JPH0239751B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は温度センサ断線検出装置に関し、特
に、複写機用定着器等の温度センサの断線検出時
間の無駄をなくして適格に検出できるようにした
温度センサ断線検出装置に関する。

温度センサ断線検出装置（ヒータ加熱温度制御
機能を有する）として、例えば、第１図に示すも
のがあり、複写機定着部Ｆの定着ロール３４のヒ
ータ３２の温度に応じて抵抗値が減少する負性抵
抗特性を有したサーミスタ等のセンサ１と、該セ
ンサ１と直列に挿入された比較抵抗R₁と、セン
サ１のリード線等から混入するノイズを吸収する
コンデンサＣと、ベースに制御用パルスを入力し
てオン、オフ制御されるトランジスタ２，４と、
ヒータ温度を設定する可変抵抗３と、可変抵抗３
に直列に配置された基準抵抗R₂とを有し、信号
出力点D₁，D₂を共通接続するとともに比較抵抗
R₁を数キロオーム、基準抵抗R₂を数百オームに
してR₁≫R₂を満足するように設定している。基
準抵抗R₂とアース間にトランジスタ５が挿入さ
れ、共通信号出力点D₁，D₂の出力がマイコン２
０（Ａ／Ｄコンバータ、入出力インタフエース、
プログラム用ROM、データ記憶用RAM、処理
演算用CPUを有する）のアナログ入力ポートA₁
に入力し、出ポートP₁，P₂，P₃からベース抵抗
６，７，８を介して制御用パルスがトランジスタ
４，２，５のベースに加えられる。また、抵抗
９，１０に基く分割電圧によつて設定されるアナ
ログ基準電圧がマイコン２０の入力ポートA₂に
入力するとともにマイコン２０内の演算に基いて
発生するヒータ制御信号が出力ポートP₄からヒ
ータ制御リレー３０へ出力される。ヒータ制御リ
レー３０がヒータ３２への交流電源３１に基く電
力供給を制御する。尚、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅは感
光体ドラム３３の周囲に配置された帯電部、露光
部、現像部、転写部、および清掃部である。

以上の構成において、ヒータ温度制御操作を説
明すると次の通りである。

(1) センサ１によつてヒータ温度（ヒータ３２）
を検出するモード マイコン２０内のプログラム処理によつてポー
トP₂，P₃からオン信号が、ポートP₁からオフ信
号が出力され、トランジスタ２，５がオンし、ト
ランジスタ４がオフになる。この状態では、共通
接続点D₁，D₂の分割電圧V₁は次の通りになる。

即ち、抵抗R₁，R₂の合成抵抗 Ｒ＝R₁R₂／R₁＋R₂＝R₂／１＋R₂／R₁となるが、R₁≫R₂ よりＲ＝R₂となる。それ故、分割電圧V₁はV₁＝
R₂／R₂＋R_DV_CCとなる。（R_Dはセンサ１の抵抗）。

(2) 可変抵抗３によつて設定した設定温度を検出
するモード マイコン２０内のプログラム処理によつて、ポ
ートP₁，P₃からオン信号が、ポートP₂からオフ
信号が出力され、トランジスタ４，５がオンし、
トランジスタ２がオフになる。この状態では、共
通接続点D₁，D₂の分割電圧V₂は次の通りになる。

即ち、前記(1)より合成抵抗Ｒ＝R₂となるため、
分割電圧V₂はV₂＝R₂／R₂＋R_SV_CC（R_Sは可変抵抗３ の設定抵抗値）となる。

以上の各モード(1)，(2)が第２図のフローチヤー
トのように設定され、前記分割電圧V₁，V₂がア
ナログ入力ポートA₁に入力してＡ／Ｄ変換され、
デジタル値V_D1，V_D2とされる。該デジタル値
V_D1，V_D2が所定のプログラムに基いてV_D1＞V_D2
の比較演算を行われる。

(a) V_D1＞V_D2がyesの場合 制御リレー３０がオフになつてヒータ３２をオ
フにする。

(b) V_D1＞V_D2がnoの場合 制御リレー３０がオンしてヒータ３２をオンす
る。

以上の操作に基いてV_D1をV_D2に接近させ、ヒ
ータ温度が設定温度になるように制御する（換言
すれば、センサ１の抵抗値R_Dが設定抵抗値R_Sに
なるようにヒータ３２を制御することになる）。

また、センサ１の断線は、トランジスタ４，５
をオフにし、トランジスタ２だけをオンにして比
較抵抗R₁とセンサ１の抵抗R_Dの分割電圧Ｖ＝
R₁／R₁＋R_DV_CCを読み込み、Ｖ＝０になつたとき断 線検出することができる。この検出操作において
は、低温時にセンサ１の抵抗R_Dがメグオーム単
位の高抵抗になつても比較抵抗R₁が数キロオー
ムの比較的高い抵抗値に設定されているため誤検
出する恐れはない。

しかし、上記したセンサ断線検出装置にあつて
は、断線検出操作時、センサ１が低温のために高
抵抗になると、前記分割電圧Ｖが Ｖ＝R₁／R₁＋R_D V_CC〔１−exp｛−１／Ｃ（１／R₁＋１／R_D）ｔ｝〕 の過渡値を取る。尚、上記式の導出は以下の通り
である。

断線検出時の等価回路は、第４図に示すように
なる。

この回路において、回路方程式は、 V_CC＝R_D i₁＋R₁ i₂ ０＝−R₁ i₂＋１／Ｃ∫i₃dt i₁＝i₂＋i₃ 上記３式よりi₁，i₂を消去すると、 R_Di₃＋R_D＋R₁／CR₁∫i₃dt＝V_CC コンデンサの電荷をｑとすれば、i₃＝dq／dt であるから、上式は、 R_Ddq／dt＋R_D＋R₁／CR₁ｑ＝V_CC …(1) 初期条件をｔ＝０，ｑ＝０とすれば、式(1)の一
般解は、 ｑ＝CR₁／R_D＋R₁V_CC（１−exp−ｔ／Ｔ） 但し、Ｔ＝CR_DR₂／R_D＋R₁ ここで、ｑ＝CVであるから、 Ｖ＝ｑ／Ｃ＝R₁／R_D＋R₁V_CC（１−exp−ｔ／Ｔ） ＝R₁／R_D＋R₁V_CC ｛１−exp〔−１／Ｃ（１／R₁＋１／R_D）ｔ〕｝ となる。従つて、最終値のＶ＝R₁／R₁＋R_DV_CCにな るまで長い時間を要するため（時定数R₁R_D／R₁＋R_DＣ に比例する）、前述のヒータ温度制御のための温
度検出操作が遅れる恐れがある。

本発明は、上記に鑑みてなさたものであり、セ
ンサ断線の検出時間の無駄をなくしてヒータ温度
制御のための温度検出操作の遅れを防ぐため、断
線検出信号のレベルに応じて断線の判断時間を増
減するようにしたセンサ断線検出装置を提供する
ものである。

以下本発明によるセンサ断線検出装置を詳細に
説明する。

第３図は本発明の一実施例を示し、チエツク回
数ｍ＝０において、第１回チエツク（ｍ＝１）が
行われ、第１図のトランジスタ４，５がオフにな
り、トランジスタ２がオンする。予め定めた時間
Ｔが経過したとき共通接続点D₁，D₂の電圧 Ｖ＝R₁／R₁＋R_D V_CC｛１−exp〔−１／Ｃ（１／R₁＋１／R_D）Ｔ〕｝ をマイコン２０のアナログ入力ポートA₁に入力
し、Ａ／Ｄ変換してRAM（図示せず）に記憶す
る。Ａ／Ｄ変換値が所定のレベルより大となると
きセンサ１が非断線と判断して断線チエツクを完
了する。一方、Ａ／Ｄ変換値が所定のレベルより
小なるとき前記時間Ｔにｎ（ｎ＞１）を乗じた時
間nTが経過したときの前記電圧 Ｖ＝R₁／R₁＋R_DV_CC 〔１−exp｛−１／Ｃ（１／R₁＋１／R_D）tT｝〕 を入力処理して断線チエツクする。斯る断線チエ
ツク回数ｍをｌ回（ｌ＞１）実施し（ｍ＝１から
ｍ＝ｌまで）、連続してｌ回断線として検出した
とき断線と判定して断線チエツクを完了する。

尚、以上の実施例では、断線の判断時間を２段
階に分けたが、これに限定するものではない。

以上説明した通り、本発明によりセンサ断線検
出装置によれば、断線検出信号のレベルに応じて
断線の判断時間を増減するようにしたため、セン
サ断線の検出時間の無駄をなくしてヒータ温度制
御のための温度検出操作の遅れを防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱温度御機能を有したセンサ断線検
出装置を示す説明図、第２図は加熱温度を制御す
るフローチヤート、第３図は本発明の一実施例を
示すフローチヤート、第４図は、第１図のセンサ
断線検出装置における断線検出時の等価回路を示
す回路図。 符号の説明、１……センサ、３……設定温度用
可変抵抗、２０……マイコン、３０……ヒータ制
御リレー、３２……ヒータ、３３……感光体、３
４……定着加熱ロール、R₁……比較抵抗、R₂…
…基準抵抗。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 加熱部の温度に応じて変化する抵抗値を有す
   るセンサ部と、 該センサ部と直列に設けられた比較抵抗とを備
   え、該センサ部と該比較抵抗の接続点の電圧レベ
   ルに基いてセンサ部の断線を検出する装置におい
   て、 前記電圧レベルに応じて断線の判断時間を増減
   する制御手段を備えたことを特徴とするセンサ断
   線検出装置。