JP2004355984A

JP2004355984A - ヒータ制御回路

Info

Publication number: JP2004355984A
Application number: JP2003153458A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Kamishiro; 敏昭神代
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2004-12-16

Abstract

【課題】安全対策性能をより高めたヒータ制御回路を得る。
【解決手段】ヒータ制御回路１は、ヒータ温度異常を検知し強制的に供給電源をＯＦＦにするヒータ制御回路であり、例えば、ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路１０と位相制御発生回路１１とを含み構成される。さらに、リレーのＯＮ期間をカウントするカウンタと、ＯＦＦ状態を保持するメモリ機能部とを有し、カウントしたカウンタ値とシステム側がセットした強制ＯＦＦ用のレジスタ値とを比較して、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性を高めている。ソフト暴走有無の検知は比較が一致するか否かにより行い、カウンタはヒータリレーのＯＮ期間を供給電源のゼロクロス信号をカウントして取得し、このカウントしたカウンタ値とシステム側がセットした強制ＯＦＦ用レジスタ値とを比較し、一致すれば強制ＯＦＦ機能を解除することで、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性をさらに高めることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヒータ制御回路に関し、例えば、プリンタ、コピー、ＦＡＸ、複合機などへ適用される定着部のヒータ制御の安全性を高めたヒータ制御回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来のヒータ制御回路の構成例であり、定着部のヒータを制御する従来の回路構成例を示したものである。本従来例において、ヒータの温度監視は、ＣＰＵがサーミスタの出力をＡ／Ｄ変換器などに入力させた出力結果を基に行われている。
【０００３】
従来の画像形成装置は、該装置の定着ヒータの温度監視を安価かつ確実に行い、定着ヒータの加熱による異常発生を未然に防ぐようにすることを課題としている。本課題において、温度過昇状態の検出用にコンパレータを使用し、サーミスタからのサーミスタ入力電圧と基準電圧とがコンパレータに入力される。ＤｔｙｐｅＦ／Ｆには、コンパレータの出力とそのデータをラッチするためのクロックが入力される。ＤｔｙｐｅＦ／Ｆのプリセット端子には、ＭＰＵからのリセット信号が入力され、リセット解除後は、ＤｔｙｐｅＦ／Ｆの出力がＨレベルとなり、ＤｔｙｐｅＦ／Ｆの出力がＬレベルとなって、パワーリレーで定着ヒータがＯＮできる状態となる、としている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３０９２７号公報
【０００５】
本従来技術によれば、サーミスタの入力信号と異常検知と判断する電圧レベルを抵抗分割回路にて作成し、その入力比較をコンパレータにて異常か正常かをハード的に検知している。さらに、ゼロクロス信号で高温異常を保持する機能を持っており、温度が下がって異常検知がコンパレータ出力で解除されてもリレーはＯＦＦのままであり、ソフト暴走などでリレーのＯＮ／ＯＦＦの繰り返し異常動作が発生してもこの回路にて防止する利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術は、高温異常などが発生した場合、即座にヒータをＯＦＦさせて安全性を確保する必要があることから、ハード的に図８のような構成を用いて２重に保護を要する問題点を有している。
【０００７】
ヒータ異常加熱を検知し、強制ＯＦＦした状態を保持する回路を持っているが、強制ＯＦＦはソフトによる解除が可能であり、ソフト暴走時で解除される可能性に対しての２重３重の保護が考慮されていない。また、ノイズに弱い回路構成であるため、動作中での誤動作に結びつく可能性がある。
【０００８】
この異常検知を解除する方法は、ソフトによるポート設定で構成されている。この為、ソフト暴走時に強制ＯＦＦ回路が機能しても、暴走による解除が働く可能性が残されており、さらなる安全性を求めるにもこの解除が暴走に耐え得る仕掛けが必要である。
【０００９】
従来の一般的なヒータ制御回路では、サーミスタコンパレータによりヒータ温度異常を検知し、ヒータトライアック制御信号出力をＯＦＦする構成になっている。このため、温度が下がって正常に戻るとＯＮし、内部の位相制御発生回路から再度ＯＮ出力期間を持った信号が出力される。それ故、外部の異常でリレー信号が定常的に出力されてしまうと、ヒータが再度点灯してしまう問題点を伴う。
【００１０】
本発明は、安全対策性能をより高めたヒータ制御回路を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明のヒータ制御回路は、ヒータ温度異常を検知し強制的に供給電源をＯＦＦにするヒータ制御回路であり、供給電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるリレーと、リレーのＯＮ期間をカウントするカウンタと、ＯＦＦ状態を保持するメモリ機能部とを有し、カウントしたカウンタ値と本ヒータ制御回路を制御するシステム側がセットした強制ＯＦＦ用のレジスタ値とを比較して、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性を高めたことを特徴としている。
【００１２】
また、上記ソフト暴走有無の検知は比較の結果が一致するか否かにより行い、カウンタはヒータリレーのＯＮ期間を供給電源のゼロクロス信号をカウントして取得し、このカウントしたカウンタ値とシステム側がセットした強制ＯＦＦ用レジスタ値とを比較し、一致すれば強制ＯＦＦ機能を解除することで、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性をさらに高めるとよい。
【００１３】
さらに、強制ＯＦＦ機能が動作した場合、ヒータトライアック制御信号用の位相制御発生回路にセットされるデータを含めて、一旦全消灯データにリセットし、リセットする電源は、例えば、プリンタ、コピー、ＦＡＸ、複合機などを制御する、定着部のヒータ制御回路へ適用するとよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して本発明によるヒータ制御回路の実施の形態を詳細に説明する。図１から図７を参照すると、本発明のヒータ制御回路の、第１の実施例、第２の実施例、および第３の実施例の実施形態が示されている。
【００１５】
（第１の実施例）
以下に本発明の第１の実施例を示す。
図１は，本発明のヒータ制御回路の、第１の実施例の構成例を示す回路図である。また、図２は、動作例を示すフローチャートであり、図３は、上記制御回路のタイミングチャートを示したものである。
【００１６】
本発明のヒータ制御回路の、第１の実施例の構成例を示す図１において、ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路１０と位相制御発生回路１１とを含み、第１の実施例のヒータ制御回路１は構成される。本構成のヒータ制御回路１へは、イ）パワーオンリセット信号、ロ）サーミスタコンパレータ入力信号、ハ）ゼロクロス信号、ニ）ヒータリレー制御ＯＮ／ＯＦＦの各信号が、夫々の入力信号として入力される。
【００１７】
また、出力信号としては、（ａ）ヒータリレー制御信号、（ｂ）ヒータトライアック制御信号、（ｃ）ヒータリレー強制ＯＦＦ信号モニタ、（ｄ）サーミスタコンパレータ入力信号モニタの、各信号が出力される。
なお、（ｃ）ヒータリレー強制ＯＦＦ信号モニタ信号は、信号の“０”レベルが強制ＯＦＦ状態であることを示す。また、（ｄ）サーミスタコンパレータ入力信号モニタは、“０”レベルが正常信号であり、“１”レベルが高温検知信号である。
【００１８】
図１のヒータ制御回路１からは、外部のヒータリレーを制御するヒータリレー制御信号（ａ）及びヒータトライアックを制御するヒータトライアック制御信号（ｂ）の各信号が出力される。
電源ＯＮ時のパワーオンリセット信号により，ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路１０がリセットされ、ヒータ強制ＯＦＦ解除信号は“Ｈ”となり、ヒータリレー制御が可能な状態となる（ステップＳ１）。
【００１９】
記録動作をスタートする際に、ソフトにてヒータリレー信号（ａ）をＯＮにする。次に、ヒータトライアック制御信号（ｂ）に、位相制御発生回路１１からヒータ位相制御信号を出力し、ヒータを最適温度まで加熱させ、一連の記録動作を行う。
【００２０】
ヒータが異常加熱した時には、外部のコンパレータが異常を検知し、ヒータ制御回路１に高温検知の信号“Ｈ”が入力される。この場合、ヒータトライアック制御信号（ｂ）は、そのままＯＦＦ制御となり、ヒータの加熱がＳＴＯＰされる。
【００２１】
さらに、ヒータリレー強制ＯＦＦ回路１０にて、次のゼロクロス信号の立ち上がりで異常を検知し、ヒータリレーを強制ＯＦＦさせる。このフェールセーフ機能が動作することにより、安全性が保たれる。
【００２２】
ヒータ加熱をＳＴＯＰさせることで温度が降下し、サーミスタコンパレータの出力が正常“Ｌ”になると、ヒータトライアック制御信号（ｂ）はｅｎａｂｌｅとなり、まだ位相制御信号が出力されている場合は、その信号が出力される。しかしながら、先ほどヒータリレー強制ＯＦＦが動作しているので、ヒータリレー制御信号（ａ）はＯＦＦ状態のままである。
【００２３】
次に、ソフトによる、このヒータリレー強制ＯＦＦ解除方法の１例を説明する。図２に、その制御フローを示す。また、図３は、タイミングチャートを示している。
ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路１０内に設けられた、ヒータリレーのＯＮ期間をカウントするカウンタは、ヒータ強制ＯＦＦ機能が動作するとカウントをｓｔｏｐする。
【００２４】
システム側は、そのカウンタ値（ｒｅｌａｙ＿ｃｏｕｎｔ＿ｒ）をリードし（ステップＳ２）、同回路内のヒータリレー強制ＯＦＦレジスタに、そのデータを書き込む（ｒｅｌａｙ＿ｃｏｕｎｔ＿ｗ）（ステップＳ３）。カウンタ値と書き込まれた値が一致すれば（ステップＳ４／ＹＥＳ）、ソフトが正常に動作していると判断し、ヒータ強制ＯＦＦ信号を解除する（ステップＳ５）。これにより、その後のヒータリレー制御が可能となる。
【００２５】
（第２の実施例）
図４は第２の実施例の構成例であり、図３はそのタイミングチャートを示したものである。また、図５は、第２の実施例の制御シーケンスを示したものである。
【００２６】
ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路内に設けられたゼロクロス信号をカウントするカウンタは、ヒータ強制ＯＦＦ機能が動作するとカウントをｓｔｏｐする。
【００２７】
システム側は、そのカウンタ値（ｚｅｒｏｘ＿ｃｏｕｎｔ＿ｒ）をリードし、同回路内のヒータリレー強制ＯＦＦレジスタにそのデータを書き込む（ｚｅｒｏｘ＿ｃｏｕｎｔ＿ｗ）（ステップＳ１３）。この書き込まれた値がカウンタ値と一致すれば（ステップＳ１４／ＹＥＳ）、ソフトが正常に動作していると判断し、ヒータ強制ＯＦＦ信号を解除する（ステップＳ１５）。これにより、その後のヒータリレー制御が可能となる。
【００２８】
（第３の実施例）
図６は第３の実施例の構成例であり、図７はそのタイミングチャートを示したものである。
【００２９】
第１の実施例および第２の実施例において、ヒータ強制ＯＦＦ機能が動作した場合（ステップＳ１１）、ヒータトライアック制御信号用の位相制御発生回路にセットされるデータも全消灯データにリセットされる（ステップＳ１２、Ｓ１３）。ヒータ強制ＯＦＦ機能解除を行うと（ステップＳ１４／ＹＥＳ、Ｓ１５）、位相制御データのシステム側からの書き込みが有効になる。
【００３０】
（実施例の効果）
第１の実施例により、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性をさらに高めることが可能となり、定着ヒータの異常加熱による異常発生を未然に防止することが可能である。
【００３１】
第２の実施例により、第１の実施例と同様のソフト暴走時の、ヒータ制御の安全性をさらに高める効果が得られる。
【００３２】
第３の実施例により、第１および第２の実施例に対し、さらに安全性を高めることが可能となる。
【００３３】
上記の各実施例によれば、ソフトによる強制ＯＦＦ解除は、あらかじめ決められたシーケンスに基づいて解除できる構成としている。この為、上掲の従来の問題点は存在しない。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明のヒータ制御回路は、ヒータリレーのＯＮ期間をカウントするカウンタを有し、そのカウンタ値とシステム側がセットした強制ＯＦＦ用レジスタ値を比較し、一致すれば強制ＯＦＦ機能を解除することで、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性を担保している。これにより、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性を高めることが可能となり、定着ヒータの異常加熱による異常発生を未然に防止することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のヒータ制御回路の、第１の実施例を示す回路構成図である。
【図２】第１の実施例の、ヒータ制御回路の動作手順例を示すフローチャートである。
【図３】第１および第２の実施例の、ヒータ制御回路の動作タイミングチャートを示す。
【図４】第２の実施例の、ヒータ制御回路の回路構成図である。
【図５】第２の実施例の、ヒータ制御回路の動作手順例を示すフローチャートである。
【図６】第３の実施例の、ヒータ制御回路の回路構成図である。
【図７】第３の実施例の、ヒータ制御回路の動作タイミングチャートを示す。
【図８】従来のヒータ制御回路の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
１ヒータ制御回路
１０ヒータリレー強制ＯＦＦ解除回路
１１位相制御発生回路

Claims

ヒータ温度異常を検知し強制的に供給電源をＯＦＦにするヒータ制御回路であり、
前記供給電源のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるリレーと、
前記リレーのＯＮ期間をカウントするカウンタと、
前記ＯＦＦ状態を保持するメモリ機能部とを有し、
前記カウントしたカウンタ値と、当該ヒータ制御回路を制御するシステム側がセットした強制ＯＦＦ用のレジスタ値とを比較し、該比較の結果に基き前記リレーの切換を制御することにより、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性を高めたことを特徴とするヒータ制御回路。
前記ソフト暴走有無の検知は、前記比較の結果が一致するか否かにより行うことを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御回路。
前記カウンタは、前記ヒータリレーのＯＮ期間を、前記供給電源のゼロクロス信号をカウントして取得し、該カウントしたカウンタ値と前記システム側がセットした強制ＯＦＦ用レジスタ値とを比較し、一致すれば前記強制ＯＦＦ機能を解除することで、ソフト暴走時のヒータ制御の安全性をさらに高めたことを特徴とする請求項１または２に記載のヒータ制御回路。
前記強制ＯＦＦ機能が動作した場合、ヒータ制御回路の位相を制御する制御用信号の位相制御発生回路にセットされるデータを含めて、一旦全消灯データにリセットすることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のヒータ制御回路。
前記リセットする電源は、例えば、プリンタ、コピー、ＦＡＸ、複合機などを制御する、定着部のヒータ制御回路へ適用されることを特徴とする請求項４に記載のヒータ制御回路。