JP2015022170A - Image heating device and image forming apparatus - Google Patents

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敏之 市野
Toshiyuki Ichino
敏之 市野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image heating device that accurately detects the failure of the image heating device and the incorrect insertion of a fixing unit.SOLUTION: An engine controller preferentially supplies power to a heating element 3 during the first half of a two full-wave; preferentially supplies power to a heating element 20 during the second half of the two full-wave; and performs abnormality detection on the basis of the duty ratio of the maximum suppliable power Dmax1 calculated on the basis of a result of the detection by a current detection circuit when the power is preferentially supplied to the heating element 3, and the duty ratio of the maximum suppliable power Dmax2 calculated on the basis of a result of the detection by the current detection circuit when the power is preferentially supplied to the heating element 20.

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載される定着器として用いれば好適な像加熱装置に関する。   The present invention relates to an image heating apparatus suitable for use as a fixing device mounted in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer.

電子写真複写機や電子写真プリンタなどの画像形成装置に搭載される像加熱装置として、電力が供給されると発熱する独立制御可能な発熱体を2本包括する加熱手段を有する構成がある(特許文献1)。特許文献1の像加熱装置は、商用交流電源の二全波周期毎に訪れる制御更新タイミングの度に加熱手段の温度に応じた必要電力を算出する。また、算出した必要電力を発熱体へ供給する制御期間(二全波の期間)中、優先して電力を供給する発熱体を切り替えている。また、加熱手段に電力を供給する際、必要以上の電流を供給しないために、加熱手段に供給する電流を常時検出して、最大供給可能電力以下で供給電力を制御する。即ち、加熱手段の温度に応じて算出した必要電力が最大供給可能電力を超える場合、発熱体に供給する電力を最大供給可能電力に制限している。   As an image heating apparatus mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or an electrophotographic printer, there is a configuration having a heating unit including two independently controllable heating elements that generate heat when electric power is supplied (patent) Reference 1). The image heating apparatus of Patent Document 1 calculates the required power corresponding to the temperature of the heating means at every control update timing that is visited every two full wave periods of the commercial AC power supply. In addition, during the control period (two full-wave periods) in which the calculated necessary power is supplied to the heating element, the heating element that supplies power preferentially is switched. Further, when supplying electric power to the heating means, in order not to supply more current than necessary, the current supplied to the heating means is always detected, and the supplied electric power is controlled below the maximum suppliable electric power. That is, when the required power calculated according to the temperature of the heating unit exceeds the maximum supplyable power, the power supplied to the heating element is limited to the maximum supplyable power.

特開2011−95314号公報JP 2011-95314 A

ところで、特許文献1に記載された装置においても、トライアック等の発熱体への電力供給素子又は電力供給素子を駆動させている周辺回路が故障した場合に、迅速に像加熱装置の故障を検出することが望まれている。また、1本の発熱体で構成される、定着器構成が異なる他の画像形成装置用の定着器が誤挿入された場合にも、迅速に誤挿入を検出することが望まれている。しかしながら、これらの検出のためのセンサ等を設けるとコストが嵩んでしまう。   Incidentally, even in the apparatus described in Patent Document 1, when a power supply element to a heating element such as a triac or a peripheral circuit that drives the power supply element fails, a failure of the image heating apparatus is detected quickly. It is hoped that. Further, it is desired to detect erroneous insertion promptly even when a fixing device for another image forming apparatus having a different fixing device configuration constituted by a single heating element is erroneously inserted. However, providing these sensors for detection increases the cost.

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、像加熱装置の故障や定着器の誤挿入を精度よく検知することを目的とする。   The present invention has been made under such circumstances, and an object thereof is to accurately detect a failure of an image heating apparatus and an erroneous insertion of a fixing device.

前述した課題を解決するために、本発明は、以下の構成を備える。   In order to solve the above-described problems, the present invention has the following configuration.

(1)交流電源から供給される電力によって発熱する第一発熱体及び第二発熱体を有する加熱手段と、前記第一発熱体及び前記第二発熱体に流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段により検出された結果に基づいて、前記加熱手段に供給可能な上限の電力デューティ比を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された前記上限の電力デューティ比以下の電力デューティ比となるように、前記第一発熱体及び前記第二発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、を備える像加熱装置であって、前記制御手段は、交流波形の所定数の周期の前半に前記第一発熱体に優先して電力を供給し、前記所定数の周期の後半に前記第二発熱体に優先して電力を供給し、前記第一発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果に基づき前記算出手段により算出した第一の上限の電力デューティ比と、前記第二発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果に基づき前記算出手段により算出した第二の上限の電力デューティ比と、に基づいて、異常検知を行うことを特徴とする像加熱装置。   (1) A heating unit having a first heating element and a second heating element that generate heat by power supplied from an AC power source, a current detection unit that detects a current flowing through the first heating element and the second heating element, Based on the result detected by the current detection means, a calculation means for calculating an upper limit power duty ratio that can be supplied to the heating means, and a power duty ratio equal to or lower than the upper limit power duty ratio calculated by the calculation means An image heating apparatus comprising: control means for controlling power supplied to the first heating element and the second heating element, wherein the control means includes a first half of a predetermined number of cycles of the AC waveform. In the second half of the predetermined number of cycles, power is supplied in preference to the second heating element, and power is supplied in priority to the first heating element. Sometimes said current detection The calculation based on the first upper limit power duty ratio calculated by the calculation means based on the result detected by the stage and the result detected by the current detection means when power is supplied in preference to the second heating element. An image heating apparatus, wherein abnormality detection is performed based on the second upper limit power duty ratio calculated by the means.

(2)像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像手段と、前記潜像手段により形成された前記静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により形成されたトナー像を記録紙に転写するための転写手段と、トナー像が転写された記録紙を定着する定着手段と、を備え、前記定着手段は、前記(1)に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。   (2) an image carrier, latent image means for forming an electrostatic latent image on the image carrier, developing means for developing the electrostatic latent image formed by the latent image means to form a toner image, The image forming apparatus includes: a transfer unit that transfers the toner image formed by the developing unit onto a recording sheet; and a fixing unit that fixes the recording sheet onto which the toner image is transferred. The fixing unit is described in (1). An image forming apparatus characterized by being an image heating apparatus.

本発明によれば、像加熱装置の故障や定着器の誤挿入を精度よく検知することができる。   According to the present invention, it is possible to accurately detect a failure of the image heating apparatus and an erroneous insertion of the fixing device.

実施例1、2の画像形成装置の構成を示す図1 is a diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to first and second embodiments. 実施例1、2の定着制御の駆動回路を示す図The figure which shows the drive circuit of the fixing control of Example 1,2. 実施例1の定着制御を説明するフローチャートFlowchart illustrating fixing control according to the first exemplary embodiment. 実施例1、2の供給電力デューティ比に対応する各発熱体の電力デューティ比が設定された表Table in which the power duty ratio of each heating element corresponding to the supply power duty ratio of Examples 1 and 2 is set 実施例1、2の定着制御による発熱体に流れる電流の概略を説明する図The figure explaining the outline of the electric current which flows into the heat generating body by the fixing control of Example 1,2. 実施例2の定着制御を説明するフローチャートFlowchart for explaining fixing control according to the second embodiment.

以下、本発明を実施するための形態を、実施例により図面を参照しながら詳しく説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail by way of examples with reference to the drawings.

[画像形成装置の構成]
図1は電子写真プロセスを用いた画像形成装置の概略構成図であり、例えばレーザプリンタの場合を示している。レーザプリンタ本体101(以下、本体101)は、記録紙Sを収納するカセット102を有し、カセット102の記録紙Sの有無を検知する記録紙有無センサ103を備える。また、本体101は、例えば複数個のマイクロスイッチで構成される、カセット102の記録紙Sのサイズを検知する記録紙サイズセンサ104、カセット102から記録紙Sを繰り出す給紙ローラ105等を備える。また、本体101は、記録紙Sの搬送方向における給紙ローラ105の下流に、記録紙Sを同期搬送するレジストローラ対106を備える。また、本体101は、レジストローラ対106の下流にレーザスキャナ107からのレーザ光に基づいて記録紙S上にトナー像を形成する画像形成部108を備える。また、本体101は、画像形成部108の下流に、記録紙S上に形成されたトナー像を熱定着する定着器109を備える。更に、本体101は、定着器109の下流に、排紙部の搬送状態を検知する排紙センサ110、記録紙Sを排紙する排紙ローラ111、記録の完了した記録紙Sを積載する積載トレイ112を備える。記録紙Sの搬送基準は、記録紙Sの搬送方向に直交する方向の長さである記録紙Sの幅に対して中央になるように設定されている。なお、記録紙Sの搬送基準は、端部基準等であってもよい。
[Configuration of Image Forming Apparatus]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus using an electrophotographic process, and shows a case of a laser printer, for example. The laser printer main body 101 (hereinafter referred to as the main body 101) has a cassette 102 for storing the recording paper S, and includes a recording paper presence sensor 103 for detecting the presence or absence of the recording paper S in the cassette 102. The main body 101 includes a recording sheet size sensor 104 that detects the size of the recording sheet S of the cassette 102, a paper feed roller 105 that feeds the recording sheet S from the cassette 102, and the like, which are configured by a plurality of micro switches, for example. Further, the main body 101 includes a registration roller pair 106 that synchronously conveys the recording paper S downstream of the paper supply roller 105 in the conveyance direction of the recording paper S. Further, the main body 101 includes an image forming unit 108 that forms a toner image on the recording paper S based on the laser light from the laser scanner 107 downstream of the registration roller pair 106. Further, the main body 101 includes a fixing device 109 that thermally fixes a toner image formed on the recording paper S downstream of the image forming unit 108. Further, the main body 101 is disposed downstream of the fixing device 109, a paper discharge sensor 110 that detects the conveyance state of the paper discharge unit, a paper discharge roller 111 that discharges the recording paper S, and a stack that stacks the recording paper S that has been recorded. A tray 112 is provided. The conveyance reference of the recording paper S is set so as to be centered with respect to the width of the recording paper S, which is the length in the direction orthogonal to the conveyance direction of the recording paper S. Note that the conveyance reference of the recording paper S may be an edge reference.

また、レーザスキャナ107は、レーザユニット113、ポリゴンモータ114、結像レンズ115、折り返しミラー116等を備える。潜像手段であるレーザユニット113は、後述する外部装置131から送信される画像信号(画像信号VDO)に基づいて変調されたレーザ光を発光する。ポリゴンモータ114は、レーザユニット113から発光されたレーザ光を、後述する像担持体である感光ドラム117上に走査することにより、感光ドラム117上に静電潜像を形成する。   The laser scanner 107 includes a laser unit 113, a polygon motor 114, an imaging lens 115, a folding mirror 116, and the like. A laser unit 113 serving as a latent image unit emits a laser beam modulated based on an image signal (image signal VDO) transmitted from an external device 131 described later. The polygon motor 114 forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 117 by scanning the laser light emitted from the laser unit 113 on the photosensitive drum 117 which is an image carrier to be described later.

画像形成部108は、公知の電子写真プロセスに必要な、感光ドラム117、一次帯電ローラ119、現像器120、転写帯電ローラ121、クリーナ122等を備える。また、定着器109は、定着フィルム132、加圧ローラ133、定着フィルム132内部に設けられたセラミックヒータ134、セラミックヒータ134の表面温度を検出するサーミスタ等の温度検出手段である温度検出素子135を備える。セラミックヒータ134は、温度検出素子135により検知した結果に基づいて、所定温度となるように制御される。また、メインモータ123は、給紙ローラ105には給紙ローラクラッチ124を介して、レジストローラ対106にはレジストローラクラッチ125を介して駆動力を与えている。更に、メインモータ123は、感光ドラム117を含む画像形成部108の各ユニット、定着器109、排紙ローラ111にも駆動力を与えている。   The image forming unit 108 includes a photosensitive drum 117, a primary charging roller 119, a developing device 120, a transfer charging roller 121, a cleaner 122, and the like necessary for a known electrophotographic process. The fixing device 109 includes a fixing film 132, a pressure roller 133, a ceramic heater 134 provided in the fixing film 132, and a temperature detection element 135 which is a temperature detection means such as a thermistor for detecting the surface temperature of the ceramic heater 134. Prepare. The ceramic heater 134 is controlled to reach a predetermined temperature based on the result detected by the temperature detecting element 135. The main motor 123 applies a driving force to the paper feed roller 105 via a paper feed roller clutch 124 and to the registration roller pair 106 via a registration roller clutch 125. Further, the main motor 123 applies driving force to each unit of the image forming unit 108 including the photosensitive drum 117, the fixing device 109, and the paper discharge roller 111.

エンジンコントローラ126は、レーザスキャナ107、画像形成部108、定着器109による電子写真プロセスの制御や、本体101内の記録紙Sの搬送制御を行っている。ビデオコントローラ127は、パーソナルコンピュータ等の外部装置131と汎用のインタフェース130(セントロニクス(登録商標)、RS232C等)で接続されている。ビデオコントローラ127は、汎用のインタフェース130から送信されてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビットデータをVDO信号128として、エンジンコントローラ126へ送信している。なお、冷却ファン129は、本体101内の熱を外部に放出する。   The engine controller 126 controls the electrophotographic process by the laser scanner 107, the image forming unit 108, and the fixing device 109 and controls the conveyance of the recording paper S in the main body 101. The video controller 127 is connected to an external device 131 such as a personal computer via a general-purpose interface 130 (Centronics (registered trademark), RS232C, etc.). The video controller 127 expands the image information transmitted from the general-purpose interface 130 into bit data, and transmits the bit data to the engine controller 126 as the VDO signal 128. The cooling fan 129 releases the heat in the main body 101 to the outside.

[定着器の制御回路]
図2は、本実施例の定着器109の定着制御回路を示す。商用交流電源1(以下、交流電源1とする)の電力は、ACフィルタ2、リレー41を介して、定着器109が有する加熱手段であるセラミックヒータ134上に形成される第一発熱体である発熱体3及び第二発熱体である発熱体20へ供給される。これにより、発熱体3及び発熱体20は発熱する。発熱体3及び発熱体20への電力供給の際、エンジンコントローラ126は、リレー41を接続(以下、オンという)する。トランジスタ43は、リレー41を駆動するためのトランジスタで、ベース端子はバイアス抵抗44を介してエンジンコントローラ126のRLD端子に接続されている。エンジンコントローラ126は、RLD端子からハイレベル信号を出力してトランジスタ43をオンし、リレー41をオンさせる。一方、エンジンコントローラ126は、RLD端子からローレベル信号を出力してトランジスタ43をオフし、リレー41を切断(以下、オフという)させる。なお、ダイオード42は、リレー41に生じる逆起電力を抑制するためのものである。また、リレー41には、信号レベルの電圧であるVrefよりも大きい電圧VRLYが、Vrefとは別系統の電源から供給されている。
[Fixer control circuit]
FIG. 2 shows a fixing control circuit of the fixing device 109 of this embodiment. The electric power of the commercial AC power source 1 (hereinafter referred to as AC power source 1) is a first heating element formed on a ceramic heater 134 which is a heating unit included in the fixing device 109 via the AC filter 2 and the relay 41. It is supplied to the heating element 3 and the heating element 20 as the second heating element. As a result, the heating element 3 and the heating element 20 generate heat. When supplying power to the heating element 3 and the heating element 20, the engine controller 126 connects the relay 41 (hereinafter referred to as “on”). The transistor 43 is a transistor for driving the relay 41, and the base terminal is connected to the RLD terminal of the engine controller 126 via the bias resistor 44. The engine controller 126 outputs a high level signal from the RLD terminal, turns on the transistor 43, and turns on the relay 41. On the other hand, the engine controller 126 outputs a low level signal from the RLD terminal to turn off the transistor 43 and disconnect the relay 41 (hereinafter referred to as “off”). The diode 42 is for suppressing the counter electromotive force generated in the relay 41. The relay 41 is supplied with a voltage VRLY larger than the signal level voltage Vref from a power supply of a system different from Vref.

発熱体3への電力の供給は、エンジンコントローラ126のON1端子から出力される信号(以下、ON1信号という)に従い、双方向サイリスタ(以下、トライアックという)4の導通(オン)及び遮断(オフ)を制御することにより行う。ここで、抵抗5及び抵抗6は、第一制御素子であるトライアック4のためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ7は、一次、二次間の沿面距離を確保するための素子である。抵抗8は、フォトトライアックカプラ7の電流を制限するための抵抗である。エンジンコントローラ126は、ON1端子から抵抗10を介してハイレベルの信号を出力することにより、トランジスタ9をオン状態とする。トランジスタ9がオン状態となることにより、フォトトライアックカプラ7の発光ダイオードに電流が流れ、フォトトライアックカプラ7がオンし、トライアック4がオンする。   Supply of power to the heating element 3 is conducted (on) and shut off (off) in a bidirectional thyristor (hereinafter referred to as triac) 4 in accordance with a signal output from the ON1 terminal of the engine controller 126 (hereinafter referred to as ON1 signal). This is done by controlling Here, the resistors 5 and 6 are bias resistors for the triac 4 that is the first control element. The phototriac coupler 7 is an element for ensuring a creepage distance between the primary and secondary. The resistor 8 is a resistor for limiting the current of the phototriac coupler 7. The engine controller 126 turns on the transistor 9 by outputting a high level signal from the ON1 terminal via the resistor 10. When the transistor 9 is turned on, a current flows through the light emitting diode of the phototriac coupler 7, the phototriac coupler 7 is turned on, and the triac 4 is turned on.

一方、発熱体20への電力の供給は、エンジンコントローラ126のON2端子から出力される信号(以下、ON2信号という)に従い、第二制御素子であるトライアック13のオン及びオフを制御することにより行う。ここで、抵抗14及び抵抗15は、トライアック13のためのバイアス抵抗である。フォトトライアックカプラ16は、一次、二次間の沿面距離を確保するための素子である。抵抗17は、フォトトライアックカプラ16の電流を制限するための抵抗である。エンジンコントローラ126は、ON2端子から抵抗19を介してハイレベルの信号を出力することにより、トランジスタ18をオン状態とする。トランジスタ18がオン状態となることにより、フォトトライアックカプラ16の発光ダイオードに電流が流れ、フォトトライアックカプラ16がオンし、トライアック13がオンする。   On the other hand, power is supplied to the heating element 20 by controlling on and off of the triac 13 as the second control element in accordance with a signal output from the ON2 terminal of the engine controller 126 (hereinafter referred to as ON2 signal). . Here, the resistor 14 and the resistor 15 are bias resistors for the triac 13. The phototriac coupler 16 is an element for ensuring a creepage distance between the primary and secondary. The resistor 17 is a resistor for limiting the current of the phototriac coupler 16. The engine controller 126 outputs a high level signal from the ON2 terminal via the resistor 19, thereby turning on the transistor 18. When the transistor 18 is turned on, a current flows through the light emitting diode of the phototriac coupler 16, the phototriac coupler 16 is turned on, and the triac 13 is turned on.

交流電源1は、ACフィルタ2を介してゼロクロス検出回路12に入力される。ゼロクロス検出回路12は、交流電源1の交流電圧がある閾値以下の電圧になっていることを、エンジンコントローラ126のZEROX端子にパルス信号として出力する。以降、ゼロクロス検出回路12が出力するパルス信号を、ゼロクロス信号という(ZEROX信号と図示)。エンジンコントローラ126は、ゼロクロス検出回路12から出力されたゼロクロス信号のエッジを検知し、トライアック4又はトライアック13をオン又はオフする。   The AC power supply 1 is input to the zero cross detection circuit 12 via the AC filter 2. The zero cross detection circuit 12 outputs, as a pulse signal, a ZEROX terminal of the engine controller 126 that the AC voltage of the AC power supply 1 is a voltage equal to or lower than a certain threshold value. Hereinafter, the pulse signal output from the zero cross detection circuit 12 is referred to as a zero cross signal (shown as a ZEROX signal). The engine controller 126 detects the edge of the zero cross signal output from the zero cross detection circuit 12 and turns the triac 4 or the triac 13 on or off.

ゼロクロス検出回路12は、交流電圧のニュートラル(以降、Neutralと記す)側が整流器51により整流されている。整流器51により半波整流された電圧は、抵抗52、抵抗53を介して、トランジスタ54のベース端子に入力される。これにより、Neutral側の電位がライブ(以降、Liveと記す)側の電位よりも高い場合にトランジスタ54はオンとなり、Neutral側の電位がLive側の電位よりも低くなるとトランジスタ54はオフとなる。フォトカプラ57は、一次、二次間の沿面距離を確保するための素子であり、抵抗55、抵抗56は、フォトカプラ57に流れる電流を制限するための抵抗である。Neutral側の電位がLive側の電位より高くなるとトランジスタ54はオンするため、フォトカプラ57内の発光ダイオードは消灯し、フォトカプラ57内のフォトトランジスタはオフする。これにより、ゼロクロス検出回路12は、ハイレベルのZEROX信号を出力する。一方、Neutral側の電位がLive側の電位より低くなるとトランジスタ54はオフするのでフォトカプラ57内の発光ダイオードが発光し、フォトカプラ57内のフォトトランジスタはオンする。これにより、ゼロクロス検出回路12は、ローレベルのZEROX信号を出力する。ゼロクロス信号は、その信号周期が交流電源1の周波数の周期と等しいパルス信号であり、交流電源1の電位極性に応じて信号レベルが変化する。   In the zero cross detection circuit 12, the neutral (hereinafter referred to as “Neutral”) side of the AC voltage is rectified by the rectifier 51. The voltage half-wave rectified by the rectifier 51 is input to the base terminal of the transistor 54 via the resistor 52 and the resistor 53. Accordingly, the transistor 54 is turned on when the neutral side potential is higher than the live (hereinafter referred to as “live”) side potential, and the transistor 54 is turned off when the neutral side potential becomes lower than the live side potential. The photocoupler 57 is an element for securing a creepage distance between the primary and secondary, and the resistor 55 and the resistor 56 are resistors for limiting the current flowing through the photocoupler 57. When the neutral-side potential becomes higher than the live-side potential, the transistor 54 is turned on, so that the light emitting diode in the photocoupler 57 is turned off and the phototransistor in the photocoupler 57 is turned off. Thus, the zero cross detection circuit 12 outputs a high level ZEROX signal. On the other hand, when the neutral side potential becomes lower than the live side potential, the transistor 54 is turned off, so that the light emitting diode in the photocoupler 57 emits light, and the phototransistor in the photocoupler 57 is turned on. As a result, the zero cross detection circuit 12 outputs a low level ZEROX signal. The zero cross signal is a pulse signal whose signal cycle is equal to the frequency cycle of the AC power supply 1, and the signal level changes according to the potential polarity of the AC power supply 1.

温度検出素子135は、セラミックヒータ134上の温度を検出する温度検出素子であり、抵抗22との分圧値がエンジンコントローラ126のTH端子に入力される。エンジンコントローラ126は、TH端子に入力された電圧値を温度に換算した値に基づき、セラミックヒータ134の温度制御を行う。また、過昇温防止素子137は、例えば温度ヒューズやサーモスイッチである。定着器109の定着制御回路の故障により、セラミックヒータ134が熱暴走に至り過昇温防止素子137が所定の温度以上になると、過昇温防止素子137がオープンになり、セラミックヒータ134への電力供給が遮断される。   The temperature detection element 135 is a temperature detection element that detects the temperature on the ceramic heater 134, and a partial pressure value with the resistor 22 is input to the TH terminal of the engine controller 126. The engine controller 126 controls the temperature of the ceramic heater 134 based on a value obtained by converting the voltage value input to the TH terminal into a temperature. The excessive temperature rise prevention element 137 is, for example, a temperature fuse or a thermo switch. If the ceramic heater 134 reaches a thermal runaway due to a failure of the fixing control circuit of the fixing device 109 and the overheat prevention element 137 reaches a predetermined temperature or more, the overheat prevention element 137 is opened and power to the ceramic heater 134 is opened. Supply is cut off.

発熱体3及び発熱体20に流れる電流は、トライアック4及びトライアック13に制御され、電流検出手段である電流検出部により検出される。電流検出部は、カレントトランス25(トランス)、ブリーダ抵抗70、電流検出回路27を有し、交流電源1からセラミックヒータ134への電力供給路に設けられている。発熱体3及び発熱体20に流れる電流は、カレントトランス25によって電圧変換され、ブリーダ抵抗70を介して電流検出回路27に入力される。電流検出回路27は、電圧変換された電流波形を実効値に変換し、エンジンコントローラ126のA/D変換ポート(HCRRT端子)にHCRRT信号として出力する。   The current flowing through the heating element 3 and the heating element 20 is controlled by the triac 4 and the triac 13 and is detected by a current detection unit which is a current detection unit. The current detection unit includes a current transformer 25 (transformer), a bleeder resistor 70, and a current detection circuit 27, and is provided in a power supply path from the AC power supply 1 to the ceramic heater 134. The current flowing through the heating element 3 and the heating element 20 is converted into a voltage by the current transformer 25 and input to the current detection circuit 27 via the bleeder resistor 70. The current detection circuit 27 converts the voltage-converted current waveform into an effective value, and outputs it as an HCRRT signal to the A / D conversion port (HCRRT terminal) of the engine controller 126.

電流検出回路27のCURLIM端子は、トランジスタ43のベース端子に接続されており、電流検出回路27が正常な電流値を検出している間、ハイレベルの信号を出力し、トランジスタ43をオン状態としている。一方、電流検出回路27は、例えば所定の閾値よりも大きい電流値を検出した場合に、CURLIM端子からローレベルの信号を、トランジスタ43のベース端子に出力する。これにより、トランジスタ43がオフし、電流検出回路27から直接リレー41をオフさせることが可能となり、セラミックヒータ134への電力供給を遮断することができる。このように、電流検出回路27は、安全回路としても機能する。更に、ダイオード47、48、49、50は全波整流用のブリッジ回路であり、全波整流された電圧は低圧電源回路部28に入力される。   The CURLIM terminal of the current detection circuit 27 is connected to the base terminal of the transistor 43. While the current detection circuit 27 detects a normal current value, a high level signal is output to turn on the transistor 43. Yes. On the other hand, the current detection circuit 27 outputs a low-level signal from the CURLIM terminal to the base terminal of the transistor 43, for example, when a current value larger than a predetermined threshold value is detected. Thereby, the transistor 43 is turned off, the relay 41 can be turned off directly from the current detection circuit 27, and the power supply to the ceramic heater 134 can be cut off. Thus, the current detection circuit 27 also functions as a safety circuit. Further, the diodes 47, 48, 49 and 50 are full-wave rectification bridge circuits, and the full-wave rectified voltage is input to the low-voltage power supply circuit unit 28.

定着器109に与えられる熱量は、セラミックヒータ134の目標温度と温度検出素子135の検出温度に基づいて、ゼロクロス検出回路12によって検出されたZEROX信号に基づくゼロクロス周期毎に算出される。本実施例では、フィードバック系制御の一種であるPI制御を用いて説明する。PI制御を用いた供給電力デューティ比Dの算出は、以下の式(1)で決定される。
供給電力デューティ比D=P制御値+I制御値・・・(1)
The amount of heat given to the fixing device 109 is calculated for each zero cross period based on the ZEROX signal detected by the zero cross detection circuit 12 based on the target temperature of the ceramic heater 134 and the detected temperature of the temperature detection element 135. In the present embodiment, description will be given using PI control which is a kind of feedback system control. The calculation of the supplied power duty ratio D using the PI control is determined by the following equation (1).
Supply power duty ratio D = P control value + I control value (1)

本実施例では、供給電力デューティ比Dは、交流電源1の電圧波形の一周期の半分(半波ともいう)に相当するゼロクロス半波を40分割し、2.5%刻みで制御している。なお、ゼロクロス半波の分割数は定着仕様に応じて、他の所定数であっても構わない。また式(1)のP制御値は、比例制御の制御値であり、本実施例では以下の式(2)によって与えられる。
P制御値=Kp×ΔT・・・(2)
ここで、Kpは比例ゲインであり、温度オーバーシュート等及び温度安定性を考慮し、定着仕様に応じて適切な値に設定されている。またΔTは、目標温度と検出温度の差分であり、目標温度から現在の検出温度を引いて算出される。式(1)のI制御値は、積分制御の制御値であり、一定期間にわたるΔTの積分値、即ち目標値からのドリフトを補正するもので、P制御における供給電力値にオフセットとして付与する。本実施例では、エンジンコントローラ126内に、目標温度と検出温度の大小関係を積分するカウンタを保持している。エンジンコントローラ126は、100ms毎に目標温度と検出温度の大小関係を比較し、正負各々の場合、カウンタをインクリメント又はデクリメントする。エンジンコントローラ126は、カウンタが6以上又は−6以下となると、Iパラメータをインクリメント又はデクリメントし、カウンタをリセットする。
In the present embodiment, the supply power duty ratio D is controlled by dividing a zero-cross half-wave corresponding to half of one cycle (also referred to as a half-wave) of the voltage waveform of the AC power supply 1 into 40% and in steps of 2.5%. . Note that the number of divisions of the zero-cross half-wave may be another predetermined number depending on the fixing specification. Further, the P control value of the equation (1) is a control value of proportional control, and is given by the following equation (2) in this embodiment.
P control value = Kp × ΔT (2)
Here, Kp is a proportional gain, and is set to an appropriate value according to the fixing specification in consideration of temperature overshoot and the like and temperature stability. ΔT is a difference between the target temperature and the detected temperature, and is calculated by subtracting the current detected temperature from the target temperature. The I control value in equation (1) is a control value for integral control, and corrects the integral value of ΔT over a certain period, that is, drift from the target value, and is given as an offset to the supply power value in P control. In this embodiment, a counter that integrates the magnitude relationship between the target temperature and the detected temperature is held in the engine controller 126. The engine controller 126 compares the magnitude relationship between the target temperature and the detected temperature every 100 ms, and increments or decrements the counter in each case of positive and negative. When the counter becomes 6 or more or −6 or less, the engine controller 126 increments or decrements the I parameter and resets the counter.

算出手段としてのエンジンコントローラ126は、発熱体3及び発熱体20に供給する電力デューティ比を算出する。その際、エンジンコントローラ126は、セラミックヒータ134に電力を供給したときに電流検出回路27から入力されるHCRRT信号に基づき、セラミックヒータ134に供給可能な上限の電力デューティ比を算出する。そして、制御手段としてのエンジンコントローラ126は、セラミックヒータ134に、算出した上限の電力デューティ比(以下、最大供給可能電力デューティ比Dmaxとする)以下の電力が供給されるように制御する。最大供給可能電力デューティ比Dmaxを算出する際には、電流値Irms、供給電力デューティ比D、電流リミット値Ilimitを用い、以下の式(3)を用いる。なお、電流値Irmsは、電流検出回路27から出力されるHCRRT信号の値である。供給電力デューティ比Dは、温度検出素子135の検知結果に基づいて現在投入されている供給電力デューティ比である。
Dmax=(Ilimit/Irms)×(D−a)+b・・・(3)
ここで、a及びbは、発熱体3及び発熱体20の抵抗値比率に応じたある係数である。即ち、発熱体3には発熱体3に対応した係数a、b(a_3、b_3とする)があり、発熱体20には発熱体20に対応した係数a、b(a_20、b_20とする)がある。発熱体3と発熱体20の抵抗値比率が同じである場合には、a_3=a_20、b_3=b_20となり、抵抗値比率が異なる場合には、a_3≠a_20、b_3≠b_20となる。係数a、bの値は、例えば不図示のメモリ等に、発熱体と関連付けられて記憶されているものとする。
The engine controller 126 serving as calculation means calculates a power duty ratio supplied to the heating element 3 and the heating element 20. At this time, the engine controller 126 calculates the upper limit power duty ratio that can be supplied to the ceramic heater 134 based on the HCRRT signal input from the current detection circuit 27 when power is supplied to the ceramic heater 134. The engine controller 126 as control means controls the ceramic heater 134 to be supplied with power equal to or less than the calculated upper limit power duty ratio (hereinafter referred to as the maximum suppliable power duty ratio Dmax). When calculating the maximum suppliable power duty ratio Dmax, the following equation (3) is used using the current value Irms, the supplied power duty ratio D, and the current limit value Ilimit. The current value Irms is the value of the HCRRT signal output from the current detection circuit 27. The supplied power duty ratio D is the supplied power duty ratio that is currently turned on based on the detection result of the temperature detection element 135.
Dmax = (Ilimit / Irms) 2 × (D−a) + b (3)
Here, a and b are certain coefficients corresponding to the resistance value ratio of the heating element 3 and the heating element 20. That is, the heating element 3 has coefficients a and b (referred to as a_3 and b_3) corresponding to the heating element 3, and the heating element 20 has coefficients a and b (referred to as a_20 and b_20) corresponding to the heating element 20. is there. When the resistance value ratios of the heating element 3 and the heating element 20 are the same, a_3 = a_20 and b_3 = b_20, and when the resistance value ratios are different, a_3 ≠ a_20 and b_3 ≠ b_20. It is assumed that the values of the coefficients a and b are stored in association with the heating element, for example, in a memory (not shown).

電流リミット値Ilimitは、接続される交流電源1の定格電流に対して、低圧電源回路部28に供給される電流最大値を差し引いた、セラミックヒータ134に供給可能な許容電流値を設定する。これにより、交流電源1の定格電流を必要時最大限有効に使用できるようなっている。また、サーミスタ等の温度検出素子135が検出した温度に基づいて制御される供給電力デューティ比Dが、最大供給可能電力デューティ比Dmaxを超えた場合には、最大供給可能電力デューティ比Dmaxを優先させる。これにより、エンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmaxを上限としてセラミックヒータ134の制御を行う。   The current limit value Ilimit sets an allowable current value that can be supplied to the ceramic heater 134 by subtracting the maximum current value supplied to the low-voltage power supply circuit unit 28 from the rated current of the connected AC power supply 1. As a result, the rated current of the AC power supply 1 can be used as effectively as possible when necessary. Further, when the supply power duty ratio D controlled based on the temperature detected by the temperature detection element 135 such as a thermistor exceeds the maximum supplyable power duty ratio Dmax, the maximum supplyable power duty ratio Dmax is prioritized. . Thus, the engine controller 126 controls the ceramic heater 134 with the maximum suppliable power duty ratio Dmax as an upper limit.

[本実施例の定着制御]
本実施例のエンジンコントローラ126による定着制御を図3のフローチャートに示す。本実施例では、発熱体3と発熱体20の抵抗値比率は1として説明するが、発熱体3と発熱体20の抵抗値比率は異なった数値であっても適用できる。電源がオンされると、S1でエンジンコントローラ126は、装置をスタンバイ状態へと遷移させる。S2でエンジンコントローラ126は、ユーザからのプリントコマンドを受信したか否かを判断する。ここで、ユーザからのプリントコマンドは、外部装置131から送信される場合と、本体101が備える不図示の操作パネルから送信される場合等がある。S2でエンジンコントローラ126は、プリントコマンドを受信しないと判断した場合には、S2の処理を繰り返す。S2でエンジンコントローラ126は、プリントコマンドを受信したと判断した場合、S3でプリント動作を開始し、プリント制御を行う。S4でエンジンコントローラ126は、RLD端子からハイレベル信号を出力し、リレー41をオンさせてセラミックヒータ134の温度制御を開始する。
[Fixing control of this embodiment]
The fixing control by the engine controller 126 of this embodiment is shown in the flowchart of FIG. In the present embodiment, the resistance value ratio between the heat generating element 3 and the heat generating element 20 will be described as 1, but the resistance value ratio between the heat generating element 3 and the heat generating element 20 may be a different value. When the power is turned on, the engine controller 126 causes the apparatus to transition to the standby state in S1. In S2, the engine controller 126 determines whether or not a print command from the user has been received. Here, the print command from the user may be transmitted from the external device 131 or may be transmitted from an operation panel (not shown) included in the main body 101. If the engine controller 126 determines in S2 that it does not receive a print command, it repeats the process in S2. If the engine controller 126 determines in S2 that a print command has been received, it starts a printing operation in S3 and performs print control. In S4, the engine controller 126 outputs a high level signal from the RLD terminal, turns on the relay 41, and starts temperature control of the ceramic heater 134.

S5でエンジンコントローラ126は、温度検出素子135の検出温度に基づくPI制御を開始する。まず、エンジンコントローラ126は、本体101が置かれている環境、前回プリントの履歴、通紙される記録紙Sのサイズ等の条件から、定着処理の目標温度を決定する。エンジンコントローラ126は、セラミックヒータ134が決定された所定の目標温度になるように、温度検出素子135の検出結果(TH信号)に基づき、式(1)及び式(2)で説明したようなPI算出式により供給電力デューティ比Dを算出する。そして、エンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dでセラミックヒータ134の温度制御を行う。エンジンコントローラ126内には、算出された供給電力デューティ比Dと発熱体3及び発熱体20に供給される電流位相角を示す、例えば図4に示す制御表を有している。エンジンコントローラ126は、図4の制御表に基づいて、セラミックヒータ134の温度制御を行う。   In S5, the engine controller 126 starts PI control based on the temperature detected by the temperature detecting element 135. First, the engine controller 126 determines a target temperature for fixing processing from conditions such as the environment in which the main body 101 is placed, the history of previous printing, and the size of the recording paper S to be passed. Based on the detection result (TH signal) of the temperature detection element 135 so that the ceramic heater 134 reaches the predetermined target temperature, the engine controller 126 performs PI as described in Expression (1) and Expression (2). The supply power duty ratio D is calculated by a calculation formula. Then, the engine controller 126 controls the temperature of the ceramic heater 134 with the calculated supply power duty ratio D. The engine controller 126 has a control table shown in FIG. 4, for example, showing the calculated supply power duty ratio D and the current phase angle supplied to the heating element 3 and the heating element 20. The engine controller 126 controls the temperature of the ceramic heater 134 based on the control table of FIG.

ここで、図4は、供給電力デューティ比Dのときの優先する発熱体(単に、優先発熱体という)の位相角α(°)、補助となる発熱体(単に、補助発熱体という)の位相角β(°)を示している。更に、発熱体3が優先発熱体である場合の電力デューティ比(%)、発熱体20が優先発熱体である場合の電力デューティ比(%)、その電力デューティ比で電力供給した場合の平均電力を示している。また、位相角が0°の場合には、全波(交流波形の一周期)にわたって電力を供給し(全波供給と図示)、位相角が180°の場合には、電力の供給を行わない(供給offと図示)。図4については後述する。また、本実施例では、供給電力デューティ比D(PI値でもある)の更新タイミングは、交流電源1の交流波形の2全波(即ち、交流波形の2周期)毎としている。なお、供給電力デューティ比Dの更新タイミング(制御更新タイミングでもある)は、2n全波(nは正の整数)毎であればよい。   Here, FIG. 4 shows the phase angle α (°) of the heating element (simply referred to as priority heating element) at the time of the supply power duty ratio D and the phase of the auxiliary heating element (simply referred to as auxiliary heating element). Angle β (°) is shown. Furthermore, the power duty ratio (%) when the heating element 3 is a priority heating element, the power duty ratio (%) when the heating element 20 is a priority heating element, and the average power when power is supplied at the power duty ratio Is shown. When the phase angle is 0 °, power is supplied over the full wave (one cycle of the AC waveform) (shown as full wave supply), and when the phase angle is 180 °, no power is supplied. (Indicated as supply off). FIG. 4 will be described later. In the present embodiment, the update timing of the supplied power duty ratio D (also the PI value) is every two full waves of the AC waveform of the AC power supply 1 (that is, two cycles of the AC waveform). Note that the update timing (also the control update timing) of the supplied power duty ratio D may be every 2n full waves (n is a positive integer).

また、本実施例では、供給電力デューティ比Dは、前半1全波と後半1全波で、優先して電力を供給する発熱体を交互に入れ替える。詳細には、交流波形の所定数の周期の前半に発熱体3に優先して電力を供給し、所定数の周期の後半に発熱体20に優先して電力を供給する。上述したように、本実施例では、所定数の周期は2周期としている。即ち、前半1全波(前半1周期でもある)は、発熱体3を優先発熱体、発熱体20を補助発熱体とし、後半1全波(後半1周期でもある)は、発熱体20を優先発熱体、発熱体3を補助発熱体とする。S6でエンジンコントローラ126は、前半1全波において、発熱体3に優先して電力を供給する。なお、前半1全波について発熱体20を優先発熱体、後半1全波について発熱体3を優先発熱体としてもよい。S7でエンジンコントローラ126は、S5で算出した供給電力デューティ比Dが、0から20までか、21〜40までかを判断する。このように、本実施例では、供給電力デューティ比Dが0から20までのときと、21から40までのときとで、発熱体3及び発熱体20の制御方法を変更する。   In the present embodiment, the supply power duty ratio D alternates heating elements that supply power with priority in the first half full wave and the second half full wave. Specifically, power is supplied in preference to the heating element 3 in the first half of a predetermined number of cycles of the AC waveform, and power is supplied in priority to the heating element 20 in the second half of the predetermined number of cycles. As described above, in this embodiment, the predetermined number of cycles is two. That is, the first half 1 full wave (also the first half 1 cycle) uses the heating element 3 as a priority heating element, the heating body 20 serves as an auxiliary heating element, and the second half 1 full wave (also the second half 1 cycle) gives priority to the heating element 20. The heating element and the heating element 3 are used as auxiliary heating elements. In S6, the engine controller 126 preferentially supplies power to the heating element 3 in the first half of the full wave. The heating element 20 may be a priority heating element for the first half full wave, and the heating element 3 may be a priority heating element for the second half full wave. In S7, the engine controller 126 determines whether the supplied power duty ratio D calculated in S5 is from 0 to 20 or from 21 to 40. As described above, in this embodiment, the control method of the heating element 3 and the heating element 20 is changed depending on whether the supply power duty ratio D is 0 to 20 or 21 to 40.

S7でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dが0から20までであったと判断した場合、S9の処理に進む。S9でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dと図4の制御表に基づいて、発熱体3に電力を供給するための位相角α(°)と、発熱体20に電力を供給するための位相角β(°)とを求める。ここで、本実施例では、供給電力デューティ比Dが0から20までの場合には、図4に示すように、補助発熱体である発熱体20に電力を供給するための位相角β(°)は180°とし、発熱体20への電力の供給は停止(OFFと図示)させる。エンジンコントローラ126は、ON1信号を出力することによりトライアック4を制御し、ON2信号を例えばローレベルとすることによりオフ状態とし、トライアック13を駆動させないように制御する。即ち、発熱体3のみを、位相制御状態とする(図3には、位相角通電と記載)。発熱体3の位相角αは、図4に示す値に設定される。例えば、エンジンコントローラ126がS5で算出した供給電力デューティ比Dが16であった場合、優先発熱体である発熱体3は、位相角60.5°として制御する。なお、エンジンコントローラ126が算出した供給電力デューティ比Dが0のときは、図4から位相角α、位相角βともOFFであり、エンジンコントローラ126は、トライアック4及び13をオフさせる。即ち、算出した供給電力デューティ比D=0の場合には、発熱体3及び20には、電力が供給されていない状態となる。なお、エンジンコントローラ126は、電流検出回路27により発熱体3が優先発熱体である場合に検出した電流値を、例えば不図示のメモリ等に記憶させておく。   If the engine controller 126 determines in S7 that the calculated supply power duty ratio D is from 0 to 20, the process proceeds to S9. In S9, the engine controller 126 supplies the phase angle α (°) for supplying power to the heating element 3 and the power to the heating element 20 based on the calculated supply power duty ratio D and the control table of FIG. To obtain a phase angle β (°). Here, in this embodiment, when the supply power duty ratio D is 0 to 20, as shown in FIG. 4, the phase angle β (° for supplying power to the heating element 20 as the auxiliary heating element is shown. ) Is 180 °, and the power supply to the heating element 20 is stopped (shown as OFF). The engine controller 126 controls the triac 4 by outputting the ON1 signal, and controls the triac 13 not to be driven by setting the ON2 signal to a low level, for example. That is, only the heating element 3 is set to the phase control state (described as phase angle energization in FIG. 3). The phase angle α of the heating element 3 is set to a value shown in FIG. For example, when the supply power duty ratio D calculated by the engine controller 126 in S5 is 16, the heating element 3 as the priority heating element is controlled with a phase angle of 60.5 °. When the supplied power duty ratio D calculated by the engine controller 126 is 0, the phase angle α and the phase angle β are both OFF from FIG. 4, and the engine controller 126 turns off the triacs 4 and 13. That is, when the calculated supply power duty ratio D = 0, the heating elements 3 and 20 are not supplied with power. The engine controller 126 stores the current value detected when the heating element 3 is a priority heating element by the current detection circuit 27 in, for example, a memory (not shown).

S7でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dが21から40までであったと判断した場合、S8の処理に進む。S8でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dと図4の制御表に基づいて、発熱体3に電力を供給するための位相角α(°)と、発熱体20に電力を供給するための位相角β(°)とを求める。ここで、本実施例では、供給電力デューティ比Dが21から40までの場合には、図4に示すように、優先発熱体である発熱体3に電力を供給するための位相角α(°)は0°とし、発熱体3へは、全波にわたって電力を供給する(以下、全波電力供給という)。即ち、発熱体3のみの供給電力で、定着器109に必要な電力を賄えない状態のときは、エンジンコントローラ126が、発熱体3を全波電力供給状態(図3には全波通電と記載)としたまま、ON2信号により発熱体20も位相制御する。発熱体20の位相角βは、図4に示す値に設定される。例えば、エンジンコントローラ126がS5で算出した供給電力デューティ比Dが32であった場合、優先発熱体である発熱体3は、位相角0°とし、補助発熱体である発熱体20は、位相角80.9°として制御する。エンジンコントローラ126は、供給電力デューティ比Dが20のときには、発熱体3を全波電力供給かつ発熱体20をオフ状態とし、供給電力デューティ比Dが40のときは、発熱体3及び発熱体20を全波電力供給状態として制御する。なお、エンジンコントローラ126は、電流検出回路27により発熱体3が優先発熱体である場合に検出した電流値を、例えば不図示のメモリ等に記憶させておく。   If the engine controller 126 determines in S7 that the calculated supply power duty ratio D is 21 to 40, the process proceeds to S8. In S8, the engine controller 126 supplies the phase angle α (°) for supplying power to the heating element 3 and the power to the heating element 20 based on the calculated supply power duty ratio D and the control table of FIG. To obtain a phase angle β (°). Here, in this embodiment, when the supply power duty ratio D is 21 to 40, as shown in FIG. 4, the phase angle α (° for supplying power to the heating element 3 as the priority heating element is shown. ) Is 0 °, and power is supplied to the heating element 3 over the entire wave (hereinafter referred to as full-wave power supply). That is, when the power supplied only to the heating element 3 cannot supply the power required for the fixing device 109, the engine controller 126 sets the heating element 3 to the full-wave power supply state (in FIG. The heating element 20 is also phase-controlled by the ON2 signal. The phase angle β of the heating element 20 is set to the value shown in FIG. For example, when the supply power duty ratio D calculated by the engine controller 126 in S5 is 32, the heating element 3 as the priority heating element has a phase angle of 0 °, and the heating element 20 as the auxiliary heating element has a phase angle of Control as 80.9 °. When the supply power duty ratio D is 20, the engine controller 126 supplies the heating element 3 to full-wave power and turns off the heating element 20, and when the supply power duty ratio D is 40, the engine controller 126 and the heating element 20. Is controlled as a full-wave power supply state. The engine controller 126 stores the current value detected when the heating element 3 is a priority heating element by the current detection circuit 27 in, for example, a memory (not shown).

S10でエンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmaxを算出する。エンジンコントローラ126は、発熱体3及び発熱体20に電力を供給しているときに、電流検出回路27から入力されるHCRRT信号に基づいて、上限の電力デューティ比である最大供給可能電力デューティ比Dmaxを算出する。そして、エンジンコントローラ126は、算出した最大供給可能電力デューティ比Dmax以下の電力がセラミックヒータ134に供給されるように制御する。なお、エンジンコントローラ126は、上述した式(3)より最大供給可能電力デューティ比Dmaxを算出する。即ち、電流検出回路27による検出結果Irms及び温度検出素子135の検知結果に基づいた現在投入されている供給電力デューティ比D、電流リミット値Ilimitにより算出する。ここで、エンジンコントローラ126が前半1全波(発熱体3優先)の期間に算出した第一の上限の電力デューティ比である最大供給可能電力デューティ比をDmax1とする。   In S10, the engine controller 126 calculates a maximum suppliable power duty ratio Dmax. The engine controller 126 supplies a maximum suppliable power duty ratio Dmax, which is an upper limit power duty ratio, based on the HCRRT signal input from the current detection circuit 27 when supplying power to the heating element 3 and the heating element 20. Is calculated. Then, the engine controller 126 performs control so that electric power that is equal to or less than the calculated maximum suppliable power duty ratio Dmax is supplied to the ceramic heater 134. Engine controller 126 calculates maximum suppliable power duty ratio Dmax from the above-described equation (3). That is, it is calculated based on the detection result Irms by the current detection circuit 27 and the supplied power duty ratio D and the current limit value Ilimit based on the detection result of the temperature detection element 135. Here, the maximum suppliable power duty ratio which is the first upper limit power duty ratio calculated by the engine controller 126 during the first half of the full wave (heating element 3 priority) is Dmax1.

S11でエンジンコントローラ126は、後半1全波について、発熱体20に優先して電力を供給する。S12でエンジンコントローラ126は、S5で算出した供給電力デューティ比Dが、0から20までか、21から40までかを判断する。このように、本実施例では、算出した供給電力デューティ比Dが、0から20までのときと、21から40までのときとで、発熱体3及び発熱体20の制御方法が異なる。エンジンコントローラ126は、前半1全波のときとは、優先発熱体を入れ替えて制御を行う。   In S11, the engine controller 126 preferentially supplies power to the heating element 20 for the second half of the full wave. In S12, the engine controller 126 determines whether the supplied power duty ratio D calculated in S5 is from 0 to 20 or from 21 to 40. As described above, in the present embodiment, the control method of the heating element 3 and the heating element 20 differs depending on whether the calculated supply power duty ratio D is 0 to 20 or 21 to 40. The engine controller 126 performs control by exchanging the priority heat generators in the first half of the full wave.

S12でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dが0から20までであったと判断した場合、S14の処理に進む。S14でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dと図4の制御表に基づいて、発熱体20に電力を供給するための位相角α(°)と、発熱体3に電力を供給するための位相角β(°)とを求める。ここで、本実施例では、供給電力デューティ比Dが0から20までの場合には、図4に示すように、補助発熱体である発熱体3に電力を供給するための位相角β(°)は180°とし、発熱体3への電力の供給は停止(OFFと図示)させる。エンジンコントローラ126は、ON2信号を出力することによりトライアック13を制御し、ON1信号を例えばローレベルとすることによりオフ状態とし、トライアック4を駆動させないように制御する。即ち、発熱体20のみの位相制御状態となる。発熱体20の位相角αは、図4に示す値に設定される。なお、エンジンコントローラ126が算出した供給電力デューティ比Dが0のときは、トライアック4及びトライアック13をオフさせる。即ち、算出した供給電力デューティ比D=0の場合には、発熱体3及び発熱体20には、電力が供給されていない状態となる。なお、エンジンコントローラ126は、電流検出回路27により発熱体20が優先発熱体である場合に検出した電流値を、例えば不図示のメモリ等に記憶させておく。   If the engine controller 126 determines in S12 that the calculated supply power duty ratio D is from 0 to 20, the process proceeds to S14. In S14, the engine controller 126 supplies the power to the heating element 3 and the phase angle α (°) for supplying power to the heating element 20 based on the calculated supply power duty ratio D and the control table of FIG. To obtain a phase angle β (°). Here, in this embodiment, when the supply power duty ratio D is 0 to 20, as shown in FIG. 4, the phase angle β (° for supplying power to the heating element 3 as an auxiliary heating element is shown. ) Is 180 °, and power supply to the heating element 3 is stopped (shown as OFF). The engine controller 126 controls the triac 13 by outputting the ON2 signal, and controls the triac 4 not to be driven by turning the ON1 signal to a low level, for example. That is, only the heating element 20 is in the phase control state. The phase angle α of the heating element 20 is set to a value shown in FIG. When the supply power duty ratio D calculated by the engine controller 126 is 0, the triac 4 and the triac 13 are turned off. That is, when the supplied power duty ratio D = 0 is calculated, no power is supplied to the heating element 3 and the heating element 20. The engine controller 126 stores the current value detected when the heating element 20 is a priority heating element by the current detection circuit 27 in, for example, a memory (not shown).

S12でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dが21から40までであったと判断した場合、S13の処理に進む。S13でエンジンコントローラ126は、算出した供給電力デューティ比Dと図4の制御表に基づいて、発熱体20に電力を供給するための位相角α(°)と、発熱体3に電力を供給するための位相角β(°)とを求める。ここで、本実施例では、供給電力デューティ比Dが21から40までの場合には、図4に示すように、優先発熱体である発熱体20に電力を供給するための位相角α(°)は0°とし、発熱体20へは、全波電力供給を行う。即ち、発熱体20のみの供給電力で、定着器109に必要な電力を賄えない状態となると、エンジンコントローラ126が、発熱体20を全波電力供給状態としたまま、ON1信号により発熱体3を位相制御する。発熱体3の位相角β(°)は、図4に示す値に設定される。エンジンコントローラ126は、供給電力デューティ比Dが20のときは、発熱体20を全波電力供給かつ発熱体3をオフ状態とし、供給電力デューティ比Dが40のときは、発熱体3及び発熱体20を全波電力供給状態とするように制御する。S15でエンジンコントローラ126は、後半1全波(発熱体20優先)の期間に、式(3)を用いて最大供給可能電力デューティ比Dmaxを算出する。なお、S15でエンジンコントローラが算出した第二の上限の電力デューティ比である最大供給可能電力デューティ比をDmax2とする。なお、エンジンコントローラ126は、電流検出回路27により発熱体20が優先発熱体である場合に検出した電流値を、例えば不図示のメモリ等に記憶させておく。   If the engine controller 126 determines in S12 that the calculated supply power duty ratio D is 21 to 40, the process proceeds to S13. In S13, the engine controller 126 supplies a phase angle α (°) for supplying power to the heating element 20 and the heating element 3 based on the calculated supply power duty ratio D and the control table of FIG. To obtain a phase angle β (°). Here, in this embodiment, when the supply power duty ratio D is 21 to 40, as shown in FIG. 4, the phase angle α (° for supplying power to the heating element 20 as the priority heating element is shown. ) Is 0 ° and full-wave power is supplied to the heating element 20. That is, when the power supplied to only the heating element 20 cannot supply the power required for the fixing device 109, the engine controller 126 keeps the heating element 20 in the full-wave power supply state and the heating element 3 by the ON1 signal. Phase control. The phase angle β (°) of the heating element 3 is set to a value shown in FIG. When the supplied power duty ratio D is 20, the engine controller 126 supplies the heating element 20 with full-wave power and turns off the heating element 3, and when the supplied power duty ratio D is 40, the engine controller 126 and the heating element 3 20 is controlled to be in a full-wave power supply state. In S15, the engine controller 126 calculates the maximum suppliable power duty ratio Dmax using Expression (3) during the period of the latter half 1 full wave (the heating element 20 has priority). It is assumed that the maximum suppliable power duty ratio, which is the second upper limit power duty ratio calculated by the engine controller in S15, is Dmax2. The engine controller 126 stores the current value detected when the heating element 20 is a priority heating element by the current detection circuit 27 in, for example, a memory (not shown).

(各発熱体に流れる電流波形)
図5において、これまでに説明した制御における発熱体3及び発熱体20に流れる電流波形を説明する。ここで、図5(a)、図5(b)ともに、上が発熱体3の電流波形、下が発熱体20の電流波形を示しており、横軸はいずれも時間であり、4全波の区間を示している。図5(a)は、エンジンコントローラ126が算出した供給電力デューティ比Dが0から20までであった場合の電流波形である。まず期間A(発熱体3優先期間)では、発熱体3が優先発熱体となっている。供給電力デューティ比Dが0から20までは、期間Aにおいて発熱体20はオフ状態であり、発熱体20に電力は供給されない。一方、発熱体3は、位相角αで制御され、その位相角αは、図4の供給電力デューティ比Dに対応した値となる。なお、期間Aにおいて、エンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1を算出する(図3のS10)。
(Current waveform flowing through each heating element)
In FIG. 5, the waveform of the current flowing through the heating element 3 and the heating element 20 in the control described so far will be described. Here, in both FIG. 5A and FIG. 5B, the current waveform of the heating element 3 is shown on the upper side, and the current waveform of the heating element 20 is shown on the lower side. Is shown. FIG. 5A shows a current waveform when the supply power duty ratio D calculated by the engine controller 126 is 0 to 20. FIG. First, in period A (heating element 3 priority period), heating element 3 is a priority heating element. When the supply power duty ratio D is 0 to 20, the heating element 20 is in the off state in the period A, and no power is supplied to the heating element 20. On the other hand, the heating element 3 is controlled by the phase angle α, and the phase angle α is a value corresponding to the supply power duty ratio D of FIG. In period A, engine controller 126 calculates maximum suppliable power duty ratio Dmax1 (S10 in FIG. 3).

次に期間B(発熱体20優先期間)になると、優先して電力を供給する発熱体が切り替わり、発熱体20が優先発熱体となる。供給電力デューティ比Dが0から20までは、期間Bにおいて発熱体3はオフ状態であり、発熱体3に電力は供給されない。一方、発熱体20は、位相角αで制御され、その位相角αは、図4の供給電力デューティ比Dに対応した値となる。なお、期間Bにおいて、エンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax2を算出する(図3のS15)。2全波が終了すると、新たに供給電力デューティ比Dが算出され、3全波目、4全波目も同様に制御される。即ち、2全波毎に制御更新タイミングとなる。このように、優先して電力が供給される発熱体は、1全波毎に、発熱体3と発熱体20で切り替わる。   Next, when the period B (the heating element 20 priority period) is reached, the heating element that preferentially supplies power is switched, and the heating element 20 becomes the priority heating element. When the supply power duty ratio D is 0 to 20, the heating element 3 is in the OFF state in the period B, and no power is supplied to the heating element 3. On the other hand, the heating element 20 is controlled by the phase angle α, and the phase angle α becomes a value corresponding to the supply power duty ratio D of FIG. In period B, engine controller 126 calculates maximum suppliable power duty ratio Dmax2 (S15 in FIG. 3). When the second full wave ends, the supply power duty ratio D is newly calculated, and the third full wave and the fourth full wave are similarly controlled. That is, the control update timing comes every two full waves. In this way, the heating element to which power is preferentially supplied is switched between the heating element 3 and the heating element 20 for every full wave.

図5(b)は、エンジンコントローラ126が算出した供給電力デューティ比Dが21から40までであった場合の電流波形である。まず期間C(発熱体3優先期間)では、発熱体3が優先発熱体となっている。供給電力デューティ比Dが21から40までは、期間Cにおいて優先発熱体である発熱体3は、全波電力供給状態である(図中、FULL ONと図示)。一方、発熱体20は、位相角βで制御され、その位相角βは、図4の供給電力デューティ比Dに対応した値となる。なお、期間Cにおいて、エンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1を算出する(図3のS10)。   FIG. 5B shows a current waveform when the supply power duty ratio D calculated by the engine controller 126 is 21 to 40. First, in period C (heating element 3 priority period), heating element 3 is a priority heating element. When the supply power duty ratio D is 21 to 40, the heating element 3 that is the priority heating element in the period C is in a full-wave power supply state (shown as FULL ON in the figure). On the other hand, the heating element 20 is controlled by the phase angle β, and the phase angle β has a value corresponding to the supply power duty ratio D of FIG. In period C, engine controller 126 calculates maximum suppliable power duty ratio Dmax1 (S10 in FIG. 3).

次に期間D(発熱体20優先期間)になると、優先して電力を供給する発熱体が切り替わり、発熱体20が優先発熱体となる。供給電力デューティ比Dが21から40までは、期間Dにおいて優先発熱体である発熱体20は、全波電力供給状態である。一方、発熱体3は、位相角βで制御され、その位相角βは、図4の供給電力デューティ比Dに対応した値となる。なお、期間Dにおいて、エンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax2を算出する(図3のS15)。   Next, when the period D (the heating element 20 priority period) is reached, the heating element that preferentially supplies power is switched, and the heating element 20 becomes the priority heating element. When the supply power duty ratio D is 21 to 40, the heating element 20 that is the priority heating element in the period D is in the full-wave power supply state. On the other hand, the heating element 3 is controlled by the phase angle β, which is a value corresponding to the supply power duty ratio D of FIG. In period D, engine controller 126 calculates maximum suppliable power duty ratio Dmax2 (S15 in FIG. 3).

次に、S16でエンジンコントローラ126は、S10で前半1全波期間に算出した最大供給可能電力デューティ比Dmax1と、S15で後半1全波期間に算出した最大供給可能電力デューティ比Dmax2との差分が、所定値以上か否かを判断する。ここで、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との差分|Dmax1−Dmax2|を、乖離という。例えば、本実施例では、乖離が10以上であるか否かを判断する。ここで、通常状態であれば、発熱体3及び発熱体20の抵抗値ばらつき、電流検出回路27のばらつき、及び量子化誤差等のばらつき要因を積み重ねても、乖離は10以上になることはないよう設定されている。乖離が10以上となる場合としては、トライアック4及びトライアック13のいずれか一方の故障が考えられる。また、乖離が10以上となる場合としては、トライアック4及びトライアック13を駆動させている周辺回路(フォトトライアックカプラ7、16、トランジスタ9、18等)の故障が考えられる。更に、乖離が10以上となる場合としては、発熱体3及び発熱体20へ電力を供給する電線の断線及びコネクタ抜け等が考えられる。また、一の発熱体のみを有する定着器が誤挿入された場合でも、発熱体3及び発熱体20のどちらか一方に電力が供給されない状態となる。発熱体が1本で構成された定着器が誤挿入された場合、発熱体が接続されていない方を優先して点灯した場合は、常に最大供給可能電力デューティ比Dmaxは、上限を算出する。このため、発熱体が駆動回路に接続されている方の最大供給可能電力デューティ比Dmaxとの乖離が大きくなる。このため、発熱体が1本で構成された定着器が誤挿入された場合でも、本実施例の乖離が10以上となっていることで、異常検知を行うことができる。   Next, in S16, the engine controller 126 calculates the difference between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 calculated in S10 during the first half full-wave period and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 calculated in S15 during the second half full-wave period. It is determined whether or not a predetermined value or more. Here, the difference | Dmax1-Dmax2 | between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 is referred to as a divergence. For example, in this embodiment, it is determined whether or not the deviation is 10 or more. Here, in the normal state, even if the variation factors such as the resistance value variations of the heating element 3 and the heating element 20, the variation of the current detection circuit 27, and the quantization error are accumulated, the deviation does not become 10 or more. It is set as follows. As a case where the divergence is 10 or more, one of the failures of the triac 4 and the triac 13 can be considered. In addition, when the divergence is 10 or more, there may be a failure in the peripheral circuits (phototriac couplers 7 and 16, transistors 9 and 18, etc.) that drive the triac 4 and the triac 13. Further, when the deviation is 10 or more, disconnection of the electric wire supplying power to the heating element 3 and the heating element 20, disconnection of the connector, or the like can be considered. Further, even when a fixing device having only one heating element is erroneously inserted, power is not supplied to either the heating element 3 or the heating element 20. When a fixing device composed of a single heating element is erroneously inserted, and the lamp is turned on with priority given to the one not connected to the heating element, the maximum supplyable power duty ratio Dmax always calculates the upper limit. For this reason, the divergence from the maximum suppliable power duty ratio Dmax in which the heating element is connected to the drive circuit becomes large. For this reason, even when a fixing device including one heating element is erroneously inserted, abnormality detection can be performed because the deviation of the present embodiment is 10 or more.

S16でエンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離が、10未満(所定値未満)であると判断した場合は、S17の処理に進む。S17でエンジンコントローラ126は、上述したような故障要因が存在しないと判断して、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2の大小を比較する。S17でエンジンコントローラ126は、Dmax1≧Dmax2であると判断した場合、S18の処理に進む。S18でエンジンコントローラ126は、次の2全波のサイクルでは、最大供給可能電力デューティ比をDmax2に設定し、供給電力デューティ比Dが最大供給可能電力デューティ比Dmax2以下(Dmax2≧D)となるように制御する。一方、S17でエンジンコントローラ126は、Dmax1<Dmax2であると判断した場合、S19の処理に進む。S19でエンジンコントローラ126は、次の2全波のサイクルでは、最大供給可能電力デューティ比をDmax1に設定し、供給電力デューティ比Dが最大供給可能電力デューティ比Dmax1以下(Dmax1≧D)となるように制御する。このように、エンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1及び最大供給可能電力デューティ比Dmax2のいずれか小さい方の電力デューティ比以下となるように、発熱体3及び発熱体20に供給する電力を制御する。   If the engine controller 126 determines in S16 that the difference between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 is less than 10 (less than a predetermined value), the process proceeds to S17. In S17, the engine controller 126 determines that there is no failure factor as described above, and compares the maximum supplyable power duty ratio Dmax1 and the maximum supplyable power duty ratio Dmax2. If the engine controller 126 determines in S17 that Dmax1 ≧ Dmax2, the process proceeds to S18. In S18, in the next two full-wave cycles, the engine controller 126 sets the maximum suppliable power duty ratio to Dmax2, and the supplied power duty ratio D is equal to or less than the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 (Dmax2 ≧ D). To control. On the other hand, when the engine controller 126 determines in S17 that Dmax1 <Dmax2, the process proceeds to S19. In S19, in the next two full-wave cycles, the engine controller 126 sets the maximum suppliable power duty ratio to Dmax1, and the supplied power duty ratio D is equal to or less than the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 (Dmax1 ≧ D). To control. As described above, the engine controller 126 supplies power to the heating element 3 and the heating element 20 so as to be equal to or less than the power duty ratio that is smaller of the maximum supplyable power duty ratio Dmax1 and the maximum supplyable power duty ratio Dmax2. To control.

ここで、S18、S19の処理について説明する。上述したように、接続される交流電源1の定格電流に対して、低圧電源回路部28に供給される最大電流値を差し引いた値を、セラミックヒータ134に供給可能な許容電流値とし、その許容電流値以下で制御する必要がある。このため、S18やS19のように、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2のうち、小さい方の最大供給可能電力デューティ比の値を採用しておくことにより、許容電流値を超えることがない。   Here, the processing of S18 and S19 will be described. As described above, a value obtained by subtracting the maximum current value supplied to the low-voltage power supply circuit unit 28 from the rated current of the connected AC power supply 1 is set as an allowable current value that can be supplied to the ceramic heater 134, and the allowable It is necessary to control below the current value. For this reason, the allowable current value is obtained by adopting the smaller value of the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 as in S18 and S19. Is not exceeded.

S20でエンジンコントローラ126は、プリントジョブが終了したか否かを判断し、プリントジョブが終了していないと判断した場合にはS5の処理に戻る。一方、S20でエンジンコントローラ126は、プリントジョブが終了したと判断した場合は、S21で発熱体3及び発熱体20への電力供給を終了し、プリント動作を終了する。   In S20, the engine controller 126 determines whether or not the print job has ended. If it is determined that the print job has not ended, the process returns to S5. On the other hand, if the engine controller 126 determines in S20 that the print job has ended, the power supply to the heating element 3 and the heating element 20 is ended in S21, and the printing operation is ended.

S16でエンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離が10以上であったと判断した場合、S22の処理に進む。エンジンコントローラ126は、乖離が10以上であった場合、上述したような原因によって発熱体3及び発熱体20等の異常があると判断し、S22で発熱体3及び発熱体20への電力供給を強制終了する。S23でエンジンコントローラ126は、本体101に搭載される不図示の表示パネル等を介して、ユーザに警告を行う。これにより、ユーザビリティを向上することができる。なお、S23の処理は行わなくてもよい。   If the engine controller 126 determines in S16 that the difference between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 is 10 or more, the process proceeds to S22. If the deviation is 10 or more, the engine controller 126 determines that there is an abnormality in the heating element 3 and the heating element 20 due to the above-described causes, and supplies power to the heating element 3 and the heating element 20 in S22. Kill. In S23, the engine controller 126 warns the user via a display panel (not shown) mounted on the main body 101. Thereby, usability can be improved. Note that the process of S23 may not be performed.

このように、本実施例は、2本の発熱体を有する定着器109において、優先発熱体を交流電源1の1全波毎に交互に入れ替え、各々で算出された最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離を判断する。これにより、一方の発熱体への電力供給に寄与する素子の異常であること又は発熱体が1本で構成される定着器の誤挿入であることを迅速に検知できる。そして、安全に発熱体への電力供給を遮断することができる。更に、ユーザに異常を確実に警告することもできる。以上、本実施例によれば、像加熱装置の故障や定着器の誤挿入を精度よく検知することができる。   As described above, in this embodiment, in the fixing device 109 having two heating elements, the priority heating elements are alternately replaced for every full wave of the AC power supply 1, and the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 calculated by each is changed. And the maximum suppliable power duty ratio Dmax2. As a result, it is possible to quickly detect that there is an abnormality in an element that contributes to supplying power to one of the heating elements, or that the fixing device is mistakenly inserted. And the power supply to a heat generating body can be interrupted | blocked safely. Furthermore, it is possible to reliably warn the user of an abnormality. As described above, according to this embodiment, it is possible to accurately detect a failure of the image heating apparatus and an erroneous insertion of the fixing device.

実施例2は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離が10以上である場合の制御が実施例1と異なる。本実施例では、乖離が10以上である場合、発熱体3及び発熱体20への電力供給を終了せず、発熱体3を優先した場合の電流検出結果と、発熱体20を優先した場合の電流検出結果とを入れ替える。そして、発熱体3を優先した場合の電流検出結果と、発熱体20を優先した場合の電流検出結果とを入れ替えた状態で、それぞれ最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2を算出する。電流検出結果を入れ替えた結果、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離が10よりも小さくなった場合は、発熱体3と発熱体20を入れ替えて配線した誤配線と判断する。そして、発熱体3の電流検出結果と発熱体20の電流検出結果を入れ替えた状態を継続して、発熱体3及び発熱体20への電力供給を続行する。画像形成装置やセラミックヒータ134の制御回路の構成は実施例1と同様であり、同一符号を付けて説明を省略する。   The second embodiment is different from the first embodiment in control when the difference between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 is 10 or more. In the present embodiment, when the deviation is 10 or more, the power supply to the heating element 3 and the heating element 20 is not finished, and the current detection result when the heating element 3 is given priority and the heating element 20 is given priority. Replace the current detection result. Then, in a state where the current detection result when the heating element 3 is prioritized and the current detection result when the heating element 20 is prioritized, the maximum supplyable power duty ratio Dmax1 and the maximum supplyable power duty ratio Dmax2 are respectively set. calculate. If the difference between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 is smaller than 10 as a result of replacing the current detection result, incorrect wiring in which the heating element 3 and the heating element 20 are replaced and wired Judge. And the state which replaced the electric current detection result of the heat generating body 3 and the electric current detection result of the heat generating body 20 is continued, and the electric power supply to the heat generating body 3 and the heat generating body 20 is continued. The configuration of the control circuit of the image forming apparatus and the ceramic heater 134 is the same as that of the first embodiment, and the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

[本実施例の定着制御]
本実施例のエンジンコントローラ126による定着制御を図6のフローチャートに示す。なお、実施例1で説明した図3のフローチャートと同じ処理には同じステップ番号を付し、説明は省略する。本実施例では、発熱体3と発熱体20の抵抗値比率は1.5(発熱体3の抵抗値:発熱体20の抵抗値=1.5:1)として説明する。本実施例は、抵抗値比率は1以外の数値であれば適用できる。なお、抵抗値比率が1:1の場合には、発熱体3と発熱体20を入れ替えて配線してしまったとしても、誤配線ということにはならない。
[Fixing control of this embodiment]
The fixing control by the engine controller 126 of this embodiment is shown in the flowchart of FIG. In addition, the same step number is attached | subjected to the same process as the flowchart of FIG. 3 demonstrated in Example 1, and description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, the description will be made assuming that the resistance value ratio between the heating element 3 and the heating element 20 is 1.5 (resistance value of the heating element 3: resistance value of the heating element 20 = 1.5: 1). This embodiment can be applied if the resistance value ratio is a numerical value other than 1. When the resistance value ratio is 1: 1, even if the heating element 3 and the heating element 20 are replaced and wired, it does not mean that the wiring is incorrect.

S16でエンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離を算出し、乖離が10より小さいか否かを判断する。S16でエンジンコントローラ126は、乖離が10より小さいと判断した場合は、実施例1で説明したような故障要因は存在しないと判断して、S17の処理に進む。S16でエンジンコントローラ126は、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離が10以上であったと判断した場合は、S47の処理に進む。この場合、エンジンコントローラ126は、発熱体3及び発熱体20への電力供給系統が何らかの異常、又は後述する定着器109の誤配線があると判断する。   In S16, the engine controller 126 calculates the divergence between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2, and determines whether the divergence is smaller than 10. If the engine controller 126 determines in S16 that the deviation is smaller than 10, it determines that there is no failure factor as described in the first embodiment, and proceeds to the process in S17. If the engine controller 126 determines in S16 that the difference between the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 and the maximum suppliable power duty ratio Dmax2 is 10 or more, the process proceeds to S47. In this case, the engine controller 126 determines that there is some abnormality in the power supply system to the heating element 3 and the heating element 20, or there is an incorrect wiring of the fixing device 109 described later.

S47でエンジンコントローラ126は、電流検出回路27により発熱体3を優先発熱体とした場合の電流検出結果と、発熱体20を優先発熱体とした場合の電流検出結果を入れ替えて(又は置き換えて)、最大供給可能電力デューティ比Dmax2を算出する。ここで、電流検出回路27により発熱体3を優先発熱体とした場合の電流検出結果は、S8又はS9でエンジンコントローラ126が不図示のメモリ等に記憶させておいた値である。また、電流検出回路27により発熱体20を優先発熱体とした場合の電流検出結果は、S13又はS14でエンジンコントローラ126が不図示のメモリ等に記憶させておいた値である。エンジンコントローラ126は、発熱体3を優先発熱体とした場合の電流検出結果と、発熱体20の係数a、b(a_20、b_20)を用いてDmax2を算出する。S48でエンジンコントローラ126は、発熱体20の電流検出結果を発熱体3からの電流検出結果と入れ替えて、最大供給可能電力デューティ比Dmax1を算出する。即ち、エンジンコントローラ126は、発熱体20を優先発熱体とした場合の電流検出結果と、発熱体3の係数a、b(a_3、b_3)を用いてDmax1を算出する。ここで、発熱体3と発熱体20の電流検出結果を入れ替えているのは、発熱体3の駆動信号であるON1信号で発熱体20を駆動し、発熱体20の駆動信号であるON2信号で発熱体3を駆動していないかを確認するためである。即ち、定着器109の誤配線が発生していないかを確認するためである。   In S47, the engine controller 126 replaces (or replaces) the current detection result when the heating element 3 is the priority heating element with the current detection circuit 27 and the current detection result when the heating element 20 is the priority heating element. The maximum supplyable power duty ratio Dmax2 is calculated. Here, the current detection result when the heating element 3 is set as the priority heating element by the current detection circuit 27 is a value stored in the memory or the like (not shown) by the engine controller 126 in S8 or S9. Further, the current detection result when the heating element 20 is set as the priority heating element by the current detection circuit 27 is a value stored by the engine controller 126 in a memory (not shown) or the like in S13 or S14. The engine controller 126 calculates Dmax2 using the current detection result when the heating element 3 is the priority heating element and the coefficients a and b (a_20, b_20) of the heating element 20. In S48, the engine controller 126 calculates the maximum suppliable power duty ratio Dmax1 by replacing the current detection result of the heating element 20 with the current detection result from the heating element 3. That is, the engine controller 126 calculates Dmax1 using the current detection result when the heating element 20 is the priority heating element and the coefficients a and b (a_3, b_3) of the heating element 3. Here, the current detection results of the heating element 3 and the heating element 20 are interchanged by driving the heating element 20 with the ON1 signal that is the driving signal of the heating element 3 and the ON2 signal that is the driving signal of the heating element 20. This is to confirm whether the heating element 3 is not driven. That is, it is for confirming whether an incorrect wiring of the fixing device 109 has occurred.

S47、S48で発熱体3と発熱体20の互いの電流検出結果を入れ替えた後、S49でエンジンコントローラ126は、再度、最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2との乖離が10以上か否かを判断する。S49でエンジンコントローラ126は、乖離が10以上であると判断した場合には、S22の処理に進む。この場合は、実施例1と同様に、トライアックの故障や周辺回路の故障又は発熱体が1本の定着器の誤挿入であると判断する。一方、S49でエンジンコントローラ126は、乖離が10より小さいと判断した場合には、誤配線であると判断し、S17の処理に進む。なお、エンジンコントローラ126は、定着器109の誤配線であったと判断した場合、発熱体3を優先発熱体とした場合の電流検出結果と発熱体20を優先発熱体とした場合の電流検出結果を入れ替えてDmax1、Dmax2を算出することとする。本実施例では、このような制御を行うことにより、S17以降の制御を継続することができる。このように、エンジンコントローラ126は、一方の発熱体への電力供給手段の異常、又は発熱体が1本で構成される定着器の誤挿入であるか、定着器109の誤配線であるかを判別することができる。   After the mutual current detection results of the heating element 3 and the heating element 20 are exchanged in S47 and S48, the engine controller 126 again determines in S49 that the difference between the maximum supplyable power duty ratio Dmax1 and the maximum supplyable power duty ratio Dmax2 It is determined whether the number is 10 or more. If the engine controller 126 determines in S49 that the deviation is 10 or more, the process proceeds to S22. In this case, as in the first embodiment, it is determined that a triac failure, a peripheral circuit failure, or a heating element is an erroneous insertion of one fixing device. On the other hand, if the engine controller 126 determines that the deviation is smaller than 10 in S49, it determines that the wiring is incorrect and proceeds to the process of S17. If the engine controller 126 determines that the fixing device 109 is miswired, the current detection result when the heating element 3 is the priority heating element and the current detection result when the heating element 20 is the priority heating element are displayed. It is assumed that Dmax1 and Dmax2 are calculated by replacing them. In this embodiment, the control after S17 can be continued by performing such control. As described above, the engine controller 126 determines whether there is an abnormality in the power supply means to one of the heating elements, or an incorrect insertion of a fixing device including one heating element, or an incorrect wiring of the fixing device 109. Can be determined.

このように、本実施例は、2本の発熱体を有する定着器109で、優先発熱体を交流電源1の1全波毎に交互に入れ替える。そして、各々で算出された最大供給可能電力デューティ比Dmax1と最大供給可能電力デューティ比Dmax2を比較するという安価な構成である。これにより、本実施例では、一方の発熱体への電力供給手段の異常又は発熱体が1本で構成される定着器の誤挿入を素早く検知し、安全に発熱体への電力供給を遮断することができる。そして、ユーザに異常を確実に警告することができ、更には発熱体と制御回路出力が誤配線されていた場合でも、正常な定着制御を行うことができる。以上、本実施例によれば、像加熱装置の故障や定着器の誤挿入を精度よく検知することができる。   As described above, in this embodiment, the fixing unit 109 having two heating elements is alternately replaced with the priority heating element for every full wave of the AC power source 1. And it is the cheap structure of comparing the maximum suppliable electric power duty ratio Dmax1 calculated by each and the maximum suppliable electric power duty ratio Dmax2. As a result, in this embodiment, an abnormality in the power supply means to one heating element or an erroneous insertion of a fixing device composed of one heating element is quickly detected, and the power supply to the heating element is safely cut off. be able to. Further, it is possible to reliably warn the user of an abnormality, and it is possible to perform normal fixing control even when the heating element and the control circuit output are miswired. As described above, according to this embodiment, it is possible to accurately detect a failure of the image heating apparatus and an erroneous insertion of the fixing device.

1 交流電源
3、20 発熱体
27 電流検出回路
126 エンジンコントローラ
134 セラミックヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 3, 20 Heating element 27 Current detection circuit 126 Engine controller 134 Ceramic heater

Claims (11)

交流電源から供給される電力によって発熱する第一発熱体及び第二発熱体を有する加熱手段と、
前記第一発熱体及び前記第二発熱体に流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段により検出された結果に基づいて、前記加熱手段に供給可能な上限の電力デューティ比を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記上限の電力デューティ比以下の電力デューティ比となるように、前記第一発熱体及び前記第二発熱体に供給する電力を制御する制御手段と、
を備える像加熱装置であって、
前記制御手段は、交流波形の所定数の周期の前半に前記第一発熱体に優先して電力を供給し、前記所定数の周期の後半に前記第二発熱体に優先して電力を供給し、
前記第一発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果に基づき前記算出手段により算出した第一の上限の電力デューティ比と、前記第二発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果に基づき前記算出手段により算出した第二の上限の電力デューティ比と、に基づいて、異常検知を行うことを特徴とする像加熱装置。
Heating means having a first heating element and a second heating element that generate heat by electric power supplied from an AC power source;
Current detection means for detecting a current flowing through the first heating element and the second heating element;
Calculation means for calculating an upper limit power duty ratio that can be supplied to the heating means based on a result detected by the current detection means;
Control means for controlling the power supplied to the first heating element and the second heating element so that the power duty ratio is equal to or lower than the upper limit power duty ratio calculated by the calculating means;
An image heating apparatus comprising:
The control means preferentially supplies power to the first heating element in the first half of the predetermined number of cycles of the AC waveform, and supplies power to the second heating element in the second half of the predetermined number of cycles. ,
The power duty ratio of the first upper limit calculated by the calculation means based on the result detected by the current detection means when power is supplied with priority over the first heating element, and priority over the second heating element. An image heating apparatus, wherein abnormality detection is performed based on a second upper limit power duty ratio calculated by the calculation means based on a result detected by the current detection means when power is supplied.
前記算出手段は、前記第一発熱体と前記第二発熱体との抵抗値比率に応じて、前記第一の上限の電力デューティ比及び前記第二の上限の電力デューティ比を算出することを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。   The calculating means calculates the first upper limit power duty ratio and the second upper limit power duty ratio according to a resistance value ratio between the first heating element and the second heating element. The image heating apparatus according to claim 1. 前記第一発熱体に供給される電力をオン又はオフする第一制御素子と、
前記第二発熱体に供給される電力をオン又はオフする第二制御素子と、
を備え、
前記制御手段は、前記第一の上限の電力デューティ比と前記第二の上限の電力デューティ比との差が、所定値以上である場合に、前記加熱手段、前記第一制御素子及び前記第二制御素子の少なくとも一つに異常がある、又は、一の発熱体のみを有する像加熱装置の誤挿入であると判断することを特徴とする請求項1又は2に記載の像加熱装置。
A first control element for turning on or off the power supplied to the first heating element;
A second control element for turning on or off the power supplied to the second heating element;
With
When the difference between the first upper limit power duty ratio and the second upper limit power duty ratio is greater than or equal to a predetermined value, the control means includes the heating means, the first control element, and the second The image heating apparatus according to claim 1, wherein at least one of the control elements is abnormal or it is determined that the image heating apparatus having only one heating element is erroneously inserted.
前記第一発熱体と前記第二発熱体の抵抗値比率が異なる場合であって、前記第一の上限の電力デューティ比と前記第二の上限の電力デューティ比との差が前記所定値以上である場合に、
前記算出手段は、
前記第一発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果を用いて前記第二の上限の電力デューティ比を算出し、
前記第二発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果を用いて前記第一の上限の電力デューティ比を算出し、
その後、前記制御手段は、
前記第一の上限の電力デューティ比と前記第二の上限の電力デューティ比との差が、前記所定値未満となった場合には、前記第一発熱体及び前記第二発熱体の誤配線であると判断することを特徴とする請求項3に記載の像加熱装置。
The resistance value ratio between the first heating element and the second heating element is different, and a difference between the first upper limit power duty ratio and the second upper limit power duty ratio is not less than the predetermined value. If there is
The calculating means includes
Calculating the second upper limit power duty ratio using the result detected by the current detection means when power is supplied in preference to the first heating element;
Calculate the first upper limit power duty ratio using the result detected by the current detection means when power is supplied in preference to the second heating element,
Thereafter, the control means
If the difference between the first upper limit power duty ratio and the second upper limit power duty ratio is less than the predetermined value, the first heating element and the second heating element may be miswired. The image heating apparatus according to claim 3, wherein the image heating apparatus is determined to be present.
前記第一発熱体と前記第二発熱体の抵抗値比率が異なる場合であって、前記第一の上限の電力デューティ比と前記第二の上限の電力デューティ比との差が前記所定値以上である場合に、
前記算出手段は、
前記第一発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果を用いて前記第二の上限の電力デューティ比を算出し、
前記第二発熱体に優先して電力を供給したときに前記電流検出手段により検出した結果を用いて前記第一の上限の電力デューティ比を算出し、
その後、前記制御手段は、
前記第一の上限の電力デューティ比と前記第二の上限の電力デューティ比との差が、前記所定値以上となった場合には、前記加熱手段、前記第一制御素子及び前記第二制御素子の少なくとも一つに異常がある、又は、一の発熱体のみを有する像加熱装置の誤挿入であると判断することを特徴とする請求項3に記載の像加熱装置。
The resistance value ratio between the first heating element and the second heating element is different, and a difference between the first upper limit power duty ratio and the second upper limit power duty ratio is not less than the predetermined value. If there is
The calculating means includes
Calculating the second upper limit power duty ratio using the result detected by the current detection means when power is supplied in preference to the first heating element;
Calculate the first upper limit power duty ratio using the result detected by the current detection means when power is supplied in preference to the second heating element,
Thereafter, the control means
When the difference between the first upper limit power duty ratio and the second upper limit power duty ratio is greater than or equal to the predetermined value, the heating means, the first control element, and the second control element 4. The image heating apparatus according to claim 3, wherein at least one of the image heating apparatus is abnormal or an image heating apparatus having only one heating element is erroneously inserted.
前記制御手段は、前記第一の上限の電力デューティ比と前記第二の上限の電力デューティ比との差が、前記所定値未満となった場合には、前記第一の上限の電力デューティ比及び前記第二の上限の電力デューティ比のいずれか小さい方の電力デューティ比以下となるように、前記第一発熱体及び前記第二発熱体に供給する電力を制御することを特徴とする請求項3又は4に記載の像加熱装置。   The control means, when the difference between the first upper limit power duty ratio and the second upper limit power duty ratio is less than the predetermined value, the first upper limit power duty ratio and 4. The power supplied to the first heating element and the second heating element is controlled so as to be equal to or less than the smaller one of the second upper limit power duty ratios. Or the image heating apparatus of 4. 前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記温度検出手段により検知した結果に基づいて、前記加熱手段が所定温度となるように、前記第一制御素子及び前記第二制御素子を制御することを特徴とする請求項3乃至6のいずれか1項に記載の像加熱装置。
Temperature detecting means for detecting the temperature of the heating means,
The said control means controls said 1st control element and said 2nd control element so that the said heating means may become predetermined temperature based on the result detected by the said temperature detection means. 7. The image heating apparatus according to any one of items 1 to 6.
前記交流波形の前記所定数の周期とは、前記交流波形の2n(nは正の整数)周期であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, wherein the predetermined number of periods of the AC waveform is a 2n period (n is a positive integer) of the AC waveform. 前記電流検出手段は、トランスと、前記トランスを介して電流を検出する電流検出回路と、を有し、前記交流電源から前記加熱手段への電力供給路に設けられており、前記電力供給路に流れる電流を検出することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の像加熱装置。   The current detection unit includes a transformer and a current detection circuit that detects a current via the transformer, and is provided in a power supply path from the AC power source to the heating unit. The image heating apparatus according to claim 1, wherein a flowing current is detected. 前記制御手段は、前記加熱手段、前記第一制御素子及び前記第二制御素子の少なくとも一つに異常がある、又は、一の発熱体のみを有する像加熱装置の誤挿入であると判断した場合は、前記加熱手段への電力供給を停止させることを特徴とする請求項3又は5に記載の像加熱装置。   When the control means determines that at least one of the heating means, the first control element, and the second control element is abnormal or that the image heating apparatus having only one heating element is erroneously inserted. The image heating apparatus according to claim 3, wherein power supply to the heating unit is stopped. 像担持体と、
前記像担持体に静電潜像を形成する潜像手段と、
前記潜像手段により形成された前記静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により形成されたトナー像を記録紙に転写するための転写手段と、
トナー像が転写された記録紙を定着する定着手段と、
を備え、
前記定着手段は、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier;
Latent image means for forming an electrostatic latent image on the image carrier;
Developing means for developing the electrostatic latent image formed by the latent image means to form a toner image;
A transfer means for transferring the toner image formed by the developing means to a recording paper;
Fixing means for fixing the recording paper onto which the toner image has been transferred;
With
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit is the image heating apparatus according to claim 1.
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