JPH01178992A - 定着用ヒータ断線検知装置 - 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】 （技術分野） 本発明は複写機、プリンタ等に用いられる定着用ヒータ
断線検知装置に関する。

（従来技術） 従来、定着用ヒータ断線検知装置としては電源投入時よ
り一定時間経過した後に定着器の温度が一定の基準温度
以下になった場合にこれを定着用ヒータの断線と判断す
るものが特開昭５２−６９６３６号公報、特開昭５７−
９２３６３号公報により知られている。

しかしこの定着用ヒータ断線検知装置では電源投入時よ
り一定時間経過した後に定着器の温度が一定の基準温度
以下になった場合にこれを定着用ヒータの断線と判断す
るので、電源投入時に既に□定着器が高温になっている
場合は定着用ヒータの断線を検知するまでに時間力１か
かる。また逆に電源投入時に定着器が超低温であった場
合には定着用ヒータがオンしていても一定時間後に定着
器の温度が基準温度に到達しない可能性もあり、この場
合は定着用ヒータが断線していないのに誤って定着用ヒ
ータの断線と判断してしまう。

（目　的） 本発明は上記欠点を解消し、定着用ヒータの断線を短時
間に誤りなく正確に検知できる定着用ヒータ断線検知装
置を提供することを目的とする。

（構　成） 本発明は第１図に示すように未定着紙を加熱定着する定
着器１と、この定着器１を加熱する定着用ヒータ２とを
有する定着装置において、温度検出手段３と、検知手段
４とを備えている。温度検出手段３は定着器１の温度を
検出し、検知手段４は温度検出手段３からの信号により
定着器１の加熱開始時における温度と加熱開始時より所
定時間後の温度との差が所定の値より小さいことを検知
することによって定着用ヒータ２の断線を検知する。

第３図は本発明を応用した複写機における定着装置の一
例を示す。

定着ローラ１１と加圧ローラ１２は定着器を構成し、定
着ローラ１１は芯金１３の表面にテフロンの層１４を形
成したものである。定着ローラ１１は内部より定着用ヒ
ータ１５により加熱され、定着ローラ１１と加圧ローラ
１２は定着駆動モータにより互いに逆の方向に回転駆動
される。加圧ローラ１２は芯金１６の表面にシリコンゴ
ムの層１７を形成したものである。

未定着のトナーが付着した転写紙１８は定着ローラ１１
と加圧ローラ１２との間へ送られてこの定着ローラ１１
と加圧ローラＩ２により加圧、加熱されることによりト
ナーが定着される６温度検出用サーミスタ１９は定着ロ
ーラ１１の表面に接触してその表面温度を検出し、温度
ヒユーズ２０は定着ローラ１１より少し離れた所に配置
されて温度を検知する。

第２図は本発明の一実施例を示す。

この実施例は上記定着装置における定着用ヒータＩ５の
断線を検知するものであり、２連のサーキットブレーカ
２１は交流入力ラインの過電流を検出して交流入力を遮
断する。コイル、コンデンサの複合回路からなるノイズ
フィルタ２２は交流電源と定着用ヒータ１５との間にサ
ーキットブレーカ２１、電磁リレー２３の接点２３−２
．２３−３、ＳＳＲ（ソリッドステート　リレー）２４
を介して設けられた電磁リレーであり、定着用ヒータ１
５への通電路を開閉する。

小型のサーキットブレーカ２５はノイズフィルタ２２と
トランス２６、直流電源部２７との間に設けられ、トラ
ンス２６、直流電源部２７及び電磁リレー２８の接点２
８−２からなる回路の異常時に作動する。なおサーキッ
トブレーカ２１は大容量であり、多少の異常では作動し
ない。トランス２６はノイズフィルタ２２からの入力電
圧を２４Ｖに降圧させて電磁リレー２３のコイル２３−
１を駆動する電源であり、その２次側の両端間には電磁
リレー２８の接点２８−３、複写機のドアスッチ２９−
１の接点２９−３、温度ヒユーズ２０及び電磁リレー２
３のコイル２３−■が直列に接続されている。電磁リレ
ー２８は入力信号ＥＸＴ　ＣＮＴによりコイル２８−１
が駆動されて接点２８−２．２８−３を閉じ、これによ
り直流電源部２７に通電されると共に、このときドアス
イッチ２９−１の接点２９−３及び温度ヒユーズ２０が
オンしていれば電磁リレー２３が動作してその接点２３
−２．２３−３が閉じることにより定着用ヒータ１５へ
の通電が可能となる。ここでトランス２６により電源電
圧を降圧しているのは入力電源の２００Ｖラインを温度
ヒユーズ２０、ドアスイッチ２９−１の接点２９−３等
の安全回路として複写機内の引き廻しに使用することは
危険が多いためである。直流電源部２７は電磁リレー２
８の接点２８−２が閉じると、交流入力が供給されて機
械各部や制御部３０、操作部３１へ電源電圧を供給する
。さらに直流電源部２７は後述する入力電圧を検出して
出力信号Ｖｉｎを制御部３０へ送る。制御部３０及び操
作部３１は後で詳細に説明する。温度ヒユーズ２０は定
着器の異常温度上昇を防止するためのものであり、定着
器が所定の上限温度以上になったときに溶断する。サー
ミスタ３２は室温または複写機温度を検出してその検出
信号を制御部３０へ送る。インターロック用のドアスイ
ッチ２９−１は２回路を有し、その接点２９−２より制
御部３０へ複写機のドアが開いたときに信号を送って操
作部３１で表示等を行わせる。なお図中４９はサージ吸
収用ダイオードである。

第５図は上記直流電源部２７の内部構成を示す。

上記ノイズフィルタ２２からサーキットブレーカ２５、
電磁リレー２８の接点２８−２を介して入力された交流
入力は整流回路３３で整流された後に、ヒユーズ３４　
、３５を通して２４Ｖ用スイッチング回路３６．５ｖ用
ススイツチング路３７により交流に変換される。

このスイッチング回路３５．３７の出力はトランス３８
゜３９により低電圧に降圧された後に、再び整流電圧検
出回路４０．４１で整流されて２４Ｖの電圧、５ｖの電
圧として出力され、この電圧が検出されてその検出信号
がスイッチング回路３６．３７へ送られる。スイッチン
グ回路３６．３７は整流電圧検出回路４０．４１がらの
検出信号により出力を制御し、これら３３〜４Ｉは２回
路の直流電源とスイッチング電源回路を構成している。

また上記ノイズフィルタ２２がらサーキットブレーカ２
５、電磁リレー２８の接点２８−２を介して入力された
交流入力はヒユーズ４２を通してトランス４３で降圧さ
れ、ブリッジ構成の整流回路４４で余波整流されてコン
デンサ４５及び抵抗４６からなる平滑回路により平滑さ
れる。この平滑回路の出力は半固定抵抗４７、固定抵抗
４８により分圧されてＶｉｎ信号として制御部３０へ出
力され、入力電圧がモニターされる。

第４図は上記制御部３０の構成を示す。

リセットクロック素子５０は発振子５１、抵抗５２、コ
ンデンサ５３及びダイオード５４が外付けされ、ｃＰＵ
（中央処理装置）５５に対してリセット信号とクロック
信号を供給する。このクロック信号はＣＰＵ５５を動作
させる信号であり、５ＭＩＩＺのパルス状の信号である
。リセットクロック素子５０からのリセット信号は電源
オン時に発生してＣＰＵ５５に対して数十ｍＳの間だけ
リセットをかける。またリセットクロック素子５０はタ
イマー５６に２．５ＭＨ２のクロック信号を供給する。

ＣＰＵ５５は全体の制御を行うが、ＲＯＭ　（リードオ
ンリーメモリ）５７より制御プログラム□を読み込んで
ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５８に対して制御に
必要な情報を読み書きし、入出力（Ｉｌｏ）素子５９を
通して外部の制御を行う。ラッチ素子６０はＣＰＵ５５
（７）ボートＡＤｏ−ＡＤ７．ＡＤ８〜ＡＤＩ５カラア
ドレス出力とデータ出力が時分割で出力されるために、
デコード素子６１からのＡＬＥ（アドレスラッチイネー
ブル）信号によってＣＰ［Ｊ５５のボートＡＤＯ〜ＡＤ
７．ＡＤ８〜ＡＤ１５からアドレス出力をラッチしてＲ
ＯＭ５７、ＲＡＭ５８等へ供給する。デコード素子６１
はＣＰＵ５５より出力される信号ＳＯ〜ｓ２をデコード
してＡＬＥ信号、ＲＤ（’Ｊ−ト）ｆｆ１号、　ＷＲ（
ライト）信号、ＩＮＴＡ（インド　アクノーリッジ）信
号等を作る。ＲＡＭ５８はＣＰＵ５５より書き込まれた
情報を記憶し、またＣＰＵ５５からデコード素子６１を
介して入力されたＲＤ倍信号より、ＣＰＵ５５からラッ
チ素子６ｏを介してポートＡＯ〜Ａ１４に入力されたア
ドレス信号で指定された番地の内容をＣＰＵ５５へ出力
する。ＲＯＭ５７は内部にＣＰＵ５５が実行すべき制御
プログラムが書き込まれていてＣＰＵ５５からデコード
素子６１を介して入力されたＲＤ倍信号より制御プログ
ラム（機械語）をＣＰＵ５５へ出力する。タイマー素子
５６はリセットクロック素子５０より供給されるクロッ
ク信号を基本クロックとしてＣＰＵ５５から指示された
モードとデータによって出力ポート０ＵＴＯより様々な
周波数とパターンのパルスを発生する。入出力（Ｉｌｏ
）素子５９は外部の入力素子（センサ、キー）や出力素
子（表示用発光ダイオード、定着用ヒータなど）に対し
てアクセ、スする。このＩ１０素子５９はＡ、Ｂ、Ｃ（
各々８ビツト）の３ポートにより構成され、Ａ、Ｂボー
トが出カポニドでＣポートが入力ボートである。ｌ１０
ｍ子５９のＡポートの下位４ビツトはＡ／Ｄ　（アナロ
グ／ディジタル）゛変換素子６２に接続され、他の出力
ポートは外部の定着用ヒータ１５、定着駆動モータ、操
作部３１の第６図に示すような待ち時間表示部８２、サ
ービスマンコール表示器８３、定着温度設定値表示部７
７、室温表示部８１．定着温度表示部８０へ接続されて
いる。

Ｉ１０素子５９のＣ入力ポートは操作部３１の第６図に
示すようなＩＯキー及びクリアキー７６、温度表示キー
７９、定着温度設定キー７８からの信号が入力され、ま
たＣポートの最下位１ビツトはＡ／Ｄ変換素子６２から
ＤＡＴＡ信号が入力される。Ａ／Ｄ変換素子６２は温度
検出用サーミスタ１９、サーミスタ３２からの温度検出
信号及び直流電源部２７からのＶｉｎ信号（アナログの
電圧値）を８ビツトのディジタル値に変換してＣＰＵ５
５へＩ１０素子５９を通して伝達する。ＣＰＵ５５はＩ
１０素子５９を通してＡ／Ｄ変換素子６２へ４つの信号
を出力し、Ａ／Ｄ変換素子６２がＡ／Ｄ変換を行うとき
にはＡ／Ｄ変換素子６２へのＣ８信号を常時アクティブ
（低レベル）にする。Ａ／Ｄ変換素子６２へのＡＤＣＬ
Ｋ信号はＡ／Ｄ変換素子６２からデータを出力させるた
めの信号である。Ａ／Ｄ変換素子６２はデータ端子が１
本しかないためにデータをシリアルで出し、ＡＤＣＬＫ
信号が１全入る度に最上位のデータから８回出力する。

ＣＰ［５５はＡ／Ｄ変換素子６２にＡＤＣＬＫ信号を呂
し、その度にＩ１０素子５９のＣポートのＯビット目を
読み、この動作を８回繰り返して８ビツトのデータを得
る。ＡＩＤ変換素子６２へのＣｏ、Ｃ１信号はＡ／Ｄ変
換素子６２がＡ／Ｄ変換回路を４個内蔵しているために
そのいずれを選択するかを決定する信号である。本実施
例では２つのサーミスタ１９．３２からの信号と直流電
源部２７からのＶｉｎ信号をＡＩＤ変換するために、Ｇ
Ｏ，ＣＩ倍信号よってＡ／Ｄ変換回路を切り換える。ま
たこ第６図は上記操作部３１の構成を示す。

操作部３１は■定着温度の設定、■定着ローラの温度及
び室温の表示、■複写が可能になるまでの待ち時間の表
示、■異常表示を行う機能がある。

■定着温度の設定では１０キー及びクリアキー７６によ
って設定温度を入力する。但し１７５℃から１９２℃ま
での範囲でのみ定着温度を設定できる。定着温度設定値
表示部７７はｌＯキー及びクリアキー７６によって入力
された温度を表示する。定着温度設定キー７８を押下す
ると、そのときに定着温度設定値表示部７７に設定され
ている定着温度が固定されて定着温度設定キー７８の自
照ランプが点灯し、１０キー及びクリアキー７６からの
入力が無視される。再度、定着温度設定キー７８を押下
すると、その自照ランプが消灯して再度ＩＯキー及びク
リアキー７６による定着温度の設定が可能になる。

■定着ローラの温度及び室温の表示については温度表示
キー７９を押下すると、温度表示キー７９の自照ランプ
が点灯して定着ローラ１１の温度と室温の表示が定着温
度表示部８０と室温表示部８１により開始される。この
定着温度表示部８０と室温表示部８１による温度表示は
５秒おきに更新される。再度、温度表示キー７９を押下
すると、定着温度表示部８０と室温表示部８１による温
度表示が終了し、温度表示キー７９の自照ランプと定着
温度表示部８０、室温表示部８１が消灯する。

■複写が可能になるまでの待ち時間の表示については電
源オン時や電源からの交流入力がオフからオンに変化し
た時など定着装置のウオームアツプを待っている状態に
おいてウオームアツプ完了まで何分かを待ち時間表示部
８２で表示する。この待ち時間表示部８２は複写機が複
写可能状態になった時には消灯する。

■異常表示については本実施例では定着用ヒータ１５の
断線が検知されたときにサービスマンコール表示器８３
が点灯して異常表示（サービスマンコール）がなされる
。この場合は複写機が複写不可能状態になる。

第７図は本実施例の定着温度設定ルーチンを示す。ＣＰ
Ｕ５５はまず定着温度設定キー７８が押下されたかどう
かを定着温度設定キー７８からの信号により判断し、定
着温度設定キー７８が押下された場合には現在のモード
が定着温度設定モードであれば定着温度非設定モードに
し、現在のモードが定着温度非設定モードであれば定着
温度設定モードにする。次にＣＰＵ５５は現在のモード
が定着温度設定モードであるかどうかを判断し、定着温
度設定モードであれば１０キー及びクリアキー７６から
の信号を無視し、定着温度設定値表示部７７で表示して
いる温度を設定温度とし、定着温度設定キー７８の自照
ランプを点灯させる。またＣＰＵ５５は現在のモードが
定着温度非設定モードであれば１０キー及びクリアキー
７６からの信号を認めてこの信号に従って定着温度設定
値表示部７７の表示温度を変更させ、定着温度設定キー
７８の自照ランプを消灯させる。

定着温度設定モードにおいて定着温度設定値表示部７７
で表示している温度が１７５℃から１９２℃の範囲にな
ければＣＰＵ５５は定着温度設定モードとせずに定着温
度非設定モードのままとする。

第８図は本実施例の定着温度表示ルーチンを示す。ＣＰ
（１５５はまず温度表示キー７９が押下されたかどうか
を判断し、温度表示キー７９が押下された場合には現在
のモードが表示モードであれば非表示モードにし、現在
のモードが非表示モードであれば表示モードにする。そ
してＣＰＵ５５は表示モード中には温度表示キー７９の
自照ランプを点灯させ、定着ローラ１１の温度と室温を
５秒おきにサーミスタ１９．３２からの信号により検知
してこれらの温度に従って定着温度表示部８０、室温表
示部８１の表示温度を更新させる。非表示モードではｃ
ｐｕｓｓは温度表示キー７９の自照ランプと定着温度表
示部８０゜室温表示部８１を消灯させる。

第９図は本実施例の待ち時間表示ルーチンを示す。ＣＰ
Ｕ５５は電源オン時または電源からの交流入力がオフか
らオンに変化した時にはこれを直流電源部２７からの信
号Ｖｉｎより検知してその時の定着ローラ１１の温度を
サーミスタ１９からの信号により検知し、この温度によ
って２通りの制御を行う。

まず定着ローラ１１の温度が一定温度、例えば１００℃
未満の場合にはＣＰＵ５５はそれから一定時間後、例え
ば３０秒後に再度定着ローラ１１の温度をサーミスタ１
９からの信号により検知してこの温度とその前に検知し
た温度より単位時間（１秒間）当りの温度上昇率（ｄｅ
ｇ／５ｅｅ）を算出する０次にｃｐｕｓｓは定着温度の
設定値と現在の定着温度との差を計算してこれを上記温
度上昇率で除算し、この結果より待ち時間を算出して待
ち時間表示部８２に表示させる。

また定着ローラ１１の温度が一定温度、例えば１００°
Ｃ以上の場合にはｃｐｕｓｓは定着温度の設定値と現在
の定着温度との差を計算してこれを予め用意された一般
的な温度上昇率（実験等で得る。例えば１．７１ｄｅｇ
／５ｅｅ）で除算し、この結果より待ち時間を算出して
待ち時間表示部８２に表示させる。

以降の処理は共通であり、　ＣＰＵ５５は待ち時間を待
ち時間表示部８２に表示させた後、１分おきに上記待ち
時間を−１して待ち時間表示部８２に表示させ、定着ロ
ーラ１１の温度が上記定着温度の設定値に達した時点で
複写機を複写可能状態として待ち時間表示部８２を消灯
させる。

第１０図は本実施例の異常検知表示ルーチンを示す。異
常検知は何種類かあるが、本実施例では定着用ヒータ１
５の断線検知についてのみ説明する。

ｃｐｕｓｓは電源オン時または電源からの交流入力がオ
フからオンに変化した時にこれを直流電源部２７からの
信号Ｖｉｎより検知し、このときの定着ローラ１１の温
度Ｔ□をサーミスタ１９からの信号により検知してＲＡ
Ｍ５８に記憶させ、それから所定時間後（例えば３０秒
後）に再度定着ローラ１１の温度Ｔ２をサーミスタ１９
からの信号により検知してその差Ｔｄｅｇ＝（Ｔｔ　　
Ｔｚ）を求める。そしてＣＰＵ５５はこのＴ　ｄｅｇが
一定の値（例えば５　ｄｅｇ）以下であれば定着用ヒー
タ１５の断線と判断してサービスマンコール表示器８３
を点灯させる。

（効　果） 以上のように本発明によれば未定着紙を加熱定着する定
着器と、この定着器を加熱する定着用ヒータとを有する
定着装置において、上記定着器の温度を検出する温度検
出手段と、この温度検出手段からの信号により上記定着
器の加熱開始時における温度と加熱開始時より所定時間
後の温度との差が所定の値より小さいことを検知するこ
とによって上記定着用ヒータの断線を検知する検知手段
とを備えたので、電源投入時に既に定着器が高温になっ
ている場合でも短時間に定着用ヒータの断線を検知でき
、また逆に電源投入時に定着器が超低温であった場合で
も定着用ヒータの断線を誤り無く正確に検知できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は本発
明の一実施例を示すブロック図、第３図は定着装置の一
例を示す断面図、第４図は上記実施例の制御部を示すブ
ロック図、第５図は上記実施例の直流電源部を示すブロ
ック図、第６図は上記実施例の操作部を示す平面図、第
７図乃至第１０図は上記実施例の定着温度設定ルーチン
、定着温度表示ルーチン、待ち時間表示ルーチン及び異
常検知表示ルーチンをそれぞれ示すフローチャートであ
る。 １・・・定着器、２・・・定着用ヒータ、３・・・温度
検出手段、４・・・検知手段。 塵　か　図 乃　５　ロ く く 巳遵 く ′θ　図 ７０ゼ ＼ ／ ヲθ利 ＼ ／ 勤゛ 嗜 噛 ゛人マ よ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 未定着紙を加熱定着する定着器と、この定着器を加熱す
   る定着用ヒータとを有する定着装置において、上記定着
   器の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段
   からの信号により上記定着器の加熱開始時における温度
   と加熱開始時より所定時間後の温度との差が所定の値よ
   り小さいことを検知することによって上記定着用ヒータ
   の断線を検知する検知手段とを備えたことを特徴とする
   定着用ヒータ断線検知装置。