作を説明するため
のフローチャート、第７図は電子複写機の構成を概略的
に示す側面図、第８図は定着装置を詳細に示す側面図、
第９図は本発明の他の実施例における異常温度データの
設定を説明するための図である。 １８・・・・・・定着装置、２３・・・・・・定着ロー
ラ、２４・・・・・・加圧ローラ、２５・・・・・・ヒ
ータ、２６・・・・・・サーミスタ（感温素子）、３１
・・・・・・温度検知回路、３４・・・・・・Ａ／Ｄ変
換回路、３５・・・・・・マイコン、３６・・・・・・
５ＳＲ１４５・・・・・・リレー、４６〜４９・・・・
・・表示器。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第２図 第３図 第４図 第４図 （ｂ） 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）被温度制御体を加熱する発熱体と、この発熱体に
   よる被温度制御体の温度をディジタル化処理して多段階
   に検出する検出手段と、この検出手段で検出した温度に
   応じて前記発熱体への通電を制御する手段と、前記検出
   手段で検出した温度をあらかじめ設定される設定値と比
   較することにより前記被温度制御体が異常温度になつた
   か否かを判別する判別手段と、この判別手段で異常温度
   になつたことが判別されると前記発熱体への通電を遮断
   する手段とを具備したことを特徴とする温度制御装置。
2. （２）発熱体への通電を遮断すると同時に被温度制御体
   が異常温度になつた旨を報知するようしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。
3. （３）前記被温度制御体は定着装置の定着ローラである
   特許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。