JPH0863085A - ヒーター制御装置及びその装置を備えた記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本出願に係る第一の発明の目的は、コストを
上昇させることなく、ヒーターに印加されるＡＣ電源の
異常時のヒーター制御を最適化させ、ヒーターの故障を
防ぐことのできるヒーター制御回路を提供することにあ
る。 【構成】 ＡＣ電圧検知回路４４によりＡＣ電源の電圧
値を検知し（ステップＳ１）、その電圧値が一定値以下
かどうかを判断し（ステップＳ２）、一定値を超えてい
れば次の処理を行う（ステップＳ３）。しかし、一定値
以下であればＡＣ電源の異常と判断し（ステップＳ
４）、ヒーターへの通電を中断させ（ステップＳ５）、
タイマーをスタートさせる（ステップＳ６）。そして、
ＡＣ電源が正常に復帰したかどうかを判断し（ステップ
Ｓ７）、復帰した時にタイマーをストップさせ（ステッ
プＳ８）、該中断時間を考慮に入れたヒーター制御を行
う（ステップＳ９）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はヒーター制御装置及びそ
の装置を備えた記録装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ファクシミリ装置等の記録装置に
おいては、電子写真方式等のトナーを用いる画像形成方
法が採用されており、そのトナー画像を転写材に定着さ
せる方法としては、転写材を挟圧搬送させるローラやフ
ィルム状の部材と、ヒーターとを用いて、トナーに熱及
び圧力を与えてトナーを溶融・固着させる方法が採用さ
れている。

【０００３】従って、このような装置において良好な画
像を得るには、上記ヒーターの温度を所定温度に保つこ
とが必要であり、従来は、装置に供給されるＡＣ電源の
電圧値を検知する回路を設け、ＡＣ電源電圧値の微妙な
許容偏差あるいは微妙な変動を検知し、それに応じてヒ
ーターに印加するＡＣ電源の波数を変化させるという制
御を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来の装置では、ヒーターへ供給されるＡＣ電源の異
常を検知する検知手段が設けられていなかったため、例
えば、子供のいたずら等によりスイッチのオンオフが短
時間に繰り返された場合、またコンセントの接触不良や
コンセントの先の電力設備側の問題で非常に長い期間の
瞬断等が発生した場合でも、これを検知することができ
なかった。

【０００５】しかも、このような場合には、ＡＣ電源が
数１００ｍｓ程度の周期でオンオフされるにも拘らず、
従来のヒーター制御回路のＤＣ電源は、３秒程度以上の
ＡＣ電源のオフがないと、ヒーター制御回路へのＤＣ電
源の供給をストップさせるような構成とはなっていなか
ったため、ヒーター制御回路は、ＡＣ電源が正常である
としてヒーター制御を行っていた。

【０００６】そのため、ヒーター制御がおかしくなって
しまい、ヒーター故障の原因となるという問題があっ
た。

【０００７】例えば、ＡＣ１００Ｖが印加されるヒータ
ーの制御を波数制御により行う場合に、ヒーターの温度
を１００℃から２００℃まで上昇させるとすると、ヒー
ター制御回路は１００Ｖが印加されているとして、必要
な電力を計算し、所定の波数制御を行うが、瞬断が発生
した場合には、ヒーターに印加されるエネルギーはその
間低くなり、そのままではヒーターの温度が目標の２０
０℃に達しなくなる。従って、ヒーター制御回路は、さ
らにヒーターに印加するエネルギーを増やすように波数
制御を行うのが、その時に瞬断の発生が何らかの理由に
よりなくなると、逆にヒーターに不必要に過大なエネル
ギーが印加され、ヒーターが故障したり、ヒーターが目
標温度の２００℃より大きな例えば２５０℃に一時的に
なってしまい、ヒーター制御が正常に行われないという
現象が発生する。

【０００８】一方、この問題を解決するために、ＡＣ電
源の異常を検知する手段を新たに設けようとすると、コ
ストの上昇を招くという問題があった。

【０００９】本出願に係る第一の発明の目的は、コスト
を上昇させることなく、ヒーターに印加されるＡＣ電源
の異常時のヒーター制御を最適化させ、ヒーターの故障
を防ぐことのできるヒーター制御回路を提供することに
ある。

【００１０】本出願に係る第二の発明の目的は、上記ヒ
ーター制御回路と、熱容量が小さいポリイミド等のフィ
ルム等から構成されるオンデマンド定着装置とを備え、
コストを上昇させることなく、ヒーター故障の発生を抑
え、良好な画像の記録が可能な記録装置を提供すること
にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第一の発明
によれば、上記目的は、ヒーターと、該ヒーターのエネ
ルギー源であるＡＣ電源と、該ＡＣ電源の電圧値を検知
するＡＣ電圧検知回路と、該ＡＣ電圧検知回路により検
知した電圧値に基づいて上記ヒーターへの通電を制御
し、ヒーターの温度を所定値に維持する制御部とを有す
るヒーター制御回路において、上記制御部は、上記ＡＣ
電圧検知回路により検知した電圧値が所定値以下である
場合には、上記ヒーターへの通電を停止し、電圧値が所
定値以上となった場合には、上記ヒーターへの通電を制
御するように設定されていることにより達成される。

【００１２】また、本出願に係る第二の発明によれば、
上記目的は、上記第１の発明のヒーター制御装置と、ヒ
ーターに摺接するように配設されたフィルム状部材と、
該フィルム状部材を介して上記ヒーターに圧接するよう
に配設された加圧ローラーと、該加圧ローラーと上記ヒ
ーターとの圧接部に転写材を搬送せしめる転写材搬送手
段と、該転写材上に未定着現像剤像を形成せしめる画像
形成部とを備えたことにより達成される。

【００１３】

【作用】本出願に係る第一の発明によれば、制御部は、
ＡＣ電圧検知回路により随時ＡＣ電源の電圧値を検知し
つつヒーターの制御を行い、ヒーターの温度を所定値に
維持するが、検知した電圧値が所定値以下である場合に
は、ＡＣ電源の瞬断が発生したと判断し、ヒーターへの
通電を停止する。そして、その時点から電圧値が所定値
以上となるまでの期間を計測し、電圧値が所定値以上と
なった後は、その期間を考慮して上記ヒーターへの通電
を制御する。従って、ＡＣ電源の瞬断が発生した場合で
も、ヒーターへの過剰な通電を防ぎ、ヒーターの故障を
発生させない。

【００１４】また、本出願に係る第二の発明によれば、
画像形成部において形成された未定着現像剤像を担持し
た転写材は、転写材搬送手段により、フィルム状部材を
介して形成されたヒーターと加圧ローラーとの圧接部に
搬送され、上記第１の発明による適切な温度制御の下で
上記未定着現像剤像の上記転写材への適切な定着が行わ
れる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１６】（第一の実施例）先ず、本発明の第一の実
施例を図１ないし図４に基づいて説明する。図１は、本
実施例のファクシミリ装置のブロック構成図であり、図
１に示すように、本実施例装置は、レーザービームプリ
ンターで構成される記録部５０と、原稿の読み取り、通
信等を行うファクシミリ装置部６０とに分けられる。

【００１７】先ず、ファクシミリ装置部６０には、該フ
ァクシミリ装置部６０の各手段を制御する第一制御部２
０が備えられており、該第一制御部２０には、原稿読取
部１、モデム制御部４、操作パネル５、センサー８、駆
動系９、メモリ１３が接続されている。

【００１８】原稿読取部１は、送信原稿を読み取り、画
像データに変換するものであり、該画像データは第一制
御部２０によりモデム制御部４に出力され、該モデム制
御部４により制御されつつ、変調復調装置であるモデム
３、及び網制御装置であるＮＣＵ２を介して電話回線上
に送信される。また、逆に外部から送信された画像デー
タは、ＮＣＵ２、モデム３、モデム制御部４を介して第
一制御部２０に入力され、後述する画像メモリ１０に一
旦格納された後、該第一制御部２０により後述する記録
部５０に出力される。

【００１９】操作パネル５には、ファクシミリの状態を
ユーザーに表示するための表示器６と、ユーザーがファ
クシミリに各種動作を指示するためのＫＥＹ７が備えら
れており、ユーザーは表示器６に表示されたメッセージ
等に従いながら、ＫＥＹ７を操作して、データの送信等
を行うようになっている。

【００２０】センサー９は、ファクシミリの状態を検知
するためのものであり、例えば送信原稿がセットされた
ことを検知する。そして、第一制御部２０がこのセンサ
ー９により原稿がセットされたと判断すると、上記表示
器６に所定のメッセージを表示し、ユーザーによる所定
の操作を促す。これにより、送信動作の開始要求があっ
た場合には、原稿搬送を行うための読取モーター等によ
り構成される駆動系９により原稿を搬送しつつ、上記原
稿読み取り部１により原稿を読み取り、上述のように送
信を行うようになっている。

【００２１】以上のような第一制御部２０による制御プ
ログラムは、メモリ１３に備えられるＲＯＭ１２に記憶
されており、さらに、メモリ１３には、受信画像データ
等を記憶する画像メモリ１０と、停電等の商用電源の遮
断時においても電池等でバックアップされデータが破壊
されないシステムＲＡＭ１１が備えられている。

【００２２】次に、記録部５０には、該記録部５０全体
を制御する第二制御部４０が備えられており、該第二制
御部４０には、センサー２１、駆動系２２、転写部２
６、スキャナ部２７、プリント部２９、定着装置３１、
ファンモータードライブ部３９、ヒーターコントロール
部３０、ＡＣ電圧検知回路４４が接続されている。

【００２３】センサー２１は記録部５０の各種状態を検
知するためのものであり、例えば、記録部５０内の所定
位置における記録材の有無等を検知し、第二制御部４０
は該センサー２１からの情報に基づいて、例えば駆動系
２２により記録紙を所定位置まで搬送せしめる。この駆
動系２２は、記録紙搬送等を行うためのモーター類２３
と、該モーター類２３による駆動を制御するためのプラ
ンジャ類２４と、該プランジャ類２４と同等の機能を有
するクラッチ類２５とから構成されている。

【００２４】スキャナ部２７には、レーザー２８が備え
られており、第二制御部４０からの制御信号及び上述し
たファクシミリ装置部５０から出力される画像データに
基づいてレーザー２８をスキャンし、プリント部２９に
備えられる感光体ドラム等の潜像担持体上に静電潜像を
形成する。

【００２５】プリント部２９には、上記潜像担持体の
他、現像装置が備えられており、上記静電潜像を現像装
置にて現像剤像として現像するようになっており、第二
制御部４０は、この潜像担持体及び現像装置を駆動せし
めて現像剤像を形成した後、転写部２６の高圧回路２７
を駆動して、上記駆動系２２により搬送される記録紙上
に現像剤像を転写させる。

【００２６】そして、この転写像の形成された記録紙を
熱定着装置３１へと搬送し、サーミスタ３３により温度
を検知しながら、ヒーター３２を駆動して、熱により転
写像を記録紙上に定着する。

【００２７】図２は、本発明の定着装置である図１の熱
定着装置３１の構造説明図である。定着装置３１は、現
像剤像を記録紙に定着させるための定着処理を行うオン
デマンド定着装置であり、図２に示すように、ヒーター
部１０４が組み込まれている定着体１１０と、この定着
体１１０と共働して現像剤像１０２が転写されている記
録紙１００を加熱、加圧する加圧ローラ１２０を有す
る。

【００２８】定着体１１０は、断面コの字状のステー１
０５を有し、該ステー１０５の外周部には、フィルム内
側ガイド部材１０６、１０７、１０８と、ヒーター保持
部材１０９とが設けられている。ステー１０５とフィル
ム内側ガイド部材１０６、１０７、１０８と、ヒーター
保持部材１０９とは、互いに共働してほぼ円筒形状の部
材を形成し、このほぼ円筒形状の部材の外周には、厚さ
数十μｍのポリイミドからなる薄膜部材１０３が巻き付
けられている。そして、薄膜部材１０３の内面には、グ
リースが塗布され、その外面には、表面処理が施されて
いる。

【００２９】以上のような薄膜部材１０３とヒーター保
持部材１０９との間には、薄膜部材１０３の内面に接触
するヒーター部１０４が配置されており、該ヒーター部
１０４には、線状の抵抗体を有する上記ヒーター３２
と、該ヒーター３２の近傍に配設されたサーミスタ３３
が備えられている。

【００３０】このような定着装置において、良好な定着
を行うには、ヒーター３２の温度を所定値に維持するこ
とが必要であるため、本実施例では、図１に示すように
トライアック等により構成されるヒーターコントロール
部３０により、ヒーター３２に印加するＡＣ電圧を制御
して、温度の制御を行っている。

【００３１】この温度制御は、後述するＡＣ電圧検知回
路４４により、ＡＣ電源電圧値の微妙な許容偏差あるい
は微妙な変動を検知し、それに応じてヒーターに印加す
るＡＣ電源の波数を変化させるという制御である。

【００３２】また、このようにヒーター３２を駆動する
ことにより、機内温度が上昇するため、ファンモーター
ドライブ部３９によりファンモーター部３８をドライブ
して、機内の冷却を行っている。

【００３３】さらに、上述のように高圧電圧が印加され
る転写部２６や、ＡＣ電源が供給されて高温になる定着
装置３１は、ユーザーが過って手を触れると危険なた
め、ドアスイッチ４３により、転写部２６や定着装置３
１を覆う部分をユーザーが開けたことを検知した場合に
は、ＡＣ電源をオフし、ユーザーを危険から保護するよ
うになっている。

【００３４】そして、以上のような記録部５０とファク
シミリ装置部６０には、ＡＣ電源のエネルギーをＤＣに
変換し、各部を動作させるためのＤＣ電源４２が接続さ
れており、ＡＣ入力部４５から入力されるＡＣ電源は、
ユーザーが操作可能なＡＣ電源オンオフスイッチ４１を
介して随時供給されるようになっている。

【００３５】このＡＣ電源は、ＤＣ電源４２のエネルギ
ー源となるだけではなく、上記ヒーターコントロール部
３０を介して所定の制御を行いつつヒーター３２に印加
しているため、子供がスイッチをいたずらしてスイッチ
のオンオフを繰り返したり、またコンセントの接触不良
やコンセントの先の電力設備側の問題で非常に長い瞬断
が生じた場合には、正常な温度制御ができなくなる。

【００３６】そこで、本実施例装置では、ヒーターの波
数制御に用いているＡＣ電圧検知回路４４を利用し、該
ＡＣ電圧検知回路４４から得られるＡＣ電圧値に基づい
てＡＣ電源の異常を検知している。以下、本実施例にお
けるＡＣ電圧検知回路４４について詳しく説明する。

【００３７】図３はＡＣ電圧検知回路４４の構成例であ
る。この回路では、ＡＣ電源オンオフスイッチ４１から
ドアスイッチ４３への電源供給ラインから、トランス２
００１によりＡＣ電源を２次側の回路と切り離して取り
出し、例えば、１００Ｖを１２Ｖに落として、半導体の
回路がＡＣ電圧の検知をし易くしている。このトランス
２００１により取り出されたＡＣ電圧は、ダイオード２
００２、電解コンデンサ２００５、ツェナーダイオード
２００４、抵抗２００６，２００７，２００８，２００
９，２０１０，２０１１、ダイオード２００３、コンデ
ンサ２０１２を介して第二制御部４０にＤＣ電圧に変換
されて入力され、ＡＣ１００Ｖ電源の電圧が低下するに
従って５Ｖに近くなる。例えば、ＡＣ電圧が１００Ｖの
とき２．５Ｖ、８５Ｖのとき３．４Ｖのような値とな
り、第二制御部４０は、そのＤＣ電圧値をＡ／Ｄ変換し
て入力し、ＡＣ電源電圧値の微妙な変化を検知すること
ができる。

【００３８】従って、ＡＣ電源に瞬断あるいは一時適な
電圧低下が生じた場合にも、第二制御部４０はその電圧
値の低下を検知することができ、ＡＣ電源の異常を検知
することができる。

【００３９】つまり、この回路では、ＡＣ電圧がＤＣ電
圧に変換され、第二制御部４０がどのタイミングでＡＣ
電圧検知を行おうとしても、ＡＣ電圧値を検知できるよ
うになっている。

【００４０】図４は本実施例におけるＡＣ電源の異常検
知のフローチャートである。先ず、ＡＣ電圧検知回路４
４によりＡＣ電源の電圧値を検知し（ステップＳ１）、
その電圧値が一定値以下かどうかを判断し（ステップＳ
２）、一定値を超えていれば次の処理を行う（ステップ
Ｓ３）。しかし、一定値以下であればＡＣ電源の異常と
判断し（ステップＳ４）、ヒーターへの通電を中断させ
（ステップＳ５）、タイマーをスタートさせる（ステッ
プＳ６）。そして、ＡＣ電源が正常に復帰したかどうか
を判断し（ステップＳ７）、復帰した時にタイマーをス
トップさせ（ステップＳ８）、該中断時間を考慮に入れ
たヒーター制御、例えば、中断時間が短い場合は復帰後
に通常の制御を行い、中断時間が長い場合であって、そ
の中断が頻繁に発生する場合には、ヒーター故障制御に
移行する等の制御を行う（ステップＳ９）。

【００４１】以上のように、本発明によれば、ヒーター
の通電制御に用いられるＡＣ電源の電圧検知回路によ
り、ＡＣ電源の瞬断を検知し、ヒーターに印加されるＡ
Ｃ電源異常時のヒーター制御を最適化させることができ
るので、従来からのシステム構成に、特に部品を追加す
ることなく、ヒーターの故障を防ぐことができる。

【００４２】（第二の実施例）次に、本発明の第二の実
施例を図５に基づいて説明する。なお、第一の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００４３】本実施例は、図５に示すように、本発明を
コンピューター等のデータ処理装置等と繋がれるレーザ
ープリンターに適用したもので、コンピューター等との
通信を行い記録をするためのプリンターインターフェー
ス８０が備えられているところが第１の実施例と異な
る。

【００４４】本実施例においても、第１の実施例と同様
の効果を奏することができる。

【００４５】（第三の実施例）次に、本発明の第三の実
施例を図６に基づいて説明する。なお、第一の実施例と
の共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００４６】本実施例は、図２で示されるＡＣ電圧検知
回路を変更したもので、本実施例では、ＡＣ電源電圧を
ＤＣに変換せずに、第二制御部４０に内蔵されたＡＤ変
換器で取り込むようになっている。この場合、第二制御
部４４は、頻繁に電圧値を検知する必要があるが、第
一、第二の実施例よりも応答性が良くＡＣ電圧値の判断
ができ、また、回路も簡単で済む。

【００４７】

【発明の効果】以上説明した通り、本出願に係る第一の
発明によれば、ヒーターの通電制御に用いられるＡＣ電
源の電圧検知回路により、ＡＣ電源の瞬断を検知し、ヒ
ーターに印加されるＡＣ電源異常時のヒーター制御を最
適化させることができるので、従来からのシステム構成
に、特に部品を追加することなく、ヒーターの故障を防
ぐことができる。

【００４８】本出願に係る第二の発明は、特に熱容量が
小さく、少しのヒーターに印加されるＡＣ電源の変化で
も、ヒーター温度が大きく変化するオンデマンド定着装
置に上記第一の発明を適用することにより、ＡＣ電源異
常時の不適切なヒーター制御による定着不良及びヒータ
ー故障を防ぎ、長期に渡って良好な画像を形成する記録
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例におけるファクシミリ装
置のブロック構成図である。

【図２】本発明の第一の実施例における定着装置の構造
説明図である。

【図３】本発明の第一の実施例に係るＡＣ電圧検知回路
部の回路構成例である。

【図４】本発明の第一の実施例におけるヒーター制御の
フローチャートである。

【図５】本発明の第二の実施例における記録装置のブロ
ック構成図である。

【図６】本発明の第三の実施例に係るＡＣ電圧検知回路
図である。

【符号の説明】

２９ プリント部（画像形成部） ３２ ヒーター ４０ 第二制御部（制御部） ４４ ＡＣ電圧検知回路 １００ 記録紙（転写材） １０３ 薄膜部材（フィルム状部材） １０４ ヒーター部材 １２０ 加圧ローラー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒーターと、該ヒーターのエネルギー源
   であるＡＣ電源と、該ＡＣ電源の電圧値を検知するＡＣ
   電圧検知回路と、該ＡＣ電圧検知回路により検知した電
   圧値に基づいて上記ヒーターへの通電を制御し、ヒータ
   ーの温度を所定値に維持する制御部とを有するヒーター
   制御回路において、上記制御部は、上記ＡＣ電圧検知回
   路により検知した電圧値が所定値以下である場合には、
   上記ヒーターへの通電を停止し、電圧値が所定値以上と
   なった場合には、上記ヒーターへの通電を制御するよう
   に設定されていることを特徴とするヒーター制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のヒーター制御装置と、
   ヒーターに摺接するように配設されたフィルム状部材
   と、該フィルム状部材を介して上記ヒーターに圧接する
   ように配設された加圧ローラーと、該加圧ローラーと上
   記ヒーターとの圧接部に転写材を搬送せしめる転写材搬
   送手段と、該転写材上に未定着現像剤像を形成せしめる
   画像形成部とを備えたことを特徴とする記録装置。