JPH0690585B2 - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH0690585B2
JPH0690585B2 JP1133086A JP1133086A JPH0690585B2 JP H0690585 B2 JPH0690585 B2 JP H0690585B2 JP 1133086 A JP1133086 A JP 1133086A JP 1133086 A JP1133086 A JP 1133086A JP H0690585 B2 JPH0690585 B2 JP H0690585B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、画像形成装置等に使用される定着器等の温度
制御を行う定着装置に関するものである。
〔従来技術〕
電子機器内には各種の発熱部材が用いられている。例え
ば画像形成装置(電子複写装置)における定着器は、転
写紙に転写された未定着トナー像を高温度を用いて安定
した画像として転写紙に定着させる装置である。一般に
このような部材は一定の温度であることが要求され、サ
ーミスタ等の感温素子を用いて後述する加熱素子をオン
・オフ制御することにより定着に必要な一定温度を維持
している。しかし、上述の加熱素子に故障(断線)が生
じた場合、定着不良が発生するだけでなく、装置自体に
も損害を与える。
これを防止するため、種々の制御回路が考案されてい
る。
第4図に加温素子の断線検知回路を備えた従来の定着装
置の回路図を示す。
同図の回路はサーミスタTHと抵抗R1,R2,R3より構成され
るブリッジ回路およびコンパレータQ1,トリガ回路1,ト
ランジスタQ2,抵抗R4〜R6より構成される温度制御回
路、トライアック2,ヒータH,交流電源3,電流検出回路4
より構成されるヒータ断線検知回路で構成されている。
この回路は、通常電源電圧VCCを抵抗R3とサーミスタTH
とで分割した電圧VNと抵抗R1,R2で分割した基準電圧V1
をコンパレータQ1で比較し、その比較出力によりトラン
ジスタQ2を介してトライアック2をオン・オフ制御し、
ヒータHに交流電流を導通または遮断する回路である。
そして、この動作中電流検出回路4は、コンパレータQ1
の出力を監視し、電流検出回路4では、このコンパレー
タQ1の出力がハイ信号である時、交流電源3から電流が
供給されていなければ断線信号aを出力し、ヒータHが
断線していることを報知するものである。
〔従来技術の問題点〕
しかしながら、従来の温度制御装置では、ヒータHの断
線検知は可能であるが、電流検出回路4は、商用電源で
ある交流電源3に接続されているため、電流検出回路4
を高耐圧な回路で構成する必要があり、コスト面で極め
て不利である。また輸出国別の電源仕様に合せなければ
ならず部品の共通化も図れない。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来の欠点に鑑み、低圧の制御回路のみで
商用電源に接続されているヒータの断線を検知し、各国
の電源仕様に影響されることなく電流検出回路を共通化
し、装置をコストダウンすることを可能とする温度制御
回路を有する定着装置を提供することを目的とする。
〔発明の要点〕
本発明は上記目的を達成するために、熱源により加熱さ
れる被加熱部材と、該被加熱部材の温度を検知する検知
手段と、該検知手段の出力と所定温度に設定するための
基準電位とを比較し前記熱源の通電制御を行なう制御手
段とを備え、用紙上の未定着トナーを定着させる定着装
置において、前記所定温度に達した後に用紙を搬送させ
るタイミングに同期して前記所定温度を低温側へ切り換
えるべく前記基準電位を変化させる電位変化手段と、該
電位変化手段の出力と前記制御手段の出力とを入力し、
前記基準電位が低温側に切り換えられているときに前記
制御手段からの前記熱源を加熱させる信号出力を条件に
前記熱源の断線を判断する判断手段とを有することを特
徴とする。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳述
する。
第2図は本発明の定着装置の外観図である。同図におい
て、5は内部にヒータ等の熱源6を有し、周面には耐熱
性およびトナーの離型性を有するテフロン(登録商標)
等の樹脂5aを塗布した加熱ロールであり、図示方向に回
転する。加熱ロール5の下部には周面を耐熱性および弾
性を有するシリコンゴム等によって被覆した加圧ロール
7を適宜圧力で圧接してニップ部8を構成すると共に、
加熱ロール5に圧接した状態で同ロール5と共動する。
そして、ニップ部8にトナー画像を形成した用紙を矢印
A方向より噛み込み通過させることによって、その用紙
を挾持、押圧し、このとき熱源6の加熱作用および加圧
ロール7の加圧作用によって、トナー画像を用紙上に熱
融着して定着作業を行う。加熱ロール5の周面における
用紙排出側には、剥離爪9の先端部を当接し、ニップ部
8から排出された用紙を加熱ロール5から剥離し、さら
にその用紙を排紙ロール10によって機外に排出する。
また、加熱ロール5の周面には加熱ロール5の周面に接
触して温度検出用のサーミスタ11が取付けられ、このサ
ーミスタ11は、アーム12に取付けられている。このアー
ム12は軸12aを中心に回動自在に設けられている。
以上のような外観構成を有する定着器内の温度制御装置
として第1図に示す温度制御回路が設けられている。
同図において、感温素子であるサーミスタ11と抵抗R7
直列回路は抵抗R8,R9,R10の直列回路と並列接続されブ
リッジ回路を構成している。また、サーミスタ11と抵抗
R7の接続点はコンパレータQ3の非反転入力に接続され、
抵抗R8と抵抗R9の接続点はコンパレータQ3の反転入力に
接続されている。また、コンパレータQ3の出力は抵抗R
11と抵抗R12の接続点に接続されている。またコンパレ
ータQ3の出力はANDゲート19の入力とマイクロプロセッ
サ(MPU)14の入力ポートI0にも接続されている。抵抗R
12には、皿に抵抗R13が接続され、上述の抵抗R11とR12,
R13とで直列回路を構成している。また、この抵抗R12
R13の接続点にはトランジスタQ4のベース端子が接続さ
れている。このトランジスタQ4のエミッタ端子は接地さ
れ、コレクタ端子にはトリガ回路15が接続されている。
更に、このトリガ回路15のトリガ出力には、トライアッ
ク16のゲート端子が接続され、このトライアック16とヒ
ータH′(第2図の熱源6)と交流電流17は閉回路を構
成している。
一方、上述のMPU14の入力ポートI1にはプリントボタン1
8が入力され、出力ポートO0からはインバータ20aを介し
て前述のANDゲート19の入力に接続されている。そしてA
NDゲート19は後述する条件が揃うとヒータH′の断線信
号bを出力する。更に出力ポートO0は抵抗R14を介して
トランジスタQ5のベース端子にも接続されている。この
トランジスタQ5のコレクタ端子は、前述のブリッジ回路
を構成している抵抗R9とR10の接続点に接続され、エミ
ッタ端子は接地されている。
また、MPU14は更に出力ポートO1を有しO1の出力はドラ
イバであるインバータ20bを介して、不図示の用紙をカ
セットから給送させる為に給紙コロを回転させるソレノ
イド23に接続されている。なおMPU14は複写装置全体の
制御を司どるが、他の入出力が省略してある。
以上のように構成された回路を有する本実施例の定着装
置の回路動作説明を以下に行う。
まず、図示しないスイッチをオンし、端子21,22間に電
源を供給し、本回路を動作状態とする。この電源投入
時、前述の加熱ロール5の表面温度は室温と同じであ
る。従って、サーミスタ11の抵抗は高く、抵抗R7とサー
ミスタ11の接続点の電圧VN′は抵抗R8とR9の接続の電圧
VI′よりも高い。このため、コンパレータQ3の出力は、
ハイ信号となり、トランジスタQ4をオンし、トリガ回路
15をオンし、トライアック16のゲートにハイ信号を供給
する。この一連の動作により、トライアック16は導通
し、交流電源17,ヒータH′,トライアック16で構成さ
れる閉回路に交流電流が流れる。従って、ヒータH′
(熱源6)により加熱ロール5は加熱され、徐々に加熱
ロール5の周面温度は上昇する。
この加熱動作により加熱ロール5が徐々に加熱され、サ
ーミスタ11がトナーの定着可能温度(約180℃)を検知
すると、予め抵抗R8の抵抗値と、抵抗R9の抵抗値との比
により温度180℃に対応する電圧値(VI′)がコンパレ
ータQ3の反転入力端子に印加されている為(但し、この
時後述するがトランジスタQ5はオンし、抵抗R9の一端は
接地電位とほぼ同一である)、コンパレータQ3の入力電
圧VN′とVI′の大きさは、前述の逆になり、コンパレー
タQ3の出力は、ロー信号となる。このため、トランジス
タQ4はオフし、トリガ回路15もオフし、交流電源17,ヒ
ータH′,トライアック16の閉回路を流れていた交流電
流は遮断される。
この回路動作によりヒータH′は加熱動作を停止する。
ヒータH′の加熱動作が停止し、サーミスタ11の検出温
度が低下すると、再度コンパレータQ3の出力は反転し、
上述の動作を繰り返し、所定の温度(180℃)に加熱ロ
ール5の温度制御を行う。
以下に、第3図のタイムチャート兼温度特性図を用いて
回路動作を説明する。入力ポートI0への入力がハイレベ
ルからローレベルに切換わると(時間T1)MPU14は定着
装置のレディ状態を判断する。T1以後にプリントボタン
18が押圧されると出力ポートO0は約0.1秒間ローレベル
を出力する。この時トランジスタQ5はオフし、抵抗R9
抵抗R10の直列回路が形成される。従って、コンパレー
タQ3の反転入力端子には基準電圧VI″が印加される。こ
の基準電圧VI″はサーミスタ11で検出される温度が150
℃の時に対応する抵抗値でコンパレータQ3の出力が反転
する抵抗値に設定されている。従って、出力ポートO0
出力がロー信号の時コンパレータQ3では加熱ロール5の
温度が150℃以下の時のみハイ信号を出力する。この加
熱ロール5の温度が150℃以下になるのは、電源をオフ
しない限りヒータH′が断線した時のみである。例え
ば、転写紙が定着器を通過した場合でも第3図の期間T
に示すように150℃以下に加熱ロール5の温度が低下す
ることはない。また、この150℃の温度は、定着器がト
ナーを熱定着するために必要な最低温度であり、通常は
180℃前後がトナーを定着するために望ましいが、150℃
以上であれば、特に定着不良等を起すことはない。
一方、ANDゲート19にはコンパレータQ3のハイまたはロ
ー信号と共に、前述のように出力ポートO0からのパルス
信号もインバータ20aを介して入力しており、このANDゲ
ート19ではインバータ20aからハイ信号が入力した時、
コンパレータQ3の出力を確認する。この時、コンパレー
タQ3の出力がロー信号であれば、すなわち第3図のタイ
ムチャート兼温度特性図において時間T1〜T3の状態であ
れば、ANDゲート19から断線信号bが出力されることは
ない。出力ポートO0の出力がハイレベルに立上る時点で
断線信号bが出力されていなければソレノイド23がオン
され、不図示の給紙コロが回転して複写動作が始まる。
一複写サイクルが終了する毎に出力ポートO0の出力を約
0.1秒ハイレベルからローレベルに切換えて、ヒータ
H′の断線を確認する。この複写サイクルは約8秒程度
であるので8秒に1回のチェックが行われるわけであ
る。各チェック時点で異常が無ければ設定枚数の複写を
終えて複写動作が終了する。しかし、第3図の温度特性
曲線Bが時間T2の時点でヒータH′が断線したとする
と、時間T2→T3→T4と経過すると共に、加熱ロール5の
温度が低下し、時間T4において、コンパレータQ3のハイ
信号出力が検出されると、ANDゲート19から断線信号b
が出力される。この断線信号bはMPU14の入力ポートI2
に入力され、複写禁止、異常表示などの処理が行われ
る。
以上のように本実施例の温度制御装置は、コンパレータ
Q3に定着可能温度と通常の定着温度とに対応する2つの
基準電圧値を設定し、所定のタイミングで定着可能温度
の電位でコンパレータQ3にサーミスタ11の検出温度を比
較させ、この時加熱ロール5が所定の温度以下であれば
(コンパレータQ3がハイ信号を出力すれば)、ANDゲー
ト19から断線信号bを出力し、ヒータH′が断線してい
ることを検知するものである。
また、本実施例では、コンパレータQ3で比較する基準電
圧に対応する加熱ロール5の温度(サーミスタ11の検出
温度)を180℃と150℃に設定したが、これらの温度に限
るものではない。
なお、上述の実施例は温度チェックを給紙開始の前に行
ったが、その他に一複写サイクル毎に行われる種々の動
作例えば光学系のスキャンニング開始、排紙スイッチの
動作などと関連させても良い。
また、本発明の主旨は定着器以外の温度制御装置例えば
螢光灯の管壁温度制御装置などへの応用も可能である。
更には、複写機以外の画像形成装置例えばLED、レー
ザ、液晶などを印字ヘッドに用いたページプリンタの定
着装置への適用が可能なことは勿論である。
〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように本発明によれば、ヒータの断
線検知回路をANDゲート等の簡単な低圧回路のみの構成
で検出できるため、回路として高耐圧回路が不要であ
り、部品の共通化が可能となり、装置をコストダウンで
きる。また、単一のコンパレータで2点の温度比較(2
点電圧比較)が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本実施例の温度制御装置の回路図、 第2図は本実施例の温度制御装置が使用されている定着
器の構成図、 第3図はタイムチャートと、そのタイムチャートに従っ
た加熱ロールの温度特性図、 第4図は従来の温度制御装置の回路図である。 5……加熱ロール、 6……熱源、 11……サーミスタ、 14……マイクロプロセッサ(MPU)、 17……交流電源、 18……プリントボタン、 19……ANDゲート、 H,H′……ヒータ、 Q3……コンパレータ、 Q5……トランジスタ.

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱源により加熱される被加熱部材と、該被
    加熱部材の温度を検知する検知手段と、該検知手段の出
    力と所定温度に設定するための基準電位とを比較し前記
    熱源の通電制御を行なう制御手段とを備え、用紙上の未
    定着トナーを定着させる定着装置において、前記所定温
    度に達した後に用紙を搬送させるタイミングに同期して
    前記所定温度を低温側へ切り換えるべく前記基準電位を
    変化させる電位変化手段と、該電位変化手段の出力と前
    記制御手段の出力とを入力し、前記基準電位が低温側に
    切り換えられているときに前記制御手段からの前記熱源
    を加熱させる信号出力を条件に前記熱源の断線を判断す
    る判断手段とを有することを特徴とする定着装置。
JP1133086A 1985-11-01 1986-01-22 定着装置 Expired - Fee Related JPH0690585B2 (ja)

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