JP2001194950A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2001194950A
JP2001194950A JP2000078926A JP2000078926A JP2001194950A JP 2001194950 A JP2001194950 A JP 2001194950A JP 2000078926 A JP2000078926 A JP 2000078926A JP 2000078926 A JP2000078926 A JP 2000078926A JP 2001194950 A JP2001194950 A JP 2001194950A
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circuit
voltage
heating element
fixing device
reference voltage
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JP2000078926A
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Japanese (ja)
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Takahiko Hasegawa
崇彦 長谷川
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device equipped with a protective circuit which operates by detecting an AC power voltage applied to a fixing roller, even when an insulating layer of the fixing roller is in the middle of insulation deterioration. SOLUTION: In the fixing device equipped with a fixing roller 40 constituted by laminating a planar heating element 42 through an insulating layer 44 on the inside wall of a metal cylindrical body 43, and the protective circuit 51 for preventing overheating of the planar heating element 42 by a breakdown between the metal cylindrical body 43 and the planar heating element 42, the protective circuit 51 has a reference voltage generating circuit 36 which generates the reference voltage, a voltage detection circuit 34 which detects the voltage of the metal cylindrical body 43, an abnormality detection circuit 30 which outputs an abnormal detecting signal when a detection voltage exceeds the reference voltage by comparing a detection potential detected by the voltage detection circuit 34 and the reference voltage, and a cutoff circuit 22 which detects an abnormal detecting signal and intercepts an electric power supplied from a power source to the planar heating element 42.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属筒体の内壁に
絶縁層を介して面状発熱体を積層してなる定着ローラを
用いた定着装置に関し、特に金属筒体と面状発熱体間の
絶縁破壊による面状発熱体の過熱を防止して定着ローラ
を赤熱、延焼、発煙などから保護する保護回路を備えた
定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device using a fixing roller in which a sheet heating element is laminated on an inner wall of a metal cylinder via an insulating layer, and more particularly, to a fixing device between a metal cylinder and a sheet heating element. The present invention relates to a fixing device provided with a protection circuit for preventing overheating of a sheet heating element due to dielectric breakdown of the fixing roller and protecting the fixing roller from red heat, fire spread, smoke generation, and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】複写機など電子写真式の画像形成装置に
組み込まれている定着装置には、定着ローラと加圧ロー
ラとを備え、両ローラ間に未定着トナー像を保持した印
刷用紙を通過させつつ定着を行うものがある。定着ロー
ラは未定着トナーを溶融させて印刷用紙に定着させるた
めに電熱ヒータなどの発熱体を内蔵している。この種の
発熱体としては線状のものが多く使用されてきたが、近
年では、面状発熱体を絶縁層を挟んで金属筒体の内壁に
積層した構成の定着ローラが開発されている。しかし、
金属筒体と面状発熱体とを絶縁している絶縁層に用いら
れている絶縁材料は、面状発熱体により発生する高温、
あるいは、高温と低温とが交互に起こるヒートサイクル
等の悪条件下に置かれるため時がたつうちに劣化が進
む。絶縁層の絶縁材料の劣化が進んで、絶縁性が低下す
ると、金属筒体と面状発熱体との間が短絡してしまうこ
とがある。短絡が2ヶ所以上で起きると、面状発熱体上
の各短絡位置間では電流が流れなくなり、金属筒体に電
流が流れるようになる。その結果、面状発熱体の短絡位
置以外の場所では、全電流経路で計算した抵抗値が常時
よりも低下することから、常時よりも大電流が流れるよ
うになる。このようにして、面状発熱体に流れる電流が
異常に大きくなり、面状発熱体が過熱状態となる。その
ため、最近の定着装置には、面状発熱体と金属筒体との
短絡を検出する保護回路が設けられるようになった。以
下、従来の保護回路を備えた定着装置について説明す
る。
2. Description of the Related Art A fixing device incorporated in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine has a fixing roller and a pressure roller, and passes a printing paper holding an unfixed toner image between the two rollers. Some fixation is carried out. The fixing roller has a built-in heating element such as an electric heater for melting unfixed toner and fixing the unfixed toner on printing paper. As this type of heating element, a linear heating element has been widely used, but in recent years, a fixing roller having a configuration in which a sheet heating element is laminated on an inner wall of a metal cylinder with an insulating layer interposed therebetween has been developed. But,
The insulating material used for the insulating layer that insulates the metal cylinder and the sheet heating element is high temperature generated by the sheet heating element,
Alternatively, deterioration is promoted as time passes because the device is placed under adverse conditions such as a heat cycle in which high and low temperatures alternate. If the insulating material of the insulating layer deteriorates and the insulating property decreases, a short circuit may occur between the metal cylinder and the sheet heating element. When a short circuit occurs at two or more locations, current does not flow between the short-circuit positions on the planar heating element, and current flows through the metal cylinder. As a result, in locations other than the short-circuit position of the sheet heating element, the resistance value calculated in all current paths is lower than usual, so that a larger current flows than usual. In this way, the current flowing through the planar heating element becomes abnormally large, and the planar heating element is overheated. For this reason, a recent fixing device has been provided with a protection circuit for detecting a short circuit between the sheet heating element and the metal cylinder. Hereinafter, a fixing device having a conventional protection circuit will be described.

【0003】図4は従来の保護回路を備えた定着装置の
回路図である。商用電源から入力した交流(AC)10
0V等のAC電源電圧は、定着制御回路10に入力され
ると共に、一次側回路(電源回路)14にも入力され
る。定着制御回路10に入力されたAC電源電圧は、リ
レーRL1及びトライアックTRC1を介して定着ロー
ラ40内の面状発熱体42に供給されて、面状発熱体4
2を発熱させる。なお、トライアックTRC1に並列に
設置されるコンデンサC12及び抵抗R11からなる回
路は、TRC1の誤動作を防止するためのスナバ回路で
ある。面状発熱体42は、金属製であり管形状の金属筒
体43の内周面に積層された絶縁層44の更に内側に積
層されている。したがって、通常状態においては、面状
発熱体42に供給される電圧は、絶縁層44により遮断
されるため金属製の金属筒体43に伝わることはない。
また、金属筒体43の表面には静電気を除去するために
導電体のブラシ20が接触している。上記のように通常
状態においては、面状発熱体42に供給される電圧が金
属筒体43に印加されることがないので、ブラシ20に
面状発熱体42に供給される電圧が印加されることもな
い。一方、一次側回路14に入力されたAC電源電圧
は、ダイオードブリッジBR1にて全波整流され、さら
にコンデンサC11にて平滑されることにより、入力し
たAC電源電圧の実効値をルート2倍した直流(DC)
電圧となる。この直流電圧はスイッチングトランジスタ
Q1によりオン/オフされ、パルス電圧がスイッチング
トランスT1の一次側巻線N1に供給されて、二次側巻
線N2にパルス出力電圧を生成する。二次側巻線N2か
らパルス電圧の供給を受けた二次側回路16では、パル
ス電圧を整流及び平滑し、DC電源電圧として画像形成
装置内の各部に供給する。保護回路50は、定着ローラ
40に供給するAC電源電圧を遮断するか否かを指示す
る電源電圧遮断信号を出力する異常検出回路18と、電
源電圧遮断信号をフォトカプラPC2を介して受信しA
C電源電圧を遮断する電源電圧遮断回路22とから構成
される。
FIG. 4 is a circuit diagram of a fixing device having a conventional protection circuit. AC (AC) input from commercial power supply 10
The AC power supply voltage such as 0 V is input to the fixing control circuit 10 and also to the primary side circuit (power supply circuit) 14. The AC power supply voltage input to the fixing control circuit 10 is supplied to the sheet heating element 42 in the fixing roller 40 via the relay RL1 and the triac TRC1, and the sheet heating element 4
2 to generate heat. The circuit including the capacitor C12 and the resistor R11 installed in parallel with the triac TRC1 is a snubber circuit for preventing the TRC1 from malfunctioning. The sheet heating element 42 is made of metal and is further laminated inside an insulating layer 44 laminated on the inner peripheral surface of a tubular metal cylinder 43. Therefore, in the normal state, the voltage supplied to the planar heating element 42 is cut off by the insulating layer 44 and is not transmitted to the metal cylinder 43 made of metal.
A conductive brush 20 is in contact with the surface of the metal cylinder 43 to remove static electricity. In the normal state as described above, the voltage supplied to the sheet heating element 42 is not applied to the metal cylinder 43, so the voltage supplied to the brush 20 is applied to the sheet heating element 42. Not even. On the other hand, the AC power supply voltage input to the primary side circuit 14 is full-wave rectified by the diode bridge BR1 and further smoothed by the capacitor C11. (DC)
Voltage. This DC voltage is turned on / off by the switching transistor Q1, and a pulse voltage is supplied to the primary winding N1 of the switching transformer T1 to generate a pulse output voltage on the secondary winding N2. In the secondary circuit 16, which receives the supply of the pulse voltage from the secondary winding N2, rectifies and smoothes the pulse voltage, and supplies it as a DC power supply voltage to each unit in the image forming apparatus. The protection circuit 50 receives the power supply voltage cutoff signal via the photocoupler PC2 through the abnormality detection circuit 18 that outputs a power supply voltage cutoff signal for instructing whether or not to cut off the AC power supply voltage supplied to the fixing roller 40.
And a power supply voltage cutoff circuit 22 for cutting off the C power supply voltage.

【0004】異常検出回路18は、ブラシ20から得た
金属筒体43表面の電圧を抵抗R6及び抵抗R7にて分
圧すると共にコンデンサC2により平滑して電源電圧遮
断信号を生成する。電源電圧遮断回路22は、二次側回
路16からDC電源電圧の供給を受けると共に、定着制
御回路10内のリレーRL1を開くことにより定着ロー
ラ40に供給するAC電源電圧を遮断する。電源電圧遮
断回路22内のフォトカプラPC2のコレクタ側は、抵
抗R21を介してDC電源電圧と接続され、フォトカプ
ラPC2のエミッタ側は、抵抗R22を介して接地され
る。DC電源電圧と接地との間には、サイリスタSCR
1のカソード側に抵抗R23を有すると共にアノード側
に抵抗R24を有する。また、サイリスタSCR1のゲ
ートには、フォトカプラPC2のエミッタ側と接続され
て電源電圧遮断信号が入力される。なお、コンデンサC
21は、電源電圧遮断信号を平滑することによりサイリ
スタSCR1の誤動作を防止している。DC電源電圧と
接地との間には、さらに、リレーRL1のコイル部とト
ランジスタQ2との直列回路が設置される。なお、トラ
ンジスタQ2のコレクタ側がリレーRL1のコイル部と
接続され、トランジスタQ2のエミッタ側が接地接続さ
れ、トランジスタQ2のベース側はサイリスタSCR1
のカソード側と接続される。電源電圧遮断信号(ON)
がフォトカプラPC2に入力されると、フォトカプラP
C2がオン状態になってサイリスタSCR1のゲートが
ハイ状態になり、SCR1をオン状態にする。すると、
DC電源電圧と接地との間の電圧が抵抗R23と抵抗R
24により分圧された電圧がトランジスタQ2のベース
に印加されて、トランジスタQ2がオン状態となる。ト
ランジスタQ2がオン状態になると、リレーRL1のコ
イルに電流が流れることによりリレーRL1の開閉部が
開いて定着ローラ40へのAC電源電圧が遮断される。
このように従来の定着装置の保護回路51は、面状発熱
体43と金属筒体40とが短絡した場合に出力される電
圧を分圧して検出し、その検出電圧によりフォトカプラ
PC2を駆動状態にしてリレーRL1を駆動して面状発
熱体43への電力供給を遮断することにより、面状発熱
体43に異常電流が流れないようにして定着ローラ40
を保護している。
The abnormality detecting circuit 18 generates a power supply voltage cutoff signal by dividing the voltage on the surface of the metal cylinder 43 obtained from the brush 20 by the resistors R6 and R7 and smoothing the voltage by the capacitor C2. The power supply voltage cutoff circuit 22 receives the supply of the DC power supply voltage from the secondary side circuit 16 and cuts off the AC power supply voltage supplied to the fixing roller 40 by opening the relay RL1 in the fixing control circuit 10. The collector side of the photocoupler PC2 in the power supply voltage cutoff circuit 22 is connected to a DC power supply voltage via a resistor R21, and the emitter side of the photocoupler PC2 is grounded via a resistor R22. Thyristor SCR is connected between DC power supply voltage and ground.
1 has a resistor R23 on the cathode side and a resistor R24 on the anode side. The gate of the thyristor SCR1 is connected to the emitter side of the photocoupler PC2 and receives a power supply voltage cutoff signal. Note that the capacitor C
Reference numeral 21 prevents a malfunction of the thyristor SCR1 by smoothing the power supply voltage cutoff signal. A series circuit of the coil portion of the relay RL1 and the transistor Q2 is further provided between the DC power supply voltage and the ground. The collector of the transistor Q2 is connected to the coil of the relay RL1, the emitter of the transistor Q2 is connected to ground, and the base of the transistor Q2 is connected to the thyristor SCR1.
Connected to the cathode side. Power supply cutoff signal (ON)
Is input to the photocoupler PC2, the photocoupler P
C2 is turned on, the gate of thyristor SCR1 is turned high, and SCR1 is turned on. Then
The voltage between the DC power supply voltage and the ground is the resistance R23 and the resistance R
The voltage divided by 24 is applied to the base of the transistor Q2, turning on the transistor Q2. When the transistor Q2 is turned on, a current flows through the coil of the relay RL1, whereby the opening / closing portion of the relay RL1 is opened and the AC power supply voltage to the fixing roller 40 is cut off.
As described above, the protection circuit 51 of the conventional fixing device divides and detects the voltage output when the sheet heating element 43 and the metal cylinder 40 are short-circuited, and drives the photocoupler PC2 based on the detected voltage. By driving the relay RL1 to cut off the power supply to the sheet heating element 43, the abnormal current is prevented from flowing through the sheet heating element 43 so that the fixing roller 40
Is protected.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の保護回路51では、金属筒体43の表面に接し
ているブラシ20にて検出した電圧を分圧してフォトカ
プラPC2に出力していたので、比較的高電圧がブラシ
20にて検出されないと、定着器用保護回路が駆動され
なかった。具体的には、トライアックTRC1がオン状
態であり、且つ、定着ローラの絶縁層の一部の絶縁材料
が完全に絶縁破壊されて高電圧が検出された場合でなけ
れば、フォトカプラPC2を駆動させるために充分な電
流が流れないため、異常が検出されず、定着装置の保護
回路が駆動されなかった。本発明は、上述した如き従来
の問題を解決するためになされたものであって、定着ロ
ーラの絶縁層が絶縁劣化途中であっても、定着ローラに
印加されるAC電源電圧を検出して動作する保護回路を
備えた定着装置を提供することを目的とする。
However, in the above-described conventional protection circuit 51, the voltage detected by the brush 20 in contact with the surface of the metal cylinder 43 is divided and output to the photocoupler PC2. If a relatively high voltage was not detected by the brush 20, the protection circuit for the fixing device was not driven. Specifically, the photocoupler PC2 is driven unless the triac TRC1 is in the ON state and a high voltage is not detected due to the complete breakdown of the insulating material of the insulating layer of the fixing roller. As a result, a sufficient current did not flow, so that no abnormality was detected and the protection circuit of the fixing device was not driven. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and detects an AC power supply voltage applied to a fixing roller even when the insulation layer of the fixing roller is in the process of insulation deterioration. It is an object of the present invention to provide a fixing device provided with a protection circuit to perform the fixing.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、金属筒体の内壁に絶縁層
を介して面状発熱体を積層してなる定着ローラと、前記
金属筒体と前記面状発熱体間の絶縁破壊による前記面状
発熱体の過熱を防止するための保護回路とを備えた定着
装置において、前記保護回路は、基準電圧を生成する基
準電圧生成回路と、前記金属筒体の電圧を検出する電圧
検出回路と、当該電圧検出回路により検出された検出電
位と前記基準電圧とを比較し、当該検出電圧が前記基準
電圧を越えた場合に異常検出信号を出力する異常検出回
路と、当該異常検出信号を検知して電源から前記面状発
熱体に供給される電力を遮断する遮断回路とを有するこ
とを特徴とする。請求項2記載の発明は、請求項1記載
の定着装置において、前記保護回路は、前記異常検出回
路から前記遮断回路に前記異常検出信号を伝えるための
フォトカプラを備え、当該フォトカプラを駆動するため
の電力を、絶縁破壊により前記面状発熱体と短絡した前
記金属筒体からではなく、前記電源から前記異常検出回
路への供給電力を制御している電源回路から得ることを
特徴とする。請求項3記載の発明は、請求項2記載の定
着装置において、前記基準電圧生成回路は、前記定着ロ
ーラの入力電圧に比例した前記基準電圧を生成すること
を特徴とする。請求項4記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかに記載の定着装置において、前記金属筒体に接
触する接触部材を有し、当該接触部材は抵抗を介して前
記電源回路の一次側回路の仮想グランドなどに接続され
ていることを特徴とする。
According to one aspect of the present invention, there is provided a fixing roller comprising a sheet heating element laminated on an inner wall of a metal cylinder via an insulating layer. A fixing circuit for preventing overheating of the sheet heating element due to dielectric breakdown between the metal cylinder and the sheet heating element, wherein the protection circuit generates a reference voltage for generating a reference voltage; Circuit, a voltage detection circuit for detecting the voltage of the metal cylinder, and comparing the detection potential detected by the voltage detection circuit with the reference voltage, and detecting an abnormality when the detection voltage exceeds the reference voltage. An abnormality detection circuit that outputs a signal, and a shutoff circuit that detects the abnormality detection signal and shuts off power supplied from the power supply to the planar heating element. According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the protection circuit includes a photocoupler for transmitting the abnormality detection signal from the abnormality detection circuit to the cutoff circuit, and drives the photocoupler. Power for controlling the power supplied from the power supply to the abnormality detection circuit is obtained not from the metal cylinder short-circuited to the sheet heating element due to dielectric breakdown. According to a third aspect of the invention, in the fixing device of the second aspect, the reference voltage generation circuit generates the reference voltage proportional to an input voltage of the fixing roller. According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of the first to third aspects, the fixing device further includes a contact member that contacts the metal cylinder, and the contact member is connected to a primary side of the power supply circuit via a resistor. It is characterized by being connected to a virtual ground or the like of a circuit.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本願発明を図示した実施の
形態に基づいて説明する。図1は本願発明の実施の形態
の一例を示す定着装置のブロック図であり、図2は、図
1中の異常検出回路の構成を示すブロック図であり、図
3は、保護回路及びその周辺回路を示した回路図であ
る。なお、図1〜図3において、図4に示した従来の定
着装置と共通する構成要素については同じ符号を付し、
重複する説明を適宜省略する。図1〜図3に示すよう
に、この実施の形態の定着装置は、保護回路51内の異
常検出回路30の構成が図4に示した従来のものと異な
っている。この実施の形態の異常検出回路30は、図1
に示したように電源電圧をトランスT1の巻線N3から
得ており、従来の異常検出回路18のように金属筒体4
3表面の異常電圧が検出電圧であると共に電源電圧にな
っていないので、検出電圧の大小に関係なくフォトカプ
ラPC2を駆動することができる。また、この実施の形
態の異常検出回路30は、図2に示すようにトランスT
1の巻線N3から得た電源電圧を整流してDC電圧にす
る整流回路32と、整流回路32から出力されたDC電
圧に基づいて任意の基準電圧を生成する基準電圧生成回
路36と、ブラシ20から得た金属筒体43表面の電圧
を分圧して金属筒体43表面の電位を検出する電圧検出
回路34と、検出電位を基準電圧と比較することにより
定着ローラ40に絶縁破壊等の異常が発生していること
を検出して電源電圧遮断信号(異常検出信号)を出力す
る異常電圧検出回路(異常検出回路)38と、により構
成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on illustrated embodiments. FIG. 1 is a block diagram of a fixing device showing an example of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an abnormality detection circuit in FIG. 1, and FIG. 3 is a protection circuit and its periphery. FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit. 1 to 3, the same reference numerals are given to the same components as those of the conventional fixing device shown in FIG.
Duplicate description will be omitted as appropriate. As shown in FIGS. 1 to 3, in the fixing device of this embodiment, the configuration of the abnormality detection circuit 30 in the protection circuit 51 is different from the conventional one shown in FIG. The abnormality detection circuit 30 according to the present embodiment is configured as shown in FIG.
The power supply voltage is obtained from the winding N3 of the transformer T1 as shown in FIG.
Since the abnormal voltage on the three surfaces is the detected voltage and not the power supply voltage, the photocoupler PC2 can be driven regardless of the magnitude of the detected voltage. Further, as shown in FIG.
A rectifier circuit 32 that rectifies the power supply voltage obtained from the first winding N3 into a DC voltage, a reference voltage generation circuit 36 that generates an arbitrary reference voltage based on the DC voltage output from the rectifier circuit 32, and a brush. A voltage detection circuit 34 for dividing the voltage on the surface of the metal cylinder 43 obtained from the voltage detector 20 to detect the potential on the surface of the metal cylinder 43, and comparing the detected potential with a reference voltage to cause the fixing roller 40 to have an abnormality such as insulation breakdown. And an abnormal voltage detection circuit (abnormality detection circuit) 38 that detects the occurrence of a power failure and outputs a power supply voltage cutoff signal (abnormality detection signal).

【0008】次に、図3を用いて、図2に示した各回路
をさらに詳しく説明する。整流回路32は、トランスT
1の巻線N3から入力したパルス電圧をDC電圧に整流
するダイオードD1、DC電圧を調整する抵抗R1、及
び、DC電圧を平滑するコンデンサC1により構成され
る回路である。基準電圧生成回路36は、整流回路32
にて得られたDC電圧を分圧して基準電圧を生成する抵
抗R4及び抵抗R5から構成される。金属筒体電圧検出
回路34は、ブラシ20にて検出された金属筒体43表
面の電圧を分圧して検出電圧を生成する抵抗R6、抵抗
R7、および、抵抗R7と並列に設けられ、異常電圧検
出回路38に出力する検出電圧を平滑するコンデンサC
2から構成される。異常電圧検出回路38は、基準電圧
と検出電圧が入力され、検出電圧が基準電圧よりも高く
なった場合に、電源電圧遮断信号をフォトカプラPC2
の入力側アノードに出力するオペアンプIC1と、オペ
アンプIC1の出力電圧を調整する抵抗R9と、オペア
ンプIC1の出力を基準電圧に帰還させる回路の電圧を
調整する抵抗R8とから構成される。また、本実施形態
のブラシ20は、金属筒体電圧検出回路34を介して異
常検出回路30および一次側回路(電源回路)14の仮
想グランド(一次側零電位)に接続される。したがっ
て、通紙により金属筒体43に帯電された静電気は、異
常検出回路30および電源回路14の仮想グランド(一
次側零電位)に流れて放電される。
Next, each circuit shown in FIG. 2 will be described in more detail with reference to FIG. The rectifier circuit 32 includes a transformer T
This circuit includes a diode D1 for rectifying a pulse voltage input from one winding N3 into a DC voltage, a resistor R1 for adjusting the DC voltage, and a capacitor C1 for smoothing the DC voltage. The rectifier circuit 32
Is composed of a resistor R4 and a resistor R5 that divide the DC voltage obtained in step (1) to generate a reference voltage. The metal cylinder voltage detection circuit 34 is provided in parallel with the resistors R6, R7, and R7 that divide the voltage on the surface of the metal cylinder 43 detected by the brush 20 to generate a detection voltage. Capacitor C for smoothing the detection voltage output to detection circuit 38
2 The abnormal voltage detection circuit 38 receives the reference voltage and the detection voltage, and outputs the power supply voltage cutoff signal to the photocoupler PC2 when the detection voltage becomes higher than the reference voltage.
, An operational amplifier IC1 that outputs to the input side anode, a resistor R9 that adjusts the output voltage of the operational amplifier IC1, and a resistor R8 that adjusts the voltage of a circuit that feeds back the output of the operational amplifier IC1 to the reference voltage. The brush 20 of the present embodiment is connected to the abnormality detection circuit 30 and a virtual ground (primary zero potential) of the primary circuit (power supply circuit) 14 via the metal cylinder voltage detection circuit 34. Therefore, the static electricity charged on the metal cylinder 43 by the paper passing flows to the virtual ground (primary zero potential) of the abnormality detection circuit 30 and the power supply circuit 14 and is discharged.

【0009】この実施の形態の異常検出回路30の動作
は以下のようになる。整流回路32は、パルス電圧から
生成したDC電源電圧を後段の各回路に常時供給し、基
準電圧生成回路36では、DC電源電圧から生成した基
準電圧をオペアンプIC1の反転入力端子に常時供給す
る。ブラシ20から得た金属筒体43表面の電圧は、抵
抗R6及び抵抗R7にて分圧されると共にコンデンサC
2により平滑された検出電圧となってオペアンプIC1
の非反転入力端子に供給される。入力された検出電圧が
基準電圧を超えない場合には、オペアンプIC1からは
ローレベルが出力され、フォトカプラPC2の出力側を
駆動させるハイレベルは出力されない。しかし、入力さ
れた検出電圧が基準電圧を超えた場合には、オペアンプ
IC1の出力はフォトカプラPC2の出力側を駆動させ
るハイレベルとなり、後段の電源電圧遮断回路22を駆
動させる。そして、電源電圧遮断回路22は、定着制御
回路10内のリレーRL1を開くことにより定着ローラ
40に供給するAC電源電圧を遮断する。このようにし
て構成された異常検出回路30では、基準電圧を任意の
値に設定することができるので、定着ローラ40の絶縁
層44の絶縁破壊が進んでいる途中の異常時に発生する
ようなわずかな検出電圧が異常検出回路30に入力され
た場合であっても、その電圧を検出して、定着ローラ4
0に供給される電源電圧を遮断することができる。
The operation of the abnormality detection circuit 30 of this embodiment is as follows. The rectifier circuit 32 always supplies the DC power supply voltage generated from the pulse voltage to each subsequent circuit, and the reference voltage generation circuit 36 always supplies the reference voltage generated from the DC power supply voltage to the inverting input terminal of the operational amplifier IC1. The voltage on the surface of the metal cylinder 43 obtained from the brush 20 is divided by the resistors R6 and R7, and
2, and becomes the detection voltage smoothed by the operational amplifier IC1.
Is supplied to the non-inverting input terminal of. If the input detection voltage does not exceed the reference voltage, a low level is output from the operational amplifier IC1, and a high level for driving the output side of the photocoupler PC2 is not output. However, when the input detection voltage exceeds the reference voltage, the output of the operational amplifier IC1 becomes a high level for driving the output side of the photocoupler PC2, and drives the power supply voltage cutoff circuit 22 at the subsequent stage. Then, the power supply voltage cutoff circuit 22 cuts off the AC power supply voltage supplied to the fixing roller 40 by opening the relay RL1 in the fixing control circuit 10. In the abnormality detection circuit 30 configured as described above, the reference voltage can be set to an arbitrary value. Even if an abnormal detection voltage is input to the abnormality detection circuit 30, the voltage is detected and the fixing roller 4
The power supply voltage supplied to 0 can be cut off.

【0010】また、この実施の形態では、検出電圧はA
C入力電圧に比例して変動し、トランスT1の出力から
生成される基準電圧もAC入力電圧に比例して変動し、
オペアンプIC1では、同様に比例して変動する検出電
圧と基準電圧の差を求めているので、入力する検出電圧
の変動に対応して雑音成分も変動する。従って、検出電
圧の変動によりS/N比が変動しなくなる。また、この
実施の形態では、金属筐体40に金属筒体43に帯電さ
れた静電気は、ブラシ20から抵抗R6、抵抗R7を介
して仮想グランドに流れて放電される。従って、金属筒
体43に帯電された静電気を除去することができる。な
お、この実施の形態では、異常電圧検出回路38にオペ
アンプIC1を用いているが、このオペアンプに代えて
コンパレータを用いてもよい。また、金属筒体43の電
圧を検出するためにブラシ20を用いているが、ブラシ
20を用いず金属筒体43から直接に電圧を検出しても
よい。
In this embodiment, the detection voltage is A
The reference voltage generated from the output of the transformer T1 fluctuates in proportion to the AC input voltage.
The operational amplifier IC1 similarly calculates the difference between the detected voltage and the reference voltage which fluctuate in proportion, so that the noise component also fluctuates according to the fluctuation of the input detection voltage. Therefore, the S / N ratio does not change due to the change in the detection voltage. Further, in this embodiment, the static electricity charged in the metal cylinder 43 in the metal housing 40 flows from the brush 20 to the virtual ground via the resistors R6 and R7 and is discharged. Therefore, the static electricity charged on the metal cylinder 43 can be removed. In this embodiment, the operational amplifier IC1 is used for the abnormal voltage detection circuit 38, but a comparator may be used instead of the operational amplifier. Although the brush 20 is used to detect the voltage of the metal cylinder 43, the voltage may be detected directly from the metal cylinder 43 without using the brush 20.

【0011】[0011]

【発明の効果】上記のように請求項1記載の発明では、
基準電圧の値を適宜設定変更することにより、定着ロー
ラの絶縁層の絶縁破壊が進んでいる途中の異常時に発生
するようなわずかな検出電圧が異常検出回路に入力され
た場合であっても、その電圧を検出して、定着器に供給
される電源電圧を遮断できるので、定着ローラの絶縁層
が絶縁劣化途中であっても、金属筒体に印加される電源
電圧を検出して動作する保護回路を備えた定着装置を提
供することができる。また、請求項2記載の発明では、
請求項1に加え、異常検出回路から遮断回路に異常検出
信号を伝えるためのフォトカプラを駆動するための電力
を、絶縁破壊により面状発熱体と短絡した金属筒体から
ではなく、電源から異常検出回路への供給電力を制御し
ている電源回路から得るように構成したため、定着ロー
ラの面状発熱体と金属筒体とが完全に短絡した状態にな
らなくても、フォトカプラを駆動するための電力を得る
ことができるので、保護回路をより確実に動作させるこ
とができる。また、請求項3の発明では、請求項2に加
え、定着ローラの入力電圧に比例した基準電圧を生成す
るため、検出電圧の変動によるS/N比の変動が抑えら
れる。また、請求項4の発明では、金属筒体に接触する
接触部材を抵抗を介して接地したので、金属筒体に帯電
した静電気は、接触部材から抵抗を介して放電され除去
される。
As described above, according to the first aspect of the present invention,
By appropriately setting and changing the value of the reference voltage, even if a small detection voltage such as that generated at the time of abnormality during the dielectric breakdown of the insulating layer of the fixing roller is input to the abnormality detection circuit, Since the voltage can be detected and the power supply voltage supplied to the fixing device can be cut off, the protection that operates by detecting the power supply voltage applied to the metal cylinder even if the insulation layer of the fixing roller is in the process of insulation deterioration. A fixing device including a circuit can be provided. According to the second aspect of the present invention,
In addition to claim 1, the power for driving the photocoupler for transmitting the abnormality detection signal from the abnormality detection circuit to the cutoff circuit is supplied from the power supply, not from the metal cylinder short-circuited to the sheet heating element due to insulation breakdown. Since the power supply to the detection circuit is obtained from the controlling power supply circuit, the photocoupler can be driven even if the sheet heating element of the fixing roller and the metal cylinder do not become completely short-circuited. , The protection circuit can be operated more reliably. According to the third aspect of the present invention, in addition to the second aspect, since the reference voltage is generated in proportion to the input voltage of the fixing roller, the variation of the S / N ratio due to the variation of the detection voltage can be suppressed. According to the fourth aspect of the present invention, since the contact member that contacts the metal cylinder is grounded via the resistor, static electricity charged on the metal cylinder is discharged from the contact member via the resistor and removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明の実施の形態の一例を示す定着装置の
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a fixing device showing an example of an embodiment of the present invention.

【図2】図1中の異常検出回路の構成を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an abnormality detection circuit in FIG. 1;

【図3】保護回路及びその周辺回路を示した回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a protection circuit and its peripheral circuits.

【図4】従来の定着装置の保護回路及びその周辺回路を
示した回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a protection circuit of a conventional fixing device and its peripheral circuits.

【符号の説明】 10・・・定着制御回路、14・・・一次側回路、16
・・・二次側回路、18、30・・・異常検出回路、2
0・・・ブラシ(接触部材)、22・・・電源電圧遮断
回路、32・・・整流回路、34・・・電圧検出回路、
36・・・基準電圧生成回路、38・・・異常電圧検出
回路、40・・・定着ローラ、42・・・面状発熱体、
43・・・金属筒体、44・・・絶縁層、50、51・
・・保護回路
[Description of Signs] 10: Fixing control circuit, 14: Primary circuit, 16
... Secondary circuit, 18, 30 ... Abnormality detection circuit, 2
0: brush (contact member), 22: power supply voltage cutoff circuit, 32: rectifier circuit, 34: voltage detection circuit,
36: reference voltage generation circuit, 38: abnormal voltage detection circuit, 40: fixing roller, 42: sheet heating element,
43: metal cylinder, 44: insulating layer, 50, 51
..Protection circuits

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H05B 3/00 335 H05B 3/00 335 Fターム(参考) 2H027 DA03 DA32 DE04 EA12 EC06 ED25 EF09 EK06 HA01 2H033 AA24 BA31 BB01 CA02 CA04 CA23 CA44 3K058 AA16 AA42 BA18 CA03 CA23 CA41 CA68 CD01 CD04 CE02 CE13 CE17 CE19 DA03 GA06 5H323 AA36 BB03 CA06 CB03 DA01 DB04 JJ03 MM02 NN01 QQ05 RR04 RR10 SS10 TT09 9A001 BB06 HH34 JJ35 KK42 LL09──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05B 3/00 335 H05B 3/00 335 F term (Reference) 2H027 DA03 DA32 DE04 EA12 EC06 ED25 EF09 EK06 HA01 2H033 AA24 BA31 BB01 CA02 CA04 CA23 CA44 3K058 AA16 AA42 BA18 CA03 CA23 CA41 CA68 CD01 CD04 CE02 CE13 CE17 CE19 DA03 GA06 5H323 AA36 BB03 CA06 CB03 DA01 DB04 JJ03 MM02 NN01 QQ05 RR04 RR10 SS10 TT09 9A001 BB06 HKK

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属筒体の内壁に絶縁層を介して面状発
熱体を積層してなる定着ローラと、前記金属筒体と前記
面状発熱体間の絶縁破壊による前記面状発熱体の過熱を
防止するための保護回路とを備えた定着装置において、 前記保護回路は、基準電圧を生成する基準電圧生成回路
と、前記金属筒体の電圧を検出する電圧検出回路と、当
該電圧検出回路により検出された検出電圧と前記基準電
圧とを比較し、当該検出電圧が前記基準電圧を越えた場
合に異常検出信号を出力する異常検出回路と、当該異常
検出信号を検知して電源から前記面状発熱体に供給され
る電力を遮断する遮断回路とを有することを特徴とする
定着装置。
A fixing roller formed by laminating a sheet heating element on an inner wall of a metal cylinder via an insulating layer; and a fixing roller formed by laminating the sheet heating element due to dielectric breakdown between the metal cylinder and the sheet heating element. In a fixing device including a protection circuit for preventing overheating, the protection circuit includes a reference voltage generation circuit that generates a reference voltage, a voltage detection circuit that detects a voltage of the metal cylinder, and the voltage detection circuit. An abnormality detection circuit that compares the detected voltage detected by the above with the reference voltage, and outputs an abnormality detection signal when the detected voltage exceeds the reference voltage, and detects the abnormality detection signal and supplies a power to the surface. And a shutoff circuit for shutting off power supplied to the heating element.
【請求項2】 前記保護回路は、前記異常検出回路から
前記遮断回路に前記異常検出信号を伝えるためのフォト
カプラを備え、当該フォトカプラを駆動するための電力
を、前記電源から前記異常検出回路への供給電力を制御
している電源回路から得ることを特徴とする請求項1記
載の定着装置。
2. The protection circuit according to claim 1, further comprising: a photocoupler for transmitting the abnormality detection signal from the abnormality detection circuit to the shutoff circuit, and supplying power for driving the photocoupler from the power supply to the abnormality detection circuit. 2. The fixing device according to claim 1, wherein the power supplied to the fixing device is obtained from a power supply circuit that controls the power supply to the fixing device.
【請求項3】 前記基準電圧生成回路は、前記定着ロー
ラの入力電圧に比例した前記基準電圧を生成することを
特徴とする請求項2記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 2, wherein the reference voltage generation circuit generates the reference voltage proportional to an input voltage of the fixing roller.
【請求項4】 前記金属筒体に接触する接触部材を有
し、当該接触部材は抵抗を介して一次回路の仮想グラン
ドに接続されていることを特徴とする請求項1〜3のい
ずれかに記載の定着装置。
4. The method according to claim 1, further comprising: a contact member that contacts the metal cylinder, wherein the contact member is connected to a virtual ground of a primary circuit via a resistor. The fixing device as described in the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007057524A (en) * 2005-07-29 2007-03-08 Kawamura Electric Inc Leakage current detecting circuit, power receptacle device, and power cord device
JP2007094263A (en) * 2005-09-30 2007-04-12 Kyocera Mita Corp Attitude detection mechanism, and safety device for image forming apparatus
JP2019101408A (en) * 2017-11-30 2019-06-24 キヤノン株式会社 Power supply device and image forming apparatus
JP2019105664A (en) * 2017-12-08 2019-06-27 キヤノン株式会社 Power supply device and image forming apparatus

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