JP2016090756A - 検出装置、検出方法、加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】温度異常をより確実に検知可能とする。【解決手段】実施形態の検出装置は、複数の検出部のそれぞれは、加熱部の温度を検知する複数の温度検知部をそれぞれ含む。複数の検出部のそれぞれは、温度検知部の検知結果を閾値と比較して加熱部の温度異常を検出する。変更部は、複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部に動作異常が検出された場合に、閾値の値を、動作異常が検出される前よりも低い温度に対応する値に変更する。【選択図】図３

Description

本発明は、検出装置、検出方法、加熱装置および画像形成装置に関する。

従来、複数の検知回路を用いて熱異常検知を行う技術が知られている。特許文献１では、複数の定着装置それぞれが複数の温度検知手段を備え、複数の温度検知手段の検知出力に基づき定着装置の状態を検知する構成が開示されている。

しかしながら、特許文献１の構成では、定着装置内における温度検知手段の構成によっては、定着装置が備える複数の温度検知手段のうち何れかの温度検知手段が故障した場合に、他の温度検知手段が正常であっても、当該定着装置の温度異常が検知できない場合があるという問題点があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、温度異常をより確実に検知可能とすることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加熱部の温度を検知する複数の温度検知部をそれぞれ含み、温度検知部の検知結果を閾値と比較して加熱部の温度異常を検出する複数の検出部と、複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部に動作異常が検出された場合に、閾値の値を、動作異常が検出される前よりも低い温度に対応する値に変更する変更部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、温度異常をより確実に検知可能となるという効果を奏する。

図１は、実施形態に適用可能な画像形成装置の一例の構成を示す図である。 図２は、実施形態に適用可能な画像形成ユニットの一例の構成を示す図である。 図３は、実施形態に係る加熱装置の一例の構成を示す図である。 図４は、実施形態に適用可能な高温検出コンパレータ回路の一例の回路を示す回路図である。 図５は、実施形態に係る温度異常検出処理を概略的に示す一例のフローチャートを示す。

以下に添付図面を参照して、検出装置、検出方法、加熱装置および画像形成装置の実施形態を詳細に説明する。

（実施形態に適用可能な画像形成装置）
図１は、実施形態に適用可能な画像形成装置の一例の構成を示す。図１において、画像形成装置１は、スキャナ機能、複写機能およびプリンタ機能といった複数の機能を１の筐体で実現させた複合機（ＭＦＰ：Multi Function Printer）として構成されている。画像形成装置１は、複写機本体１０と、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１１と、ステープラおよびシフトトレイ付きのフィニッシャ１２と、両面反転ユニット１３と、拡張給紙トレイ１４と、大容量給紙トレイ１５と、１ビン排紙トレイ１６と、インサートフィーダ１７とを含む、８つのユニットから構成されている。複写機本体１０は、原稿画像を読み取り画像データに変換するスキャナユニットと、画像データに従った画像を転写紙などの記録媒体上に形成する画像形成ユニットとを備える。

図２を用いて、図１に示した複写機本体１０が備える画像形成ユニットの例について説明する。図２は、実施形態に適用可能な画像形成ユニット１００の一例の構成を示す。図２に例示する画像形成ユニット１００は、無端状移動手段である搬送ベルト１０５に沿ってＣ(Cyan)、Ｍ(Magenta)、Ｙ(Yellow)およびＢＫ(Black)各色の画像をそれぞれ形成する画像形成部１０６Ｃ、１０６Ｍ、１０６Ｙおよび１０６ＢＫが並べられた構成を備え、所謂タンデムタイプと呼ばれる。図２に例示される画像形成ユニット１００は、画像データに従い露光を行った感光体ドラムから記録媒体に対して直接的に画像を転写する、直転方式が採用されている。

画像形成ユニット１００において、給紙トレイ１０１は、例えば大容量給紙トレイ１５に対応する。この給紙トレイ１０１から給紙ローラ１０２と分離ローラ１０３とにより分離給紙される用紙（記録媒体）１０４を搬送する搬送ベルト１０５に沿って、この搬送ベルト１０５の搬送方向の上流側から順に、複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｙ、１０６Ｍおよび１０６Ｃが配列されている。これら複数の画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｙ、１０６Ｍおよび１０６Ｃは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。

すなわち、例えば画像形成部１０６ＢＫは、感光体ドラム１０９ＢＫと、帯電器１１０ＢＫと、現像器１１２ＢＫと、除電器１１３ＢＫと、ＬＥＤＡ（レーザダイオードアレイ）ヘッド１１４ＢＫとを有し、感光体ドラム１０９ＢＫに対して搬送ベルト１０５に対向する位置に転写器１１５ＢＫを有する。

同様に、各画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍおよび１０６Ｃは、感光体ドラム１０９Ｙ、感光体ドラム１０９Ｍおよび感光体ドラム１０９Ｃと、帯電器１１０Ｙ、帯電器１１０Ｍおよび帯電器１１０Ｃと、現像器１１２Ｙ、現像器１１２Ｍおよび現像器１１２Ｃと、除電器１１３Ｙ、除電器１１３Ｍおよび除電器１１３Ｃと、ＬＥＤＡヘッド１１４Ｙ、ＬＥＤＡヘッド１１４ＭおよびＬＥＤＡヘッド１１４Ｃとをそれぞれ有する。また、各画像形成部１０６Ｙ、１０６Ｍおよび１０６Ｃは、各感光体ドラム１０９Ｙ、感光体ドラム１０９Ｍおよび感光体ドラム１０９Ｃに対して、それぞれ搬送ベルト１０５に対向する位置に転写器１１５Ｙ、１１５Ｍおよび１１５Ｃを有する。

以下では、繁雑さを避けるため、画像形成部１０６ＢＫ、１０６Ｙ、１０６Ｍおよび１０６Ｃを、画像形成部１０６ＢＫにより代表させて説明を行う。また、以下では、感光体ドラム１０９Ｃ、１０９Ｍ、１０９Ｙおよび１０９ＢＫについて、これらを特に区別する必要のない場合は、感光体ドラム１０９として説明を行う。

搬送ベルト１０５は、回転駆動される駆動ローラ１０７と従動ローラ１０８とに巻回されたエンドレスのベルトである。この駆動ローラ１０７は、図示されない駆動モータにより回転駆動させられ、この駆動モータと、駆動ローラ１０７と、従動ローラ１０８とが搬送ベルト１０５を移動させる駆動手段として機能する。

画像形成に際して、給紙トレイ１０１に収納された用紙１０４は、給紙ローラ１０２により最も上のものから順に送り出され、用紙１０４の位置合わせを行うためのレジストセンサ１２１で先端を検知されて分離ローラ１０３に送り込まれる。用紙１０４は、分離ローラ１０３から送り出されて搬送ベルト１０５に到達し、静電吸着作用により搬送ベルト１０５に吸着され、回転駆動される搬送ベルト１０５により最初の画像形成部１０６ＢＫに搬送され、ここで、ブラックのトナー画像を転写される。

画像形成部１０６ＢＫは、感光体としての感光体ドラム１０９ＢＫと、この感光体ドラム１０９ＢＫの周囲に配置された帯電器１１０ＢＫと、ＬＥＤＡ（発光ダイオードアレイ）ヘッド１１４ＢＫと、現像器１１２ＢＫと、感光体クリーナ（図示しない）と、除電器１１３ＢＫとを含む。ＬＥＤＡヘッド１１４ＢＫは、例えば、多数のレーザダイオードが、感光体ドラム１０９ＢＫに対して主走査方向に、直線状にレーザビームが照射されるように並べて構成される。

画像形成に際し、感光体ドラム１０９ＢＫの外周面は、暗中にて帯電器１１０ＢＫにより一様に帯電された後、ＬＥＤＡヘッド１１４ＢＫからの色ＢＫの画像データに対応した照射光により露光され、静電潜像を形成される。現像器１１２ＢＫは、この静電潜像をブラックのトナーにより可視像化する。これにより、感光体ドラム１０９ＢＫ上にブラックのトナー画像が形成される。

ここで、ＬＥＤＡヘッド１１４ＢＫの１回の点灯で感光体ドラム１０９ＢＫに対して１ライン分の露光が行われ、１回の主走査方向の走査が行われる。感光体ドラム１０９ＢＫを予め定められた角速度で回転させると共に、ＬＥＤＡヘッド１１４ＢＫを予め定められた周期で点灯させることで、等間隔の各ラインの露光が行われる。

感光体ドラム１０９ＢＫ上に形成されたトナー画像は、感光体ドラム１０９ＢＫと搬送ベルト１０５上の用紙１０４とが接する位置（転写位置）で、転写器１１５ＢＫの働きにより用紙１０４上に転写される。この転写により、用紙１０４上にブラックのトナーによる画像が形成される。

トナー画像の転写が終了した感光体ドラム１０９ＢＫは、外周面に残留した不要なトナーを感光体クリーナにより払拭された後、除電器１１３ＢＫにより除電され、次の画像形成のために待機する。

以上のようにして、画像形成部１０６ＢＫでブラックのトナー画像を転写された用紙１０４は、搬送ベルト１０５によって次の画像形成部１０６Ｙに搬送される。画像形成部１０６Ｙでは、上述した画像形成部１０６ＢＫでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体ドラム１０９Ｙ上にイエローのトナー画像が形成され、そのトナー画像が用紙１０４上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。用紙１０４は、さらに次の画像形成部１０６Ｍおよび１０６Ｃに順次搬送され、同様の処理により、感光体ドラム１０９Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー画像と、感光体ドラム１０９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像とが、用紙１０４上に順次重畳されて転写される。こうして、用紙１０４上にフルカラーの画像が形成される。

このフルカラーの画像が形成された用紙１０４は、搬送ベルト１０５から剥離されて定着装置１１６に送り込まれる。定着装置１１６は、定着ローラ１２３ａと、定着ローラ１２３ａに接する加圧ローラ１２３ｂと、詳細を後述する加熱装置とを含み、加圧ローラ１２３ｂが定着ローラ１２３ａに対して所定の圧力を加えるように構成される。定着ローラ１２３ａは、加熱装置に含まれる複数のヒータによって一定温度に加熱制御される。また、定着ローラ１２３ａおよび加圧ローラ１２３ｂのうち少なくとも一方が、搬送ベルト１０５の搬送速度に対応する角速度で回転駆動される。

用紙１０４は、定着装置１１６において、定着ローラ１２３ａと加圧ローラ１２３ｂとの間を通過する際に加熱されると共に圧力を加えられる。この加熱および加圧により、用紙１０４上の各色のトナー画像が用紙１０４に定着される。定着装置１１６から排出された用紙１０４は、例えば光の反射を利用して用紙１０４の存在を検知する排紙センサ１２２に先端を検知され、排紙される。

なお、上述では、画像形成ユニット１００が画像を形成する記録媒体が紙であるように説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、画像形成ユニット１００が画像を形成する記録媒体は、フィルムなど他の材質であってもよい。

（実施形態に係る加熱装置）
次に、実施形態に係る加熱装置について説明する。図３は、実施形態に係る加熱装置の一例の構成を示す。図３において、加熱装置２は、加熱部２００および２１０と、温度制御器２０２および２１４と、検出部４０と、給電遮断回路２０と、駆動回路２７および２８とを含む。これらのうち、加熱部２００および２１０、ならびに、温度制御器２０２および２１４は、定着装置１１６に含まれる。

加熱部２００は、例えば、ヒータ２０１を含み、定着装置１１６に含まれる加圧ローラ１２３ｂを加熱する。ヒータ２０１は、後述する給電遮断回路２０に含まれるヒータ駆動回路２２により、温度制御器２０２を介して駆動されて発熱する。温度制御器２０２は、例えばサーモスタットであって、ヒータ２０１の温度に応じて作動してヒータ２０１の発熱を制御する。加熱部２００は、これらヒータ２０１および温度制御器２０２により、予め定められた温度範囲に温度制御されて、加圧ローラ１２３ｂを加熱する。

同様に、加熱部２１０は、ヒータ２１１、２１２および２１３を含み、定着装置１１６に含まれる定着ローラ１２３ａを加熱する。ヒータ２１１、２１２および２１３は、ヒータ駆動回路２２により、例えばサーモスタットである温度制御器２１４を介して駆動されて発熱する。加熱部２１０は、これらヒータ２１１、２１２および２１３、ならびに、温度制御器２１４により、予め定められた温度範囲に温度制御されて、定着ローラ１２３ａを加熱する。

なお、図３では、加圧ローラ１２３ｂを加熱する加熱部２００が１つのヒータ２０１を含み、定着ローラ１２３ａを加熱する加熱部２１０が３つのヒータ２１１、２１２および２１３を含むように説明したが、これはこの例に限定されない。加熱部２００が２以上のヒータを含んでもよいし、加熱部２１０が４つ以上のヒータを含んでもよい。また、加熱部２１０は、１つまたは２つのヒータを含むようにしてもよい。

給電遮断回路２０は、各ヒータ２０１、２１１、２１２および２１３への給電および給電の遮断を行う。給電遮断回路２０は、ヒータ駆動回路２２と、リレー２３および２４と、保護用のダイオード２５とを含む。各リレー２３および２４は、駆動回路２７および２８によりそれぞれ駆動される。ヒータ用電源２６がリレー２３および２４の接点を介してヒータ駆動回路２２にそれぞれ供給される。ヒータ駆動回路２２は、リレー２３および２４を介して供給されたヒータ用電源２６により、各ヒータ２０１、２１１、２１２および２１３を共通に駆動する。

この給電遮断回路２０によれば、駆動回路２７および２８のうち少なくとも一方の出力が例えば０になることで、リレー２３および２４の接点が開状態になり、各ヒータ２０１、２１１、２１２および２１３への給電が遮断される。

検出部４０は、第１温度検知部６０ａ、第２温度検知部６０ｂ、第３温度検知部６１ａおよび第４温度検知部６１ｂの複数の温度検知部と、信号切替回路６２と、故障検知回路６３ａおよび６３ｂ（故障検知回路（＃１）、（＃２））と、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂ（高温検出コンパレータ回路（＃１）、（＃２））と、ＣＰＵ(Central Processing Unit)６５ａおよび６５ｂ（ＣＰＵ（＃１）、（＃２））と、暴走検出回路６６ａおよび６６ｂ（暴走検出回路（＃１）、（＃２））とを含む。

第１温度検知部６０ａ、第２温度検知部６０ｂ、第３温度検知部６１ａおよび第４温度検知部６１ｂは、それぞれ温度センサであって、例えば検知対象の温度が高くなるに連れ検知信号の電圧値が高くなる。第１温度検知部６０ａおよび第２温度検知部６０ｂは、それぞれ加熱部２００の温度を検知して検知信号を出力する。また、第３温度検知部６１ａおよび第４温度検知部６１ｂは、それぞれ加熱部２１０の温度を検知して検知信号を出力する。

なお、図３の例では、加熱部２００および２１０にそれぞれ２つの温度検知部が設けられているが、これはこの例に限定されず、加熱部２００および２１０にそれぞれ３つ以上の温度検知部を設けてもよい。また、加熱部２００および２１０に設ける温度検知部の数は、同一でなくてもよい。

第１温度検知部６０ａおよび第３温度検知部６１ａから出力される検知信号は、それぞれ高温検出コンパレータ回路６４ａ（高温検出コンパレータ回路＃１）に供給される。また、第２温度検知部６０ｂおよび第４温度検知部６１ｂから出力される検知信号は、それぞれ高温検出コンパレータ回路６４ｂ（高温検出コンパレータ回路＃２）に供給される。

高温検出コンパレータ回路６４ａは、第１温度検知部６０ａおよび第３温度検知部６１ａから供給された各検知信号のうち、電圧値の高い方の検知信号を選択し、選択された検知信号の電圧値と閾値とを比較する。高温検出コンパレータ回路６４ａは、選択された検知信号の電圧値が閾値よりも高い場合、Ｈ（ハイ）レベルの信号を比較結果として出力する。例えば、各ヒータへの給電開始から加熱部２００および２１０の温度が安定するまでの所定時間を経過した後に、高温検出コンパレータ回路６４ａからＨレベルの出力信号が出力された場合に、加熱部２００および２１０のうち少なくとも一方が温度異常となっていると判定する。なお、温度異常とは、対象部位が想定以上の温度になったことをいう。

一方、高温検出コンパレータ回路６４ａは、選択された検知信号の電圧値が閾値よりも低い場合、Ｌ（ロー）レベルの信号を比較結果として出力する。この場合には、加熱部２００および２１０共に温度異常となっておらず、温度が正常な状態であると判定する。高温検出コンパレータ回路６４ａから比較結果として出力された出力信号は、信号切替回路６２に供給される。

同様に、高温検出コンパレータ回路６４ｂは、第２温度検知部６０ｂおよび第４温度検知部６１ｂから供給された各検知信号のうち、電圧値の高い方の検知信号を選択し、選択された検知信号の電圧値と閾値とを比較する。高温検出コンパレータ回路６４ｂは、選択された検知信号の電圧値が閾値よりも高い場合、Ｈレベルの信号を、当該電圧値が閾値よりも低い場合、Ｌレベルの信号を、それぞれ比較結果として出力する。高温検出コンパレータ回路６４ｂから比較結果として出力された出力信号は、信号切替回路６２に供給される。

なお、実施形態に係る高温検出コンパレータ回路６４ａは、故障検知回路６３ｂから供給される故障検知信号により、閾値を変更することができる。また、高温検出コンパレータ回路６４ｂは、故障検知回路６３ａから供給される故障検知信号により、閾値を変更することができる。故障検知回路６３ｂは、ＣＰＵ６５ｂから出力される判定出力に基づき故障検知を行い、さらに、第１温度検知部６０ａおよび第３温度検知部６１ａから高温検出コンパレータ回路６４ａまでの経路における断線をチェックし、故障または断線が検知された場合に、高温検出コンパレータ回路６４ａの閾値を変更するための故障検知信号を出力する。同様に、故障検知回路６３ａは、ＣＰＵ６５ａから出力される判定出力に基づき故障検知を行い、さらに、第２温度検知部６０ｂおよび第４温度検知部６１ｂから高温検出コンパレータ回路６４ｂまでの経路における断線をチェックし、故障または断線が検知された場合に、高温検出コンパレータ回路６４ｂの閾値を変更するための故障検知信号を出力する。

故障検知回路６３ａから出力される故障検知信号は、高温検出コンパレータ回路６４ｂと信号切替回路６２とに供給され、故障検知信号６３ｂは、高温検出コンパレータ回路６４ａと信号切替回路６２とに供給される。

ここで、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの構成の例について説明する。なお、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂは、同一の構成で実現可能であるので、ここでは、高温検出コンパレータ回路６４ａを例にとって説明する。

図４は、実施形態に適用可能な高温検出コンパレータ回路６４ａの一例の回路を示す。コンパレータ７０は、例えばオペアンプを用いた一般的な構成を適用可能である。コンパレータ７０に対して、電源として、電圧（＋Ｖ）および電圧（−Ｖ）が供給される。この例では、コンパレータ７０は、反転入力端（−）に入力された基準電圧と、非反転入力端（＋）に入力された対象電圧とを比較して、対象電圧が基準電圧よりも高ければ、例えば電圧（＋Ｖ）と電圧値の等しい信号を、Ｈレベルの信号として出力する。一方、コンパレータ７０は、対象電圧が基準電圧よりも低ければ、例えば電圧（−Ｖ）と電圧値の等しい信号を、Ｌレベルの信号として出力する。

コンパレータ７０の非反転入力端に対して、抵抗Ｒ１を介してダイオードＤ１およびＤ２のカソードがそれぞれ接続される。ダイオードＤ１のアノードには、例えば第１温度検知部６０ａから出力された検知信号（Ａ）が入力される。また、ダイオードＤ２のアノードには、第３温度検知部６１ａから出力された検知信号（Ｂ）が入力される。ダイオードＤ１およびＤ２の働きにより、検知信号（Ａ）および検知信号（Ｂ）のうち電圧の高い方の信号が、抵抗Ｒ１を介して、対象電圧としてコンパレータ７０の非反転入力端に入力される。

抵抗Ｒ３は、一端に例えば電圧（＋Ｖ）が供給され、他端が抵抗Ｒ４を介して接地され、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４の接続点が抵抗Ｒ２を介してコンパレータ７０の反転入力端に接続される。したがって、電圧（＋Ｖ）が抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４とにより分圧され、分圧電圧が、抵抗Ｒ２を介して、基準電圧としてコンパレータ７０の反転入力端に入力される。この基準電圧の電圧値が、高温検出コンパレータ回路６４ａが検知信号（Ａ）および検知信号（Ｂ）を判定する際の閾値となる。

抵抗Ｒ３およびＲ４の接続点は、さらに、スイッチ素子Ｑ１のドレインに接続される。スイッチ素子Ｑ１は、ソースが抵抗Ｒ５を介して接地され、ゲートに、故障検知回路６４ｂから出力された故障検知信号が入力される。高温検出コンパレータ回路６４ａは、故障検知回路６４ｂからスイッチ素子Ｑ１のオフ電圧の故障検知信号が入力された場合、抵抗Ｒ３およびＲ４の接続点から、電圧（＋Ｖ）を抵抗Ｒ３およびＲ４で分圧した電圧が第１の閾値に対応する電圧として取り出される。

一方、高温検出コンパレータ回路６４ａは、故障検知回路６４ａから、スイッチ素子Ｑ１のゲートに対して、スイッチ素子Ｑ１のオン電圧の故障検知信号が入力された場合、抵抗Ｒ４に対して抵抗Ｒ５が並列接続されるため、電圧（＋Ｖ）を分圧する分圧抵抗が変化する。これにより、抵抗Ｒ３およびＲ４の接続点から取り出される電圧は、電圧（＋Ｖ）を抵抗Ｒ３およびＲ４で分圧した電圧よりも低い電圧となる。すなわち、コンパレータ７０の反転入力端に入力される基準電圧の電圧値が、オン電圧の故障検知信号の入力前に比べて低電圧となり、高温検出コンパレータ回路６４ａの閾値が、第１の閾値よりも低い第２の閾値となる。

ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、それぞれ、自身が正常に動作しているか否かを監視している。このＣＰＵ自身が正常に動作しているか否かの判定は、例えば、既知の技術であるウォッチドッグタイマを用いて行うことができる。ウォッチドッグタイマは、ウォッチドッグデバイスがＣＰＵ上で動作する制御プログラムの各処理に定期的に信号を送信させ、一定周期を経過して信号が送信されなかった処理がある場合に、ＣＰＵの暴走など、ＣＰＵが正常に動作していないと判定する。

図３の例では、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、それぞれ、ウォッチドッグデバイスを、ＣＰＵ本体とは独立して動作可能に内蔵しているものとする。一例として、ＣＰＵ６５ａに内蔵されるウォッチドッグデバイスは、ウォッチドッグタイマによりＣＰＵ６５ａが正常に動作していないと判定した場合、その旨示す暴走検出信号ＲをＣＰＵ６５ａの所定のピンから出力する。例えば、ＣＰＵ６５ａに内蔵されるウォッチドッグデバイスは、ＣＰＵ６５ａが正常に動作していないと判定した場合に、暴走検出信号ＲとしてＬレベルの信号を出力し、ＣＰＵ６５ａが正常に動作している場合に、暴走検出信号ＲとしてＨレベルの信号を出力する。

なお、ＣＰＵの暴走検出は、ウォッチドッグタイマに限らず、他の技術を用いて行ってもよい。例えば、特許文献２に記載されるように、未定義命令実行検出、特権命令違反、メモリ境界アクセス違反などを用いてＣＰＵ６５ａおよび６５ｂの暴走を検出してもよい。

暴走検出回路６６ａおよび６６ｂ（暴走検出回路（＃１）、（＃２））は、それぞれＣＰＵ６５ａおよび６５ｂの暴走を検出する。暴走検出回路６６ａおよび６６ｂのそれぞれは、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂそれぞれから暴走検出信号Ｒとクリア信号Ｃとが供給される。クリア信号Ｃは、供給が途絶えた場合に、ＣＰＵ６５ａが正常に動作していない可能性があると判定できる。

暴走検出回路６６ａおよび６６ｂは、暴走検出信号Ｒおよびクリア信号Ｃとで論理演算を行うことで、各ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂが暴走しているか否かを判定する。例えば、暴走検出回路６６ａは、フリップフロップ回路を含み、このフリップフロップ回路は、クリア信号ＣによりＨレベルの信号を出力し、所定のクリア信号Ｃが供給されない場合に、Ｌレベルの信号を出力するように構成される。各暴走検出回路６６ａおよび６６ｂは、暴走検出信号Ｒおよびクリア信号Ｃをそれぞれ反転させて論理積を取ることで、暴走検出信号ＲがＨレベルであり、且つ、クリア信号Ｃが取得できた場合にＨレベルの信号を出力し、それ以外の場合にＬレベルの信号を出力する。

暴走検出回路６６ａおよび６６ｂの出力信号は、それぞれ駆動回路２７および２８に供給される。駆動回路２７および２８には、さらに、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂから、リレー駆動制御信号が供給される。リレー駆動制御信号は、リレー２３および２４をオン状態とする場合にＨレベルとなる信号である。駆動回路２７は、暴走検出回路６６ａの出力信号と、ＣＰＵ６５ａから供給されたリレー駆動制御信号との論理積を取り、Ｈレベルの信号が出力された場合に、リレー２３および２４に対して接点を閉状態とする駆動信号を供給する。駆動回路２８も同様に、暴走検出回路６６ｂの出力信号と、ＣＰＵ６５ｂから供給されたリレー駆動制御信号との論理積を取り、Ｈレベルの信号が出力された場合に、リレー２３および２４に対して接点を閉状態とする駆動信号を供給する。

ＣＰＵ暴走時には、ＣＰＵの挙動を制御できない可能性がある。そのため、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂのうち少なくとも一方に暴走が検出された場合には、上述のようにして、ＣＰＵ６５ａおよび６６ｂの制御に依らず、給電遮断回路２０を直接的に作動させるようにできる。

また、ＣＰＵ６５ａは、高温検出コンパレータ回路６４ａの出力信号に基づき、加熱部２００および２１０のうち少なくとも一方が温度異常になっているか否かを判定する。ＣＰＵ６５ａは、加熱部２００および２１０のうち少なくとも一方が温度異常になっていると判定した場合、駆動回路２７に対して各ヒータへの給電を遮断させる駆動制御信号を出力する。駆動回路２７は、この駆動制御信号に従い、リレー２３および２４それぞれの接点を開状態とする。すなわち、ＣＰＵ６５ａ（およびＣＰＵ６５ｂ）は、加熱部２００および２１０の温度異常の有無を判定する判定部として機能する。

また、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、それぞれ高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの出力信号に基づき、各高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂによる温度異常の検出処理が正常に行われているか否かを判定する。さらに、上述したように、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、それぞれ自身が暴走しているか否かを監視している。また、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、通常の状態では、暴走検出信号６６ａおよび６６ｂとしてクリア信号Ｃを出力している。暴走検出回路６６ａおよび６６ｂは、ＣＰＵの暴走や故障でクリア信号Ｃを受け取れない場合や、ＣＰＵ自身の監視によって暴走が検知された場合に、Ｌレベルの信号を出力するように作動する。

信号切替回路６２は、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの各出力信号の状態に基づくＣＰＵ６５ａおよび６５ｂによる判定結果と、故障検知回路６３ａおよび６３ｂから出力された各故障検知信号とに基づき、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂに対して出力する信号である、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの出力信号の経路を切り替える。

また、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂが温度異常を判定するための閾値は、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの各出力信号の状態に基づくＣＰＵ６５ａおよび６５ｂの判定結果と、故障検知回路６３ａおよび６３ｂから出力された各故障検知信号とに基づき、第１の閾値と、第１の閾値よりも低い第２の閾値との何れかに設定される。

（実施形態に係る異常処理）
次に、実施形態に係る温度異常検出処理について、より具体的に説明する。図５は、実施形態に係る温度異常検出処理を概略的に示す一例のフローチャートを示す。なお、図５のフローチャートによる処理の実行に先立って、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂは、スイッチ素子Ｑ１のオフ電圧の故障検知信号がそれぞれ入力され、閾値が第１の閾値とされているものとする。また、図示されないタイマにより、加熱部２００および２１０における加熱が開始されてからの経過時間が計測される。

図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１００で、検出部４０は、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂそれぞれが正常に動作しているか否かを判定する。若し、ステップＳ１００で、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂのうち少なくとも一方が正常に動作していないと判定された場合、処理がステップＳ１０４に移行され、加熱部２００および２１０への給電を遮断する処理が実行される。なお、ステップＳ１００でＣＰＵ６５ａおよび６５ｂのうち少なくとも一方が正常に動作していないと判定された場合に、処理を後述するステップＳ１０５に移行させてもよい。

一方、ステップＳ１００でＣＰＵ６５ａおよび６５ｂが正常に動作していると判定された場合、処理がステップＳ１０１に移行される。ステップＳ１０１では、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂによる閾値判定が行われる。より具体的には、ステップＳ１０１において、高温検出コンパレータ回路６４ａは、第１温度検知部６０ａおよび第３温度検知部６１ａの各検知信号に対して閾値判定を行う。同様に、高温検出コンパレータ回路６４ｂは、第２温度検知部６０ｂおよび第４温度検知部６１ｂの各検知信号に対して閾値判定を行う。高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂは、それぞれ、閾値判定の結果を示す出力信号を出力する。高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂから出力された各出力信号は、信号切替回路６２を介してＣＰＵ６５ａおよび６５ｂにそれぞれ供給される。

次のステップＳ１０２で、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、それぞれ、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの出力信号の電圧値がＬレベル、Ｈレベル、ならびに、ＬレベルおよびＨレベル以外の何れであるかを判定する。ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、ステップＳ１０２で、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの出力信号の電圧値が共にＬレベルであると判定した場合、処理をステップＳ１００に戻し、温度異常検出処理を継続させる。

また、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、ステップＳ１０２で、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの少なくとも一方の出力信号の電圧値がＬレベルおよびＨレベルの何れでもないと判定した場合、処理をステップＳ１０５に移行させ、異常処理を実行する。

すなわち、ＯＰアンプを利用した一般的なコンパレータとして構成さた高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂは、反転入力端および非反転入力端に対する入力信号の電圧差に応じてＨレベルおよびＬレベルの何れかの電圧値の出力信号を出力する。したがって、例えば高温検出コンパレータ回路６４ａの出力信号の電圧値がＨレベルおよびＬレベルの何れでもない場合、高温検出コンパレータ回路６４ａ自身が故障しているか、高温検出コンパレータ回路６４ａからＣＰＵ６５ａまでの経路において断線などの異常が発生したと考えることができる。

なお、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂは、反転入力端および非反転入力端に対する入力信号の電圧差が０であれば、出力信号の電圧値も０となる。しかしながら、アナログ信号として出力される第１温度検知部６０ａ、第２温度検知部６０ｂ、第３温度検知部６１ａおよび第４温度検知部６１ｂの出力信号の電圧値が正確に基準電圧の電圧値と等しくなる可能性は、極めて小さいと考えられるため、このような状態は無視してよい。

さらに、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、ステップＳ１０２で、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの少なくとも一方の出力信号の電圧値がＨレベルであると判定した場合、処理をステップＳ１０３に移行させる。ステップＳ１０３で、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、上述したタイマを参照し、加熱部２００および２１０の加熱が開始されてから所定時間が経過したか否かを判定する。ここで、所定時間は、加熱部２００および２１０の加熱が開始されてから、加熱部２００および２１０の温度が所定温度に達するまでの時間であり、装置の仕様などにより既知である。

若し、所定時間が経過していると判定した場合、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、処理をステップＳ１０４に移行させる。例えば、ＣＰＵ６５ａに対して高温検出コンパレータ回路６４ａからＨレベルの出力信号が入力された場合、ステップＳ１０４で、ＣＰＵ６５ａは、Ｌレベルのリレー駆動制御信号を駆動回路２７に供給する。駆動回路２７は、このリレー駆動制御信号と、暴走検出回路６６ａから暴走検出信号との論理積を取る。リレー駆動制御信号がＬレベルなので、駆動回路２７は、リレー２３および２４の接点を開状態とする駆動信号を出力し、加熱部２００および２１０への給電を遮断する。

一方、ステップＳ１０３で、所定時間が経過してないと判定した場合、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、処理をステップＳ１０５に移行させて異常処理を実行する。上述と同様にＣＰＵ６５ａに対して高温検出コンパレータ回路６４ａからＨレベルの出力信号が入力された場合、高温検出コンパレータ回路６４ａ自身が故障しているか、高温検出コンパレータ回路６４ａからＣＰＵ６５ａまでの経路において断線などの異常が発生したと考えることができる。

ステップＳ１０５の異常処理について説明する。第１に、ステップＳ１０５では、故障検知回路６３ａおよび６３ｂ、ならびに、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂのうち、少なくとも異常が検出されていない側のコンパレータ回路の閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更するように、故障検知信号を設定する。

例えば、ステップＳ１０２またはステップＳ１０３において高温検出コンパレータ回路６４ａの出力信号に基づき異常が検出された場合には、故障検知回路６３ａから出力される故障検知信号の設定により、高温検出コンパレータ回路６４ｂの閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更する。また、ステップＳ１００でＣＰＵ６５ａが正常に動作してないとされた場合も同様に、故障検知回路６３ｂから出力される故障検知信号の設定により、高温検出コンパレータ回路６４ｂの閾値を第１の閾値から第２の閾値に変更するようにできる。

第２に、ステップＳ１０５では、信号切替回路６２が、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂから出力される信号に従い、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂと、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂとの間の信号経路を切り替える。

例えば、ステップＳ１０２またはステップＳ１０３において高温検出コンパレータ回路６４ａの出力信号に基づき異常が検出された場合には、信号切替回路６２は、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂの出力に基づき、高温検出コンパレータ回路６４ｂの出力信号をＣＰＵ６５ａおよび６５ｂにそれぞれ入力されるように、信号経路を切り替える。

この場合、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、第１温度検知部６０ａおよび第３温度検知部６１ａと、第２温度検知部６０ｂおよび第４温度検知部６１ｂとのうち、異常が発生していない側の検知部の組による検知信号を用いて温度異常の判定を行う。このとき、各高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂのうち対応する回路の閾値が、通常の場合よりも低い第２の閾値に設定されている。そのため、例えば想定外の使用環境で温度が急上昇するような場合にも、より確実に温度異常を検知でき、温度制御器２０２および２１４などのハードウェアの温度制御手段に比べて高速に加熱部２００および２１０の加熱を停止させることが可能となる。

また、ステップＳ１００で例えばＣＰＵ６５ａが正常に動作してないとされた場合には、信号切替回路６２は、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂそれぞれの出力信号がＣＰＵ６５ｂに入力されるように、信号経路を切り替えるようにできる。

この場合、ＣＰＵ６５ｂは、第１温度検知部６０ａ、第２温度検知部６０ｂ、第３温度検知部６１ａおよび第４温度検知部６１ｂ全ての検知信号を用いて温度異常の判定を行う。このとき、各高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの閾値が、通常の場合よりも低い第２の閾値に設定されている。そのため、例えば想定外の使用環境で温度が急上昇するような場合にも、より確実に温度異常を検知でき、温度制御器２０２および２１４などのハードウェアの温度制御手段に比べて高速に加熱部２００および２１０の加熱を停止させることが可能となる。

実施形態に係る信号切替回路６２の機能について説明する。信号切替回路６２は、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂと、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂとを接続する信号経路を切り替えるためのスイッチ機能を備える。

ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、それぞれ、入力端ＩＮと、出力端ＯＵＴおよび出力端Ｒとを備える。入力端ＩＮは、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの出力信号が入力可能となっている。出力端ＯＵＴは、図５のフローチャートにおけるステップＳ１０２およびステップＳ１０３の判定結果が出力される。出力端Ｒは、図５のフローチャートにおけるステップＳ１００でＣＰＵが暴走していることを示す暴走検出信号Ｒが出力される。

また、信号切替回路６２のスイッチ部の切り替え信号を書き込むレジスタは、それぞれ、故障検知回路６３ａおよび６３ｂから出力された故障検知信号が書き込まれる。高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂは、これらのレジスタから故障検知信号をそれぞれ読み込んでそれぞれのスイッチ素子Ｑ１のゲート入力とすることで、第１の閾値および第２の閾値が設定される。

すなわち、信号切替回路６２のスイッチ部は、この切り替え制御信号により、高温検出コンパレータ回路６４ａからＣＰＵ６５ａまでの各経路において断線などの異常が発生した場合と、高温検出コンパレータ回路６４ｂからＣＰＵ６５ｂまでの各経路において断線などの異常が発生した場合とのうち少なくとも一方の場合に、該当する回路に対応するレジスタにスイッチ素子Ｑ１のオン電圧に対応する故障検知信号が書き込まれ、高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂのうち該当する回路の閾値が第２の閾値に設定される。

この場合、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、第１温度検知部６０ａおよび第３温度検知部６１ａと、第２温度検知部６０ｂおよび第４温度検知部６１ｂとのうち、断線などの異常が発生していない側の検知信号を用いて温度異常の判定を行う。このとき、各高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂのうち対応する回路の閾値が、通常の場合よりも低い第２の閾値に設定されている。そのため、例えば想定外の使用環境で温度が急上昇するような場合にも、より確実に温度異常を検知でき、温度制御器２０２および２１４などのハードウェアの温度制御手段に比べて高速に加熱部２００および２１０の加熱を停止させることが可能となる。

このように、実施形態では、第１温度検知部６０ａおよび第３温度検知部６１ａの組と、第２温度検知部６０ｂおよび第４温度検知部６１ｂの組とのうち一方の検知信号による温度異常の判定を正常に実行できない場合、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂは、正常な温度異常の判定が可能な検知部の組による検知信号を共通に用いて温度異常の判定を行う。この場合においても、各高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂのうち正常な温度異常の判定が可能な検知部の組に対応する回路における閾値が、通常の場合よりも低い第２の閾値に設定されている。そのため、例えば想定外の使用環境で温度が急上昇するような場合にも、高速に対応できる。

また、実施形態では、ＣＰＵ６５ａおよび６５ｂのうち一方が正常に動作していないと判定された場合、正常に動作しているＣＰＵは、第１温度検知部６０ａ、第２温度検知部６０ｂ、第３温度検知部６１ａおよび第４温度検知部６１ｂ全ての検知信号を用いて温度異常の判定を行うようにできる。この場合において、各高温検出コンパレータ回路６４ａおよび６４ｂの閾値が、通常の場合よりも低い第２の閾値に設定されているので、より確実に温度異常を検知でき、想定外の使用環境で異常時の温度上昇が速い場合にも高速に対応できる。

なお、上述の実施形態は、本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形による実施が可能である。

１ 画像形成装置
２０ 給電遮断回路
２２ ヒータ駆動回路
２３，２４ リレー
２７，２８ 駆動回路
６０ａ 第１温度検知部
６０ｂ 第２温度検知部
６１ａ 第３温度検知部
６１ｂ 第４温度検知部
６２ 信号切替回路
６３ａ，６３ｂ 故障検知回路
６４ａ，６４ｂ 高温検出コンパレータ回路
６５ａ，６５ｂ ＣＰＵ
６６ａ，６６ｂ 暴走検出回路
７０ コンパレータ
１１６ 定着装置
１２３ａ 定着ローラ
１２３ｂ 加圧ローラ
２００，２１０ 加熱部
２０１，２１１，２１２，２１３ ヒータ
Ｑ１ スイッチ素子
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５ 抵抗

特開２００５−１５６６８８号公報 特開平０９−０９１１７１号公報

Claims (9)

1. 加熱部の温度を検知する複数の温度検知部をそれぞれ含み、該温度検知部の検知結果を閾値と比較して該加熱部の温度異常を検出する複数の検出部と、
   前記複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部に動作異常が検出された場合に、前記閾値の値を、該動作異常が検出される前よりも低い温度に対応する値に変更する変更部と
   を備える検出装置。
2. 前記変更部は、
   前記複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部における前記検知結果と前記閾値との比較結果が、前記加熱部が前記温度異常であることを示す第１の値ではなく、且つ、前記加熱部の温度が正常であることを示す第２の値ではない場合に、該検出部に前記動作異常が検出されたとして、前記閾値の値を前記低い温度に対応する値に変更する
   請求項１に記載の検出装置。
3. 前記変更部は、
   前記複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部において、前記検知結果と前記閾値との比較結果が、前記加熱部が前記温度異常であることを示し、且つ、前記加熱部で加熱が開始されてから予め定められた時間が経過していない場合に、該検出部に前記動作異常が検出されたとして、前記閾値の値を前記低い温度に対応する値に変更する
   請求項１または請求項２に記載の検出装置。
4. 前記複数の検出部は、
   前記検知結果と前記閾値との比較結果に基づき前記温度異常の有無を判定する判定部をそれぞれ含み、
   前記変更部は、
   前記複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部において前記判定部の動作が異常である場合に、前記動作異常が検出されたとして、前記閾値を前記低い温度に対応する値に変更する
   請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の検出装置。
5. 前記複数の検出部は、
   前記検知結果と前記閾値とを比較する比較部と、
   前記検知結果と前記閾値との比較結果に基づき前記温度異常の有無を判定する判定部と
   をそれぞれ含み、
   前記判定部は、
   前記複数の検出部のうち該判定部が含まれる検出部における前記比較部に動作異常が検出された場合に、前記複数の検出部のうち該判定部が含まれる検出部以外の１以上の検出部に含まれる前記比較部の比較結果に基づき前記温度異常の有無を判定する
   請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の検出装置。
6. 前記判定部は、
   前記複数の検出部のうち該判定部を含む検出部以外の１以上の検出部において前記判定部に動作異常が検出された場合に、該動作異常が検出された該判定部を含む該１以上の検出部に含まれる前記比較部の比較結果に基づき前記温度異常の有無を判定する
   請求項５に記載の検出装置。
7. 加熱部の温度を検知する複数の温度検知部をそれぞれ含み、該温度検知部の検知結果を第１の温度に対応する閾値と比較して該加熱部の温度異常を検出する複数の検出部のうち少なくとも１つの検出部に動作異常が検出された場合に、前記閾値の値を、該動作異常が検出される前よりも低い温度に対応する値に変更する変更ステップを備える検出方法。
8. 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の検出装置と、
   前記加熱部と、
   前記加熱部を駆動する駆動部と
   を備え、
   前記駆動部は、
   前記複数の検出部の何れかで前記温度異常が検出された場合に、前記加熱部での加熱を停止させる
   加熱装置。
9. 請求項８に記載の加熱装置と、
   画像データに従い記録媒体に画像を転写する画像形成部と、
   前記加熱装置を用いて前記記録媒体に転写された前記画像の定着を行う定着部と
   を備える画像形成装置。

Images