JPS61212875A - 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着装置の定着
ローラ温度を制御する温度制御装置に関する。

［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ラに
内蔵されたヒータのオン。

オフ制御を行なっていた。この場合、通常、定着ローラ
の温度をサーミスタなどの感温素子によって検知し、電
子回路にフィードバックしている。

ところが、サーミスタは断線、短絡などの異常が発生す
る場合がある。したがって、それらの異常を検知するた
めの電子回路を更に付加している。

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
くなるという問題があった。

［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、感温素子の断線、短絡などの異常検知を
簡単かつ迅速に行なえ、しかも比較的簡単な構成でそれ
を実現できる湿度制御装置を提供することにある。

［発明の概要］ 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感温素子の異常検知を行なうよ
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（プられて
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ぜることにより、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、筺体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Ｐ１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定着される。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、この定着ローラ２３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−
９２３，２４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。上記定着ローラ２３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、加圧ローラ２４
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点がサーミスタ２６が短絡した
とき、ｂ点がサーミスタ２６が断線したときである。

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）３６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３
７とを直列に介して交流電源３８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３８にはゼロクロス検出回路３９が
接続される。このゼロクロス検出回路３９は、電源３８
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
するフォトカプラ４１と、このフォトカプラ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）４９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
Ａ２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３
５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Ａ６で
は、割込みを許可し、ステップＡ７に進む。ステップＡ
７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−パフラグがセッ
トされていなければステップΔ９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に進む
。ステップＡＩＯ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
ープンフラグがセットされていな【プればステップＡ１
１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
グがセラ１〜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Ａ８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Ａ１
５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、セラ１〜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、オープンフラグがセットされていなければステップ
Ａ１４に戻り、−ト記動作を繰返す。

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
め設定される基準データ（つまりサーミスタ２６が短絡
したときにＡ／Ｄ変換回路３４から得られる温度データ
と同じデータ）とを比較し、両データが同じ場合はサー
ミスタ２６が短絡し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、オープンフラグをセットし
、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サーミスタ２６は短絡していない
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°Ｃ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、１
６５℃以下でなければステップＢ７に進む。ステップＢ
７では、オープンフラグをセットし、ステップＢ８に進
む。ステップＢ８では、再び定着装置１８の温度が１７
５℃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ＢＩＯに進む。ステップＢＩＯ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Ｂｌｌ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Ｂ１２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Ｂ１３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Ｂ　１　’１
において、１８５°Ｃ以下でなければステップＢ１４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Ｂ１５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Ａ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、ヒータ２５がオフのときセットさ
れるヒータフラグＢ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Ｃ３に進む。ステッ
プＣ３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Ｃ４に進む。ステップＣ４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Ｃ５に進む。

ステップＣ５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Ｃ４において、
カウントがオーバすればステップＣ６に進む。ステップ
Ｃ６では、ヒータフラグＢをセットし、ステップＣ７に
進む。また、前記ステップＣ２において、ヒータフラグ
ＢがセットされていればステップＣ７に進む。ステップ
Ｃ７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Ｃ８に進む。ステップＣ８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Ｃ９に進む。ステップＣ９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Ｃ８において、カランｌ〜がオーバすればス
テップＣＩＯに進む。

ステップＣ１０では、ヒータフラグＢをリセッ１へし、
ステップＢ４に進む。一方、前記ステップＣ・１におい
て、ヒータフラグＡがセットされていればステップＣ１
１に進む。ステップＣ１１では、オープンフラグがセッ
トされているか否かを判断し、セットされていなければ
ステップＣ５に進み、セットされていればステップＣ１
２に進む。ステップＣＩ２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基準データ（つまりサー
ミスタ２６が断線したときにＡ／Ｄ変換回路３４から得
られる温度データと同じデータ）とを比較して両データ
が同じか否かを判断し、両データが同じ場合はサーミス
タ２６が断線しているものと判断してステップＣ１３に
進む。ステップＣ１３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。上記ステップＣ１２
において、両データが同じでない場合はサーミスタ２６
は断線していないものと判断してステップＣ１４に進む
。ステップＣ１４では、オープンフラグをリセットし、
ステップＣ５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、定着ローラ２３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基
準データ（つまりサーミスタ２６が短絡あるいは断線し
たときにＡ／Ｄ変換回路３４から得られる温度データと
同じデータ）と比較することにより、定着ローラ２３の
温度を検知するためのサーミスタ２６の短絡、断線を判
別するものである。したがって、サーミスタ２６の短絡
、断線検知を簡単に行ない得るとともに、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、前記実施例では、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、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、感温素子の断線、
短絡などの異常検知を簡単かつ迅速に行なえ、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】

図は本発明の一実施例を説明するためのもので、第１図
は温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・・・・・
・Ｓ’ＳＲ，４５・・・・・・リレー、４６〜４９・・
・・・・表示器。

Claims (6)

【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検知し電気信号に変換する感
   温素子と、この感温素子の出力信号をディジタルデータ
   に変換することにより多段階の温度データを得る変換手
   段と、この変換手段で得た温度データに応じて前記発熱
   体への通電を制御する手段と、前記変換手段で得た温度
   データをあらかじめ設定される基準データと比較するこ
   とにより前記感温素子の異常を判別する異常判別手段と
   、この異常判別手段で異常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）前記感温素子はサーミスタである特許請求の範囲
   第１項記載の温度制御装置。
3. （３）前記基準データは、感温素子が異常になったとき
   前記変換手段から得られる温度データと同じデータであ
   る特許請求の範囲第１項記載の温度制御装置。
4. （４）前記異常とは感温素子の断線あるいは短絡である
   特許請求の範囲第１項または第３項記載の温度制御装置
   。
5. （５）発熱体への通電を遮断すると同時に感温素子に異
   常が生じ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。
6. （６）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。