JPH05119671A - Heat fixing device - Google Patents
Heat fixing deviceInfo
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- JPH05119671A JPH05119671A JP3309689A JP30968991A JPH05119671A JP H05119671 A JPH05119671 A JP H05119671A JP 3309689 A JP3309689 A JP 3309689A JP 30968991 A JP30968991 A JP 30968991A JP H05119671 A JPH05119671 A JP H05119671A
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Or Security For Electrophotography (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置等に搭載される熱定着装置に関し、詳しくは、故
障等による熱的暴走の予防に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermal fixing device mounted in an electrophotographic image forming apparatus or the like, and more particularly to prevention of thermal runaway due to failure or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真方式のプリンタ等では、用紙上
にトナ−画像を良好に定着させるために、熱定着用のヒ
−トロ−ラの表面温度を最適値に維持する必要がある。
そのため、この種の熱定着装置では、ヒートローラの表
面温度を正確且つ迅速に測定する必要があり、このため
の構成として、従来より、サーミスタ等の感熱素子をヒ
ートローラに直接に接触するように設置し、この感熱素
子からの信号に基づいてヒートローラの表面温度を測定
するものが提供されている。2. Description of the Related Art In an electrophotographic printer or the like, it is necessary to maintain the surface temperature of a heat fixing heat roller at an optimum value in order to fix a toner image on a sheet well.
Therefore, in this type of heat fixing device, it is necessary to measure the surface temperature of the heat roller accurately and quickly.As a configuration for this, conventionally, a thermosensitive element such as a thermistor is directly contacted with the heat roller. There is provided one that is installed and measures the surface temperature of the heat roller based on the signal from the heat sensitive element.
【０００３】ところが、上記のように感熱素子をヒート
ローラに接触させる接触式の構成では、ヒートローラ表
面に付着するトナー、紙粉、或いは、オイル等によって
感熱素子が汚染され易いため、長期間使用すると、温度
検出が不正確になったり、応答性が低下したりするとい
う欠点がある。また、接触式であるがために、感熱素子
によってヒートローラの表面に傷を付けてしまう等の問
題もある。However, in the contact type construction in which the heat sensitive element is brought into contact with the heat roller as described above, the heat sensitive element is easily contaminated by toner, paper powder, oil or the like adhering to the surface of the heat roller, and therefore, it is used for a long time. Then, there are disadvantages that the temperature detection becomes inaccurate and the responsiveness decreases. Further, since it is a contact type, there is a problem that the surface of the heat roller is scratched by the heat sensitive element.
【０００４】そこで、例えば、特開昭５８−１６０９７
２号公報に示されるように、ヒートローラの近くに赤外
線センサを離して設置し、ヒートローラから放射される
赤外線を受けてその温度を測定する非接触式の構成が開
発されている。Therefore, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-16097.
As shown in Japanese Patent Laid-Open No. 2 (1994), a non-contact type structure has been developed in which an infrared sensor is installed near a heat roller, and the infrared ray emitted from the heat roller is received to measure its temperature.
【０００５】赤外線センサは被測定体から放射される赤
外線に対応する信号を出力する素子であるが、その出力
は周囲の温度により影響されるという性質を有する。こ
のため、赤外線センサを用いた温度制御回路には、赤外
線センサの温度を検出するための補正用温度センサが備
えられており、その補正用温度センサの出力を利用して
赤外線センサの出力を補正することにより、被測定体の
表面温度を正確に検出するように構成されている。An infrared sensor is an element that outputs a signal corresponding to infrared rays radiated from an object to be measured, but its output has the property of being influenced by the ambient temperature. Therefore, the temperature control circuit using the infrared sensor is provided with a correction temperature sensor for detecting the temperature of the infrared sensor, and the output of the correction temperature sensor is used to correct the output of the infrared sensor. By doing so, the surface temperature of the object to be measured is accurately detected.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような赤外線センサを利用して温度制御を行う熱定着装
置には、次のような欠点がある。即ち、この種の赤外線
センサは、一般に、高温度に晒されると劣化し易いとい
う性質を有する。このため、温度制御回路がノイズ等に
よって一時的に誤動作したり、或いは、赤外線センサに
汚れが付着したりして、誤ってヒータに通電され続ける
と、熱定着装置ひいては赤外線センサが異常な高温度に
晒されるため、赤外線センサが劣化ないし破損してしま
う。すると、正確な温度制御が全く不可能になってしま
い、今度はこれが原因でヒータに連続通電されるという
熱的暴走状態に陥り、結局、熱定着装置の破損に至る可
能性がある。However, the thermal fixing device for controlling the temperature using the infrared sensor as described above has the following drawbacks. That is, this type of infrared sensor generally has a property of easily degrading when exposed to a high temperature. Therefore, if the temperature control circuit malfunctions temporarily due to noise, etc., or if the infrared sensor is contaminated and the heater continues to be energized by mistake, the thermal fixing device, and thus the infrared sensor, will have abnormally high temperatures. As a result, the infrared sensor is deteriorated or damaged. Then, accurate temperature control becomes impossible at all, and this causes a thermal runaway state in which the heater is continuously energized, which may eventually cause damage to the heat fixing device.
【０００７】本発明は、かかる事情に鑑みたものであ
り、各種の故障によって適切な温度制御が困難になった
としても、異常な熱的暴走に至ることを防止することが
できる熱定着装置を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a thermal fixing device capable of preventing abnormal thermal runaway even if appropriate temperature control becomes difficult due to various failures. The purpose is to provide.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の熱定着装置は、
加熱手段及び該加熱手段によって加熱される熱定着用の
ヒ−トロ−ラと、上記ヒートローラから放射される赤外
線を検出する赤外線センサと、上記赤外線センサの周囲
の温度を検出する補正用温度センサと、上記赤外線セン
サ及び上記補正用温度センサからの信号に基づいて上記
ヒートローラの表面温度に対応する信号を生成する温度
検出手段と、上記温度検出手段により検出される上記表
面温度に応じて上記ヒ−トロ−ラの表面温度が所定の設
定温度に維持されるように上記加熱手段による加熱を制
御する加熱制御手段と、上記補正用温度センサからの信
号に基づいて上記赤外線センサの周囲の温度が所定の閾
値以上になったか否かを判定する判定手段と、上記判定
手段によって上記赤外線センサの周囲の温度が所定の閾
値以上になったと判定されると上記加熱手段による加熱
を禁止する加熱禁止手段とを備えた点に特徴を有する。The heat fixing device of the present invention comprises:
Heating means, a heat fixing heat roller heated by the heating means, an infrared sensor for detecting infrared rays emitted from the heat roller, and a correction temperature sensor for detecting a temperature around the infrared sensor. A temperature detecting means for generating a signal corresponding to the surface temperature of the heat roller based on the signals from the infrared sensor and the correcting temperature sensor; and the temperature detecting means according to the surface temperature detected by the temperature detecting means. Heating control means for controlling heating by the heating means so that the surface temperature of the heater is maintained at a predetermined set temperature, and a temperature around the infrared sensor based on a signal from the correction temperature sensor. Is determined to be equal to or higher than a predetermined threshold value, and the determination means determines that the temperature around the infrared sensor is equal to or higher than a predetermined threshold value. When the constant has a feature in that a heating inhibiting means for inhibiting the heating by the heating means.
【０００９】[0009]
【作用】上記ヒートローラからは、表面温度に応じた量
の赤外線が放射され、その一部が上記赤外線センサに入
射する。これにより、該入射量に応じた信号が上記赤外
線センサから出力される。一方、上記補正用温度センサ
からは、上記赤外線センサの周囲の温度に応じた信号が
出力される。これらの信号に基づいて、上記温度検出手
段では、上記ヒ−トロ−ラの表面温度に対応する信号が
生成されて、上記加熱制御手段へ出力される。The heat roller radiates infrared rays in an amount corresponding to the surface temperature, and a part of the infrared rays enters the infrared sensor. As a result, a signal corresponding to the incident amount is output from the infrared sensor. On the other hand, the correction temperature sensor outputs a signal corresponding to the temperature around the infrared sensor. Based on these signals, the temperature detecting means generates a signal corresponding to the surface temperature of the heater, and outputs the signal to the heating control means.
【００１０】上記加熱制御手段は、上記温度検出手段か
らの信号、即ち、上記ヒ−トロ−ラの表面温度に応じ
て、上記加熱手段による加熱を制御する。こうして、上
記ヒートローラの表面温度は、適切な設定温度付近に維
持される。The heating control means controls the heating by the heating means according to the signal from the temperature detecting means, that is, the surface temperature of the heater. In this way, the surface temperature of the heat roller is maintained near an appropriate set temperature.
【００１１】ここで、万一、何らかの異常が発生して、
上記赤外線センサの温度が過剰に上昇して上記所定の閾
値を越え、このことが、上記判定手段により検出された
とする。すると、加熱禁止手段は、上記加熱手段による
ヒートローラの加熱を停止させる。これにより、ヒート
ローラの異常昇温が抑制される。In the event that some kind of abnormality occurs,
It is assumed that the temperature of the infrared sensor excessively rises and exceeds the predetermined threshold value, and this is detected by the determination means. Then, the heating prohibiting means stops the heating of the heat roller by the heating means. Thereby, the abnormal temperature rise of the heat roller is suppressed.
【００１２】[0012]
【実施例】以下、本発明の実施例を、 〔１〕実施例装置の搭載されるプリンタの構成（図1 ） 〔２〕温度測定装置の構成及び測定原理（図2 〜6 ） 〔３〕作用 の順に、説明する。Embodiments of the present invention will be described below. [1] Configuration of a printer equipped with an embodiment device (Fig. 1) [2] Configuration of temperature measuring device and measurement principle (Figs. 2 to 6) [3] The operation will be described in order.
【００１３】〔１〕実施例装置の搭載されるプリンタの
構成 図1 は、実施例にかかる熱定着装置の搭載されるプリン
タの主要部の構成を模式的に示す図である。[1] Configuration of Printer Equipped with Embodiment Device FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a main part of a printer provided with a thermal fixing device according to an embodiment.
【００１４】図示のプリンタは、電子写真方式による画
像形成を行う装置であり、矢印方向に定速回転され得る
感光体ドラム1 の周囲には、帯電チャ−ジャ2 、書込ヘ
ッド3 、現像装置4 、転写チャ−ジャ8 、クリ−ナ11等
の部材が配設されている。帯電チャ−ジャ2 により、順
次、帯電される感光体ドラム1 の表面には、書込ヘッド
3 によりライン単位で電荷潜像が書き込まれる。該電荷
潜像は、現像装置4 によりトナ−現像されて可視化され
た後、転写チャ−ジャ8 により用紙5 上に転写される。
なお、書込ヘッド3 は、ここでは、ＬＥＤアレイ3aを備
えたＬＥＤヘッドであるが、レ−ザ走査によって電荷潜
像を形成する装置であってもよい。The printer shown in the figure is a device for forming an image by an electrophotographic system, and a charging charger 2, a writing head 3, a developing device are provided around a photosensitive drum 1 which can be rotated at a constant speed in the arrow direction. 4, members such as a transfer charger 8 and a cleaner 11 are provided. On the surface of the photosensitive drum 1 which is sequentially charged by the charging charger 2, the writing head is
By 3, the charge latent image is written line by line. The charge latent image is toner-developed by the developing device 4 to be visualized, and then transferred onto the sheet 5 by the transfer charger 8.
The write head 3 is an LED head provided with the LED array 3a here, but it may be an apparatus that forms a charge latent image by laser scanning.
【００１５】前記の用紙5 は、用紙収納トレイ7 内に収
納されており、給紙ロ−ラ6 によって、順次、引き出さ
れ、所定のタイミングで、転写位置（感光体ドラム1 〜
転写チャ−ジャ8 間）へ給紙されて、前述の転写処理を
施される。転写処理後の用紙5 は、搬送ベルト13により
搬送されて、熱定着装置9 へ送り込まれ、熱圧着による
画像定着処理を施された後、排紙トレイ10へ、フェイス
アップで排出される。The above-mentioned paper 5 is stored in a paper storage tray 7, which is sequentially drawn out by a paper feed roller 6 and is transferred at a predetermined timing to a transfer position (photosensitive drums 1 to 5).
The paper is fed to the transfer charger (between 8) and subjected to the above-mentioned transfer processing. The paper 5 after the transfer processing is conveyed by the conveyor belt 13 and sent to the thermal fixing device 9, where it is subjected to image fixing processing by thermocompression bonding, and then discharged to the paper discharge tray 10 face up.
【００１６】前記熱定着装置9 は、駆動ロ−ラである加
圧ロ−ラ9bと、該加圧ロ−ラ9bにより従動回転されるヒ
−トロ−ラ9aとを有し、該ヒ−トロ−ラ9aの内部には、
加熱手段であるヒ−タランプ9dが配設されている。ま
た、上記ヒ−トロ−ラ9aの表面の近傍には、温度測定装
置の検出部（センサユニット）9cが配設されており、該
センサユニット9cの構成部材である赤外線センサ91の受
感部94（図2 参照）は、ヒ−トロ−ラ9a表面の接平面に
平行とされている。The heat fixing device 9 has a pressure roller 9b which is a driving roller and a heater roller 9a which is driven and rotated by the pressure roller 9b. Inside the controller 9a,
A heater lamp 9d, which is a heating means, is provided. Further, in the vicinity of the surface of the heater 9a, a detection unit (sensor unit) 9c of the temperature measuring device is arranged, and a sensing unit of the infrared sensor 91 which is a constituent member of the sensor unit 9c. 94 (see FIG. 2) is parallel to the tangent plane of the surface of the heater roller 9a.
【００１７】〔２〕温度測定装置の構成及び測定原理 図2 は前記センサユニット9cの構成を模式的に示す説明
図、図3は定着温度制御回路の構成を示す説明図、図4
は前記赤外線センサ91の出力電圧と周囲温度との関係を
示す特性図、図5 は補正用温度センサ（＝サ−ミスタ）
93による検出温度TH12とヒ−トロ−ラ9aの表面温度TH10
との関係を示す特性図、図6 は前記センサユニット9cと
センサ基板15との回路構成図である。[2] Configuration and Measuring Principle of Temperature Measuring Device FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of the sensor unit 9c, FIG. 3 is an explanatory diagram showing the configuration of the fixing temperature control circuit, and FIG.
Is a characteristic diagram showing the relationship between the output voltage of the infrared sensor 91 and the ambient temperature, and FIG. 5 is a correction temperature sensor (= thermistor).
93 detected temperature TH12 and heat roller 9a surface temperature TH10
And FIG. 6 is a circuit configuration diagram of the sensor unit 9c and the sensor substrate 15. FIG.
【００１８】＊センサユニット9cの構成 センサユニット9cは、図2 に示す如く、赤外線センサ91
と、補正用温度センサであるサ−ミスタ93を有する。こ
れら2 個の素子は、熱容量の大きな材料、例えば、セラ
ミック、シリコン等の充填されたケ−ス部材92中に配設
されており、これにより、両センサの熱検出の遅れによ
る誤差が補償されている。なお、本実施例の場合、ヒー
トローラ9aの表面温度TH10が180 ℃になるときに、赤外
線センサ91の温度、即ちサーミスタ93による検出温度TH
12が最大60℃になるように、サーミスタ93の固定位置や
上記充填材の材質等が選択されている。* Structure of the sensor unit 9c The sensor unit 9c includes an infrared sensor 91c as shown in FIG.
And a thermistor 93 which is a temperature sensor for correction. These two elements are arranged in a case member 92 filled with a material having a large heat capacity, for example, ceramic, silicon or the like, so that an error due to a delay in heat detection of both sensors is compensated. ing. In the case of the present embodiment, when the surface temperature TH10 of the heat roller 9a reaches 180 ° C., the temperature of the infrared sensor 91, that is, the temperature TH detected by the thermistor 93,
The fixing position of the thermistor 93, the material of the filling material, and the like are selected so that the temperature of 12 becomes 60 ° C. at the maximum.
【００１９】また、上記赤外線センサ91の受感部94の前
面側には、外側へ向かうにつれて径の拡がる円筒形の窓
部95が開口されており、該窓部95を介して、前記ヒ−ト
ロ−ラ9aの表面からの赤外線が入射されるように構成さ
れている。On the front side of the sensing portion 94 of the infrared sensor 91, there is opened a cylindrical window portion 95 whose diameter increases toward the outside. Infrared rays are incident on the surface of the roller 9a.
【００２０】＊検出信号の処理 赤外線センサ91の出力は、図4 に示すように、周囲温度
により影響される。即ち、ヒ−トロ−ラ9aから入射され
る赤外線量が一定であっても、周囲の温度が上昇する
と、赤外線センサ91の出力電圧は低下する。* Processing of Detection Signal The output of the infrared sensor 91 is affected by the ambient temperature, as shown in FIG. That is, even if the amount of infrared rays incident from the heater 9a is constant, when the ambient temperature rises, the output voltage of the infrared sensor 91 decreases.
【００２１】したがって、ヒ−トロ−ラ9aの表面温度を
測定するためには、赤外線センサ91の温度の検出が必要
となる。このため、補正用の温度センサであるサ−ミス
タ93が、前述の如く設置されており、その出力電圧は、
図6 の回路のように、赤外線センサ91の出力電圧に重畳
されている。Therefore, in order to measure the surface temperature of the heater 9a, it is necessary to detect the temperature of the infrared sensor 91. Therefore, the thermistor 93, which is a temperature sensor for correction, is installed as described above, and its output voltage is
As in the circuit of FIG. 6, it is superimposed on the output voltage of the infrared sensor 91.
【００２２】即ち、赤外線センサ91の出力電圧SG01（図
3 参照）は、オペアンプ21によって増幅された後、抵抗
R3を介して、オペアンプ22の反転入力端子に入力され
る。一方、抵抗R6と、負抵抗温度特性のサ−ミスタ93と
によって、定電圧V1を抵抗分割して得られるサ−ミスタ
93の検出電圧SG02（図3 参照）は、オペアンプ23によっ
て増幅された後、抵抗R4を介して、上記オペアンプ22の
上記の反転入力端子に入力される。ここで、抵抗R6とサ
ーミスタ93とによる分圧比は、赤外線センサ91の周囲の
温度による出力電圧の減少値ΔＶＡ／℃（図４参照）を
補正するように設定される。That is, the output voltage SG01 (Fig.
3) is the resistance after being amplified by the operational amplifier 21.
It is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 22 via R3. On the other hand, a thermistor obtained by resistively dividing the constant voltage V1 by the resistor R6 and the thermistor 93 having a negative resistance temperature characteristic.
The detection voltage SG02 of 93 (see FIG. 3) is amplified by the operational amplifier 23 and then input to the above-mentioned inverting input terminal of the operational amplifier 22 via the resistor R4. Here, the voltage division ratio by the resistor R6 and the thermistor 93 is set so as to correct the decrease value ΔVA / ° C. (see FIG. 4) of the output voltage due to the ambient temperature of the infrared sensor 91.
【００２３】そして、バッファとしてのオペアンプ22の
反転入力端子には、前記2 つのセンサ91,93 の出力電圧
の重畳された電圧信号が入力され、温度信号（＝ヒ−ト
ロ−ラ9aの表面温度TH10に相当する信号）SG10として、
マイコン12（図3 参照）へ入力される。A voltage signal in which the output voltages of the two sensors 91 and 93 are superimposed is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 22 as a buffer, and the temperature signal (= surface temperature of the heater 9a) is input. Signal equivalent to TH10) SG10,
It is input to the microcomputer 12 (see Fig. 3).
【００２４】一方、前記サ−ミスタ93の検出電圧SG02
は、プロテクト部を構成するコンパレ−タ24の反転入力
端子にも入力されて、参照電圧Ｖref と比較される。こ
こに、参照電圧Ｖref は、赤外線センサ91及びサ−ミス
タ93の設置された前記センサユニット9cの上限使用温度
80℃に対応する値に設定されている。したがって、サ−
ミスタ93による検出値が、80℃に対応する電圧を越える
と、コンパレ−タ24の出力SG22は、ハイレベルからロ−
レベルに変化する。該コンパレ−タ24の出力信号SG22の
扱いについては、本発明の要部である加熱禁止手段に関
連するため、後に詳述する。On the other hand, the detection voltage SG02 of the thermistor 93
Is also input to the inverting input terminal of the comparator 24 that constitutes the protect section and compared with the reference voltage Vref. Here, the reference voltage Vref is the upper limit operating temperature of the sensor unit 9c in which the infrared sensor 91 and the thermistor 93 are installed.
It is set to a value corresponding to 80 ° C. Therefore,
When the value detected by the mister 93 exceeds the voltage corresponding to 80 ° C, the output SG22 of the comparator 24 changes from high level to low level.
Change to a level. The handling of the output signal SG22 of the comparator 24 will be described later in detail because it relates to the heating inhibiting means which is the main part of the present invention.
【００２５】＊定着温度制御の概要 ヒ−トロ−ラ9aの温度制御は、その表面温度が、所定の
設定温度（＝運転時の維持温度・温調温度，待機時の維
持温度等、所望の値）になるように、前記温度信号SG10
に基づいて、実行される。* Outline of fixing temperature control In the temperature control of the heater 9a, the surface temperature of the heater 9a is set to a predetermined set temperature (= operating temperature / temperature control temperature, standby temperature etc.). Value) so that the temperature signal SG10
It is executed based on.
【００２６】即ち、マイコン12からは、前記温度信号SG
10に基づいて、制御信号SG21が出力される。該制御信号
SG21は、ＡＮＤゲ−ト16により、前記コンパレ−タ24の
出力信号SG22との論理積をとられ、制御信号SG20とし
て、電源14からヒ−タランプ9dへの給電回路に介挿され
たＳＳＲ13へ送られる。コンパレータ24からの出力SG22
は通常はハイレベルにあるから、ＳＳＲ13は上記制御信
号SG20に対応してヒータランプ9dへの給電回路をオン・
オフする。これにより、ヒ−タランプ9dがオン・オフさ
れ、ヒ−トロ−ラ9aの表面は、上記オン・オフの周期で
定まる温度（＝例えば、所定の温調温度）に維持され
る。That is, from the microcomputer 12, the temperature signal SG
Based on 10, the control signal SG21 is output. The control signal
The SG21 is ANDed with the output signal SG22 of the comparator 24 by the AND gate 16 and, as the control signal SG20, is sent to the SSR13 inserted in the power supply circuit from the power source 14 to the heater lamp 9d. Sent. Output from comparator 24 SG22
Is normally at a high level, the SSR 13 turns on the power supply circuit to the heater lamp 9d in response to the control signal SG20.
Turn off. As a result, the heater lamp 9d is turned on / off, and the surface of the heater 9a is maintained at a temperature (= a predetermined temperature control temperature) determined by the on / off cycle.
【００２７】＊加熱禁止手段の構成 前述したプロテクト部及びＡＮＤゲ−ト16は加熱禁止手
段を構成するものであり、プロテクト部のコンパレータ
24の出力端子はＡＮＤゲ−ト16の一方の入力端子に接続
されている。従って、コンパレ−タ24の出力信号SG22が
ローレベルになると、マイコン12からの制御信号SG21が
無効化される。即ち、前記サーミスタ93の温度が、赤外
線センサ91の上限使用温度である80℃を越えると、前記
コンパレ−タ24の出力信号SG22（＝ＡＮＤゲ−ト16への
入力信号）が、前述の如くハイレベルからロ−レベルに
反転する。このため、マイコン12から出力される前記制
御信号SG21がＡＮＤゲ−ト16にて遮断される。* Structure of heating prohibition means The protection section and the AND gate 16 described above constitute heating prohibition means, and the comparator of the protection section.
The output terminal of 24 is connected to one input terminal of the AND gate 16. Therefore, when the output signal SG22 of the comparator 24 becomes low level, the control signal SG21 from the microcomputer 12 is invalidated. That is, when the temperature of the thermistor 93 exceeds 80 ° C. which is the upper limit operating temperature of the infrared sensor 91, the output signal SG22 (= input signal to the AND gate 16) of the comparator 24 is as described above. Invert from high level to low level. Therefore, the control signal SG21 output from the microcomputer 12 is cut off by the AND gate 16.
【００２８】〔３〕作用 このような構成の本実施例装置によれば、ヒータランプ
9dに通電されてヒートローラ9aが加熱されると、その表
面から放射される赤外線の一部がセンサユニット9cの赤
外線センサ91に入射し、赤外線センサ91からは、その赤
外線量に応じた電圧信号が出力される。この出力信号
は、上記の赤外線量が一定であっても赤外線センサ91の
周囲温度が高い程低くなるという温度特性を有し（図4
参照）、オペアンプ21により増幅される。[3] Function According to the apparatus of this embodiment having the above-mentioned structure, the heater lamp
When the heat roller 9a is heated by being energized by 9d, a part of infrared rays radiated from the surface thereof is incident on the infrared sensor 91 of the sensor unit 9c, and the infrared sensor 91 outputs a voltage signal corresponding to the infrared ray amount. Is output. This output signal has a temperature characteristic that it becomes lower as the ambient temperature of the infrared sensor 91 becomes higher even if the amount of infrared rays is constant (see FIG.
Amplified) by the operational amplifier 21.
【００２９】一方、サーミスタ93は、赤外線センサ91の
周囲温度に応じた電圧を出力し、これがオペアンプ23に
よって増幅される。この増幅信号は前記オペアンプ21か
らの出力信号とは逆の温度特性を有し、両信号はオペア
ンプ22によって重畳されるため、オペアンプ22から出力
される温度信号SG10は温度特性として平坦となり、赤外
線センサ91に入射する赤外線量ひいてはヒートローラ9a
の表面温度TH10に比例したアナログ信号となる。On the other hand, the thermistor 93 outputs a voltage according to the ambient temperature of the infrared sensor 91, which is amplified by the operational amplifier 23. This amplified signal has a temperature characteristic opposite to that of the output signal from the operational amplifier 21, and since both signals are superposed by the operational amplifier 22, the temperature signal SG10 output from the operational amplifier 22 becomes flat as a temperature characteristic and the infrared sensor The amount of infrared light incident on 91 and by extension the heat roller 9a
It becomes an analog signal proportional to the surface temperature TH10.
【００３０】そこで、マイコン12は上記温度信号SG10に
基づき制御信号SG21を出力し、ＡＮＤゲート16を介して
ＳＳＲ13をオンオフ制御する。これにて、ヒ−タランプ
9dがオン・オフされ、ヒートローラ9aの表面温度が所定
の設定温度に維持される。なお、通常は、赤外線センサ
91は80℃以下の温度であるから、コンパレータ24の出力
信号SG22はハイレベルに維持されており、従ってＡＮＤ
ゲート16からの出力信号SG20はマイコン12から出力され
る制御信号SG21と論理状態が一致している。Therefore, the microcomputer 12 outputs the control signal SG21 based on the temperature signal SG10, and controls the SSR13 on / off via the AND gate 16. With this, the heater lamp
9d is turned on / off, and the surface temperature of the heat roller 9a is maintained at a predetermined set temperature. In addition, usually, infrared sensor
Since 91 has a temperature of 80 ° C. or lower, the output signal SG22 of the comparator 24 is maintained at the high level, and therefore AND
The output signal SG20 from the gate 16 has the same logic state as the control signal SG21 output from the microcomputer 12.
【００３１】ここで、仮に、何らかの異常が発生してヒ
−タランプ9dが通電され続けるようになったとする。こ
のような異常の原因としては、温度制御回路がノイズに
よって誤動作したり、マイコン12が暴走したり、用紙ジ
ャムによって赤外線センサ91への赤外線の入射が遮られ
たり、或いは、赤外線センサ91に汚れが付着したりする
ことが考えられる。Here, it is assumed that some abnormality occurs and the heater lamp 9d continues to be energized. The cause of such an abnormality is that the temperature control circuit malfunctions due to noise, the microcomputer 12 runs away, paper jam jams infrared rays from entering the infrared sensor 91, or the infrared sensor 91 is soiled. It may be attached.
【００３２】このようになると、ヒートローラ9aが異常
な高温度に上昇するため、その輻射熱を受けてセンサユ
ニット9cひいてはサーミスタ93の温度が上昇する。そし
て、その温度が80℃を越えるようになると、コンパレー
タ24からの出力信号SG22（＝ＡＮＤゲ−ト16への入力信
号）が、ハイレベルからロ−レベルに反転する。このた
め、マイコン12から出力される制御信号SG21の状態に関
わらず、ＡＮＤゲ−ト16の出力信号SG22はローレベルに
維持される。このため、ヒ−タランプ9dは強制的にオフ
されてヒートローラ9aの加熱が停止され、こうして、熱
的暴走に至ることが防止される。In this case, the heat roller 9a rises to an abnormally high temperature, so that the temperature of the sensor unit 9c and hence the thermistor 93 rises due to the radiation heat thereof. When the temperature exceeds 80 ° C., the output signal SG22 from the comparator 24 (= input signal to the AND gate 16) is inverted from high level to low level. Therefore, the output signal SG22 of the AND gate 16 is maintained at the low level regardless of the state of the control signal SG21 output from the microcomputer 12. For this reason, the heater lamp 9d is forcibly turned off to stop the heating of the heat roller 9a, thus preventing thermal runaway.
【００３３】即ち、本実施例装置では、赤外線センサ91
の周囲温度が、赤外線センサ91の上限使用温度である80
℃を越えた場合には、直ちにヒ−タランプ9dはオフさ
れ、過熱による赤外線センサ91の劣化や熱定着装置の破
壊を防止することができる。しかも、このように熱的暴
走を防止できるとともに、そのためのサーミスタ93とし
ては、本来、赤外線センサ91の温度補正用に設けられて
いるものを利用する構成であるから、部品点数の増大や
回路構成の複雑化を極力抑えることもできる。That is, in the apparatus of this embodiment, the infrared sensor 91
The ambient temperature of 80 is the upper limit operating temperature of the infrared sensor 91.
When the temperature exceeds ℃, the heater lamp 9d is immediately turned off, and deterioration of the infrared sensor 91 due to overheating and destruction of the heat fixing device can be prevented. Moreover, the thermal runaway can be prevented in this way, and since the thermistor 93 for that purpose is originally provided for temperature correction of the infrared sensor 91, the number of components and the circuit configuration are increased. It is also possible to minimize the complication of.
【００３４】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、次のように変形して実施することもで
きる。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but can be modified and implemented as follows.
【００３５】（１）上記実施例では、ＡＮＤゲ−ト16に
よってマイコン12からＳＳＲ13に向かう制御信号SG21を
遮断する構成としたが、図7 に示すようにヒータランプ
9dへの給電路に、コンパレータ24からの出力信号SG22に
よって動作するリレー19を設け、サーミスタ93によって
検出された温度が80℃を越えたところでリレー19を開放
動作させる構成としてもよい。この構成とすれば、万
一、ＳＳＲ13が故障した場合でもヒータランプ9dを確実
に断電することができるようになる。(1) In the above embodiment, the AND gate 16 cuts off the control signal SG21 directed from the microcomputer 12 to the SSR13. However, as shown in FIG.
A relay 19 that operates according to the output signal SG22 from the comparator 24 may be provided on the power supply path to 9d, and the relay 19 may be opened when the temperature detected by the thermistor 93 exceeds 80 ° C. With this configuration, even if the SSR 13 should fail, the heater lamp 9d can be reliably cut off.
【００３６】（２）また、コンパレータ24からの出力信
号SG22をマイコン12に入力し、これに基づいてマイコン
12でのソフトウエア的処理により、前記制御信号SG21を
オフするように構成してもよい。その場合には、前記実
施例のＡＮＤゲ−ト16が不要となる。(2) Further, the output signal SG22 from the comparator 24 is input to the microcomputer 12, and the microcomputer 12
The control signal SG21 may be turned off by software processing in 12. In that case, the AND gate 16 of the above embodiment becomes unnecessary.
【００３７】（３）また、前記実施例のコンパレータ24
を設けず、サーミスタ93によって得られる電圧信号をマ
イコン12のアナログ入力ポートに与え、マイコン12が有
するＡ／Ｄ変換機能を利用して異常を検出し、もって赤
外線センサ91が所定温度以上になったと判断されるとき
に、ヒータランプ9dによる加熱を停止させるように構成
してもよい。(3) Further, the comparator 24 of the above embodiment
When the voltage signal obtained by the thermistor 93 is applied to the analog input port of the microcomputer 12 and an abnormality is detected by using the A / D conversion function of the microcomputer 12, the infrared sensor 91 has reached a predetermined temperature or higher. When the determination is made, the heating by the heater lamp 9d may be stopped.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の熱定着装置
によれば、何らかの異常が発生して赤外線センサの温度
が過剰に上昇したとしても、加熱禁止手段がヒートロー
ラの加熱を停止させるから、ヒートローラの異常昇温と
いう熱的暴走に至ることを未然に防止することができ
る。As described above, according to the heat fixing device of the present invention, even if some abnormality occurs and the temperature of the infrared sensor rises excessively, the heating inhibiting means stops the heating of the heat roller. Therefore, it is possible to prevent thermal runaway, which is abnormal heating of the heat roller.
【００３９】また、このような優れた効果を奏するもの
でありながら、加熱禁止手段は、赤外線センサを利用す
る際に必要な補正用温度センサからの信号に基づいて動
作する構成とされているため、部品点数の増大や回路構
成の複雑化を、極力抑えることができる。Further, while exhibiting such an excellent effect, the heating prohibition means is configured to operate based on a signal from the correction temperature sensor necessary when using the infrared sensor. The increase in the number of parts and complication of the circuit configuration can be suppressed as much as possible.
【図１】本発明の実施例にかかるプリンタの主要部を模
式的に示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing a main part of a printer according to an embodiment of the present invention.
【図２】センサユニットの概略的構成を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a sensor unit.
【図３】定着温度制御回路の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a fixing temperature control circuit.
【図４】赤外線センサの出力電圧と周囲温度との関係を
示す特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the output voltage of the infrared sensor and the ambient temperature.
【図５】サ−ミスタにより検出される赤外線センサの周
囲温度とヒ−トロ−ラの表面温度との関係を示す特性図
である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing a relationship between an ambient temperature of an infrared sensor detected by a thermistor and a surface temperature of a heater.
【図６】センサユニットと回路基板とを示す回路図であ
る。FIG. 6 is a circuit diagram showing a sensor unit and a circuit board.
【図７】本発明の図３とは異なる実施例にかかる定着温
度制御回路の構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a fixing temperature control circuit according to an embodiment different from FIG. 3 of the present invention.
9a…ヒートローラ 9d…ヒータランプ（加熱手段） 12…マイコン 91…赤外線センサ 93…サーミスタ（補正用温度センサ） 9a ... Heat roller 9d ... Heater lamp (heating means) 12 ... Microcomputer 91 ... Infrared sensor 93 ... Thermistor (correction temperature sensor)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 英一 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 上林 秀幸 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内 (72)発明者 木下 博喜 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビルミノルタカメラ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eiichi Yoshida 2-3-13 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka, Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (72) Inventor Hideyuki Uebayashi, Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka 3-13-3 Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Kinoshita 2-33-1 Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka City Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd.
Claims (1)
れる熱定着用のヒ−トロ−ラと、 上記ヒートローラから放射される赤外線を検出する赤外
線センサと、 上記赤外線センサの周囲の温度を検出する補正用温度セ
ンサと、 上記赤外線センサ及び上記補正用温度センサからの信号
に基づき、上記ヒートローラの表面温度に対応する信号
を生成する温度検出手段と、 上記温度検出手段により検出される上記表面温度に応じ
て、上記ヒ−トロ−ラの表面温度が所定の設定温度に維
持されるように、上記加熱手段による加熱を制御する加
熱制御手段と、 上記補正用温度センサからの信号に基づき、上記赤外線
センサの周囲の温度が所定の閾値以上になったか否かを
判定する判定手段と、 上記判定手段により、上記赤外線センサの周囲の温度が
所定の閾値以上になったと判定されると、上記加熱手段
による加熱を禁止する加熱禁止手段と、 を備えた熱定着装置。1. A heating unit, a heat fixing heat roller heated by the heating unit, an infrared sensor for detecting infrared rays emitted from the heat roller, and a temperature around the infrared sensor. A temperature sensor for correction, temperature detecting means for generating a signal corresponding to the surface temperature of the heat roller based on signals from the infrared sensor and the temperature sensor for correction, and the surface detected by the temperature detecting means. Depending on the temperature, the heating controller controls heating by the heating unit so that the surface temperature of the heater is maintained at a predetermined set temperature, based on a signal from the correction temperature sensor, A judgment means for judging whether or not the temperature around the infrared sensor is equal to or higher than a predetermined threshold value, and a temperature for surrounding the infrared sensor is predetermined by the judgment means. When it is determined that the temperature is equal to or more than the threshold value, the heat fixing device includes a heating prohibiting unit that prohibits heating by the heating unit.
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