JP2004265650A - Heater control device and image forming device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To start power feed to a heater to heat it promptly without waiting for the completion of initialization of a software controlling computer. <P>SOLUTION: A triac 43 performs switching on/off of the current from the commercial AC power supply 66 to the heater 66. A hardware control circuit 65 controls the switching on/off of the triac 43 by hardware. The CPU 33 controls the switching on/off of the triac 43 by software. While the CPU is in initialization process, the triac 43 is controlled by the hardware control circuit 65. When the initialization is completed, the CPU 33 masks the control signal output from the hardware control circuit 65 to the triac 43 and performs the software control of the triac 43 in place of the hardware control. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータへの通電を制御するヒータ制御装置及びこのヒータ制御装置を備えている電子写真方式の画像形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
特許文献1には、デジタル複写機において、その電源オンの際、イニシャライズ処理のうち不必要な処理がある場合には、その処理を省略することで機器の復帰時間の短縮をはかる技術について開示されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2000−10436公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ネットワークから入力される画像データや、画像入力装置で読み取った原稿の画像データに基づいて、その画像を複写する電子写真方式の画像形成装置については、近年、省エネルギーの要求が強まっており、特に、画像形成を実行していない待機状態での消費電力の低減が強く求められている。そこで、これらの機器においては、画像形成を実行していない待機状態において省電力を図る省エネルギーモードを備えている。そして、その省電力の一手段として、トナーを熱によって転写紙に定着させる定着器を備えた画像形成装置では、待機状態においては定着器への電力供給を停止して、消費電力の低減を図っている。
【0005】
また、更なる消費電力の低減策として、外部と通信を行うインターフェイスを備えた特定の制御部についてのみ電力の供給を行い、その他の制御部については電力供給を停止するなどの手段もとられている。
【0006】
一方で、一部地域においては公的規制により省エネルギーモードから画像形成動作への復帰時間の短縮も求められており、待機時の低消費電力と復帰時間の時間短縮という、相反する要求を両立させることが求められている。
【0007】
また、商用電源から電力の供給を受けるヒータにより定着器の加熱を行う構成を有する画像形成装置においては、ヒータに電力を供給する際、任意のタイミングでヒータに通電すると、商用電源の電圧リップルなどを誘発し、同じ商用電源から電力を取っている他の照明器具灯に影響を与える可能性がある。このような商用電源にあたえる影響についても公的規制により制限が掛けられている場合もあり、通常、その対策としては、ソフトウェア制御によりヒータの点灯タイミングを商用電源の電圧波形と同期させることで対応を行っている。
【0008】
しかしながら、ソフトウェアが介在するため、制御部の初期化動作の完了までは定着器のヒータの通電制御を開始することが困難であり、省エネルギーモードからの復帰時間の短縮に大きな障害となっている。
【0009】
これに対し、特許文献1に開示の技術においては、装置の立ち上げの際に最低限必要な制御以外は処理を省略することで復帰時間の短縮を達成しようとしているが、制御部の初期化動作等は安定した制御を実現する上で必要不可欠な処理のため、制御部の初期化に要する時間だけ省エネルギーモードからの復帰時間が長くなってしまうという不具合がある。
【0010】
この発明の目的は、ヒータへの通電をソフトウェア制御するコンピュータの初期化の終了を待つことなく、ヒータへの通電を開始し、ヒータを速やかに加熱することができるようにすることである。
【0011】
この発明の別の目的は、この場合に、安全にヒータの通電制御を実行することである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、ヒータと、このヒータを加熱する電源からの通電のON,OFFを行う第1のスイッチング素子と、前記スイッチング素子のON,OFFをハードウェア制御する第1のハードウェア制御回路と、所定のプログラムに基づいて動作するコンピュータと、前記コンピュータが初期化を終了した後は前記ハードウェア制御に代えて前記コンピュータが実行する処理により前記スイッチング素子のON,OFFのソフトウェア制御を実行する制御手段と、を備えているヒータ制御装置である。
【0013】
したがって、コンピュータが初期化を実行しているときには第1のハードウェア制御回路によりヒータへの通電をハードウェア制御し、初期化終了後にはコンピュータが実行するソフトウェア制御に代えるので、コンピュータの初期化の終了を待つことなくヒータへの通電を開始し、ヒータを速やかに加熱することができる。
【0014】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のヒータ制御装置において、前記通電のON,OFFを行う第2のスイッチング素子と、前記ハードウェア制御が実行されている継続時間を検出し、この継続時間が所定の基準値より長くなったときは前記第2のスイッチング素子をOFFするハードウェア制御を行う第2のハードウェア制御回路と、を備えている。
【0015】
なお、第2のスイッチング素子は、第1のスイッチング素子と同一の素子として実施してもよいし、別の素子として実施してもよい。
【0016】
したがって、ヒータのソフトウェア制御及びその制御による異常発生の検出が可能となるまでの期間においては、ヒータの通電時間を第2のハードウェア制御回路により監視し、基準時より長時間にわたってハードウェア制御が連続した場合はヒータへの通電を停止することで、安全にヒータの通電制御を実行することができる。
【0017】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のヒータ制御装置において、前記第2のハードウェア制御回路は、前記継続時間が前記基準値より長くなったときは、その旨を前記コンピュータに伝達する。
【0018】
したがって、異常発生の検出が第2のハードウェア制御回路からコンピュータに伝達されるので、異常発生の履歴をコンピュータにおいても検出可能な形で保持することが可能となり、ハードウェア制御でヒータの長時間通電の異常の発生を検出した場合に、ハードウェア制御からソフトウェア制御に交代した際のヒータの再点灯を防止し、安全性を向上させることができる。
【0019】
請求項4に記載の発明は、電子写真方式で媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、この画像形成後のトナー画像を前記媒体上に定着する定着器と、請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置と、を備え、前記ヒータは前記定着器を加熱するものである、画像形成装置である。
【0020】
したがって、定着器を加熱するヒータについて請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置による制御を実行することができる。
【0021】
この画像形成装置は、さらに、原稿の画像を読み取る画像入力装置を備え、前記プリンタエンジンは、この読み取り後の画像データに基づいて前記画像形成を行うものとすることができる(請求項5)。
【0022】
【発明の実施の形態】
[発明の実施の形態1]
本発明の一実施の形態を発明の実施の形態1として説明する。
【0023】
図1は、本実施の形態のデジタル複写機の構成を示す概略構成図である。このデジタル複写機は、本発明の画像形成装置を実施するもので、スキャナ部1とプリンタ部2とを備えている。
【0024】
まず、スキャナ部1について説明する。スキャナ部1は、原稿の載置のためのコンタクトガラス3を備えている。この原稿は光源4によって光を照射され、その反射光はミラー5及びレンズ6を介してCCDイメージセンサー7の受光面に結像する。光源4及びミラー5は、コンタクトガラス3の下面をコンタクトガラス3と平行に副走査方向に移動する光学走査装置8に搭載され、光学走査装置8はステッピングモータ9により駆動される。ミラー61,62は、その光学走査装置8に連動して、その1/2の速度で副走査方向に移動する光学走査装置10に搭載されている。主走査方向のスキャンは、CCDの走査によって行われ、原稿画像はCCDイメージセンサー7によって読み取られ、前述のような光学系が移動することで原稿全体が走査される。
【0025】
次に、プリンタ部2について説明する。プリンタ部2は、電子写真方式で転写紙などの媒体上に画像形成するプリンタエンジンとなるもので、レーザー書き込み系、画像再生系ならびに給紙系により構成される。レーザー書き込み系は、レーザー出力ユニット11、結像レンズ12ならびにミラー13を備えている。レーザー出力ユニット11の内部には、レーザー光源であるレーザーダイオード(LD)及び電気モータによって高速で回転する多角形ミラー(ポリゴンミラー)が設けられている(図示せず)。
【0026】
このようなレーザー書き込み系から出力されるレーザー光が電子写真方式で転写紙などの媒体上に画像形成する画像再生系の感光体ドラム14に照射される。感光体ドラム14の周囲には、帯電チャージャー15、イレーサー16、現像ユニット17、転写チャージャー18、分離チャージャー19、分離爪20、クリーニングユニット21などが設けられている。
【0027】
このプリンタ部2における画像再生プロセスを簡単に説明する。感光体ドラム14の周面は、帯電チャージャー15によって一様に高電位に帯電される。その周囲にレーザー光が照射されると、照射された部分は電位が下がる。レーザー光は記録再生の黒/白に応じてON/OFF制御されるので、レーザー光の照射によって、感光体ドラム14の周面に記録画像に対応する電位分布、すなわち静電潜像が形成される。静電潜像が形成された部分が現像ユニット17を通過すると、その電位の高低に応じてトナーが付着し、静電潜像が可視化されたトナー像となる。トナー像が形成された部分に、所定のタイミングで転写紙などの媒体がカセット22から送り込まれ、トナー像に重なる。このトナー像は転写チャージャー18によって媒体に転写され、その後、分離チャージャー19ならびに分離爪20によって、感光体ドラム14から分離される。分離された転写紙は、搬送ベルト23によって搬送され、ヒータ24(図2参照)を内蔵した定着ローラによる定着器25によって加熱された後、排紙トレー26に排紙される。
【0028】
また、このデジタル複写機では、図1に示すとおり、プリンタ部2は給紙系を2系統有している。一方の給紙系は、上段給紙カセット22a及び手差し給紙台22bを有し、上段給紙カセット22a及び手差し給紙台22bにセットされた転写紙は、給紙ローラ27によって給紙される。もう一方の給紙系は下段給紙カセット22cを備え、下段給紙カセット22c内の転写紙は、給紙ローラ28によって給紙される。そして、いずれかの給紙ローラ27又は28から給紙された転写紙は、レジストローラ29に当接した状態で一旦停止し、記録プロセスの進行に同期したタイミングで感光体ドラム14に送り込まれる。
【0029】
図2は、本デジタル複写機の電気的な接続を示すブロック図である。図2に示すように、このデジタル複写機が消費する直流電力は、商用交流電源66から直流を得る直流電源ユニット30から供給される。本デジタル複写機は、通信制御部31、シーケンス制御部32のほか、アクチュエータ動作用の電源系(図示せず)を備え、シーケンス制御部32、アクチュエータ動作用の電源系の出力制御は、通信制御部31からの信号によって行われる。
【0030】
シーケンス制御部32は、制御プログラムに基づいて各部を集中的に制御するCPU33、この制御プログラム等を内蔵するROM34、CPU33の作業エリアとなるRAM35、不揮発性のメモリであり、各種設定情報を電源オフ状態でも保持するNVRAM36、シーケンス制御部32に供給される電圧を検出し、制御部全体の初期化信号を出力するリセットIC37などで構成される。このCPU33を中心とした、ROM34、RAM35、NVRAM36などにより、本発明のソフトウェア制御を実行するコンピュータが構成される。
【0031】
また、ネットワークからのデータ入力などを制御する通信制御部31にも,シーケンス制御部32と同様、CPU38、ROM39、RAM40を備えている。また、本デジタル複写機に対する操作をユーザから受け付ける操作部42や、外部のネットワークなどと本デジタル複写機を接続する(この例では、パーソナルコンピュータ64が接続されている)I/Fロジック41も実装されている。
【0032】
本デジタル複写機は、新たなジョブの実行がない状態が一定時間経過した場合などに、通常の待機状態より低消費電力に移行する省エネルギーモードの機能を備えている。この省エネルギーモードの際には、通信制御部31は通電が継続され、ネットワークからのデータ入力やユーザによる操作部42からの起動コマンドの監視を行っている。これに対してシーケンス制御部32は省エネルギーモード時には、消費電力を低減させるため電力の供給が停止される。
【0033】
定着器25に設けられたヒータ24を制御するヒータ駆動回路63は、ヒータ24への商用交流電源66からの通電をON,OFF制御する第1、第2のスイッチング素子(なお、第2のスイッチング素子は、第1のスイッチング素子と同一の素子として実施してもよいし、別の素子として実施してもよいが、本実施の形態では同一素子として実施している)であるトライアック43及びリレー44、定着器25の温度を測定するサーミスタ45、並びに商用交流電源66の0V地点を検出するフォトカプラ46によって構成される。トライアック43、リレー44は、いずれも与えられた制御信号がLレベルになると回路を導通させ、ヒータ24に対する通電を開始する。
【0034】
シーケンス制御部32のCPU33は、サーミスタ45の検出信号(電圧)をA/D変換し、サーミスタ45による測定温度があらかじめ設定された基準値よりも低い場合はトライアック43、リレー44の駆動信号をアサートしてヒータ24に通電し、測定温度が基準値よりも高い場合はトライアック43をオフさせるソフトウェア制御を行うことで、定着器25の温度を一定レベルに保つ。また、定着器25のヒータ24を任意のタイミングでオンにすると過大な突入電流が発生し、商用交流電源66に対して電圧降下などの悪影響を与える可能性がある。このため、ヒータ24をオンさせる場合、CPU33は商用交流電源66が出力する交流の半波長時間ごとに、一定時間だけヒータ24をオンにする制御を繰り返す。そして、ヒータ24の点灯制御の開始の際には、このオン時間をごく短時間とし、その後、交流の半波長時間ごとに徐々にオン時間を長くしていく制御を実行して、ヒータ24に対して過大な突入電流が発生しないようにする、ソフトスタート制御を実行する。
【0035】
本デジタル複写機が省エネルギーモードにあるときには、通信制御部31にのみ通電が行われている。そして、外部のパーソナルコンピュータ64などからの通信コマンドの入力又はユーザが操作部42を操作することにより起動コマンドが入力されると、通信制御部31は直流電源ユニット30に対して起動信号を発行する。起動信号を受信した直流電源ユニット30はシーケンス制御部32及び図示しないアクチュエータ動作用の電源系統を起動し、デジタル複写機の全体に電力供給を開始する。電力供給が開始されたシーケンス制御部32は、リセットIC37によって規定されるリセット期間が経過後に、CPU33がROM34から制御プログラムを読み出して初期化動作を実行し、NVRAM36から各種設定値を読み出してシステム全体のソフトウェア制御を開始する。
【0036】
そして、本構成のデジタル複写機においては、外部からの起動信号によりシーケンス制御部32が起動し、前述の初期化動作を実行している期間においては、シーケンス制御部32に設けられたハードウェア制御回路65によって定着器25のヒータ24の制御を実行する。
【0037】
図3は、ハードウェア制御回路65の回路構成を示すブロック図である。図3に示すように、ハードウェア制御回路65は、トライアック43のON,OFFをハードウェア制御する第1のハードウェア制御回路となるもので、周期測定用カウンタ47、clk発生器48、ラッチ回路49、シフトレジスタ50、減算器51、ワンショットタイマ52などから構成される。また、これとは別に、サーミスタ45からの検出信号を所定の基準電圧と比較するコンパレータ53を備えている。
【0038】
周期測定用カウンタ47は、clk発生器48から出力されるclk信号によりカウントアップ動作を実行する。また、ラッチ回路49は、フォトカプラ46から出力される商用電源の0V地点を示す信号(ゼロクロス信号)のエッジによって、カウンタ値のラッチを行い、周期測定用のカウンタ47は、カウンタ値のクリアを実行することで、ゼロクロス信号の周期を、clk信号を単位として測定する。また、リセットIC37から出力されるリセット信号がイネーブル信号となって、リセット信号がLレベルの期間は、ゼロクロス信号に同期してラッチ動作を繰り返すが、リセット信号がHレベルの状態では動作を停止して、データの保持のみを行う。
【0039】
ここでは、一例として、ゼロクロス信号のアサートエッジ間で測定された周期測定用カウンタ47によるカウンタ値が128である場合を想定し、以下、ハードウェア制御回路65の動作を説明する。
【0040】
コンパレータ53は基準電圧とサーミスタ45の検出信号の電圧値とを比較し、“基準電圧<サーミスタ電圧”である状態においては、トライアック43の制御信号をアサートする(コンパレータ53の出力はLレベル)。ヒータ24に通電されて、定着器25の一定値以上に温度が上昇すると、“基準電圧>サーミスタ電圧”となり、トライアック43の制御信号をネゲートする(コンパレータ53の出力はHレベル)。
【0041】
ラッチ回路49でラッチされたカウンタ値は、シフトレジスタ50によって2ビットシフトされ、カウンタ値の1/4の値となる。
【0042】
ワンショットタイマ52は定常状態においてHレベル信号を出力し、起動信号(ゼロクロス信号)がアサートされると、そのエッジからカウント動作を開始し、内蔵するDuty設定レジスタに設定された値をカウントアップすると、出力信号をLレベルに切り替える。このため、Duty設定レジスタの設定値が大きいほど、ゼロクロス信号のエッジからカウンタ出力信号のアサートまでが遅くなり、Duty設定レジスタの値が0の場合は連続してLレベル信号を出力する。減算器51からの起動信号がネゲートされた状態では出力はHレベル固定となる。
【0043】
減算器51は、コンパレータ53の出力の立ち下がりを検出すると、ラッチ回路49とシフトレジスタ50からデータを取り込む。また、コンパレータ53の出力がLレベルの状態において、ゼロクロス信号の立ち下がりを検出すると、ワンショットタイマ52の起動信号をアサートすると共に、ラッチ回路49のカウンタ値からシフトレジスタ50の値を減算し、その結果をワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに転送する。また、この結果及びシフトレジスタ50の値は、減算器51に内蔵されている図示しないレジスタにも記憶される。コンパレータ53の出力信号がHレベルの状態になるとワンショットタイマ52への起動信号をネゲートに保持する。
【0044】
CPU33から出力されるマスク信号は、リセットIC37によるリセット期間中及びシーケンス制御部32の初期化動作中はLレベルに保持され、ハードウェア制御回路65によるトライアック43の制御を許可する状態となっている。そして、初期化動作が終了し、ROM34に格納する制御プログラムにより、CPU33がソフトウェアによるトライアック43の制御を始める段階で、信号論理をHレベルに切り替え、トライアック43の制御に対するハードウェア制御回路65の影響を排除する。
【0045】
外部からの起動信号により直流電源ユニット30がシーケンス制御部32に電力供給を開始すると、リセットIC37は電圧の立ち上がりを検出し、所定時間の間だけHレベルを出力する。このリセット信号がHレベルの期間、周期測定用のカウンタ47はclk発生器48の出力するclk信号の数をカウントし、ゼロクロス信号の立ち下がりエッジごとにカウント結果をラッチする。リセット信号がネゲートされた際、サーミスタ45の出力電圧が基準電圧より高い場合、コンパレータ53の出力はHレベルであり、それを検出した減算器51がワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに設定値を転送する。最初のゼロクロス信号が入力されるまではDuty設定レジスタには128の値をあらかじめセットしておき、最初のゼロクロス信号のアサートで、設定値としてラッチ回路49のカウンタ値からシフトレジスタ50の値を減算した結果である“128−32=96”がセットされ、ゼロクロス信号の間隔が例えば10msである場合、ゼロクロス信号のアサートから、“10ms×(96/128)=7.5ms”で約7.5ms後にヒータ24が点灯する。そして、以降のゼロクロス信号の入力においては、減算器51のレジスタに記憶されている前回の減算結果からシフトレジスタ50の値を減算し、その結果をDuty設定レジスタに出力するほか、減算器51のレジスタに記憶する。すなわち、次のゼロクロス信号の入力によりDuty設定値がさらに32だけ減算され、ゼロクロス信号毎にヒータ24のオン時間が長くなり、4回目のゼロクロス信号入力後は、Duty設定レジスタには0の値がセットされるので、100%のDutyによるヒータ24の通電制御となる。
【0046】
減算器31は、そのDuty設定レジスタの格納値が0になった時点で停止し、コンパレータ53の出力が、Hレベルに切り替わるたびに、ラッチ回路49、シフトレジスタ50から値をリロードする。また、CPU33は、リセットIC37によるリセット信号がネゲートされた後、CPU33の初期化、周辺デバイスの初期化、制御データの読み出しなどの初期化動作が完了すると、定着器25の制御が開始可能な状態となり、これ以降は、CPU33がマスク信号を出力して、マスク信号とワンショットタイマ52のDuty設定値とのアンドをアンド回路67でとり、ハードウェア制御回路65によりトライアック43に出力する制御信号(トライアック制御信号)をアンド回路67の出力先のオア回路で無効として、以後は、CPU33によるソフトウェアの実行(ソフトウェア制御信号の出力)のみによって定着器25の温度制御が実行される。
【0047】
図4には、各信号のタイミングチャートを示しているが、ワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに設定するDuty設定値が、初期の128から64,32,0と減少していくのに応じてトライアック43の制御信号のDutyが増大し、よって、ヒータ24の通電時間が増加していくことが分かる。そして、その後に、定着器25の温度が一度高くなって発生するコンパレータ出力53の立ち下りエッジにより、再度ワンショットタイマ52のDuty設定レジスタに設定するDuty設定値が初期値の128に戻り、前述の動作が繰り返されることが分かる。なお、シフトレジスタ50のシフト量を変更することで、よりきめ細かなソフトスタートを実現することも可能である。
【0048】
ところで、本構成のデジタル複写機において、仮にハードウェア制御回路65などを用いずに、CPU33によるソフトウェアの実行のみにより定着器25の温度制御を実行すれば、CPU33のシステム初期化動作が完了するまでは定着器25の温度制御を開始することができず、初期化動作に相当する時間分だけ、通信制御部31で起動信号を受信してからプリンタ部2が画像形成動作可能となるまでの立ち上げ時間が長くなってしまうという欠点がある。
【0049】
しかし、本構成のデジタル複写機においては、CPU33がシステムの初期化動作を実行中の段階においては、ハードウェア制御回路65などのハードウェア構成の制御回路により定着器25の温度制御を開始することが可能となり、前述の立ち上げ時間を低減することが可能となる。また、ハードウェア制御回路65によるソフトスタートを実現することで、ヒータ24に対する突入電流を低減することが可能となり、商用交流電源66に対する悪影響を最小限に抑えることか可能となる。
【0050】
[発明の実施の形態2]
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態2として説明する。
【0051】
以下の説明では、本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態1のデジタル複写機と相違する点を中心に説明し、共通する部材、回路要素などは実施の形態1の場合と同様の符号を用い、新たな図示、説明は省略する。
【0052】
本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態1と相違するのは、図5に示すように、まず、ハードウェア制御回路65に第2のハードウェア制御回路となる定着器保護用カウンタ54を備えている点である。
【0053】
定着器保護用カウンタ54は、リセットIC37のリセット信号がネゲートされた後のclk発生器48から出力されるclk信号を積算するカウンタである。この定着器保護用カウンタ54は、ハードウェア的に設定された基準値(タイムアウト設定)を保持していて、clk信号の積算値が前述の基準値と一致するとオーバーフロー信号をアンド回路67に出力する。この基準値によるタイムアウト設定は、リセット解除からCPU33による定着器25の温度制御開始までの時間以上であり、また、シーケンス制御部33が正常に立ち上がれば、十分にオーバーフロー信号の発生以前にカウンタ54のクリアが可能であり、かつ、基準値に相当する時間だけヒータ24を連続通電すれば定着器25が画像形成動作可能な温度まで上昇する時間に設定される。また、この定着器保護用カウンタ54のカウント値はCPU33が出力するカウンタクリア信号、コンパレータ53のHレベル信号の出力によりクリアされる(図6参照)。
【0054】
リセットIC37のリセット信号がネゲートされ、かつ、コンパレータ53の出力がHレベルである場合、ハードウェア制御回路65によりヒータ24が通電され、併せて定着器保護用カウンタ54のカウントアップが開始されるが、このカウンタ値がタイムアウト設定を越えた場合、オーバーフロー信号(アクティブH)が出力される。この信号はカウンタ54によりラッチされ、アンド回路67に出力されることにより、トライアック43の制御信号をネゲートする。このカウンタ値がクリアされてもオーバーフロー信号は一旦セットされると保持され、カウンタリセット信号によってのみ解除が可能となる。このため、ハードウェア制御回路65がヒータ24を通電制御可能な場合とは、CPU33によりタイムアウト時間以内にカウンタ値をクリアされるまで、又は、タイムアウト時間以内に定着器25の温度が画像形成動作可能な温度まで上昇してコンパレータ53の出力が反転し、カウンタ値がクリアされるまで、となる。
【0055】
以上のような構成により、定着器25に紙詰まりが発生している場合や、サーミスタ45の異常により正常に定着器25の温度測定ができない状態等の異常の発生により、ハードウェア制御回路65によるヒータ24の連続通電が発生しても、装置が危険な状態に至る前にヒータ24の通電を停止することが可能となり、前述のようにデジタル複写機の立ち上げ時間を低減しつつも、システムの安全性を維持することが可能となる。
【0056】
[発明の実施の形態3]
本発明の別の実施の形態を発明の実施の形態3として説明する。
【0057】
以下の説明では、本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態2のデジタル複写機と相違する点を中心に説明し、共通する部材、回路要素などは実施の形態2の場合と同様の符号を用い、新たな図示、説明は省略する。
【0058】
本実施の形態のデジタル複写機が実施の形態2と相違するのは、図7に示すように、第2のハードウェア制御回路を実現する定着器保護用カウンタ54のオーバーフロー信号を定着器保護用カウンタ54でラッチし、この信号をCPU33に出力して、これをCPU33で検出可能としていることである。
【0059】
このような構成とすることにより、定着保護用カウンタ54がオーバーフローを起こした場合、そのオーバーフロー信号をラッチし、CPU33に対して出力することで、CPU33が初期化動作完了後、定着器25の温度制御を開始する前にオーバーフロー信号の検出を行い、オーバーフロー信号がアサートされている場合は、すでに定着器25が異常な状態になっている可能性があると判断し、ソフトウェア制御によるヒータ24への通電を中止するとともに、ユーザに対して機器の状態異常を操作部42に表示するなどの所定の手段により報知する。
【0060】
本構成を取ることにより、CPU33がソフトウェア制御によりシステムの動作を開始する前に発生したヒータ24の連続通電を検出することが可能となり、前述のようにデジタル複写機の立ち上げ時間を低減しつつも、システムの安全性を維持することが可能となる。
【0061】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、コンピュータの初期化の終了を待つことなくヒータへの通電を開始し、ヒータを速やかに加熱することができる。
【0062】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、ヒータのソフトウェア制御及びその制御による異常発生の検出が可能となるまでの期間においては、ヒータの通電時間を第2のハードウェア制御回路により監視し、基準時より長時間にわたってハードウェア制御が連続した場合はヒータへの通電を停止することで、安全にヒータの通電制御を実行することができる。
【0063】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、第2のハードウェア制御回路が検出する異常発生の履歴をコンピュータにおいても検出可能な形で保持することが可能となり、ハードウェア制御でヒータの長時間通電の異常の発生を検出した場合に、ハードウェア制御からソフトウェア制御に交代した際のヒータの再点灯を防止し、安全性を向上させることができる。
【0064】
請求項4,5に記載の発明は、定着器を加熱するヒータについて請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置による制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかるデジタル複写機の全体構成を示す説明図である。
【図2】デジタル複写機の制御系の電気的な接続を示すブロック図である。
【図3】ハードウェア制御回路の電気的な接続のブロック図である。
【図4】デジタル複写機の制御系における各信号のタイミングチャートである。
【図5】ハードウェア制御回路の別の構成例の電気的な接続のブロック図である。
【図6】図5の構成例における制御系における各信号のタイミングチャートである。
【図7】ハードウェア制御回路の別の構成例の電気的な接続のブロック図である。
【符号の説明】
2 プリンタエンジン
33 コンピュータ
25 定着器
43 第1、第2のスイッチング素子
54 第2のハードウェア制御回路
65 第1のハードウェア制御回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a heater control device for controlling energization of a heater and an electrophotographic image forming apparatus including the heater control device.
[0002]
[Prior art]
Patent Literature 1 discloses a technique for shortening the recovery time of a digital copying machine by omitting unnecessary processing during initialization processing when the power of the digital copying machine is turned on. ing.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-10436 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, with respect to an electrophotographic image forming apparatus that copies an image based on image data input from a network or image data of a document read by an image input device, demands for energy saving have been increasing. There is a strong demand for a reduction in power consumption in a standby state where image formation is not being performed. Therefore, these devices are provided with an energy saving mode for saving power in a standby state in which image formation is not performed. As a means of power saving, in an image forming apparatus having a fixing device for fixing toner to transfer paper by heat, power supply to the fixing device is stopped in a standby state to reduce power consumption. ing.
[0005]
Further, as a measure for further reducing power consumption, power is supplied only to a specific control unit having an interface for communicating with the outside, and power supply is stopped for other control units. I have.
[0006]
On the other hand, in some areas, public regulations require that the time required to return from the energy-saving mode to the image forming operation be shortened, and contradict the demands of low power consumption during standby and a shorter time required for the return time. Is required.
[0007]
Further, in an image forming apparatus having a configuration in which a fixing unit is heated by a heater which receives power supply from a commercial power supply, when power is supplied to the heater at an arbitrary timing when power is supplied to the heater, voltage ripple of the commercial power supply is performed. And may affect other luminaire lights that draw power from the same commercial power source. In some cases, the effect on commercial power is limited by public regulations, and the usual countermeasure is to synchronize the heater lighting timing with the commercial power voltage waveform by software control. It is carried out.
[0008]
However, since software is interposed, it is difficult to start energization control of the heater of the fixing unit until the initialization operation of the control unit is completed, which is a major obstacle to shortening the time required to return from the energy saving mode.
[0009]
On the other hand, the technique disclosed in Patent Document 1 attempts to shorten the return time by omitting processes other than the minimum control required when starting up the apparatus. Since the operation and the like are indispensable processes for realizing stable control, there is a problem that the return time from the energy saving mode becomes long by the time required for the initialization of the control unit.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to start energization of a heater and to quickly heat the heater without waiting for completion of initialization of a computer which controls energization of the heater by software.
[0011]
Another object of the present invention is to safely control the energization of the heater in this case.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a heater, a first switching element for turning ON / OFF a power supply from a power supply for heating the heater, and a first hardware for controlling ON / OFF of the switching element by hardware. A hardware control circuit, a computer that operates based on a predetermined program, and software control of turning on and off the switching element by processing executed by the computer instead of the hardware control after the computer has completed initialization. And a control unit for executing the above.
[0013]
Therefore, when the computer is performing initialization, the first hardware control circuit controls the energization of the heater by hardware, and after the initialization is completed, the control is replaced by software control executed by the computer. The power supply to the heater is started without waiting for the end, and the heater can be quickly heated.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, in the heater control device according to the first aspect, a second switching element for turning on and off the energization and a duration of the hardware control are detected. A second hardware control circuit that performs hardware control to turn off the second switching element when the duration becomes longer than a predetermined reference value.
[0015]
Note that the second switching element may be implemented as the same element as the first switching element, or may be implemented as another element.
[0016]
Therefore, during the period before the software control of the heater and the detection of the occurrence of an abnormality by the control become possible, the heater energization time is monitored by the second hardware control circuit, and the hardware control is performed for a longer time than the reference time In the case of continuous operation, the power supply to the heater is stopped, so that the power supply to the heater can be safely controlled.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, in the heater control device according to the second aspect, the second hardware control circuit notifies the computer when the duration is longer than the reference value. introduce.
[0018]
Therefore, since the detection of the occurrence of the abnormality is transmitted from the second hardware control circuit to the computer, the history of the occurrence of the abnormality can be held in a form that can be detected by the computer. When the occurrence of an abnormality in energization is detected, re-lighting of the heater when hardware control is switched to software control can be prevented, and safety can be improved.
[0019]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a printer engine for forming an image on a medium by electrophotography, a fixing device for fixing a toner image after the image formation on the medium, An image forming apparatus, comprising: a heater control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the heater heats the fixing device.
[0020]
Therefore, the heater for heating the fixing unit can be controlled by the heater control device according to any one of the first to third aspects.
[0021]
The image forming apparatus may further include an image input device for reading an image of the document, and the printer engine may form the image based on the read image data.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment of the Invention]
One embodiment of the present invention will be described as a first embodiment of the present invention.
[0023]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a digital copying machine according to the present embodiment. This digital copier implements the image forming apparatus of the present invention, and includes a scanner unit 1 and a printer unit 2.
[0024]
First, the scanner unit 1 will be described. The scanner unit 1 includes a contact glass 3 for placing a document. The original is irradiated with light by a light source 4, and the reflected light forms an image on a light receiving surface of a CCD image sensor 7 via a mirror 5 and a lens 6. The light source 4 and the mirror 5 are mounted on an optical scanning device 8 that moves the lower surface of the contact glass 3 in the sub-scanning direction in parallel with the contact glass 3, and the optical scanning device 8 is driven by a stepping motor 9. The mirrors 61 and 62 are mounted on the optical scanning device 10 that moves in the sub-scanning direction at half the speed in conjunction with the optical scanning device 8. The scanning in the main scanning direction is performed by scanning the CCD, and the original image is read by the CCD image sensor 7 and the entire original is scanned by moving the optical system as described above.
[0025]
Next, the printer unit 2 will be described. The printer unit 2 serves as a printer engine for forming an image on a medium such as transfer paper in an electrophotographic system, and includes a laser writing system, an image reproducing system, and a paper feeding system. The laser writing system includes a laser output unit 11, an imaging lens 12, and a mirror 13. Inside the laser output unit 11, a polygon mirror (polygon mirror) which is rotated at high speed by a laser diode (LD) as a laser light source and an electric motor is provided (not shown).
[0026]
Laser light output from such a laser writing system is applied to a photoreceptor drum 14 of an image reproducing system for forming an image on a medium such as transfer paper by an electrophotographic method. Around the photosensitive drum 14, a charging charger 15, an eraser 16, a developing unit 17, a transfer charger 18, a separation charger 19, a separation claw 20, a cleaning unit 21, and the like are provided.
[0027]
The image reproducing process in the printer unit 2 will be briefly described. The peripheral surface of the photosensitive drum 14 is uniformly charged to a high potential by the charging charger 15. When the laser light is irradiated around the area, the potential of the irradiated part decreases. Since the laser light is ON / OFF controlled in accordance with the recording / reproduction black / white, the potential distribution corresponding to the recorded image, that is, the electrostatic latent image is formed on the peripheral surface of the photosensitive drum 14 by the irradiation of the laser light. You. When the portion on which the electrostatic latent image is formed passes through the developing unit 17, toner adheres according to the level of the potential, and the electrostatic latent image becomes a visualized toner image. At a predetermined timing, a medium such as transfer paper is fed from the cassette 22 to the portion where the toner image is formed, and overlaps the toner image. This toner image is transferred to the medium by the transfer charger 18, and thereafter separated from the photosensitive drum 14 by the separation charger 19 and the separation claw 20. The separated transfer paper is transported by a transport belt 23, heated by a fixing device 25 including a fixing roller having a heater 24 (see FIG. 2) therein, and then discharged to a discharge tray 26.
[0028]
Further, in this digital copying machine, as shown in FIG. 1, the printer unit 2 has two paper feeding systems. One of the paper feed systems has an upper paper cassette 22a and a manual paper feed table 22b, and the transfer paper set in the upper paper cassette 22a and the manual paper feed table 22b is fed by a paper feed roller 27. . The other paper feeding system includes a lower paper cassette 22c, and the transfer paper in the lower paper cassette 22c is fed by a paper feed roller 28. Then, the transfer paper fed from one of the paper feed rollers 27 or 28 is temporarily stopped in a state of being in contact with the registration roller 29, and is sent to the photosensitive drum 14 at a timing synchronized with the progress of the recording process.
[0029]
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical connection of the digital copying machine. As shown in FIG. 2, DC power consumed by the digital copying machine is supplied from a DC power supply unit 30 that obtains DC from a commercial AC power supply 66. The digital copying machine includes a power supply system (not shown) for operating the actuator in addition to the communication control unit 31 and the sequence control unit 32. The output control of the sequence control unit 32 and the power supply system for operating the actuator is controlled by communication control. This is performed by a signal from the unit 31.
[0030]
The sequence control unit 32 is a CPU 33 for centrally controlling each unit based on a control program, a ROM 34 containing the control program and the like, a RAM 35 serving as a work area of the CPU 33, and a nonvolatile memory. It is configured by an NVRAM 36 that retains even the state, a reset IC 37 that detects a voltage supplied to the sequence control unit 32, and outputs an initialization signal for the entire control unit. The ROM 34, the RAM 35, the NVRAM 36, and the like, centered on the CPU 33, constitute a computer that executes the software control of the present invention.
[0031]
The communication control unit 31 that controls data input from the network also includes a CPU 38, a ROM 39, and a RAM 40, like the sequence control unit 32. Further, an operation unit 42 for receiving an operation on the digital copying machine from a user, and an I / F logic 41 for connecting the digital copying machine to an external network or the like (in this example, a personal computer 64 is connected) are also mounted. Have been.
[0032]
The digital copier has an energy saving mode function that shifts to lower power consumption than in a normal standby state when a state in which a new job is not executed has passed for a predetermined period of time. In the energy saving mode, the communication control unit 31 is continuously energized and monitors data input from the network and a start command from the operation unit 42 by the user. On the other hand, in the energy saving mode, the supply of power is stopped in order to reduce power consumption.
[0033]
A heater drive circuit 63 for controlling the heater 24 provided in the fixing device 25 includes a first and a second switching element (a second switching element) for controlling ON and OFF of the power supply from the commercial AC power supply 66 to the heater 24. The elements may be implemented as the same element as the first switching element or may be implemented as another element, but are implemented as the same element in the present embodiment.) 44, a thermistor 45 for measuring the temperature of the fixing device 25, and a photocoupler 46 for detecting the 0 V point of the commercial AC power supply 66. When the applied control signal becomes L level, the triac 43 and the relay 44 conduct the circuit and start energizing the heater 24.
[0034]
The CPU 33 of the sequence control unit 32 A / D converts the detection signal (voltage) of the thermistor 45 and asserts the drive signals of the triac 43 and the relay 44 when the temperature measured by the thermistor 45 is lower than a preset reference value. Then, the heater 24 is energized, and if the measured temperature is higher than the reference value, the temperature of the fixing device 25 is maintained at a constant level by performing software control to turn off the triac 43. If the heater 24 of the fixing device 25 is turned on at an arbitrary timing, an excessive rush current is generated, which may adversely affect the commercial AC power supply 66 such as a voltage drop. For this reason, when turning on the heater 24, the CPU 33 repeats the control to turn on the heater 24 for a fixed time every half-wave time of the AC output from the commercial AC power supply 66. Then, at the start of the lighting control of the heater 24, the ON time is set to a very short time, and thereafter, the control for gradually increasing the ON time for each half-wave time of the alternating current is executed. On the other hand, a soft start control is executed to prevent an excessive rush current from being generated.
[0035]
When the digital copying machine is in the energy saving mode, power is supplied only to the communication control unit 31. When a communication command is input from an external personal computer 64 or the like or a start command is input by the user operating the operation unit 42, the communication control unit 31 issues a start signal to the DC power supply unit 30. . Upon receiving the activation signal, the DC power supply unit 30 activates the sequence control unit 32 and a power supply system for operating the actuator (not shown), and starts supplying power to the entire digital copying machine. After the power supply is started, after the reset period specified by the reset IC 37 has elapsed, the CPU 33 reads the control program from the ROM 34 to execute an initialization operation, reads various set values from the NVRAM 36, and reads the entire system. Start software control of.
[0036]
In the digital copying machine having this configuration, the sequence control unit 32 is activated by an external activation signal, and during the period in which the above-described initialization operation is being performed, the hardware control provided in the sequence control unit 32 is performed. The circuit 65 controls the heater 24 of the fixing device 25.
[0037]
FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of the hardware control circuit 65. As shown in FIG. 3, the hardware control circuit 65 is a first hardware control circuit that hardware-controls ON and OFF of the triac 43, and includes a period measurement counter 47, a clk generator 48, a latch circuit 49, a shift register 50, a subtractor 51, a one-shot timer 52, and the like. In addition, a comparator 53 for comparing a detection signal from the thermistor 45 with a predetermined reference voltage is provided.
[0038]
The cycle measuring counter 47 performs a count-up operation by the clk signal output from the clk generator 48. The latch circuit 49 latches the counter value by the edge of a signal (zero cross signal) indicating the 0 V point of the commercial power output from the photocoupler 46, and the counter 47 for period measurement clears the counter value. By executing, the cycle of the zero-cross signal is measured in units of the clk signal. The reset signal output from the reset IC 37 becomes an enable signal, and while the reset signal is at the L level, the latch operation is repeated in synchronization with the zero-cross signal. However, the operation stops when the reset signal is at the H level. And only retain the data.
[0039]
Here, as an example, it is assumed that the counter value of the period measurement counter 47 measured between the asserted edges of the zero-cross signal is 128, and the operation of the hardware control circuit 65 will be described below.
[0040]
The comparator 53 compares the reference voltage with the voltage value of the detection signal of the thermistor 45, and asserts the control signal of the triac 43 (the output of the comparator 53 is at L level) in a state where “reference voltage <thermistor voltage”. When the heater 24 is energized and the temperature rises above a certain value of the fixing device 25, "reference voltage> thermistor voltage" is satisfied, and the control signal of the triac 43 is negated (the output of the comparator 53 is at H level).
[0041]
The counter value latched by the latch circuit 49 is shifted by 2 bits by the shift register 50 and becomes a value of 1/4 of the counter value.
[0042]
The one-shot timer 52 outputs an H level signal in a steady state, and when a start signal (zero cross signal) is asserted, starts counting from the edge thereof and counts up a value set in a built-in Duty setting register. Switch the output signal to the L level. Therefore, as the value set in the duty setting register is larger, the delay from the edge of the zero-cross signal to the assertion of the counter output signal is delayed. When the value of the duty setting register is 0, the L level signal is continuously output. When the activation signal from the subtractor 51 is negated, the output is fixed at the H level.
[0043]
When detecting the falling edge of the output of the comparator 53, the subtractor 51 takes in data from the latch circuit 49 and the shift register 50. When the output of the comparator 53 is at the L level and a falling edge of the zero-cross signal is detected, the activation signal of the one-shot timer 52 is asserted, and the value of the shift register 50 is subtracted from the counter value of the latch circuit 49. The result is transferred to the duty setting register of the one-shot timer 52. The result and the value of the shift register 50 are also stored in a register (not shown) built in the subtractor 51. When the output signal of the comparator 53 is at the H level, the activation signal to the one-shot timer 52 is negated.
[0044]
The mask signal output from the CPU 33 is held at the L level during the reset period by the reset IC 37 and during the initialization operation of the sequence control unit 32, and is in a state in which the control of the triac 43 by the hardware control circuit 65 is permitted. . When the initialization operation is completed and the CPU 33 starts controlling the triac 43 by software according to the control program stored in the ROM 34, the signal logic is switched to the H level, and the influence of the hardware control circuit 65 on the control of the triac 43 is changed. To eliminate.
[0045]
When the DC power supply unit 30 starts supplying power to the sequence control unit 32 in response to an external start signal, the reset IC 37 detects a rise in voltage and outputs an H level for a predetermined time. While the reset signal is at the H level, the cycle measuring counter 47 counts the number of clk signals output from the clk generator 48 and latches the count result at each falling edge of the zero cross signal. When the reset signal is negated, if the output voltage of the thermistor 45 is higher than the reference voltage, the output of the comparator 53 is at the H level, and the subtractor 51 that has detected this output sets the set value in the Duty setting register of the one-shot timer 52. Forward. Until the first zero-cross signal is input, a value of 128 is set in the duty setting register in advance, and the value of the shift register 50 is subtracted from the counter value of the latch circuit 49 as the set value by the assertion of the first zero-cross signal. "128-32 = 96", which is the result of the above, is set, and if the interval of the zero-cross signal is, for example, 10 ms, from the assertion of the zero-cross signal, "7.5 ms" is calculated as "10 ms × (96/128) = 7.5 ms". Later, the heater 24 is turned on. Then, in the subsequent input of the zero-cross signal, the value of the shift register 50 is subtracted from the previous subtraction result stored in the register of the subtractor 51, and the result is output to the duty setting register. Store in a register. That is, the duty setting value is further reduced by 32 by the input of the next zero-cross signal, and the ON time of the heater 24 is lengthened for each zero-cross signal. After the fourth zero-cross signal is input, the value of 0 is stored in the duty setting register. Since this is set, the energization control of the heater 24 is performed at 100% duty.
[0046]
The subtractor 31 stops when the value stored in the duty setting register becomes 0, and reloads the value from the latch circuit 49 and the shift register 50 every time the output of the comparator 53 switches to the H level. After the reset signal from the reset IC 37 is negated, the CPU 33 completes initialization operations such as initialization of the CPU 33, initialization of peripheral devices, and reading of control data. Thereafter, the CPU 33 outputs a mask signal, the AND circuit 67 takes the AND of the mask signal and the Duty set value of the one-shot timer 52 by the AND circuit 67, and outputs a control signal ( The triac control signal) is invalidated by the OR circuit to which the output of the AND circuit 67 is output, and thereafter, the temperature control of the fixing device 25 is executed only by executing the software by the CPU 33 (outputting the software control signal).
[0047]
FIG. 4 shows a timing chart of each signal. As the duty setting value set in the duty setting register of the one-shot timer 52 decreases from the initial value of 128 to 64, 32, 0, It can be seen that the duty of the control signal of the triac 43 increases, and thus the energization time of the heater 24 increases. After that, due to the falling edge of the comparator output 53 generated when the temperature of the fixing device 25 once rises, the Duty setting value set in the Duty setting register of the one-shot timer 52 returns to the initial value of 128 again. It can be seen that the operation of is repeated. By changing the shift amount of the shift register 50, it is also possible to realize a more detailed soft start.
[0048]
By the way, in the digital copying machine having this configuration, if the temperature control of the fixing unit 25 is executed only by executing the software by the CPU 33 without using the hardware control circuit 65 or the like, the system initialization operation of the CPU 33 is completed. Cannot start the temperature control of the fixing device 25, and waits for the time corresponding to the initialization operation from the time when the communication control unit 31 receives the start signal to the time when the printer unit 2 can perform the image forming operation. There is a disadvantage that the raising time is long.
[0049]
However, in the digital copying machine having this configuration, when the CPU 33 is performing the system initialization operation, the temperature control of the fixing device 25 must be started by a hardware configuration control circuit such as the hardware control circuit 65. And the start-up time described above can be reduced. Also, by realizing soft start by the hardware control circuit 65, it is possible to reduce the rush current to the heater 24, and it is possible to minimize the adverse effect on the commercial AC power supply 66.
[0050]
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described as a second embodiment of the present invention.
[0051]
The following description focuses on the differences between the digital copying machine of the present embodiment and the digital copying machine of the first embodiment, and common members and circuit elements are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment. And new illustrations and descriptions are omitted.
[0052]
The difference between the digital copying machine of the present embodiment and the first embodiment is that, as shown in FIG. 5, a hardware control circuit 65 first includes a fixing device protection counter 54 serving as a second hardware control circuit. The point is.
[0053]
The fixing device protection counter 54 is a counter for integrating the clk signal output from the clk generator 48 after the reset signal of the reset IC 37 is negated. The fixing device protection counter 54 holds a reference value (timeout setting) set by hardware, and outputs an overflow signal to the AND circuit 67 when the integrated value of the clk signal matches the above-described reference value. . The time-out setting based on the reference value is equal to or longer than the time from the release of the reset to the start of the temperature control of the fixing device 25 by the CPU 33. If the sequence control unit 33 normally starts up, the counter 54 is not sufficiently generated before the overflow signal is generated. Clearing is possible, and when the heater 24 is continuously energized for a time corresponding to the reference value, a time is set for the fixing device 25 to rise to a temperature at which the image forming operation can be performed. The count value of the fixing device protection counter 54 is cleared by the counter clear signal output by the CPU 33 and the output of the H level signal of the comparator 53 (see FIG. 6).
[0054]
When the reset signal of the reset IC 37 is negated and the output of the comparator 53 is at H level, the heater 24 is energized by the hardware control circuit 65, and the counter 54 for the fixing device protection starts counting up. If this counter value exceeds the timeout setting, an overflow signal (active H) is output. This signal is latched by the counter 54 and output to the AND circuit 67 to negate the control signal of the triac 43. Even if the counter value is cleared, the overflow signal is held once set, and can be released only by the counter reset signal. Therefore, the case where the hardware control circuit 65 can control the energization of the heater 24 means that the CPU 33 clears the counter value within the timeout period, or the temperature of the fixing device 25 is within the timeout period. Until the temperature rises to a certain temperature, the output of the comparator 53 is inverted, and the counter value is cleared.
[0055]
With the above-described configuration, when the paper jam occurs in the fixing unit 25, or when an abnormality such as a state in which the temperature of the fixing unit 25 cannot be measured normally due to an abnormality of the thermistor 45 occurs, the hardware control circuit 65 Even if the heater 24 is continuously energized, the energization of the heater 24 can be stopped before the apparatus reaches a dangerous state. As described above, while the start-up time of the digital copying machine is reduced, the system Security can be maintained.
[0056]
Third Embodiment of the Invention
Another embodiment of the present invention will be described as a third embodiment of the present invention.
[0057]
The following description focuses on the differences between the digital copying machine of the present embodiment and the digital copying machine of the second embodiment, and common members and circuit elements are denoted by the same reference numerals as those of the second embodiment. And new illustrations and descriptions are omitted.
[0058]
The difference between the digital copying machine of the present embodiment and the second embodiment is that, as shown in FIG. 7, an overflow signal of a fixing device protection counter 54 for realizing a second hardware control circuit is used for fixing device fixing. That is, the signal is latched by the counter 54, this signal is output to the CPU 33, and this can be detected by the CPU 33.
[0059]
With such a configuration, when the fixing protection counter 54 overflows, the overflow signal is latched and output to the CPU 33, so that after the CPU 33 completes the initialization operation, the temperature of the fixing device 25 becomes low. Before the control is started, an overflow signal is detected. If the overflow signal is asserted, it is determined that the fixing unit 25 may be in an abnormal state. The power supply is stopped, and a user is notified of the abnormal state of the device on the operation unit 42 by a predetermined means, for example.
[0060]
With this configuration, it is possible for the CPU 33 to detect the continuous energization of the heater 24 that occurs before the operation of the system is started by software control, thereby reducing the start-up time of the digital copying machine as described above. In addition, the security of the system can be maintained.
[0061]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, energization of the heater is started without waiting for the initialization of the computer to be completed, and the heater can be quickly heated.
[0062]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the heater power-on time is set to the second hardware until software control of the heater and detection of an abnormality occurrence by the control become possible. Monitoring by the control circuit, when the hardware control is continued for a longer time than the reference time, by stopping the power supply to the heater, the power supply control of the heater can be executed safely.
[0063]
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, it is possible to hold a history of occurrence of an abnormality detected by the second hardware control circuit in a form detectable by a computer. When the control detects the occurrence of an abnormality in the long-time energization of the heater, the heater can be prevented from being turned on again when hardware control is switched to software control, and safety can be improved.
[0064]
According to the fourth and fifth aspects of the present invention, the heater for heating the fixing device can be controlled by the heater control device according to any one of the first to third aspects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of a digital copying machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing electrical connections of a control system of the digital copying machine.
FIG. 3 is a block diagram of electrical connection of a hardware control circuit.
FIG. 4 is a timing chart of each signal in a control system of the digital copying machine.
FIG. 5 is a block diagram of an electrical connection of another configuration example of the hardware control circuit;
6 is a timing chart of each signal in a control system in the configuration example of FIG. 5;
FIG. 7 is a block diagram of electrical connection of another configuration example of the hardware control circuit;
[Explanation of symbols]
2 Printer engine
33 Computer
25 Fixing unit
43 First and second switching elements
54 Second Hardware Control Circuit
65 First Hardware Control Circuit

Claims (5)

ヒータと、
このヒータを加熱する電源からの通電のON,OFFを行う第1のスイッチング素子と、
前記スイッチング素子のON,OFFをハードウェア制御する第1のハードウェア制御回路と、
所定のプログラムに基づいて動作するコンピュータと、
前記コンピュータが初期化を終了した後は前記ハードウェア制御に代えて前記コンピュータが実行する処理により前記スイッチング素子のON,OFFのソフトウェア制御を実行する制御手段と、
を備えているヒータ制御装置。
A heater,
A first switching element for turning ON / OFF a power supply from a power supply for heating the heater;
A first hardware control circuit that hardware-controls ON and OFF of the switching element;
A computer that operates based on a predetermined program;
Control means for executing software control of ON and OFF of the switching element by processing executed by the computer in place of the hardware control after the computer completes initialization;
A heater control device comprising:
前記通電のON,OFFを行う第2のスイッチング素子と、
前記ハードウェア制御が実行されている継続時間を検出し、この継続時間が所定の基準値より長くなったときは前記第2のスイッチング素子をOFFするハードウェア制御を行う第2のハードウェア制御回路と、
を備えている請求項1に記載のヒータ制御装置。
A second switching element for turning on and off the energization;
A second hardware control circuit that detects a duration during which the hardware control is being performed and performs hardware control to turn off the second switching element when the duration is longer than a predetermined reference value; When,
The heater control device according to claim 1, further comprising:
前記第2のハードウェア制御回路は、前記継続時間が前記基準値より長くなったときは、その旨を前記コンピュータに伝達する、請求項2に記載のヒータ制御装置。3. The heater control device according to claim 2, wherein the second hardware control circuit, when the duration time becomes longer than the reference value, notifies the computer of the fact. 電子写真方式で媒体上に画像形成を行うプリンタエンジンと、
この画像形成後のトナー画像を前記媒体上に定着する定着器と、
請求項1〜3のいずれかの一に記載のヒータ制御装置と、
を備え、
前記ヒータは前記定着器を加熱するものである、
画像形成装置。
A printer engine for forming an image on a medium by an electrophotographic method,
A fixing device for fixing the toner image after the image formation on the medium,
A heater control device according to any one of claims 1 to 3,
With
The heater is for heating the fixing device,
Image forming device.
原稿の画像を読み取る画像入力装置を備え、
前記プリンタエンジンは、この読み取り後の画像データに基づいて前記画像形成を行う、
請求項4に記載の画像形成装置。
Equipped with an image input device that reads the image of the original,
The printer engine forms the image based on the read image data,
The image forming apparatus according to claim 4.
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