JP2013152340A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置の過昇温を防止しつつ、ＦＰＯＴを向上させ加圧ローラのクリーニング時間を短縮すること。
【解決手段】加圧ローラ１０９ａと、セラミックヒータ２０２を有する加熱ローラと、セラミックヒータ２０２の温度を検知するサーミスタ２０３と、加圧ローラ１０９ａを駆動する定着モータ２１４の回転状態を検知する回転検知回路２１５と、サーミスタ２０３で検知した温度が所定の基準温度以上か否かを判断するコンパレータ２１６と、を有する定着装置であって、回転検知回路２１５の検知結果とコンパレータ２１６の判断結果とに基づいて、セラミックヒータ２０２に供給する電力を制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いる定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、トナー像が担持された記録材を加熱することによって、未定着トナー像を定着させる加熱方式の定着装置が広く用いられている。一般的に、そのような加熱方式の定着装置は、熱源である発熱体と、発熱体に電力を供給する電源と、発熱体近傍の温度を検出する温度検出部と、発熱体に供給する電力を制御する制御部を有している。ここで、発熱体、電源、温度検出部、制御部の何れか１つでも正常に機能しない場合には、定着装置は正常に動作できなくなってしまう。例えば、制御部のファームウェアが暴走し、発熱体であるヒータの暴走が生じた場合には、異常過熱によって装置が損傷してしまうおそれがある。

このような課題について、例えば特許文献１においては、発熱体を有する加熱ローラに対向して配置された加圧ローラの回転状態に応じて、発熱体に供給する電力を制限する技術が開示されている。

特開２００８−２７５９００号公報

特許文献１では、定着装置内の加圧ローラの回転状態を検知し、加圧ローラ停止時には発熱体への投入電力を一部制限する技術が開示されている。また、画像形成装置では、記録紙にトナー像を定着させると、加圧ローラにトナーが付着し記録紙の裏側にそのトナーが付着するため、加圧ローラのクリーニングを行う必要がある。加圧ローラのクリーニングは、画像形成装置のダウンタイムをなるべく短縮するために、加熱ローラのヒータを温度制御した状態で、加圧ローラの回転と停止を繰り返すことで行われる。従って、特許文献１のように加圧ローラ停止時に発熱体への投入電力を一部制限する構成をとった場合には、加圧ローラのクリーニングを行う際に、投入される電力が不足しクリーニングする時間が長くなり、ユーザビリティが低下するという課題がある。また、特許文献１の構成では、画像形成装置がプリントを開始する際に、停止していた加圧ローラが回転するまでの間、ヒータに１００％の電力を供給することができなかった。これにより、プリントを開始するための目標温度に達するまでに時間がかかってしまい、ファーストプリントアウトタイム（以下ＦＰＯＴと示す）が長くなる課題もあった。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、定着装置の過昇温を防止しつつ、ＦＰＯＴを向上させ加圧ローラのクリーニング時間を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は以下の構成を有する。

（１）加圧ローラと、発熱手段を有する加熱ローラと、前記発熱手段の温度を検知する温度検知手段と、前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する回転検知手段と、前記温度検知手段で検知した温度が所定の基準温度以上か否かを判断する温度判断手段と、を有する定着装置であって、前記回転検知手段の検知結果と前記温度判断手段の判断結果とに基づいて、前記発熱手段に供給する電力を制御する制御手段を有することを特徴とする定着装置。

（２）加圧ローラと、第１の発熱体及び第２の発熱体を有する加熱ローラと、前記第１の発熱体及び前記第２の発熱体で構成される発熱手段の温度を検知する第１の温度検知手段と、第２の温度検知手段と、前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する第１の回転検知手段及び前記加圧ローラの回転状態を検知する第２の回転検知手段と、前記第１の温度検知手段で検知した温度が第１の基準温度以上か否かを判断する第１の温度判断手段と、前記第２の温度検知手段で検知した温度が第２の基準温度以上か否かを判断する第２の温度判断手段と、を有する定着装置であって、前記第１の回転検知手段の検知結果と前記第１の温度判断手段の判断結果に基づいて、前記第１の発熱体に供給する電力を制御すると共に、前記第２の回転検知手段の検知結果と前記第２の温度判断手段の判断結果に基づいて前記第２の発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする定着装置。

（３）加圧ローラと、発熱手段を有する加熱ローラと、前記発熱手段の温度を検知する第１の温度検知手段及び第２の温度検知手段と、前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する回転検知手段と、前記第１の温度検知手段で検知した温度が第１の基準温度以上か否かを判断する第１の温度判断手段と、前記第２の温度検知手段で検知した温度が第２の基準温度以上か否かを判断する第２の温度判断手段と、を有する定着装置であって、前記回転検知手段の検知結果と前記第１の温度判断手段の判断結果に基づいて、前記発熱手段に供給する電力を制御すると共に、前記第２の温度判断手段の判断結果に基づいて前記発熱手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする定着装置。

（４）加圧ローラと、発熱手段を有する加熱ローラと、前記発熱手段の温度を検知する第１の温度検知手段及び第２の温度検知手段と、前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する回転検知手段と、を有する定着装置であって、前記第１の温度検知手段の検知結果に基づいて前記発熱手段に供給する電力を抑制する抑制信号を複数生成する抑制信号生成手段と、前記回転検知手段の検知結果に基づいて前記複数の抑制信号の１つを選択することで前記発熱手段に供給する電力を制御すると共に、前記第２の温度判断手段の判断結果に基づいて前記発熱手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする定着装置。

(５)前記（１）乃至（４）のいずれか１項に記載の定着装置を有し、電子写真プロセスにより像担持体上に形成されたトナー像が記録紙に転写され、前記定着装置によって前記記録紙に転写されたトナー像が定着されることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、定着装置の過昇温を防止しつつ、ＦＰＯＴを向上させ加圧ローラのクリーニング時間を短縮させることができる。

実施例１乃至４の定着装置を有する画像形成装置の構成を示す図 実施例１の電力供給制御回路の構成を示す図 実施例１のモータ回転検知回路の構成を示す図及びモータ回転検知回路の動作を示すタイムチャート 実施例２の電力供給制御回路の構成を示す図 実施例２のサーミスタ温度における最大投入電力を示す図 実施例３の電力供給制御回路の構成を示す図 実施例４の電力供給制御回路の構成を示す図 実施例４の投入電力制限方法を示す図

以下に図面を参照して、本発明の実施例を説明する。

まず、本実施例における画像形成装置の構成を説明し、次いで定着装置の電力供給制御回路について詳しく説明する。

［画像形成装置の構成］
図１は、本実施例に係る定着装置を有する電子写真プロセスを用いた画像形成装置の構成を示す図である。この画像形成装置１００は、カセット１０１を有し、紙有無センサ１０３によって、カセット１０１内の記録紙１０２の有無が検知される。記録紙１０２は、ピックアップローラ１０４によって、カセット１０１から繰り出され搬送される。ＴＯＰセンサ１０７によって、感光ドラム１０６への画像書き込み（記録／印字）と用紙搬送の同期を取ると共に、給紙された用紙の搬送方向の長さが測定される。ＴＯＰセンサ１０７の下流には、プロセスカートリッジ１１４が設けられていて、レーザスキャナ部１１５からのレーザ光に基づいて、感光ドラム１０６上（像担持体上）に静電潜像が形成される。

転写ローラ１０８では、現像されたトナー像を記録紙１０２に転写し、定着装置１０９にて転写されたトナー像を熱にて記録紙１０２に融着させる。定着装置１０９は、一般的なフィルム加熱方式の定着装置であり、セラミックヒータ２０２と加圧ローラ１０９ａが、定着フィルム１０９ｂを挟むように対向配置されている。セラミックヒータ２０２と定着フィルム１０９ｂは加熱ローラを構成する。トナー像が定着された記録紙１０２は、定着排紙センサ１１０によって定着装置１０９からの搬送状態が検知されながら、排紙ローラ対１１２によって排紙トレイ１１３に排紙される。

［電力供給制御回路の構成］
図２は、本実施例の電力供給制御回路の構成を示す図である。サーモスイッチ２０４は、セラミックヒータ２０２とＡＣ電源２００との間に挿入され、作動温度に達した場合に電力の供給経路を遮断する機能を有している。本実施例においては、２５０℃において作動するサーモスイッチ２０４を用いる。なお、本実施例では、セラミックヒータ２０２は、メインヒータ２０２Ａ（第１の発熱体）とサブヒータ２０２Ｂ（第２の発熱体）との２本構成であるが、１本構成や３本以上の構成であってもよい。

サーミスタ２０３（第１の温度検知手段）は、抵抗２０５を介して、電源Ｖｒｅｆが一端に供給され、他端は接地されている。なお、サーミスタ２０３は、メインヒータ２０２Ａとサブヒータ２０２Ｂを合わせたセラミックヒータ２０２全体の長手方向の中央部の温度を検知する。サーミスタ２０３の抵抗値は、温度によって変化し、その変化が電圧に変換されて制御基板２０６にＴＨ信号として入力される。なお、サーミスタ２０３は、セラミックヒータ２０２上の所望の位置に所定の圧力で押し当てられて設置されている。リレー２０１が、第１のゲート制御式半導体スイッチ（以下、第１のトライアックという）２０８及び第２のトライアック２０９の一端と、ＡＣ電源２００との間に挿入され、制御基板２０６からの／ＲＬＤ信号によって制御され電力の供給経路を遮断する。

ここで、サーモスイッチ２０４の作動温度について説明する。一般的に、サーモスイッチ２０４の実際の作動温度は、熱容量に起因して周囲の温度上昇速度によって変化する。従って、サーモスイッチ２０４の動作としては次のような場合が考えられる。セラミックヒータ２０２の温度変化が緩やかである場合は、サーモスイッチ２０４は２５０℃よりやや高い温度において作動し、電力の供給経路を遮断する。一方、セラミックヒータ２０２の温度変化が急激である場合には、２５０℃よりかなり高い温度において、サーモスイッチ２０４が作動して電力の供給経路を遮断する。故に、セラミックヒータ２０２が急激に温度上昇した場合には、サーモスイッチ２０４は２５０℃よりかなり高い温度で作動するためその動作が遅れてしまい、周辺部品の過昇温による変形や変質を招く可能性がある。

メインヒータ２０２Ａ及びサブヒータ２０２Ｂへの電力の供給は、それぞれ第１のトライアック２０８、第２のトライアック２０９への電力の供給、遮断により制御される。フォトトライアックカプラ２１０、２１１は、１次／２次間の沿面距離を確保するためのデバイスであり、フォトトライアックカプラ２１０、２１１の発光ダイオードに電流が流れると、第１のトライアック２０８、第２のトライアック２０９がそれぞれオンする。また、第１のトライアック２０８、第２のトライアック２０９は、制御基板２０６からのオン信号（図中ＯＮ１、ＯＮ２と表示）によりトランジスタ２１２、２１３により独立して駆動される。

そして、ＡＣ電源２００の出力は、ゼロクロス検知回路２０７に入力される。ゼロクロス検知回路２０７は、ＡＣ電源２００の電源電圧の正負が切り替わるゼロクロスポイント、あるいは、このゼロクロスポイントを含むある閾値電圧以下になったことを検知し、制御基板２０６に対してパルス信号として報知する。以下、制御基板２０６に送出されるこのパルス信号をＺｅｒｏｘ信号と呼ぶ。制御基板２０６は、Ｚｅｒｏｘ信号のパルス信号のエッジを検知し、所定時間後にトライアックのオン／オフ制御を行うことにより位相制御または波数制御を行う。

定着モータ２１４は、制御基板２０６からの駆動信号により、加圧ローラ１０９ａを回転駆動する。回転検知回路２１５（第１の回転検知手段）は、定着モータ２１４の回転状態を検知する。回転検知回路２１５は、定着モータ２１４からＦＧ信号（図３）が入力され、入力されるＦＧ信号の周期から定着モータ２１４の回転状態を検知し、ＭＴＲＳＴＯＰ信号（図３）を出力する。

［回転検知回路の構成と動作］
図３（ａ）は、回転検知回路２１５の内部構成を示す回路図であり、図３（ｂ）は、回転検知回路の動作を示すタイムチャートである。図３（ａ）に示すように、定着モータ２１４から入力された図３（ｂ）に示すＦＧ信号は、Ｄフリップフロップ３０１によって、１／２分周され、ＦＥＴ３０２のゲートに供給される。ＦＥＴ３０２のスイッチング動作により、コンデンサ３０４に矩形波が印加される。図３（ｂ）の点Ａの電位の波形は、コンデンサ３０４に印加される矩形波を示している。本実施例において、矩形波は２４Ｖの振幅を有している。更に、矩形波はダイオード３０５を介して、オペアンプ３１１の反転入力端子に供給される。オペアンプ３１１と抵抗３０９、及びコンデンサ３１０とは積分回路を構成し、供給された矩形波は直流信号に変換されオペアンプ３１１から出力される。

ここで、オペアンプ３１１の出力電圧Ｖｏｐは次の式（１）によって求められる。
Ｖｏｐ＝−（２４−Ｖｔ）×Ｃ３０４×Ｒ３０９×ｆ÷２ ・・・（１）

式（１）において、Ｖｔはオペアンプ３１１の非反転入力端子電圧を、Ｃ３０４はコンデンサ３０４の静電容量を、Ｒ３０９は抵抗３０９の抵抗値を、ｆはＦＧ信号の周波数を示している。式（１）に示すように、出力電圧Ｖｏｐは、ＦＧ信号の周波数に依存し、図３（ｂ）に示すようにＦＧ信号の周波数が高くなる程出力電圧Ｖｏｐは低くなる。オペアンプ３１１の出力電圧Ｖｏｐは、コンパレータ３１４の非反転入力端子に入力される。

コンパレータ３１４において、出力電圧Ｖｏｐが、抵抗３１２及び抵抗３１３によって決定される基準電圧（点Ｂの電位）と比較される。従って、コンパレータ３１４から出力されるＭＴＲＳＴＯＰ信号（検知結果）のレベルは、ＦＧ信号の周波数に基づいて決定されることになる。図３（ｂ）のように、本実施例において、ＦＧ信号の周波数が高い状態である場合には、コンパレータ３１４の出力（判断結果）はローレベル（図中Ｌｏｗと表示）となり、ＦＧ信号の周波数が低い状態である場合にはハイレベル（図中Ｈｉｇｈと表示）となる。

［コンパレータ２１６の動作］
コンパレータ２１６（第１の温度判断手段）の動作について説明する。まず、コンパレータ２１６には、Ｖｒｅｆをサーミスタ２０３と抵抗２０５で分圧した電圧と、基準電圧Ｖ１が、それぞれ反転入力端子と非反転入力端子に入力されている。例えば、Ｖｒｅｆをサーミスタ２０３と抵抗２０５で分圧した電圧を比較電圧Ｖ２とすると、比較電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ１よりも高い場合には、コンパレータ２１６はローレベルを出力する。一方、比較電圧Ｖ２が基準電圧Ｖ１よりも電圧が低い場合には、ハイレベルを出力する。本実施例では、サーミスタ２０３がＮＴＣ（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）サーミスタの場合、温度が高くなれば、サーミスタの抵抗値が下がるので、Ｖ２は低くなりコンパレータ２１６はハイレベルを出力することになる。

コンパレータ２１６の出力と、上述したＭＴＲＳＴＯＰ信号は、ＡＮＤ回路２１７に入力され、両入力が共にハイレベルの時にＡＮＤ回路２１７はハイレベルを出力し、トランジスタ２３０をオンする構成になっている。すなわち、定着モータ２１４が回転停止状態（ＭＴＲＳＴＯＰ信号がハイレベル）でサーミスタ２０３の温度が高い（コンパレータ２１６の出力がハイレベル）場合にはＡＮＤ回路２１７の出力は、ハイレベルとなる。トランジスタ２３０がオン状態になると同時にトランジスタ２１３はオフ状態になり、第２のトライアック２０９がオフとなりサブヒータ２０２Ｂへの電力供給は停止される。この結果、セラミックヒータ２０２に供給される電力は一部制限されることになる。なお、従来はＭＴＲＳＴＯＰ信号のみによってセラミックヒータ２０２への供給電力を制限していた。

［定着装置の動作］
次に、セラミックヒータ２０２の過熱を抑える定着装置の動作について説明する。

（１）メインヒータとサブヒータのいずれか一方が通電暴走した場合
まず、メインヒータ２０２Ａとサブヒータ２０２Ｂのいずれか一方の通電暴走が発生した場合には、セラミックヒータ２０２の温度が急激に上昇することはない。通電暴走とは、何らかの原因により、第１のトライアック２０８、第２のトライアック２０９がオン状態に固定され、セラミックヒータ２０２に電流が供給され続ける状態をいう。この場合、セラミックヒータ２０２の温度が急激に上昇することはないため、サーモスイッチ２０４は、２５０℃近傍で作動することができる。その結果、セラミックヒータ２０２の過昇温による定着装置１０９近辺の部品の変形や変質等の損傷を防ぐことができる。

（２）メインヒータとサブヒータのいずれもが通電暴走した場合
次に、メインヒータ２０２Ａとサブヒータ２０２Ｂが、共に通電暴走が発生した場合を考える。このような通電暴走の現象は、第１のトライアック２０８、第２のトライアック２０９、あるいはそれらのトライアック駆動回路が共に故障した場合において発生すると考えられる。あるいは、サーミスタ２０３の異常動作又は制御基板２０６に搭載されているソフトウエアの暴走によって、セラミックヒータ２０２に電流が供給され続けるように制御されてしまう場合が考えられる。画像形成装置の動作モード毎に、この場合の電力供給制御回路の動作について説明する。

（イ）プリントモード時
まず、プリント動作モード時において通電暴走が発生すると、セラミックヒータ２０２の温度が上昇する。しかしながら、セラミックヒータ２０２で発生した熱は、定着モータ２１４によって回転駆動される加圧ローラ１０９ａに放熱される。従って、セラミックヒータ２０２の温度は緩やかに上昇するため、サーモスイッチ２０４は２５０℃近傍で作動することができる。その結果、セラミックヒータ２０２の過昇温による定着装置１０９周辺の部品の変形や変質等の損傷を防ぐことができる。

（ロ）スタンバイ時
スタンバイ中に通電暴走が発生した場合の電力供給制御回路の動作について説明する。スタンバイ中は、加圧ローラ１０９ａを停止させたまま、プリントモード時よりも投入電力を制限して温度制御を続けているか、あるいは、ヒータへの電力供給を停止している。そのため、サーミスタ２０３の温度に基づく上述の比較電圧Ｖ２の基準となる基準電圧Ｖ１の値を設定するにあたり、プリントモード時の値よりも低く設定することができる。従って、本実施例では、比較電圧Ｖ２の基準となる温度が２００℃になるように基準電圧Ｖ１を設定することにより、サーモスイッチ２０４が作動する前に、第２のトライアック２０９を強制的にオフすることができる。スタンバイ中は、加圧ローラが停止し、セラミックヒータ２０２からの熱が放熱されにくい状態ではある。しかし、上述したように基準電圧Ｖ１を設定することで、通電暴走した早い段階で、第２のトライアック２０９がオフできるので、サーモスイッチ２０４が実際の作動温度（２５０℃）に近い温度で作動することができる。その結果、セラミックヒータ２０２の過昇温による定着装置１０９周辺の部品の変形や変質等の損傷を防ぐことができる。

（ハ）クリーニング動作時
加圧ローラ１０９ａのクリーニング動作時の電力供給制御回路の動作について説明する。加圧ローラ１０９ａのクリーニングは、セラミックヒータ２０２が温度制御された状態で加圧ローラ１０９ａの回転と停止を周期的に繰り返すことで行われる。クリーニング中に通電暴走が発生すると、回転検知回路２１５は、加圧ローラ１０９ａは定常回転数まで達していないため回転していないと判断する。すなわち、回転検知回路２１５は、ハイレベルのＭＴＲＳＴＯＰ信号を出力する。また、クリーニングを行う温度は、スタンバイ時の温度より高めに設定されるものの２００℃以下であるため、それに応じて基準電圧Ｖ１を設定することで第２のトライアック２０９をオフするタイミングをスタンバイ中の通電暴走時と同じように設定できる。つまり、サーモスイッチ２０４が働く前に、第２のトライアック２０９を強制的にオフすることができるので、サーモスイッチ２０４の作動温度を２５０℃よりやや高い温度で作動させることができる。従って、クリーニング動作時に通電暴走が発生したとしても、画像形成装置の損傷を最小限に抑えることができる。

また、本実施例の場合には、基準電圧Ｖ１を２００℃に設定した場合、クリーニングを行う温度が２００℃よりも低く設定されれば、ヒータの投入電力を制限されることはないためクリーニングを最短の時間で行うことができ、ユーザビリティを損なうことはない。

本実施例によれば、定着装置の過昇温を防止しつつ、ＦＰＯＴを向上させ加圧ローラのクリーニング時間を短縮させることができる。

本実施例は、実施例１と比較して電力供給制御回路の構成のみ異なるので、変更箇所のみを説明する。図４は、本発明の本実施例に係る電力供給制御回路の構成を示す図である。本実施例は、第２のサーミスタ２２３（第２の温度検知手段）と回転検知部２２２（第２の回転検知手段）を更に追加し、第１のトライアック２０８を強制的にオフする構成も有する。なお、サーミスタ２２３は、セラミックヒータ２０２全体の長手方向の端部の温度を検知する。実施例１では、加圧ローラ１０９ａの回転状態を検知するのに、駆動源である定着モータ２１４の回転状態をＦＧ信号で検知していたが、本実施例では、回転検知部２２２としてエンコーダを用いて加圧ローラ１０９ａの実際の回転状態を検知する。その結果、加圧ローラ１０９ａを駆動する定着モータ２１４への駆動伝達経路において故障が発生したとしても、加圧ローラ１０９ａの回転状態を直接検知できるため、第１のトライアック２０８を強制的にオフすることが可能になる。なお、図中のトランジスタ２３１、抵抗２１８、ＡＮＤ回路２２０は、上述したトランジスタ２３０、抵抗２０５、ＡＮＤ回路２１７と同様の機能を有するものとする。

また、本実施例の構成では、コンパレータ２１６及び第２のコンパレータ２１９（第２の温度判断手段）でそれぞれ比較する基準電圧Ｖ１と基準電圧Ｖ３の値を異なる値とすることで、段階的に最大投入電力を切り替えることができる。図５は、サーミスタが検知した温度（℃）（以下、サーミスタ温度という）における最大投入電力を示す図である。ここで、投入電力とは、第１のトライアック２０８、及び第２のトライアック２０９をオンさせ、セラミックヒータ２０２に電流を流した際の電力を１００％として、投入電力をパーセンテージ（％）で表したものである。

基準電圧Ｖ１、基準電圧Ｖ３は、サーミスタ２０３、第２のサーミスタ２２３がそれぞれ２００℃（第１の基準温度）、２４０℃（第２の基準温度）相当になる電圧に設定されている。そして、サーミスタ２０３の温度が２００℃以上（第１の基準温度以上）になると、第２のトライアック２０９がオフされ図５に示すように投入電力が５０％となるように設定されている。また、サーミスタ２０３の温度が２４０℃以上（第２の基準温度以上）になると第１のトライアック２０８もオフされ投入電力が０％になるように設定されている。このようにすることで、トライアックを強制的にオフしている最中に、サーモスイッチ２０４が作動する温度（２５０℃）に達したとしても、セラミックヒータ２０２に投入される電力はすぐに０％に抑制される。従って、定着装置１０９の温度上昇は急激に行われないため、サーモスイッチ２０４が２５０℃をやや超えて作動し、定着装置周辺の過昇温を抑制することができる。なお、回転検知回路２１５と回転検知部２２２を入れ替えて、加圧ローラ１０９ａの検知結果に基づいて第２のトライアック２０９を、定着モータ２１４の検知結果に基づいて第１のトライアックを制御する構成としてもよい。

本実施例によれば、定着装置の過昇温を防止しつつ、ＦＰＯＴを向上させ加圧ローラのクリーニング時間を短縮させることができる。

本実施例は、実施例１、２に対し、電力供給制御回路の構成のみ異なるので、変更箇所のみ説明する。図６は、本実施例に係る電力供給制御回路の構成を示す図である。

本実施例では、第２のサーミスタ２２３の温度が基準電圧Ｖ４相当の異常温度に達した時に、加圧ローラ１０９ａの回転状態に関係なく、第２のトライアック２０９を強制的にオフできる構成を追加している。実施例１、２では、回転検知回路２１５の検知結果に基づいて第２のトライアック２０９を制御する場合、定着モータ２１４が停止状態の場合しか第２のトライアック２０９をオフできなかった。しかし、本実施例では第２のサーミスタ２２３の温度に基づき、定着モータ２１４の回転状態に関係なく第２のトライアック２０９をオフすることができる。なお、図中の抵抗２１８、コンパレータ２１９、トランジスタ２３２は、上述した抵抗２０５、コンパレータ２１６、トランジスタ２３０と同様の機能を有するものとする。このような構成を有することにより、画像形成装置がプリント状態であっても、サーモスイッチ２０４の作動温度である２５０℃以下に対応した基準電圧Ｖ４を設定することで、第２のトライアック２０９を強制的にオフすることができる。従って、プリント状態で通電暴走が発生した際には、加圧ローラ１０９ａが回転し定着装置１０９の熱が放熱されると共に、セラミックヒータ２０２への投入電力を抑制され、実施例１よりもやや低い温度で、サーモスイッチ２０４を作動させることができる。なお、スタンバイ中の電力供給制御回路の動作は、実施例１における説明と同じであるため、説明を省略する。

本実施例によれば、定着装置の過昇温を防止しつつ、ＦＰＯＴを向上させ加圧ローラのクリーニング時間を短縮させることができる。

本実施例は、実施例３に対し電力供給制御回路の構成のみ異なるので、変更箇所のみ説明する。図７は、本実施例に係る電力供給制御回路の構成を示す図である。本実施例は、制御基板２０６に分周回路２０６ａとＡＳＩＣ２０６ｂが加えられ、更にセレクタ２２４が加えられている点において、実施例３の電力供給制御回路構成と異なる。図８は、本実施例に係る投入電力制限を説明する図である。まず、図８に示すように、分周回路２０６ａにはＺｅｒｏｘ信号が入力され、分周回路２０６ａはＺｅｒｏｘ信号を４分周したＤｕｔｙ５０％のパルスを出力する。また、ＡＳＩＣ２０６ｂは分周回路からのパルス信号（出力）と、サーミスタ２０３の温度の信号（ＴＨ信号）に応じて、２種類のマスク信号（図中ＭＡＳＫ１信号、ＭＡＳＫ２信号と表示）を生成（複数生成）する。このマスク信号は、電力の抑制信号として機能する。

なお、ＭＡＳＫ１信号とＭＡＳＫ信号２の違いは、周波数は同じでＤｕｔｙのみ異なる矩形波で、図８のように、例えばＭＡＳＫ１信号はＤｕｔｙ２５％、ＭＡＳＫ２信号はＤｕｔｙ５０％の矩形波である。セレクタ２２４は、回転検知回路２１５からの信号により加圧ローラ１０９ａが回転しているか否かを検知し、ＡＳＩＣ１０９ｂ（抑制信号生成手段）からの２つのＭＡＳＫ信号のどちらかを選択し、トライアック駆動回路にＭＡＳＫ３信号として矩形波を出力する。例えば、セレクタ２２４は、ＭＴＲＳＴＯＰ信号がハイレベルの場合にＭＡＳＫ２信号を、ローレベルの場合にＭＡＳＫ１信号を選択し、ＭＡＳＫ３信号として出力する。尚、セレクタ２２４は、ＭＴＲＳＴＯＰ信号がローレベルの場合にＭＡＳＫ２信号を、ハイレベルの場合にＭＡＳＫ１信号を選択し、ＭＡＳＫ３信号として出力してもよい。ＭＡＳＫ３信号がローレベルになると、トランジスタ２２５がオン状態となり、フォトトライアックカプラ２１１は制御基板２０６からのオン信号（ＯＮ２）によって制御される。一方、ＭＡＳＫ３信号がハイレベルになると、トランジスタ２２５はオフ状態となり、フォトトライアックカプラ２１１のフォトダイオードに電圧が印加されなくなる。

その結果、制御基板２０６からのオン信号に拘らず、第２のトライアック２０９は強制的にオフされ、セラミックヒータ２０２への投入電力が抑制される。従って、図８に示すように、セラミックヒータ２０２がフルに電力の供給がされたとしても、ヒータへの投入電力はＭＡＳＫ１信号、ＭＡＳＫ２信号に従い、それぞれ７５％と５０％に投入電力が制限される。ここでは、２種類のマスク信号を出力するとしたが、ＡＳＩＣ２０６ｂ内部の回路構成により、サーミスタ温度に応じて、Ｄｕｔｙを自由に可変できるようなＭＡＳＫ生成部（マスク信号生成手段）としてもよい。

このように本実施例では、投入電力の抑制の方法として、フォトダイオードへの電圧供給を停止することにより、電力の抑制を実現している。一方、実施例１〜実施例３では、制御基板２０６から出力されるオン信号を強制的にオフすることで、投入電力の抑制を行っており、本実施例とは抑制の方法が異なっている。本実施例では、２本のヒータの内の１本のみの投入電力を切り替えるようにしたが、複数ヒータの内の全てのヒータあるいは数本のヒータの電力を切り替える構成でもよい。なお、スタンバイ時及びプリント中に通電暴走が発生した際のサーモスイッチの動作については、実施例１における説明と同じであるため、ここでは説明を省略する。

本実施例によれば、定着装置の過昇温を防止しつつ、ＦＰＯＴを向上させ加圧ローラのクリーニング時間を短縮させることができる。

１０９ａ 加圧ローラ
２０２ セラミックヒータ
２０３ サーミスタ
２０６ 制御基板
２１５ 回転検知回路

Claims (7)

1. 加圧ローラと、
   発熱手段を有する加熱ローラと、
   前記発熱手段の温度を検知する温度検知手段と、
   前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する回転検知手段と、
   前記温度検知手段で検知した温度が所定の基準温度以上か否かを判断する温度判断手段と、を有する定着装置であって、
   前記回転検知手段の検知結果と前記温度判断手段の判断結果とに基づいて、前記発熱手段に供給する電力を制御する制御手段を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記発熱手段が複数の発熱体により構成され、
   前記制御手段は、前記回転検知手段の検知結果と前記温度判断手段の判断結果に基づいて、少なくとも１つ以上の前記発熱体への電力供給を一部制限あるいは停止することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 加圧ローラと、
   第１の発熱体及び第２の発熱体を有する加熱ローラと、
   前記第１の発熱体及び前記第２の発熱体で構成される発熱手段の温度を検知する第１の温度検知手段及び第２の温度検知手段と、
   前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する第１の回転検知手段と、
   前記加圧ローラの回転状態を検知する第２の回転検知手段と、
   前記第１の温度検知手段で検知した温度が第１の基準温度以上か否かを判断する第１の温度判断手段と、前記第２の温度検知手段で検知した温度が第２の基準温度以上か否かを判断する第２の温度判断手段と、を有する定着装置であって、
   前記第１の回転検知手段の検知結果と前記第１の温度判断手段の判断結果に基づいて、前記第１の発熱体に供給する電力を制御すると共に、前記第２の回転検知手段の検知結果と前記第２の温度判断手段の判断結果に基づいて前記第２の発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする定着装置。
4. 加圧ローラと、
   発熱手段を有する加熱ローラと、
   前記発熱手段の温度を検知する第１の温度検知手段及び第２の温度検知手段と、
   前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する回転検知手段と、
   前記第１の温度検知手段で検知した温度が第１の基準温度以上か否かを判断する第１の温度判断手段と、前記第２の温度検知手段で検知した温度が第２の基準温度以上か否かを判断する第２の温度判断手段と、を有する定着装置であって、
   前記回転検知手段の検知結果と前記第１の温度判断手段の判断結果に基づいて、前記発熱手段に供給する電力を制御すると共に、前記第２の温度判断手段の判断結果に基づいて前記発熱手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする定着装置。
5. 前記第１の基準温度と前記第２の基準温度が異なることを特徴とする請求項３または４に記載の定着装置。
6. 加圧ローラと、
   発熱手段を有する加熱ローラと、
   前記発熱手段の温度を検知する第１の温度検知手段及び第２の温度検知手段と、
   前記加圧ローラを駆動する駆動手段の回転状態を検知する回転検知手段と、を有する定着装置であって、
   前記第１の温度検知手段の検知結果に基づいて前記発熱手段に供給する電力を抑制する抑制信号を複数生成する抑制信号生成手段と、
   前記回転検知手段の検知結果に基づいて前記複数の抑制信号の１つを選択することで前記発熱手段に供給する電力を制御すると共に、前記第２の温度判断手段の判断結果に基づいて前記発熱手段に供給する電力を制御する制御手段と、を有することを特徴とする定着装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の定着装置を有し、電子写真プロセスにより像担持体上に形成されたトナー像が記録紙に転写され、前記定着装置によって前記記録紙に転写されたトナー像が定着されることを特徴とする画像形成装置。

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