JPH0264680A - 加熱定着装置 - 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】 〈産業上の利用分野〉 二の発明は、電子写真複写機やレーザプリンタ等の画像
形成装置における加熱定着装置に関するものである。

〈従来の技術〉 画像形成装置において、用紙に転写されたトナー像を定
着させるための加熱定着装置が公知である。

この種の加熱定着装置には、従来、加熱用ヒータの通電
時間をタイマで計測し、通電時間が通常値よりも長くな
ったり短くなったときに異常を判別するものがある（特
開昭５２−８９３３１号公報参照）。

また、通電時間に基づいて異常を判別する方式の改良と
して、複写機がスタンバイモードのときこ動作するタイ
マと、複写動作時に動作するタイマとをそれぞれ別個に
設け、より迅速な異常検出ができるようにしたものが提
案されている（特開昭５７−１７１３６６号公報参照）
。

〈発明が解決しようとする課題〉 上述の加熱定着装置では、異常検出までの時間が比較的
長くかかるという欠点がある。たとえば従来技術で述べ
た後者の構成では、スタンバイモード用と複写動作時用
とにそれぞれ専用のタイマを設けて、異常検出までの時
間を早めるように改良されているとはいえ、異常が判別
されるまでには、タイマが動作を開始してから少なくと
も３０〜４０秒以上の時間が必要である。

一方、加熱定着装置が短絡した場合には、該短絡部に大
電流が流れるので、−刻も早くその異常を検出しなけれ
ば、画像形成装置全体にまで被害が及ぶおそれがある。

それゆえ、従来の方式によるよりも、さらに迅速に異常
検出ができる加熱定着装置が望まれる。

また、昨今の加熱定着装置では、ヒータ等の発熱手段が
複数個設けられているものが多くなり、画像形成装置の
動作モードに応じて複数個の発熱手段を同時にまたは選
択的に通電できるようにしたものが増えている。このよ
うな構成が採用された場合、異常検出のために通電時間
検出用タイマを設けると、タイマの数が増えるとともに
、通電される発熱手段の数に応じて各発熱手段の通電時
間か変わっているので、通電時間に基づく異常の判別が
困難になるという欠点もある。

それゆえ、この発明は、上述の各問題点を解消するため
になされたもので、迅速に加熱定着装置の異常を検出す
ることができるとともに、検出のための回路構成が比較
的簡易に実現できる加熱定石装置を提供することを目的
とする。

く課題を解決するための手段〉 この発明は、画像形成装置における加熱定着装置であっ
て、 加熱定着装置を加熱するための発熱手段と、前記発熱手
段に接続された電力供給配線と、前記電力供給配線に結
合され、電力供給配線における電流の流れを検出するた
めの電流検出センサと、 前記発熱手段への通電を制御する制御手段と、前記制御
手段の制御状態に応答して前記電流検出センサの出力を
読込み、該センサの出力に基づいて前記発熱手段を含む
回路の断線または短絡を判別する判別手段と、 を含むことを特徴とする加熱定石装置である。

前記発熱手段は、共通の電力供給配線に接続された複数
の発熱手段を含むものとすることができる。その場合に
おいて、前記制御手段は、前記複数の発熱手段を１つず
つ通電させ、そのときに、前記判別手段は通電にかかる
発熱手段を含む回路の断線または短絡を判別するものに
するのがよい。

また、前記判別手段は、前記電流検出センサの出力波形
に基づいて前記断線または短絡を判別するものにできる
。

く作用〉 発熱手段が通電された状態では、電流検出センサから対
応の出力が導出される。判別手段は、制御手段の制御状
態と電流検出センサの出力とを比較する。電流検出セン
サの出力が制御手段の制御状態に対応しないときは、発
熱手段および電力供給配線を含む回路に短絡または断線
等の異常が生じたとみなすことができるから、かかる場
合は判別手段は異常検出出力を導出する。

発熱手段が複数設けられている場合でも、共通の電力供
給線に接続された電流検出センサによって、その異常を
検出することができる。

発熱手段に異常が生じた場合、直ちにそれが電流検出セ
ンサの出力となって現われるから、異常はリアルタイム
で検出可能である。

〈実施例〉 以下には、図面を参照してこの発明の一実施例について
詳細に説明をする。

第２図は、この発明の一実施例を備える電子写真複写機
１０の概略構成を示す断面図である。

複写機１０の上面には原稿載置台１１および原稿カバー
１２が設けられており、内部上方には露光装置１３が備
えられている。露光装置１３は原稿を照明し、原稿面で
反射された光を感光体ドラム１６へ導いて、感光体ドラ
ム１６の表面を露光するためのものである。

感光体ドラム１６の周囲には、感光体ドラム１６表面を
一定電位に帯電させるための帯電チャージャ１７、不必
要な電荷を除去するためのイレースランプ１８、露光に
より感光体ドラム１６表面に形成された静電潜像をトナ
ー像に現像するための現像装置１９、トナー像を用紙に
転写し、その用紙を感光体ドラム１６から剥離するため
の転写・剥離チャージャ２０、感光体ドラム１６表面の
残留トナーを除去するためのクリーナ２１および感光体
ドラム１６表面の残留電荷を除去するための除電ランプ
２２が備えられている。

また、感光体ドラム１６等の動きに連動して用紙を供給
するために、着脱自在な給紙カセット２３、給紙カセッ
ト２３から用紙を取出すための給紙ローラ２４、感光体
ドラム１６へ一定のタイミングで用紙を２次給紙するた
めのレジストローラ対２５が備えられ、さらにトナー像
が転写されて感光体ドラム１６から剥離された用紙を搬
送するための搬送ベルト２６が備えられている。

この実施例にかかる加熱定着装置２７は、搬送ベルト２
６で搬送されてきた用紙のトナー像を定着するために、
搬送ベルト２６の下流側に配置されている。加熱定着装
置２７は発熱ローラ２８および発熱ローラ２８と対をな
す圧接ローラ２９を含んでおり、両ローラ２８．２９間
に用紙が挾まれて搬送されるとき、発熱ローラ２８の発
熱によって用紙上のトナーが溶融定着される仕組みにな
っている。

発熱ローラ２８には、その内部に２つのヒータ１（−１
およびＨ−２が備えられていて、該２つのヒータが同時
にまたは選択的に通電されることによって、発熱ローラ
２８が所定の安定温度に保たれる。さらに、発熱ローラ
２８表面近傍には発熱ローラ２８の温度を検出するため
のサーミスタ３０が備えられている。このサーミスタ３
０は、発熱ローラ２８内部に配置さ−れていてもよい。

加熱定着装置２７下流側には排出ローラ対３１が設けら
れ、さらに排出される用紙を受止めるための排出トレー
３２が備えられている。

第１図は、複写機１０における加熱定着装置２７の制御
回路図である。ヒータＨ−１は５ＳＲ３３によってその
通電が制御され、同様に、ヒータＨ−２は５ＳＲ３４に
よってその通電が制御される。５ＳＲ３３および５ＳＲ
３４は、ＣＰＵ４２からの動作指令を受けるようになっ
ている。ヒータＨ−１およびヒータＨ−２は並列接続さ
れ、コモン配線３５を介して交ａ電源３６に接続されて
いる。コモン配線３５には電流検出センサ３７が電磁結
合により結合されている。電流検出センサ３７の出力端
は整流ダイオード３８、分圧抵抗３９および平滑コンデ
ンサ４０を介して整合回路４１に接続されており、整合
回路４１の出力はＣＰＵ４２へ与えられるようになって
いる。コモン配線３５には、また、リレー接点４３が挿
入されており、該リレー接点４３はＣＰＵ４２で制御さ
れるリレー４４で開閉できるようになっている。さらに
、温度検出用のサーミスタ３０の出力はＣＰＵ４２へ与
えられるようになっている。

この構成から明らかなように、この実施例では、ＣＰＵ
４２によって回路全体が制御される。

第３図は、ヒータＨ−１およびＨ−２により加熱される
発熱ローラ２８の温度と時間との関係を表わす特性曲線
である。複写機１ｏの電源がオンされると、２つのヒー
タＨ−１およびＨ−２により発熱ローラ２８が急速に加
熱され、安定温度に達すると、２つのヒータまたはヒー
タＨ−１もしくはＨ−２が選択的に通電されて、発熱ロ
ーラ２８の温度が安定温度に落着くようにされる。

第４図は、第１図の回路における５ＳＲ３３または３４
によるヒータへの通電電流と、そのときの電流検出セン
サ３７の出力波形との関係を表わす波形図である。図示
のように、５ＳＲ３３または３４によって通電が開始さ
れる瞬間ごとに、電流検出センサ３７が出力を導出する
。

第５図は、第１図のＣＦ’Ｕ４２の制御動作を表わすフ
ローチャートである。

次に、第１図ないし第４図を参照しながら、第５図の流
れに従って加熱定行装置２７の動作について説明をする
。

ＣＰＵ４２は、まず電源リレー４４によってリレー接点
４３を閉じると（ステップＳ１）、次に５ＳＲ３３およ
び３４を制御して、ヒータＨ−１およびＨ−２共にオフ
（非導通状態）にする（ステップＳ２）。

この状態で電流検出センサ３７の出力を読取り、該セン
サ３７の出力状態を判別する（ステップＳ３）。回路か
正常であれば、交流電源３６からコモン配線３５を介し
てヒータＨ−１，Ｈ−２へは電流は流れておらず、電流
検出センサ３７からの出力はないから、かかる場合はス
テップ３１２へと進む。

もし、電流検出センサ３７からの出力があれば、ＣＰＵ
４２は電流検出センサ３７の出力を記憶する（ステップ
Ｓ４）。

次いで、ＣＰＵ４２は５ＳＲ３３を制御してヒータＨ−
１へだけ通電し、そのときの電流検出センサ３７の出力
波形を読取る（ステップＳ５）。

この出力波形は、第４図に示されるように一定周期の波
形である。そして、読取った出力波形を先のステップＳ
４で記憶した波形と比較する（ステップＳ６）。

もし両者の波形が一致すれば、ヒータＨ−１への通電に
無関係にコモン配線３５を電流が流れていることになる
から、ＣＰＵ４２はヒータＨ−１が短絡（一般に、ヒー
タＨ−１が複写機１０の機体等へ地絡していることが多
い。）していると判別しくステップＳ７）、全ヒータを
オフして、機械を停止させる（ステップＳ８）。

ステップＳ６で検出波形と記憶波形とが一致しない場合
は、ヒータＨ−１をオフにし、逆にヒータＨ−２にだけ
通電を行なう（ステップ８９）。

そして再度電流検出センサ３７の出力を読取り、読取っ
た波形をステップＳ４で記憶した波形と比較する（ステ
ップ５ＩＯ）。

両者の波形が一致していればヒータＨ−２の通電にかか
わらずコモン配線３５を電流が流れているわけであるか
ら、ＣＰＵ４２はヒータＨ−２が短絡している旨判別し
くステップ５ｌｌ）、全ヒータをオフして機械を停止さ
せる（ステップＳ８）このようにして、回路への電源が
投入されるとすぐにヒータＨ−１またはヒータＨ−２の
短絡が検出される。

回路が正常な場合は、前述したようにステップＳ１２へ
進み、５ＳＲ３３によりヒータＨ−１を通７ヒする。そ
して電流検出センサ３７の出力を読取る（ステップ８１
３）。このとき該センサ３７の出力パルスがない場合は
、ヒータＨ−１を含む回路に交流′電源３６からの電流
が流れていないわけであるから、ＣＰＵ４２はヒータＨ
−１が断線していると判別しくステップ５１４）、全ヒ
ータをオフして、機械を停止させる（ステップＳ８）。

ステップ３１３で、電流検出センサ３７からの出力パル
スがある場合には、ヒータＨ−１への通電を停止し、逆
に、５ＳＲ３４によってヒータＨ−２への通電を行なう
（ステップ５１５）。そして７ＩＸＡ検出センサ３７の
出力を読取り、該センサ３７から出力パルスがない場合
には、ＣＰＵ４２はヒータＨ−２を含む回路が新線して
いるものと判別しくステップＳ１６．５１７）　、全ヒ
ータをオフして機械を停止させる（ステップＳ８）。

ステップＳ１３およびＳ１６において、電流検出センサ
３７からの出力波形がある場合には、ヒータＨ−１およ
びＨ−２を含む回路は、正常であると判別する。この結
果をもとに、ＣＰＵ４２は５ＳＲ３３および３４によっ
てヒータＨ−１およびＨ−２共に通電状態にし、発熱ロ
ーラ２８を急速に安定温度になるまで加熱する（ステッ
プ５１８）。発熱ローラ２８が安定温度に達したか否か
は、サーミスタ３０によって検出される。

発熱ローラ２８が安定温度に達した場合（ステップ５１
９）　、ＣＰＵ４２はヒータＨ−１およびＨ−２への通
電を停止しくステップ５２３）、？ｔｉ流検比検出セン
サ３フの出力波形の有無を判別する（ステップ５２４）
。回路が正常であれば電流検出センサ３７からの出力波
形はない。よってこの場合はＣＰＵ４２は回路が正常で
あると判別しくステップ５２５）、再びステップＳ１９
へと戻る。

ステップＳ２４において、もし電流検出センサ３７から
の出力波形ありと判別されると、ＣＰＵ４２はその出力
波形の波形を記憶しくステップ８２６）、まずヒータ１
（−１だけを通電した状態で電流検出センサ３７の出力
波形を読取る（ステップ５２７）。そして、読取った出
力波形を先のステップＳ２６で記憶した波形と比較する
（ステップ５２８）。

もし両者の波形が一致すれば、ヒータＨ−１への通電に
無関係にコモン配線３５を電流が流れていることになる
から、ＣＰＵ４２はヒータＨ−１が短絡していると判別
しくステップ５２９）、全ヒータをオフして、機械を停
止させる（ステップＳ８）。

ステップＳ２８で検出波形と記憶した波形とが一致しな
い場合は、ヒータＨ−１をオフにし、逆にヒータＨ−２
だけ通電して再度電流検出センサ３７の出力を読取り（
ステップ５３０）、読取った波形をステップＳ２６で記
憶した波形と比較する（ステップ５３１）。

両者の波形が一致すればヒータＨ−２の通電にかかわら
ずコモン配線３５をｆｌｔＥが流れているわけであるか
ら、ＣＰＵ４２はヒータＨ−２が短絡している旨判別し
くステップ５３２）、全ヒータをオフして機械を停止さ
せる（ステップＳ８）。

このように、発熱ローラ２８が安定温度に達する度ごと
に、ヒータＨ−１またはＨ−２の短絡を検知するように
し、装置全体に被害等が及ばないようにしている。

ステップＳ３１において、検出波形と記憶した波形とが
一致しなければ、制御は再びステップＳ１９へ移り、再
度の異常検知を行なう。

発熱ローラ２８が安定温度に達した後、複写機１０によ
るコピー動作が行なわれ、加熱定着装置２７によって用
紙のトナー像が定着されると、発熱ローラ２８の熱が奪
われ、発熱ローラ２８は安定温度未満に下がる。発熱ロ
ーラ２８の温度が安定温度未満になった場合は、ＣＰＵ
４２は露光装置１３または感光体ドラム１６等を回転す
るための図示しないモータの動作状態を判別しくステッ
プ５２０）、ランプまたはモータが動作中にはヒタＨ−
１だけを通電しくステップ５２１）、ランプおよびモー
タともに停止状態であれば、ヒータＨ−１およびＨ−２
ともに通電して（ステップ５２２）、発熱ローラ２８の
温度を安定温度まで高める。

このように、露光装置１３のランプまたはモータが動作
中にはヒータＨ−１だけ通電するようにしたのは、複写
機１０全体の回路配線の容量を考慮したものである。よ
り具体的に言えば、ランプまたはモータが動作中にヒー
タＨ−１およびＨ−２ともに通電状態にするためには、
複写機１ｏの回路設計時において、配線８二を大きなも
のにしなければならない。それでは複写機１ｏ全体の配
線コストが高（つくから、この実施例では、上述のよう
な配慮がなされているのである。

以上の実施例では、発熱ローラ２８を加熱するために２
つのヒータが設けられた例を説明したが、ヒータは単一
のヒータであってもよいし、３つ以上のヒータがあって
もよい。ヒータが複数ある場合でも、電流検出センサ３
７をヒータのコモン配線に結合させることによって、単
一の電流検出センサで回路を構成することができる。

上述の説明では、複写機に適用された加熱定着装置を説
明したが、この発明は複写機に限らずし−ザプリンタそ
の他の画像形成装置のための加熱定着装置に広く適用す
ることができる。

〈発明の効果〉 この発明は、以上のように構成されているので、迅速に
加熱定着装置の異常を検出することができる。特に、発
熱手段が短絡した場合には装置全体に大きな電流が流れ
るおそれがあるが、発熱手段が短絡したか否かは発熱手
段を断続的にオフするごとに必ず検知され、異常の早期
発見が可能である。

また、発熱手段の数が増えても単一の電流検出センサに
よって異常を検出できるので、回路を比較的簡易に構成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例にかかる加熱定着装置の
回路構成例である。 第２図は、この発明の一実施例が採用された複写機１０
の概略構成断面図である。 第３図は、発熱ローラ２８の温度と時間との関係を表わ
す特性曲線である。 第４図は、ヒータへの通電電流とそのときの電流検出セ
ンサの出力波形との関係を表わす波形図である。 第５図は、この発明の一実施例における制御回路の動作
を表わすフローチャートである。 図において、１０・・・複写機、２７・・・加熱定着装
置、２８・・・発熱ローラ、３０・・・サーミスタ、３
３゜３４・・・ＳＳＲ，３５・・・コモン配線、３６・
・・交流電源、３７・・・電流検出センサ、４２・・・
ＣＰＵ、を示す。 特許出願人　　三田工業株式会社 代　　理　　人　　　　　弁理士　　亀　　井　　弘　
　勝（ばか２名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、画像形成装置における加熱定着装置であって、 加熱定着装置を加熱するための発熱手段と、 前記発熱手段に接続された電力供給配線と、 前記電力供給配線に結合され、電力供給配線における電
   流の流れを検出するための電流検出センサと、 前記発熱手段への通電を制御する制御手段と、 前記制御手段の制御状態に応答して前記電流検出センサ
   の出力を読込み、該センサの出力に基づいて前記発熱手
   段を含む回路の断線または短絡を判別する判別手段と、 を含むことを特徴とする加熱定着装置。 ２、請求項第１項記載の加熱定着装置において、 前記発熱手段は、共通の電力供給配線に接続された複数
   の発熱手段を含むものである。 ３、請求項第２項記載の加熱定着装置おいて、 前記制御手段は、前記複数の発熱手段を１つずつ通電さ
   せ、そのときに、前記判別手段は通電にかかる発熱手段
   を含む回路の断線または短絡を判別するものである。 ４、請求項第２項または第３項記載の加熱定着装置にお
   いて、 前記判別手段は、前記電流検出センサの出力波形に基づ
   いて前記断線または短絡を判別するものである。