JP2004077595A

JP2004077595A - ヒータ制御回路及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2004077595A
Application number: JP2002234715A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kamishiro; 神代　敏昭
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-08-12
Filing date: 2002-08-12
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】画像形成装置において、より安全で誤動作のないヒータ制御回路及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明のヒータ制御回路及び画像形成装置は、ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路１０３を有し、更にヒータリレー強制ＯＦＦ信号をモニタ可能とする機能を有し、異常検知確定回路４０１を有し、ソフトによる強制ＯＦＦ解除はあらかじめ決められたシーケンスに基づいて解除できる機能及び、異常確定を連続検知で有効とする機能を有する。これによりソフト暴走時においても安全性に優れ、誤動作のない確実なヒータ制御を行うことができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータ制御回路及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、コピー、ＦＡＸ等の画像形成装置は、画像を用紙に定着させる熱処理の過程において、定着ヒータの温度制御を行う必要がある。定着ヒータの温度監視は、ＣＰＵがサーミスタの出力をＡ／Ｄ変換器などに入力させた出力結果を基に行なわれている。サーミスタは定着ヒータの温度を検出し、定着ヒータを制御する回路へ情報をフィードバックする。
従来の定着ヒータの異常加熱に対する制御方法の一例を、特開平１１ー３０９２７「画像形成装置」の例に沿って述べる。図６に前記画像形成装置の定着ヒータ制御回路構成例を示す。
【０００３】
定着ヒータに高温異常などが発生した場合、即座に定着ヒータをオフさせて安全性を確保する必要があることから、ハード的に二重の保護をしている。すなわち、パワーリレーとサイリスタ（ヒータトライアック）がサーミスタの温度監視のもと、オン／オフの操作を受けて定着ヒータの温度制御をする。
【０００４】
上記ヒータ制御回路は、ヒータリレーを制御するＤ−ＦＦ６０１と、クロック入力であるゼロクロス信号によって高温異常状態を保持するＤ−ＦＦ６０２と、異常状態を解除するマイクロプロセッサの異常検知クリアポート６０３等から構成される。
【０００５】
まず、サーミスタの入力信号と異常検知とを判断する電圧レベルを抵抗分割回路にて作成し、その入力比較をコンパレータにて異常かどうかのハード検知をする。更にＤ−ＦＦ６０２の機能より、温度が下がって異常検知がコンパレータ出力で解除されても、ヒータリレーはＯＦＦのままであり、ソフト暴走などでリレーのＯＮ／ＯＦＦの繰り返し異常動作が発生してもこの回路にて防止する利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、定着ヒータ異常加熱を検知し、強制ＯＦＦした状態を保持する回路を持っているが、強制ＯＦＦはソフトによる解除が可能であり、ソフト暴走時で解除される可能性に対しての２重３重の保護が考慮されていない。
【０００７】
異常検知を解除する方法は、ソフトよるポート設定で構成されているため、ソフト暴走時に強制ＯＦＦが機能しても、ソフトの暴走による解除が働く可能性が残されており、さらなる安全性を求めるためにもこの解除が暴走に耐えうる仕掛けが必要であった。
【０００８】
また、ノイズによる誤動作が１回でも発生すると強制ＯＦＦ機能が動作してしまい、記録動作中にこの誤動作が発生してしまうとジャムになり、ユーザに迷惑が掛かる。このようにノイズに対して弱い回路構成であるという問題点があった。
【０００９】
かかる問題点に対し、本発明は、定着ヒータのオフ状態をソフトの暴走から守り、ノイズに強いヒータ制御回路及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、定着ヒータの温度異常時には、上記異常を検知し、強制的に定着ヒータをＯＦＦにするヒータ制御回路であって、上記ＯＦＦの状態を保持するメモリ機能を有し、所定のソフト設定シーケンスしかＯＦＦ状態を解除できない回路を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、強制的にヒータをＯＦＦにするヒータリレー強制ＯＦＦ信号をモニタ可能とすることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、高温異常検知が連続して発生した場合、前記異常の連続を検知し、異常を確定する回路である異常確定回路を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、対象とする画像を用紙に定着させるための定着ヒータと、上記定着ヒータの温度異常時には、上記温度異常を検知する手段と、上記温度異常を検知すると、上記定着ヒータをオフにする信号を発する手段と、上記オフ信号は強制的に上記定着ヒータへの通電を遮断する手段と、上記定着ヒータオフ状態を保持する手段と、上記保持された定着ヒータのオフ状態を解除する唯一の手段である所定ソフト設定のシーケンスと、上記シーケンスを発生する回路とを有することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、上記強制ＯＦＦ信号の動作を確認するための手段を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、上記定着ヒータの温度異常に対して、異常状態であると定める検知回数を任意に設定する手段と、複数回の温度異常を検知する手段と、上記設定された検知回数と連続した温度異常の回数とを比較する手段と、上記設定された検知回数に等しい上記連続した温度異常回数が認められると、異常であることを確定する手段と、上記異常確定により、上記定着ヒータを強制的にオフにする手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に沿って説明する。図１は本発明の一実施形態のヒータ制御回路である。この回路の構成は、ヒータリレーを制御するＤ−ＦＦ１０１とヒータのＯＦＦ状態を保持するＤ−ＦＦ１０２、ヒータＯＦＦ状態を解除するヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路１０３、ＮＯＴゲート１０４、ＮＯＲゲート１０５、位相制御発生回路１０６、１０７からなる。
【００１７】
Ｄ−ＦＦ１０２はＤ−ＦＦ１０１のクリア端子と接続し、ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路１０３はＮＯＲゲート１０５を介してＤ−ＦＦ１０２のプリセット端子及びＤーＦＦ１０１のクロック端子と接続している。不図示のコンパレータからの信号はＮＯＴゲート１０４を介してＤ−ＦＦ１０２へ入力される。Ｄ−ＦＦ１０１の出力はＡＮＤゲート１０８を経てヒータリレーを制御する。位相制御発生回路１０６、１０７の出力はサーミスタコンパレータ入力信号とＡＮＤゲート１０９、１１０を経てヒータトライアックを制御する。
【００１８】
この回路はコンパレータ入力信号とゼロクロス信号、パワーオンリセット信号を入力とし、外部のヒータリレー及びヒータトライアックを制御する信号を出力とする。ヒータ強制ＯＦＦの状態を確認するためには、モニタ信号も出力とする。ヒータトライアック制御出力信号はヒータ２本搭載時に備えて２本ある。
【００１９】
図２はヒータ制御のシーケンスフローを示す。
電源ＯＮ時のパワーオンリセット信号により、ヒータリレー強制ＯＦＦ解除信号はリセットされ、ヒータリレー強制ＯＦＦ信号は”Ｈ”となり、ヒータリレー制御が可能な状態となっている（２０１）。
記録動作をスタートする際に、ソフトにてヒータリレー信号ＯＮのコマンドを入力する。次にヒータリレー制御信号を出力させ、ヒータを最適温度まで加熱させ、一連の記録動作を行う（２０２）。
【００２０】
ヒータが異常加熱したときには、外部のコンパレータが異常を検出し、ヒータ制御回路に”Ｈ”が入力され、ヒータトライアック制御信号はそのままＯＦＦ制御となり、ヒータの加熱が停止される。
ヒータ制御回路では次のゼロクロス信号の立ち上がりで異常を検知し、ヒータリレーを強制ＯＦＦする。このフェールセーフ機能が動作することにより、安全性が保たれる（２０３）。
【００２１】
ヒータ加熱を停止させることで温度が降下し、サーミスタコンパレータの出力が正常”Ｌ”になるとヒータトライアック制御信号はイネーブル（ｅｎａｂｌｅ）となり、まだ位相制御信号が出力されている場合は、その信号が出力される。しかしながら、先程ヒータリレー強制ＯＦＦが動作しているので、ヒータリレー制御信号はＯＦＦ状態のままである（２０４）。
【００２２】
ヒータトライアック制御信号とヒータリレー制御コマンドをＯＦＦとし、定着ヒータへの電力送信を断つ。その後ヒータリレー強制ＯＦＦ解除信号によって、解除状態から復帰する（２０５）。
【００２３】
次にソフトにて行うこのヒータリレー強制ＯＦＦ解除方法の一例を示す。
図３に、レジスタを３個使用した場合の制御フローを示す。
所定のレジスタ０にデータ”ｄａｔａ０”を書き込む（ステップ３０２）。このデータがあらかじめ決められたデータ（例えば、”ＡＡｈ”）と一致した場合は、次のシーケンスに進むが（ステップ３０３／ＹＥＳ）、一致しない場合はＯＦＦ解除失敗となり（ステップ３０３／ＮＯ）、解除できないことになる（ステップ３０９）。
【００２４】
次に、レジスタ１にデータ”ｄａｔａ１”を書き込み（ステップ３０４）、既定のデータと一致すれば次のシーケンスに進み（ステップ３０５／ＹＥＳ）、一致しなければ（ステップ３０５／ＮＯ）、解除できない（ステップ３０９）。最後に、レジスタ２にデータ”ｄａｔａ２”を書き込み（ステップ３０６）、既定のデータと一致しなければ（ステップ３０７／ＮＯ）、解除に失敗し（ステップ３０９）、一致すれば（ステップ３０７／ＹＥＳ）、ヒータリレー強制ＯＦＦ解除信号が発生することになり、その後のヒータリレー制御が可能となる。
【００２５】
またヒータリレー強制ＯＦＦ回路が動作し、ＯＦＦ信号が発生したかをソフトにて確認できることから、他の要因でサーミスタの温度が降下していないことが分かり、その後のヒータ制御をどのようにするかの判断材料となる。
【００２６】
図４は本発明の一実施例で、異常検知確定回路を有するヒータ制御回路である。
図１の構成において、異常検知確定回路４０１を、サーミスタコンパレータ入力信号とゼロクロス信号を受けて、Ｄ−ＦＦ１０２へ出力を与える位置に設置する。これはゼロクロス信号立ち上がり時にコンパレータの出力信号が異常時の場合、図１ではそのままヒータリレー強制ＯＦＦ動作が働いていたが、ノイズなどの誤動作を除外するために、この異常検知が連続して発生した場合のみ、異常と判断確定し、ヒータリレーを強制ＯＦＦさせる構成としている。
図５はその制御シーケンスを示したものである。
【００２７】
図５の実施例では、５回連続して異常を検知した時にその動作を行っている。この場合、連続する回数が５回未満では異常と判断しない。例えば、３回連続で異常検知されても、次のゼロクロス信号立ち上がり時に異常が検知されなければ、例えその後に２回連続して異常検知されても、強制ＯＦＦ解除の対象とはならない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、所定のソフト設定シーケンスしか解除できない回路を使用することにより、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性を更に高めることが可能となり、定着ヒータの異常加熱による異常発生を未然に防止することが可能である。
【００２９】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の発明において、モニタ信号を設けることにより、ヒータ高温異常動作によるヒータ強制ＯＦＦ機能が動作したかを確認することができ、ヒータ強制ＯＦＦ後の再開の判断が可能であり、問題がなければ強制ＯＦＦ解除を行うことでヒータ制御を再開可能である。
【００３０】
請求項３記載の発明によれば、請求項１又は２の発明において、ノイズにも強い構成としたので、動作中などの誤動作を防止することが可能となり、より確実で安全なヒータ制御を行うことができ、画像形成装置の操作性が向上する。
【００３１】
請求項４記載の発明によれば、ソフトの暴走によるヒータ強制オフ状態の解除を防ぎ、ヒータ制御の確実性を高め、定着ヒータの異常加熱を未然に防ぐことにより、装置を保護し、利用者に対する安全性を向上させることができる。
【００３２】
請求項５記載の発明によれば、モニタ信号を出力させることで、定着ヒータの強制オフ状態を確認することができ、定着ヒータの再加熱を行う前に、装置の状態の確認を行うことができる。
【００３３】
請求項６記載の発明によれば、ノイズによる定着ヒータ停止の可能性を排除することで、装置の信頼性及び操作性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路を有する定着ヒータ制御回路を示す構成図である。
【図２】図１の定着ヒータ制御回路の制御シーケンスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態である定着ヒータ制御回路におけるヒータリレー強制ＯＦＦ解除の例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態である、ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路と異常検知確定回路を有する定着ヒータ制御回路を示す構成図である。
【図５】図４の定着ヒータ制御回路の制御シーケンスを示す図である。
【図６】従来の定着ヒータ制御回路を示す構成図である。
【符号の説明】
１０３　ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路
４０１　異常検知確定回路

Claims

定着ヒータの温度異常時には、前記異常を検知し、強制的に定着ヒータをＯＦＦにするヒータ制御回路であって、
前記ＯＦＦの状態を保持するメモリ機能を有し、
所定のソフト設定シーケンスしかＯＦＦ状態を解除できない回路を有することを特徴とするヒータ制御回路。
強制的に定着ヒータをＯＦＦにするヒータリレー強制ＯＦＦ信号をモニタ可能とすることを特徴とする請求項１記載のヒータ制御回路。
高温異常検知が連続して発生した場合、前記異常の連続を検知し、異常を確定する回路である異常確定回路を有することを特徴とする請求項１又は２記載のヒータ制御回路。
対象とする画像を用紙に定着させるための定着ヒータと、
前記定着ヒータの温度異常時には、前記温度異常を検知する手段と、
前記温度異常を検知すると、前記定着ヒータをオフにする信号を発する手段と、
前記ＯＦＦ信号は強制的に前記定着ヒータへの通電を遮断する手段と、
前記定着ヒータオフ状態を保持する手段と、
前記保持された定着ヒータのオフ状態を解除する唯一の手段である所定ソフト設定のシーケンスと、
前記シーケンスを発生する回路とを有することを特徴とする画像形成装置。
前記強制ＯＦＦ信号の動作を確認するための手段を有することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
前記定着ヒータの温度異常に対して、
異常状態であると定める検知回数を任意に設定する手段と、
複数回の温度異常を検知する手段と、
前記設定された検知回数と連続した温度異常の回数とを比較する手段と、
前記設定された検知回数に等しい前記連続した温度異常回数が認められると、異常であることを確定する手段と、
前記異常確定により、前記定着ヒータを強制的にオフにする手段とを有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。