JPS62195876A

JPS62195876A - ヒ−タの異常点灯制御装置

Info

Publication number: JPS62195876A
Application number: JP3665086A
Authority: JP
Inventors: 松内　保幸; 永田　憲蔵
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1986-02-20
Filing date: 1986-02-20
Publication date: 1987-08-28

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】胆！ｌＬＭｊＮｆこの発明は複写機等の熱定着装置に係り、詳しくは、加
熱源であるし−タの異常点灯制御装置に関する。

従来の技術従来上り、電子写真式プリンタや複写機の定着装置には
、いわゆるヒートロール方式が多用されでいる。これは
、少なくとも１本のローラには加熱源としてヒータを内
蔵しコピー紙をこれらローラ間を通過させることにより
トナー像を熱定着するものである。

ところで、上記ヒータは、コピー動作と関連付けて、ζ
灯・消灯が制御されるが、定着には最適の温度があり、
この温度（ないし温度範囲）を維持するようにヒータの
点灯・消灯は自動制御されている。自動制御は、はとん
どの場合感温素子としてサーミスタを利用し、このサー
ミスタでヒートローラの表面温度を検出し、サーミスタ
を含む抵抗ブリッジ回路と比較器もしくはサーミスタ出
力信号を処理するマイクロコンピュータにより行なわれ
ている（特開昭５３−６５７４３号公報、特開昭６ｏ−
ｔｔ５９７７号公報）。

ところが、サーミスタが故障したり何らかの原因でマイ
クロコンピュータのサーミスタ出力信号を処理するプロ
グラムが設計通りに作動しなかったり（ノイズや雷サー
ジ等によるプログラムの暴走を含む）すると、ヒータが
異常に点灯することがある。この異常点灯が生じると、
ヒートローラは過度に加熱され、ヒートローラの破損及
びヒートローラまわりの部材の損傷、さらにはコピー紙
へ着火して火災を招く危険性がある。もつとも、通常、
ヒートローラの表面に近接して温度ヒユーズ等の感熱ブ
レーカが設けられており、ヒートローラが所定温度以上
になるとヒータへの通電が遮断される安全対策が採られ
ている。しかしながら、一般に感熱ブレーカの応答性は
低く、またヒートローラ正常動作における温度変化の上
限から成るマージンを加味して作動温度が設定されてい
るため、実際に感熱ブレーカが作動した時点では、発火
を阻止できてもヒートローラには既に損傷が及んでいる
といった問題がある。

このため、感熱ブレーカが作動する前においてヒートロ
ーラの異常過熱を防止する、即ちヒータの異常点灯を防
止するための手段が考えられている。しかしながら、従
来のものはいずれもが、ヒートローラの表面温度を検出
するサーミスタを異常検出に兼用しかつこれが正常に動
作する（プログラム制御の場合は当該プログラムも）と
いう前提に立っており、したがってサーミスタが故障し
たりまた暴走等により制御プログラムが作動しなかった
りする場合に対しては全く無力であった。

財ｐ−■−眞本発明は、少なくともヒートローラの表面温度を検出す
るサーミスタの故障の有無に関係なく、ヒータの異常点
灯を有効かつ未然に防止できるヒータ異常点灯制御装置
を提供することを目的とする。

発■即＞ｍＷ本発明は、主としてマイクロプロセサによりヒータへの
通電を制御する装置において、前記ヒータが作動してい
ることを直接的に検知するヒータ作動検知手段と、パワ
ースイッチの投入直後において前記マイクロプロセサに
より前記ヒータへの通電を断続制御するとともに、この
とき前記ヒー−３＝りに通電していないにも拘わらず前記ヒータ作動検知手
段がヒータの作動を検知していると前記ヒータの通電ラ
インを遮断するように制御する制御手段とを含むことを
特徴とする。

前記ヒータが作動していることを直接的に検知するヒー
タ作動検知手段には、ヒータへの電気エネルギの供給を
検知するもの、例えば検流器、磁界変化をみる磁気セン
サ、および電気エネルギの供給により発熱してでいるフ
ィラメントからの可視光線、熱線を直接受は取るもの、
例えば受光素子一般ないし赤外線センサ、サーミスタ、
正特性サーミスタ、焦電センサを含む。

犬遺事１− 以下、本発明を添付図面に示す実施例により具体的に説
明する。

第１図は一実施例に係る複写機の外観図である。

（２）はパワースイッチとしてのメインスイッチで、こ
れをＯＮすると複写ａ（１）に＾Ｃ１００Ｖが給電され
る。（３）は複写枚数の表示部で複写機にトラブルが発
生したときにはこの表示部（３）にそのトラブルコード
が表示される。前記メインスイッチ（２）の投入後、熱
定着装置が所定温度に達するまでプリントキー（４）の
ＯＮ操作が受は付けられない。

この間、熱定着装置に異常があると表示部（３）にその
トラブルコードが表示される。何らの異常がない場合、
所定時間後プリントキー（４）のプリント可能表示が点
灯し、プリントキー（４）を押すとコピー動作がスター
トする。

第２図の中央断面図に示すように、複写！（１）は原稿
ガラス（５）上に載置された原稿の像を走査光学系（６
）により感光体ドラム（７）上に露光して静電潜像を形
成し、この静電潜像を現像器（８）でトナー像化した後
、複写機（１）に対し着脱自在に設けられた給紙カセッ
）（９）、（１０）から送られてくるコピー紙に、前記
トナー像を転写チャージャ（１１）によって転写し、こ
れを搬送ベル）　（１２）で熱定着装置（１３）に送っ
て定着する公知の電子写真システムを採用しでおり、詳
細は略す。

＃Ｓ３図に熱定着装置（１３）の詳細を示す。表面にト
ナーが付着しない非粘着材を被覆した筒状のヒ−トロー
ラ（１４）は、内部に固定されているヒートランプ（１
５）により内側から加熱される。適当なブラケットに支
持されヒートローラ（１４）の表面に接触もしくは近接
しているサーミスタ（１６）は、ヒートローラ（１４）
の表面温度を検出し、所定温度に達していると後述する
制御手段によりヒートローラ（１４）と加圧ローラ（１
７）の回転が許容される。ローラ対間に送り込まれたコ
ピー紙（１８）は回転するヒートローラ（１４）により
トナー像（１８ｔ）を定着され送り出される。

ヒートローラ（１４）の表面に近接して配設された温度
ヒユーズ（１９）は、ヒートローラ（１４）の表面温度
が所定温度以上になると作動し、ヒートローラ（１４）
の異常加熱を阻止する。すなわち、温度ヒユーズ（１９
）はヒートランプ（１５）の通電ライン（２０）と直列
に接続されていて、作動すると、ヒートランプ（１５）
のへの通電を遮断する。

（２１）は赤外線センサである。赤外線センサ（２１）
は、ヒートランプ（１５）のフィラメント（１５Ｆ）か
ら発する赤外線を検知する。なお、この赤外線センサ（
２１）は適当なブラケットによりヒートローラ（１４）
の筒状の内部に位置するように設けてもよい。

赤外線センサ（２１）は、後述する如く、ヒートランプ
（１５）の異常点灯を検出するために用いられているが
、同様の目的で、この赤外線センサ（２１）に替え、通
電ライン（２０）に近接して設けた磁気センサ（２２）
を使用してもよい。磁気センサ（２２）は通電ライン（
２０）の電流変化に基づく磁場を検知する。

第４図に、この赤外線センサ（２１）または磁気センサ
（２２）を用いたヒートランプ（１５）の制御回路の構
成を示す。

第１図のメインスイッチ（２）が投入されると、その接
点（２ｐ）がＯＮする。リレー回路（３１）がＯＮし、
接点（２ｐ）と並列の接点（３１ａ）をＯＮして自己保
持するとともに、通電ライン（２０）の二つの接点（３
１ｂ）、　（３１ｃ）をＯＮする。ヒートランプ（１５
）への通電が可能となる。

電源投入後しばらくして安定状態となったマイクロコン
ピュータ（３２）（以下、Ｍｒ’Ｕという）は、出力ボ
ート（Ｐｌ）からヒートランプ点灯信号としてバイアーレベル信号（以下、ハイレベルを「１１」と記す）を出
力する。このｒＨＪ信号はドライバ（３３）を介してト
ライアック等のソリッドステートリレー（３４）（以下
、ＳＳＲという）に入力され、５ＳＲ（３４）が導通す
る。

ヒートランプ（１５）は点灯し、発熱する。

ヒートローラ（１４）（第３図参照）は加熱され、サー
ミスタ（１６）はその表面温度を検出し、温度に対応し
た電圧信号をＭ　Ｐ　Ｕ　（３２）の＾／Ｄ変換入カポ
ー）　（Ｐ２）に出力する。Ｍ　Ｐ　Ｕ　（３２）は、
参照電圧Ｖｒｅｆボー）（Ｐ３）の電圧＼ｌｃｃに基づ
いて上記アナログ電圧信号をディジタルデータに変換す
る。このディジタルデータは、予め定めたヒートローラ
の表面温度に対応する設定データと比較され、表面温度
が高くなれば、Ｍ　Ｐ　Ｕ　（３２）は出力ボート（Ｐ
ｌ）にロウレベル信号（以下、ロウにベルを「１．」と
記す）を出力して、５ＳＲ（３４）をＯＦＦ　Ｌヒート
ランプ（１５）を消灯する。逆に低くなれば、Ｍ　Ｐ　
Ｕ　（３２）は［１月を出力してヒートランプ（１５）
を点灯制御する。以−Ｌは在米上り行なわれている温調
制御で、ヒートランプ（１５）を含む制御系が正常に動
作する場合である。

ヒートランプ（１５）の異常点灯は、本実施例において
メインスイッチ（２）の投入後の初期段階でチェックさ
れる。基本的には、ヒートランプ点灯出力ボート（Ｐ電
）から［（ＪｒＬＪｒＨＪ・・・の断続信号を出力して
、ヒートランプ（１５）がこれに追従して点滅するかど
うかが調べられる。サーミスタ（１６）ではヒートロー
ラ（１４）の熱容量の関係で点滅するかどうかを短時間
で調べるのは不可能である。また、故障の可能性もある
。そこで、赤外線センサ（２１）でヒートランプ（１５
）から発する赤外線を直接検知して点滅の状態を調べる
。

回路（４０）は、ヒートランプ（１５）が点灯制御どお
りに追従して点滅しない場合に、これを異常点灯として
ヒートランプ（１５）の通電ライン（２０）を遮断する
ためのものである。赤外線センサ（２１）を含むブリッ
ジ回路（４１）を比較器（４２）に接続し、比較器（４
２）の出力を７リツプ７０ツブ回路（４３）でラッチす
る。ラッチ出力は、積分回路（４４）で積分され、積分
電圧を比較器（４５）により所定のレベル電圧（Ｖ０）
と比較する。

第５図に回路（４０）の具体的なタイミングチャートを
示す。正常点灯の場合、ヒートランプの点灯制御信号（
Ｐｌ）のｒ　Ｌ　Ｊ　、　ｒ　ＨＩ　、　ｒ　Ｌ　Ｊ　
、　ｒ　ＨＪに追従して、比較器（４２）の十入力はｒ
　Ｈ，１、ｒ　Ｌ　Ｊ　、　ｒ　Ｈ［、ｒ　Ｌ　、１と
なる。なお、センサ（２１）の応答時間を考慮して点灯
制御信号の信号時間が決められている。これから、比較
器（４２）の出力は、ｒ　ＨＪ　、　ｒ　Ｌ　Ｊ　、　
ｒ　ＨＪ　、　ｒ　Ｌ　Ｊとなるので、７リツプ７０ツ
ブ（４３）の出力は「１７」汀ＨＪ。

ｒ　Ｌ　Ｊとなる。比較器（４５）の−人力（積分電圧
）は、７リツプ７０ツブ（４３）の出力がｒＬＪＪＨｌ
、ｒＬ、Ｉと変化していれば、所定の比較電圧（ＶＯ）
を超えることはなく、比較器（４５）の出力は［Ｈｊを
保持したままである。

これに対し、ヒートランプに消灯の信号［Ｉ５］を与え
ているにもがかわらず、Ａで示すように異常点灯してい
ると、比較器（４２）の入出力および７リツプ７０ツブ
（４３）の出力は破線で示される動きをする。比較器（
４５）の−人力は比較電圧（ｖｏ）を超え、この超えた
時点で比較器（４５）の出力は［Ｉ、［に落ち第４図に
示すように、この「）（ｊがら「Ｉ４」への立下り信号
はドライバ（４６）を介してリレー回路（３１）に伝達
され、当該リレー回路（３１）をＯＦＦする。リレー回
路（３１）が叶Ｆすると、その接点（３１ｂ）、（３１
ｃ）が開き、ヒートランプ（１５）への通電ラインを遮
断する。このように、メインスイッチの投入後の初期に
ｒＨＪｒＬＪＪＨＪ・・・の点灯制御信号にヒートラン
プ（１５）が追従するかを調べて、口、］で点灯しでい
れば異常、α灯として直ちに通電ライン（２０）を遮断
するように制御しているので、ヒートローラ（１４）の
異常過熱その他機器への損傷が未然に防止できる。尚、
比較器（４５）の立下りの信号を異常点灯としてＭ　Ｐ
　Ｕ　（３２）の入カポ−）（Ｐ４）に入力してトラブ
ルコードとして表示部（３）（第１図）に示すようにし
てもよい。なお、」二記メインスイッチの投入時の初期
チェックは、ヒートローラ（１４）の加熱状態とは無関
係に行なわれる。したがって、従来では異常を検知した
後、この故障モードを修復せずに、更にメインスイッチ
の投入を繰り返すことによってヒートローラの破損や火
災を招く可能性があったが、本実施例によりこのような
ことがない。

また、実施例では、ヒータ異常点灯防止のための制御手
段をプログラムによらないハードウェア回路（４０）で
構成しているので、各種の規格上（例えば４ｉｉｐやＣ
Ｓ＾など）で定着装置自体が安全なものと認定される利
点がある。もっとも、このような規格上の制約を考慮し
ない場合、例えば第４図に示すように、センサ（２１）
の出力をＭＰＵ（３２）の入カポ−）　（Ｐ５）に入力
して、この入力データを処理することにより、異常点灯
を防止するようにしてもよい。

又、ヒートランプ（１５）、５ＳＲ（３４）、ドライバ
（３３）が何ら故障なく正常に作動するとき、上記のリ
レー回路（３１）がＯＦＦすると、これはボート（Ｐ＋
）から出力されるヒートランプ点灯信号が［ＨＪのまま
であることを意味し、これによりＭＰＵ（３２）が何等
かの原因で正常に機能していないと判別される。例えば
、ノイズによりプログラムに障害を生じている、ないし
場合によってはプログラムが暴走しているケースなどで
ある。センサ（２１）を備えた回路（４ｏ）は、これを
検出して未然にＭＰＵの誤作動を防止する。

さらに、Ｍ　Ｐ　ｔＪ　（３２）の入力ボート（Ｐ、）
もしくは（Ｐ５）と、サーミスタ（１６）の電圧信号の
入カポ−）（Ｐ２）における各入力データを出カポ−）
（Ｐ、）におけるし−トランプ点灯信号に関連付けて系
統的に調べることによって、ヒータランプ点灯に係る自
動制御系の主要エレメントの良否を判定することができ
る。断線を含むヒートランプ（１５）の不良、故障を含
むサーミスタ（１６）の不良、５ＳＲ（３４）のショー
ト、オープン等である。特に、本実施例を用いれば、ヒ
ータ（１５）の不良とサーミスタ（１６）の不良とを区
別できる。すなわち、メインスイッチ投入後の初期チェ
ックで何ら異常がなく（入カポ−）（Ｐ、）は「旧のま
ま）、しかし時間がたっても＾／Ｄ入カポー）（Ｐ２）
に有意な信号がない場合、サーミスタ（１６）の故障と
判定で外る。従来では、ヒータの不良でもサーミスタの
不良であると判定することが多く修復に手数をかけてい
たが、これを改善できる。

なおまた、本実施例におけるヒートランプ（１５）を、
第２図の走査光学系（６）における露光ランプ（Ｌ）と
置き換えて考えると、本発明は露光ランプの異常、α灯
に応用できることを指摘しておく。第１図に示したよう
な複写機（１）に原稿自動送り装Ｍ（ΔＤＦ）を設置す
ると露光ランプの点灯が外部から見えないことがあるた
めである。

発明の一効股以」二の説明から明らかなように、本発明によれば、ヒ
ートローラの表面温度を検出する素子とは異なりヒータ
の発熱を直接検知する手段に基づいてヒータの異常点灯
を制御しかつその制御をパワースイッチの投入直後に行
うようにしているので、異常点灯を迅速に阻止できると
ともに異常点灯による損傷を有効かつ未然に防止できる
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る複写機の外観図、第２
図はその概略中央断面図、第３図は熱定着装置の要部斜
視図、第４図は本発明の一実施例の回路図、第５図は回
路（４０）の動作を説明するター１５＝イミングチヤードである。１・・・複写機、２・・・メインスイッチ、１３・・・
熱定着装置、１４・・・ヒートローラ、１５・・・ヒー
トランプ、１６・・・サーミスタ、２１・・・赤外線セ
ンサ、２２・・・磁気センサ、３２・・・マイクロコン
ピュータもしくはマイクロプロセサ（ＭＰＵ）、２０・
・・通電ライン。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主としてマイクロプロセサによりヒータへの通電
を制御する装置において、前記ヒータが作動していることを直接的に検知するヒー
タ作動検知手段と、パワースイッチの投入直後において前記マイクロプロセ
サにより前記ヒータへの通電を断続制御するとともに、
このとき前記ヒータに通電していないにも拘わらず前記
ヒータ作動検知手段がヒータの作動を検知していると前
記ヒータの通電ラインを遮断するように制御する制御手
段とを含むことを特徴とするヒータの異常点灯制御装置
。