JPH11273830A - 温度制御装置及びこれを備える画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度検知手段の誤接続を防止して適正な温度
制御を行うことのできる温度制御装置を提供する。 【解決手段】 定着装置の通常の温度制御開始前に定着
ヒータ１３aを所定時間加熱する。この時、定着サーミ
スタ１１及び加圧ローラサーミスタ１２が正しく接続さ
れていれば、定着サーミスタ１１における温度上昇値の
方が加圧ローラサーミスタ１２における温度上昇値より
も大きくなる。従って、各サーミスタにおける温度上昇
値を比べることによって、定着サーミスタ１１及び加圧
ローラサーミスタ１２が正しく接続されているか否かを
判断できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の温度検知手
段を有する温度制御装置及び該温度制御装置を備える画
像形成装置に関し、さらに詳しく言えば、温度制御装置
の温度検知手段の誤接続を判断して、温度制御が異常制
御となることを防止する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置に装着され、転写紙等の記録媒体上に転写さ
れた未定着画像（加熱溶融性の樹脂等よりなるトナーに
より形成された画像）を加熱して記録媒体上に定着させ
る熱定着装置は周知である。

【０００３】熱定着装置としては、発熱体（ヒータ）に
より加熱された定着ロ−ラと加圧ローラとを圧接させ、
両ローラ間に記録媒体を通過させて熱と圧力とにより記
録媒体上の未定着トナー像の定着を行なう、ヒートロー
ラ方式のものが広く使用されている。通常、ヒートロー
ラ方式の定着装置においては、加熱される定着ローラの
温度を温度検知手段により検知し、その検知出力に基づ
いて定着ローラの温度制御（定着ヒータの制御）が行わ
れる。

【０００４】ところで、３色又は４色のトナー像を重ね
合わせてフルカラー画像を得るカラー画像形成装置の場
合には、確実な定着を行わせるために定着ロ−ラだけで
なく加圧ロ−ラにも発熱体を設ける場合がある。そのよ
うな定着装置の温度制御においては、定着ローラ、加圧
ローラそれぞれに温度検知手段を付設し、各温度検知手
段の出力に基づいて発熱体の制御が行われる。

【０００５】複数の温度検知手段を有する温度制御装置
の場合、各温度検知手段が所定の場所に正しく接続され
ていなければ適正な温度制御が行われない。そのため、
複数の温度検知手段の誤接続を防止するための技術が従
来より種々提案されている。例えば、定着装置における
温度検知手段として一般に使われるサーミスタの場合、
各サーミスタ接続部のコネクタの色を区別して誤装入を
防止する。各サーミスタ接続部のコネクタのピン数を異
ならせて（例えば、２ピンと３ピンなど）誤装入を防止
する。各サーミスタ接続部のコネクタを別物として誤装
入を防止する。各サーミスタのハーネスの長さを異なら
せて誤装入を防止する。等の対策が施されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
温度制御装置における上記のような誤装入防止策では、
コスト、所要スペース、あるいは組み立て性の点で好ま
しい対策とはいえない。特にコストの面では、上記のよ
うな誤装入防止策に共通して不利である。また、コネク
タの色を変える方法は必ずしも完全ではなく、色が異な
っているにもかかわらず誤装入が起こり得る。

【０００７】このように、従来の複数の温度検知手段を
有する温度制御装置においては、温度検知手段の誤接続
の防止のためにコスト等に関して不利でありまた、温度
検知手段の誤接続があった場合には適正な温度制御が行
われないという問題があった。

【０００８】本発明は、従来の温度制御装置における上
述の問題を解決し、温度検知手段の誤接続を防止して適
正な温度制御を行うことのできる温度制御装置を提供す
ることを課題とする。

【０００９】また、適正な温度制御を行うことのできる
温度制御装置を備えて確実な画像形成を可能にする画像
形成装置を提供することも本発明の課題である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の課題は、本発明に
より、異なる所定の場所の温度を検知する複数の温度検
知手段を有し、同一の接続手段を介して前記各温度検知
手段が制御手段に接続され、前記複数の温度検知手段の
検知出力に基づいて発熱体の温度制御を行う温度制御装
置において、温度制御開始前に、前記複数の温度検知手
段が夫々所定の場所に接続されているか否かを判断する
ことにより解決される。

【００１１】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記複数の温度検知手段の内の少なくとも１つが所
定の場所に接続されていないと判断した場合、前記発熱
体を発熱させず、前記温度検知手段の接続が正しくない
ことを表示することを提案する。

【００１２】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、前記複数の温度検知手段の内、接続場所が互いに入
れ替わって接続された検知手段があることを検知した場
合、該接続場所が入れ替わった温度検知手段の検知出力
を入れ替えて認識することにより温度制御を行うことを
提案する。

【００１３】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、温度制御開始前に前記発熱体を所定時間加熱し、該
加熱前後の各温度検知手段毎の出力値に基づいて、前記
複数の温度検知手段が夫々所定の場所に接続されている
か否かを判断することを提案する。

【００１４】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、温度制御開始前に前記発熱体への単位時間当たりの
入力エネルギー量を一定として加熱を行い、前記複数の
温度検知手段の出力が夫々略一定となった時の各温度検
知手段の出力値に基づいて、前記複数の温度検知手段が
夫々所定の場所に接続されているか否かを判断すること
を提案する。

【００１５】また、前記の課題を解決するため、本発明
は、上記のような構成の温度制御装置を画像形成装置に
備えることを提案する。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態であ
る温度制御装置の概略構成を示すブロック図である。こ
の図に示す温度制御装置は発熱体３の温度制御を行うも
ので、異なる所定の場所の温度を検知するように配置さ
れた第１及び第２の温度検知手段１，２とコントローラ
４を有している。第１、第２温度検知手段１，２はコネ
クタ７e，７fを介してコントローラ４に接続されてい
る。コントローラ４は温度検知手段１，２の出力に基づ
いて、例えば発熱体３へ供給する電力を制御することに
より、発熱体３の温度制御を行う。温度検知手段１，２
をコントローラ４に接続するコネクタ７e，７fは同一の
もので、温度制御装置の組み立て時等に誤接続が有りう
る。

【００１７】図２は、図１の温度制御装置と同様の基本
構成を持つ温度制御装置を、画像形成装置の定着装置の
温度制御装置に適用した場合の概略構成を示すブロック
図である。この場合、画像形成装置の制御手段（図示せ
ず）により温度制御装置のコントローラ１４の機能を奏
することもできる。

【００１８】図２において、定着装置の定着ローラ１５
内に定着ヒータ１３ａを有し、また、加圧ローラ１６内
に加圧ローラヒータ１３bを有している。定着ローラ１
５に接触又は近接して定着サーミスタ１１が付設されて
いる。また、加圧ローラ１６に接触又は近接して加圧ロ
ーラサーミスタ１２が付設されている。定着サーミスタ
１１はコネクタ１７eを介してコントローラ１４に接続
され、加圧ローラサーミスタ１２はコネクタ１７ｆを介
してコントローラ１４に接続されている。コネクタ１７
e，１７fは同一のもので、画像形成装置の組み立て時等
に誤接続が有りうる。

【００１９】なお、定着ヒータ１３ａはコネクタ１７
a，１７bを介してコントローラ１４に接続され、加圧ロ
ーラヒータ１３bはコネクタ１７ｃ，１７ｄを介してコ
ントローラ１４に接続されている。そして、コントロー
ラ１４は、定着サーミスタ１１及び加圧ローラサーミス
タ１２の検知出力に基づいて定着ヒータ１３ａ及び加圧
ローラヒータ１３bに供給する電力を制御し、定着装置
の温度制御を行う。

【００２０】ところで、前述したように、図１及び図２
に示す温度制御装置において、コネクタ７eと７fは同一
のものであり、また、コネクタ１７eと１７fは同一のも
のであるため、装置組み立て時等に誤接続が有りうる。
温度検知手段（サーミスタ）の誤接続があった場合に
は、各温度検知手段が所定の場所に設置されないので、
発熱体３又は各ヒータ１３a，bの適正な制御が行われな
い。そこで、本発明に従い、以下に説明するような制御
を行うことによって、各温度検知手段（複数の温度検知
手段）が所定の場所に接続されているか否かを判断する
ことができる。

【００２１】以下、本発明を図３のフローチャートを参
照して説明する。ここでは、図２に示す画像形成装置の
温度制御装置の場合として説明するが、基本的には図１
の温度制御装置の場合も同様である。

【００２２】定着サーミスタ１１及び加圧ローラサーミ
スタ１２が正しく所定の場所に接続されているか否かの
判断処理が開始されると、まず定着サーミスタ１１及び
加圧ローラサーミスタ１２の検知出力により定着ローラ
１５及び加圧ローラ１６の温度を確認し、これを記憶す
る（Ｓ１）。次に、定着ヒータ１１をオンし（Ｓ２）、
所定の時間（例えば１０秒）を待って（Ｓ３）定着ヒー
タ１１をオフする（Ｓ４）。そして、再び定着サーミス
タ１１及び加圧ローラサーミスタ１２の検知出力により
定着ローラ１５及び加圧ローラ１６の現在の温度を確認
し（フローチャートには示さず）、その値（現在値）か
ら先にＳ１で記憶した値を引いて、定着ローラ１５の温
度上昇値及び加圧ローラ１６の温度上昇値を求め、定着
ローラ温度上昇値が加圧ローラ温度上昇値よりも大きい
かどうかを判断する（Ｓ５）。

【００２３】ここで、定着サーミスタ１１及び加圧ロー
ラサーミスタ１２が正しく所定の場所に接続されていれ
ば、Ｓ２〜４で定着ヒータを所定時間オンした場合、
（定着サーミスタ１１が検出した）定着ローラ１５の温
度上昇値の方が（加圧ローラサーミスタ１２が検出し
た）加圧ローラ１６の温度上昇値よりも大きくなるはず
である。従って、Ｓ５での判断が「Ｙｅｓ」であれば正
常接続、「Ｎｏ」であれば異常接続ということになる。

【００２４】Ｓ５での判断が「Ｙｅｓ」すなわち正常接
続であればＳ６に進み、「Ｎｏ」すなわち異常接続であ
ればＳ６ｂに進む。Ｓ６以下及びＳ６ｂ以下の処理で
は、Ｓ５での判断の再確認を行う。

【００２５】まず、Ｓ５での判断が「Ｙｅｓ」の場合か
ら説明する。Ｓ５で正常接続と判断した後、再度、定着
サーミスタ１１及び加圧ローラサーミスタ１２の検知出
力により定着ローラ１５及び加圧ローラ１６の温度確認
を行う。そして、今度は加圧ヒータ１３ｂをオンし（Ｓ
７）、所定の時間を待って（Ｓ８）、加圧ヒータをオフ
する（Ｓ９）。次に、もう一度定着サーミスタ１１及び
加圧ローラサーミスタ１２の検知出力により定着ローラ
１５及び加圧ローラ１６の温度確認を行い（フローチャ
ートには示さず）、加圧ローラ温度上昇値が定着ローラ
温度上昇値よりも大きいかどうかを判断する（Ｓ１
０）。

【００２６】ここで、定着サーミスタ１１及び加圧ロー
ラサーミスタ１２が正しく所定の場所に接続されていれ
ば、Ｓ７〜９で加圧ローラヒータ１３ｂを所定時間オン
した場合、（加圧ローラサーミスタ１２が検出した）加
圧ローラ１６の温度上昇値の方が（定着サーミスタ１１
が検出した）定着ローラ１５の温度上昇値よりも大きく
なるはずである。

【００２７】従って、Ｓ１０で「Ｙｅｓ」の場合、「正
常接続」と判断し（Ｓ１１）、通常の温度制御処理（こ
こでは定着制御）を開始する（Ｓ１２）。一方、Ｓ１０
で「Ｎｏ」すなわち異常接続と判定された場合、Ｓ５に
おける「正常接続」の判定と一致しないので、何らかの
異常が有ると判断し、Ｓ１７に進んで異常検知回数をイ
ンクリメントする。そして、異常検知回数を判断し（Ｓ
１８）、異常検知回数が所定の回数（例えば３回）以上
となったら、サーミスタ異常接続以外の何らかの異常と
認識し（Ｓ１９）、制御を終了する。異常検知回数が所
定の回数になるまで（例えば2回まで）はＳ１に戻って
接続判断処理をやり直す。

【００２８】また、Ｓ５において「Ｎｏ」すなわち異常
接続と判定された場合、Ｓ６ｂに進んで再確認を行う。
Ｓ６ｂ〜Ｓ１０ｂの処理はＳ６〜Ｓ１０の処理と同様で
あるので説明を省略するが、Ｓ１０ｂで「Ｎｏ」すなわ
ち異常接続と判定された場合は、Ｓ５での異常接続の判
断が再確認されたので「異常接続」と判断し（Ｓ１
３）、異常接続処理を行う（Ｓ１４）。

【００２９】一方、Ｓ１０ｂで「Ｙｅｓ」すなわち正常
接続と判定された場合は、Ｓ５での異常接続の判定と一
致しないので、何らかの異常が有ると判断し、Ｓ１７に
進んで異常検知回数をインクリメントする。そして、異
常検知回数を判断し（Ｓ１８）、異常検知回数が所定回
数（例えば３回）以上となったら、サーミスタ異常接続
以外の何らかの異常と認識し（Ｓ１９）、制御を終了す
る。異常検知回数が所定回数になるまで（例えば２回ま
で）はＳ１に戻って接続判断処理をやり直す。

【００３０】Ｓ１３で「異常接続」と判定された場合の
異常接続処理（Ｓ１４以下）は、図３の右上方に示す２
種類の処理のどちらを採用しても良い。すなわち、接続
ミスの表示を行って（Ｓ１５ａ）制御を終了し、定着ヒ
ータ１３ａ及び加圧ローラヒータ１３ｂを発熱させずに
温度制御を行わないようにする。あるいは、定着サーミ
スタ１１と加圧ローラサーミスタ１２が逆に（入れ替わ
って）接続されていることを認識し（Ｓ１５ｂ）、定着
サーミスタ１１が検出した温度を加圧ローラ１６の温度
とし、加圧ローラサーミスタ１２が検出した温度を定着
ローラ１５の温度としてそれ以降の温度制御（ここでは
定着制御）を行う（Ｓ１６ｂ）。

【００３１】このように、図２に示す温度制御装置にお
いては、定着サーミスタ１１及び加圧ローラサーミスタ
１２が正しく所定の場所に接続されているか否かを判断
することができる。また、その判断に基づいて適切な処
置を講じること（例えば、接続ミスの表示やサーミスタ
の逆接続認識による温度制御の実施など）により、適正
な温度制御を容易に実施することが可能となる。従っ
て、発熱体の異常制御を原因とする装置破損や発火等の
危険を未然に防止することができる。

【００３２】また、各サーミスタが正しく所定の場所に
接続されているか否かを判断することができるので、各
サーミスタをコントローラ１４に接続するコネクタに同
じ物（同形、同色、同じピン数など）を安心して使用す
ることができる。また、接続に使用するハーネスの長さ
などについても必要以上に長くしなくとも良い。そのた
め、コスト、所要スペース及び組み立て性の点で有利で
ある。なお、図１の温度制御装置においても図２のもの
と同様の効果を奏することができる。

【００３３】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。前記の実施形態では、図２に示す画像形成装置の
温度制御装置において、定着サーミスタ１１及び加圧ロ
ーラサーミスタ１２が正しく所定の場所に接続されてい
るか否かを判断する際、図３の制御においてはＳ２〜４
で定着ヒータ１３ａを一定の時間オンして定着ローラ１
５及び加圧ローラ１６の温度上昇値により判断を行って
いた。それに対して本実施形態では、発熱体（定着ヒー
タ１３ａ）への単位時間当たりの入力エネルギー量を一
定として加熱しつづけ、複数の温度検知手段（定着サー
ミスタ１１及び加圧ローラサーミスタ１２）の検出値が
夫々ほぼ一定になった時の各検知手段の検出値の大小関
係によって判断を行うものである。

【００３４】以下、本発明の他の実施形態における制御
について図４を参照して説明する。なお、図４の制御
は、図２に示す画像形成装置の温度制御装置における複
数の温度検知手段の接続判断処理であるが、基本的には
図１の構成の温度制御装置にも適用できるものである。

【００３５】図４のフローチャートにおいて、各処理に
付したステップ番号は、図３の制御と対比させるために
Ｓ１から順番に付してはおらず、図３の制御に対応する
処理に同じステップ番号を付している。

【００３６】さて、図４のフローチャートにおいて、定
着サーミスタ１１及び加圧ローラサーミスタ１２が正し
く所定の場所に接続されているか否かの判断処理が開始
されると、まず最初に定着ヒータ１３ａを例えば１０％
のデューティ比でオンした（Ｓ２）後、所定の時間（例
えば１０００秒）が経過するまで待機する（Ｓ３）。次
に、この時の定着ローラ温度上昇値が加圧ローラ温度上
昇値よりも大きいかどうかを判断する（Ｓ５）。

【００３７】ここで、定着サーミスタ１１及び加圧ロー
ラサーミスタ１２が正しく所定の場所に接続されていれ
ば、Ｓ２〜３で定着ヒータを一定エネルギーでオンし続
けた場合、（定着サーミスタ１１が検出した）定着ロー
ラ１５の温度上昇値の方が（加圧ローラサーミスタ１２
が検出した）加圧ローラ１６の温度上昇値よりも大きく
なるはずである。従って、Ｓ５での判断が「Ｙｅｓ」で
あれば正常接続、「Ｎｏ」であれば異常接続ということ
になる。

【００３８】そこで、Ｓ５での判断が「Ｙｅｓ」であれ
ば正常接続と判断し（Ｓ１１）、通常の温度制御（ここ
では定着制御）を実行する（Ｓ１２）。一方、Ｓ５での
判断が「Ｎｏ」であれば異常接続と判断し（Ｓ１３）、
異常接続処理を行う（Ｓ１４）。Ｓ１４以下の処理内容
は、先に説明した実施形態と同様、接続ミスの表示をし
て（Ｓ１５ａ）制御を終了し定着ヒータをオフするか、
サーミスタの逆接続を認識して（Ｓ１５ｂ）通常の温度
制御を行う（Ｓ１６ｂ）かのどちらかを採用することが
できる。

【００３９】本実施形態の制御においては、定着ローラ
１５と加圧ローラ１６の温度値が飽和しているので、
（ローラ温度が動的に変化している状態で判断する方式
に比べて）誤検知が極めて少なくなる。なお、定着ヒー
タ１３ａへ供給する単位時間当たりの入力エネルギー量
は、本温度制御装置を焼損させない範囲での一定値とす
ることは言うまでもない。本実施形態では、定着ヒータ
のフルパワーの約１０％の値を入力している。また、本
実施形態の制御は誤接続判断に時間がかかる（本実施形
態では定着ヒータを約１０００秒＝約１７分の間オンし
ている）が、定着装置の余熱時に行うようにすれば、さ
ほど問題とはならない。

【００４０】以上、本発明を、主として図２に示す画像
形成装置の定着装置の温度制御装置における２種類の制
御（図３及び図４の制御）により説明したが、本発明は
上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範
囲内で種々の形態を取ることができる。例えば、温度検
知手段の種類や個数、あるいは発熱体の種類や個数等に
ついても上記各実施形態に限られるものではなく、３個
以上のサーミスタやヒータ個数が１つ又は３つ以上の場
合にも本発明を適用することができる。また、定着装置
以外の温度制御にも本発明を適用できることは言うまで
もない。もちろん、画像形成装置以外の各種装置にも本
発明を適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の温度制御
装置によれば、複数の温度検知手段が夫々所定の場所に
接続されているか否かを判断するので、適切な処置を講
じることにより、適正な温度制御を容易に実施すること
が可能となる。また、各温度検知手段の接続に同一のコ
ネクタを使用することができるので、コスト、所要スペ
ース及び組み立て性の点で有利である。

【００４２】また、一つでも所定の場所に接続されてい
ない温度検知手段がある場合には発熱体を発熱させない
ことにより、発熱体の異常制御を原因とする装置破損や
発火等の危険を未然に防止することができる。そして、
接続ミスがあることを表示することにより容易に誤接続
を確認することができる。

【００４３】また、入れ替わって接続された温度検知手
段がある場合にその検知手段の出力を入れ替えて認識し
温度制御を行うことにより、検知手段の誤接続がある場
合でも正常な温度制御の実行が可能となる。従って、接
続のやり直し等の手間を省くと共に、装置が使用不能と
なる無駄な時間を発生しない。

【００４４】また、発熱体を所定時間加熱して、加熱前
後の各温度検知手段毎の出力値に基づいて温度検知手段
が夫々所定の場所に接続されているか否かを判断するこ
とにより、短時間で確実に誤接続の有無を判断すること
ができる。

【００４５】また、発熱体への単位時間当たりの入力エ
ネルギー量を一定として加熱を行い温度検知手段の出力
が夫々ほぼ一定となった時の各温度検知手段の出力値に
基づいて温度検知手段が夫々所定の場所に接続されてい
るか否かを判断することにより、誤検知を極めて少なく
することができる。

【００４６】さらに、本発明による温度制御装置を画像
形成装置に備えることで、例えば定着装置の適正な温度
制御により確実な画像形成を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示すブロック
図である。

【図２】本発明を画像形成装置の定着装置の温度制御装
置に適用した実施形態の概略構成を示すブロック図であ
る。

【図３】その実施形態における誤接続判断の処理を説明
するフローチャートである。

【図４】本発明の他の実施形態における誤接続判断の処
理を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１，２ 温度検知手段 ３ 発熱体 ４，１４ コントローラ ７ｅ，７ｆ コネクタ １１ 定着サーミスタ（温度検知手段） １２ 加圧ローラサーミスタ（温度検知手
段） １３ａ 定着ヒータ（発熱体） １３ｂ 加圧ローラヒータ（発熱体） １５ 定着ローラ １６ 加圧ローラ １７ａ〜ｄ コネクタ（ヒータ用） １７ｅ，１７ｆ コネクタ（サーミスタ用）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる所定の場所の温度を検知する複数
   の温度検知手段を有し、同一の接続手段を介して前記各
   温度検知手段が制御手段に接続され、前記複数の温度検
   知手段の検知出力に基づいて発熱体の温度制御を行う温
   度制御装置において、 温度制御開始前に、前記複数の温度検知手段が夫々所定
   の場所に接続されているか否かを判断することを特徴と
   する温度制御装置。
2. 【請求項２】 前記複数の温度検知手段の内の少なくと
   も１つが所定の場所に接続されていないと判断した場
   合、前記発熱体を発熱させず、前記温度検知手段の接続
   が正しくないことを表示することを特徴とする、請求項
   １に記載の温度制御装置。
3. 【請求項３】 前記複数の温度検知手段の内、接続場所
   が互いに入れ替わって接続された検知手段があることを
   検知した場合、該接続場所が入れ替わった温度検知手段
   の検知出力を入れ替えて認識することにより温度制御を
   行うことを特徴とする、請求項１に記載の温度制御装
   置。
4. 【請求項４】 温度制御開始前に前記発熱体を所定時間
   加熱し、該加熱前後の各温度検知手段毎の出力値に基づ
   いて、前記複数の温度検知手段が夫々所定の場所に接続
   されているか否かを判断することを特徴とする、請求項
   １に記載の温度制御装置。
5. 【請求項５】 温度制御開始前に前記発熱体への単位時
   間当たりの入力エネルギー量を一定として加熱を行い、
   前記複数の温度検知手段の出力が夫々略一定となった時
   の各温度検知手段の出力値に基づいて、前記複数の温度
   検知手段が夫々所定の場所に接続されているか否かを判
   断することを特徴とする、請求項１に記載の温度制御装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５に記載の温度制御装置を備
   えることを特徴とする画像形成装置。