JP2002170649A

JP2002170649A - 加熱装置、この加熱装置を備える定着装置及び画像形成装置

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Publication number: JP2002170649A
Application number: JP2000363182A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Kinoshita; 秀彦木下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2000-11-29
Publication date: 2002-06-14

Abstract

(57)【要約】【課題】一次側の回路である発熱体と二次側の回路で
ある温度検知体との距離をとる必要を無くし安価に小型
化を図ると共に、装置の発火や発煙等を防止することが
できる加熱装置、この加熱装置を備える定着装置及び画
像形成装置を提供する。【解決手段】温度制御手段が、第一伝達手段からの電
気パルス信号を受けて切換手段の切り換えを制御し、遮
断制御手段が、第二伝達手段からの電気パルス信号を受
けて遮断手段の遮断を制御するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置、この加
熱装置を備える定着装置及び備える画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の加熱装置に関して図１２に基づき
説明する。

【０００３】従来の加熱装置にあっては、図１２に示す
ように、セラミックスを主成分とする基板たるセラミッ
クス板１０の一方の面に、発熱体たる一次側発熱パター
ン１１が設けられ、セラミックス板１０の他方の面に、
温度検知体たるチップサーミスタ１４が設けられ、一次
側発熱パターン１１が、電源からの電力を一次側電線１
８を通じて一次側電極１２より一次側コネクタ１３を介
して供給され発熱するようになっており、チップサーミ
スタ１４は二次側パターン１６を通じ二次側コネクタ１
７を介して二次側電線１９により外部に設けられた温度
制御手段たるマイクロコンピュータ等と接続されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
加熱装置にあっては、通常、一次側発熱パターン１１
は、消費電力が大きいため商用電源をそのまま駆動に用
い、一次側発熱パターン１１とチップサーミスタ１４と
がそれぞれ一次側と二次側の回路となるため、一次側発
熱パターン１１とチップサーミスタ１４との間は、ユー
ザー保養のため十分な絶縁距離が必要となる。

【０００５】かかる加熱装置にあっては、一次側と二次
側の回路が混在しているため、図１２に示すように、セ
ラミックス板１０上の一次側電極１２を一端に、二次側
電極１５を他端に配置せざるを得ないため、設計の自由
度が低く小型化が難しい。もし、片側に一次側電極１２
と二次側電極１５とを配置した場合、一次側電極１２と
二次側電極１５との距離を確保するためにかえってセラ
ミックス板１０を大きくしなければならなく、又、一次
側電線１８と二次側電線１９との絶縁耐圧を確保するた
めに被覆も厚くする必要があり、コストアップにつなが
る。

【０００６】又、一次側電極１２と二次側電極１５との
安全規格上の距離を確保するためにセラミックス板１０
の幅を細くすることができないため、小型化が難しく、
セラミックス材を節約できないため、コスト的にも高く
なっていた。

【０００７】一方、かかる加熱装置を備える定着装置と
しては、未定着像を担持する記録材を、セラミックス板
上に形成された圧膜抵抗の発熱体を熱源とするヒータに
よってフィルムを介して加熱するフィルム加熱方式を採
用する定着装置が知られている。かかる定着装置は、ヒ
ータの昇温が迅速でクイックスタート性に優れる、省電
力化が可能となる等の利点を有し、効果的なものであ
る。

【０００８】しかし、ヒータ熱容量が小さいことは制御
の困難さを伴う。一般的に画像記録装置の定着装置は定
温度制御を行っており、画像定着時の急激な温度変化は
好ましくない。

【０００９】従って、発熱体を定着装置の熱源としても
用いる場合、所望の電力値よりも大きめの定格電力を消
費するような発熱体を用い、位相制御或は波数制御を行
って定温度制御を行っている。そのため、発熱体の駆動
制御のための制御手段たる制御回路が故障し、常に発熱
体が給電状態となった場合、急激に発熱体の温度は上昇
する。このような異常を放置しておくといずれ定着装置
は発煙や発火をおこす虞がある。従って、このような状
態を想定し、定着装置には温度ヒューズ等（ＦＵ１）の
サーマルプロテクタが備えられている。

【００１０】しかしながら、ヒータを構成している発熱
体やセラミックス板に比べて温度ヒューズ等のサーマル
プロテクタは概して熱容量が大きく反応が遅い。従っ
て、サーマルプロテクタが動作する前にヒータ（抵抗発
熱体を含むセラミックス板）は熱ストレスにより折れて
しまう。このような状態に陥ると、ヒータは折れた部分
の圧膜抵抗発熱体の膜同士で放電を始める。周囲は高温
状態であるから、上記放電現象により周囲にある可燃物
は容易に引火し、発火や発煙に至る虞がある。そのた
め、異常動作時の熱ストレス等によりヒータのセラミッ
クス板が割れてもその場合は圧膜抵抗発熱体の給電を確
実に停止させるような遮断手段たる回路手段を有して、
上記放電現象の発生を阻止して発火や発煙に至ることを
無くして装置の安全性を確保しなければならないが、上
記のような発火や発煙を防止するための回路手段は通
常、温度検知体側である二次側に設けられることにな
る。

【００１１】そこで、本発明は、一次側の回路である発
熱体と二次側の回路である温度検知体との距離をとる必
要を無くし安価に小型化を図ると共に、装置の発火や発
煙等を防止することができる加熱装置、定着装置及びこ
の定着装置を備える画像形成装置の提供を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本出願によれば、上記目
的は、電源からの電力の供給を受けて発熱する発熱体
と、該発熱体の温度を検知しその温度検知情報を電気信
号として出力する温度検知体と、上記電源から上記発熱
体への導通又はその遮断のいずれかに切り換え自在な切
換手段と、該温度検知体の温度検知情報に基づき上記切
換手段の切り換えを制御する温度制御手段と、上記温度
検知体の温度検知情報による温度が所定温度以上の異常
温度であるか否かを検知しその二値情報を電気信号とし
て出力する異常温度検知手段と、上記電源から上記発熱
体への電力供給を遮断可能な遮断手段と、上記異常温度
検知手段が異常温度を検知した際に上記遮断手段を遮断
状態にさせる遮断制御手段とを備える加熱装置におい
て、温度検知体からの電気信号を二値情報であるデジタ
ルの電気信号にデジタル化する変換手段と、該変換手段
によってデジタル化された上記電気信号を一旦光信号に
変換したのち該光信号を電気パルス信号に変換し出力す
る第一伝達手段と、異常温度検知手段からの電気信号を
一旦光信号に変換したのち該光信号を電気パルス信号に
変換し出力する第二伝達手段とを備え、温度制御手段
は、第一伝達手段からの電気パルス信号を受けて切換手
段の切り換えを制御し、遮断制御手段は、第二伝達手段
からの電気パルス信号を受けて遮断手段の遮断を制御す
るよう構成されているという第一の発明によって達成さ
れる。

【００１３】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明において、発熱体は、セラミックスを主成分とする
基板の一方の面に設けられているという第二の発明によ
っても達成される。

【００１４】更に、本出願によれば、上記目的は、第二
の発明において、温度検知体は、基板の他方の面に設け
られているという第三の発明によっても達成される。

【００１５】又、本出願によれば、上記目的は、第一の
発明又は第三の発明において、温度制御手段は、第一伝
達手段からの電気パルス信号に基づき切換手段の切り換
えを制御するという第四の発明によっても達成される。

【００１６】更に、本出願によれば、上記目的は、未定
着像を担持する記録材を加熱及び加圧することにより上
記未定着像を上記記録材に定着させる定着装置であっ
て、第一の発明乃至第四の発明のいずれかの加熱装置を
備えるという第五の発明によっても達成される。

【００１７】又、本出願によれば、上記目的は、一連の
画像形成プロセスによって形成された画像を記録材に記
録する画像形成装置であって、第一の発明乃至第四の発
明のいずれかの加熱装置、又は、第五の発明の定着装置
を備えるという第六の発明によっても達成される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て添付図面に基づき説明する。

【００１９】図１は、本発明にかかる画像形成装置の一
実施の形態たる複写装置１００の概略構成を示す縦断面
図である。

【００２０】複写装置１００は、図１に示すように、画
像読み取り部であるリーダ部１１０と、画像記録部であ
るプリンタ部１５０とを備えている。

【００２１】リーダ部１１０は、原稿給送装置１４０、
原稿台ガラス１１１、ランプ１１２、スキャナユニット
１１３、ミラー１１４，１１５，１１６、レンズ１１
７、ＣＣＤイメージセンサー部（以下、ＣＣＤという）
１１８を有している。

【００２２】プリンタ部１５０は、露光制御部１５１、
感光体１５２、現像器１５３、記録紙（転写紙）積載部
１５４，１５５、転写部１５６、定着装置１５７、排紙
部１５８、搬送方向切換部材１５９、再給紙用記録紙
（転写紙）積載部１６０、ソータ１７０を有している。

【００２３】次に、上記構成の複写装置１００の動作に
ついて説明する。

【００２４】図１において、リーダ部１１０の原稿給送
装置１４０上に積載された複数枚の原稿は、１枚づつ順
次原稿台ガラス１１１上に搬送される。原稿が原稿台ガ
ラス１１１の所定位置に搬送されると、ランプ１１２が
点灯し且つスキャナユニット１１３が移動して原稿がラ
ンプ１１２により照射される。原稿の反射光は、ミラー
１１４，１１５，１１６及びレンズ１１７を介してＣＣ
Ｄ１１８に入力される。ＣＣＤ１１８に照射された原稿
の反射光は、光電変換され、画像信号として出力され
る。

【００２５】ＣＣＤ１１８より出力された画像信号はプ
リンタ部１５０に送られ、適宜画像処理が施されたのち
露光制御部１５１に送られる。露光制御部１５１にて変
調された光信号に変換され、この光信号は感光体１５２
を照射することにより、感光体１５２上に潜像が形成さ
れる。感光体１５２上に形成された潜像は、現像器１５
３によって現像剤像として現像される。該現像剤像の先
端とタイミングを合わせて記録紙積載部１５４又は記録
紙積載部１５５より記録材たる記録紙が搬送され、転写
部１５６において上記現像剤像が記録紙に転写される。
上記現像剤像の転写を受けた記録紙は、定着装置１５７
により上記現像剤像が定着された後、排紙部１５８より
装置外部に排出される。排紙部１５８から排出された記
録紙は、ソータ１７０のソート機能が働いている場合に
は、各ビン１７２等に、又、ソート機能が働いていない
場合には、ソータ１７０の最上位のビン１７１に排出さ
れる。

【００２６】次に、リーダ部１１０にて順次読み込む画
像を１枚の記録紙の両面に出力する場合について説明す
る。

【００２７】定着装置１５７により現像剤像が定着され
た記録紙を、一旦排紙部１５８まで搬送した後、記録紙
の搬送方向を反転して搬送方向切換部材１５９を介して
再給紙用記録紙積載部１６０に搬送する。そして、次の
原稿が準備されると、上記プロセスと同様にして原稿画
像が読み取られるが、記録紙については再給紙用記録紙
積載部１６０から給紙されるので、結局、同一記録紙の
表面と裏面に２枚の原稿画像を出力することができる。

【００２８】図２は、本実施形態にかかる複写装置１０
０の制御構成を示すブロック図であり、同図において、
図１と同一部分には同一符号が付してある。

【００２９】図２において、矢印Ａ部は上述のリーダ部
１１０に、矢印Ｂ部は上述のプリンタ部１５０に含まれ
る。

【００３０】ＣＣＤ１１８内で光電変換され、適宜アナ
ログ増幅及びＡＤ変換された画像データはライン１２１
を介してリーダコントローラ１２０（以下、Ｒコンと略
す）に送られる。Ｒコン１２０では受け取った画像デー
タをシェーデイング補正をかけた後、画像転送バス３０
０を介してコントローラ２０１へと送る。又、Ｒコン１
２０内で生成したＣＣＤ１１８駆動用の各種タイミング
パルスは１２２を介してＣＣＤ１１８へと送られる。

【００３１】又、Ｒコン１２０にはステッピングモータ
１２３が接続され、Ｒコン１２０の制御により、ステッ
ピングモータ１２３が正又は逆回転することにより、上
述のスキャナユニット１１３が往復動し、原稿台ガラス
１１１上の原稿を走査することができる。

【００３２】コントローラ２０１は、プリンタ部１５０
及びリーダ部１１０を総合的に制御するユニットであ
り、各種制御用のデータをデータバス３０１を介してＲ
コン１２０とやりとりする。

【００３３】ユーザーインターフェイス部（以下、ＵＩ
と略す）２０５は、キーやＬＣＤ等の表示部からなり、
キーの入力情報をコントローラ２０１に送り、又、コン
トローラ２０１から出力される表示データを受け取り、
その表示データに従って表示を行う。

【００３４】低圧電源ユニット２０３（以下ＬＶＴと略
す）は、商用電源（図示せず）からＡＣ電圧を受け取
り、コントローラ２０１の指示の基に、低圧電源を生成
する。低圧電源として、ＣＰＵ等の制御部に給電する制
御電源（３．３Ｖ等）やモータやソレノイドを駆動する
ためのパワー電源（２４Ｖ等）を生成する。上記制御電
源は、ライン３０２を介してＲコン１２０に供給される
と共にプリンタ部１５０内の必要な各ユニット（図示せ
ず）に供給される。又、上記パワー電源は、ライン３０
３を介してＲコン１２０に供給されると共にプリンタ部
１５０内の必要な各ユニット（図示せず）に供給され
る。

【００３５】Ｒコン１２０よりＬＶＴ２０３が受け取っ
た画像データは、コントローラ２０１内で、変倍、エッ
ジ強調、２値化等の画像処理を施された後、ライン２０
７を介してプリンタコントローラ（以下、Ｐコンと略
す）２０２に送られる。Ｐコン２０２は、プリンタ部１
５０の紙送り系の制御、画像形成に必要な帯電系の制御
を行うユニットである。又、Ｐコン２０２は、各種制御
用のデータをデータバス２０８を介してコントローラ２
０１とやりとりする。

【００３６】又、Ｐコン２０２は、ライン２０７を介し
て受け取った画像データに、プリントに必要な各種タイ
ミングを付加して画像データバス２０９に出力する。

【００３７】上述の露光制御部１５１で、画像データバ
ス２０９を介して受け取った画像データやタイミング信
号に従ってレーザー（図示せず）を所定の光量で発光さ
せ、感光体１５２を照射することにより、感光体１５２
上に潜像が形成される。

【００３８】外部インターフェイス３０４は、複写装置
１００以外の装置、例えばパーソナルコンピュータと通
信を行うためのインターフェイスであり、コントローラ
２０１に接続されている。

【００３９】図３は、図２に示すＲコン１２０の構成を
示すブロック図である。同図において、図２と同一部分
については同一の符号を付してある。

【００４０】ＣＰＵ１２４は、リーダ部１１０の動作を
制御していて、ローカルデータバス１３０を経由してパ
ルス生成器１２５と初期画処理器１２６の設定及び動作
タイミングを与えている。又、データバス３０１を経由
してコントローラ２０１と情報の受け渡しを行ってい
る。

【００４１】ＣＰＵ１２４は、更に、モータ制御信号１
３３を使ってモータドライバ１２８を介してステッピン
グモータ１２３を制御する。

【００４２】モータドライバ１２８は、モータ制御信号
１３３に含まれているステッピングモータの回転速度を
示すモータクロック信号と回転方向信号及び駆動イネー
ブル信号に従ってモータ駆動線１３４によりステッピン
グモータ１２３を駆動する。ステッピングモータ１２３
の駆動にはパワー電源３０３を使用する。

【００４３】パルス生成器１２５は、発振器１２７から
クロックの供給を受け、ＣＰＵ１２４による設定に従っ
てＣＣＤタイミング信号１２２を生成しＣＣＤ１１８を
駆動すると同時にタイミング信号１２２によってＣＣＤ
１１８からライン１２１を経て送られてくる画像データ
に同期した画像クロック１３２を生成する。画像クロッ
クのスピードは、ＣＣＤタイミング信号１２２との相関
性を保った状態で、ＣＰＵ１２４により選択的に切換が
可能である。

【００４４】初期画処理器１２６は、ＣＣＤ１１８より
ライン１２１を経て送られてくる画像データにシェーテ
ィング処理を施して画像転送バス３００に画像クロック
１３２に同期させて送り出す。データバス３０１に含ま
れる画像データに関する情報信号は、直接に初期画処理
器１２６に接続され、画像データに関連するクリティカ
ルなタイミング信号の受け渡しを行っている。

【００４５】本実施形態の構成においては、ＣＰＵ１２
４の動作クロックと画像クロック１３２は同期している
必要性がないため、同期している状態を含めてお互いに
任意に選択が可能となっている。

【００４６】図４は、操作部２０５の構成例を示す平面
図である。同図に示すように操作部２０５には、各種キ
ーと、液晶表示装置からなるドッマトリックスで構成さ
れる表示部２０５ａとが配置されている。

【００４７】表示部２０５ａは、複写装置１００の状
態、コピー枚数、倍率、選択用紙及び各種操作モード画
面を表示し、後述する各種コントロールキーにより操作
される。

【００４８】又、図４に示すように、操作部２０５は、
スタートキー２０５ｂ、復帰（リセット）キー２０５
ｃ、キー群２０５ｄ、濃度調整キー２０５ｅ，２０５
ｆ、濃度表示部２０５ｇ、キー２０５ｈ，２０５ｉ，２
０５ｊ，２０５ｋ，２０５ｌ，２０５ｍを有している。
スタートキー２０５ｂは、コピー動作を開始させるため
のきである。リセットキー２０５ｃは、設定モードを標
準状態に復帰（リセット）させるためのキーである。キ
ー群２０５ｄは、コピー枚数やズーム倍率等を入力する
ための０〜９までのテンキーとその入力をクリアするた
めのクリアキー等とからなる。濃度調整キー２０５ｅ，
２０５ｆは、濃度をアップ／ダウンさせるためキーであ
る。これらの濃度調整キー２０５ｅ，２０５ｆにより調
整される濃度の状態は、パースケール状の濃度表示部２
０５ｇに表示される。キー２０５ｈは、自動濃度調整機
能をオン／オフするためのキーとその表示部である。キ
ー２０５ｉは、給紙段及びオート用紙選択モードを選択
するためのキーであり、その選択状態は表示部２０５ａ
に表示される。キー２０５ｊ，２０５ｋ，２０５１は、
それぞれ定形縮小モード、等倍モード、拡大モードを設
定するためのキーである。キー２０５ｍは、オート変倍
モードを設定するためのキーで、その設定状態は表示部
２０５ａに表示される。

【００４９】図５は、コントローラ２０１の構成を示す
ブロック図である。

【００５０】図５において、ＣＰＵ７０１は、ＲＯＭ７
０２内のプログラムに基づき全体の制御を行う。ＲＡＭ
７０３は、ＣＰＵ７０１のワークエリア、及びリーダ部
１１０で読み取った画像の記憶にも使用する。又、ＣＰ
Ｕ７０１は、シリアル通信コミュニケーションインター
フェイス（ＳＣＩ）７１３を介して上述のＲコン１２
０、ＬＶＴ２０４，Ｐコン２０２と情報の送受信を行
う。ＰＣＩ／Ｆ部７１０は、バイセントロ等のインター
フェイスであり、パソコンからプリントデータを受け取
ったり、複写装置１００の状態をパソコンに通知したり
する。圧縮伸長部７０９は、画像データの圧縮及び伸長
を高速に行うようになっており、ＪＢＩＧ，ＭＭＲ等の
フォーマットをサポートする。インターフェイス部７０
８は、１０ｂａｓｅ等のネットワークとのインターフェ
イス部であり、ＣＰＵ７０１がネットワーク上のコンピ
ュータからプリントデータを受け取ったり、複写装置１
００の状態をコンピュータに通知したりする。

【００５１】ファックス部７０７は、モデムや回線処理
回路を含むものであり、所定のフォーマットで圧縮され
た画像データを通信回線（以下、ＰＳＴＮと略す）を介
して送信したり、受信したりする。インターフェイス部
７１２は、上述のＵＩ２０５とのインターフェイス部で
ＬＣＤコントローラを含み、ＣＰＵ７０１がここを介し
て表示データをＵｉ２０５に渡したり、キー入力データ
を受け取ったりする。

【００５２】画像処理部７２０は、画像転送バス３００
を介してリーダ部１１０より画像データを受け取り、後
述の画像処理を施した後、ビデオ入力Ｉ／Ｆ部７０５に
出力する。

【００５３】ビデオ入力Ｉ／Ｆ部７０５では、タイミン
グを変換してＲＡＭ７０３にデータを記憶させる。一
方、ＲＡＭ７０３に記憶された画像データはビデオ出力
Ｉ／Ｆ部７０６ではタイミングを変換し、画像処理部７
２０で後述の画像処理を施した後画像転送バスであるラ
イン２０７を介してＰコン２０２へと送られる。

【００５４】図６は、画像処理部７２０の構成を示すブ
ロック図である。

【００５５】本実施形態では、８ビットの画像データは
そのまま８ビットｂのデータとしてビデオ入力Ｉ／Ｆ部
７０５へ送られる場合と、次の画像処理を施される場合
がある。

【００５６】変倍部１３０４で拡大や縮小の変倍処理、
フィルタ１３０３でフィルタ処理、ｌｏｇ変換γ補正１
３０２でプリンタ等の特性にあわせてＬｏｇ変換、２値
化部１３０１で誤差拡散等のアルゴリズムで２値化し情
報量を少なくする。

【００５７】ビデオ出力Ｉ／Ｆ部７０６からの６００ｄ
ｐｉの画像データはスムージング部１３０５で擬似的に
２４００ｄｐｉのデータ変換される。

【００５８】図７は、Ｐコン２０２の構成を示すブロッ
ク図である。

【００５９】図７において、温度制御手段１００５ａ
は、プリンタ部のメカニカルな制御を行うＣＰＵで、Ｒ
ＯＭ８０２に記憶されたプログラムに従って制御を行
う。ＲＡＭ８０３は、温度制御手段１００５ａが使用す
るためのＲＡＭである。各種センサー８０６は、入出力
ポート８０４を介して温度制御手段１００５ａに読み込
まれる。各種センサー８０６には、例えば転写紙の有無
を検出する紙センサー等が含まれる。入出力ポート８０
４の出力は、ドライバ８０５に接続され、ここで必要な
ドライブ電圧に変換され、各種負荷８０７へと接続され
る。各種負荷８０７には、定着装置１５７に備えられた
加熱装置の発熱体、紙送り用のモータやクラッチ、ソレ
ノイド等を含む。

【００６０】温度制御手段１００５ａは、シリアル通信
コミュニケーションインターフェイス８０９を介して上
述のコントローラ２０１と情報の送受信を行う。

【００６１】又、シリアル通信コミュニケーションイン
ターフェイス８０９は、複数のシリアル通信チャンネル
を有しており、ソータ１７０やペーパーデッキ、カセッ
トペディスタル等（図示せず）と情報の送受信を行う。

【００６２】温度制御手段１００５ａは、定着装置１５
７に備えられた加熱装置の温度検知体及び発熱体につい
て、後述の変換手段たるＡＤ変換手段によってデジタル
化された上記温度検知体の温度情報が第一伝達手段たる
光電変換手段１００３ａを介して入力され、この温度情
報に基づき上記発熱体の駆動制御を行い、更に、遮断制
御手段たる電源遮断制御手段１００６ａの制御も行うよ
うになっている。そして、第二伝達手段たる光電変換手
段１００４ａを介して上記発熱体の異常温度が検出され
ると、電源遮断制御手段１００６ａを制御して強制的に
遮断手段を動作させ、上記発熱体への電源を遮断する。

【００６３】画像処理部８１０は、コントローラ２０１
から送られてきた画像データを主走査方向のタイミング
をあわせて露光制御部１５１へと渡す。

【００６４】図８は、ＬＶＴ２０３の構成を示すブロッ
ク図である。

【００６５】図８において、ＣＰＵ９０１はＬＶＴの動
作を制御する、ＲＯＭ、ＲＡＭを含む１チップＣＰＵで
ある。ＣＰＵ９０１は、ライン２０４を介してコントロ
ーラ２０１と情報をやりとりする。

【００６６】商用電源９０８は、平滑回路９０２により
平滑され、その出力がＤＣ／ＤＣコンバータ部（以下、
ＣＮＶと略す）９０３，９０４，９０５，９０６，９０
７に接続される。

【００６７】ＣＮＶ９０３は、常時動作をしていて制御
用の３．３ＶＡの電源をなす。又、この３．３ＶＡの電
源はＣＰＵ９０１に供給される。

【００６８】ＣＮＶ９０４は、３．３ＶＢの電源をな
す。この３．３ＶＢの電源はＣＰＵ９０１によりオン／
オフ制御することができる。

【００６９】ＣＮＶ９０５は、パワー電源（２４Ｖ）を
なす。このパワー電源はＣＰＵ９０１によりオン／オフ
制御することができる。

【００７０】ＣＮＶ９０６は、パワー電源（２可変）を
なす。このパワー電源はＣＰＵ９０１によりオン／オフ
制御及び出力電圧を設定することができる。又、ＣＮＶ
９０６内には電流リミッタ回路が設けられており、又、
リミットを掛ける電流値もＣＰＵ９０１により設定する
ことができる。

【００７１】ＣＮＶ９０７は、５Ｖの電源をなす。この
５Ｖの電源はＣＰＵ９０１によりオン／オフ制御するこ
とができる。

【００７２】レギュレータ回路ＲＥＧ９０９は、平滑回
路９０２により整流された電源から一次側電源Ｖｃｃ１
を出力するようになっている。

【００７３】図９は、本実施形態にける定着装置１５７
の概略構成を示す模式的断面図である。

【００７４】定着装置１５７は、加熱装置たる加熱部９
と、加熱部９を固定して支持する支持体８と、加熱部９
及び支持体８に外嵌された耐熱性のフィルム６と、フィ
ルム６を介して加熱部９と圧接する回転体状の加圧ロー
ラ７とを有し、加圧ローラ７の回転により、フィルム６
を加熱部９に摺動させ、フィルム６と加圧ローラ７との
圧接によるニップ部Ｎに未定着像を担持した記録紙を通
紙することにより、フィルム６を介した加熱部９からの
熱により未定着像を記録紙Ｐ上に定着させるようになっ
ている。

【００７５】図１０は、本実施形態における複写装置１
００の制御系の信号経路を示すブロック図である。

【００７６】加熱部９は、電源たる商用電源ＶＡＣから
電力を受けて発熱する発熱体たるヒータＨ１と、ヒータ
Ｈ１の温度を検知する温度検知体たるサーミスタＴＨ１
とを有している。

【００７７】ヒータＨ１は、セラミックスを主成分とす
る基板上の一方の面に設けられ、サーミスタＴＨ１は上
記基板上の他方の面に設けられている。

【００７８】加熱部９を備える複写装置１００本体のプ
リンタ部１５０内には、商用電源ＶＡＣからヒータＨ１
への導通又はその遮断にいずれかに切換自在な切換手段
たる発熱体制御手段１００７ａと、サーミスタＴＨ１の
温度検知情報に基づき発熱体制御手段１００７ａの切り
換えを制御する温度制御手段１００５ａと、サーミスタ
ＴＨ１の温度検知情報（電気信号）をデジタル化（ＡＤ
変換）する変換手段たるＡＤ変換手段１００１ａと、Ａ
Ｄ変換手段１００１ａからのデジタルの電気信号を一旦
光信号に変換した後再び電気信号に変換し出力する第一
伝達手段たる光電変換手段１００３ａ（フォトカプラＰ
Ｃ１〜ＰＣ３）と、サーミスタＴＨ１の温度検知情報に
よる温度が異常温度であるか否かを検知する異常温度検
知手段１００２ａと、異常温度検知手段１００２ａの出
力信号（電気信号）を一旦光信号に変換した後再び電気
信号に変換し出力する第二伝達手段たる光電変換手段１
００４ａ（フォトカプラＰＣ４）と、商用電源ＶＡＣか
らヒータＨ１への電力供給を遮断可能な遮断手段たる電
源遮断手段１００８ａと、電源遮断手段１００８ａを制
御する遮断制御手段たる電源遮断制御手段１００６ａと
を有している。

【００７９】次に、ＡＤ変換手段１００１ａと温度制御
手段１００５ａ（ＣＰＵ）とのデータのやり取りを図１
１に説明する。

【００８０】温度制御手段１００５ａは、先ず、変換ス
タート信号であるＣＮＶＳＴ信号をＬＯＷにし、ＣＮＶ
ＳＴ信号はフォトカプラＰＣ２を介してＡＤ変換手段１
００１ａに入力され、ＡＤ変換手段１００１ａはＣＮＶ
ＳＴ信号の立下りを検知して、サーミスタＴＨ１からの
温度情報のＡＤ変換を開始する。更に、温度制御手段１
００５ａは、シリアルクロックＳＣＬＫを順次フォトカ
プラＰＣ１を介して、ＡＤ変換手段１００１ａに伝達
し、ＡＤ変換手段１００１ａはこのシリアルクロックに
同期して、スタートビット、ＡＤ変換した変換データ
（８ビット）、ストップビットの順で、ＡＤ変換手段１
００１ａのＤＯＵＴポートからフォトカプラＰＣ３を介
して、温度制御手段１００５ａのＤＩＮポートに入力さ
れる。このようにして、温度制御手段１００５ａはサー
ミスタＴＨ１からの温度情報を知ることができる。そし
て、温度制御手段１００５ａはサーミスタＴＨ１による
ヒータＨ１の温度を検知したら、ＣＮＶＳＴ信号をＨＩ
ＧＨにして、ＡＤ変換動作を終了する。

【００８１】このようにして、温度制御手段１００５ａ
は、通常の画像形成動作時、上述の動作動作を約２ｍｓ
ｅｃ毎に行って、ヒータＨ１の温度を検知している。

【００８２】一方、商用電源ＶＡＣはトライアックＱ１
を介して加熱部９に備えられたヒータＨ１に電力を供給
する。ヒータＨ１は、サーミスタＴＨ１が近傍に配置さ
れている。

【００８３】次に、通常の画像形成動作における各手段
の動作を説明する。

【００８４】画像形成動作通常時、温度制御手段１００
５ａは、ヒータＨ１のサーミスタＴＨ１の抵抗値の変化
をＡＤ変換手段１００１ａにより、ＡＤ変換されたデー
タを光電変換手段１００３ａを介して、ヒータＨ１の温
度を知る。そして、その温度を一定に保つように、発熱
体制御手段１００７ａを制御する。ここで、発熱体制御
手段１００７ａのトライアックＱ１は、フォトトライア
ックカプラＳＳＲ１を介して、二次側に配置された温度
制御手段１００５ａから抵抗Ｒ１を介してトランジスタ
Ｑ２に接続され、上記ＣＰＵからの２種類のＨＩＧＨ，
ＬＯＷ信号に応じて、制限抵抗Ｒ２を通じてフォトトラ
イアックカプラＳＳＲ１のダイオード側に電流を流して
制御を受け、商用電源からヒータＨ１へ導通、遮断の切
換を制御する。又、通常の画像形成時において、上記Ｃ
ＰＵは電源遮断制御手段１００６ａ内の抵抗Ｒ３，Ｒ４
を介して接続されたトランジスタＱ３をオンさせて、電
源遮断手段１００８ａであるリレーをオンさせて、電源
導通状態とさせる。

【００８５】次に、画像形成動作中の温度異常動作時に
おける各手段の動作を説明する。

【００８６】例えば発熱体制御手段１００７ａが故障し
トライアックＱ１が導通しっぱなしとなった場合には、
ヒータＨ１の温度が上昇し、熱ストレスによりヒータ割
れが発生する可能性がある。このような状態に陥ると、
ヒータは折れた部分の圧膜抵抗体の膜同士で放電を始め
る。周囲は高温状態であるから、上記放電現象により周
囲にある可燃物は容易に引火し、発煙、発火に至る虞が
ある。

【００８７】そこで、異常温度検知手段１００２ａに
て、サーミスタＴＨ１による検知温度と、抵抗Ｒ５とＲ
６の分圧電圧により予め決められた設定温度とを、コン
パレータＱ４により比較し、予め決められた設定温度以
上にサーミスタＴＨ１からの情報がなったときには、コ
ンパレータＱ４の出力信号がトランジスタＱ５をオンさ
せ、更にトランジスタＱ５のオンにより、トランジスタ
Ｑ６がオンして、フォトカプラＰＣ４のフォトダイオー
ド側を動作させ、フォトカプラのフォトトランジスタ側
の出力信号が電源遮断制御手段１００６ａのトランジス
タＱ３をオフさせて、その結果リレーオフとなり、ヒー
タＨ１ヘの通電が遮断される。

【００８８】又、コンパレータＱ４の出力信号はコンデ
ンサＣ１により、ホールドされるため、ヒータＨ１の温
度が設定温度以下になっても、コンパレータＱ４の出力
が反転することは無いので、常にヒータＨ１が電源遮断
状態となるため、電源オン状態における安全性が確保さ
れる。またこの状態からの復帰は電源オフオンによりな
される。

【００８９】よって、本実施形態によれば、上述の構成
とすることにより、一次側の回路である発熱体と二次側
の回路である温度検知体との距離をとる必要を無くし安
価に小型化を図ると共に、装置の発火や発煙等を防止す
ることができる加熱装置、定着装置及びこの定着装置を
備える画像形成装置の提供が可能となる。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本出願にかかる第
一の発明によれば、温度制御手段が、第一伝達手段から
の電気パルス信号を受けて切換手段の切り換えを制御
し、遮断制御手段が、第二伝達手段からの電気パルス信
号を受けて遮断手段の遮断を制御するようになっている
ので、一次側の回路である発熱体と二次側の回路である
温度検知体との距離をとる必要を無くし安価に小型化を
図ると共に、装置の発火や発煙等を防止することができ
る。

【００９１】又、本出願にかかる第二の発明によれば、
温度制御手段が、第一伝達手段からの電気パルス信号を
受けて切換手段の切り換えを制御し、遮断制御手段が、
第二伝達手段からの電気パルス信号を受けて遮断手段の
遮断を制御するようになっているので、一次側の回路で
ある発熱体と二次側の回路である温度検知体との距離を
とる必要を無くし安価に小型化を図ると共に、装置の発
火や発煙等を防止することができる。

【００９２】更に、本出願にかかる第三の発明によれ
ば、温度制御手段が、第一伝達手段からの電気パルス信
号を受けて切換手段の切り換えを制御し、遮断制御手段
が、第二伝達手段からの電気パルス信号を受けて遮断手
段の遮断を制御するようになっているので、一次側の回
路である発熱体と二次側の回路である温度検知体との距
離をとる必要を無くし安価に小型化を図ると共に、装置
の発火や発煙等を防止することができる。

【００９３】又、本出願にかかる第四の発明によれば、
温度制御手段が、第一伝達手段からの電気パルス信号を
受けて切換手段の切り換えを制御し、遮断制御手段が、
第二伝達手段からの電気パルス信号を受けて遮断手段の
遮断を制御するようになっているので、一次側の回路で
ある発熱体と二次側の回路である温度検知体との距離を
とる必要を無くし安価に小型化を図ると共に、装置の発
火や発煙等を防止することができる。

【００９４】更に、本出願にかかる第五の発明によれ
ば、温度制御手段が、第一伝達手段からの電気パルス信
号を受けて切換手段の切り換えを制御し、遮断制御手段
が、第二伝達手段からの電気パルス信号を受けて遮断手
段の遮断を制御するようになっているので、一次側の回
路である発熱体と二次側の回路である温度検知体との距
離をとる必要を無くし安価に小型化を図ると共に、装置
の発火や発煙等を防止することができる。

【００９５】又、本出願にかかる第六の発明によれば、
温度制御手段が、第一伝達手段からの電気パルス信号を
受けて切換手段の切り換えを制御し、遮断制御手段が、
第二伝達手段からの電気パルス信号を受けて遮断手段の
遮断を制御するようになっているので、一次側の回路で
ある発熱体と二次側の回路である温度検知体との距離を
とる必要を無くし安価に小型化を図ると共に、装置の発
火や発煙等を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態にかかる画像形成装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図２】図１の画像形成装置の制御系の概略構成を示す
ブロック図である。

【図３】図２の制御系のリーダコントローラ（Ｒコン）
の概略構成を示すブロック図である。

【図４】図１の画像形成装置に設けられた操作部を説明
するための図である。

【図５】図２の制御系のコントローラの概略構成を示す
ブロック図である。

【図６】図５のコントローラの画像形成部を説明するた
めのブロック図である。

【図７】図２の制御系のプリンタコントローラ（Ｐコ
ン）の概略構成を示すブロック図である。

【図８】図２の制御系の低電圧ユニット（ＬＶＴ）の概
略構成を示すブロック図である。

【図９】図１の画像形成装置に備えられた定着装置の概
略構成を示す模式的断面図である。

【図１０】図９の定着装置に備えられた加熱装置の制御
系の構成を示すブロック図である。

【図１１】図１０の制御系における変換手段と温度制御
手段とのデータのやり取りを説明するためのタイミング
チャートである。

【図１２】従来の加熱装置における発熱体と温度検知体
との関係を示す模式図である。

【符号の説明】

９加熱部（加熱装置）１００複写装置（画像形成装置）１５７定着装置１００１ａ変換手段１００２ａ異常温度検知手段１００３ａ光電変換手段（第一伝達手段）１００４ａ光電変換手段（第二伝達手段）１００５ａ温度制御手段１００６ａ電源遮断制御手段（遮断制御手段）１００７ａ発熱体制御手段（切換手段）１００８ａ電源遮断手段（遮断手段）Ｈ１ヒータ（発熱体）Ｐ記録紙（記録材）ＴＨ１サーミスタ（温度検知体）ＶＡＣ商用電源（電源）

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９Ｈ０５Ｂ 3/16 Ｈ０５Ｂ 3/16 3/20 ３２８ 3/20 ３２８Ｆターム(参考） 2H033 AA21 AA30 AA42 BA11 BA12 BA25 BA30 BA34 BE03 CA06 CA07 CA30 CA34 CA48 3K034 AA04 BB06 BB14 BC12 DA05 EA13 EA18 HA10 JA09 3K058 AA14 BA18 CA23 CA61 CA91 CB02 CB22 CB34 CD01 CE19 DA05 GA06 3K092 PP18 QA05 RF03 RF11 UA17 VV25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電源からの電力の供給を受けて発熱する
発熱体と、該発熱体の温度を検知しその温度検知情報を
電気信号として出力する温度検知体と、上記電源から上
記発熱体への導通又はその遮断のいずれかに切り換え自
在な切換手段と、該温度検知体の温度検知情報に基づき
上記切換手段の切り換えを制御する温度制御手段と、上
記温度検知体の温度検知情報による温度が所定温度以上
の異常温度であるか否かを検知しその二値情報を電気信
号として出力する異常温度検知手段と、上記電源から上
記発熱体への電力供給を遮断可能な遮断手段と、上記異
常温度検知手段が異常温度を検知した際に上記遮断手段
を遮断状態にさせる遮断制御手段とを備える加熱装置に
おいて、温度検知体からの電気信号を二値情報であるデ
ジタルの電気信号にデジタル化する変換手段と、該変換
手段によってデジタル化された上記電気信号を一旦光信
号に変換したのち該光信号を電気パルス信号に変換し出
力する第一伝達手段と、異常温度検知手段からの電気信
号を一旦光信号に変換したのち該光信号を電気パルス信
号に変換し出力する第二伝達手段とを備え、温度制御手
段は、第一伝達手段からの電気パルス信号を受けて切換
手段の切り換えを制御し、遮断制御手段は、第二伝達手
段からの電気パルス信号を受けて遮断手段の遮断を制御
するよう構成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】発熱体は、セラミックスを主成分とする
基板の一方の面に設けられていることとする請求項１に
記載の加熱装置。
【請求項３】温度検知体は、基板の他方の面に設けら
れていることとする請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】温度制御手段は、第一伝達手段からの電
気パルス信号に基づき切換手段の切り換えを制御するこ
ととする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の
加熱装置。
【請求項５】未定着像を担持する記録材を加熱及び加
圧することにより上記未定着像を上記記録材に定着させ
る定着装置であって、請求項１乃至請求項４のいずれか
一項に記載の加熱装置を備えることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項６】一連の画像形成プロセスによって形成さ
れた画像を記録材に記録する画像形成装置であって、請
求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の加熱装置、
又は、請求項５に記載の定着装置を備えることを特徴と
する画像形成装置。