JP2009042594A - Temperature control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機やプリンタ等の熱定着装置を備えた画像形成装置に組み込まれる温度制御装置に関し、定着温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された定着温度が目標温度になるように定着ヒータを駆動制御するヒータ制御信号を出力するCPUと、前記定着温度が異常過熱温度に達したときに前記定着ヒータへの給電を強制停止する安全回路を備えて構成される温度制御装置に関する。 The present invention relates to a temperature control device incorporated in an image forming apparatus having a thermal fixing device such as a copying machine or a printer, and relates to a temperature detection unit that detects a fixing temperature, and the fixing temperature detected by the temperature detection unit is a target temperature. A temperature that includes a CPU that outputs a heater control signal for driving and controlling the fixing heater, and a safety circuit that forcibly stops power supply to the fixing heater when the fixing temperature reaches an abnormal overheat temperature. The present invention relates to a control device.
電子写真方式を採用した画像形成装置には、トナー画像を溶融して用紙に定着するために、CPUを備えた制御部から出力されるヒータ制御信号により駆動制御される定着ヒータと、定着ヒータが内装された定着ローラと、定着ローラに圧接された加圧ローラを備えた定着装置が組み込まれている。 An image forming apparatus adopting an electrophotographic system includes a fixing heater that is driven and controlled by a heater control signal output from a control unit having a CPU, and a fixing heater in order to melt and fix the toner image on a sheet. A fixing device including an internal fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller is incorporated.
定着ローラは制御部によって通電制御される定着ヒータにより所定の目標温度に制御されているが、制御部の異常により定着ヒータへの通電状態が維持されると、目標温度より異常に高温に過熱され、装置の損傷を招く虞があるため、従来から制御部が介在しないハードウェア回路により異常過熱状態を回避する技術が提案されている。 The fixing roller is controlled to a predetermined target temperature by a fixing heater that is energized and controlled by the control unit. However, if the energization state of the fixing heater is maintained due to an abnormality of the control unit, the fixing roller is overheated to an abnormally high temperature. Since there is a possibility of causing damage to the apparatus, conventionally, a technique for avoiding an abnormal overheating state by a hardware circuit not including a control unit has been proposed.
例えば、定着温度を監視するサーモスイッチを定着ヒータへの通電ラインに直列に接続し、サーモスイッチにより異常過熱温度が検出されると強制的に定着ヒータへの給電を遮断する安全回路が設けられている。 For example, there is a safety circuit that connects a thermo switch for monitoring the fixing temperature in series with the energization line to the fixing heater, and forcibly cuts off the power supply to the fixing heater when an abnormal overheat temperature is detected by the thermo switch. Yes.
しかし、上述の安全回路を採用する場合には、定着温度が異常過熱温度以下になるとサーモスイッチが閉成されて再び定着ヒータに通電されるため、図11に示すように、定着温度が異常過熱温度前後に維持され、定着ローラや加圧ローラ、さらには定着装置の周辺に設置された機器や樹脂部材等が高熱により損傷し、或いはひずみや変形が生じる虞があった。 However, when the above-described safety circuit is employed, since the thermoswitch is closed and the fixing heater is energized again when the fixing temperature becomes equal to or lower than the abnormal overheating temperature, the fixing temperature is abnormally overheated as shown in FIG. There is a possibility that the fixing roller, the pressure roller, and the devices and resin members installed around the fixing device may be damaged by high heat, or may be distorted or deformed.
そこで、特許文献1には、定着ヒータの温度を監視して定着ヒータの通電制御とパワー系の電源のオン/オフ制御を行い、定着ヒータの通電時に定着ヒータ温度の異常を検出すると、定着ヒータの通電を禁止すると共にパワー系の電源をオフする単一のMPUと、定着ヒータ温度の過昇を検出し、温度過昇の状態に応じてパワー系の電源を強制的にオフする温度過昇検出・制御手段とを備え、MPUの温度監視手段が正常に動作しない場合でも、定着ヒータ制御手段の異常等によって定着ヒータの温度が上昇した場合に、温度過昇検出・制御手段によりパワー系の電源を強制的にオフすることを特徴とする画像形成装置が提案されている。
Therefore, in
具体的に、温度過昇検出・制御手段は、サーミスタで検出される定着ヒータ温度の異常高温時に所定時間経過すると作動するウォッチドッグタイマ回路と、その出力信号をラッチするDタイプフリップフロップと、フリップフロップの出力信号により定着ヒータへの給電ラインを遮断するリレー回路を備えて構成されている。 Specifically, the overtemperature detection / control means includes a watchdog timer circuit that operates when a predetermined time elapses when the temperature of the fixing heater detected by the thermistor is abnormally high, a D-type flip-flop that latches the output signal, and a flip-flop And a relay circuit that cuts off the power supply line to the fixing heater in response to the output signal.
しかし、上述した温度過昇検出・制御手段では、異常検出後にMPUから出力されるリセット信号でフリップフロップがリセットされる為、MPUに異常が発生して、誤ったリセット信号が出力されると定着ヒータへの通電を阻止できない虞があった。また、ノイズ等によるフリップフロップの誤作動に対処すべく、誤作動か否かを判断してリセット信号を出力する必要があるため、MPUに掛かる制御負荷が増大すると言う問題もあった。 However, in the above-described over-temperature detection / control means, the flip-flop is reset by the reset signal output from the MPU after the abnormality is detected, so that if an abnormality occurs in the MPU and an incorrect reset signal is output, the fixing is performed. There was a possibility that energization to the heater could not be prevented. Further, in order to cope with a malfunction of the flip-flop due to noise or the like, it is necessary to determine whether or not the malfunction occurs and to output a reset signal, so that there is a problem that the control load on the MPU increases.
更に、コストの制約上、数に限りのあるMPUの出力ポートの一つをウォッチドッグ回路に対するリセット信号等として割付けることが困難な場合もある。
本発明の目的は、上述の問題に鑑み、CPUが介在しないハードウェアによる安全回路に加えて、CPUの異常を検出して定着ヒータのオフ状態を維持する安価な第二の安全回路を備えた温度制御装置を提供する点にある。 In view of the above-described problems, the object of the present invention is to provide an inexpensive second safety circuit that detects an abnormality of the CPU and maintains the fixing heater in an OFF state in addition to a hardware safety circuit that does not involve a CPU. It is in providing a temperature control device.
上述の目的を達成するため、本発明による温度制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項1に記載した通り、定着温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された定着温度が目標温度になるように定着ヒータを駆動制御するヒータ制御信号を出力するCPUと、前記定着温度が異常過熱温度に達したときに前記定着ヒータへの給電を強制停止する安全回路を備えて構成される温度制御装置であって、前記ヒータ制御信号のレベル切替時にエッジ信号を生成するパルス生成回路と、前記パルス生成回路により生成されたエッジ信号がウォッチドッグクリア信号として入力されるウォッチドッグ回路と、前記ウォッチドッグ回路の出力信号または前記ヒータ制御信号により前記定着ヒータをオフするゲート回路を備えている点にある。
In order to achieve the above-mentioned object, a first characteristic configuration of the temperature control device according to the present invention includes a temperature detection unit for detecting a fixing temperature and the temperature detection as described in
上述の構成によれば、ウォッチドッグ回路のクリア信号がヒータ制御信号と兼用されるため、クリア信号の為の専用のポートを設定する必要がなくなる。また、比較的周期の長いヒータ制御信号に対応して、パルス生成回路により2倍の周期のエッジ信号がクリア信号として生成されるので、監視周期を上げることができる。さらに、ゲート回路を介してCPUの暴走等の異常時にウォッチドッグ回路から出力される異常検出信号により、定着ヒータへの通電が阻止されるので、安全回路で検出される異常過熱温度の前後で定着ローラの温度が維持されるという不都合も解消される。この様な回路は部品点数も少なく極めて安価に構成できる。 According to the above configuration, since the clear signal of the watchdog circuit is also used as the heater control signal, it is not necessary to set a dedicated port for the clear signal. Also, since the edge signal having a double cycle is generated as a clear signal by the pulse generation circuit in response to the heater control signal having a relatively long cycle, the monitoring cycle can be increased. Furthermore, since the energization of the fixing heater is blocked by the abnormality detection signal output from the watchdog circuit when an abnormality such as CPU runaway occurs via the gate circuit, fixing is performed before and after the abnormal overheating temperature detected by the safety circuit. The disadvantage of maintaining the roller temperature is also eliminated. Such a circuit has a small number of parts and can be constructed very inexpensively.
同第二の特徴構成は、同請求項2に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、交流電圧からゼロクロス信号を生成するゼロクロス回路を備え、前記ゼロクロス回路から出力されるゼロクロス信号が前記ウォッチドッグ回路のクロック信号として入力される点にある。 In addition to the first feature configuration described above, the second feature configuration includes a zero-cross circuit that generates a zero-cross signal from an AC voltage, and the zero-cross signal output from the zero-cross circuit as described in claim 2 Is input as a clock signal of the watchdog circuit.
ヒータ制御信号の周期は比較的長く、このような長周期の信号を基準にパルス生成回路で生成されたクリア信号に対応して、比較的周期の長いゼロクロス信号をウォッチドッグ回路のクロック信号に採用すれば、当該クロック信号を基準にカウントするカウンタ回路の桁数を小さく設定することができ、安価に回路を構成することができる。例えば、商用電源の周波数が50Hzであれば、クロック信号となるゼロクロス信号が100Hzとなり、8ビットのカウンタ回路によれば最大2.56秒カウントすることができる。従って、ヒータ制御信号が2秒程度の周期で切替る場合には、約1秒程度でカウンタ回路がクリアされ、ヒータ制御信号とゼロクロス信号がウォッチドッグ回路のクリア信号とクロック信号として好適に組み合わせることができるのである。 The heater control signal cycle is relatively long, and a zero-cross signal with a relatively long cycle is used as the clock signal for the watchdog circuit in response to the clear signal generated by the pulse generation circuit based on such a long cycle signal. In this case, the number of digits of the counter circuit that counts based on the clock signal can be set small, and the circuit can be configured at low cost. For example, if the frequency of the commercial power supply is 50 Hz, the zero cross signal as the clock signal is 100 Hz, and a maximum of 2.56 seconds can be counted by an 8-bit counter circuit. Therefore, when the heater control signal is switched at a cycle of about 2 seconds, the counter circuit is cleared in about 1 second, and the heater control signal and the zero cross signal are suitably combined as a watchdog circuit clear signal and a clock signal. Can do it.
同第三の特徴構成は、同請求項3に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記温度検出部により検出される定着温度が前記目標温度以下のときに前記ゼロクロス信号の前記ウォッチドッグ回路への入力を阻止するゲート回路を備えている点にある。 In the third feature configuration, in addition to the second feature configuration described above, when the fixing temperature detected by the temperature detection unit is equal to or lower than the target temperature, A gate circuit for blocking input to the watchdog circuit is provided.
CPUが正常な状態で、定着温度が目標温度以下のときに、定着ヒータが点灯状態と維持するようにヒータ制御信号のレベルが固定されると、ウォッチドッグ回路が誤作動する虞がある。上述の構成によれば、そのような場合にクロック信号がウォッチドッグ回路に入力されないので、誤作動が確実に回避できる。 When the CPU is in a normal state and the fixing temperature is lower than the target temperature, the watchdog circuit may malfunction if the heater control signal level is fixed so that the fixing heater is kept on. According to the above-described configuration, since the clock signal is not input to the watchdog circuit in such a case, malfunction can be reliably avoided.
以上説明した通り、本発明によれば、CPUが介在しないハードウェアによる安全回路に加えて、CPUの異常を検出して定着ヒータのオフ状態を維持する安価な第二の安全回路を備えた温度制御装置を提供することができるようになった。 As described above, according to the present invention, in addition to a hardware safety circuit that does not involve a CPU, a temperature provided with an inexpensive second safety circuit that detects an abnormality of the CPU and maintains an OFF state of the fixing heater. A control device can be provided.
以下に、本発明の温度制御装置を備えた画像形成装置の一例であるカラープリンタについて説明する。 Hereinafter, a color printer which is an example of an image forming apparatus including the temperature control device of the present invention will be described.
図2に示すように、電子写真方式を採用したカラープリンタ100は、液晶画面やプリント条件などを入力する操作キー等が配置された操作部110と、ネットワーク等を介してパーソナルコンピュータ等から入力された画像データに基づいてトナー像を形成する画像形成部120と、用紙収容部140を構成する標準カセット141または2段のオプションカセット142、143のいずれかから搬送された用紙に画像形成部120が形成したトナー画像を転写する転写部130と、トナー像を溶融して用紙に定着する定着部200等の機能ブロックと、これらの機能ブロックを制御して所定の画像形成プロセスを実行する制御部400と、制御部400等に必要な電力を供給する電源部300を備えて構成される。
As shown in FIG. 2, a
画像形成部120は、感光体と、感光体表面を一様に帯電する帯電装置と、入力された画像データに基づきレーザビームを走査して感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、形成された静電潜像をトナー画像として顕像化する現像装置などを備えた感光体ユニットをM、C、Y、Kのトナー色毎に備えて構成される。
The
転写部130は、画像形成部120の各感光体ユニットで形成されたトナー画像を重畳して担持する中間転写ベルト132と、中間転写ベルト132を回転支持する支持ローラ131と、中間転写ベルト132に担持されたトナー画像を用紙収容部140から搬送された用紙に転写する転写ローラ133と、中間転写ベルト132の残留トナーを除去するブレード134などを備えて構成される。
The
図3に示すように、定着部200は、定着ヒータ21が内装された定着ローラ20と定着ローラ20に圧接された加圧ローラ22を備え、定着ローラ20に定着温度を検出する温度検出部としてのサーミスタ23が接触配置されている。
As shown in FIG. 3, the
図1に示すように、サーミスタ23は抵抗R24と直列に接続され、サーミスタ23と抵抗R24による直流電圧Vdcの分圧値が制御部400に入力される。本実施形態ではNTCサーミスタが用いられ、温度の上昇と共に分圧値が上昇する。
As shown in FIG. 1, the
電源部300は、商用電源ラインの入力側に設けられたノイズフィルタ301と、パワースイッチとしてのリレースイッチ302と、入力交流電圧を降圧し、降圧された交流電圧を直流電圧VdcにAC/DC変換して制御部400に供給する電源回路303を備えている。リレースイッチ302の直後に定着部200の定着ヒータ21に給電する給電ラインが分岐配置されている。
The
図4(a)に示すように、電源回路303は、商用電源から入力されたAC100Vの交流電圧が一次側に入力され、降圧した交流電圧AC26Vと交流電圧AC12Vを二次側から出力する電源トランスT30と、交流電圧AC26VをAC/DC変換して直流電圧DC24Vを出力する第一直流電圧出力部31と、交流電圧AC12VをAC/DC変換して直流電圧DC5Vを出力する第二直流電圧出力部35と、交流電圧AC12Vのゼロ電圧を検出してゼロクロス信号を出力するゼロクロス回路39等が基板に配置されている。
As shown in FIG. 4A, the
第一直流電圧出力部31は、ダイオードブリッジで構成される整流器32と平滑用コンデンサC33とDCレギュレータ34等を備え、整流器32により交流電圧AC26Vを全波整流し、平滑用コンデンサC33で平滑化し、DCレギュレータ34でDC/DC変換して直流電圧DC24Vを出力するように構成される。
The first DC
第二直流電圧出力部35は、ダイオードブリッジで構成される整流器36と平滑用コンデンサC37とDCレギュレータ38等を備え、整流器36により交流電圧AC12Vを全波整流し、平滑用コンデンサC37で平滑化し、DCレギュレータ38でDC/DC変換して直流電圧DC5Vを出力するように構成される。
The second DC
ゼロクロス回路39は、ダイオードブリッジで構成される整流器390とPNP型トランジスタQ393とNPN型トランジスタQ396等を備える。図4(b)に示すように、整流器390により全波整流された電圧がトランジスタQ393のベースに入力されると、トランジスタQ393のエミッタからゼロクロスポイント付近でローレベルとなるパルス信号を出力され、トランジスタQ396のベースに入力される。
The zero
トランジスタQ396のコレクタ端子から論理が反転した矩形のパルス信号がゼロクロス信号として出力される。商用電源の周波数が50Hz(60Hz)のときには、当該ゼロクロス信号の周波数は100Hz(120Hz)となり、その周期T0が10ms(8.3ms)となる。 A rectangular pulse signal whose logic is inverted is output as a zero cross signal from the collector terminal of the transistor Q396. When the frequency of the commercial power supply is 50 Hz (60 Hz), the frequency of the zero cross signal is 100 Hz (120 Hz), and the period T0 is 10 ms (8.3 ms).
図1に示すように、制御部400は、基板に搭載されたマイクロコンピュータ40及び周辺回路等を備えて構成され、DCレギュレータ38から給電されている。マイクロコンピュータ40には、CPU41と制御プログラムが格納されたROMとCPU41の作業領域として使用されるRAMと入出力回路等が組み込まれている。マイクロコンピュータ40は、CPU41で実行される制御プログラムに基づいて各機能ブロックを制御して所定の画像形成プロセスを実行する。例えば、マイクロコンピュータ40は、サーミスタ23と抵抗R24による直流電圧Vdcの分圧値に基づいて定着温度を検出する。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、定着部200の定着温度を制御する本発明による温度制御装置9は、定着温度を検出するサーミスタ23と、サーミスタ23により検出された定着温度が目標温度になるように定着ヒータ21を駆動制御するヒータ制御信号を出力するCPU41と、定着温度が異常過熱温度に達したときに定着ヒータ21への給電を強制停止する安全回路としてのサーモスイッチ304を備えている。
As shown in FIG. 1, the
CPU41から出力されるヒータ制御信号は、NPN型トランジスタQ42のベースに入力され、コレクタ電位によりトライアック305が導通または遮断される。定着温度を上昇させるために定着ヒータ21をオンするときにはローレベルのヒータ制御信号が出力され、定着温度を低下させるために定着ヒータ21をオフするときにはハイレベルのヒータ制御信号が出力される。
The heater control signal output from the
更に、温度制御装置9は、ヒータ制御信号のレベル切替時にエッジ信号を生成するパルス生成回路45と、パルス生成回路45により生成されたエッジ信号がウォッチドッグクリア信号として入力されるウォッチドッグ回路49と、ウォッチドッグ回路49の出力信号またはヒータ制御信号により定着ヒータ21をオフするゲート回路を備える。
Furthermore, the
図5(a)に示すように、パルス生成回路45は、ヒータ制御信号と、ヒータ制御信号を遅延させる抵抗R46とコンデンサC47で構成される遅延回路と、遅延回路で所定時間Δt遅延された遅延信号とヒータ制御信号が入力されるXNOR回路48を備えている。
As shown in FIG. 5A, the
正常に動作するCPU41から出力されるヒータ制御信号はハイレベルとローレベルを繰り返すため、パルス生成回路45のエッジ信号はヒータ制御信号のレベルが切替った後の所定時間Δtの間ローレベルで出力されるパルス信号として生成されるが、CPU41が暴走等の状態になるとヒータ制御信号がハイレベルまたはローレベルに維持され、パルス生成回路45のエッジ信号がハイレベルに維持される。
Since the heater control signal output from the normally operating
ウォッチドッグ回路49には、電源回路303のゼロクロス回路39から出力されるゼロクロス信号がクロック信号として入力され、パルス生成回路45の出力するエッジ信号がウォッチドッグクリア信号として入力される。
The
ウォッチドッグ回路49は例えば8ビットのカウンタ回路で構成され、図5(b)に示すように、入力されたクロック信号のパルスをカウントし、パルス数が255となるとハイレベルの信号を出力し、ウォッチドッグクリア信号の立下りエッジでカウントしたパルス数をリセットするように構成される。
The
ウォッチドッグ回路49の出力信号Qは、NPN型トランジスタQ44のベースに入力され、トランジスタQ42とトランジスタQ44でワイヤードオア回路が構成されている。ウォッチドッグ回路49からトランジスタQ44にローレベルの信号が入力されていると、トライアック305はトランジスタQ42の出力信号レベルに基づいて駆動されるが、ウォッチドッグ回路49からトランジスタQ44にハイレベルの信号が入力されると、トライアック305は強制的にオフされ、CPU41から出力されたヒータ制御信号がローレベルであっても、定着ヒータ21への給電が停止される。即ち、トランジスタQ42とトランジスタQ44で構成されるワイヤードオア回路が、ウォッチドッグ回路49の出力信号またはヒータ制御信号により定着ヒータ21をオフするゲート回路となる。
The output signal Q of the
カウンタ回路のカウント値が255となるまでの2秒強の時間までに、ヒータ制御信号のレベルが切り替らなければ、ウォッチドッグ回路49からハイレベルの信号が出力される。
If the level of the heater control signal is not switched by the time of just over 2 seconds until the count value of the counter circuit reaches 255, a high level signal is output from the
よって、図6に示すように、CPU41が暴走する等の異常によりヒータ制御信号がローレベルに維持されて2秒強以上の時間、変化しないときには、ウォッチドッグ回路49からハイレベルの信号が出力されて定着ヒータ21への給電が強制的に停止されるため、定着温度が異常過熱温度まで上昇したり異常過熱温度前後に維持されることはない。
Therefore, as shown in FIG. 6, when the heater control signal is maintained at a low level due to an abnormality such as a runaway of the
以上、説明したように、ウォッチドッグ回路49のクリア信号がヒータ制御信号と兼用されるため、クリア信号の為の専用のポートを設定する必要がなくなる。また、比較的周期の長いヒータ制御信号に対応して、パルス生成回路45により2倍の周期のエッジ信号がクリア信号として生成されるので、監視周期をあげることができる。さらに、ゲート回路を介してCPU41の暴走等の異常時にウォッチドッグ回路49から出力される異常検出信号により、定着ヒータ21への通電が阻止されるので、安全回路304で検出される異常過熱温度の前後で定着ローラ20の温度が維持されるという不都合も解消される。この様な回路は部品点数も少なく極めて安価に構成できる。
As described above, since the clear signal of the
尚、定着部200の仕様に応じて変動するヒータ制御信号の凡その周期に対応して、ウォッチドッグ回路49のカウンタ桁数を調整すれば、ウォッチドッグ回路49からハイレベルの信号が出力されるまでの時間を調整することができる。例えば、10桁のカウンタ回路でウォッチドッグ回路49を構成すると、以上現出までの時間を約10秒に設定できる。
Note that if the number of counter digits of the
以下に、別実施形態について説明する。 Another embodiment will be described below.
上述の実施形態では、CPUが正常に動作しているときにカウンタ回路がオーバーフローする迄にヒータ制御信号レベルが切替ることを前提として説明したが、カラープリンタ100の起動時やプリント中に定着温度が目標温度より低下した状態が続くときにはヒータ制御信号のレベルが長時間、ローレベルに維持され、ウォッチドッグ回路49からハイレベルの信号が誤出力される虞がある。
In the above-described embodiment, it has been described on the assumption that the heater control signal level is switched before the counter circuit overflows when the CPU is operating normally. When the temperature of the heater control signal continues to be lower than the target temperature, the level of the heater control signal is maintained at a low level for a long time, and a high level signal may be erroneously output from the
そこで、図7に示すように、温度制御装置9に、サーミスタ23により検出される定着温度が目標温度以下のときにゼロクロス信号のウォッチドッグ回路49への入力を阻止するゲート回路50を備えることで誤出力を防止することができる。
Therefore, as shown in FIG. 7, the
ゲート回路50は、サーミスタ23と抵抗R24による直流電圧Vdcの分圧値が非反転入力に入力され、定着温度が目標温度または目標温度より低いときの分圧値に設定された基準電圧Vrefが反転入力端子に入力されるコンパレータ51と、コンパレータ51の出力信号とゼロクロス信号が入力されるAND回路50により構成される。
In the
コンパレータ51は、定着温度に対応する分圧が基準電圧Vref未満であるときにはローレベルの信号を出力し、定着温度に対応する分圧が基準電圧Vref以上であるときにはハイレベルの信号を出力する。
The
従って、AND回路50から出力される信号は、定着温度に対応する分圧が基準電圧Vref未満のときには、ゼロクロス信号の信号レベルに関わりなく常にローレベルとなるため、ウォッチドッグ回路49が作動せず、定着温度に対応する分圧が基準電圧Vref以上のときには常にハイレベルとなるため、ゼロクロス信号の信号レベルに基づいてウォッチドッグ回路49が作動する。
Accordingly, when the divided voltage corresponding to the fixing temperature is lower than the reference voltage Vref, the signal output from the AND
なお、ウォッチドッグ回路49に入力されるクロック信号は、ゼロクロス回路39から出力されるゼロクロス信号に限るものではなく、図1または図7で破線で示すように、CPU41からゼロクロス信号と略同周期で出力される任意の信号であってもよい。この場合、マイクロコンピュータ40の出力ポートを1つ使用することになるが、電源回路303にゼロクロス回路39を備えるためのコストを削減することができる。
Note that the clock signal input to the
また、ゲート回路50を設けることなく、図8に示すように、CPU41から出力されるヒータ制御信号が、カウンタ回路がオーバーフローする時間よりも短い任意の周期で短時間レベルが切替わるように構成すれば、ローレベルのエッジ信号を出力することができる。
Further, without providing the
また、図9に示すように、ゼロクロス回路39から出力されるゼロクロス信号がマイクロコンピュータ40に入力され、当該ゼロクロス信号に基づいてCPU41が定着ヒータ21を位相制御するように構成するときには、交流の一周期または半周期に1回ヒータ制御信号が切替出力されるため、温度制御装置9にゲート回路50を備える必要はない。
Further, as shown in FIG. 9, when the zero cross signal output from the zero
上述の実施形態では、温度制御装置9は、ウォッチドッグ回路49の出力信号またはヒータ制御信号により定着ヒータ21をオフするゲート回路がトランジスタQ42とトランジスタQ44で構成されるワイヤードオア回路で構成されるものを説明したが、これに限定するものではなく、例えば、図10(a)に示すように、ヒータ制御信号が入力されるスリーステートバッファ6とスリーステートバッファ6の出力信号の反転論理レベルで信号を出力するトランジスタQ42によりゲート回路が構成され、スリーステートバッファ6が、ウォッチドッグ回路49からハイレベルの信号が入力されると、ヒータ制御信号の信号レベルに関わらず出力がハイインピーダンスとなり、トランジスタQ42がオンされるように構成するものであってもよく、図10(b)に示すように、ヒータ制御信号とウォッチドッグ回路49からの出力信号Qが入力されるNOR回路7によりゲート回路が構成され、ウォッチドッグ回路49からハイレベルの信号が入力されると、ヒータ制御信号の信号レベルに関わらず、NOR回路7からローレベルの信号が出力されるように構成するものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、温度制御装置9は、安全回路としてサーモスイッチ304を備えるものとして説明したがこれに限定するものではなく、安全回路は、定着温度が異常過熱温度に達したときに定着ヒータ21への給電を強制停止するものであればよい。例えば、サーミスタ21と、サーミスタ21により検出された定着温度と異常過熱温度が入力され、定着温度が異常過熱温度以上となったときにハイレベルまたはローレベルの信号を出力するコンパレータと、コンパレータ出力に基づき定着ヒータ21への給電を強制停止するリレースイッチで構成されるものであってもよい。
In the above-described embodiment, the
上述の実施形態では、温度検出部としてNTCサーミスタを用いるものとして説明したが、PTCサーミスタを用いるものであってもよい。この場合、温度検出部の特性に応じてゲート回路の論理レベルやコンパレータに入力する基準電圧値などを適宜調整すればよい。 In the above-described embodiment, the NTC thermistor is used as the temperature detection unit. However, a PTC thermistor may be used. In this case, the logic level of the gate circuit, the reference voltage value input to the comparator, etc. may be appropriately adjusted according to the characteristics of the temperature detection unit.
上述の実施形態では、本発明の温度制御装置9がカラープリンタ100に適用された場合を説明したが、本発明による温度制御装置9は、複写機等の定着ヒータを備えた任意の画像形成装置に適用することが可能であることは言うまでもない。
In the above embodiment, the case where the
尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。 Each of the above-described embodiments is merely an example of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the description. The specific configuration of each part is appropriately selected within the scope of the effects of the present invention. It goes without saying that changes can be designed.
9:温度制御装置
21:定着ヒータ
23:温度検出部(NTCサーミスタ)
39:ゼロクロス回路
40:マイクロコンピュータ
41:CPU
45:パルス生成回路
49:ウォッチドッグ回路
200:定着部
300:電源部
303:電源回路
304:安全回路(サーモスイッチ)
305:トライアック
Q42:ゲート回路(ワイヤードオア回路を構成するトランジスタ)
Q44:ゲート回路(ワイヤードオア回路を構成するトランジスタ)
9: Temperature controller 21: Fixing heater 23: Temperature detector (NTC thermistor)
39: Zero-cross circuit 40: Microcomputer 41: CPU
45: Pulse generation circuit 49: Watchdog circuit 200: Fixing unit 300: Power supply unit 303: Power supply circuit 304: Safety circuit (thermo switch)
305: Triac Q42: Gate circuit (transistor constituting a wired OR circuit)
Q44: Gate circuit (transistor constituting a wired OR circuit)
Claims (3)
前記ヒータ制御信号のレベル切替時にエッジ信号を生成するパルス生成回路と、前記パルス生成回路により生成されたエッジ信号がウォッチドッグクリア信号として入力されるウォッチドッグ回路と、前記ウォッチドッグ回路の出力信号または前記ヒータ制御信号により前記定着ヒータをオフするゲート回路を備えている温度制御装置。 A temperature detecting unit for detecting a fixing temperature; a CPU for outputting a heater control signal for driving and controlling the fixing heater so that the fixing temperature detected by the temperature detecting unit becomes a target temperature; and the fixing temperature becomes an abnormal overheating temperature. A temperature control device configured to include a safety circuit that forcibly stops power supply to the fixing heater when the temperature reaches,
A pulse generation circuit that generates an edge signal when the level of the heater control signal is switched; a watchdog circuit to which the edge signal generated by the pulse generation circuit is input as a watchdog clear signal; and an output signal of the watchdog circuit or A temperature control device comprising a gate circuit for turning off the fixing heater by the heater control signal.
Priority Applications (1)
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2007
- 2007-08-10 JP JP2007208926A patent/JP2009042594A/en active Pending
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