JP2006139154A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006139154A JP2006139154A JP2004329859A JP2004329859A JP2006139154A JP 2006139154 A JP2006139154 A JP 2006139154A JP 2004329859 A JP2004329859 A JP 2004329859A JP 2004329859 A JP2004329859 A JP 2004329859A JP 2006139154 A JP2006139154 A JP 2006139154A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating element
- power supply
- auxiliary
- main heating
- heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
【課題】定着二重監視部にノイズ除去手段を備えた画像形成装置で、AC電力供給をオンオフさせるヒータリレーがオフでもサーミスタ出力に乗るノイズを安価に除去する。
【解決手段】定着部6はACヒータ11、コンデンサ3で発熱するキャパシタヒータ12、温度を検出するサーミスタ13を備え、ACヒータ駆動回路4は電力供給を制御するトライアック21、電力を遮断するACヒータリレー22を備え、キャパシタヒータ駆動回路5はキャパシタヒータ12への電力を制御するFET31、電力を遮断するキャパシタヒータリレー32を備え、制御部7は定着温度過昇を検出するコンパレータ43、検出過昇情報を記憶するF/F45、ノイズ除去F/F44、F/F45の出力でACヒータリレー22とキャパシタヒータリレー32をオフにするゲート46、所定周波数のクロックを発生するカウンタ47を備え、カウンタ47のクロックをF/F44に入力する。
【選択図】図1
【解決手段】定着部6はACヒータ11、コンデンサ3で発熱するキャパシタヒータ12、温度を検出するサーミスタ13を備え、ACヒータ駆動回路4は電力供給を制御するトライアック21、電力を遮断するACヒータリレー22を備え、キャパシタヒータ駆動回路5はキャパシタヒータ12への電力を制御するFET31、電力を遮断するキャパシタヒータリレー32を備え、制御部7は定着温度過昇を検出するコンパレータ43、検出過昇情報を記憶するF/F45、ノイズ除去F/F44、F/F45の出力でACヒータリレー22とキャパシタヒータリレー32をオフにするゲート46、所定周波数のクロックを発生するカウンタ47を備え、カウンタ47のクロックをF/F44に入力する。
【選択図】図1
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置など、電子写真方式の画像形成装置に係り、特に、シート上のトナーを加熱加圧により当該シートに定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関する。
電子写真方式を用いた、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置において、紙などシート上に形成されたトナー画像を加熱加圧により当該シートに定着させる熱定着装置は周知である。従来の熱定着装置を備えた画像形成装置においては、定着温度が設定温度以上に上昇した場合の事故を防止するために、定着温度監視機構を備えている。一般的には、サーミスタなど温度検出手段を設けて定着温度を検知し、これをマイクロプロセッサ(以下、CPUと称す)など制御手段により監視し、定着制御を行なっている(図4参照)。なお、図4および後述する図5、図6において、定着ヒータのオフ直後に定着温度が若干上昇、逆に定着ヒータのオン直後に定着温度が若干低下しているのは各々オーバーシュート、アンダーシュートによるものである。
しかし、何らかの原因でCPUが故障したり、暴走したりした場合には、定着装置が破損するだけに止まらず、画像形成装置の発火事故につながる恐れもある。このような事故を防止するために、定着温度の二重監視機構を備えるものが提案されている。
従来の定着温度の二重監視機構では、例えば、前記したCPU制御に加え、定着温度をコンパレータなどで監視し、そのコンパレータの出力信号を用いて定着ヒータのON信号を制御する。つまり、CPUとコンパレータが共に定着ヒータをオンさせる指令(信号)を出したときだけゲートをオンにして定着ヒータに通電するのである。
この構成では定着温度が異常検出温度を上回っているときのみゲートをオフする。つまり、定着温度が異常検出温度を下回ってしまうと再びゲートがオンされてしまうので、定着ヒータのオン・オフを繰り返してしまう。結果的に定着リレー接点で定着ヒータをオン・オフすることになってしまい、リレー溶着を招く可能性がある(図5参照)。
そのため、特許文献1および特許文献2に示された従来技術では、定着リレー接点の溶着を防ぐために定着二重監視機構に記憶手段を設け、定着二重監視機構がいったん温度過昇を検知するとその状態を記憶し、定着温度が異常検出温度より下がってもゲートがオフ状態を続けるようにしている(図6参照)。
しかし、何らかの原因でCPUが故障したり、暴走したりした場合には、定着装置が破損するだけに止まらず、画像形成装置の発火事故につながる恐れもある。このような事故を防止するために、定着温度の二重監視機構を備えるものが提案されている。
従来の定着温度の二重監視機構では、例えば、前記したCPU制御に加え、定着温度をコンパレータなどで監視し、そのコンパレータの出力信号を用いて定着ヒータのON信号を制御する。つまり、CPUとコンパレータが共に定着ヒータをオンさせる指令(信号)を出したときだけゲートをオンにして定着ヒータに通電するのである。
この構成では定着温度が異常検出温度を上回っているときのみゲートをオフする。つまり、定着温度が異常検出温度を下回ってしまうと再びゲートがオンされてしまうので、定着ヒータのオン・オフを繰り返してしまう。結果的に定着リレー接点で定着ヒータをオン・オフすることになってしまい、リレー溶着を招く可能性がある(図5参照)。
そのため、特許文献1および特許文献2に示された従来技術では、定着リレー接点の溶着を防ぐために定着二重監視機構に記憶手段を設け、定着二重監視機構がいったん温度過昇を検知するとその状態を記憶し、定着温度が異常検出温度より下がってもゲートがオフ状態を続けるようにしている(図6参照)。
これらの従来技術により安全性は確保されたが、通常動作において誤動作を起こす可能性がある。定着サーミスタ出力にノイズがのり、基準電圧を下回る電圧が定着サーミスタ出力としてコンパレータに入力され、コンパレータが定着温度過昇を示す状態を出力してしまうと、記憶手段はごく短時間の温度過昇状態でもその状態を記憶してしまうので、定着温度制御に何の問題もないにもかかわらず定着ヒータがオンできない状態になってしまう可能性がある。この誤動作を防ぐ手段として特許文献2に示されたウォッチドッグタイマを用いる構成や、特許文献3に示されたフリップフロップを用いる構成が提案されている。特に、特許文献3に示されたフリップフロップを用いるとともにそのフリップフロップのクロックとしてゼロクロス信号を用いた構成は、追加部品がフリップフロップ1個のみで且つそのクロックとして入力するゼロクロス信号も定着ヒータ制御でもともと用いている信号であるので、ごくわずかなコストアップで誤動作を防止できる。
しかし、特許文献3に示された従来技術を特許文献4に示されたコンデンサ(電気二重層コンデンサ)を補助電源装置として搭載した画像形成装置に展開した場合、安全性に問題がある。特許文献4に示された従来技術は、定着ヒータに電力を供給するための補助電源装置を内蔵して、省エネルギーと立ち上がり時間短縮を達成できるようにしたもので、加熱装置に対して従来と同様に設けられた主電源装置から電力を供給する他に補助電源装置からも電力を供給するが、前記した定着二重監視機構は誤動作防止(ノイズ除去)用フリップフロップのクロック入力としてゼロクロス信号を用いている。そのため、ゼロクロス信号が発生しない状態(ACヒータリレーオフ時またはACヒータリレーオープン故障時といったゼロクロス検知回路に商用電源が印加されない状態、図3参照)ではクロック入力がHighレベルに固定となってしまうためコンパレータ出力をラッチできず、温度過昇状態でも定着二重監視機構による定着ヒータ強制オフができなくなってしまう。定着ヒータの電力が商用電源からのみ供給されるような場合は、ゼロクロス信号なしはACヒータリレーオフ、つまり定着ヒータへの電力供給源が遮断されていることと同義であるので問題はなかったが、補助電源装置を搭載した画像形成装置では、ACヒータリレーオフ状態でも補助電源装置から定着ヒータへ電力を供給するので安全性に問題があるのである。
特許文献5に示された従来技術はこのような問題を解決しようとするものであり、コンデンサを補助電源とする場合でも前記したような被害が拡大しないようにしている。つまり、商用電源以外の定着ヒータへの電力源である補助電源装置としてコンデンサを内蔵し、且つ定着二重監視機構のノイズ除去手段としてゼロクロス信号をクロック入力とするフリップフロップを備えた場合において、補助発熱体強制オフ手段に主発熱体をオフにするための主発熱体遮断制御信号を入力する。これにより、定着二重監視機構が無効になってしまうACヒータリレーオフ状態では補助電源からの電力供給も遮断されるので、被害の拡大を防止できるというわけである。また、この従来技術では、定着二重監視機能が無効化されないようにゼロクロス信号が常時発生するようにする。
特開平9−185285号公報
特開平10−307514号公報
特開平11−30927号公報
特開2000−315567公報
特願2003−199532
しかし、特許文献3に示された従来技術を特許文献4に示されたコンデンサ(電気二重層コンデンサ)を補助電源装置として搭載した画像形成装置に展開した場合、安全性に問題がある。特許文献4に示された従来技術は、定着ヒータに電力を供給するための補助電源装置を内蔵して、省エネルギーと立ち上がり時間短縮を達成できるようにしたもので、加熱装置に対して従来と同様に設けられた主電源装置から電力を供給する他に補助電源装置からも電力を供給するが、前記した定着二重監視機構は誤動作防止(ノイズ除去)用フリップフロップのクロック入力としてゼロクロス信号を用いている。そのため、ゼロクロス信号が発生しない状態(ACヒータリレーオフ時またはACヒータリレーオープン故障時といったゼロクロス検知回路に商用電源が印加されない状態、図3参照)ではクロック入力がHighレベルに固定となってしまうためコンパレータ出力をラッチできず、温度過昇状態でも定着二重監視機構による定着ヒータ強制オフができなくなってしまう。定着ヒータの電力が商用電源からのみ供給されるような場合は、ゼロクロス信号なしはACヒータリレーオフ、つまり定着ヒータへの電力供給源が遮断されていることと同義であるので問題はなかったが、補助電源装置を搭載した画像形成装置では、ACヒータリレーオフ状態でも補助電源装置から定着ヒータへ電力を供給するので安全性に問題があるのである。
特許文献5に示された従来技術はこのような問題を解決しようとするものであり、コンデンサを補助電源とする場合でも前記したような被害が拡大しないようにしている。つまり、商用電源以外の定着ヒータへの電力源である補助電源装置としてコンデンサを内蔵し、且つ定着二重監視機構のノイズ除去手段としてゼロクロス信号をクロック入力とするフリップフロップを備えた場合において、補助発熱体強制オフ手段に主発熱体をオフにするための主発熱体遮断制御信号を入力する。これにより、定着二重監視機構が無効になってしまうACヒータリレーオフ状態では補助電源からの電力供給も遮断されるので、被害の拡大を防止できるというわけである。また、この従来技術では、定着二重監視機能が無効化されないようにゼロクロス信号が常時発生するようにする。
しかしながら、前記した特許文献5記載の従来技術のなかで、ゼロクロス信号の有無を正確に知るためにウォッチドッグタイマでその有無を検知する技術については、ウォッチドッグタイマが高価であるのでコストアップになる。また、ACヒータリレーの前段と後段にゼロクロス検知回路を配置して、定着二重監視回路には前段、溶着検知を行う際には後段のゼロクロス信号を用いる技術についても、ゼロクロス検知回路を2個設けるためにコストアップになる。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決しようとするものであり、具体的には、補助電源装置として電気二重層コンデンサを内蔵し、且つ定着二重監視機構にノイズ除去手段を備えた画像形成装置において、商用電源からの電力供給をオン・オフさせるACヒータリレーがオフ状態でも定着サーミスタ出力に重畳するノイズを確実に且つ安価な方法で除去できる画像形成装置を提供することにある。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決しようとするものであり、具体的には、補助電源装置として電気二重層コンデンサを内蔵し、且つ定着二重監視機構にノイズ除去手段を備えた画像形成装置において、商用電源からの電力供給をオン・オフさせるACヒータリレーがオフ状態でも定着サーミスタ出力に重畳するノイズを確実に且つ安価な方法で除去できる画像形成装置を提供することにある。
前記した課題を解決するために、請求項1記載の発明では、商用電源から供給される電力により発熱する主発熱体、補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体、及び当該加熱部内の温度を検出する温度検出手段を備えた加熱部と、充放電可能な蓄電装置を備えた補助電源装置と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を制御する主発熱体駆動手段と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を遮断する主発熱体遮断手段とを備えた主発熱体駆動部と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を制御する補助発熱体駆動手段と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を遮断する補助発熱体遮断手段とを備えた補助発熱体駆動部と、前記加熱部の温度過昇を検出する温度過昇検出手段、その温度過昇検出手段により検出された温度過昇情報を記憶する温度過昇記憶手段、前記温度過昇検出手段と前記温度過昇記憶手段との間に設けられたノイズ除去手段、前記主発熱体遮断手段を制御する主発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする主発熱体強制オフ手段、及び前記補助発熱体遮断手段を制御する補助発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする補助発熱体強制オフ手段を備えた制御部と、を備えた画像形成装置において、所定周波数のクロックを発生するクロック発生手段を更に備え、該クロック発生手段のクロック出力を前記ノイズ除去手段に入力する構成にした。
また、請求項2記載の発明において、商用電源から供給される電力により発熱する主発熱体、前記補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体、及び当該加熱部内の温度を検出する温度検出手段を備えた加熱部と、充放電可能な蓄電装置を備えた補助電源装置と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を制御する主発熱体駆動手段と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を遮断する主発熱体遮断手段とを備えた主発熱体駆動部と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を制御する補助発熱体駆動手段と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を遮断する補助発熱体遮断手段とを備えた補助発熱体駆動部と、前記加熱部の温度過昇を検出する温度過昇検出手段、その温度過昇検出手段により検出された温度過昇情報を記憶する温度過昇記憶手段、前記温度過昇検出手段と前記温度過昇記憶手段との間に設けられたノイズ除去手段、前記主発熱体遮断手段を制御する主発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする主発熱体強制オフ手段、及び前記補助発熱体遮断手段を制御する補助発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする補助発熱体強制オフ手段を備えた制御部と、を備えた画像形成装置において、繰り返し所定時間を計時し、その所定時間ごとにクロック信号を発生するタイマを更に備え、該クロック信号を前記ノイズ除去手段に入力する構成にした。
また、請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、タイマを内蔵したCPUを用い、繰り返し所定時間を計時するように前記タイマを設定する構成にした。
また、請求項2記載の発明において、商用電源から供給される電力により発熱する主発熱体、前記補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体、及び当該加熱部内の温度を検出する温度検出手段を備えた加熱部と、充放電可能な蓄電装置を備えた補助電源装置と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を制御する主発熱体駆動手段と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を遮断する主発熱体遮断手段とを備えた主発熱体駆動部と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を制御する補助発熱体駆動手段と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を遮断する補助発熱体遮断手段とを備えた補助発熱体駆動部と、前記加熱部の温度過昇を検出する温度過昇検出手段、その温度過昇検出手段により検出された温度過昇情報を記憶する温度過昇記憶手段、前記温度過昇検出手段と前記温度過昇記憶手段との間に設けられたノイズ除去手段、前記主発熱体遮断手段を制御する主発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする主発熱体強制オフ手段、及び前記補助発熱体遮断手段を制御する補助発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする補助発熱体強制オフ手段を備えた制御部と、を備えた画像形成装置において、繰り返し所定時間を計時し、その所定時間ごとにクロック信号を発生するタイマを更に備え、該クロック信号を前記ノイズ除去手段に入力する構成にした。
また、請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、タイマを内蔵したCPUを用い、繰り返し所定時間を計時するように前記タイマを設定する構成にした。
本発明によれば、請求項1記載の発明では、補助電源装置として電気二重層コンデンサを内蔵し、且つ定着二重監視機構にノイズ除去手段を備えた画像形成装置において、商用電源からの電力供給をオン・オフさせる主発熱体遮断手段がオフ状態でも、クロック発生手段により所定周波数のクロックをノイズ除去手段に入力できるので、定着サーミスタ出力に重畳するノイズを安価な方法で確実に除去できる。
また、請求項2記載の発明では、補助電源装置として電気二重層コンデンサを内蔵し、且つ定着二重監視機構にノイズ除去手段を備えた画像形成装置において、繰り返し所定時間を計時し、その所定時間ごとにクロック信号を発生するタイマにより、商用電源からの電力供給をオン・オフさせる主発熱体遮断手段がオフ状態でも、クロック信号をノイズ除去手段に入力できるので、定着サーミスタ出力に重畳するノイズを安価な方法で確実に除去できる。
また、請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、タイマを内蔵したCPUを用い、繰り返し所定時間を計時するようにそのタイマを設定できるので、タイマを別に備える必要がなく、したがって、定着サーミスタ出力に重畳するノイズをさらに安価な方法で確実に除去できる。
また、請求項2記載の発明では、補助電源装置として電気二重層コンデンサを内蔵し、且つ定着二重監視機構にノイズ除去手段を備えた画像形成装置において、繰り返し所定時間を計時し、その所定時間ごとにクロック信号を発生するタイマにより、商用電源からの電力供給をオン・オフさせる主発熱体遮断手段がオフ状態でも、クロック信号をノイズ除去手段に入力できるので、定着サーミスタ出力に重畳するノイズを安価な方法で確実に除去できる。
また、請求項3記載の発明では、請求項2記載の発明において、タイマを内蔵したCPUを用い、繰り返し所定時間を計時するようにそのタイマを設定できるので、タイマを別に備える必要がなく、したがって、定着サーミスタ出力に重畳するノイズをさらに安価な方法で確実に除去できる。
以下、図面により本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対位置などは特定的な記載がない限りこの説明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
図2に、本発明の一実施形態として特許文献4記載の画像形成装置要部の構成ブロック図を示す。図示したように、メインスイッチ1、充電器2、および補助電源装置として電気二重層コンデンサ(キャパシタ、請求項記載の蓄電装置に相当)3を備え、商用電源(AC電源)がメインスイッチ1を介して充電器2および図示しないDC電源生成用のPSU(Power Supply Unit)へ電力を供給し、その充電器2が電気二重層コンデンサ3を充電する。また、商用電源はメインスイッチ1を介さずにACヒータ駆動回路(請求項記載の主発熱体駆動部に相当)4へも電力を供給する。メインスイッチ1は充電器2、ACヒータ駆動回路4、PSUの共通経路上(商用電源が画像形成装置に入力されて分岐する前)に配置することも可能だが、そのように構成するとメインスイッチ1にACヒータ電流も通電されることになり、定格電流の非常に大きいスイッチを用いなければならなくなってしまうので、ACヒータ駆動回路4の電力供給経路から分離している。
定着部(請求項記載の加熱部に相当)6内に配置される図示しない定着ローラには、発熱部材であるACヒータ(請求項記載の主発熱体に相当)11およびキャパシタヒータ(請求項記載の補助発熱体に相当)12を設ける。ACヒータ11は商用電源を電力源とし、ACヒータ駆動回路4によりオン・オフ制御される。キャパシタヒータ12は電気二重層コンデンサ3に充電された電力を電力源とし、キャパシタヒータ駆動回路(請求項記載の補助発熱体駆動部に相当)5によりオン・オフ制御される。電気二重層コンデンサ3は充電器2により充電される。充電器2には前記したようにメインスイッチ1を介して商用電源から電力が供給され、画像形成装置の制御部7からの図示しない制御信号により充電制御される。
図2に、本発明の一実施形態として特許文献4記載の画像形成装置要部の構成ブロック図を示す。図示したように、メインスイッチ1、充電器2、および補助電源装置として電気二重層コンデンサ(キャパシタ、請求項記載の蓄電装置に相当)3を備え、商用電源(AC電源)がメインスイッチ1を介して充電器2および図示しないDC電源生成用のPSU(Power Supply Unit)へ電力を供給し、その充電器2が電気二重層コンデンサ3を充電する。また、商用電源はメインスイッチ1を介さずにACヒータ駆動回路(請求項記載の主発熱体駆動部に相当)4へも電力を供給する。メインスイッチ1は充電器2、ACヒータ駆動回路4、PSUの共通経路上(商用電源が画像形成装置に入力されて分岐する前)に配置することも可能だが、そのように構成するとメインスイッチ1にACヒータ電流も通電されることになり、定格電流の非常に大きいスイッチを用いなければならなくなってしまうので、ACヒータ駆動回路4の電力供給経路から分離している。
定着部(請求項記載の加熱部に相当)6内に配置される図示しない定着ローラには、発熱部材であるACヒータ(請求項記載の主発熱体に相当)11およびキャパシタヒータ(請求項記載の補助発熱体に相当)12を設ける。ACヒータ11は商用電源を電力源とし、ACヒータ駆動回路4によりオン・オフ制御される。キャパシタヒータ12は電気二重層コンデンサ3に充電された電力を電力源とし、キャパシタヒータ駆動回路(請求項記載の補助発熱体駆動部に相当)5によりオン・オフ制御される。電気二重層コンデンサ3は充電器2により充電される。充電器2には前記したようにメインスイッチ1を介して商用電源から電力が供給され、画像形成装置の制御部7からの図示しない制御信号により充電制御される。
定着ローラの近傍にはその定着ローラの表面温度を検出するための定着サーミスタ(請求項記載の温度検出手段に相当)13を設けており、この定着サーミスタ13の抵抗値が温度により変化することで制御部7は定着ローラの表面温度を検出する。この定着サーミスタ13には負特性(温度が上がると抵抗値が低くなる)のものを用いる。
ACヒータ駆動回路4は通常時のACヒータのオン・オフ制御に用いるトライアック(請求項記載の主発熱体駆動手段に相当)21、異常時にACヒータ11への電力供給を遮断するACヒータリレー(請求項記載の主発熱体遮断手段に相当)22、および商用電源の交流のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路23から構成される。トライアック21とACヒータリレー22は何れも制御部7によりそのオン・オフを制御される。ゼロクロス検知回路23の出力であるゼロクロス信号は制御部7へ入力され、ACヒータリレー22の位相制御などに用いられる。この位相制御は公知であるので詳細の説明は省略する。
キャパシタヒータ駆動回路5は通常時のキャパシタヒータのオン・オフ制御に用いるFET(請求項記載の補助発熱体駆動手段に相当)31、および異常時にキャパシタヒータ12への電力供給を遮断するキャパシタヒータリレー(請求項記載の補助発熱体遮断手段)32から構成される。FET31とキャパシタヒータリレー32は何れも制御部7によりそのオン・オフを制御される。
制御部7は画像形成装置全体の制御を行うCPU41、定着高温異常時にCPU41のI/Oポート出力によらずACヒータ11およびキャパシタヒータ12を強制オフするための定着二重監視機構、およびACヒータリレーON/OFF信号とACヒータON/OFF信号をACヒータ駆動回路4へ出力し、キャパシタヒータリレーON/OFF信号およびキャパシタヒータON/OFF信号をキャパシタヒータ駆動回路5へ出力するドライバ42から構成される。ドライバ42の出力はLowレベルがON信号、HighレベルがOFF信号である。なお、定着二重監視機構はコンパレータ(請求項記載の温度過昇検出手段に相当)43、第1のフリップフロップ(請求項記載のノイズ除去手段)44、第2のフリップフロップ(請求項記載の温度過昇記憶手段)45、およびゲート46などから構成される。また、ドライバ42およびゲート46は請求項記載の主発熱体強制オフ手段や補助発熱体強制オフ手段を構成している。
ACヒータ駆動回路4は通常時のACヒータのオン・オフ制御に用いるトライアック(請求項記載の主発熱体駆動手段に相当)21、異常時にACヒータ11への電力供給を遮断するACヒータリレー(請求項記載の主発熱体遮断手段に相当)22、および商用電源の交流のゼロクロス点を検知するゼロクロス検知回路23から構成される。トライアック21とACヒータリレー22は何れも制御部7によりそのオン・オフを制御される。ゼロクロス検知回路23の出力であるゼロクロス信号は制御部7へ入力され、ACヒータリレー22の位相制御などに用いられる。この位相制御は公知であるので詳細の説明は省略する。
キャパシタヒータ駆動回路5は通常時のキャパシタヒータのオン・オフ制御に用いるFET(請求項記載の補助発熱体駆動手段に相当)31、および異常時にキャパシタヒータ12への電力供給を遮断するキャパシタヒータリレー(請求項記載の補助発熱体遮断手段)32から構成される。FET31とキャパシタヒータリレー32は何れも制御部7によりそのオン・オフを制御される。
制御部7は画像形成装置全体の制御を行うCPU41、定着高温異常時にCPU41のI/Oポート出力によらずACヒータ11およびキャパシタヒータ12を強制オフするための定着二重監視機構、およびACヒータリレーON/OFF信号とACヒータON/OFF信号をACヒータ駆動回路4へ出力し、キャパシタヒータリレーON/OFF信号およびキャパシタヒータON/OFF信号をキャパシタヒータ駆動回路5へ出力するドライバ42から構成される。ドライバ42の出力はLowレベルがON信号、HighレベルがOFF信号である。なお、定着二重監視機構はコンパレータ(請求項記載の温度過昇検出手段に相当)43、第1のフリップフロップ(請求項記載のノイズ除去手段)44、第2のフリップフロップ(請求項記載の温度過昇記憶手段)45、およびゲート46などから構成される。また、ドライバ42およびゲート46は請求項記載の主発熱体強制オフ手段や補助発熱体強制オフ手段を構成している。
前記コンパレータ43は定着サーミスタ13の出力を用いて定着部6が温度過昇となっているかどうかを判定する。図示したように、このコンパレータ43の反転入力(−)にはPSUで生成されたVccを2つの抵抗R1とR2で分圧して生成した基準電圧を入力し、コンパレータ43の非反転入力(+)にはPSUで生成されたVccを抵抗R3と定着サーミスタ13で分圧して生成した電圧を入力する。R1とR3の抵抗値を同じ値としておくことにより、定着サーミスタ13の抵抗値がR2よりも大きいか小さいかでコンパレータの出力が決定される。定着サーミスタ13の抵抗値がR2よりも大きいとき(温度が過昇でないとき)は非反転入力電圧の方が高くなるので、コンパレータ43はHighレベルを出力し、定着サーミスタ13の抵抗値がR2よりも小さいときは反転入力電圧の方が高くなるのでLowレベルを出力する。つまり、定着温度過昇検知温度はR2の値により決定される。例えば200℃を定着温度過昇検知温度に設定する場合、200℃時の定着サーミスタ抵抗値をR2の抵抗値とする。なお、抵抗R3と定着サーミスタ13で分圧して生成した電圧はCPU41のA/D変換入力にも接続され、CPU41による定着温度制御に用いられる。
コンパレータ出力はノイズ除去を目的とした第1のフリップフロップ44のデータ入力(D)に接続される。このフリップフロップ44のクロック入力には実施形態として図2に示した従来技術の場合、ゼロクロス信号が入力されており、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジごとにデータ入力のレベルをラッチする。図3に示したようにゼロクロス信号は商用電源の半波ごとに発生するので、東日本のように商用電源が50Hzであればゼロクロス信号は100Hz、西日本のように商用電源が60Hzであればゼロクロス信号は120Hzになる。
コンパレータ出力はノイズ除去を目的とした第1のフリップフロップ44のデータ入力(D)に接続される。このフリップフロップ44のクロック入力には実施形態として図2に示した従来技術の場合、ゼロクロス信号が入力されており、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジごとにデータ入力のレベルをラッチする。図3に示したようにゼロクロス信号は商用電源の半波ごとに発生するので、東日本のように商用電源が50Hzであればゼロクロス信号は100Hz、西日本のように商用電源が60Hzであればゼロクロス信号は120Hzになる。
前記したように、第1のフリップフロップ44のデータ入力はゼロクロス信号の立ち上がりエッジごとにラッチする。言い換えればゼロクロス信号が立ち上がる僅かな時間を除けばデータ入力はラッチされないということであり、ゼロクロス信号がHighまたはLow固定となっているタイミングで定着サーミスタ出力にノイズが重畳してもそのノイズを誤ラッチしてしまうことはない。また、ゼロクロス信号は100Hzというように比較的低速な信号であるので、データをラッチする間隔が比較的長くなり、ノイズ除去を達成するために好適なクロック入力である。
第1のフリップフロップ44の出力(Q)は温度過昇情報の記憶を目的とした第2のフリップフロップ45のリセット入力(R、アクティブLow)に接続されていて、前記コンパレータ出力は定着温度過昇非検知時にHigh、定着温度過昇検知時にLowとなり、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジによって第1のフリップフロップ44にラッチされるので、定着温度過昇検知時に第2のフリップフロップ45のリセット入力がLowとなる。こうして、第2のフリップフロップ45がリセットされると、その反転出力(−Q)はHighとなる。定着温度過昇検知後に定着温度が下がった場合、コンパレータ出力がHigh、第1のフリップフロップ44の出力がHighとなり、第2のフリップフロップ45のリセット入力がHighとなるが、このようにリセット解除されても第2のフリップフロップ45のクロック入力である過昇検知解除信号が出力されない限り反転出力はHighを保持し続ける。
第2のフリップフロップ45の反転出力はゲート46に接続される。CPU41が出力するACヒータリレートリガ信号(請求項記載の主発熱体遮断手段制御信号に相当)およびキャパシタヒータリレートリガ信号をこの反転出力信号(第2のフリップフロップ45の反転出力信号)でゲートする(遮断する)ことにより、温度過昇検知時にはCPU41のI/Oポートの出力レベルによらず各々のリレーはオフとなる。
以下、本発明の各実施例を説明する。
第1のフリップフロップ44の出力(Q)は温度過昇情報の記憶を目的とした第2のフリップフロップ45のリセット入力(R、アクティブLow)に接続されていて、前記コンパレータ出力は定着温度過昇非検知時にHigh、定着温度過昇検知時にLowとなり、ゼロクロス信号の立ち上がりエッジによって第1のフリップフロップ44にラッチされるので、定着温度過昇検知時に第2のフリップフロップ45のリセット入力がLowとなる。こうして、第2のフリップフロップ45がリセットされると、その反転出力(−Q)はHighとなる。定着温度過昇検知後に定着温度が下がった場合、コンパレータ出力がHigh、第1のフリップフロップ44の出力がHighとなり、第2のフリップフロップ45のリセット入力がHighとなるが、このようにリセット解除されても第2のフリップフロップ45のクロック入力である過昇検知解除信号が出力されない限り反転出力はHighを保持し続ける。
第2のフリップフロップ45の反転出力はゲート46に接続される。CPU41が出力するACヒータリレートリガ信号(請求項記載の主発熱体遮断手段制御信号に相当)およびキャパシタヒータリレートリガ信号をこの反転出力信号(第2のフリップフロップ45の反転出力信号)でゲートする(遮断する)ことにより、温度過昇検知時にはCPU41のI/Oポートの出力レベルによらず各々のリレーはオフとなる。
以下、本発明の各実施例を説明する。
図1はこの実施例の画像形成装置要部を示す構成ブロック図である。
本発明は従来の定着二重監視回路が有していた、ゼロクロス信号なし時に定着二重監視回路の機能が無効化されてしまうという課題を解消するものであり、この実施例では、定着二重監視回路の機能が無効化されることがないように、ノイズ除去用フリップフロップのクロック入力に常時クロックが入力されるようにしている。具体的には、図1に示したように、図2に示した構成に加え、請求項記載のクロック発生手段としてカウンタ47を制御部7内に備え、図2におけるゼロクロス信号の代わりに例えばカウンタ47の最上位ビット出力を第1のフリップフロップ44のクロック入力へ接続する。カウンタ47は内部クロックを所定数計数するごとに最上位ビット出力のレベルが変化するので、50Hz前後のクロック信号を出力可能なのである。
図2に示した従来例においてはゼロクロス信号を用いていたためにACヒータリレー22がオフになるとゼロクロス信号が発生しなくなり、定着二重監視回路が無効化されてしまっていた。この実施例では、所定周波数のクロックを発生するクロック発生手段としてカウンタ47を用いたことにより定着二重監視回路が無効化されるタイミングをなくすることができる。また、カウンタ47はウォッチドッグタイマに比較して安価である。
本発明は従来の定着二重監視回路が有していた、ゼロクロス信号なし時に定着二重監視回路の機能が無効化されてしまうという課題を解消するものであり、この実施例では、定着二重監視回路の機能が無効化されることがないように、ノイズ除去用フリップフロップのクロック入力に常時クロックが入力されるようにしている。具体的には、図1に示したように、図2に示した構成に加え、請求項記載のクロック発生手段としてカウンタ47を制御部7内に備え、図2におけるゼロクロス信号の代わりに例えばカウンタ47の最上位ビット出力を第1のフリップフロップ44のクロック入力へ接続する。カウンタ47は内部クロックを所定数計数するごとに最上位ビット出力のレベルが変化するので、50Hz前後のクロック信号を出力可能なのである。
図2に示した従来例においてはゼロクロス信号を用いていたためにACヒータリレー22がオフになるとゼロクロス信号が発生しなくなり、定着二重監視回路が無効化されてしまっていた。この実施例では、所定周波数のクロックを発生するクロック発生手段としてカウンタ47を用いたことにより定着二重監視回路が無効化されるタイミングをなくすることができる。また、カウンタ47はウォッチドッグタイマに比較して安価である。
この実施例では、実施例1に示したカウンタ47の代わりに、繰り返し所定時間を計時し、その所定時間ごとにタイムアップ信号を発生するタイマを備え、そのタイムアップ信号を第1のフリップフロップ44のクロック入力とする。タイマは内部にカウンタを備え、内部クロックを所定数計数したときにタイムアップ信号を出力するので、例えば100Hzに相当する周期でタイムアップ信号を出させることができる。
タイマはウォッチドッグタイマに比較して安価である。また、タイマはCPU41に内蔵されていることも多いので、そのようなCPUを用い、繰り返し所定時間を計時するようにそのタイマを設定する構成も可能である。そのような構成では全くコストアップなしにノイズ除去用のクロックを生成することができる。
なお、前記各実施例に示したクロック発生手段はCPU41による停止を行わないで所定周波数のクロックを発生し続けるようにしている。CPU41によってクロック出力を停止できる構成にした場合、ソフト暴走時にクロック出力停止、つまり定着二重監視回路が無効化されてしまう可能性があるが、CPU41がクロック出力を停止できないようにすることにより、ソフトに依存しない信頼性の高い定着二重監視回路を構成することが可能となるからである。
タイマはウォッチドッグタイマに比較して安価である。また、タイマはCPU41に内蔵されていることも多いので、そのようなCPUを用い、繰り返し所定時間を計時するようにそのタイマを設定する構成も可能である。そのような構成では全くコストアップなしにノイズ除去用のクロックを生成することができる。
なお、前記各実施例に示したクロック発生手段はCPU41による停止を行わないで所定周波数のクロックを発生し続けるようにしている。CPU41によってクロック出力を停止できる構成にした場合、ソフト暴走時にクロック出力停止、つまり定着二重監視回路が無効化されてしまう可能性があるが、CPU41がクロック出力を停止できないようにすることにより、ソフトに依存しない信頼性の高い定着二重監視回路を構成することが可能となるからである。
3 電気二重層コンデンサ、4 ACヒータ駆動回路、5 キャパシタヒータ駆動回路、6 定着部、7 制御部、11 ACヒータ、12 キャパシタヒータ、13 定着サーミスタ、21 トライアック、22 ACヒータリレー、23 ゼロクロス検知回路、32 キャパシタヒータリレー、43 コンパレータ、44 フリップフロップ、45 フリップフロップ、46 ゲート、47 カウンタ
Claims (3)
- 商用電源から供給される電力により発熱する主発熱体、補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体、及び当該加熱部内の温度を検出する温度検出手段を備えた加熱部と、
充放電可能な蓄電装置を備えた補助電源装置と、
前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を制御する主発熱体駆動手段と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を遮断する主発熱体遮断手段とを備えた主発熱体駆動部と、
前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を制御する補助発熱体駆動手段と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を遮断する補助発熱体遮断手段とを備えた補助発熱体駆動部と、
前記加熱部の温度過昇を検出する温度過昇検出手段、その温度過昇検出手段により検出された温度過昇情報を記憶する温度過昇記憶手段、前記温度過昇検出手段と前記温度過昇記憶手段との間に設けられたノイズ除去手段、前記主発熱体遮断手段を制御する主発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする主発熱体強制オフ手段、及び前記補助発熱体遮断手段を制御する補助発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする補助発熱体強制オフ手段を備えた制御部と、を備えた画像形成装置において、
所定周波数のクロックを発生するクロック発生手段を更に備え、該クロック発生手段のクロック出力を前記ノイズ除去手段に入力する構成にしたことを特徴とする画像形成装置。 - 商用電源から供給される電力により発熱する主発熱体、前記補助電源装置から供給される電力により発熱する補助発熱体、及び当該加熱部内の温度を検出する温度検出手段を備えた加熱部と、
充放電可能な蓄電装置を備えた補助電源装置と、
前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を制御する主発熱体駆動手段と、前記商用電源から前記主発熱体への電力供給を遮断する主発熱体遮断手段とを備えた主発熱体駆動部と、
前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を制御する補助発熱体駆動手段と、前記補助電源装置から前記補助発熱体への電力供給を遮断する補助発熱体遮断手段とを備えた補助発熱体駆動部と、
前記加熱部の温度過昇を検出する温度過昇検出手段、その温度過昇検出手段により検出された温度過昇情報を記憶する温度過昇記憶手段、前記温度過昇検出手段と前記温度過昇記憶手段との間に設けられたノイズ除去手段、前記主発熱体遮断手段を制御する主発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする主発熱体強制オフ手段、及び前記補助発熱体遮断手段を制御する補助発熱体遮断手段制御信号を前記温度過昇記憶手段の出力により強制的にオフ状態にする補助発熱体強制オフ手段を備えた制御部と、を備えた画像形成装置において、
繰り返し所定時間を計時し、その所定時間ごとにクロック信号を発生するタイマを更に備え、該クロック信号を前記ノイズ除去手段に入力する構成にしたことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項2記載の画像形成装置において、タイマを内蔵したCPUを用い、繰り返し所定時間を計時するように前記タイマを設定する構成にしたことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004329859A JP2006139154A (ja) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004329859A JP2006139154A (ja) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006139154A true JP2006139154A (ja) | 2006-06-01 |
Family
ID=36620013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004329859A Pending JP2006139154A (ja) | 2004-11-12 | 2004-11-12 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006139154A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7855471B2 (en) | 2007-03-15 | 2010-12-21 | Ricoh Company, Ltd. | Power supply device and image forming apparatus |
-
2004
- 2004-11-12 JP JP2004329859A patent/JP2006139154A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7855471B2 (en) | 2007-03-15 | 2010-12-21 | Ricoh Company, Ltd. | Power supply device and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4829700B2 (ja) | 定着装置およびこれを用いた画像形成装置ならびに異常判定方法 | |
EP2477077B1 (en) | Apparatus and method of protecting fuser unit and image forming apparatus including the same | |
JP5724589B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006139154A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2004212601A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4318291B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2017211577A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006276276A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2001075460A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2004177579A (ja) | 定着装置の制御装置及び画像形成装置 | |
JP2008304848A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010224351A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009042595A (ja) | 温度制御装置 | |
JP2002214965A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2003330314A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2005037539A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2764088B2 (ja) | 熱利用機器の異常検知回路及び保護回路 | |
JP2004077595A (ja) | ヒータ制御回路及び画像形成装置 | |
JP5924062B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置及び定着制御方法 | |
JPH0310527Y2 (ja) | ||
JP2009093014A (ja) | 温度制御装置 | |
JP2009229829A (ja) | 画像形成装置 | |
JP6713897B2 (ja) | 機器監視装置及び機器監視方法 | |
JP2005300950A (ja) | 定着装置 | |
JPH08220925A (ja) | 電子写真装置 |