JP2002351253A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JP2002351253A
JP2002351253A JP2001160564A JP2001160564A JP2002351253A JP 2002351253 A JP2002351253 A JP 2002351253A JP 2001160564 A JP2001160564 A JP 2001160564A JP 2001160564 A JP2001160564 A JP 2001160564A JP 2002351253 A JP2002351253 A JP 2002351253A
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JP
Japan
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temperature
primary
signal
primary side
power supply
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JP2001160564A
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Hidehiro Wakamiya
秀洋 若宮
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次側でサーミスタの温度検知を行うことで
安全規格で定められている絶縁距離について考慮する必
要がなくなるために構成が簡単になり、かつ安いコスト
で定着器を構成することができる。 【解決手段】 一次側のコンパレータのスレッシュホー
ルド電圧(PWM)をCPU→フォトカプラ→積分器を
介して与え、その値をふり、サーミスタ検出電圧と比較
させてさらにフォトカプラを介してCPUのポートに入
力し、その変化した時のPWM値を読むことで温度を検
出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
ビームプリンタ等、電子写真プロセスで形成されるトナ
ー像を転写紙上に定着させる、熱定着装置の温度検知を
行う温度検知方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の画像記録装置において
は、定着器の発熱体の温度を検知するためにサーミスタ
等の温度検知素子を設けている。また、この温度検知素
子は従来は電源部の二次側電源を用いて温度の検知を行
っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに二次側の電源を用いて温度検知を行う場合は、発熱
体が一次側AC電源を用いているために安全規格で定め
られている一次二次間の絶縁を行わなくてはならず、そ
のために絶縁距離を考えるために構成が複雑になり、ま
た、絶縁するために余分な部品が必要になり、コストア
ップになるという問題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では電源の一次側
で温度検出を行う一次側温度検知手段と電源の一次側と
二次側を絶縁しかつ一次側の信号を二次側に伝達する一
次二次間伝達手段と、電源の一次側と二次側を絶縁しか
つ二次側の信号を一次側に伝達する二次一次間伝達手段
を設け、二次側の信号にパルス信号を用いて一次側に伝
達しその情報より、一次側で検出された温度を検知し、
その温度を二次側に伝達し、温度検知する。
【0005】また、二次側信号としてアナログ信号を用
い、温度検知を行う。
【0006】
【発明の実施の形態】(実施例1)以下、図面に基づき
説明する。
【0007】図1は電子写真プロセスを用いた画像形成
装置の概略構成図であり、例えばレーザビームプリンタ
の場合を示している。
【0008】レーザビームプリンタ本体101(以下、
本体101)は、記録紙Sを収納するカセット102を
有し、カセット102の記録紙Sの有無を検知するカセ
ット有無センサ103、カセット102の記録紙Sのサ
イズを検知するカセットサイズセンサ104(複数個の
マイクロスイッチで構成される)、カセット102から
記録紙Sを繰り出す給紙ローラ105等が設けられてい
る。そして、給紙ローラ105の下流には記録紙Sを同
期搬送するレジストローラ対106が設けられている。
また、レジストローラ対106の下流にはレーザスキャ
ナ部107からのレーザ光に基づいて記録紙S上にトナ
ー像を形成する画像形成部108が設けられている。さ
らに、画像形成部108の下流には記録紙S上に形成さ
れたトナー像を熱定着する定着器109が設けられてお
り、定着器109の下流には排紙部の搬送状態を検知す
る排紙センサ110、記録紙Sを排紙する排紙ローラ1
11、記録の完了した記録紙Sを積載する積載トレイ1
12が設けられている。
【0009】また、前記レーザスキャナ107は、後述
する外部装置128から送出される画像信号(画像信号
VDO)に基づいて変調されたレーザ光を発光するレー
ザユニット113、このレーザユニット113からのレ
ーザ光を後述する感光ドラム117上に走査するための
ポリゴンモータ114、結像レンズ115、折り返しミ
ラー116等により構成されている。
【0010】そして、前記画像形成装置108は、公知
の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム117、1次
帯電ローラ119、現像器120、転写帯電ローラ12
1、クリーナ122等から構成されている。また、定着
器109は定着フィルム109a、加圧ローラ109
b、定着フィルム内部に設けられたヒータ109c、ヒ
ータの表面温度を検出するサーミスタ109dから構成
されている。
【0011】また、メインモータ123は、給紙ローラ
105には給紙ローラクラッチ124を介して、レジス
トローラ対106にはレジストローラ125を介して駆
動力を与えており、更に感光ドラム117を含む画像形
成部108の各ユニット、定着器109、排紙ローラ1
11にも駆動力を与えている。
【0012】そして126はエンジンコントローラであ
り、レーザスキャナ部107、画像形成部108、定着
器109による電子写真プロセスの制御、前記本体10
1内の記録紙の搬送制御を行なっている。
【0013】そして、127はビデオコントローラであ
り、パーソナルコンピュータ等の外部装置131と汎用
のインタフェース(セントロニクス、RS232C等)
130で接続されており、この汎用インタフェースから
送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビ
ットデータをVDO信号として、エンジンコントローラ
126へ送出している。
【0014】図2に本発明における制御回路を示す。2
01は、本画像形成装置を接続する商用交流電源であ
る。本画像形成装置は、交流電源201がACフィルタ
202を介してヒータ203へ供給されることにより、
ヒータ203を発熱させる。ヒータ203への電力供給
は、トライアック204の通電、遮断により行う。抵抗
205,206は、トライアック204のためのバイア
ス抵抗で、フォトトライアックカプラ207は、一次、
二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。リ
レー213は、制御回路212からの信号により通電さ
れる。トライアック204は、フォトトライアックカプ
ラ207の発光ダイオードに通電されることでオンす
る。抵抗208は、フォトトライアックカプラ207の
電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ209
によりオン/オフする。トランジスタ209は抵抗21
0を介して制御回路212に接続され、制御回路212
からのオン信号に従って動作する。フィルタ211は、
ヒータ203をオン/オフさせるときに発生するノイズ
を押さえるために配されている。
【0015】また、交流電源201は、ACフィルタ2
02を介して制御回路212のゼロクロス検出部に入力
される。制御回路212のゼロクロス検出部は、交流電
源201が、ある閾値以下の電圧になっていることを制
御回路212内部に対してパルス信号で報知する。以
下、制御回路212のゼロクロス検出部によって送出さ
れるこの信号をZEROX信号と呼ぶ。
【0016】制御回路212はZEROX信号のパルス
のエッジを検知し、位相制御または波数制御によりトラ
イアック204をオン/オフする。
【0017】制御回路212内のPWM出力ポートは電
流制限抵抗229を介してスイッチング用トランジスタ
231のベースへ接続されている。そしてトランジスタ
231のエミッタはGND接地しコレクタは抵抗230
を介して二次電源Vdcへ、抵抗232を介してスイッ
チング用トランジスタ233のベースへ、エミッタはG
ND接地、コレクタは一次側と二次側を絶縁するために
フォトカプラ217の送信側ダイオード217dのカソ
ードに接続されており、アノード側は制限抵抗234を
介して二次側DC電源Vdcに接続されている。また、
フォトカプラ217の受信側トランジスタ217tのエ
ミッタは一次側GNDへ接続され、コレクタは制限抵抗
216を介して一次側電源Vacに接続されている。
【0018】また、コレクタは抵抗218を介してオペ
アンプ220及びコンデンサ221に接続されている。
【0019】なお、この回路は積分回路になっておりデ
ジタル値をアナログ値に変換する。
【0020】また、214はヒータ203の温度を検知
するための温度検出素子、例えば、サーミスタ温度検出
素子である。この温度検出素子214の片側は一次側G
ND、もう片方は抵抗215に接続されている。また、
抵抗215のもう一方は一次側回路の電源に接続されて
いる。そして温度検出素子214と抵抗215の分圧値
がコンパレータ222に入力される。
【0021】こうして制御回路212からのPWM出力
パルスが二次側から一次側に伝達されこのパルスが積分
されアナログ値になり、この値と抵抗215と温度素子
214とで分圧された値とをコンパレータ222で比較
し、分圧値の方が高い場合はHigh電圧を出力し低い
場合はLow電圧を出力する。
【0022】また、コンパレータ222の出力はスイッ
チング用トランジスタ223のベースに接続され、エミ
ッタが一次側GNDへ接続されコレクタはフォトカプラ
224の発信側(ダイオード224dのカソード)に接
続されダイオード224dのアノード側は抵抗225を
介して一次側電源電圧Vacに接続されている。
【0023】また、フォトカプラ224の受信側トラン
ジスタ224tのエミッタはGNDへ、コレクタは抵抗
226を介して二次側電源電圧Vdcへ、そして抵抗2
27を介して制御回路212のI/O入力ポートへ接続
している。
【0024】こうすることでHigh、Lowレベルを
一次側より二次側に伝達することができる。
【0025】なお制御回路212内にはカウンタ212
aとROM212bを持っている。
【0026】ROM212bには、温度とカウンタ値と
の関係を示したテーブル、及びカウンタ値とPWM出力
のDuty値の関係を示すテーブルを持っており、I/
Oの入力レベルが変化した時のカウンタ値を検知し、こ
の時の温度を温度−カウンタ値の関係のテーブルより温
度に換算することにより温度検出素子214の温度を検
知する。
【0027】次に動作原理について説明する。
【0028】本実施例の概要をしめした図が図3であ
る。
【0029】まず、制御回路212のPWM出力ポート
よりあるDutyのパルス波形を出力する。このPWM
出力波形が(a)であり、このパルス波形はフォトカプ
ラ217tを介して二次側に伝達される。この時のコレ
クタ電圧は同様な波形を示す。そしてこのPWM波形が
積分回路により(b)のように積分される。コンパレー
タの入力部の電圧は積分されたアナログ値を示す。この
電圧変化がVpwmである。
【0030】そしてコンパレータはこの値Vpwmと温
度検出素子214の分圧電圧Vthとを比較しVpwm
≦Vth時はHighレベル電圧を出力、Vpwm>V
th時はLowレベル電圧を出力する。この状態を示し
たものが(c)である。そしてこの電圧がフォトカプラ
224を介して伝達され制御回路212のI/Oポート
に入力される。なお、実際はI/Oポートはコンパレー
タ出力と論理が逆転する。
【0031】制御回路212内のROMにはあらかじめ
PWM値と温度の関係のテーブルが設定されている。
【0032】よってこのI/Oポートが変化したときの
PWM値を検出することで温度検知を行うことができ
る。
【0033】本実施例をフローチャートで示したものが
図4である。
【0034】まず、電源がオンされると(S10)、リ
レー213、トライアック204をオンし(S11)、
カウンタをMAXに設定し(S12)、PWM出力を1
00%で出力し(S13)、Vpwm<Vthになった
か、すなわち制御回路212のI/OがHighレベル
に変化したかを判断し(S14)、変化していなければ
カウンタ値を−1減らし(S15)、あらかじめ設定さ
れてあるDutyの1ステップ分Dutyを下げ、S1
2へ戻る。変化していればカウンタ値とあらかじめ設定
されたテーブルとを比較して現在の温度検出素子の温度
を検出し(S16)、定められた温度制御を行う。(S
17)そしてS14に戻る。
【0035】このような制御を行うことで現在の温度を
検知することができる。
【0036】(実施例2)本実施例の構成は実施例1と
ほぼ同じであるが、違いは制御回路からの出力をPWM
出力でなくD/A出力によって行い、外部回路でPWM
変換して制御するものである。
【0037】本実施例の回路を示したものが図5であ
る。
【0038】図において点線部分は三角波発生回路であ
り、抵抗239、238、235、236、コンデンサ
234、オペアンプ237によって三角波が発生され
る。本実施例では図のような三角波発生回路であるが他
の方式で三角波を発生させてもよい。この三角波はコン
パレータ240に接続される。また、制御回路212の
D/Aポートより抵抗241を介してコンパレータ24
0に接続される。
【0039】このコンパレータ240によってD/A値
と三角波を比較してPWM波形が生成される。その他の
回路は実施例1と同等である。
【0040】本実施例をフローチャートで示したものが
図6である。
【0041】まず、電源がオンされると(S20)、リ
レー213、トライアック204をオンし(S21)、
D/A出力をMAXで出力し(S23)、Vpwm<V
thになったか、すなわち制御回路212のI/OがH
ighレベルに変化したかを判断し(S24)、変化し
ていなければD/A値を−1ビット分減らし(S2
5)、S22へ戻る。変化していればD/A出力値とあ
らかじめ設定されたテーブルとを比較して現在の温度検
出素子の温度を検出し(S26)、定められた温度制御
を行う。(S27)そしてS24に戻る。
【0042】このような制御を行うことで現在の温度を
検知することができる。
【0043】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明による
と、熱源を用いて熱加圧して定着する熱定着器を有する
画像記録装置において、電源の一次側で温度検出を行う
一次側温度検知手段と電源の一次側と二次側を絶縁しか
つ一次側の信号を二次側に伝達する一次二次間伝達手段
と、電源の一次側と二次側を絶縁しかつ二次側の信号を
一次側に伝達する二次一次間伝達手段を設け、二次側の
信号にパルス信号を用いて一次側に伝達しその情報よ
り、一次側で検出された温度を検知し、その温度を二次
側に伝達する。
【0044】また、二次側信号としてアナログ信号を用
いる。
【0045】このような温度検知手段を用いることで安
全規格等で定められている絶縁距離について考慮する必
要がなくなるために構成が簡単になり、かつ安いコスト
で定着器を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における画像形成装置を示した図。
【図2】本発明第一の実施例における定着器の制御及び
駆動回路を示した図。
【図3】本発明第一の実施例における概略動作を示した
図。
【図4】本発明第一の実施例におけるフローチャート。
【図5】本発明第二の実施例における定着器の制御及び
駆動回路を示した図。
【図6】本発明第二の実施例のフローチャート。
【符号の説明】
101 画像形成装置 109 熱定着器 114 サーミスタ温度検出素子 212 制御回路 222 コンパレータ 217、224 フォトカプラ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱源を用いて熱加圧して定着する熱定着
    器を有する画像記録装置において、電源の一次側で温度
    検出を行う一次側温度検知手段と電源の一次側と二次側
    を絶縁しかつ一次側の信号を二次側に伝達する一次二次
    間伝達手段と、電源の一次側と二次側を絶縁しかつ二次
    側の信号を一次側に伝達する二次一次間伝達手段を設
    け、二次側の信号にパルス信号を用いて一次側に伝達し
    その情報より、一次側で検出された温度を検知し、その
    温度を二次側に伝達することを特徴とする画像記録装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において二次側信号としてアナ
    ログ信号を用いることを特徴とした画像記録装置。
JP2001160564A 2001-05-29 2001-05-29 画像記録装置 Withdrawn JP2002351253A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7146117B2 (en) 2003-12-29 2006-12-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Method of controlling temperature of fuser of image forming apparatus
US10222735B2 (en) 2016-10-25 2019-03-05 Canon Kabushiki Kaisha Fixing apparatus and image forming apparatus
US10585379B2 (en) 2017-11-20 2020-03-10 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus that detects an abnormality in a heater based on temperatures detected by temperature detection portions

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