JP2007127866A

JP2007127866A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2007127866A
Application number: JP2005321012A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 啓佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2005-11-04
Publication date: 2007-05-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus in which malfunction of an overcurrent detecting means is prevented in spread control exerted to restrain harmonic current flowing in a heat generating body, and to provide an image forming apparatus in which supply of power to the heat generating body can be stopped before the heat generating body overheats when an overcurrent is detected by an overcurrent detecting means. <P>SOLUTION: The image forming apparatus is constituted so that whether each wave is an overcurrent or not is determined in a current detection circuit 404 for detecting a current flowing in a ceramic heater 205. The image forming apparatus is provided with a circuit for determining whether two or more waves are overcurrents in succession when the overcurrent is detected. If two or more waves are overcurrents in succession, a safety circuit 406 is actuated to forcibly stop supply of power to the ceramic heater 205. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は電子写真方式を用いた複写機・プリンター等の画像形成装置における定着装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a method for controlling a fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system.

従来の画像形成装置の定着装置では、下記のような技術が用いられている。
（１）過電流検知手段を用いた技術
この技術では、定着装置内の発熱体の温度を検出するサーミスタ等の感温素子からなる温度検出手段およびトライアック等のスイッチング素子からなる発熱体制御手段が設けられる。そして、温度検出手段の検出結果に応じて発熱体制御手段を用いて供給電流量を調整し、定着装置を所定温度に制御する。このような定着装置において温度検出手段、発熱体制御手段の何れかが正常に機能しなかった場合、定着装置が過熱状態となる可能性がある。 In a conventional fixing device of an image forming apparatus, the following technique is used.
(1) Technology Using Overcurrent Detection Unit In this technology, a temperature detection unit including a temperature sensing element such as a thermistor for detecting the temperature of a heating unit in a fixing device and a heating element control unit including a switching element such as a triac are provided. Provided. Then, the supply current amount is adjusted using the heating element control means according to the detection result of the temperature detection means, and the fixing device is controlled to a predetermined temperature. In such a fixing device, if either the temperature detection unit or the heating element control unit does not function normally, the fixing device may be overheated.

そこで、特許文献１等で開示されているように、定着装置に過剰な電流が流れている状態を検知する過電流検知手段を設け、定着装置に過剰な電流が流れた場合には通電遮断装置を作動させ、定着装置への電流供給を強制的に停止するといった方法がとられている。 Therefore, as disclosed in Patent Document 1 and the like, an overcurrent detection unit that detects a state in which an excessive current flows in the fixing device is provided, and when an excessive current flows in the fixing device, an energization cutoff device is provided. Is used to forcibly stop the current supply to the fixing device.

（２）高調波電流を抑制する技術
発熱体制御手段による発熱体の電流供給方式としては位相制御が広く用いられている。位相制御は温度検出手段により得られた温度情報から、発熱体に印加すべき電力を計算し、ゼロクロス信号をトリガにして、所定時間経過後に発熱体に電力を通電し始めることで、発熱体への供給電力を制御する方式である。ＡＣ電源のゼロクロスポイントを０°とし、通電開始するときの角度は位相角と呼ばれている。ただし、位相制御においては高調波電流が流れてしまうために、高調波電流を規制する規格を満足できない場合が生じる。特に、位相角を一定にして位相制御を行うと高調波電流が生じやすくなるという問題があった。 (2) Technology for suppressing harmonic current Phase control is widely used as a heating element current supply method by the heating element control means. The phase control calculates the power to be applied to the heating element from the temperature information obtained by the temperature detection means, and starts to energize the heating element after a predetermined time with the zero cross signal as a trigger. This is a method for controlling the supply power of the power. The angle at which the zero cross point of the AC power supply is set to 0 ° and energization is started is called a phase angle. However, since the harmonic current flows in the phase control, there are cases where the standard for regulating the harmonic current cannot be satisfied. In particular, when phase control is performed with a constant phase angle, there is a problem that harmonic current is likely to occur.

この問題に対しては、特許文献２等で開示されているように位相角が一定とならない様に位相角を分散して制御し、高調波電流を抑制する方法が従来より行なわれている。このような、意図的に位相角を分散して発熱体への電力供給を行う発熱体制御を散らし制御と呼ぶ。 In order to deal with this problem, as disclosed in Patent Document 2 and the like, a method of suppressing harmonic current by controlling the phase angle in a distributed manner so that the phase angle is not constant has been conventionally performed. Such heating element control that intentionally disperses the phase angle and supplies power to the heating element is called scattered control.

特開平０６−２０２５１２号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-202512 特開平１０−２６８６９９号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-268699 特開平４−４４０７５号公報JP-A-4-44075 特開平４−４４０７６号公報JP-A-4-44076 特開平４−４４０７７号公報JP-A-4-44077 特開平４−４４０７８号公報JP-A-4-44078 特開平４−４４０７９号公報JP-A-4-44079 特開平４−４４０８０号公報JP-A-4-44080 特開平４−４４０８１号公報JP-A-4-44081 特開平４−４４０８２号公報JP-A-4-44082 特開平４−４４０８３号公報JP-A-4-44083 特開平４−２０４９８０号公報JP-A-4-204980 特開平４−２０４９８１号公報JP-A-4-204981 特開平４−２０４９８２号公報JP-A-4-204982 特開平４−２０４９８３号公報JP-A-4-204983 特開平４−２０４９８４号公報JP-A-4-204984

しかしながら、前述した発熱体に流れる高調波電流の抑制を行う散らし制御において、本来の位相角より小さい位相角で発熱体に電流を流すと、意図したものより大きな電流が発熱体に流れてしまう。このため、過電流検知手段が動作して正常な制御状態であるにも関わらず発熱体への通電を遮断してしまい、画像形成装置の動作が停止してしまうことがあった。 However, in the above-described scattering control for suppressing the harmonic current flowing through the heating element, if a current is passed through the heating element at a phase angle smaller than the original phase angle, a larger current than intended will flow through the heating element. For this reason, although the overcurrent detection unit operates and is in a normal control state, the energization to the heating element is interrupted and the operation of the image forming apparatus may be stopped.

本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、発熱体に流れる高調波電流の抑制を行う散らし制御においても、過電流検知手段が誤動作することのない画像形成装置を提供することを目的とする。さらには、過電流検知手段で過電流であることを検知したときに、発熱体が過熱状態になってしまう前に発熱体への通電を遮断させることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the overcurrent detection unit does not malfunction even in the scattering control for suppressing the harmonic current flowing in the heating element. . Furthermore, it is possible to provide an image forming apparatus capable of interrupting energization of the heating element before the heating element is overheated when the overcurrent detection unit detects that the current is overcurrent. Objective.

上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、電子写真プロセス技術を用いて像担持体上に形成したトナー像を記録媒体上に転写した後、前記記録媒体上に前記トナーを加熱手段により加熱定着する画像形成装置において、前記加熱手段に流れる電流を検出し検出された電流レベルに応じた出力信号を出力する電流検出手段と、前記電流検出手段の出力値と所定の基準値との大小関係を比較する比較手段と、前記比較手段の出力値が、前記加熱手段に流れる電流の２周期以上の複数周期連続で過電流を示すものであるかを判定する判断手段と、前記判断手段により前記比較手段の出力値が複数周期連続で過電流を示すものであると判定された場合、前記加熱手段への通電を遮断する通電遮断手段と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to a first invention of the present application, a toner image formed on an image carrier using an electrophotographic process technology is transferred onto a recording medium, and then the toner is applied onto the recording medium. In an image forming apparatus that is heated and fixed by a heating unit, a current detection unit that detects a current flowing through the heating unit and outputs an output signal corresponding to the detected current level, an output value of the current detection unit, and a predetermined reference value Comparing means for comparing the magnitude relationship between the first and second comparison means, a determination means for determining whether the output value of the comparison means indicates an overcurrent continuously in a plurality of cycles of two or more cycles of the current flowing through the heating means, And an energization shut-off means for shutting off the energization to the heating means when it is determined by the judging means that the output value of the comparison means indicates an overcurrent continuously for a plurality of cycles.

また、本出願に係る第２の発明は、前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出結果と所定の第２の基準値との大小関係を比較する第２の比較手段と、前記判断手段の出力結果に応じて前記第２の基準値を変更する基準値変更手段と、前記第２の比較手段の出力結果に応じて前記加熱手段への通電を遮断する第２の通電遮断手段と、を有することを特徴とする。 Further, a second invention according to the present application is a temperature detection unit that detects a temperature of the heating unit, and a second comparison that compares a detection result of the temperature detection unit with a predetermined second reference value. A comparison means; a reference value changing means for changing the second reference value according to the output result of the judging means; and a first means for interrupting energization to the heating means according to the output result of the second comparing means. And 2 energization cutoff means.

また、上記第２の発明において、前記基準値変更手段は、前記判断手段によって前記比較手段の出力値が複数周期連続で過電流を示すものであると判定された場合には、前記第２の基準値を所定の値に設定し、他の場合には、前記第２の基準値を前記所定の値よりも高い値に設定することが好ましい。 In the second aspect of the invention, when the reference value changing means determines that the output value of the comparing means indicates an overcurrent continuously for a plurality of periods by the determining means. Preferably, the reference value is set to a predetermined value, and in other cases, the second reference value is set to a value higher than the predetermined value.

さらに、前記第２の遮断手段は、前記第２の比較手段の出力結果が、前記温度検出手段の検出結果が前記所定の第２の基準値より大であることを示すものである場合に、前記加熱手段への通電を遮断することが好ましい。 Furthermore, the second shut-off means, when the output result of the second comparison means indicates that the detection result of the temperature detection means is greater than the predetermined second reference value, It is preferable to cut off the power supply to the heating means.

本出願の第１の発明によれば、２周期以上の複数周期連続で過電流を検知した時に加熱手段への通電を遮断する構成とすることで、散らし制御によりある１周期の電流値が大きい場合に過電流であると誤検知することをなくすことができる。 According to 1st invention of this application, when it is set as the structure which interrupts | blocks the electricity supply to a heating means, when overcurrent is detected by two or more periods continuously, the electric current value of one period by scattering control is large. In this case, it is possible to eliminate erroneous detection of an overcurrent.

また、本出願の第２の発明によれば、過電流の検知に応じて温度判定の基準値を変更するように構成される。これにより、温度検出手段の応答速度が原因で検出温度と実温度との差が大きくなり加熱手段が過熱状態になってしまうことが起きる前に、加熱手段への通電を遮断することが可能となる。 In addition, according to the second invention of the present application, the reference value for temperature determination is changed in accordance with detection of overcurrent. As a result, it is possible to cut off the power supply to the heating means before the difference between the detected temperature and the actual temperature increases due to the response speed of the temperature detection means and the heating means becomes overheated. Become.

（実施例１）
以下、本発明の第１の実施例を図面に基づいて説明する。 Example 1
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

（１）画像形成装置
図１は本実施例のレーザビームプリンタの構成図である。
このレーザビームプリンタは、図１に示す各構成要素により概略構成される。
カセット１０１は、記録紙Ｓを収納する。カセット紙有無センサ１０２は、カセット１０１内の記録紙Ｓの有無を検知し、紙サイズ検知センサ１０３は、カセット１０１内の記録紙Ｓのサイズを検知する。 (1) Image Forming Apparatus FIG. 1 is a configuration diagram of a laser beam printer of this embodiment.
This laser beam printer is roughly constituted by the components shown in FIG.
The cassette 101 stores the recording paper S. The cassette paper presence / absence sensor 102 detects the presence / absence of the recording paper S in the cassette 101, and the paper size detection sensor 103 detects the size of the recording paper S in the cassette 101.

また、ピックアップローラ１０４は、カセット１０１から記録紙Ｓを繰り出し、カセット給紙ローラ１０５が、ピックアップローラ１０４によって繰り出された記録紙Ｓを搬送する。リタードローラ１０６は、カセット給紙ローラ１０５と対をなし、記録紙Ｓの重送を防止する。 Further, the pickup roller 104 feeds the recording paper S from the cassette 101, and the cassette paper feed roller 105 conveys the recording paper S fed by the pickup roller 104. The retard roller 106 is paired with the cassette paper feed roller 105 to prevent double feeding of the recording paper S.

カセット給紙ローラ１０５の下流には給紙センサ１０７があり、カセット１０１からの給紙搬送状態を検知する。この給紙センサ１０７の下流には、給紙搬送ローラ１０８があって、さらに下流へと記録紙Ｓを搬送する。給紙搬送ローラ１０８の下流には、記録紙Ｓを印刷タイミングと同期して搬送するレジストローラ対１０９と、このレジストローラ対１０９への記録紙の搬送状態を検知するレジ前センサ１１０が配設されている。 A paper feed sensor 107 is provided downstream of the cassette paper feed roller 105 and detects the state of paper feed from the cassette 101. A paper feed conveyance roller 108 is provided downstream of the paper feed sensor 107 and conveys the recording paper S further downstream. A registration roller pair 109 that conveys the recording sheet S in synchronization with the printing timing and a pre-registration sensor 110 that detects the conveyance state of the recording sheet to the registration roller pair 109 are disposed downstream of the paper feed conveyance roller 108. Has been.

また、レジストローラ対１０９の下流には、レーザスキャナ部１１８からのレーザ光に基づいて公知の電子写真プロセスにより感光ドラム１１１上にトナー像を形成するプロセスカートリッジ１１９がある。ローラ部材１１２（以後転写ローラと記す）が、感光ドラム１１１上に形成されたトナー像を記録紙上に転写し、放電部材１１３（以後除電針と記す）が、記録紙Ｓ上の電荷を除去し感光ドラム１１１からの分離を促進する。 Further, downstream of the registration roller pair 109 is a process cartridge 119 that forms a toner image on the photosensitive drum 111 by a known electrophotographic process based on the laser beam from the laser scanner unit 118. A roller member 112 (hereinafter referred to as a transfer roller) transfers the toner image formed on the photosensitive drum 111 onto the recording paper, and a discharge member 113 (hereinafter referred to as a charge eliminating needle) removes the charge on the recording paper S. The separation from the photosensitive drum 111 is promoted.

定着装置１１４は、記録紙Ｓ上に転写されたトナー像を熱定着する。この定着装置１１４からの搬送状態は、定着排紙センサ１１５により検知される。定着装置１１４の下流には、排紙部の紙搬送状態を検知する排紙センサ１１６と、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ対１１７が配設されている。
これらレーザビームプリンタの動作は不図示のＣＰＵにより制御されている。 The fixing device 114 thermally fixes the toner image transferred onto the recording paper S. The conveyance state from the fixing device 114 is detected by a fixing paper discharge sensor 115. Disposed downstream of the fixing device 114 are a paper discharge sensor 116 that detects the paper conveyance state of the paper discharge unit and a paper discharge roller pair 117 that discharges the recording paper S.
The operations of these laser beam printers are controlled by a CPU (not shown).

（２）定着装置
図２は定着装置の概略構成断面図である。本実施例の定着装置は、特許文献３〜１６等に開示のフィルム加熱方式の装置である。 (2) Fixing Device FIG. 2 is a schematic sectional view of the fixing device. The fixing device of the present embodiment is a film heating type device disclosed in Patent Documents 3 to 16 and the like.

２０４はセラミックヒータの固定とフィルム内面ガイド用を兼ねる耐熱性・断熱性・剛体ステーであり、記録紙Ｓの搬送路を横断する方向（図面に垂直方向）を長手とする横長部材である。２０５はセラミックヒータであり、上記ステー２０４の下面に長手に沿って形成した溝部に嵌入して耐熱性接着剤で固定支持させた、転写材搬送路を横断する方向を長手とする横長部材である。 Reference numeral 204 denotes a heat-resistant / heat-insulating / rigid stay for fixing the ceramic heater and guiding the inner surface of the film, and is a horizontally long member having a longitudinal direction in the direction crossing the conveyance path of the recording paper S (perpendicular to the drawing). Reference numeral 205 denotes a ceramic heater, which is a horizontally long member having a longitudinal direction in the direction crossing the transfer material conveyance path, which is fitted into a groove formed along the longitudinal direction on the lower surface of the stay 204 and fixedly supported by a heat resistant adhesive. .

２０１は円筒状の耐熱性フィルム材（以下、定着フィルムと記す）であり、セラミックヒータ２０５を取り付けたステー２０４にルーズに外嵌させてある。この定着フィルムは、例えば、厚さ４０〜１００μｍ程度の、耐熱性・離型性・高強度・耐久性等を有するＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどの円筒状単層フィルムである。あるいは、ポリイミド、ポリアミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳなどの円筒状フィルムの外周面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰなどをコーティングした複合層フィルムである。 Reference numeral 201 denotes a cylindrical heat-resistant film material (hereinafter referred to as a fixing film), which is loosely fitted on a stay 204 to which a ceramic heater 205 is attached. This fixing film is, for example, a cylindrical single layer film of PTFE, PFA, FEP, etc. having a thickness of about 40 to 100 μm and having heat resistance, releasability, high strength, durability, and the like. Alternatively, it is a composite layer film in which PTFE, PFA, FEP or the like is coated on the outer peripheral surface of a cylindrical film such as polyimide, polyamide, PEEK, PES, or PPS.

２０２は加圧ローラであり、芯金２０３の外周にシリコーンゴム等の耐熱性弾性層２０８をローラ状に同心一体に設けた弾性ローラである。この加圧ローラ２０２と、上記ステー２０４側のセラミックヒータ２０５とを定着フィルム２０１を挟ませて加圧ローラの弾性に抗して圧接させてある。矢印Ｎで示した範囲がその圧接により形成される定着ニップ部である。 Reference numeral 202 denotes a pressure roller, which is an elastic roller in which a heat resistant elastic layer 208 such as silicone rubber is provided concentrically and integrally on the outer periphery of the core metal 203. The pressure roller 202 and the ceramic heater 205 on the stay 204 side are pressed against the elasticity of the pressure roller with the fixing film 201 interposed therebetween. A range indicated by an arrow N is a fixing nip portion formed by the pressure contact.

加圧ローラ２０２は、定着駆動モータ（不図示）により矢示Ｂの方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ２０２の回転駆動による、定着ニップ部Ｎにおける該加圧ローラ２０２とフィルム２０１の外面との摩擦力でフィルム２０１に直接的に回転力が作用する。なお、記録紙Ｓが矢印Ａ方向で定着ニップ部Ｎに導入されたときは記録紙Ｓを介してフィルム２０１に回転力が間接的に作用する。そして、フィルム２０１がセラミックヒータ２０５の下面に圧接摺動しつつ矢示の時計方向Ｃに回転駆動される。 The pressure roller 202 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in the direction of arrow B by a fixing drive motor (not shown). A rotational force directly acts on the film 201 by a frictional force between the pressure roller 202 and the outer surface of the film 201 in the fixing nip portion N by the rotational driving of the pressure roller 202. When the recording paper S is introduced into the fixing nip portion N in the direction of arrow A, a rotational force indirectly acts on the film 201 via the recording paper S. Then, the film 201 is rotationally driven in the clockwise direction C as indicated by an arrow while sliding on the lower surface of the ceramic heater 205.

ステー２０４はフィルム内面ガイド部材としても機能し、フィルム２０１の回転を容易にする。フィルム２０１の内面とセラミックヒータ２０５の下面との摺動抵抗を低減するために両者の間に耐熱性グリス等の潤滑剤を少量介在させることもできる。 The stay 204 also functions as a film inner surface guide member and facilitates the rotation of the film 201. In order to reduce the sliding resistance between the inner surface of the film 201 and the lower surface of the ceramic heater 205, a small amount of lubricant such as heat-resistant grease can be interposed between them.

ここで、加圧ローラ２０２の回転によるフィルム２０１の回転が定常化し、セラミックヒータ２０５の温度が所定の温度に立ち上がった状態になったとする。この状態になると、フィルム２０１を挟んでセラミックヒータ２０５と加圧ローラ２０２とで形成される定着ニップ部Ｎのフィルム２０１と加圧ローラ２０２との間に画像定着すべき記録紙Ｓが導入される。フィルム２０１と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることによりセラミックヒータ２０５の熱がフィルム２０１を介して記録紙Ｓ上の未定着画像に付与され、記録紙Ｓ上の未定着画像が記録紙Ｓ面に加熱定着される。 Here, it is assumed that the rotation of the film 201 by the rotation of the pressure roller 202 becomes steady and the temperature of the ceramic heater 205 rises to a predetermined temperature. In this state, the recording paper S to be image-fixed is introduced between the film 201 and the pressure roller 202 in the fixing nip N formed by the ceramic heater 205 and the pressure roller 202 with the film 201 interposed therebetween. . When the fixing nip portion N is nipped and conveyed together with the film 201, the heat of the ceramic heater 205 is applied to the unfixed image on the recording paper S via the film 201, and the unfixed image on the recording paper S is transferred to the recording paper. Heat-fixed on the S surface.

定着ニップ部Ｎを通った記録紙Ｓはフィルム２０１の面から分離されて搬送される。なお、図２における矢印Ａは記録紙Ｓの搬送方向を示す。
また、定着装置はセラミックヒータ２０５の温度を検出するためのサーミスタ２０６、２０７を２個有している。各サーミスタはセラミックヒータ上に所定の圧で押し当てられており、メインサーミスタ２０６はセラミックヒータ２０５の長手方向中央部に配置されている。一方、サブサーミスタ２０７はセラミックヒータ２０５端部に配置されている。 The recording sheet S that has passed through the fixing nip N is separated from the surface of the film 201 and conveyed. An arrow A in FIG. 2 indicates the conveyance direction of the recording paper S.
The fixing device has two thermistors 206 and 207 for detecting the temperature of the ceramic heater 205. Each thermistor is pressed onto the ceramic heater with a predetermined pressure, and the main thermistor 206 is disposed at the longitudinal center of the ceramic heater 205. On the other hand, the sub thermistor 207 is disposed at the end of the ceramic heater 205.

各サーミスタは図３のような温度検出回路に接続されている。サーミスタ２０６、２０７はそれぞれ抵抗３０１、３０２と直列に接続されており、それらで電源電圧Ｖｃｃを分圧したＳ１、Ｓ２は温度によって変化するサーミスタの抵抗値に応じて変動する。各サーミスタの検出信号Ｓ１、Ｓ２はＣＰＵのＡ／Ｄポートに入力されており、各サーミスタの温度を検知する。 Each thermistor is connected to a temperature detection circuit as shown in FIG. The thermistors 206 and 207 are connected in series with the resistors 301 and 302, respectively, and S1 and S2 obtained by dividing the power supply voltage Vcc by them vary in accordance with the resistance value of the thermistor that varies with temperature. The detection signals S1 and S2 of each thermistor are input to the A / D port of the CPU and detect the temperature of each thermistor.

（３）電力制御回路
次にセラミックヒータに電力を供給する電力制御回路について説明する。
図４は電力制御回路の接続図である。 (3) Power Control Circuit Next, a power control circuit that supplies power to the ceramic heater will be described.
FIG. 4 is a connection diagram of the power control circuit.

ＡＣ電源４０１に接続されたセラミックヒータ２０５はスイッチング素子であるトライアック４０２によりオン／オフされ、トライアック４０２はＣＰＵ４０３により制御される。また、ＡＣ電源４０１とトライアック４０２の間には電流検知回路４０４とリレー４０５が挿入されている。電流検知回路４０４はセラミックヒータ２０５に流れる電流量を検出する。電流検知回路４０４の動作については後述する。 The ceramic heater 205 connected to the AC power source 401 is turned on / off by a triac 402 as a switching element, and the triac 402 is controlled by the CPU 403. A current detection circuit 404 and a relay 405 are inserted between the AC power supply 401 and the triac 402. The current detection circuit 404 detects the amount of current flowing through the ceramic heater 205. The operation of the current detection circuit 404 will be described later.

リレー４０５はそのオン／オフによりセラミックヒータ２０５への通電を接続／遮断できる構成になっている。リレー４０５は安全回路４０６によりオン／オフされ、安全回路４０６は電流検知回路４０４およびＣＰＵ４０３により制御されている。安全回路４０６については以下に説明する。 The relay 405 is configured to be able to connect / cut off the energization to the ceramic heater 205 by turning it on / off. The relay 405 is turned on / off by the safety circuit 406, and the safety circuit 406 is controlled by the current detection circuit 404 and the CPU 403. The safety circuit 406 will be described below.

（４）安全回路
本実施例のレーザビームプリンタでは異常時のセラミックヒータの過熱を回避するため、安全回路４０６を設けてセラミックヒータ２０５への通電を遮断できる構成としている。ここでは前述のサーミスタによる異常温度検知、および電流検知回路４０４による過電流検知により安全回路４０６が動作し、セラミックヒータ２０５への通電を遮断することとする。 (4) Safety circuit
In the laser beam printer of this embodiment, in order to avoid overheating of the ceramic heater at the time of abnormality, a safety circuit 406 is provided so that energization to the ceramic heater 205 can be cut off. Here, it is assumed that the safety circuit 406 is operated by the abnormal temperature detection by the thermistor described above and the overcurrent detection by the current detection circuit 404 to cut off the energization to the ceramic heater 205.

図５は安全回路４０６の回路構成の一例であり、信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５を受ける各回路は、これらの信号に応じてリレー４０５をオン／オフ制御するものである。リレー４０５をオフすることでセラミックヒータへの通電を強制的に遮断する。リレー４０５はメインおよびサブのサーミスタの検出信号Ｓ１、Ｓ２、後述する電流検知回路４０４から出力される過電流検知信号Ｓ５とＣＰＵからの制御信号Ｓ３のいずれかによりオフされる。 FIG. 5 shows an example of the circuit configuration of the safety circuit 406. Each circuit that receives the signals S1, S2, S3, and S5 controls on / off of the relay 405 in accordance with these signals. By turning off the relay 405, the energization to the ceramic heater is forcibly cut off. The relay 405 is turned off by any of detection signals S1 and S2 of the main and sub thermistors, an overcurrent detection signal S5 output from a current detection circuit 404 described later, and a control signal S3 from the CPU.

まず、サーミスタによる異常温度検知での安全回路の動作について説明する。
メインおよびサブサーミスタの検出信号Ｓ１、Ｓ２はコンパレータ５０１、５０２の正極入力にそれぞれ入力され、負極に入力されている比較電圧Ｖｒｅｆと比較を行なうことで異常温度（過熱）状態かどうか判断される。メインサーミスタの検出信号Ｓ１に対する比較電圧Ｖｒｅｆは電源電圧Ｖｃｃを抵抗５０３及び５０４で分圧して作り、例えば異常温度の設定値を２２０℃とし、それに対応した電圧値となるように抵抗値を設定する。 First, the operation of the safety circuit in the abnormal temperature detection by the thermistor will be described.
The detection signals S1 and S2 of the main and sub thermistors are input to the positive inputs of the comparators 501 and 502, respectively, and are compared with the comparison voltage Vref input to the negative electrodes to determine whether or not an abnormal temperature (overheating) state exists. The comparison voltage Vref for the detection signal S1 of the main thermistor is generated by dividing the power supply voltage Vcc by the resistors 503 and 504. For example, the set value of the abnormal temperature is set to 220 ° C., and the resistance value is set to a voltage value corresponding thereto. .

もしメインサーミスタの検出温度が２２０℃を超えた状態、つまり、電圧比較の結果コンパレータ５０１がオン状態に切り替わったら、トランジスタ５０９に抵抗５０７を介してベース電流が流れトランジスタ５０９がオン状態となる。これによりリレー制御信号Ｓ４がＬＯＷ状態となってリレー４０５への通電が停止し、リレー４０５がオフしてセラミックヒータ２０５への通電は強制的に遮断される。 If the detected temperature of the main thermistor exceeds 220 ° C., that is, if the comparator 501 is turned on as a result of the voltage comparison, a base current flows to the transistor 509 via the resistor 507 and the transistor 509 is turned on. As a result, the relay control signal S4 becomes a LOW state, the energization to the relay 405 is stopped, the relay 405 is turned off, and the energization to the ceramic heater 205 is forcibly cut off.

一方、サブサーミスタの場合も同様で、検出信号Ｓ２に対する比較電圧Ｖｒｅｆは抵抗５０５、５０６で決まる値であり、例えば異常温度を２５０℃に設定し、それに対応した電圧値となるよう抵抗値を設定する。そしてコンパレータ５０２で比較し、もし検出信号Ｓ２が異常温度を示すものである場合、トランジスタ５１０がオンしてリレー４０５への通電が停止する。その結果リレー４０５がオフしてセラミックヒータ２０５への通電は遮断される。 On the other hand, the same applies to the sub-thermistor. The comparison voltage Vref for the detection signal S2 is a value determined by the resistors 505 and 506. For example, the abnormal temperature is set to 250 ° C., and the resistance value is set to a voltage value corresponding to the abnormal temperature. To do. Then, comparison is made by the comparator 502, and if the detection signal S2 indicates an abnormal temperature, the transistor 510 is turned on and the energization to the relay 405 is stopped. As a result, the relay 405 is turned off and the energization to the ceramic heater 205 is cut off.

次に、電流検知回路４０４による過電流検知での安全回路４０６の動作について説明する。電流検知回路４０４の動作の詳細については後述する。 Next, the operation of the safety circuit 406 in overcurrent detection by the current detection circuit 404 will be described. Details of the operation of the current detection circuit 404 will be described later.

セラミックヒータ２０５に流れる電流が正常である場合、電流検知回路４０４の出力信号である過電流検知信号Ｓ５はＬＯＷ状態である。この時トランジスタ５１６はオフ状態であり、リレー制御信号Ｓ４はＨＩＧＨ状態となってリレー４０５はオンしている。一方、電流検知回路４０４が過電流を検知すると過電流検知信号Ｓ５はＨＩＧＨ状態になり、トランジスタ５１６がオンして、リレー制御信号Ｓ４がＬＯＷ状態となる。その結果リレー４０５への通電が停止しリレー４０５がオフする。 When the current flowing through the ceramic heater 205 is normal, the overcurrent detection signal S5 that is the output signal of the current detection circuit 404 is in the LOW state. At this time, the transistor 516 is in an off state, the relay control signal S4 is in a HIGH state, and the relay 405 is on. On the other hand, when the current detection circuit 404 detects an overcurrent, the overcurrent detection signal S5 is in a HIGH state, the transistor 516 is turned on, and the relay control signal S4 is in a LOW state. As a result, energization to the relay 405 is stopped and the relay 405 is turned off.

なお、ＣＰＵからの制御信号Ｓ３によってもリレー４０５はオン／オフすることができる。これはプリントのためにセラミックヒータ２０５に通電を行う際、制御信号Ｓ３をＬＯＷ状態としてトランジスタ５１４をオフし、その結果リレー４０５をオンさせてセラミックヒータ２０５への通電を可能にしている。そしてプリントが終了してセラミックヒータ２０５へ通電する必要がなくなったら、制御信号Ｓ４をＨＩＧＨ状態にしてリレー４０５をオフさせる。したがってこれについては安全回路というわけではなく、通常動作の制御時に使用される。 The relay 405 can be turned on / off also by a control signal S3 from the CPU. In this case, when energizing the ceramic heater 205 for printing, the control signal S3 is set to the LOW state to turn off the transistor 514, and as a result, the relay 405 is turned on to enable energization to the ceramic heater 205. When printing is completed and it is no longer necessary to energize the ceramic heater 205, the control signal S4 is set to the HIGH state, and the relay 405 is turned off. Therefore, this is not a safety circuit, but is used during normal operation control.

（５）電力制御方法
次に、セラミックヒータ２０５への電力制御方法について説明する。 (5) Power Control Method Next, a power control method for the ceramic heater 205 will be described.

セラミックヒータへの電力印加量の調整は、ＡＣ電源の１半波内の位相角で通電のオン／オフを行うことで各ヒータへの印加電力を制御する位相制御によって実現する。ＣＰＵはＡＣ電源のゼロクロスタイミングを検知するゼロクロス検知回路（不図示）から出力されるゼロクロス信号を用いてセラミックヒータのオン／オフのタイミングを制御している。図６に位相角θで位相制御を行っている時のゼロクロス信号とヒータ駆動信号Ｓ６の駆動タイミングを示す。 Adjustment of the amount of electric power applied to the ceramic heater is realized by phase control for controlling the electric power applied to each heater by turning on / off energization at a phase angle within one half wave of the AC power source. The CPU controls the on / off timing of the ceramic heater using a zero cross signal output from a zero cross detection circuit (not shown) that detects the zero cross timing of the AC power supply. FIG. 6 shows the drive timing of the zero cross signal and the heater drive signal S6 when the phase control is performed at the phase angle θ.

ゼロクロス信号の立下りを位相角０°とし、位相角θおよび１８０＋θでヒータ駆動信号Ｓ６をオンするとセラミックヒータへ通電が開始する。そして、ゼロクロス信号の立ち上がり（位相角１８０°）もしくは立ち下がり（位相角３６０°）でヒータ駆動信号Ｓ６をオフしセラミックヒータへの通電が終了する。 When the falling edge of the zero cross signal is set to a phase angle of 0 ° and the heater drive signal S6 is turned on at the phase angles θ and 180 + θ, energization to the ceramic heater is started. The heater drive signal S6 is turned off at the rising edge (phase angle 180 °) or falling edge (phase angle 360 °) of the zero cross signal, and the energization of the ceramic heater is completed.

なおここでは１波内の正側半波と負側半波の位相角は同じ値で制御することとする。位相角θは、メインサーミスタの検出温度が所定のターゲット温度Ｔ（ｔａｒｇｅｔ）となるように、ＣＰＵが算出したセラミックヒータへの印加電力から決定される。図７はその時のフロー図である。 Here, the phase angle of the positive half wave and the negative half wave in one wave is controlled with the same value. The phase angle θ is determined from the power applied to the ceramic heater calculated by the CPU so that the detected temperature of the main thermistor becomes a predetermined target temperature T (target). FIG. 7 is a flowchart at that time.

ステップＳ７０１でメインサーミスタ（サーミスタ１）の温度を検出する。その後、メインサーミスタの検出温度とターゲット温度Ｔ（ｔａｒｇｅｔ）との差ΔＴを算出し（Ｓ７０２）、ΔＴの大きさに応じて印加電力の加減量ΔＰを決定する（Ｓ７０３）。 In step S701, the temperature of the main thermistor (thermistor 1) is detected. Thereafter, the difference ΔT between the detected temperature of the main thermistor and the target temperature T (target) is calculated (S702), and the amount ΔP of applied power is determined according to the magnitude of ΔT (S703).

ここで図８にターゲット温度との差ΔＴと印加電力の加減量ΔＰとの関係を示すテーブルを示す。ターゲット温度との差ΔＴが大きい程、加減量ΔＰを大きく設定することで、短い時間でターゲット温度に到達できるようにしている。 Here, FIG. 8 shows a table showing the relationship between the difference ΔT from the target temperature and the amount ΔP of applied power. The larger the difference ΔT from the target temperature, the larger the adjustment amount ΔP, so that the target temperature can be reached in a short time.

Ｓ７０３にてΔＰが決定したら前回の目標印加電力Ｐ_ｎ−１にΔＰを加算したＰ_ｎ−１＋ΔＰを新たな目標印加電力値Ｐ_ｎとする（Ｓ７０４）。次に目標印加電力値Ｐ_ｎに対して後述する散らし制御による補正を行い、実際にセラミックヒータに印加する電力の設定値Ｐｃを算出する（Ｓ７０５）。そして算出された印加電力設定値Ｐｃに対応する位相角θを決定する（Ｓ７０６）。 When ΔP is determined in S703, P _n−1 + ΔP obtained by adding ΔP to the previous target applied power P _n−1 is set as a new target applied power value P _n (S704). Next, the target applied power value _{Pn is} corrected by the scattering control described later, and a set value Pc of the power actually applied to the ceramic heater is calculated (S705). Then, the phase angle θ corresponding to the calculated applied power setting value Pc is determined (S706).

ここで図９にセラミックヒータに印加される電力Ｐと位相角θの関係を示すテーブルを示す。なお、このテーブルは位相角０°で通電した場合の印加電力を１００％として表している。Ｓ７０６で位相角θｎを算出し位相角θの更新を行なった後、ｎに１を加算して（Ｓ７０７）再びＳ７０１に戻る。以後同様の処理を繰り返すことで、メインサーミスタの温度をターゲット温度Ｔ（ｔａｒｇｅｔ）に制御することができる。 FIG. 9 shows a table showing the relationship between the electric power P applied to the ceramic heater and the phase angle θ. In this table, the applied power when energized at a phase angle of 0 ° is represented as 100%. After calculating the phase angle θn and updating the phase angle θ in S706, 1 is added to n (S707), and the process returns to S701 again. Thereafter, by repeating the same processing, the temperature of the main thermistor can be controlled to the target temperature T (target).

電力制御においてはさらに、高調波電流を抑制する散らし制御が行われる。上記のような位相制御において位相角が一定の状態で制御が行われると高調波電流が流れてしまう。そこで、位相角が一定とならない様に意図的に位相角を分散するような電力制御を行うが、この制御方法を散らし制御と呼ぶ。散らし制御では上記で算出した目標印加電力Ｐ_ｎに対して１波ごとに電力を微妙に増減させている。図１０はこの時のフロー図である。 In the power control, further, scattering control for suppressing the harmonic current is performed. In the above phase control, if the control is performed in a state where the phase angle is constant, a harmonic current flows. Therefore, power control is performed such that the phase angle is intentionally distributed so that the phase angle does not become constant. This control method is called scattered control. In the scattering control, the power is slightly increased or decreased for each wave with respect to the target applied power P _n calculated above. FIG. 10 is a flowchart at this time.

まず、メインサーミスタの検出温度から算出された目標印加電力値Ｐ_ｎに対し、前回の目標印加電力値Ｐ_ｎ−１と比較する（Ｓ１００１）。同じ場合は繰り返し数ｍに１を加算し（Ｓ１００２）、異なっている場合はｍを０にセットする（Ｓ１００４）。そして散らし電力量の設定テーブルからｍ番目の値ΔＰｄｍを参照し（Ｓ１００５）、目標印加電力値Ｐ_ｎに加算してＰ_ｎ＋ΔＰｄｍを実際に印加する電力値Ｐｃとする（Ｓ１００６）。 First, the target applied power value P _n calculated from the detected temperature of the main thermistor is compared with the previous target applied power value P _n−1 (S1001). If they are the same, 1 is added to the repetition number m (S1002), and if they are different, m is set to 0 (S1004). Then, the m-th value ΔPdm is referenced from the scattered power amount setting table (S1005), and is added to the target applied power value _Pn to obtain _Pn + ΔPdm as the actually applied power value Pc (S1006).

ここで、繰り返し数ｍと散らし電力量ΔＰｄの関係を示すテーブルを図１１に示す。ここでは散らし電力量ΔＰｄは目標印加電力値Ｐ_ｎが同じ値で続く限り−２．５％、＋２．５％、−５％、＋５％・・・と符号を変えながら２．５％ずつ１０％まで大きくしていく。１０％になったら２．５％ずつ小さくしていき、これを繰り返す。よって、ｍの値が１４となったらｍの値は０にセットする（Ｓ１００３）。 Here, FIG. 11 shows a table showing the relationship between the repetition number m and the scattered electric energy ΔPd. Here, the scattered power amount ΔPd is −2.5%, + 2.5%, −5%, + 5%... 10% by 2.5% while changing the sign as long as the target applied power value _Pn continues at the same value. Increase to%. When it reaches 10%, decrease it by 2.5% and repeat this. Therefore, when the value of m reaches 14, the value of m is set to 0 (S1003).

例えば、目標印加電力値が６０％だった場合、最初の１波の印加電力設定値は５７．５％（＝６０−２．５）となる。そして次の１波は６２．５％、その次の１波は５５％、その次は６５％、５２．５％・・・と変化していく。そして、目標印加電力値が変わり例えば７０％になったら再びΔＰｄを−２．５％から始め印加電力設定値を６７．５％、７２．５％と変化させていく。 For example, when the target applied power value is 60%, the applied power setting value of the first one wave is 57.5% (= 60−2.5). The next wave is 62.5%, the next wave is 55%, the next wave is 65%, 52.5%, and so on. Then, when the target applied power value changes and reaches 70%, for example, ΔPd is started again from -2.5% and the applied power set value is changed to 67.5% and 72.5%.

このように散らし制御は印加電力を１波ごとにばらつかせるが、その中心（平均）値は目標印加電力値Ｐ_ｎである。したがって、長周期的に見ると、セラミックヒータへの印加電力は目標印加電力と同じになり、散らし制御を行ってもメインサーミスタの温度をターゲット温度に制御することができる。 In this way, the scattered control varies the applied power for each wave, but the center (average) value is the target applied power value P _n . Therefore, when viewed over a long period, the applied power to the ceramic heater becomes the same as the target applied power, and the temperature of the main thermistor can be controlled to the target temperature even if the scattering control is performed.

（６）電流検知回路
電流検知回路４０４はセラミックヒータ２０５に流れる電流を検出し、所定電流値との大小関係を示す過電流検知信号Ｓ５を出力する。従来はセラミックヒータ２０５に流れる電流値が１波でも所定値より大きければ過電流として過電流検知信号を出力して安全回路４０６を動作させていた。しかし、散らし制御を行った場合、本来必要とされる電流値より大きな電流がヒータに供給されることがあるため、それが正常な制御により流れる電流値であるにも関わらず過電流と検知されてしまうことがあった。 (6) Current detection circuit The current detection circuit 404 detects a current flowing through the ceramic heater 205 and outputs an overcurrent detection signal S5 indicating a magnitude relationship with a predetermined current value. Conventionally, if the value of the current flowing through the ceramic heater 205 is larger than a predetermined value even for one wave, an overcurrent detection signal is output as an overcurrent and the safety circuit 406 is operated. However, when the scattering control is performed, a current larger than the originally required current value may be supplied to the heater, so that it is detected as an overcurrent even though it is a current value that flows by normal control. There was a case.

そこで本実施例では２波（周期）連続で過電流を検知した時にのみ過電流検知信号Ｓ５を出力し安全回路４０６を動作させるように回路を構成している。このような電流検知回路４０４の動作について以下に説明する。なお、図１２は本実施例における電流検知回路４０４の回路図であり、図１３は回路内各部の波形図である。 Therefore, in this embodiment, the circuit is configured to output the overcurrent detection signal S5 and operate the safety circuit 406 only when the overcurrent is detected continuously for two waves (cycles). The operation of such a current detection circuit 404 will be described below. FIG. 12 is a circuit diagram of the current detection circuit 404 in this embodiment, and FIG. 13 is a waveform diagram of each part in the circuit.

端子１２０１と１２０２はリレー４０５とＡＣ電源４０１の間に接続されている。１２０３はカレントトランスであり、１番端子と２番端子にはセラミックヒータ２０５に通電される電流Ｉが印加される。カレントトランス１２０３の出力端子３番及び４番端子には、ダイオード１２０４、１２０５と抵抗１２０６、１２０７で構成された整流回路が接続されており、整流回路の出力部には電流Ｉのレベルに応じた半波の交流電圧Ｖｔが発生する。 Terminals 1201 and 1202 are connected between the relay 405 and the AC power supply 401. Reference numeral 1203 denotes a current transformer, and a current I applied to the ceramic heater 205 is applied to the first and second terminals. A rectifier circuit composed of diodes 1204 and 1205 and resistors 1206 and 1207 is connected to the output terminals No. 3 and No. 4 of the current transformer 1203. The output part of the rectifier circuit corresponds to the level of the current I. A half-wave AC voltage Vt is generated.

整流回路の出力部はオペアンプ１２１０、ＦＥＴ１２１１、コンデンサ１２１２、抵抗１２１３、１２１４で構成された積分回路に接続されている。積分回路では交流電圧Ｖｔの１周期の積分動作が行なわれ、コンデンサ１２１２の端子間には積分値に相当する電圧が発生する。コンデンサ１２１２間の電圧はＲＳＴ信号で駆動されるＦＥＴ１２１１の動作によって、１周期毎に０Ｖにクリアされる。ＲＳＴ信号はＡＣ電源４０１のゼロクロス点に対し所定タイミングでＣＰＵ５０１から出力される信号である。 The output part of the rectifier circuit is connected to an integrating circuit composed of an operational amplifier 1210, an FET 1211, a capacitor 1212, and resistors 1213 and 1214. In the integration circuit, the AC voltage Vt is integrated in one cycle, and a voltage corresponding to the integration value is generated between the terminals of the capacitor 1212. The voltage across the capacitor 1212 is cleared to 0V every cycle by the operation of the FET 1211 driven by the RST signal. The RST signal is a signal output from the CPU 501 at a predetermined timing with respect to the zero cross point of the AC power supply 401.

オペアンプ１２１０の出力端子の電圧Ｖｉｎｔは下記の式で表すことができる。 The voltage Vint at the output terminal of the operational amplifier 1210 can be expressed by the following equation.

ここで、ΣＶｔは、整流回路の出力電圧Ｖｔの積分値である。オペアンプ１２１０の出力はオペアンプ１２１６、抵抗１２１７、１２１８、１２１９、１２２０、及びダイオード１２２１で構成した差動回路に入力される。差動回路内の抵抗は、抵抗１２１７と抵抗１２１９、及び抵抗１２１８と抵抗１２２０がそれぞれ同じ抵抗値に設定されている。この差動回路には積分回路の出力電圧Ｖｉｎｔと整流回路の出力電圧Ｖｔが入力される。この差動回路の出力電圧Ｖｃｓは下記で表される。 Here, ΣVt is an integral value of the output voltage Vt of the rectifier circuit. The output of the operational amplifier 1210 is input to a differential circuit including an operational amplifier 1216, resistors 1217, 1218, 1219, and 1220 and a diode 1221. As for the resistors in the differential circuit, resistors 1217 and 1219 and resistors 1218 and 1220 are set to the same resistance value. The differential circuit receives the output voltage Vint of the integrating circuit and the output voltage Vt of the rectifying circuit. The output voltage Vcs of this differential circuit is expressed as follows.

ここでＲ１２１７は抵抗１２１７の抵抗値、Ｒ１２１８は抵抗１２１８の抵抗値である。この差動回路の出力はコンデンサ１２２２によってピークホールドされるが、ＲＳＴ信号で駆動されたＦＥＴ１２２３によって、１周期毎に０Ｖにクリアされる。電圧Ｖｃｓはヒータ２０５に流れる電流の半周期区間の平均値に相当するレベルとなる。 Here, R1217 is the resistance value of the resistor 1217, and R1218 is the resistance value of the resistor 1218. The output of this differential circuit is peak-held by the capacitor 1222, but is cleared to 0V every cycle by the FET 1223 driven by the RST signal. The voltage Vcs is at a level corresponding to the average value of the half cycle section of the current flowing through the heater 205.

差動回路の出力電圧Ｖｃｓはコンパレータ１２２５にも接続されており、所定基準電圧Ｖｆｄと比較することで、ヒータ２０５に流れる電流が１波ごとに過電流状態であるかの判定を行なう。差動回路の出力電圧Ｖｃｓが基準電圧Ｖｆｄよりも高い、つまりヒータに流れる電流が過電流である場合はコンパレータ１２２５の出力ＶｃｏｍｐはＨＩＧＨレベルとなる。 The output voltage Vcs of the differential circuit is also connected to the comparator 1225 and is compared with a predetermined reference voltage Vfd to determine whether the current flowing through the heater 205 is in an overcurrent state for each wave. When the output voltage Vcs of the differential circuit is higher than the reference voltage Vfd, that is, when the current flowing through the heater is an overcurrent, the output Vcomp of the comparator 1225 becomes HIGH level.

コンパレータ１２２５の出力Ｖｃｏｍｐには、ダイオード１２２７、コンデンサ１２２８、抵抗１２２９が接続されており、ＨＩＧＨレベルの状態が所定期間ピークホールドされる。なお従来はこのコンパレータ１２２５の出力Ｖｃｏｍｐをラッチ回路を介して安全回路に出力していた。 A diode 1227, a capacitor 1228, and a resistor 1229 are connected to the output Vcomp of the comparator 1225, and the HIGH level state is peak-held for a predetermined period. Conventionally, the output Vcomp of the comparator 1225 is output to the safety circuit via the latch circuit.

本実施例ではコンパレータ１２２５の出力をＤフリップフロップ１２３０のＤ端子に入力する。Ｄフリップフロップ１２３０のクロック入力であるＫ端子にはＲＳＴ信号が入力する。ＲＳＴ信号の立ち上がりに同期してＤ端子の状態がＱおよびその反転出力である／Ｑ端子に出力される。／Ｑ端子にはＦＥＴ１２３２が接続され、そのドレインに次段のＤフリップフロップ１２３３のＤ端子が接続されている。Ｄフリップフロップ１２３３のＫ端子にもＲＳＴ信号が入力され、そのＱ端子は過電流検知信号Ｓ５として安全回路４０６に出力される。また／Ｑ端子はＰＲ端子に接続されている。 In this embodiment, the output of the comparator 1225 is input to the D terminal of the D flip-flop 1230. The RST signal is input to the K terminal which is the clock input of the D flip-flop 1230. In synchronization with the rise of the RST signal, the state of the D terminal is output to Q and the inverted output / Q terminal. The FET 1232 is connected to the / Q terminal, and the D terminal of the D flip-flop 1233 of the next stage is connected to the drain. The RST signal is also input to the K terminal of the D flip-flop 1233, and the Q terminal is output to the safety circuit 406 as the overcurrent detection signal S5. The / Q terminal is connected to the PR terminal.

ここで、図１３を用いてその動作を説明する。
図において例えば散らし制御により２波目のヒータ電流が大きくなる。それが過電流レベルであった場合、時刻Ａにてコンパレータ１２２５の出力ＶｃｏｍｐがＨＩＧＨとなり、時刻ＢのＲＳＴ信号の立ち上がりに同期してＤフリップフロップ１２３０の／Ｑ端子はＬＯＷとなる。そしてＶｃｏｍｐはリセットされてＬＯＷとなる。正常な状態であれば、散らし制御により次の１波の電流値は小さくなる。よって、時刻ＣでのＲＳＴ信号の立ち上がりに同期して／Ｑ端子はＨＩＧＨに戻る。 Here, the operation will be described with reference to FIG.
In the figure, the heater current of the second wave is increased by the scattering control, for example. If it is an overcurrent level, the output Vcomp of the comparator 1225 becomes HIGH at time A, and the / Q terminal of the D flip-flop 1230 becomes LOW in synchronization with the rising of the RST signal at time B. Vcomp is reset to LOW. In the normal state, the current value of the next one wave is reduced by the scattering control. Therefore, in synchronization with the rise of the RST signal at time C, the / Q terminal returns to HIGH.

次に何らかの理由で異常状態となり２波連続で過電流になると、時刻ＤでＤフリップフロップ１２３０の／Ｑ端子はＬＯＷとなる。Ｄフリップフロップ１２３０の／Ｑ端子がＬＯＷであると、ＦＥＴ１２３２はオフとなり、コンパレータ１２２５の出力Ｖｃｏｍｐが次段のＤフリップフロップ１２３３のＤ端子にも入力される。そのため、時刻Ｅでコンパレータ１２２５の出力ＶｃｏｍｐのＨＩＧＨがＤフリップフロップ１２３３のＤ端子にも入力される。 Next, when an abnormal state occurs for some reason and an overcurrent occurs continuously for two waves, the / Q terminal of the D flip-flop 1230 becomes LOW at time D. When the / Q terminal of the D flip-flop 1230 is LOW, the FET 1232 is turned off, and the output Vcomp of the comparator 1225 is also input to the D terminal of the next stage D flip-flop 1233. Therefore, HIGH of the output Vcomp of the comparator 1225 is also input to the D terminal of the D flip-flop 1233 at time E.

そうすると時刻ＦのＲＳＴ信号の立ち上がりに同期してＤフリップフロップ１２３３のＱ端子はＨＩＧＨとなり、それが過電流検知信号Ｓ５として安全回路４０６に出力され、リレー４０５がオフする。また、／Ｑ端子は時刻ＦでＬＯＷとなりそれがＰＲ端子に入力されるため状態がラッチし、過電流検知信号Ｓ５はＨＩＧＨのままで固定となるのでリレーもオフのままとなりヒータへの電流供給は遮断された状態で保持される。 Then, in synchronization with the rise of the RST signal at time F, the Q terminal of the D flip-flop 1233 becomes HIGH, which is output to the safety circuit 406 as the overcurrent detection signal S5, and the relay 405 is turned off. Also, the / Q terminal becomes LOW at time F and is input to the PR terminal, so the state is latched, and the overcurrent detection signal S5 remains HIGH and is fixed, so that the relay remains off and current is supplied to the heater. Is kept in a blocked state.

なお、本実施例では回路構成が最も簡単な２波連続で過電流と検知した時に安全回路を動作させるように説明したが、これに限るものではなく、２波以上の複数波連続であればよい。３波以上にする場合は図１４のようにＤフリップフロップをその数だけ追加する。例えば３波連続の場合はＤフリップフロップ１４０１をＤフリップフロップ１２３０と１２３３の間に追加する。 In the present embodiment, the explanation has been made so that the safety circuit is operated when the overcurrent is detected with the simplest two-wave circuit configuration. However, the present invention is not limited to this. Good. When the number of waves is three or more, the same number of D flip-flops are added as shown in FIG. For example, in the case of three consecutive waves, a D flip-flop 1401 is added between the D flip-flops 1230 and 1233.

Ｄフリップフロップの各端子はＤフリップフロップ１２３０と同様に接続し、Ｄ端子は前段のＤフリップフロップの／Ｑ端子に接続されたＦＥＴのドレインと抵抗１４０２、１２３１を介して初段のＤフリップフロップ１２３０のＤ端子とに接続する。４波以上はＤフリップフロップ１４０１の次段にＦＥＴを介してＤフリップフロップを追加していく。これにより、Ｄフリップフロップの数の波数分連続して電流検知回路が過電流と検知した時に過電流検知信号Ｓ５がＨＩＧＨとなり、安全回路が動作してリレーがオフする。 Each terminal of the D flip-flop is connected in the same manner as the D flip-flop 1230. The D terminal is connected to the / Q terminal of the preceding D flip-flop and the first stage D flip-flop 1230 via the resistors 1402 and 1231. Connect to the D terminal. For four or more waves, a D flip-flop is added to the next stage of the D flip-flop 1401 via an FET. As a result, when the current detection circuit detects an overcurrent continuously for the number of waves of the number of D flip-flops, the overcurrent detection signal S5 becomes HIGH, the safety circuit operates, and the relay is turned off.

以上、説明したように、電流検出回路において２波以上の複数波連続で過電流と検知した時に限り安全回路を動作させるような構成とすることで、散らし制御によりある１波の電流値が大きい場合に過電流と誤検知することをなくすことが可能となる。 As described above, the current detection circuit has a configuration in which the safety circuit is operated only when an overcurrent is detected continuously in a plurality of two or more waves in the current detection circuit, so that the current value of one wave by the scattering control is large. In this case, erroneous detection of overcurrent can be eliminated.

（実施例２）
セラミックヒータに流れる電流の過電流状態が続くとヒータは過熱状態となり、ヒータの温度は一気に上昇する。しかしサーミスタはある一定の応答速度があるため、上記実施例１の安全回路においてサーミスタの異常温度を検知した時、実際の温度はそれ以上に上昇してしまっている可能性がある。そこで、本実施例では電流検知回路で過電流を検知した場合はサーミスタの異常温度検出値を低くすることで、セラミックヒータが過熱状態になる前に確実に安全回路を動作させることを特徴とする。 (Example 2)
When the overcurrent state of the current flowing through the ceramic heater continues, the heater becomes overheated and the temperature of the heater rises at once. However, since the thermistor has a certain response speed, when the abnormal temperature of the thermistor is detected in the safety circuit of the first embodiment, the actual temperature may be further increased. Therefore, in this embodiment, when the overcurrent is detected by the current detection circuit, the abnormal temperature detection value of the thermistor is lowered so that the safety circuit is reliably operated before the ceramic heater is overheated. .

以下、本発明の第２の実施例を図面に基づいて説明する。
本実施例におけるレーザビームプリンタの構成、電流検知回路の構成は上記実施例１と同様であり、その説明は省略する。図１５に本実施例における安全回路の構成を示す。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The configuration of the laser beam printer and the configuration of the current detection circuit in this embodiment are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. FIG. 15 shows the configuration of the safety circuit in this embodiment.

メインサーミスタの検出信号Ｓ１の回路構成は上記実施例１と同様である。一方、サブサーミスタの検出信号Ｓ２に対する比較電圧Ｖｒｅｆは抵抗５０５、５０６、１５０２で決まる値となる。抵抗１５０２にはトランジスタ１５０１が直列に接続されている。トランジスタ１５０１は電流検知回路４０４から出力される過電流検知信号Ｓ５で駆動されており、比較電圧Ｖｒｅｆは過電流検知信号Ｓ５に応じて切り替わる。 The circuit configuration of the detection signal S1 of the main thermistor is the same as that of the first embodiment. On the other hand, the comparison voltage Vref for the detection signal S2 of the sub-thermistor has a value determined by the resistors 505, 506, and 1502. A transistor 1501 is connected to the resistor 1502 in series. The transistor 1501 is driven by the overcurrent detection signal S5 output from the current detection circuit 404, and the comparison voltage Vref is switched according to the overcurrent detection signal S5.

ヒータ電流値が小さい場合、過電流検知信号Ｓ５はＬＯＷ状態であるため、トランジスタ１５０１はオフし比較電圧Ｖｒｅｆは抵抗５０５と抵抗５０６の分圧値となる。ヒータ電流が小さい時は、もし何らかの理由によりセラミックヒータが過熱状態になってもヒータへの印加電力が小さいので、温度の上昇速度は低い。よってサーミスタの応答速度を考慮しても検出温度と実際の温度との差は小さいので、この時の異常温度検出値は例えば２５０℃とし、比較電圧Ｖｒｅｆがそれに対応する電圧値となるように抵抗５０５と５０６の抵抗値を設定する。 When the heater current value is small, since the overcurrent detection signal S5 is in the LOW state, the transistor 1501 is turned off, and the comparison voltage Vref becomes a divided value of the resistors 505 and 506. When the heater current is small, even if the ceramic heater is overheated for some reason, the applied power to the heater is small, so the rate of temperature rise is low. Therefore, even if the response speed of the thermistor is taken into consideration, the difference between the detected temperature and the actual temperature is small. Therefore, the abnormal temperature detection value at this time is, for example, 250 ° C., and the resistance is set so that the comparison voltage Vref becomes a corresponding voltage value. The resistance values of 505 and 506 are set.

一方、ヒータ電流が所定値よりも大きい過電流の場合、過電流検知信号Ｓ５はＨＩＧＨ状態となることから、比較電圧Ｖｒｅｆは抵抗５０６と１５０２の並列接続の合成抵抗値と、抵抗５０５の分圧値となる。過電流状態はヒータへの印加電力が大きいためヒータの温度の上昇速度が速くなる。そのためサーミスタの応答速度により検出温度と実際の温度との差が大きくなってしまう。そこで異常温度検出値を例えば２２０℃と低くして、サーミスタの応答速度が遅くても実際の温度が高くなり過ぎないようにする。そして比較電圧Ｖｒｅｆがそれに対応する電圧値となるように抵抗５０５、５０６、１５０２の抵抗値を設定する。 On the other hand, when the heater current is an overcurrent larger than a predetermined value, the overcurrent detection signal S5 is in a HIGH state. Therefore, the comparison voltage Vref is a combined resistance value of the resistors 506 and 1502 connected in parallel and the divided voltage of the resistor 505. Value. In the overcurrent state, since the power applied to the heater is large, the temperature rise rate of the heater is increased. For this reason, the difference between the detected temperature and the actual temperature increases due to the response speed of the thermistor. Therefore, the abnormal temperature detection value is lowered to 220 ° C., for example, so that the actual temperature does not become too high even if the thermistor response speed is slow. Then, the resistance values of the resistors 505, 506, and 1502 are set so that the comparison voltage Vref has a voltage value corresponding thereto.

このように、過電流であることを検知した時はサーミスタの異常温度検出値を低い値に変更することで、サーミスタの応答速度により検出温度と実温度との差が大きくなりセラミックヒータが過熱状態になってしまう前に安全回路を動作させることが可能となる。 In this way, when the overcurrent is detected, the abnormal temperature detection value of the thermistor is changed to a low value, so that the difference between the detected temperature and the actual temperature increases due to the response speed of the thermistor, and the ceramic heater is overheated. It becomes possible to operate the safety circuit before it becomes.

本発明の第１の実施例におけるレーザビームプリンタの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the laser beam printer in the 1st Example of this invention. 同実施例における定着装置の概略構成図である。2 is a schematic configuration diagram of a fixing device in the embodiment. FIG. 同実施例におけるサーミスタの温度検出回路図である。It is a temperature detection circuit diagram of the thermistor in the same Example. 同実施例における電力制御回路の構成図である。It is a block diagram of the power control circuit in the Example. 同実施例における安全回路の回路図である。It is a circuit diagram of the safety circuit in the Example. 同実施例における位相制御のタイミング図である。It is a timing diagram of phase control in the embodiment. 同実施例における電力制御のフロー図である。It is a flowchart of the electric power control in the Example. 同実施例における温度と電力加減量のテーブルの例である。It is an example of the table of the temperature and electric power adjustment amount in the Example. 同実施例における印加電力と位相角とのテーブルの例である。It is an example of the table of the applied electric power and phase angle in the Example. 同実施例における散らし制御のフロー図である。It is a flowchart of the scattering control in the same Example. 同実施例における散らし電力量のテーブルの例である。It is an example of the table of the scattered electric energy in the Example. 同実施例における電流検知回路の回路図である。It is a circuit diagram of the current detection circuit in the same embodiment. 同実施例における電流検知回路のタイミング図である。It is a timing diagram of the current detection circuit in the same embodiment. 同実施例において３波連続で過電流と検知する場合の電流検知回路の回路図である。It is a circuit diagram of the current detection circuit in the case of detecting an overcurrent continuously for three waves in the same embodiment. 本発明の第２の実施例における安全回路の回路図である。It is a circuit diagram of the safety circuit in the 2nd example of the present invention.

Explanation of symbols

１０１…カセット
１０２…カセット紙有無センサ
１０３…紙サイズ検知センサ
１０４…ピックアップローラ
１０５…カセット給紙ローラ
１０６…リタードローラ
１０７…給紙センサ
１０８…給紙搬送ローラ
１０９…レジストローラ対
１１０…レジ前センサ
１１１…感光ドラム
１１２…転写ローラ
１１３…放電部材
１１４…定着装置
１１５…定着排紙センサ
１１６…排紙センサ
１１７…排紙ローラ対
１１８…レーザスキャナ部
１１９…プロセスカートリッジ
２０１…定着フィルム
２０２…加圧ローラ
２０３…芯金
２０４…ステー
２０５…セラミックヒータ
２０６、２０７…サーミスタ
２０８…耐熱性弾性層
４０１…ＡＣ電源
４０２…トライアック
４０３…ＣＰＵ
４０４…電流検知回路
４０５…リレー
４０６…安全回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Cassette 102 ... Cassette paper presence sensor 103 ... Paper size detection sensor 104 ... Pickup roller 105 ... Cassette paper feed roller 106 ... Retard roller 107 ... Paper feed sensor 108 ... Paper feed roller 109 ... Registration roller pair 110 ... Pre-registration sensor DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Photosensitive drum 112 ... Transfer roller 113 ... Discharge member 114 ... Fixing apparatus 115 ... Fixing discharge sensor 116 ... Discharge sensor 117 ... Discharge roller pair 118 ... Laser scanner part 119 ... Process cartridge 201 ... Fixing film 202 ... Pressure Roller 203 ... Metal core 204 ... Stay 205 ... Ceramic heater 206, 207 ... Thermistor 208 ... Heat-resistant elastic layer 401 ... AC power supply 402 ... Triac 403 ... CPU
404 ... Current detection circuit 405 ... Relay 406 ... Safety circuit

Claims

In an image forming apparatus in which a toner image formed on an image carrier using electrophotographic process technology is transferred onto a recording medium, and then the toner is heated and fixed on the recording medium by a heating unit.
Current detection means for detecting the current flowing through the heating means and outputting an output signal corresponding to the detected current level;
Comparison means for comparing the magnitude relationship between the output value of the current detection means and a predetermined reference value;
Determination means for determining whether the output value of the comparison means indicates an overcurrent continuously for a plurality of cycles of two or more cycles of the current flowing through the heating means;
When it is determined by the determination means that the output value of the comparison means indicates an overcurrent continuously for a plurality of cycles, an energization interruption means for interrupting energization to the heating means,
An image forming apparatus comprising:

Temperature detecting means for detecting the temperature of the heating means;
Second comparison means for comparing the magnitude relationship between the detection result of the temperature detection means and a predetermined second reference value;
Reference value changing means for changing the second reference value according to the output result of the determining means;
Second energization interruption means for interrupting energization to the heating means according to the output result of the second comparison means;
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising:

The reference value changing means sets the second reference value to a predetermined value when the determining means determines that the output value of the comparing means indicates an overcurrent continuously for a plurality of cycles. 3. In other cases, the image forming apparatus according to claim 2, wherein the second reference value is set to a value higher than the predetermined value.

The second shut-off means is configured to output the heating when the output result of the second comparison means indicates that the detection result of the temperature detection means is greater than the predetermined second reference value. The image forming apparatus according to claim 3, wherein energization to the means is interrupted.