JP2004170841A

JP2004170841A - Image forming apparatus

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Publication number: JP2004170841A
Application number: JP2002338942A
Authority: JP
Inventors: Tokuo Shiroichi; 徳男城市; Atsushi Takahashi; 厚高橋; Yuuho Ho; 有宝彭; Yoshifumi Sasamoto; 能史笹本; Terushi Isobe; 昭史磯部; Yoshiteru Katayama; 善輝片山
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve accuracy and reliability in temperature control of a fixing unit and to reduce the number of signal lines and hence cost, in an image forming apparatus using the fixing unit of an induction heating system. <P>SOLUTION: In the image forming apparatus 100, a signal processing circuit 45 is disposed in or near the casing of the fixing unit 40. Analog signals outputted from temperature sensors 44a and 44b are amplified and noise-removed by an amplifier/filter 45a of the signal processing circuit 45, converted into digital temperature detection signals by the A/D converter 45b, and then transmitted to a separately disposed temperature control part 46. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタあるいはそれらの複合機等の画像形成装置に係り、詳細には、誘導加熱方式の定着器の温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式の画像形成装置では、スキャナで読込んだ像を読込み、作像部において記録材上に読込んだ像のトナー像を作像し、作像した記録材を定着器に送り、そこで記録材上の未定着トナー像を定着して、前記記録材にプリント画像を得ている。
【０００３】
定着器は、内側に加熱源を備える加熱部材としての定着ローラと、当該定着ローラに圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラとを備え、定着ローラは駆動源により回転駆動され、加圧ローラは定着ローラに従動して回転される。定着ローラと加圧ローラとは、記録材を定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、記録材上のトナー像を溶融定着する。
【０００４】
従来、加熱源にはハロゲンランプが用いられてきたが、省エネルギー化を図るために、高いエネルギー効率を持つ加熱源として、誘導加熱（ＩＨ（ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔｉｎｇ）とも称す）ヒータを用いる誘導加熱方式が提案されている。
【０００５】
ＩＨヒータは、誘導コイルを備え、誘導コイルに交流電流を供給して交番磁束を発生させ、この磁束の振幅により定着ローラに誘導電流を流して、ジュール熱を発生させて定着ローラを加熱するようにしたものである。定着ローラの温度は、サーミスタ等の温度センサにより検出され、定着ローラ表面温度が適正となるように温度制御されている。
【０００６】
誘導加熱方式の定着器の温度制御に関する技術としては、例えば、特許文献１には、温度センサにより検出された温度を基に、励磁コイルに供給する電力量を変更する技術が開示されている。また、特許文献２には、サーミスタ等の温度センサが本体制御回路に接続され、温度センサから出力される信号に応じて、本体制御回路により誘導加熱のＯＮ／ＯＦＦ信号や電力制御信号がＩＨ制御回路に出力され、ＩＨ制御回路によるインバータ駆動回路の制御によりＩＨヒータへの電力が供給される技術が開示されている。この誘導加熱方式におけるＩＨヒータのＯＮ／ＯＦＦ信号や電力制御信号の伝達はパラレル通信方式により行われている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１５６８６５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２２１９１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、画像形成装置のケーシング内において、装置構成のレイアウト等の理由で温度センサと温度制御装置とはある程度離間して配置されている。しかしながら、温度センサの信号はアナログ信号であるので、温度センサと温度制御装置を結ぶ信号線の長さ（伝達距離）が長いと検出信号に外乱ノイズが混入しやすく温度検知精度が低下し、定着ローラの温度を適正に保つことが困難になることがあった。特に、ＩＨヒータには大電力を供給するため、温度制御装置側で正常に温度が検知できなかった場合、最悪な状態では装置の破壊に至ることがあった。
【０００９】
また、検知精度を向上させるため、複数の温度センサを配置する場合には、温度センサ毎に温度制御装置に接続するための信号線が必要となり、コスト増大や信頼性の低下を招くこととなっていた。
【００１０】
また、温度制御装置により供給電力の指令を行うには、パラレル通信で電力制御信号を伝達すると、指令電力の分解能を上げるためには信号線数が増大してしまう。また、アナログ信号による指令では伝達誤差が発生しやすいという問題がある。
【００１１】
本発明の課題は、画像形成装置において、定着器における温度制御の精度及び信頼性を向上させるとともに、信号線数の削減によるコスト低減を図ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて前記定着ローラの温度を予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検知信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器に設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送することを特徴としている。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器にＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を設けたので、温度検出信号はデジタル信号で伝送されることとなり、従って、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて前記定着ローラの温度を予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記駆動電源と一体に構成して設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、Ａ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を駆動電源と一体に構成して設けている。駆動電源は誘導加熱ヒータの近傍、即ち定着ローラの近傍に位置していることから、駆動電源と一体に信号処理回路を設ける構成とすることにより、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。また、駆動電源への配線と信号処理回路への配線をまとめることができることにより、省スペース化することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記信号処理回路と前記温度制御部間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記デジタル温度検出信号を伝送することを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、信号処理回路と温度制御部間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記デジタル温度検出信号を伝送することにより、温度センサが複数配置されていても、温度検知信号伝送のための信号線を共有化することができるので、信号線のコストを低減することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、前記駆動電源は、前記誘導加熱ヒータの電流を監視する電流モニタ、前記駆動電源内の素子の温度を監視する温度モニタ、前記駆動電源の入出力電圧を監視する電圧モニタの少なくとも一つを有し、異常がある場合に異常検出信号を出力し、
前記温度制御部と前記駆動電源間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記温度制御部から前記駆動電源への制御信号及び電力指令を伝送し、前記駆動電源から前記温度制御部への前記異常検出信号を伝送し、
前記温度制御部は、前記駆動電源からの異常検出信号に基づいて前記駆動電源に前記誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令することを特徴としている。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、駆動電源は誘導加熱ヒータの電流を監視する電流モニタ、駆動電源内の素子の温度を監視する温度モニタ、駆動電源の入出力電圧を監視する電圧モニタの少なくとも一つを有し、異常がある場合に異常検出信号を出力し、温度制御部と駆動電源間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続して温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令を伝送し、駆動電源から温度制御部への異常検出信号を伝送し、温度制御部は、駆動電源からの異常検出信号に基づいて駆動電源に誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令する。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記温度制御部は、前記駆動電源への電力指令に応じたＰＷＭ信号を発生させるＰＷＭ信号発生器を有し、前記電力指令をＰＷＭ信号で前記駆動電源へ伝送し、
前記駆動電源は、前記伝送されたＰＷＭ信号のデューティーが所定値以上であるか否かにより前記誘導加熱ヒータへの給電のＯＮ／ＯＦＦを行うことを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、温度制御部から駆動電源への電力指令をＰＷＭ信号で伝送し、駆動電源は、伝送されたＰＷＭ信号のデューティーが所定値以上であるか否かにより誘導加熱ヒータへの給電のＯＮ／ＯＦＦを行う。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数を削減することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、画像形成装置全体を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記温度センサの近傍または前記温度センサと一体に定着器に設け、且つ、前記温度制御部を前記駆動電源と一体に構成して設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送し、前記温度制御部において、前記定着ローラの温度を前記信号処理回路から出力されるデジタル温度検出信号、前記画像形成装置全体を制御する制御手段からの誘導加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦ条件および制御温度指令に基づいて制御することを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器に設け、且つ、温度制御部を駆動電源と一体に構成して設け、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を信号線を介して温度制御部に伝送し、温度制御部において、定着ローラの温度を信号処理回路から出力されるデジタル温度検出信号、画像形成装置全体を制御する制御手段からの誘導加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦ条件および制御温度指令に基づいて制御する。従って、温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令の伝送の必要がなくなり、信号線の削減や省スペース化を図ることができる。また、画像形成装置全体の状態に応じた温度に定着ローラの温度を制御することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記駆動電源と交流電源との間にリレーを設け、
前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出する異常温度検出回路を有し、
前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記リレーを遮断することを特徴としている。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記駆動電源と交流電源との間にリレーを設け、
前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出し、その異常検出信号を前記温度制御部に出力する異常温度検出回路を有し、
前記温度制御部は、前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記リレーを遮断することを特徴としている。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出し、その異常検出信号を前記温度制御部に出力する異常温度検出回路を有し、
前記温度制御部は、前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記駆動電源に前記誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令することを特徴としている。
【００２７】
請求項７、８、９に記載の発明によれば、温度センサからの温度検出信号により定着ローラの異常な温度を検出する異常温度検出回路を設け、異常検出信号に基づいて誘導加熱ヒータへの給電を停止する。従って、定着ローラ加熱における安全性を高めることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、図を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１に示すように、本実施の形態の画像形成装置１００は、画像形成装置全体の各構成要素を中央制御する制御手段であるＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１と、情報を一時的に格納するＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＵｎｉｔ）２と、各種データ及びプログラムを記憶するＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３と、印刷対象物の画像情報を読取るスキャナ１０と、記録材である紙Ａに作像する作像部２０と、作像部２０に紙Ａを供給する給紙部３０と、作像部２０で作像された紙Ａ上の現像剤であるトナーを定着させる定着器４０と、定着器４０の定着ローラ４１の温度を制御する温度制御装置４０１と、各種情報を表示する表示部５０とを具備する。
【００２９】
ＲＡＭ２、ＲＯＭ３、スキャナ１０、作像部２０、給紙部３０、定着器４０、表示部５０はシステムＢＵＳを介してＣＰＵ１と接続されている。画像形成装置１００は、ＣＰＵ１の制御下において、印刷対象物の画像情報をスキャナ１０で読取り、当該印刷対象物の画像情報をＲＡＭ２を介して作像部２０へ送信し、給紙部３０から供給された紙Ａを当該印刷対象物の画像情報に基づき作像し、作像した紙Ａ上のトナーを定着器４０で定着させる。
【００３０】
ここで、図２に作像部２０と定着器４０の概要を示す。図２に示すように、作像部２０は、画像形成の媒体である回転自在な感光ドラム２１と、感光ドラム２１を帯電させる帯電器２２と、感光ドラム２１に露光する露光手段２３と、トナーを感光ドラム２１に現像させる現像器２４と、現像されたトナー像を紙Ａに転写する転写手段２５と、現像で余ったトナーを除去するクリーナ２６とを具備する。
【００３１】
紙Ａが作像部２０に搬送された場合、回転する感光ドラム２１の表面を帯電器２２により所定の電位に帯電し、露光手段２３で画像露光して、感光ドラム２１の表面に静電潜像を形成し、この潜像を現像器２４でトナーを用いて現像してトナー像として可視化し、得られたトナー像を感光ドラム２１に搬送された紙Ａに転写手段２５で転写する。転写が終了した感光ドラム２１は、その表面に残留した転写残りのトナーをクリーナ２６で除去した後、次の画像形成に供される。
【００３２】
一方、上記のようにしてトナー像を担持した紙Ａは、感光ドラム２１から定着器４０に送られ、そこで紙Ａ上の未定着トナー像が定着され、紙Ａにプリント画像が得られる。
定着器４０は、内側に誘導加熱ヒータとしてＩＨヒータ４３を備える加熱部材としての定着ローラ４１と、定着ローラ４１に圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラ４２とを備え、定着ローラ４１はＣＰＵ１により制御された図示しない駆動源により回転駆動され、加圧ローラ４２は定着ローラ４１に従動して回転される。定着ローラ４１と加圧ローラ４２とは、紙Ａを定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、紙Ａ上のトナー像を溶融定着する。
【００３３】
図３に示すように、定着ローラ４１の内側にはＩＨヒータ４３が内蔵されている。ＩＨヒータ４３は誘導コイル４３ａとその中心部に配置された磁性体からなる芯材４３ｂからなり、定着ローラ４１の加熱源となる。具体的には、ＩＨヒータ駆動電源４７から供給される交流電流により誘導コイル４３ａは周期的に変化する交番磁束を発生させ、この交番磁束により定着ローラ４１に誘導電流が流れ、当該誘導電流のジュール損により定着ローラ４１を加熱するようにしたものである。なお、ＩＨヒータ４３は、複数の誘導コイルにより構成されるようにしてもよい。
【００３４】
＜温度制御装置の構成＞
図４に定着ローラ４１の温度制御装置４０１の構成例を示す。図４に示すように、温度制御装置４０１は、フィードバック温度制御系で構成され、定着ローラ４１に接触または近接して配置された温度センサ４４ａ、４４ｂと、各温度センサ４４ａ４４ｂから出力されるアナログ温度検出信号をデジタル信号に変換して出力する信号処理回路４５と、変換されたデジタル温度検出信号を伝送する信号線Ｌと、伝送されたデジタル温度検出信号に基づいて温度制御信号を出力する温度制御部４６と、温度制御信号に応じて、ＩＨヒータ４３に電力供給を行うＩＨヒータ駆動電源４７とで構成されている。
【００３５】
温度センサ４４ａ、４４ｂは、サーミスタ等により構成され、定着ローラ４１の表面温度に応じたアナログ温度検出信号を信号処理回路４５に出力する。温度センサの設置数は、定着ローラ４１の温度特性等を考慮して長手方向に複数設けてもよく、単数であってもよい。
【００３６】
信号処理回路４５は、定着器４０のケーシング（図示せず）の内部に配置されている。図５に信号処理回路４５の例を示す。図５に示すように、アンプ／フィルタ４５ａ、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂにより構成され、温度センサ４４ａ、４４ｂから入力されたアナログ信号をアンプ／フィルタ４５ａにより増幅してノイズを除去し、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂによりデジタル信号に変換して温度制御部４６へ出力する。
【００３７】
信号線Ｌは、信号処理回路４５から温度制御部４６への信号の伝送方式、即ちパラレルまたはシリアルかに応じた信号線の本数とする。
【００３８】
温度制御部４６は、画像形成装置１００の装置構成上の理由で定着器４０が離間した位置に配置された制御基板４８上に実装されている。そのため、温度センサ４４ａ、４４ｂと温度制御部４６との間の信号線が比較的長くなり、この配線長が外乱ノイズの混入を招く原因の一つであることは先に述べたとおりである。この解決策として、本発明では、信号処理回路４５を定着器のケーシング内に配置し、温度検出信号をデジタル信号に変換して伝送している。更に、信号処理回路４５は温度センサ４４ａ、４４ｂと一体に設けられることが好ましい。
【００３９】
温度制御部４６は、中央制御手段としてのＣＰＵと、基本動作プログラム、本発明に係る温度制御処理Ａプログラム等が記憶されたＲＯＭと、上記各プログラムが展開されるＲＡＭを有して構成され、ＣＰＵと温度制御処理Ａプログラム等との協働により、本発明に係る処理が実行される。即ち、詳しくは後述するように、伝送されたデジタル温度検出信号と予め設定された定着ローラ４１の目標温度とを比較し、その偏差値に基づいてＩＨヒータ駆動電源４７への制御量（ＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号、電力量の指令）を調節するものである。
【００４０】
ＩＨヒータ駆動電源４７は、図６に示すように制御Ｉ／Ｆ４７ａ、ＣＰＵ４７ｂ（可変発振器４７ｃの制御プログラムを記憶したＲＯＭ、プログラムが展開されるＲＡＭを含む）、可変発振器４７ｃ、パワートランジスタであるＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉ−ＰｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４７ｄ、共振用コンデンサ４７ｅ、整流回路４７ｆ、電流モニタ４７ｇにより構成され、ＡＣ電源及びＩＨヒータ４３に接続されている。ＩＨヒータ駆動電源４７は、温度制御部４６からの制御信号及び電流を監視する電流モニタ４７ｇからの信号に基づいて、ＣＰＵ４７ｂが可変発振器４７ｃの周波数又はデューティー比を変化させることにより、所定の電力をＩＨヒータ４３に供給する。ＩＨヒータ駆動電源４７は、ＩＨヒータ４３に対して比較的高い電力を供給するので、定着器４０の近傍に配置されている。
【００４１】
＜温度制御処理Ａ＞
図７に、温度制御部４６により実行される温度制御処理Ａの一例を示す。図７に示すように、温度制御処理Ａにおいて、デジタル温度検出信号に応じた温度データが読み込まれ（ステップＳ１）、制御目標温度より高いか否かが判断され（ステップＳ２）、温度データが制御目標温度より高いと判断されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ＩＨヒータ４３をＯＦＦとするためのＯＦＦ信号がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され（ステップＳ３）、処理はステップ１に戻る。一方、温度データが制御目標温度より低いと判断されると（ステップＳ２；ＮＯ）、温度制御部４６からＩＨヒータ４３をＯＮとするためのＯＮ信号及び供給電力量の指令がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され（ステップＳ４）、処理はステップＳ１に戻る。
【００４２】
なお、図７に示した温度制御処理Ａは最も基本的な温度制御の一例であり、温度制御部４６は、例えば温度データが制御目標温度より低い場合に、温度データに応じて供給電力量を算出してＩＨヒータ駆動電源４７に出力することが望ましい。これにより、より精度の高い温度制御を行うことができる。
【００４３】
上述したように、定着器４０のケーシング内に信号処理回路４５を配置し、かつ信号処理回路４５によりデジタル信号に変換して温度検出信号を伝送するようにしたので、アナログ信号の伝送距離が最短化され、ノイズの重畳等を低減することができ、温度検知精度を向上することができる。従ってＩＨヒータ４３に適正な電力を供給することができ、その結果定着ローラ４１の温度を一定に制御することができる。また、信号処理回路４５は定着器４０内部に配置されることが望ましいが、定着器４０の外側であってもその近傍に配置されることにより、定着器４０内部に配置したのと同様の効果を奏することができる。
【００４４】
なお、図８に示すように、信号処理回路４５をアンプ／フィルタ４５ａ、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂ、ＣＰＵ４５ｃ（デジタル温度検出信号から温度データへの変換プログラム等を記憶したＲＯＭ、プログラムが展開されるＲＡＭを含む）を含む）により構成するようにしてもよい。ＣＰＵ４５ｃは、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂから入力されたデジタル温度検出信号を解析して温度データに変換し、温度制御部４６へ出力する。図８の構成により、信号処理回路４５内のＣＰＵ４５ｃにより温度データを生成するので、温度制御部４６での温度データの生成の必要がなくなる。
【００４５】
〔第２の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、第２の実施の形態は、図９に示すように、上述した第１の実施の形態と定着ローラ４１の温度制御装置４０１の構成が異なるのでその差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
図９に示すように、信号処理回路４５は、ＩＨヒータ駆動電源４７内に設けられ、ＩＨヒータ駆動電源４７と一体的に構成されている。上述したように、ＩＨヒータ駆動電源４７は定着器４０近傍に配置されているので、このように信号処理回路４６をＩＨヒータ駆動電源４７と一体的に構成することでアナログ信号の伝送距離が短縮され、ノイズの重畳等を低減することができる。その結果、温度検知精度を向上し、ＩＨヒータ４３に適正な電力を供給することができる。また、図６で説明したように、ＩＨヒータ駆動電源４７はＣＰＵ４７ａを備えているので、信号処理回路４５と共用し、Ａ／Ｄ変換されたデジタル温度検出信号を、ＣＰＵ４７ａを用いて温度データに変換して温度制御部４６に出力することにより、信号処理回路４５にＣＰＵ４５ｃを備えずとも温度制御部４６における処理を軽減することができる。また、一体化したことにより信号処理回路４５への配線とＩＨヒータ駆動電源４７への配線をまとめることができることにより、省スペース化することができる。
【００４７】
〔第３の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。
なお、第３の実施の形態は、図１０に示すように、上述した第１の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるので、その差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
図１０に示すように、信号処理回路４５と温度制御部４６はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４５ａ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４６ａを備えており、信号処理回路４５からのデジタル温度検出信号はシリアル通信により温度制御部４６に出力される。
【００４９】
シリアル通信でのデジタル温度検出信号（温度データ）の通信例について説明する。
図１１（ａ）に、温度制御部４６からの指示に基づき信号処理回路４５が指定センサのデジタル温度検出信号（温度データ）を出力する例を示す。温度制御部４６は、通信同期クロックの立ち下がりに同期して信号処理回路４５に指令データＳＯの出力を開始する。信号処理回路４５側では、通信同期クロックの立ち上がりに同期して指令データＳＯの読み込みを開始する。指令データＳＯは、図１１（ｂ）に示すように、例えば、変換スタート指令、変換周期指令、変換チャンネル指令の８ビットのデータにより構成され、この８ビットデータが順次温度制御部４６から信号処理回路４５に送信される。変換チャンネル指令によりどの温度センサからの信号を変換するかが指令される。信号処理回路４５は、指令データＳＯを受信すると、指令データＳＯに従ってＡ／Ｄ変換を行い、デジタル温度検出信号（或いは温度データ）ＳＩを通信同期クロックの立下りに同期して温度制御部４６に出力する。
【００５０】
図１１（ｃ）に、ヘッダーにより複数の温度センサからのデータを識別する場合の例を示す。信号処理回路４６は、通信同期クロックの立ち下がりに同期して温度制御部４６へデジタル温度検出信号（温度データ）を出力する。このとき、まずどの温度センサのデジタル温度検出信号（温度データ）かを識別するためのヘッダーを送信し、次いでそのセンサによるデジタル温度検出信号（温度データ）を送信する。
【００５１】
なお、上述したシリアル通信の方法は一例であり、これに限定されない。また、クロック同期方式の他、調歩同期式によりシリアル通信を行うようにしてもよい。
【００５２】
上述したように、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態の構成において信号処理回路４５から温度制御部４６に送信するデジタル温度検出信号（温度データ）をシリアル通信とすることで、温度センサが複数配置されていてもデータ伝送のための信号線を共有化することができるので、上述した第１の実施の形態の効果を奏するとともに、信号線のコストを低減できるという効果を奏する。
【００５３】
〔第４の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。
なお、第４の実施の形態は、図１２に示すように、上述した第２の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
図１２に示すように、信号処理回路４５と温度制御部４６はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４５ａ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４６ａを備えており、信号処理回路４５からのデジタル温度検出信号はシリアル通信により温度制御部４６に出力される。
【００５５】
シリアル通信でのデジタル温度検出信号（温度データ）の通信については、図１１で説明したクロック同期式によるものでもよいし、調歩同期式であってもよい。
【００５６】
上述したように、第４の実施の形態においては、第２の実施の形態の構成において信号処理回路４５から温度制御部４６に送信するデジタル温度検出信号（温度データ）をシリアル通信とすることで、温度センサが複数配置されていてもデータ伝送のための信号線を共有化することができるので、上述した第２の実施の形態の効果を奏するとともに、信号線のコストを低減できるという効果を奏する。
【００５７】
〔第５の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第５の実施の形態について説明する。
なお、第５の実施の形態は、図１３に示すように、上述した第３の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第３の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００５８】
図１３に示すように、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４６ｂ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４７ｈを備えており、温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。
【００５９】
また、ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、電流モニタ４７ｂからの信号により電流が異常であると判断すると、クロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信により異常検出信号を温度制御部４６に出力する。
【００６０】
温度制御部４６は、図１４に示す温度制御処理Ｂを実行し、ステップＳ１０１にてＩＨヒータ駆動電源４７からの異常検出信号によりＩＨヒータ４３のＯＦＦの指令をＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７は、温度制御部４６からの制御信号に基づきＩＨヒータ４３をＯＦＦにする。
【００６１】
上述したように、第５の実施の形態においては、第３の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。また、ＩＨヒータ駆動電源４７により電流の異常を検知し、異常検知信号がシリアル通信により温度制御部４６に出力される。従って、上述した第３の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００６２】
なお、上記実施の形態においては、電流モニタ４７ｂをＩＨヒータ駆動電源４７に設け、ＩＨヒータ４３の電流を監視し、電流が異常である場合に異常検出信号を出力する構成としたが、ＩＨヒータ駆動電源４７の異常を監視する態様はこれに限定されない。例えば、ＩＨヒータ駆動電源４７の回路素子であるＩＧＢＴ４７ｄ自体または冷却フィン等に温度を監視する温度モニタを設け、この温度モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するように構成してもよい。また、ＡＣ電源からの入力電圧を検出する回路およびＩＧＢＴ４７ｄのコレクタ−エミッタ間電圧を測定する回路から成る電圧モニタを設け、この電圧モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するようにしてもよい。また、電流モニタ、温度モニタ、電圧モニタを組み合わせて設けるようにしてもよい。
【００６３】
また、第１の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第１の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００６４】
〔第６の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第６の実施の形態について説明する。
なお、第６の実施の形態は、図１５に示すように、上述した第４の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第４の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６５】
図１５に示すように、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４６ｂ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４７ｈを備えており、温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。
【００６６】
また、ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、電流モニタ４７ｂからの信号により電流が異常であると判断すると、クロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信により異常検出信号を温度制御部４６に出力する。
【００６７】
温度制御部４６は、図１４に示す温度制御処理Ｂを実行し、ステップＳ１０１にてＩＨヒータ駆動電源４７からの異常検出信号によりＩＨヒータ４３のＯＦＦの指令をＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７は、温度制御部４６からの制御信号に基づきＩＨヒータ４３をＯＦＦにする。
【００６８】
上述したように、第６の実施の形態においては、第４の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。また、ＩＨヒータ駆動電源４７により電流の異常を検知し、異常検知信号がシリアル通信により温度制御部４６に出力される。従って、上述した第４の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００６９】
なお、ＩＨヒータ駆動電源４７の異常を監視する態様は、電流モニタ４７ｂからの信号に基づいて異常検出信号を出力する構成に限定されない。例えば、ＩＨヒータ駆動電源４７の回路素子であるＩＧＢＴ４７ｄ自体または冷却フィン等に温度を監視する温度モニタを設け、この温度モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するように構成してもよい。また、ＡＣ電源からの入力電圧を検出する回路およびＩＧＢＴ４７ｄのコレクタ−エミッタ間電圧を測定する回路から成る電圧モニタを設け、この電圧モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するようにしてもよい。また、電流モニタ、温度モニタ、電圧モニタを組み合わせて設けるようにしてもよい。
【００７０】
なお、第２の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第２の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００７１】
〔第７の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第７の実施の形態について説明する。
なお、第７の実施の形態は、図１６に示すように、上述した第３の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第３の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
図１６に示すように、温度制御部４６はＰＷＭ（ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号発生器４６ｃを備えて構成されている。温度制御部４６は、信号処理回路４５から入力されたデジタル温度検出信号（温度データ）に応じたＰＷＭ信号を生成して電力指令データとしてＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合にＩＨヒータ４３への給電をＯＮにし、Ｘ未満である場合はＯＦＦにする。ＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合には、更に、
供給電力＝Ｍ／１００×最大供給可能電力（Ｗ）
の式により供給電力を算出して、この供給電力と電流モニタ４７ｇからの信号に基づき可変発信器４７ｃの周波数またはデューティー比を変化させ所定の電力をＩＨヒータ４３に供給する。
【００７３】
上述したように、第７の実施の形態においては、第３の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３の電力指令をＰＷＭ信号によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。従って、上述した第３の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７４】
なお、第１の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第１の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７５】
〔第８の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第８の実施の形態について説明する。
なお、第８の実施の形態は、図１７に示すように、上述した第４の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第４の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７６】
図１７に示すように、温度制御部４６はＰＷＭ信号発生器４６ｃを備えて構成されている。温度制御部４６は、信号処理回路４５から入力されたデジタル温度検出信号（温度データ）に応じたＰＷＭ信号を生成して電力指令データとしてＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合にＩＨヒータ４３への給電をＯＮにし、Ｘ未満である場合はＯＦＦにする。ＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合には、更に、
供給電力＝Ｍ／１００×最大供給可能電力（Ｗ）
の式により供給電力を算出して、この供給電力と電流モニタ４７ｇからの信号に基づき可変発信器４７ｃの周波数またはデューティー比を変化させ所定の電力をＩＨヒータ４３に供給する。
【００７７】
上述したように、第８の実施の形態においては、第４の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３の電力指令をＰＷＭ信号によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。従って、上述した第４の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７８】
なお、第２の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第２の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７９】
〔第９の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第９の実施の形態について説明する。
なお、第９の実施の形態は、図１８に示すように、上述した第１の実施の形態の温度制御装置４０１の構成が異なるのでその差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
図１８に示すように、温度制御部４６はＩＨヒータ駆動電源４７内に設けられ、ＩＨヒータ駆動電源４７と一体的に構成されている。温度制御部４６のＣＰＵは、図６に示すＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂを用い、温度制御及び電力供給を行う。つまり温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵは一つで済む。また、温度制御部４６は全体制御基板のＣＰＵ１と接続されており、ＣＰＵ１からＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ条件及び動作状態（動作モード）が入力される。画像形成装置１００の動作モードは、温度制御部４６で定着ローラ４１の制御温度を設定するための制御温度指令となり、温度制御部４６は定着ローラ４１の温度をＣＰＵ１から入力された動作モードに応じた温度に制御する。
【００８１】
図１９に温度制御部４６により実行される温度制御処理Ｃの一例を示す。図１８に示すように、まず、ＣＰＵ１から入力されたＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ条件がＯＮであるかＯＦＦであるかが判断され（ステップＳ１１）、ＯＮであると判断されると（ステップＳ１１；ＯＮ）、温度データが読み込まれ（ステップＳ１２）、制御目標温度以上であるか否かが判断され（ステップＳ１３）、温度データが制御目標温度以上であると判断されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ＩＨヒータ４３をＯＦＦとするためのＯＦＦ信号がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され（ステップＳ１４）、処理は再びステップ１１に戻る。ステップＳ１１においてＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ条件がＯＦＦであると判断されると（ステップＳ１１；ＯＦＦ）、ステップＳ１４に移行し、ＩＨヒータ４３をＯＦＦとするためのＯＦＦ信号がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され、処理は再びステップＳ１１に戻る。
【００８２】
一方、温度データが制御目標温度より低いと判断されると（ステップＳ１３；ＮＯ）、ＣＰＵ１から入力された画像形成装置１００の動作状況がモード１（高電力を必要とするコピーモード）であるか否かが判断され、モード１（高電力を必要とするコピーモード）であると判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、１２００ＷでＩＨヒータ４３がＯＮにされ（ステップＳ１６）、処理はステップＳ１１に戻る。
【００８３】
一方、ＣＰＵ１から入力された画像形成装置１００の動作状況がモード１（高電力を必要とするコピーモード）ではないと判断されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、処理はステップＳ１７に移行して画像形成装置１００の動作状況がモード２（高電力を必要としないコピーモード）であるか否かが判断され、画像形成装置１００の動作状況がモード２（高電力を必要としないコピーモード）であると判断されると（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、１０００ＷでＩＨヒータ４３がＯＮにされ（ステップＳ１８）、処理はステップＳ１１に戻る。画像形成装置１００の動作状況がモード２（高電力を必要としないコピーモード）ではない判断されると（ステップＳ１７；ＮＯ）、コピー動作中ではないと判断され６００ＷでＩＨヒータ４３がＯＮにされ（ステップＳ１９）、処理はステップＳ１１に戻る。
【００８４】
上述したように、第９の実施の形態においては、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７が一体的にして構成されているので、ＣＰＵを共有化することにより、温度制御部４６からＩＨヒータ駆動電源４７までヒータＯＮ／ＯＦＦ信号や電力指令を伝送する必要がなくなる。そのため、ＣＰＵや信号線に係るコストの低減や省スペース化を図ることができる。また、画像形成装置１００の動作状態に応じた温度制御を行うことができる。
【００８５】
なお、信号処理回路４５と温度制御部４６とのデータ伝送は、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。また、温度制御部４６とＣＰＵ１とのデータ伝送についても、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。
【００８６】
更に、上述した第１〜８の実施の形態で説明した温度制御装置４０１についても、温度制御部４６をＣＰＵ１と接続し、図１９に示した温度制御処理Ｃを実行することにより画像形成装置１００の動作状態に応じた温度制御を実行することができる。
【００８７】
〔第１０の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第１０の実施の形態について説明する。
なお、第１０の実施の形態は、図２０に示すように、上述した第１の実施の形態と温度制御装置４０１の構成が異なるのでその差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００８８】
図２０に示すように、信号処理回路４５は定着器４０の外側に配置され、異常温度検出回路４９と一体的に構成されている。異常温度検出回路４９は、各温度センサから入力された信号から異常を検出し、異常が検出されると磁界開閉器や電磁接触器等の電磁リレー５０を遮断する。異常とは、例えば、温度が予め設定された最高温度以上あるいは最低温度以下であることである。
【００８９】
なお、異常温度検出回路４９は、温度センサ４４ａ、４４ｂから入力された信号から異常を検出すると異常検出信号を温度制御部４６へ出力し、温度制御部４６が電磁リレー５０を遮断する構成であってもよい。また、異常温度検出回路４９は、温度センサから入力された信号から異常を検出すると異常検出信号を温度制御部４６へ出力し、温度制御部４６はＩＨヒータ駆動電源４７にＩＨヒータ４３ＯＦＦの指令を出力するようにして給電を停止するようにしてもよい。
【００９０】
上述したように、第１０の実施の形態においては、温度センサ４４ａ、４４ｂから出力される信号に異常があると、これを検出して電磁リレー５０を遮断或いはＩＨヒータ４３をＯＦＦにすることができるので、安全性を確保することができる。
【００９１】
なお、信号処理回路４５と温度制御部４６とのデータ伝送は、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。また、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７とのデータ伝送についても、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。また、温度制御部４６側にＰＷＭ信号発生器を設け、ＰＷＭ信号によりデータを伝送するようにしてもよい。更に、電磁リレー５０に代えて、サイリスタスイッチを用いることも本発明の範囲内である。
【００９２】
また、上述した第２〜９の実施の形態で説明した温度制御装置４０１についても、信号処理回路４６と異常温度検知回路４９を一体的に構成することにより安全性の高い温度制御を行うことができる。
【００９３】
以上、本発明に係る第１〜１０の実施の形態について説明してきたが、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る画像形成装置１００における定着ローラ４１の温度制御装置４０１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。また、画像形成装置１００の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器にＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を設けたので、温度検出信号はデジタル信号で伝送されることとなり、従って、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。
【００９５】
請求項２に記載の発明によれば、Ａ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を駆動電源と一体に構成して設けている。駆動電源は誘導加熱ヒータの近傍、即ち定着ローラの近傍に位置していることから、駆動電源と一体に信号処理回路を設ける構成とすることにより、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。また、駆動電源への配線と信号処理回路への配線をまとめることができることにより、省スペース化することができる。
【００９６】
請求項３に記載の発明によれば、信号処理回路と温度制御部間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記デジタル温度検出信号を伝送することにより、温度センサが複数配置されていても、温度検知信号伝送のための信号線を共有化することができるので、信号線のコストを低減することができる。
【００９７】
請求項４に記載の発明によれば、駆動電源は誘導加熱ヒータの電流を監視する電流モニタ、駆動電源内の素子の温度を監視する温度モニタ、駆動電源の入出力電圧を監視する電圧モニタの少なくとも一つを有し、異常がある場合に異常検出信号を出力し、温度制御部と駆動電源間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続して温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令を伝送し、駆動電源から温度制御部への異常検出信号を伝送し、温度制御部は、駆動電源からの異常検出信号に基づいて駆動電源に誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令する。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができる。
【００９８】
請求項５に記載の発明によれば、温度制御部から駆動電源への電力指令をＰＷＭ信号で伝送し、駆動電源は、伝送されたＰＷＭ信号のデューティーが所定値以上であるか否かにより誘導加熱ヒータへの給電のＯＮ／ＯＦＦを行う。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数を削減することができる。
【００９９】
請求項６に記載の発明によれば、温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器に設け、且つ、温度制御部を駆動電源と一体に構成して設け、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を信号線を介して温度制御部に伝送し、温度制御部において、定着ローラの温度を信号処理回路から出力されるデジタル温度検出信号、画像形成装置全体を制御する制御手段からの誘導加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦ条件および制御温度指令に基づいて制御する。従って、温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令の伝送の必要がなくなり、信号線の削減や省スペース化を図ることができる。また、画像形成装置全体の状態に応じた温度に定着ローラの温度を制御することができる。
【０１００】
請求項７、８、９に記載の発明によれば、温度センサからの温度検出信号により定着ローラの異常な温度を検出する異常温度検出回路を設け、異常検出信号に基づいて誘導加熱ヒータへの給電を停止する。従って、定着ローラ加熱における安全性を高めることができる。請求項１に記載の発明によれば、温度センサの近傍にＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を設けたので、温度検出信号はデジタル信号で伝送されることとなり、従って、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の作像部２０及び定着器４０の構成を示す図である。
【図３】図１の定着器４０の定着ローラ４１に内蔵されたＩＨヒータ４３を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】信号処理回路４５の詳細ブロック図である。
【図６】ＩＨヒータ駆動電源４７の詳細ブロック図である。
【図７】温度制御部４６により実行される温度制御処理Ａを示すフローチャートである。
【図８】信号処理回路４５の詳細ブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図１１】信号処理回路４５と温度制御部４６との間で実行されるシリアル通信の例を示す図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】温度制御部４６により実行される温度制御処理Ｂを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第９の実施の形態を示すブロック図である。
【図１９】温度制御部４６により実行される温度制御処理Ｃを示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第１０の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００画像形成装置
１ＣＰＵ
２ＲＡＭ
３ＲＯＭ
１０スキャナ
２０作像部
２１感光ドラム
２２帯電器
２３露光手段
２４現像器
２５転写手段
２６クリーナ
３０給紙部
４０定着器
４１定着ローラ
４２加圧ローラ
４３ＩＨヒータ
４４ａ、４４ｂ温度センサ
４５信号処理回路
４５ａアンプ／フィルタ
４５ｂＡ／Ｄコンバータ
４５ｃＣＰＵ
４５ｄシリアルＩ／Ｆ
４０１温度制御装置
４６温度制御部
４６ａシリアルＩ／Ｆ
４６ｂシリアルＩ／Ｆ
４６ｃＰＷＭ発生器
４７ＩＨヒータ駆動電源
４７ａ制御Ｉ／Ｆ
４７ｂＣＰＵ
４７ｃ可変発振器
４７ｄＩＧＢＴ
４７ｅ共振用コンデンサ
４７ｆ整流回路
４７ｇ電流モニタ
４７ｈシリアルＩ／Ｆ
４８制御基板
４９異常温度検出回路
５０電磁リレー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, or a multifunction peripheral thereof, and more particularly, to a temperature control device of an induction heating type fixing device.
[0002]
[Prior art]
Generally, in an electrophotographic image forming apparatus, an image read by a scanner is read, a toner image of the image read on a recording material is formed in an image forming unit, and the formed recording material is sent to a fixing device. Then, the unfixed toner image on the recording material is fixed to obtain a print image on the recording material.
[0003]
The fixing device includes a fixing roller as a heating member having a heating source inside, and a pressing roller as a pressing member that presses against the fixing roller to form a fixing nip, and the fixing roller is rotationally driven by the driving source. Then, the pressure roller is rotated following the fixing roller. The fixing roller and the pressure roller heat and pressurize the recording material while nipping and transporting the recording material at the fixing nip, thereby fusing and fixing the toner image on the recording material.
[0004]
Conventionally, a halogen lamp has been used as a heating source, but an induction heating method using an induction heating (IH) heater has been proposed as a heating source having high energy efficiency in order to save energy. Have been.
[0005]
The IH heater has an induction coil, and supplies an alternating current to the induction coil to generate an alternating magnetic flux. The induction current is caused to flow to the fixing roller by the amplitude of the magnetic flux to generate Joule heat to heat the fixing roller. It was made. The temperature of the fixing roller is detected by a temperature sensor such as a thermistor, and the temperature is controlled so that the surface temperature of the fixing roller becomes appropriate.
[0006]
As a technique relating to temperature control of an induction heating type fixing device, for example, Patent Literature 1 discloses a technique of changing an amount of power supplied to an exciting coil based on a temperature detected by a temperature sensor. In Patent Document 2, a temperature sensor such as a thermistor is connected to a main body control circuit, and an ON / OFF signal of induction heating and a power control signal are subjected to IH control by the main body control circuit according to a signal output from the temperature sensor. A technique is disclosed in which power is supplied to an IH heater by being output to a circuit and controlled by an inverter drive circuit by an IH control circuit. The transmission of the ON / OFF signal and the power control signal of the IH heater in the induction heating method is performed by a parallel communication method.
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2002-156865 A
[Patent Document 2]
JP 2001-222191 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, in a casing of an image forming apparatus, a temperature sensor and a temperature control device are arranged at a certain distance from each other for reasons such as a layout of a device configuration. However, since the signal of the temperature sensor is an analog signal, if the length (transmission distance) of the signal line connecting the temperature sensor and the temperature control device is long, disturbance noise is likely to be mixed into the detection signal, and the temperature detection accuracy decreases, and the fixing It was sometimes difficult to maintain the temperature of the roller properly. In particular, since a large amount of power is supplied to the IH heater, if the temperature cannot be detected normally on the temperature control device side, the device may be destroyed in the worst case.
[0009]
When a plurality of temperature sensors are arranged in order to improve detection accuracy, a signal line for connecting to a temperature control device is required for each temperature sensor, which leads to an increase in cost and a decrease in reliability. I was
[0010]
Further, if a power control signal is transmitted by parallel communication in order to issue a command for supply power by the temperature control device, the number of signal lines increases in order to increase the resolution of the command power. In addition, there is a problem that a transmission error is likely to occur with a command based on an analog signal.
[0011]
It is an object of the present invention to improve the accuracy and reliability of temperature control in a fixing device in an image forming apparatus and to reduce costs by reducing the number of signal lines.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 is
A fixing roller having a fixing roller, an induction heater for heating the fixing roller, and a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing roller; and a driving power supply for the induction heater and a temperature detection signal detected by the temperature sensor. A temperature controller having a temperature controller for outputting a control signal for controlling the temperature of the fixing roller to a preset target temperature, and a signal line for transmitting a temperature detection signal detected by the temperature sensor to the temperature controller. And an image forming apparatus comprising:
A signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor in the fixing device. The output digital temperature detection signal is transmitted to the temperature control unit via the signal line.
[0013]
According to the first aspect of the present invention, since the signal processing circuit including the A / D converter is provided in the fixing device in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor, the temperature detection signal is transmitted as a digital signal. Therefore, the analog signal transmission path between the temperature sensor and the temperature control unit is minimized, and it is possible to minimize disturbance noise mixed in from the signal line. Can be improved.
[0014]
The invention described in claim 2 is
A fixing roller having a fixing roller, an induction heater for heating the fixing roller, and a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing roller; and a driving power supply for the induction heater and a temperature detection signal detected by the temperature sensor. A temperature controller having a temperature controller for outputting a control signal for controlling the temperature of the fixing roller to a preset target temperature, and a signal line for transmitting a temperature detection signal detected by the temperature sensor to the temperature controller. And an image forming apparatus comprising:
A signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided integrally with the driving power supply, and a digital temperature output from the A / D converter is provided. The detection signal is transmitted to the temperature control unit via the signal line.
[0015]
According to the second aspect of the present invention, the signal processing circuit including the A / D converter is provided integrally with the driving power supply. Since the driving power supply is located near the induction heater, that is, near the fixing roller, an analog signal between the temperature sensor and the temperature control unit is provided by providing a signal processing circuit integrally with the driving power supply. Since the length of the transmission path is minimized and disturbance noise mixed from the signal line can be minimized, the control accuracy of the temperature control can be improved. Further, since the wiring to the drive power supply and the wiring to the signal processing circuit can be combined, space can be saved.
[0016]
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2,
The signal processing circuit and the temperature control unit are connected by clock synchronous or asynchronous serial communication to transmit the digital temperature detection signal.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, a plurality of temperature sensors are arranged by connecting the signal processing circuit and the temperature control unit by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication and transmitting the digital temperature detection signal. However, since the signal line for transmitting the temperature detection signal can be shared, the cost of the signal line can be reduced.
[0018]
The invention according to claim 4 is the invention according to any one of claims 1 to 3, wherein the driving power supply is a current monitor that monitors a current of the induction heater, and a temperature of an element in the driving power supply. Temperature monitor to monitor the, has at least one of the voltage monitor to monitor the input and output voltage of the drive power supply, and outputs an abnormality detection signal when there is an abnormality,
The temperature control unit and the drive power supply are connected by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication, and a control signal and a power command from the temperature control unit to the drive power supply are transmitted. Transmitting the abnormality detection signal to
The temperature controller is configured to instruct the drive power supply to stop supplying power to the induction heater based on an abnormality detection signal from the drive power supply.
[0019]
According to the fourth aspect of the present invention, the drive power supply includes a current monitor for monitoring the current of the induction heater, a temperature monitor for monitoring the temperature of an element in the drive power supply, and a voltage monitor for monitoring the input / output voltage of the drive power supply. A control signal from the temperature control section to the drive power supply by connecting the temperature control section and the drive power supply by a clock synchronous or start-stop synchronous serial communication to output an abnormality detection signal when there is an abnormality; And a power command are transmitted, and an abnormality detection signal is transmitted from the driving power supply to the temperature control unit, and the temperature control unit stops supplying power to the induction heating heater to the driving power supply based on the abnormality detection signal from the driving power supply. Command. Therefore, the number of signal lines can be reduced, and safety and reliability can be improved, as compared with the case where the output between the temperature control unit and the drive power supply is performed by parallel communication.
[0020]
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the temperature control unit generates a PWM signal according to a power command to the drive power supply. And transmitting the power command to the drive power supply as a PWM signal;
The drive power supply turns on / off power supply to the induction heater based on whether or not the duty of the transmitted PWM signal is equal to or greater than a predetermined value.
[0021]
According to the fifth aspect of the present invention, the power command from the temperature control unit to the drive power supply is transmitted as a PWM signal, and the drive power supply is guided by whether or not the duty of the transmitted PWM signal is equal to or greater than a predetermined value. Turns ON / OFF the power supply to the heater. Therefore, the number of signal lines can be reduced as compared with the case where the output between the temperature controller and the drive power supply is performed by parallel communication.
[0022]
The invention according to claim 6 is
A fixing roller having a fixing roller, an induction heater for heating the fixing roller, and a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing roller; and a driving power supply for the induction heater and a temperature detection signal detected by the temperature sensor. A temperature control device having a temperature control unit for outputting a control signal for controlling the temperature to a preset target temperature, a signal line for transmitting a temperature detection signal detected by the temperature sensor to the temperature control unit, and an entire image forming apparatus Control means for controlling the image forming apparatus,
A signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor in the fixing device; Is provided integrally with the drive power supply, and transmits a digital temperature detection signal output from the A / D converter to the temperature control unit via the signal line. Is controlled based on a digital temperature detection signal output from the signal processing circuit, an ON / OFF condition of an induction heater from a control unit for controlling the entire image forming apparatus, and a control temperature command. .
[0023]
According to the invention, a signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor in the fixing device. A digital temperature detection signal output from the A / D converter is transmitted to the temperature control unit via a signal line, and the temperature control unit is fixed in the temperature control unit. The temperature of the roller is controlled based on a digital temperature detection signal output from a signal processing circuit, ON / OFF conditions of an induction heater from a control unit for controlling the entire image forming apparatus, and a control temperature command. Therefore, there is no need to transmit a control signal and a power command from the temperature control unit to the drive power supply, and it is possible to reduce the number of signal lines and save space. Further, the temperature of the fixing roller can be controlled to a temperature according to the state of the entire image forming apparatus.
[0024]
The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 1 to 6,
A relay is provided between the drive power supply and the AC power supply,
An abnormal temperature detection circuit that determines whether a temperature detection signal from the temperature sensor is within a predetermined temperature range, and that detects an abnormality in the temperature of the fixing roller when the temperature detection signal is not within the predetermined temperature range; Has,
The relay is shut off based on an abnormality detection signal from the abnormal temperature detection circuit.
[0025]
The invention according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1 to 6,
A relay is provided between the drive power supply and the AC power supply,
The signal processing circuit determines whether or not the temperature detection signal from the temperature sensor is within a predetermined temperature range. If the temperature detection signal is not within the predetermined temperature range, the signal processing circuit detects an abnormality in the temperature of the fixing roller. An abnormal temperature detection circuit that outputs a signal to the temperature control unit,
The temperature controller is configured to shut off the relay based on an abnormality detection signal from the abnormal temperature detection circuit.
[0026]
According to a ninth aspect, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the signal processing circuit determines whether a temperature detection signal from the temperature sensor is within a predetermined temperature range. Judging, when the temperature is not within the predetermined temperature range, the temperature of the fixing roller is detected as abnormal, and an abnormal temperature detection circuit that outputs an abnormality detection signal to the temperature control unit,
The temperature controller is configured to instruct the drive power supply to stop supplying power to the induction heater based on an abnormality detection signal from the abnormal temperature detection circuit.
[0027]
According to the seventh, eighth, and ninth aspects of the present invention, an abnormal temperature detection circuit for detecting an abnormal temperature of the fixing roller based on a temperature detection signal from the temperature sensor is provided, and the abnormal heating signal is supplied to the induction heater based on the abnormality detection signal. Stop supplying power. Therefore, safety in heating the fixing roller can be improved.
[0028]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration of Image Forming Apparatus>
As shown in FIG. 1, an image forming apparatus 100 of the present embodiment temporarily stores information with a CPU (Central Processing Unit) 1 which is a control unit for centrally controlling each component of the entire image forming apparatus. RAM (Random Access Unit) 2, ROM (Read Only Memory) 3 for storing various data and programs, scanner 10 for reading image information of a printing target, and image forming unit for forming an image on paper A as a recording material 20, a paper feed unit 30 for supplying paper A to the image forming unit 20, a fixing unit 40 for fixing toner as a developer on the paper A formed by the image forming unit 20, and fixing of the fixing unit 40 A temperature control device 401 for controlling the temperature of the roller 41 and a display unit 50 for displaying various information are provided.
[0029]
The RAM 2, the ROM 3, the scanner 10, the image forming unit 20, the sheet feeding unit 30, the fixing unit 40, and the display unit 50 are connected to the CPU 1 via the system BUS. Under control of the CPU 1, the image forming apparatus 100 reads image information of a print target with the scanner 10, transmits the image information of the print target to the image forming unit 20 via the RAM 2, and supplies the image information of the print target from the paper feed unit 30. An image is formed on the formed paper A based on the image information of the printing target, and the toner on the formed paper A is fixed by the fixing device 40.
[0030]
Here, FIG. 2 shows an outline of the image forming section 20 and the fixing device 40. As shown in FIG. 2, the image forming unit 20 includes a rotatable photosensitive drum 21 serving as an image forming medium, a charger 22 for charging the photosensitive drum 21, an exposure unit 23 for exposing the photosensitive drum 21, and a toner. A developing unit 24 for developing the toner image on the photosensitive drum 21, a transfer unit 25 for transferring the developed toner image to the paper A, and a cleaner 26 for removing excess toner during development.
[0031]
When the paper A is transported to the image forming unit 20, the surface of the rotating photosensitive drum 21 is charged to a predetermined potential by the charger 22, the image is exposed by the exposure unit 23, and the electrostatic latent An image is formed, and the latent image is developed using a toner in a developing device 24 to be visualized as a toner image. The obtained toner image is transferred to the paper A conveyed to the photosensitive drum 21 by a transfer unit 25. After the transfer, the photosensitive drum 21 is subjected to the next image formation after the transfer residual toner remaining on the surface thereof is removed by the cleaner 26.
[0032]
On the other hand, the paper A carrying the toner image as described above is sent from the photosensitive drum 21 to the fixing device 40, where the unfixed toner image on the paper A is fixed, and a print image is obtained on the paper A.
The fixing device 40 includes a fixing roller 41 as a heating member having an IH heater 43 as an induction heater inside, and a pressing roller 42 as a pressing member that presses against the fixing roller 41 to form a fixing nip. The fixing roller 41 is rotationally driven by a driving source (not shown) controlled by the CPU 1, and the pressure roller 42 is rotated by following the fixing roller 41. The fixing roller 41 and the pressure roller 42 heat and pressurize the paper A while nipping and transporting the paper A at the fixing nip, thereby fusing and fixing the toner image on the paper A.
[0033]
As shown in FIG. 3, an IH heater 43 is built inside the fixing roller 41. The IH heater 43 includes an induction coil 43 a and a core material 43 b made of a magnetic material disposed at the center of the induction coil 43 a, and serves as a heating source for the fixing roller 41. More specifically, the induction coil 43a generates an alternating magnetic flux that changes periodically with an alternating current supplied from the IH heater driving power supply 47, and the alternating magnetic flux causes an induction current to flow through the fixing roller 41, and a joule of the induction current The fixing roller 41 is heated due to the loss. In addition, the IH heater 43 may be configured by a plurality of induction coils.
[0034]
<Configuration of temperature control device>
FIG. 4 shows a configuration example of the temperature control device 401 of the fixing roller 41. As shown in FIG. 4, the temperature control device 401 includes a feedback temperature control system, and includes temperature sensors 44 a and 44 b disposed in contact with or in close proximity to the fixing roller 41, and an analog temperature output from each of the temperature sensors 44 a and 44 b. A signal processing circuit 45 for converting a detection signal into a digital signal and outputting the digital signal, a signal line L for transmitting the converted digital temperature detection signal, and a temperature control for outputting a temperature control signal based on the transmitted digital temperature detection signal It comprises a section 46 and an IH heater drive power supply 47 for supplying electric power to the IH heater 43 in accordance with the temperature control signal.
[0035]
Each of the temperature sensors 44 a and 44 b includes a thermistor or the like, and outputs an analog temperature detection signal corresponding to the surface temperature of the fixing roller 41 to the signal processing circuit 45. A plurality of temperature sensors may be provided in the longitudinal direction in consideration of the temperature characteristics of the fixing roller 41 and the like, or a single sensor may be provided.
[0036]
The signal processing circuit 45 is arranged inside a casing (not shown) of the fixing device 40. FIG. 5 shows an example of the signal processing circuit 45. As shown in FIG. 5, the A / D converter is composed of an amplifier / filter 45a and an A / D converter 45b. The analog signal input from the temperature sensors 44a and 44b is amplified by the amplifier / filter 45a to remove noise. The signal is converted into a digital signal by 45b and output to the temperature controller 46.
[0037]
The number of signal lines L is the number of signal lines according to the signal transmission method from the signal processing circuit 45 to the temperature control unit 46, that is, parallel or serial.
[0038]
The temperature control unit 46 is mounted on a control board 48 in which the fixing device 40 is arranged at a distance from the image forming apparatus 100 due to the configuration of the image forming apparatus 100. Therefore, the signal line between the temperature sensors 44a and 44b and the temperature control unit 46 becomes relatively long, and as described above, this wiring length is one of the causes of intrusion of disturbance noise. As a solution to this, in the present invention, the signal processing circuit 45 is disposed in the casing of the fixing device, and the temperature detection signal is converted into a digital signal and transmitted. Further, it is preferable that the signal processing circuit 45 is provided integrally with the temperature sensors 44a and 44b.
[0039]
The temperature control unit 46 includes a CPU as central control means, a ROM in which a basic operation program, a temperature control processing A program according to the present invention, and the like are stored, and a RAM in which each of the above programs is developed. The processing according to the present invention is executed by cooperation between the CPU and the temperature control processing A program or the like. That is, as will be described later in detail, the transmitted digital temperature detection signal is compared with a preset target temperature of the fixing roller 41, and a control amount (IH heater driving power) to the IH heater driving power supply 47 is determined based on the difference value. 43, an ON / OFF signal and a power amount command).
[0040]
As shown in FIG. 6, the IH heater driving power supply 47 includes a control I / F 47a, a CPU 47b (including a ROM storing a control program of the variable oscillator 47c and a RAM in which the program is expanded), a variable oscillator 47c, and an IGBT as a power transistor. (Insulated Gate Bi-Polar Transistor) 47 d, a resonance capacitor 47 e, a rectifier circuit 47 f, and a current monitor 47 g are connected to the AC power supply and the IH heater 43. The IH heater drive power supply 47 generates predetermined power by causing the CPU 47b to change the frequency or duty ratio of the variable oscillator 47c based on a control signal from the temperature control unit 46 and a signal from a current monitor 47g that monitors current. It is supplied to the IH heater 43. The IH heater drive power supply 47 supplies relatively high power to the IH heater 43, and is arranged near the fixing device 40.
[0041]
<Temperature control processing A>
FIG. 7 shows an example of a temperature control process A executed by the temperature control unit 46. As shown in FIG. 7, in the temperature control process A, temperature data corresponding to the digital temperature detection signal is read (step S1), and it is determined whether the temperature is higher than a control target temperature (step S2), and the temperature data is controlled. If it is determined that the temperature is higher than the target temperature (step S2; YES), an OFF signal for turning off the IH heater 43 is output to the IH heater drive power supply 47 (step S3), and the process returns to step 1. On the other hand, when it is determined that the temperature data is lower than the control target temperature (step S2; NO), the ON signal for turning ON the IH heater 43 and the command of the supplied electric energy are transmitted from the temperature control unit 46 to the IH heater driving power supply 47. (Step S4), and the process returns to Step S1.
[0042]
Note that the temperature control process A shown in FIG. 7 is an example of the most basic temperature control. For example, when the temperature data is lower than the control target temperature, the temperature control unit 46 adjusts the supplied power amount according to the temperature data. It is desirable to calculate and output it to the IH heater drive power supply 47. Thereby, more accurate temperature control can be performed.
[0043]
As described above, since the signal processing circuit 45 is disposed in the casing of the fixing device 40 and converted into a digital signal by the signal processing circuit 45 to transmit the temperature detection signal, the transmission distance of the analog signal is the shortest. It is possible to reduce noise superposition and the like, and to improve the temperature detection accuracy. Therefore, appropriate power can be supplied to the IH heater 43, and as a result, the temperature of the fixing roller 41 can be controlled to be constant. It is desirable that the signal processing circuit 45 be disposed inside the fixing device 40. However, even if the signal processing circuit 45 is disposed outside the fixing device 40 and in the vicinity thereof, the same effect as that when the signal processing circuit 45 is disposed inside the fixing device 40 can be obtained. Can be played.
[0044]
As shown in FIG. 8, the signal processing circuit 45 includes an amplifier / filter 45a, an A / D converter 45b, and a CPU 45c (a ROM storing a conversion program from a digital temperature detection signal to temperature data, and a RAM on which the program is expanded). ) May be included. The CPU 45c analyzes the digital temperature detection signal input from the A / D converter 45b, converts the signal into temperature data, and outputs the temperature data to the temperature control unit 46. According to the configuration of FIG. 8, since the temperature data is generated by the CPU 45c in the signal processing circuit 45, it is not necessary for the temperature control unit 46 to generate the temperature data.
[0045]
[Second embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 9, the second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the temperature control device 401 of the fixing roller 41, and the difference will be described below. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0046]
As shown in FIG. 9, the signal processing circuit 45 is provided in the IH heater drive power supply 47 and is configured integrally with the IH heater drive power supply 47. As described above, since the IH heater driving power supply 47 is disposed near the fixing device 40, the signal processing circuit 46 is integrally formed with the IH heater driving power supply 47 to shorten the transmission distance of the analog signal. Therefore, it is possible to reduce noise superposition and the like. As a result, the temperature detection accuracy can be improved, and appropriate power can be supplied to the IH heater 43. As described with reference to FIG. 6, since the IH heater driving power supply 47 includes the CPU 47a, the IH heater driving power supply 47 is shared with the signal processing circuit 45, and converts the A / D-converted digital temperature detection signal into temperature data using the CPU 47a. By converting and outputting to the temperature control unit 46, the processing in the temperature control unit 46 can be reduced even if the signal processing circuit 45 does not include the CPU 45c. Further, the integration enables the wiring to the signal processing circuit 45 and the wiring to the IH heater driving power supply 47 to be combined, thereby saving space.
[0047]
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the third embodiment, as shown in FIG. 10, the configuration of the temperature control device 401 of the above-described first embodiment is changed, and the difference will be described below. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0048]
As shown in FIG. 10, the signal processing circuit 45 and the temperature control unit 46 have a serial communication I / F 45a and a serial communication I / F 46a, respectively. The digital temperature detection signal from the signal processing circuit 45 is used for temperature control by serial communication. The data is output to the unit 46.
[0049]
A communication example of a digital temperature detection signal (temperature data) in serial communication will be described.
FIG. 11A shows an example in which the signal processing circuit 45 outputs a digital temperature detection signal (temperature data) of the designated sensor based on an instruction from the temperature control unit 46. The temperature control unit 46 starts outputting the command data SO to the signal processing circuit 45 in synchronization with the fall of the communication synchronization clock. The signal processing circuit 45 starts reading the command data SO in synchronization with the rise of the communication synchronization clock. As shown in FIG. 11B, the command data SO is composed of, for example, 8-bit data of a conversion start command, a conversion cycle command, and a conversion channel command. The signal is transmitted to the circuit 45. A conversion channel command instructs which temperature sensor to convert a signal from. When receiving the command data SO, the signal processing circuit 45 performs A / D conversion according to the command data SO, and sends the digital temperature detection signal (or temperature data) SI to the temperature control unit 46 in synchronization with the falling edge of the communication synchronization clock. Output.
[0050]
FIG. 11C shows an example in which data from a plurality of temperature sensors is identified by a header. The signal processing circuit 46 outputs a digital temperature detection signal (temperature data) to the temperature control unit 46 in synchronization with the fall of the communication synchronization clock. At this time, a header for identifying which temperature sensor is a digital temperature detection signal (temperature data) is first transmitted, and then a digital temperature detection signal (temperature data) by the sensor is transmitted.
[0051]
Note that the above-described serial communication method is an example, and the present invention is not limited to this. Further, serial communication may be performed by a start-stop synchronization method in addition to the clock synchronization method.
[0052]
As described above, in the third embodiment, the digital temperature detection signal (temperature data) transmitted from the signal processing circuit 45 to the temperature control unit 46 in the configuration of the first embodiment is serial communication. Even if a plurality of temperature sensors are arranged, the signal line for data transmission can be shared, so that the effects of the above-described first embodiment can be achieved and the cost of the signal line can be reduced. Play.
[0053]
[Fourth Embodiment]
Hereinafter, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 12, the configuration of the temperature control device 401 of the above-described second embodiment is changed, and the difference will be described below. Other configurations are the same as those of the second embodiment, and the description is omitted.
[0054]
As shown in FIG. 12, the signal processing circuit 45 and the temperature control unit 46 include a serial communication I / F 45a and a serial communication I / F 46a, respectively. The digital temperature detection signal from the signal processing circuit 45 is used for temperature control by serial communication. The data is output to the unit 46.
[0055]
The communication of the digital temperature detection signal (temperature data) in the serial communication may be of the clock synchronous type described with reference to FIG. 11 or may be of the start-stop synchronous type.
[0056]
As described above, in the fourth embodiment, the digital temperature detection signal (temperature data) transmitted from the signal processing circuit 45 to the temperature control unit 46 in the configuration of the second embodiment is serial communication. Since the signal line for data transmission can be shared even when a plurality of temperature sensors are arranged, the effects of the above-described second embodiment can be obtained and the cost of the signal line can be reduced. Play.
[0057]
[Fifth Embodiment]
Hereinafter, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that, as shown in FIG. 13, the fifth embodiment is a modification of the configuration of the temperature control device 401 of the above-described third embodiment, and the differences will be described below. Other configurations are the same as those of the third embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0058]
As shown in FIG. 13, the temperature control unit 46 and the IH heater drive power supply 47 include a serial communication I / F 46b and a serial communication I / F 47h, respectively. The power command data is output to the IH heater drive power supply 47 by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication.
[0059]
When the CPU 47b of the IH heater drive power supply 47 determines that the current is abnormal based on a signal from the current monitor 47b, the CPU 47b outputs an abnormality detection signal to the temperature control unit 46 by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication.
[0060]
The temperature control unit 46 executes a temperature control process B shown in FIG. 14, and outputs an instruction to turn off the IH heater 43 to the IH heater drive power supply 47 in response to an abnormality detection signal from the IH heater drive power supply 47 in step S101. The IH heater drive power supply 47 turns off the IH heater 43 based on a control signal from the temperature control unit 46.
[0061]
As described above, in the fifth embodiment, in the configuration of the third embodiment, the ON / OFF signal of the IH heater 43 and the power command data from the temperature control unit 46 are of the clock synchronous type or the start synchronous type. It is output to the IH heater drive power supply 47 by serial communication. Further, an abnormality of the current is detected by the IH heater driving power supply 47, and an abnormality detection signal is output to the temperature control unit 46 by serial communication. Therefore, while achieving the effects of the third embodiment described above, the number of signal lines can be reduced as compared with the case where the ON / OFF signal and the power command data are output by parallel communication, and the safety and reliability are improved. This has the effect that it can be performed.
[0062]
In the above-described embodiment, the current monitor 47b is provided in the IH heater drive power supply 47, monitors the current of the IH heater 43, and outputs an abnormality detection signal when the current is abnormal. The mode for monitoring the abnormality of the drive power supply 47 is not limited to this. For example, a temperature monitor for monitoring the temperature may be provided in the IGBT 47d itself or the cooling fin, which is a circuit element of the IH heater drive power supply 47, and an abnormality detection signal may be output based on a signal from the temperature monitor. . Further, a voltage monitor including a circuit for detecting an input voltage from an AC power supply and a circuit for measuring a collector-emitter voltage of the IGBT 47d is provided, and an abnormality detection signal is output based on a signal from the voltage monitor. Good. Further, a current monitor, a temperature monitor, and a voltage monitor may be provided in combination.
[0063]
Further, the above-described configuration may be added to the configuration of the first embodiment. Thereby, the effects of the first embodiment are exhibited, and the number of signal lines can be reduced as compared with the case where the ON / OFF signal and the power command data are output by parallel communication, and the safety and reliability can be improved. This has the effect.
[0064]
[Sixth Embodiment]
Hereinafter, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 15, the configuration of the temperature control device 401 of the above-described fourth embodiment is changed, and the difference will be described below. Others are the same as in the fourth embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0065]
As shown in FIG. 15, the temperature control unit 46 and the IH heater drive power supply 47 have a serial communication I / F 46b and a serial communication I / F 47h, respectively. The power command data is output to the IH heater drive power supply 47 by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication.
[0066]
When the CPU 47b of the IH heater drive power supply 47 determines that the current is abnormal based on a signal from the current monitor 47b, the CPU 47b outputs an abnormality detection signal to the temperature control unit 46 by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication.
[0067]
The temperature control unit 46 executes a temperature control process B shown in FIG. 14, and outputs an instruction to turn off the IH heater 43 to the IH heater drive power supply 47 in response to an abnormality detection signal from the IH heater drive power supply 47 in step S101. The IH heater drive power supply 47 turns off the IH heater 43 based on a control signal from the temperature control unit 46.
[0068]
As described above, in the sixth embodiment, in the configuration of the fourth embodiment, the ON / OFF signal of the IH heater 43 and the power command data from the temperature control unit 46 are clock-synchronized or start-stop synchronized. It is output to the IH heater drive power supply 47 by serial communication. Further, an abnormality of the current is detected by the IH heater driving power supply 47, and an abnormality detection signal is output to the temperature control unit 46 by serial communication. Therefore, while achieving the effects of the above-described fourth embodiment, the number of signal lines can be reduced as compared with the case where the ON / OFF signal and the power command data are output by parallel communication, and the safety and reliability can be improved. This has the effect that it can be performed.
[0069]
The manner of monitoring the abnormality of the IH heater drive power supply 47 is not limited to a configuration in which an abnormality detection signal is output based on a signal from the current monitor 47b. For example, a temperature monitor for monitoring the temperature may be provided in the IGBT 47d itself or the cooling fin, which is a circuit element of the IH heater drive power supply 47, and an abnormality detection signal may be output based on a signal from the temperature monitor. . Further, a voltage monitor including a circuit for detecting an input voltage from an AC power supply and a circuit for measuring a collector-emitter voltage of the IGBT 47d is provided, and an abnormality detection signal is output based on a signal from the voltage monitor. Good. Further, a current monitor, a temperature monitor, and a voltage monitor may be provided in combination.
[0070]
Note that the above-described configuration may be added to the configuration of the second embodiment. Thereby, the effects of the second embodiment are exhibited, and the number of signal lines can be reduced as compared with the case where the ON / OFF signal and the power command data are output by parallel communication, and the safety and reliability can be improved. This has the effect.
[0071]
[Seventh Embodiment]
Hereinafter, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that, as shown in FIG. 16, the seventh embodiment is a modification of the configuration of the temperature control device 401 of the above-described third embodiment, and the differences will be described below. Other configurations are the same as those of the third embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0072]
As shown in FIG. 16, the temperature control unit 46 includes a PWM (Pulse Width Modulation) signal generator 46c. The temperature control unit 46 generates a PWM signal according to the digital temperature detection signal (temperature data) input from the signal processing circuit 45 and outputs the generated PWM signal to the IH heater driving power supply 47 as power command data. The CPU 47b of the IH heater driving power supply 47 turns on the power supply to the IH heater 43 when the duty M of the input PWM signal is equal to or larger than the preset duty X, and turns off the power supply when the duty is less than X. When the duty M of the input PWM signal is equal to or larger than the preset duty X, the CPU 47b further outputs
Supply power = M / 100 x maximum suppliable power (W)
The supplied power is calculated by the following equation, and the frequency or duty ratio of the variable oscillator 47c is changed based on the supplied power and a signal from the current monitor 47g to supply a predetermined power to the IH heater 43.
[0073]
As described above, in the seventh embodiment, the power command of the IH heater 43 from the temperature control unit 46 is output to the IH heater drive power supply 47 by a PWM signal in the configuration of the third embodiment. Therefore, in addition to the effects of the third embodiment described above, the number of signal lines can be reduced as compared with the case where power command data is output by parallel communication.
[0074]
The above-described configuration may be added to the configuration of the first embodiment. This provides the effect of the first embodiment, and also has the effect of reducing the number of signal lines as compared with the case where power command data is output by parallel communication.
[0075]
[Eighth Embodiment]
Hereinafter, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that, as shown in FIG. 17, the eighth embodiment is a modification of the configuration of the temperature control device 401 of the above-described fourth embodiment, and the differences will be described below. Others are the same as in the fourth embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0076]
As shown in FIG. 17, the temperature controller 46 includes a PWM signal generator 46c. The temperature control unit 46 generates a PWM signal according to the digital temperature detection signal (temperature data) input from the signal processing circuit 45 and outputs the generated PWM signal to the IH heater driving power supply 47 as power command data. The CPU 47b of the IH heater driving power supply 47 turns on the power supply to the IH heater 43 when the duty M of the input PWM signal is equal to or larger than the preset duty X, and turns off the power supply when the duty is less than X. When the duty M of the input PWM signal is equal to or larger than the preset duty X, the CPU 47b further outputs
Supply power = M / 100 x maximum suppliable power (W)
The supplied power is calculated by the following equation, and the frequency or duty ratio of the variable oscillator 47c is changed based on the supplied power and a signal from the current monitor 47g to supply a predetermined power to the IH heater 43.
[0077]
As described above, in the eighth embodiment, the power command of the IH heater 43 from the temperature control unit 46 is output to the IH heater drive power supply 47 by the PWM signal in the configuration of the fourth embodiment. Therefore, in addition to the effects of the above-described fourth embodiment, the number of signal lines can be reduced as compared with the case where power command data is output by parallel communication.
[0078]
Note that the above-described configuration may be added to the configuration of the second embodiment. This provides the effect of the second embodiment, and also has the effect of reducing the number of signal lines as compared with the case where power command data is output by parallel communication.
[0079]
[Ninth embodiment]
Hereinafter, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the ninth embodiment, as shown in FIG. 18, the configuration of the temperature control device 401 of the above-described first embodiment is different, and the difference will be described below. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0080]
As shown in FIG. 18, the temperature control section 46 is provided in the IH heater driving power supply 47 and is configured integrally with the IH heater driving power supply 47. The CPU of the temperature control unit 46 performs temperature control and power supply by using the CPU 47b of the IH heater driving power supply 47 shown in FIG. That is, only one CPU is required for the temperature control unit 46 and the IH heater driving power supply 47. Further, the temperature control unit 46 is connected to the CPU 1 of the overall control board, and inputs the ON / OFF condition and operation state (operation mode) of the IH heater 43 from the CPU 1. The operation mode of the image forming apparatus 100 is a control temperature command for setting the control temperature of the fixing roller 41 by the temperature control unit 46, and the temperature control unit 46 sets the temperature of the fixing roller 41 according to the operation mode input from the CPU 1. Temperature.
[0081]
FIG. 19 shows an example of the temperature control process C executed by the temperature control unit 46. As shown in FIG. 18, first, it is determined whether the ON / OFF condition of the IH heater 43 input from the CPU 1 is ON or OFF (step S11), and when it is determined that the IH heater 43 is ON (step S11). ; ON), temperature data is read (step S12), it is determined whether or not the temperature is equal to or higher than the control target temperature (step S13). If it is determined that the temperature data is equal to or higher than the control target temperature (step S13; YES) ), An OFF signal for turning off the IH heater 43 is output to the IH heater driving power supply 47 (step S14), and the process returns to step 11 again. If it is determined in step S11 that the ON / OFF condition of the IH heater 43 is OFF (step S11; OFF), the process proceeds to step S14, and an OFF signal for turning off the IH heater 43 is output from the IH heater driving power supply 47. And the process returns to step S11 again.
[0082]
On the other hand, if it is determined that the temperature data is lower than the control target temperature (step S13; NO), whether the operation status of image forming apparatus 100 input from CPU 1 is mode 1 (copy mode requiring high power). If it is determined that the mode is mode 1 (copy mode requiring high power) (step S15; YES), the IH heater 43 is turned on at 1200 W (step S16), and the process proceeds to step S11. Return to
[0083]
On the other hand, if it is determined that the operation status of the image forming apparatus 100 input from the CPU 1 is not the mode 1 (copy mode requiring high power) (step S15; NO), the process proceeds to step S17, and It is determined whether the operation status of the forming apparatus 100 is mode 2 (copy mode that does not require high power), and the operation status of the image forming apparatus 100 is mode 2 (copy mode that does not require high power). Is determined (step S17; YES), the IH heater 43 is turned on at 1000 W (step S18), and the process returns to step S11. If it is determined that the operation status of the image forming apparatus 100 is not the mode 2 (copy mode that does not require high power) (step S17; NO), it is determined that the copy operation is not being performed, and the IH heater 43 is turned on at 600W. (Step S19), the process returns to step S11.
[0084]
As described above, in the ninth embodiment, since the temperature control unit 46 and the IH heater driving power supply 47 are integrally configured, by sharing the CPU, the temperature control unit 46 There is no need to transmit a heater ON / OFF signal or a power command to the drive power supply 47. Therefore, cost and space for the CPU and the signal line can be reduced. Further, temperature control according to the operation state of the image forming apparatus 100 can be performed.
[0085]
The data transmission between the signal processing circuit 45 and the temperature controller 46 may be serial communication or parallel communication. The data transmission between the temperature controller 46 and the CPU 1 may be serial communication or parallel communication.
[0086]
Further, also in the temperature control device 401 described in the first to eighth embodiments, the temperature control unit 46 is connected to the CPU 1 and the temperature control process C shown in FIG. Temperature control according to the operating state of the device.
[0087]
[Tenth embodiment]
Hereinafter, a tenth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 20, the tenth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the temperature control device 401, and the difference will be described below. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
[0088]
As shown in FIG. 20, the signal processing circuit 45 is disposed outside the fixing device 40 and is configured integrally with the abnormal temperature detection circuit 49. The abnormal temperature detection circuit 49 detects an abnormality from a signal input from each temperature sensor, and shuts off an electromagnetic relay 50 such as a magnetic field switch or an electromagnetic contactor when the abnormality is detected. The abnormality is, for example, that the temperature is equal to or higher than a preset maximum temperature or equal to or lower than a minimum temperature.
[0089]
The abnormal temperature detection circuit 49 outputs an abnormality detection signal to the temperature control unit 46 when detecting an abnormality from the signals input from the temperature sensors 44a and 44b, and the temperature control unit 46 shuts off the electromagnetic relay 50. You may. When detecting an abnormality from the signal input from the temperature sensor, the abnormal temperature detection circuit 49 outputs an abnormality detection signal to the temperature control unit 46, and the temperature control unit 46 issues a command to the IH heater driving power supply 47 to turn off the IH heater 43. The power supply may be stopped by outputting.
[0090]
As described above, in the tenth embodiment, when there is an abnormality in the signals output from the temperature sensors 44a and 44b, the abnormality is detected and the electromagnetic relay 50 is shut off or the IH heater 43 is turned off. As a result, safety can be ensured.
[0091]
The data transmission between the signal processing circuit 45 and the temperature controller 46 may be serial communication or parallel communication. Data transmission between the temperature controller 46 and the IH heater drive power supply 47 may be serial communication or parallel communication. Further, a PWM signal generator may be provided on the temperature control unit 46 side to transmit data by the PWM signal. Further, it is within the scope of the present invention to use a thyristor switch instead of the electromagnetic relay 50.
[0092]
Also, the temperature control device 401 described in the second to ninth embodiments can perform highly safe temperature control by integrally configuring the signal processing circuit 46 and the abnormal temperature detection circuit 49. it can.
[0093]
Although the first to tenth embodiments according to the present invention have been described above, the description in the above embodiments is a preferred example of the temperature control device 401 of the fixing roller 41 in the image forming apparatus 100 according to the present invention. However, the present invention is not limited to this. Further, the detailed configuration and detailed operation of the image forming apparatus 100 can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
[0094]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, since the signal processing circuit including the A / D converter is provided in the fixing device in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor, the temperature detection signal is transmitted as a digital signal. Therefore, the analog signal transmission path between the temperature sensor and the temperature control unit is minimized, and it is possible to minimize disturbance noise mixed in from the signal line. Can be improved.
[0095]
According to the second aspect of the present invention, the signal processing circuit including the A / D converter is provided integrally with the driving power supply. Since the driving power supply is located near the induction heater, that is, near the fixing roller, an analog signal between the temperature sensor and the temperature control unit is provided by providing a signal processing circuit integrally with the driving power supply. Since the length of the transmission path is minimized and disturbance noise mixed from the signal line can be minimized, the control accuracy of the temperature control can be improved. Further, since the wiring to the drive power supply and the wiring to the signal processing circuit can be combined, space can be saved.
[0096]
According to the third aspect of the present invention, a plurality of temperature sensors are arranged by connecting the signal processing circuit and the temperature control unit by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication and transmitting the digital temperature detection signal. However, since the signal line for transmitting the temperature detection signal can be shared, the cost of the signal line can be reduced.
[0097]
According to the fourth aspect of the present invention, the drive power supply includes a current monitor for monitoring the current of the induction heater, a temperature monitor for monitoring the temperature of an element in the drive power supply, and a voltage monitor for monitoring the input / output voltage of the drive power supply. A control signal from the temperature control section to the drive power supply by connecting the temperature control section and the drive power supply by a clock synchronous or start-stop synchronous serial communication to output an abnormality detection signal when there is an abnormality; And a power command are transmitted, and an abnormality detection signal is transmitted from the driving power supply to the temperature control unit, and the temperature control unit stops supplying power to the induction heating heater to the driving power supply based on the abnormality detection signal from the driving power supply. Command. Therefore, the number of signal lines can be reduced, and safety and reliability can be improved, as compared with the case where the output between the temperature control unit and the drive power supply is performed by parallel communication.
[0098]
According to the fifth aspect of the present invention, the power command from the temperature control unit to the drive power supply is transmitted as a PWM signal, and the drive power supply is guided by whether or not the duty of the transmitted PWM signal is equal to or greater than a predetermined value. Turns ON / OFF the power supply to the heater. Therefore, the number of signal lines can be reduced as compared with the case where the output between the temperature controller and the drive power supply is performed by parallel communication.
[0099]
According to the invention, a signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor in the fixing device. A digital temperature detection signal output from the A / D converter is transmitted to the temperature control unit via a signal line, and the temperature control unit is fixed in the temperature control unit. The temperature of the roller is controlled based on a digital temperature detection signal output from a signal processing circuit, ON / OFF conditions of an induction heater from a control unit for controlling the entire image forming apparatus, and a control temperature command. Therefore, there is no need to transmit a control signal and a power command from the temperature control unit to the drive power supply, and it is possible to reduce the number of signal lines and save space. Further, the temperature of the fixing roller can be controlled to a temperature according to the state of the entire image forming apparatus.
[0100]
According to the seventh, eighth, and ninth aspects of the present invention, an abnormal temperature detection circuit for detecting an abnormal temperature of the fixing roller based on a temperature detection signal from the temperature sensor is provided, and the abnormal heating signal is supplied to the induction heater based on the abnormality detection signal. Stop supplying power. Therefore, safety in heating the fixing roller can be improved. According to the first aspect of the present invention, since the signal processing circuit including the A / D converter is provided near the temperature sensor, the temperature detection signal is transmitted as a digital signal. Since the analog signal transmission path between the control unit and the control unit is minimized and disturbance noise mixed from the signal line can be suppressed to a minimum, the control accuracy of the temperature control can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a functional configuration of an image forming apparatus 100 according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an image forming unit 20 and a fixing device 40 of FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an IH heater 43 incorporated in a fixing roller 41 of the fixing device 40 of FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a detailed block diagram of a signal processing circuit 45.
FIG. 6 is a detailed block diagram of an IH heater driving power supply 47.
FIG. 7 is a flowchart showing a temperature control process A executed by the temperature control unit 46;
8 is a detailed block diagram of the signal processing circuit 45. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of serial communication performed between a signal processing circuit 45 and a temperature control unit 46.
FIG. 12 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a flowchart showing a temperature control process B executed by the temperature control unit 46.
FIG. 15 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a block diagram showing a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart showing a temperature control process C executed by the temperature control unit 46.
FIG. 20 is a block diagram showing a tenth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
100 Image forming apparatus
1 CPU
2 RAM
3 ROM
10 Scanner
20 Imaging department
21 Photosensitive drum
22 Charger
23 Exposure means
24 developer
25 transfer means
26 Cleaner
30 Paper feed unit
40 Fixing unit
41 Fixing roller
42 Pressure roller
43 IH heater
44a, 44b temperature sensor
45 signal processing circuit
45a amplifier / filter
45b A / D converter
45c CPU
45d serial I / F
401 Temperature control device
46 Temperature control unit
46a Serial I / F
46b Serial I / F
46c PWM generator
47 IH heater drive power supply
47a Control I / F
47b CPU
47c variable oscillator
47d IGBT
47e capacitor for resonance
47f rectifier circuit
47g current monitor
47h Serial I / F
48 Control board
49 Abnormal temperature detection circuit
50 Electromagnetic relay

Claims

A fixing roller having a fixing roller, an induction heater for heating the fixing roller, and a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing roller; and a driving power supply for the induction heater and a temperature detection signal detected by the temperature sensor. A temperature controller having a temperature controller for outputting a control signal for controlling the temperature of the fixing roller to a preset target temperature, and a signal line for transmitting a temperature detection signal detected by the temperature sensor to the temperature controller. And an image forming apparatus comprising:
A signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor in the fixing device. An image forming apparatus, wherein an output digital temperature detection signal is transmitted to the temperature control unit via the signal line.

A fixing roller having a fixing roller, an induction heater for heating the fixing roller, and a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing roller; and a driving power supply for the induction heater and a temperature detection signal detected by the temperature sensor. A temperature controller having a temperature controller for outputting a control signal for controlling the temperature of the fixing roller to a preset target temperature, and a signal line for transmitting a temperature detection signal detected by the temperature sensor to the temperature controller. And an image forming apparatus comprising:
A signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided integrally with the driving power supply, and a digital temperature output from the A / D converter is provided. An image forming apparatus, wherein a detection signal is transmitted to the temperature control unit via the signal line.

3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the signal processing circuit and the temperature control unit are connected by clock synchronous or asynchronous serial communication to transmit the digital temperature detection signal.

The drive power supply has at least one of a current monitor that monitors the current of the induction heater, a temperature monitor that monitors the temperature of an element in the drive power supply, and a voltage monitor that monitors an input / output voltage of the drive power supply. If there is an abnormality, output an abnormality detection signal,
The temperature control unit and the drive power supply are connected by clock synchronous or start-stop synchronous serial communication, and a control signal and a power command from the temperature control unit to the drive power supply are transmitted. Transmitting the abnormality detection signal to
The said temperature control part instructs the said drive power supply to stop the electric power supply to the said induction heater based on the abnormality detection signal from the said drive power supply, The Claims any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. An image forming apparatus according to claim 1.

The temperature control unit has a PWM signal generator that generates a PWM signal according to a power command to the drive power supply, and transmits the power command to the drive power supply as a PWM signal;
5. The driving power source according to claim 1, wherein the power supply to the induction heater is turned on / off based on whether a duty of the transmitted PWM signal is equal to or greater than a predetermined value. 6. Item 10. The image forming apparatus according to item 1.

A fixing roller having a fixing roller, an induction heater for heating the fixing roller, and a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing roller; and a driving power supply for the induction heater and a temperature detection signal detected by the temperature sensor. A temperature control device having a temperature control unit for outputting a control signal for controlling the temperature to a preset target temperature, a signal line for transmitting a temperature detection signal detected by the temperature sensor to the temperature control unit, and an entire image forming apparatus Control means for controlling the image forming apparatus,
A signal processing circuit including an A / D converter for converting a temperature detection signal output from the temperature sensor into a digital signal is provided in the vicinity of the temperature sensor or integrally with the temperature sensor in the fixing device; Is provided integrally with the drive power supply,
A digital temperature detection signal output from the A / D converter is transmitted to the temperature control unit via the signal line, and the temperature control unit outputs a digital signal output from the signal processing circuit to the temperature of the fixing roller. An image forming apparatus which performs control based on a temperature detection signal, ON / OFF conditions of an induction heater from a control unit for controlling the entire image forming apparatus, and a control temperature command.

A relay is provided between the drive power supply and the AC power supply,
An abnormal temperature detection circuit that determines whether a temperature detection signal from the temperature sensor is within a predetermined temperature range, and that detects an abnormality in the temperature of the fixing roller when the temperature detection signal is not within the predetermined temperature range; Has,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the relay is shut off based on an abnormality detection signal from the abnormal temperature detection circuit.

A relay is provided between the drive power supply and the AC power supply,
The signal processing circuit determines whether or not the temperature detection signal from the temperature sensor is within a predetermined temperature range. If the temperature detection signal is not within the predetermined temperature range, the signal processing circuit detects an abnormality in the temperature of the fixing roller. An abnormal temperature detection circuit that outputs a signal to the temperature control unit,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the temperature control unit shuts off the relay based on an abnormality detection signal from the abnormal temperature detection circuit.

The signal processing circuit determines whether or not the temperature detection signal from the temperature sensor is within a predetermined temperature range. If the temperature detection signal is not within the predetermined temperature range, the signal processing circuit detects an abnormality in the temperature of the fixing roller. An abnormal temperature detection circuit that outputs a signal to the temperature control unit,
7. The temperature controller according to claim 1, wherein the temperature controller is configured to instruct the drive power supply to stop supplying power to the induction heater based on an abnormality detection signal from the abnormal temperature detection circuit. 8. Image forming apparatus.