JP2002246149A - 加熱装置及びその制御方法、定着装置、画像形成装置 - Google Patents

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、安全回路
を備えた、小型で安価な加熱装置を提供する。 【解決手段】 サーミスタＴＨ１により得られた検知温
度情報に応じて発熱体制御手段１００２の切り換え制御
を行ってヒータＨ１の温度を制御する温度制御手段８０
１と、前記検知温度情報に基づいてヒータＨ１が異常温
度であることを検知する異常温度検知手段８１２と、該
異常温度検知手段８１２の検知結果に基づいて電源遮断
機構１００３を制御する電源遮断機構制御手段８１３と
を備え、温度制御手段８０１は前記検知温度情報に基づ
いて発熱体制御手段１００２の切り換えを行う。

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、定着装
置及びこの定着装置を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
ク板１１０の一方の面に、発熱体たる一次側発熱パター
ン１０が設けられセラミック板１１０の他方の面に、温
度検知体たるチップサーミスタ１０４が設けられ、一次
側発熱パターン１０１が、電源からの電力を一次側電線
１０８を通じて一次側電極１０２より一次側コネクタ１
０３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１０４は二次側パターン１０６を通じ二次
側コネクタ１０７を介して二次側電線１０９により外部
に設けられた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、発熱パターン１０１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、発
熱パターン１０１とチップサーミスタ１０４とが一次側
と二次側の回路となるため、発熱パターン１０１とチッ
プサーミスタ１０４との間は、ユーザー保護のため十分
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
例の回路が混在しているため、図１２に示すように、セ
ラミック板１１０上の一次側電極１０２を一端に、二次
側電極１０５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
１０２と二次側電極１０５とを配置した場合、一次側電
極１０２と二次側電極１０５との距離を確保するために
かえってセラミック板１１０を大きくしなければならな
く、また、一次側電線１０８と二次側電線１０９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】また、一次側電極１０２と二次側電極１０
５との安全規格上の距離を確保するためにセラミック板
１１０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、セラミック板上に形成した圧膜抵抗
発熱体を熱源とするフィルム加熱方式の熱定着器はヒー
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ト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熱定着器は定
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。従って、発熱体を熱定着器の熱源として
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、位相制御あるいは波数制
御を行って定温度制御を行っている。従って、発熱体の
制御回路が故障し、常に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
くといずれ熱定着器は発煙・発火をおこす恐れがある。
従って、このような状態を想定し、熱定着器には温度ヒ
ューズ等のサーマルプロテクタが備えられている。

【０００９】しかしながら、ヒータを構成している発熱
体やセラミック板に比べて温度ヒューズなどのサーマル
プロテクタは該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板）は熱ストレスにより折れてし
まう。

【００１０】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・発煙に至る恐れがあるた
め、異常動作時の熱ストレスなどによりヒータのセラミ
ック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回路手段を有して、上記の放電現
象の発生を阻止して発火・発煙にいたることを無くして
装置の安全性を確保しなければならないが、上記の様な
発火・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】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、さらに発火・発煙等を防止する安全回路を備えた、
小型で安価な加熱装置及びその制御方法、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】本発明の加熱装置及びそ
の制御方法、定着装置及びこの定着装置を備える画像形
成装置は次のように構成したものである。

【００１３】（１）電源から電力を受けて発熱する発熱
体と、該発熱体の温度を検知する温度検知体とを有する
加熱装置であって、前記電源から前記発熱体への電力を
通電状態あるいは遮断状態に切り換える切り換え手段
と、前記温度検知体により得られた検知温度情報に応じ
て前記切り換え手段の切り換え制御を行って前記発熱体
の温度を制御する温度制御手段と、前記電源から前記発
熱体への電力供給を遮断する電源遮断機構と、前記検知
温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度であることを
検知する異常温度検知手段と、該異常温度検知手段の検
知結果に基づいて前記電源遮断機構を制御する電源遮断
機構制御手段とを備えた。

【００１４】（２）上記（１）の加熱装置において、温
度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変換する変換手段と、
該変換手段と温度制御手段との情報のやり取りを光信号
から電気信号に変換して行う光電変換手段とを有し、異
常温度検知手段は前記光電変換手段を介して送られてき
た検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度である
ことを検知し、温度制御手段は前記検知温度情報を受け
て切り換え手段の切り換えを行うようにした。

【００１５】（３）上記（１）または（２）の加熱装置
において、発熱体は、基板の一方の面に設けられ、該基
板がセラミックスを主成分とした。

【００１６】（４）上記（３）の加熱装置において、温
度検知体は、基板の他方の面に設けられているとした。

【００１７】（５）電源から電力を受けて発熱する発熱
体と、該発熱体の温度を検知する温度検知体とを有する
加熱装置の制御方法であって、前記電源から前記発熱体
への電力供給を通電状態あるいは遮断状態に切り換える
切り換え手段を設けておき、前記温度検知体により得ら
れた検知温度情報に応じて前記切り換え手段の切り換え
制御を行って前記発熱体の温度を制御し、前記電源から
前記発熱体への電力供給を遮断する電源遮断機構と、前
記検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度である
ことを検知する異常温度検知手段とを設けておき、該異
常温度検知手段の検知結果に基づいて前記電源遮断機構
を制御するようにした。

【００１８】（６）上記（５）の加熱装置において、温
度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変換する変換手段と、
該変換手段と温度制御手段との情報のやり取りを光信号
から電気信号に変換して行う光電変換手段とを設けてお
き、異常温度検知手段は前記光電変換手段を介して送ら
れてきた検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度
であることを検知し、温度制御手段は前記検知温度情報
を受けて切り換え手段の切り換えを行うようにした。

【００１９】（７）電源から電力を受けて発熱する発熱
体と、該発熱体の温度を検知する温度検知体とを有する
加熱装置を備えた定着装置であって、前記電源から前記
発熱体への電力供給を通電状態あるいは遮断状態に切り
換える切り換え手段と、前記温度検知体により得られた
検知温度情報に応じて前記切り換え手段の切り換え制御
を行って前記発熱体の温度を制御する温度制御手段と、
前記電源から前記発熱体への電力供給を遮断する電源遮
断機構と、前記検知温度情報に基づいて前記発熱体が異
常温度であることを検知する異常温度検知手段と、該異
常温度検知手段の検知結果に基づいて前記電源遮断機構
を制御する電源遮断機構制御手段とを備えた。

【００２０】（８）上記（７）の定着装置において、温
度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変換する変換手段と、
該変換手段と温度制御手段との情報のやり取りを光信号
から電気信号に変換して行う光電変換手段とを有し、異
常温度検知手段は前記光電変換手段を介して送られてき
た検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度である
ことを検知し、温度制御手段は前記検知温度情報を受け
て切り換え手段の切り換えを行うようにした。

【００２１】（９）上記（７）または（８）の定着装置
において、発熱体は、基板の一方の面に設けられ、該基
板がセラミックスを主成分とした。

【００２２】（１０）上記（９）の定着装置において、
温度検知体は、基板の他方の面に設けられているとし
た。

【００２３】（１１）画像形成装置において、電源から
電力を受けて発熱する発熱体と、該発熱体の温度を検知
する温度検知体とを有する加熱装置を備えた定着装置を
有し、前記電源から前記発熱体への電力供給を通電状態
あるいは遮断状態に切り換える切り換え手段と、前記温
度検知体により得られた検知温度情報に応じて前記切り
換え手段の切り換え制御を行って前記発熱体の温度を制
御する温度制御手段と、前記電源から前記発熱体への電
力供給を遮断する電源遮断機構と、前記検知温度情報に
基づいて前記発熱体が異常温度であることを検知する異
常温度検知手段と、該異常温度検知手段の検知結果に基
づいて前記電源遮断機構を制御する電源遮断機構制御手
段とを備えた。

【００２４】（１２）上記（１１）の画像形成装置にお
いて、温度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変換する変換
手段と、該変換手段と温度制御手段との情報のやり取り
を光信号から電気信号に変換して行う光電変換手段とを
有し、異常温度検知手段は前記光電変換手段を介して送
られてきた検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温
度であることを検知し、温度制御手段は前記検知温度情
報を受けて切り換え手段の切り換えを行うようにした。

【００２５】（１３）上記（１１）または（１２）の画
像形成装置において、発熱体は、基板の一方の面に設け
られ、該基板がセラミックスを主成分とした。

【００２６】（１４）上記（１３）の画像形成装置にお
いて、温度検知体は、基板の他方の面に設けられている
とした。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本実施例を図面に基づき説
明する。

【００２８】図１は、本発明に係る画像形成装置（画像
処理装置）の構成を示す縦断面図であり、本実施例では
複写機により説明する。

【００２９】同図において、１００は複写機で、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とからなる。

【００３０】リーダ部１１０は、原稿給送装置１４０、
原稿台ガラス１１１、スキャナ部のランプ１１２、スキ
ャナ・ユニット１１３、ミラー１１４，１１５，１１
６、レンズ１１７、ＣＣＤイメージセンサ部（以下、Ｃ
ＣＤと記述する）１１８を有している。

【００３１】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、定着部１５７、排紙部
１５８、搬送方向切り換え部材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。

【００３２】次に、上記構成になる画像形成装置の動作
について説明する。

【００３３】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の所定位置に撒送されると、スキャナ部のラ
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１１
７を介してＣＣＤ１１８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。

【００３４】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
（不図示）露光制御部１５１に送られる。露光制御部１
５１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１５３によって現像される。前記現像された、像
の先端とタイミングを合わせて記録紙積載部１５４また
は記録紙積載部１５５より記録紙が搬送され、転写部１
５６において前記現像された像が記録紙に転写される。

【００３５】記録紙に転写された像は、定着部１５７に
より記録紙に定着された後、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でソート機能が働いている場合には、各ピ
ン１７２等に、また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。

【００３６】次に、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。

【００３７】定着部１５７により像が定着された記録紙
を、一度、排紙部１５８まで搬送後、記録紙の搬送方向
を反転して搬送方向切り換え部材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、前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。

【００３８】図２は、本実施例の複写機１００の制御構
成を示すブロック図であり、図１と同一部分には同一符
号が付してある。

【００３９】図２において、矢印Ａ部は前述のリーダ部
１１０に、矢印Ｂ部は前述のプリンタ部１５０に含まれ
る。

【００４０】ＣＣＤ１１８内で光電変換され、適宜アナ
ログ増幅及びＡ／Ｄ変換された画像データはライン１２
１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。

【００４１】Ｒコン１２０では受け取った画像データを
シェーディング補正をかけた後、画像転送バス３００を
介してコントローラ２０１へと送る。また、Ｒコン１２
０内で生成したＣＣＤ１１８駆動用の各種タイミングパ
ルスはライン１２２を介してＣＣＤ１１８へと送られ
る。

【００４２】また、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／逆回転することにより、前
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。

【００４３】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とやり取りする。

【００４４】ユーザインターフェイス部２０５（以下Ｕ
ｉと略す）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、また、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。

【００４５】低圧電源ユニット（以下ＬＶＴと略す）２
０３は商用電源（不図示）からＡＣ電圧を受け取り、コ
ントローラ２０１の指示の下に、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。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に供給される（不図
示）。また、パワー電源はライン３０３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
各ユニットに供給される（不図示）。

【００４６】Ｒコン１２０より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２０７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１５０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。

【００４７】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２０１とやり取りす
る。

【００４８】また、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。

【００４９】１５１は前述の露光制御部で、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（不図示）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。

【００５０】外部インターフェイス３０４は複写機１０
０以外の装置、例えばパーソナルコンピュータと通信を
行う為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。

【００５１】図３は、図２において示されたＲコン１２
０の構成を示すブロック図である。

【００５２】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。

【００５３】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。また、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。

【００５４】ＣＰＵ１２４は更に、モータ制御信号線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。

【００５５】モータドライバ１２８はモータ制御信号に
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
はパワー電源ライン３０３を使用する。

【００５６】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タイミング信号を生成しライン１２２を介してＣ
ＣＤ１１８を駆動すると同時にＣＣＤタイミング信号に
よってＣＣＤ１１８からライン１２１を介して送られて
くる画像データに同期した画像クロックを生成しライン
１３２を介して初期画処理器１２６に送信する。画像ク
ロックのスピードは、ＣＣＤタイミング信号との相関性
を保った状態で、ＣＰＵ１２４により選択的に切り換え
が可能である。

【００５７】初期画処理器１２６はＣＣＤ１１８よりラ
イン１２１を介して送られてくる画像データにシェーデ
ィング処理を施して画像転送バス３００に画像クロック
に同期させて送り出す。

【００５８】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。

【００５９】本構成においては、ＣＰＵ１２４の動作ク
ロックと画像クロック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。

【００６０】図４は、Ｕｉ２０５の構成を示す平面図で
ある。同図に示すようにＵｉ２０５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。

【００６１】表示部２０５ａは、複写機の状態、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。

【００６２】２０５ｂはスタートキーで、コピー動作を
開始させるためキーである。２０５ｃは復帰（リセッ
ト）キーで、設定モードを標準状感に復帰（リセット）
させるためのキーである。２０５ｄはキー群で、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を有
している。２０５ｅ，２０５ｆは濃度調整キーで、濃度
をアップ／ダウンさせるためキーである。

【００６３】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２０５ｇに表示される。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。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。２０５ｊ，２０５ｋ，２０５ｌはそれぞ
れ定型縮小モード、等倍モード、拡大モードを設定する
ためのキーである。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。

【００６４】図５はコントローラ２０１の構成を示すブ
ロック図である。同図において、ＣＰＵ７０１はＲＯＭ
７０２内のプログラムに基づき全体の制御を行う。ＲＡ
Ｍ７０３はＣＰＵ７０１のワークエリア、及びスキャナ
部１１０で読み取った画像の記憶にも使用する。７１３
はシリアル通信コミュニケーションインターフェイスで
あり、ここを介してＣＰＵ７０１は前述のＲコン１２
０、ＬＶＴ２０４，Ｐコン２０２と情報の送受信を行
う。

【００６５】７１０はＰＣＩ／Ｆ部でバイセントロ等の
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、複写機１００の状態をパソコンに通知
したりする。７０９は画像データの圧縮及び伸長を高速
に行う圧縮／伸長部である。ＪＢＩＧ，ＭＭＲ等のフォ
ーマットをサポートする。７０８は１０ｂａｓｅ等のネ
ットワークとのインターフェイス部であり、ＣＰＵ７０
１は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、複写機１００の状態をコンピュータに
通知したりする。

【００６６】７０７はファックス部であり、モデムや回
線処理回路を含むものである。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。７１２は前述の
Ｕｉ２０５とのインターフェイス部でＬＣＤコントロー
ラを含む。ＣＰＵ７０１はここを介して表示データをＵ
ｉ２０５に渡したり、キー入力データを受け取る。

【００６７】７２０は画像処理部で、画像転送バス３０
０を介してリーダ部１１０より画像データを受け取り、
画像処理（後述）を施した後、ビデオ入力Ｉ／Ｆ部７０
５に出力する。

【００６８】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７２０
で画像処理（後述）を施した後画像転送バス２０７を介
してＰコン２０２へと送られる。

【００６９】図６は画像処理部７２０の構成を示すブロ
ック図である。８ビットの画像データはそのまま８ビッ
トのデータとしてビデオ入力Ｉ／Ｆ部７０５へ送られる
場合と、以下の画像処理を施される場合がある。

【００７０】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補償
部１３０２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
を行い情報量を少なくする。

【００７１】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で凝似的に
２４００ｄｐｉのデータ変換される。

【００７２】図７はＰコン２０２の構成を示すブロック
図である。同図中、８０１はプリンタ部のメカニカルな
制御を行うＣＰＵで、ＲＯＭ８０２に記憶されたプログ
ラムに従って制御を行う。８０３はＣＰＵ８０１が使用
するＲＡＭである。８０４は入出力ポートであり、各種
センサ８０６はここを介してＣＰＵ８０１に読み込まれ
る。各種センサ８０６は例えば転写紙の有無を検出する
紙センサ等が含まれる。

【００７３】出力ポート８０４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
ヒータ・紙送り用のモータやクラッチ、ソレノイド等を
含む。

【００７４】８０９はシリアル通信コミュニケーション
インターフェイスであり、ここを介してＣＰＵ８０１は
前述のコントローラ２０１と情報の送受信を行う。

【００７５】また、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や不図示のペーパーデッ
キ、カセットペディスタル等と情報の送受信を行う。

【００７６】定着部１５７の温度を検出する温度検知体
からの情報をＡ／Ｄ変換手段により変換されたデータは
光電変換手段８１１を通じてＣＰＵ８０１に入出力部に
接続され、ＣＰＵ８０１はここで検出する温度に応じ
て、定着ヒータの制御を行う。ＣＰＵ８０１はさらに電
源遮断制御回路８１３の制御も行う。

【００７７】また、何らかの事情により発熱体が異常温
度になると光電変換手段８１１を介して送られてきた発
熱体温度データに基づいて、異常温度検知手段８１２が
動作し、電源遮断制御手段８１３を制御して強制的に電
源遮断機構を動作させ、ヒータヘの通電を遮断する。

【００７８】８１０は画像処理部でコントローラ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。

【００７９】図８はＬＶＴ２０３の構成を示すブロック
図である。同図中、ＣＰＵ９０１はＬＶＴ２０３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と情報をやり取りする。

【００８０】商用電源９０８は平滑回路９０２により平
滑され、その出力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ部９０３，
９０４，９０５，９０６，９０７に接続される（以下Ｃ
ＮＶ（１）〜（５）と略す）。

【００８１】ＣＮＶ（１）９０３は常時動作をしていて
制御用の電源３．３ＶＡを作る。またこの３．３ＶＡは
ＣＰＵ９０１に供給される。

【００８２】ＣＮＶ（２）９０４は３．３ＶＢを作る。
この電源はＣＰＵ９０１によりオン／オフ制御すること
ができる。

【００８３】ＣＮＶ（３）９０５はパワー電源（２４
Ｖ）を作る。この電源はＣＰＵ９０１によりオン／オフ
制御することができる。

【００８４】ＣＮＶ（４）９０６はパワー電源（２可
変）を作る。この電源は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。またＣＮ
Ｖ（４）９０６内には電流リミツタ回路が設けて有り、
かつ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。

【００８５】ＣＮＶ（５）９０７は５Ｖを作る。この電
源はＣＰＵ９０１によりオン／オフ制御することができ
る。

【００８６】レギュレータ回路（ＲＥＧ）９０９は、平
滑回路９０２により整流された電源から一次側電源Ｖｃ
ｃ１を出力するようになっている。

【００８７】図９は、本実施例における定着器１５７の
概略構成を示す模式的断面図である。

【００８８】定着器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通紙することに
より、フィルム６を介した加熱部９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。

【００８９】図１０は、本実施例における画像形成装置
の定着器制御の信号経路を示すブロック図である。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
する温度検知体なるサーミスタＴＨ１とを有している。

【００９０】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。

【００９１】加熱部９を備える複写機１００本体のプリ
ンタ部１５０内に商用電源ＶＡＣからヒータＨ１への導
通（通電）及びその遮断にいずれかに切換自在な発熱体
制御手段（切り換え手段）１００２と、サーミスタＴＨ
１の検知温度に応じて発熱体制御手段１００２の切り換
えを行う温度制御手段（ＣＰＵ）８０１と、サーミスタ
ＴＨ１の温度情報を検知するＡ／Ｄ変換手段１００１
と、Ａ／Ｄ変換手段１００１と温度制御手段（ＣＰＵ）
８０１とのデータのやり取りを光一電気信号に変換する
ための光電変換手段（フォトカブラＰＣ１〜ＰＣ３）８
１１と、発熱体の温度を検知する温度検知体からの温度
情報が異常温度であることを検知する異常温度検知手段
８１２と、異常温度時にヒータ電源を遮断するための電
源遮断機構１００３と異常温度検知手段８１２の検知結
果に基づいて電源遮断機構１００３を制御する電源遮断
制御手段８１３とを有している。

【００９２】次にＡ／Ｄ変換手段１００１と温度制御回
路（ＣＰＵ）８０１とのデータのやり取りを図１１によ
り説明する。

【００９３】温度制御手段８０１であるＣＰＵは、まず
変換スタート信号であるＣＮＶＳＴ信号をＬＯＷにし、
ＣＮＶＳＴ信号はフォトカプラＰＣ２を介してＡ／Ｄ変
換手段１００１に入力され、Ａ／Ｄ変換手段１００１は
ＣＮＶＳＴ信号の立下りを検知して、温度検知体からの
温度情報のＡ／Ｄ変換を開始する。さらに、ＣＰＵ８０
１はシリアルクロックＳＣＬＫを順次フォトカプラＰＣ
１を介して、Ａ／Ｄ変換手段１００１に伝達し、Ａ／Ｄ
変換手段１００１はこのシリアルクロックに同期して、
スタートビット、Ａ／Ｄ変換した変換データ（８ビッ
ト）、ストップビットの順で、Ａ／Ｄ変換手段１００１
のＤＯＵＴポートからフォトカブラＰＣ３を介して、Ｃ
ＰＵ８０１のＤＩＮポートに入力される。

【００９４】このようにして、ＣＰＵ８０１は温度検知
体からの温度情報を知ることができる。そして、ＣＰＵ
８０１は温度を検知したら、ＣＮＶＳＴ信号をＨＩＧＨ
にして、Ａ／Ｄ変換動作を終了する。

【００９５】通常の画像形成動作時、この動作動作を約
２ｍｓｅｃ毎に行って、ヒータＨ１の温度を検知してい
る。

【００９６】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。

【００９７】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。

【００９８】画像形成動作通常時、温度制御手段８０１
は、ヒータＨ１のサーミスタＴＨ１の抵抗値の変化をＡ
／Ｄ変換手段１００１により、Ａ／Ｄ変換されたデータ
を光電変換手段８１１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
回路１００２を制御する。

【００９９】ここで、発熱体制御回路１００２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ＣＰＵ８０１から抵抗Ｒ１を
介してトランジスタＱ２に接続され、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、遮断の切り換えを制御する。

【０１００】また通常の画像形成時において、ＣＰＵ８
０１は電源遮断制御回路８１３内のＩＣ１の入力部にＨ
ＩＧＨを出力する。また、異常温度検知回路において、
コンパレータの出力は異常温度でなければＬＯＷなの
で、ラッチの出力はリセット解除後のＨＩＧＨの状態で
ある。

【０１０１】よって、電源遮断制御回路８１３のＩＣ１
の出力がＨＩＧＨとなり、抵抗Ｒ３に接続されたトラン
ジスタＱ３がオンとなり、電源遮断手段１００３である
リレーをオンさせて、ヒータＨ１が導通状態となる。

【０１０２】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。

【０１０３】例えば発熱体制御手段１００２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、発火に至る恐れ
がある。

【０１０４】そこで、異常温度検知手段８１２にて、Ａ
／Ｄ変換手段１００１から光電変換手段を介して温度制
御手段（ＣＰＵ）８０１に送られてきたシリアルデータ
をシリアル／パラレル変換部にて、パラレルの８ビット
データ（この時の値をＡとする。）に変換する。そし
て、コンパレータ部にて、予め決められた所定値Ｂと比
較し、Ａ≦Ｂであれば、異常温度であると検知し、コン
パレータ部はＨＩＧＨを出力する。

【０１０５】よって、ラッチが動作して、ラッチの出力
がＬＯＷとなる。その結果、電源遮断制御回路８１３の
ＩＣ１の出力がＬＯＷとなるので、トランジスタＱ３が
オフとなり、電源遮断回路１００３のリレーをオフし
て、ヒータＨ１への通電を遮断する。

【０１０６】また、ラッチからの出力信号はとヒータＨ
１の温度が設定温度以下になっても、ラッチの出力が反
転することは無いので、常にヒータ遮断状態となるた
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コンパレータ、
ラッチに対してリセット動作を行った場合に達成され
る。

【０１０７】また、温度制御回路８０１によっても異常
温度を検知して電源遮断機構１００３のリレーをオフで
きるため、結果として温度制御回路８０１と温度異常検
知手段８１２の二つの手段において、ヒータＨ１への通
電を遮断することができるため、２重の安全保護対策を
実施することができる。

【０１０８】以上のような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、さらに発火・発煙等を防
止する安全回路を備えた、小型で安価な加熱装置、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する
ことが可能となる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
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、さらに発火・発煙等
を防止する安全回路を備えた、小型で安価な加熱装置、
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
することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る画像形成装置の構成を示す縦断
面図

【図２】 一実施例の制御構成を示すブロック図

【図３】 図２のＲコンの構成を示すブロック図

【図４】 図２の操作部の構成を示す平面図

【図５】 図２のコントローラの構成を示すブロック図

【図６】 図５の画像処理部の構成を示すブロック図

【図７】 図２のＰコンの構成を示すブロック図

【図８】 図２のＬＶＴの構成を示すブロック図

【図９】 図１の定着器の概略構成を示す模式的断面図

【図１０】 一実施例の定着器制御構成を示すブロック
図

【図１１】 一実施例のＡ／Ｄ変換器と温度制御回路と
のデータのやり取りを示すタイミングチャート

【図１２】 従来の加熱装置における発熱体と温度検知
体との関係を示す図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

【符号の説明】

９ 加熱部 １００ 複写機 ８０１ 温度制御手段（ＣＰＵ） ８１２ 異常温度検知手段 ８１３ 電源遮断制御手段 １００１ Ａ／Ｄ変換手段（Ａ／Ｄ変換器） １００２ 発熱体制御手段（切り換え手段） １００３ 電源遮断機構 Ｈ１ ヒータ ＴＨ１ サーミスタ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源から電力を受けて発熱する発熱体
   と、該発熱体の温度を検知する温度検知体とを有する加
   熱装置であって、前記電源から前記発熱体への電力を通
   電状態あるいは遮断状態に切り換える切り換え手段と、
   前記温度検知体により得られた検知温度情報に応じて前
   記切り換え手段の切り換え制御を行って前記発熱体の温
   度を制御する温度制御手段と、前記電源から前記発熱体
   への電力供給を遮断する電源遮断機構と、前記検知温度
   情報に基づいて前記発熱体が異常温度であることを検知
   する異常温度検知手段と、該異常温度検知手段の検知結
   果に基づいて前記電源遮断機構を制御する電源遮断機構
   制御手段とを備えたことを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】 温度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変換
   する変換手段と、該変換手段と温度制御手段との情報の
   やり取りを光信号から電気信号に変換して行う光電変換
   手段とを有し、異常温度検知手段は前記光電変換手段を
   介して送られてきた検知温度情報に基づいて前記発熱体
   が異常温度であることを検知し、温度制御手段は前記検
   知温度情報を受けて切り換え手段の切り換えを行うこと
   を特徴とする請求項１記載の加熱装置。
3. 【請求項３】 発熱体は、基板の一方の面に設けられ、
   該基板がセラミックスを主成分としていることを特徴と
   する請求項１または２記載の加熱装置。
4. 【請求項４】 温度検知体は、基板の他方の面に設けら
   れていることを特徴とする請求項３記載の加熱装置。
5. 【請求項５】 電源から電力を受けて発熱する発熱体
   と、該発熱体の温度を検知する温度検知体とを有する加
   熱装置の制御方法であって、前記電源から前記発熱体へ
   の電力供給を通電状態あるいは遮断状態に切り換える切
   り換え手段を設けておき、前記温度検知体により得られ
   た検知温度情報に応じて前記切り換え手段の切り換え制
   御を行って前記発熱体の温度を制御し、前記電源から前
   記発熱体への電力供給を遮断する電源遮断機構と、前記
   検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度であるこ
   とを検知する異常温度検知手段とを設けておき、該異常
   温度検知手段の検知結果に基づいて前記電源遮断機構を
   制御することを特徴とする加熱装置の制御方法。
6. 【請求項６】 温度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変換
   する変換手段と、該変換手段と温度制御手段との情報の
   やり取りを光信号から電気信号に変換して行う光電変換
   手段とを設けておき、異常温度検知手段は前記光電変換
   手段を介して送られてきた検知温度情報に基づいて前記
   発熱体が異常温度であることを検知し、温度制御手段は
   前記検知温度情報を受けて切り換え手段の切り換えを行
   うことを特徴とする請求項５記載の加熱装置の制御方
   法。
7. 【請求項７】 電源から電力を受けて発熱する発熱体
   と、該発熱体の温度を検知する温度検知体とを有する加
   熱装置を備えた定着装置であって、前記電源から前記発
   熱体への電力を通電状態あるいは遮断状態に切り換える
   切り換え手段と、前記温度検知体により得られた検知温
   度情報に応じて前記切り換え手段の切り換え制御を行っ
   て前記発熱体の温度を制御する温度制御手段と、前記電
   源から前記発熱体への電力供給を遮断する電源遮断機構
   と、前記検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度
   であることを検知する異常温度検知手段と、該異常温度
   検知手段の検知結果に基づいて前記電源遮断機構を制御
   する電源遮断機構制御手段とを備えたことを特徴とする
   定着装置。
8. 【請求項８】 温度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変換
   する変換手段と、該変換手段と温度制御手段との情報の
   やり取りを光信号から電気信号に変換して行う光電変換
   手段とを有し、異常温度検知手段は前記光電変換手段を
   介して送られてきた検知温度情報に基づいて前記発熱体
   が異常温度であることを検知し、温度制御手段は前記検
   知温度情報を受けて切り換え手段の切り換えを行うこと
   を特徴とする請求項７記載の定着装置。
9. 【請求項９】 発熱体は、基板の一方の面に設けられ、
   該基板がセラミックスを主成分としていることを特徴と
   する請求項７または８記載の定着装置。
10. 【請求項１０】 温度検知体は、基板の他方の面に設け
    られていることを特徴とする請求項９記載の定着装置。
11. 【請求項１１】 電源から電力を受けて発熱する発熱体
    と、該発熱体の温度を検知する温度検知体とを有する加
    熱装置を備えた定着装置を有し、前記電源から前記発熱
    体への電力を通電状態あるいは遮断状態に切り換える切
    り換え手段と、前記温度検知体により得られた検知温度
    情報に応じて前記切り換え手段の切り換え制御を行って
    前記発熱体の温度を制御する温度制御手段と、前記電源
    から前記発熱体への電力供給を遮断する電源遮断機構
    と、前記検知温度情報に基づいて前記発熱体が異常温度
    であることを検知する異常温度検知手段と、該異常温度
    検知手段の検知結果に基づいて前記電源遮断機構を制御
    する電源遮断機構制御手段とを備えたことを特徴とする
    画像形成装置。
12. 【請求項１２】 温度検知体の検知温度情報をＡ／Ｄ変
    換する変換手段と、該変換手段と温度制御手段との情報
    のやり取りを光信号から電気信号に変換して行う光電変
    換手段とを有し、異常温度検知手段は前記光電変換手段
    を介して送られてきた検知温度情報に基づいて前記発熱
    体が異常温度であることを検知し、温度制御手段は前記
    検知温度情報を受けて切り換え手段の切り換えを行うこ
    とを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
13. 【請求項１３】 発熱体は、基板の一方の面に設けら
    れ、該基板がセラミックスを主成分としていることを特
    徴とする請求項１１または１２記載の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 温度検知体は、基板の他方の面に設け
    られていることを特徴とする請求項１３記載の画像形成
    装置。