JP2017090784A - Image formation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus including a fixing device.
画像形成装置に備えられる定着装置の安全装置として、特許文献1にあるように、ヒータの温度検出によって定着装置の異常高温発生時にヒータに対する電力供給を遮断し、遮断状態をラッチする構成が知られている。さらに、特許文献2にあるように、定着フィルムと加圧ローラとの間の加圧離間状態に応じて、異常温度検出閾値を切り替える構成も提案されている。
As a safety device for a fixing device provided in an image forming apparatus, a configuration is known in which a power supply to a heater is cut off when an abnormally high temperature of the fixing device is detected by detecting the temperature of the heater, and a cut-off state is latched, as disclosed in
しかしながら、定着フィルムと加圧ローラの加圧状態の解除は、例えば、ユーザが手動によって行う場合や、スリープモードへの移行によって自動的に行われる場合がある。このような圧解除が行われると、検出されるヒータ温度が、圧解除前には異常温度検出閾値を下回っていたとしても、圧解除後に異常温度検出閾値を上回ってしまうという状況が発生し得る。すなわち、実際には異常高温が発生していないのにもかかわらず、システムの判断は、異常高温が発生したとの判断になってしまう状況である。このような状況において、特許文献2の構成では、安全装置がラッチ状態に移行することで、システムが異常発生時の動作に移行してしまい、異常高温が発生していないのにもかかわらず、システムが動作を停止してしまうことが考えられる。すなわち、システムの動作として、安定性に欠けたものとなるおそれがある。 However, the release of the pressure state of the fixing film and the pressure roller may be performed manually by the user or automatically by shifting to the sleep mode, for example. When such pressure release is performed, even if the detected heater temperature is below the abnormal temperature detection threshold before the pressure release, a situation may occur in which the detected temperature exceeds the abnormal temperature detection threshold after the pressure release. . In other words, in spite of the fact that no abnormally high temperature has actually occurred, the system judgment is a situation in which an abnormally high temperature has occurred. In such a situation, in the configuration of Patent Document 2, the safety device shifts to a latched state, so that the system shifts to an operation at the time of occurrence of an abnormality, and no abnormally high temperature has occurred. It is possible that the system stops operating. In other words, the system operation may be unstable.
本発明は、定着装置(定着手段)の異常発生時における画像形成装置の動作の安定性を高めることができる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the stability of the operation of an image forming apparatus when an abnormality occurs in a fixing device (fixing unit).
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材上に現像剤像を形成する画像形成部と、
商用電源から供給される電力により発熱するヒータを有する加熱部材と、前記加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部において記録材上の現像剤像を加熱し記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱部材と前記加圧部材との圧接状態を、加圧状態又は圧解除状態のいずれかに切り替え可能な加圧切替手段と、
前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が第1の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第1の給電遮断手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第2の給電遮断手段と、
前記加圧切替手段が前記圧接状態を前記加圧状態としている間、前記第2の給電遮断手段が前記遮断状態を形成できないようにする遮断解除手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus of the present invention includes:
An image forming unit for forming a developer image on the recording material;
A heating member having a heater that generates heat by electric power supplied from a commercial power supply; and a pressure member that presses the heating member to form a nip portion. The developer image on the recording material is formed in the nip portion. Fixing means for heating and fixing the recording material;
A pressure switching means capable of switching a pressure contact state between the heating member and the pressure member to either a pressure state or a pressure release state;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the heater;
When the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a first threshold, first power supply cutoff means for cutting off power supply from a commercial power source to the heater;
When the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a second threshold value smaller than the first threshold value, a second power supply cutoff means for cutting off the power supply from a commercial power source to the heater;
An interruption release means for preventing the second power supply interruption means from forming the interruption state while the pressure switching means is in the pressure contact state.
It is characterized by providing.
本発明によれば、定着装置(定着手段)の異常発生時における画像形成装置の動作の安定性を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the stability of the operation of the image forming apparatus when an abnormality occurs in the fixing device (fixing unit).
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.
[実施例1]
(画像形成措置の構成)
図1は、本発明の実施例における定着装置(定着手段)を含む画像形成装置100の構成を示す模式的断面図である。画像形成装置100は、公知である電子写真プロセスの一連の処理によって未定着トナー像を記録紙(記録材)P上に形成するものである。画像形成装置100は、記録紙(記録材)Pを収納する給紙カセット101を備えており、記録材である記録紙Pの有無を検知する紙有無検知センサ102と、記録紙Pの大きさを検知する紙サイズ検知センサ103を有する。給紙カセット101に積載された記録紙Pは、ピックアップローラ104によって繰り出された後、給紙ローラ105と給紙ローラ105に対向して配置されたリタードローラ106とにより、1枚だけ搬送される。その後、記録紙Pは、レジストローラ107によって所定のタイミングで、電子写真感光体である感光ドラム112と転写ローラ117とにより形成される転写ニップ部へ搬送される。感光ドラム112は、画像形成装置100の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ108の一部として、帯電手段109、現像手段としての現像ローラ110、クリーニング手段であるクリーナ111と一体化されている。
[Example 1]
(Configuration of image formation measures)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an
感光ドラム112は、帯電手段109によって表面を一様に帯電された後、像露光手段であるスキャナユニット113により画像信号に基づいた像露光が行なわれる。スキャナユニット113内のレーザダイオード114から出射されるレーザ光は、回転するポリゴンミラー115および反射ミラー116を経て主走査方向に、感光ドラム112の回転により副走査方向に走査される。これにより、感光ドラム112の表面上に2次元の潜像が形成される。感光ドラム112の潜像は現像ローラ110によってトナー像(現像剤像)として可視化され、トナー像は転写ローラ117によって、レジストローラ107から搬送されてきた記録紙P上に転写される。以上の、記録材上へのトナー像の形成にかかわる構成が、本発明の画像形成部に対応する。続いて、トナー像が転写された記録紙Pは、定着装置118に搬送され、加熱加圧処理を施され、未定着トナー像が記録紙Pに定着される。記録紙Pは、さらに中間排紙ローラ119、排紙ローラ120によって画像形成装置100本体外に排出され、一連のプリント動作を終える。尚、レジ前センサ121、定着
排紙センサ122、排紙センサ123は、記録紙Pの搬送状態を監視している。
The surface of the
(定着装置の構成)
図2は、本発明の実施例における像加熱装置である定着装置118のヒータ長手方向における中央部の断面(長手方向に見た断面)を模式的に示した図である。移動体である定着フィルム(定着スリーブ)201は、加熱体であるセラミックヒータ203によって加熱される部材であり、セラミックヒータ203とともに加熱部材を構成する。定着フィルム201とニップ部形成部材である加圧ローラ202(加圧部材)が対向して配置されて所定の幅の定着ニップ部209を形成し、記録紙Pが定着ニップ部209を圧力と熱を受けながら通過する。203はセラミックヒータであり、セラミック基材207上に発熱体208が塗られており、ガラス保護層210で覆われている。定着フィルム201は、円筒状の耐熱材製のフィルム(可撓性を有するスリーブ状の部材)であり、セラミックヒータ203を下面側に支持させたフィルムガイド204に外嵌させてある。セラミックヒータ203のセラミック基材207面上には、温度検出手段であるサーミスタ205が当接されており、その他にも図示しないサーモスイッチや、端部の温度検知用のサーミスタ206(図4に図示)も当接されている。尚、サーミスタ205、206は、温度検知素子であり、接触式のサーミスタに限定しない。ステー208は図2の垂直方向を長手とする剛性部材であり、フィルムガイド204の内側に配設される。定着フィルム201の摺動性を向上させるために、定着フィルム201内面とセラミックヒータ203の界面に摺動性のグリスを塗布してもよい。尚、本実施例における定着装置118は、セラミックヒータ203について説明しているものの、これに限定されるものではない。例えばハロゲンヒータを用いた定着装置においても、本実施例1と同様の効果を得られる。
(Configuration of fixing device)
FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross section (a cross section seen in the longitudinal direction) of the central portion in the heater longitudinal direction of the
(圧解除機構(加圧切替手段))
図3は、本発明の実施例における定着装置118の定着フィルム201と加圧ローラ202との間の圧接状態を、加圧状態又は圧解除状態のいずれかに切り替えるための加圧状態切り替え手段である圧解除機構307の構成図である。加圧ローラ202は、定着フレーム301に固定されている。また、定着フレーム301と加圧フレーム302との間には加圧バネ303がかけられ、フィルムガイド204とセラミックヒータ203を介して、定着フィルム201を加圧ローラ202に押し当てている。つまり、加圧バネ303の圧力が、定着ニップ部209にかかる圧力となる。そして、加圧フレーム302の上下動作によって、圧力を可変にすることができる。
(Pressure release mechanism (pressure switching means))
FIG. 3 is a pressure state switching means for switching the pressure contact state between the
加圧フレーム302を上下動作させる方法は二つある。
一つは、定着モータ421(図4で説明する)の回転によるものである。定着モータ421における記録紙Pの送り方向と逆方向に回転制御することで、加圧可変ギア304が連結駆動する。加圧可変ギア304は、軸から外周までの距離を図のように異ならせることで2種類以上の加圧力を切り替える。この機能は、加圧され続ける定着フィルム201と加圧ローラ202の変形を防止する為であり、プリント動作以外の期間はできるだけ圧を弱めた方が望ましい。
There are two methods for moving the
One is due to the rotation of the fixing motor 421 (described in FIG. 4). By controlling the rotation of the fixing
もう一つの方法は、ユーザによる手動圧解除である。加圧フレーム302は、ユーザがアクセスする図示しないレバーやドアに連結している。ユーザによるドアやレバーの開閉動作によって、加圧フレーム302が定着ニップ209の圧を小さくする方向(図3の上方向)に移動するため、定着ニップ209の加圧は解除される。このユーザによる手動圧解除は、例えば定着ニップ209に用紙がある状態で紙詰まり(以後、ジャムと呼んで説明する)したときに、ユーザが詰まった用紙を取り除きやすいように、圧を緩和する為に設けた機構である。
Another method is manual pressure release by the user. The
この圧解除状態は、定着フィルム201と加圧ローラ202が完全に分離した状態でも
良いし、定着フィルム201と加圧ローラ202が接していて、圧が弱まっただけの状態のどちらでも本発明の効果が得られる。また、弱める圧は複数種類あっても良い(圧接の強さ、程度を複数の段階に分けて切り替えるようにしてもよい)。本実施例では以後、画像形成に必要な圧をかけた状態を当接状態(加圧状態)、圧を弱めた状態を圧解除状態として説明を行う。
This pressure release state may be a state in which the
そして、この当接/圧解除状態は、圧解除センサ306が、加圧フレーム302の上下動作に連動して動く圧解除検知フラグ305を検知することによって判別する。本実施例では圧解除センサ306に光学式のフォトセンサを用いているが、光学式センサに限定しない。尚、圧解除機構307は、定着装置118内に設けていても、画像形成装置100内に設けても良い。また、前述した構成に限定されるものではなく、圧力を変更する構成であれば、他の構成であってもよい。
The contact / pressure release state is determined by the
(ヒータの駆動回路及び制御回路)
図4は、本実施例におけるヒータの駆動回路及び制御回路を示している。同図中の401は商用の交流電源であり、ACフィルタ402を通して、発熱体208に接続される。発熱体208への電力供給はトライアック403で通電または、遮断される。404、405は電力供給手段であるトライアック403を駆動するためのバイアス抵抗であり、409は一次側と二次側の絶縁距離を確保するためのフォトトライアックカプラである。フォトトライアックカプラ409の発光ダイオードに通電することによりトライアック403がオンされる。407はフォトトライアックカプラ409の電流を制限するための抵抗である。408はトランジスタで、フォトトライアックカプラ409をオン/オフ制御するものである。トランジスタ408は抵抗406を介して制御手段であるエンジンコントローラ417からのFSRD信号に従って動作する。FSRD信号は、トランジスタ408をオンしてフォトトライアック409をオンするときにはHighレベルを出力し、トランジスタ408をオフしてフォトトライアック409をオフするときにはLowレベルを出力する。Highレベルはエンジンコントローラ417のポートの電圧レベルであり、エンジンコントローラ417に供給される電圧レベルに近しい電圧レベルを指し、“L”レベルはエンジンコントローラ417の接地電位に近しい電圧レベルを指している。また、発熱体208は複数であっても良く、それぞれの発熱体を個別駆動できるように、トライアック403と駆動する部品類がもう1セット用意されていても良い。
(Heater drive circuit and control circuit)
FIG. 4 shows a heater drive circuit and a control circuit in this embodiment. 401 in the figure is a commercial AC power supply, and is connected to the
410はACフィルタ402を介して交流電源401に接続したZEROX(ゼロクロス)検出回路である。ZEROX(ゼロクロス)検出回路410は交流電源401の電圧がゼロ電圧になっているタイミングを、エンジンコントローラ417に対してパルス信号(以下「ZEROX信号」と呼ぶ。)のエッジに置き換えて報知する。エンジンコントローラ417はZEROX信号のパルスのエッジを検出し、位相制御や波数制御によりトライアック403をオン/オフ制御する。
サーミスタ205は、セラミックヒータ203の温度を検出するためのサーミスタ(温度検出手段)であり、セラミックヒータ203上に発熱体208に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置される。また、サーミスタ206はセラミックヒータ203の端部の温度を検出するためのサーミスタであり、サーミスタ205と同様に発熱体208に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置される。サーミスタ205、206によって検出される温度TH1、TH2は、抵抗411とサーミスタ205の分圧、抵抗412とサーミスタ206の分圧として検出され、エンジンコントローラ417にTH1信号、TH2信号がA/D入力される。サーミスタ205、206は、NTCサーミスタであり、温度上昇に伴い抵抗値特性が負の傾きの特性を持つ。その為、温度上昇に伴い、サーミスタ205及び206の抵抗値は小さくなり、分圧されたTH1、TH2の電圧も小さくなる。
The
セラミックヒータ203の温度は、エンジンコントローラ417で監視される。エンジンコントローラ417は、その内部で設定されている温度とサーミスタが検出する温度とを比較して発熱体208に供給する電力を算出し、その供給する電力をFSRD信号の出力タイミングに換算し、トランジスタ408にFSRD信号を送出する。このFSRD信号を用いて、発熱体208に投入する電力量の制御を行う。
The temperature of the
413、414は、各々第一の直流電圧生成手段(第1のDC生成手段)及び第二の直流電圧生成手段(第2のDC生成手段)であるAC/DC変換部である。画像形成装置100で必要とされるDC電圧に変換する。本実施例では、24Vと3.3Vを生成している。これらは、画像形成装置100の省エネの目的等で、スリープモード時に、必要の無い電圧をオフする。本実施例では、エンジンコントローラ417が、24RMT信号をAC/DC変換部413に送信し、24Vの出力をオフしている。
415は、1次側と2次側が絶縁された継電器(以下、リレーと呼ぶ)であり、リレーのスイッチ部は交流電源401から発熱体208への電流の通電経路(電力供給ライン)の間に配置される。トランジスタ416によりリレー415の2次側に接続された内蔵コイルに電流を流すことで、コイルを励磁させ、1次側のスイッチ部をオン/オフさせる。トランジスタ416はエンジンコントローラ417と抵抗422、418を介して接続され、エンジンコントローラ417から送出されるRLD信号がHighレベルの時にトランジスタ416をオンさせ、Lowレベルの時にトランジスタ416をオフさせる。リレー415と並列に接続されたダイオード423は、リレー415のコイルの逆起電力からトランジスタ415を保護する為のダイオードである。
エンジンコントローラ417は、図示しないCPUやメモリが搭載されており、前述したようにサーミスタの温度の監視や、発熱体への供給電力を制御するなどのソフトウェアを含んだ部分である。421は、加圧ローラを回転させる為のモータである。エンジンコントローラ417は、モータから発信される速度信号パルス(FG)を受けてモータ421の速度を読み取る。また、加速信号(ACC)と減速信号(DEC)により、速度の制御を行っている。更には、紙の搬送速度を用紙サイズ等の条件に合わせて、速度設定を切り替え、モータ回転速度の変更を行う。
The
温度監視手段である安全回路419、420は、定着装置118の異常を検知してセラミックヒータ203(発熱体208)への通電を強制停止させる為の異常検出手段である。TH1、TH2信号の閾値と比較し、セラミックヒータ203の温度が異常と判断した時に、リレー415をオフする動作を行う。
306は、図3で説明したように、加圧状態を検出するセンサである。当接状態の時は、Highレベルを出力し、圧解除状態ではLowレベルを出力する。検出したPRESS信号はエンジンコントローラ417と安全回路419、420に送られる。
As described with reference to FIG. 3,
(安全回路)
図5は、本実施例における安全回路419の構成である。安全回路419は、TH1信号を使った安全回路部であり、安全回路420はTH2信号を使った安全回路部である。尚、安全回路420の内部回路構成は安全回路419と同じである為、安全回路420の説明は省略する。
(Safety circuit)
FIG. 5 shows the configuration of the
(異常判断検出部)
501、502は、異常判断検出部である。
コンパレータ507、508は、サーミスタの検出信号TH1と所定電圧505、50
6とを比較する。所定電圧505、506は、定着装置118の異常と判断する温度閾値T1、T2を電圧に換算したものである。これは、抵抗の分圧などにより閾電圧がコンパレータ507、508の反転端子に与えられる。そして、温度閾値T1、T2は、それぞれ異なる温度に設定される。定着ニップ209が当接状態に比べて圧解除状態の方が、セラミックヒータ203から加圧ローラ202への熱の移動量が少なくなる為、異常時のセラミックヒータ203の温度上昇が速い。故に、より早く異常状態を止めるためには、当接状態の温度閾値T1(第1の閾値)に比べて圧解除状態の温度閾値T2(第2の閾値)の方が、低く設定することが望まれる。よって、本実施例では、当接状態の温度閾値T1を250℃、圧解除状態の温度閾値T2を150℃とし、その温度に相当する電圧を所定電圧505、506に設定した。以上より、サーミスタ205、206の温度が温度閾値T1、T2よりも低い時は、オープンコレクタの内部出力回路を持つコンパレータ507、508の出力はHighインピーダンスとなり、抵抗510、525のプルアップによりHighレベルとなる。一方、サーミスタの温度が温度閾値T1、T2よりも高い時(T1、T2以上の時)は、コンパレータ507、508はLowレベルを出力する。
(Abnormality judgment detection unit)
6 is compared. The
(ラッチ回路)
次にラッチ回路503、504について説明する。
コンパレータ507,508の動作出力がHighレベルにある時は、トランジスタ513、528はオフする。よって、コンパレータ515、530の非反転端子は、抵抗512、527を介して、グランド電位になり、2.0Vに設定した所定電圧514、529の方が高くなる為、コンパレータ515、530はLowを出力する。この状態ではトランジスタ519、534はオンせず、SAFE信号はプルアップ抵抗521により、Highを出力する。尚、ダイオード522、523は、ラッチ回路503、504の個別の動作の影響を受けないように、付けられている。コンパレータ515、530の出力段に接続されるプルアップ抵抗516、531に3.3Vを使用している。抵抗517、532は、入力電圧を電流に変換してトランジスタ519、534の動作を安定させるための抵抗である。また、抵抗518、533は、入力側からのリーク電流やノイズなどをグランドに落とすことでトランジスタ519、534の誤動作を防ぐための抵抗である。抵抗509、524は、入力電圧を電流に変換してトランジスタ513、528の動作を安定させるための抵抗であり、抵抗509は、ラッチ回路503の一部として内蔵された構成、抵抗524は、ラッチ回路504の一部として内蔵された構成となっている。
(Latch circuit)
Next, the
When the operation outputs of the
一方、コンパレータ507,508の動作出力がLowレベルにある時は、トランジスタ513、528がオンする。すると抵抗511と抵抗512の分圧、抵抗526と抵抗527の分圧(後述するトランジスタ539がオフの時)が2.5Vとなり、コンパレータ515、530の出力はHighレベルとなる。よって、トランジスタ519、534がオンし、SAFE信号はLowレベルとなる。また、抵抗520、535を介してトランジスタ513、528のベース電圧はLowレベルとなり、オンし続ける。つまりは、SAFE信号をLowレベルにラッチしたことに等しくなる。以上のようにサーミスタ検知温度が、温度閾値T1または温度閾値T2を超えると、トランジスタ513、528のベースをLowレベルにフィードバックすることで、SAFE信号をLowレベルにラッチする。そして、トランジスタ416がオフするので、リレー415がオフする。
On the other hand, when the operation outputs of the
以上のように、安全回路419のうち異常判断検出部501やラッチ回路503等、サーミスタの検出温度がT1以上(第1の閾値以上)のときに商用電源からヒータ208への電力供給を遮断状態にするための構成が、本発明の第1の給電遮断手段に対応する。同様に、安全回路419のうち異常判断検出部502やラッチ回路504等、サーミスタの検出温度がT2以上(第2の閾値以上)のときに商用電源からヒータ208への電力供給を遮断状態にするための構成が、本発明の第2の給電遮断手段に対応する。
As described above, the power supply from the commercial power supply to the
尚、コンパレータ507、508のLowレベル出力動作だけでは、リレー415をオフすることは無い。何故なら、SAFE信号は、オンしているトランジスタ513,528のベースエミッタ間電圧と、ダイオード522、523のアノードカソード間電圧によって、おおよそ3.3V程度の電位となり、Lowレベルにならないからである。したがって、前述したようにトランジスタ519、534のオン動作によって、リレー415のオフ動作が引き起こされる構成になっている。
Note that the
(ラッチ解除回路)
ここで、本実施例の特徴であるラッチ解除回路540について説明する。ラッチ解除回路540は、低い方の温度閾値T2でラッチさせるラッチ回路504に接続される。ラッチ解除回路504は、圧解除検出手段としての圧解除センサ306とともに、定着フィルム201と加圧ローラ202の当接状態が圧解除状態の間、第2のラッチ回路504をラッチ動作が実行できない通電状態にする遮断解除手段を構成する。
(Latch release circuit)
Here, the
圧解除状態、つまり圧解除センサ306のPRESS信号がLowレベルの時はトランジスタ539がオフし、前述したように異常時にはコンパレータ530の非反転端子は2.5Vとなり、リレー415をオフする。
In the pressure release state, that is, when the PRESS signal of the
一方、当接状態、つまりPRESS信号がHighレベルの時はトランジスタ539がオンし、抵抗526、527、536の分圧によって、コンパレータ530の非反転端子は0.5Vとなる。これにより、当接状態を維持している間は常にコンパレータ530はLowレベルを出力しており、ラッチ動作をすることは無い。つまりは、当接状態はラッチ回路504の機能を実質停止させたことに等しくなる。更には、ラッチ動作中に圧解除→当接と動作を行うことで、コンパレータ530の出力は強制的にLowとなり、トランジスタ534がオフされるので、ラッチ動作はリセットされて非ラッチ状態となる。抵抗537は、トランジスタ539の動作を安定させるための抵抗であり、抵抗538は、入力側からのリーク電流やノイズなどをグランドに落とすことでトランジスタ539の誤動作を防ぐための抵抗である。
On the other hand, in the contact state, that is, when the PRESS signal is at a high level, the
尚、ラッチ状態と非ラッチ状態との遷移を決定する動作点は、コンパレータ530の非反転端子の電圧に限るものではない。ラッチ回路504の駆動源となる電源電圧(例えば、0.5Vと3.3Vの動作切り替え)でも良い。または、ラッチ回路504がロジックICで構成されている場合には、ロジックICに付属のリセット機能を動作させる電圧でも良い。
Note that the operating point for determining the transition between the latched state and the non-latched state is not limited to the voltage at the non-inverting terminal of the
以上をまとめると、当接状態では、ラッチ回路504が動作しない為、250℃の温度閾値をもって、定着装置118の異常を監視する。一方、圧解除状態では、150℃の温度閾値で監視する。
In summary, since the
図6において、本実施例の動作時の温度推移を示す。
区間t1は画像形成装置100の立ち上げ動作である。スタンバイモードにおいて、エンジンコントローラ417は、定着ニップ209を圧解除しており、圧解除状態でセラミックヒータ203に電力を投入する。エンジンコントローラ417は、圧解除センサ306の検知によって、目標温度120℃(T3)まで加熱する。その後、エンジンコントローラ417は、当接動作を行い、当接が完了したら目標温度を200℃(T4)に設定して加熱する。尚、エンジンコントローラ417は、当接動作指示と、電力投入開始を同時に行っても構わない。また、この区間t1において、安全回路419、420における温度閾値は、圧解除センサ306の出力に応じて150℃(T2)から250℃(T1)に切り替わる。
In FIG. 6, the temperature transition at the time of operation | movement of a present Example is shown.
A section t1 is a start-up operation of the
区間t2において、プリント動作が行われる。定着ニップ209は当接しているので、温度閾値は250℃(T1)である。そして、区間t2のある時点t5でジャムが発生し、温調を停止する。
区間t3において、ユーザがジャムによる紙詰まり用紙を取り除く為に、画像形成装置100のドアを開ける。この時、ドアの開口により手動圧解除が行われ、温度閾値が250℃(T2)から150℃(T1)に切り替わる。図示するように、セラミックヒータ203の温度が150℃(T1)以上の時にユーザが圧解除を行うと、ラッチ回路504が動作し、電力停止状態がラッチされてしまう。定着装置118は異常ではない為、再び電力を投入できるようにする必要がある。
In the section t2, a printing operation is performed. Since the fixing nip 209 is in contact, the temperature threshold is 250 ° C. (T1). Then, a jam occurs at a certain time t5 in the section t2, and the temperature control is stopped.
In a section t3, the user opens the door of the
区間t4において、ユーザのジャム用紙を取り除く作業が終了し、ドアが閉じられる。そして、画像形成装置100は、当接動作を行って、紙詰まりが残っていないか電力を投入しながら自己診断を行う。この当接動作によって、ラッチしたラッチ回路504は、ラッチを解除し、電力を再び投入できるようになる。その後、自己診断の結果に問題が無ければ区間t4以降で再び立ち上げ、プリント動作を行う。
In a section t4, the user's operation to remove jammed paper is finished, and the door is closed. Then, the
以上のように、定着装置118が異常で無くとも、ユーザの圧解除状態によって、安全回路動作が働いてしまうような限定されたケースがある。特許文献2のシステム構成では、安全回路の動作がラッチ状態に移行すると、そのまま異常発生時の動作(画像形成動作の中止)に移行してしまう構成となっていた。これに対し、本実施例では、圧解除状態時に温度監視を行うラッチ回路が一旦ラッチ状態となった後も非ラッチ状態に戻ることができる安全回路を用いることで、偶発的に画像形成動作が妨げられるのを回避可能なシステムを構築することができる。すなわち、本実施例によれば、ユーザによる圧解除から当接動作の切り替えに応じてラッチ動作も解除される為、偶発的なラッチ動作が直ちに装置停止状態へ結びつくことのないシステムを構築することができる。したがって、本実施例によれば、ユーザビリティを下げることなく、安全性を維持することができる。
As described above, there is a limited case in which the safety circuit operation works depending on the pressure release state of the user even if the fixing
[実施例2]
本発明の実施例2における画像形成装置100の構成、定着装置118の構成、圧解除装置307の構成、ヒータ駆動回路及び制御回路の構成は、実施例1と略同様である。実施例2において実施例1と同じ構成は、同一符号を付けて説明は省略する。
[Example 2]
The configuration of the
図7は、本発明の実施例2における安全回路419の構成である。本実施例では、実施例1に対して、ラッチ回路701に特徴を持っている。コンパレータ530の出力段に接続されるプルアップ抵抗に24Vを使用している。図4で説明したように、24Vは、AC/DC変換部413(第1のDC生成手段)で生成される電源であり、エンジンコントローラ417から送信される24RMT信号によって、電源の生成をオン/オフ切り替えができる。本実施例では、スリープモードにおける省エネルギーを目的として、スリープモード時に24Vの出力をオフしている。つまり、ラッチ回路701は24Vのオフ時には、コンパレータ530の入力端子が如何なる状態になっても、コンパレータ530の出力がHighレベルになることがなく、トランジスタ534はオンすることが無い。したがって、スリープモード中はラッチ回路701が動作停止状態になっていることに等しい。更には、ラッチ動作中に24Vをオフすることで、コンパレータ530の出力は強制的にLowレベルとなる。そして、再び24Vをオンする時にサーミスタ温度TH1が温度閾値T2を下回っていれば、ラッチ動作はリセットされて非ラッチ状態となる。
FIG. 7 shows a configuration of the
以上をまとめると、24Vオフ状態では、ラッチ回路701は非動作状態となる。一方、24Vが起動している間は、ラッチ回路701は動作可能状態となる。また、24Vのオフと連動して、ラッチ状態が解除される構成となっている。
In summary, in the 24V off state, the
図8において、本実施例の動作時の温度推移を示す。区間t5は画像形成装置100の立ち上げ動作である。実施例1で説明した区間t1と動作は同じである為、説明は省略する。区間t6は、プリント動作を示している。プリントが終了すると、区間t7でスタンバイモードに移行する。省エネルギーの為には、スタンバイモードよりも消費電力の低いスリープモード(非画像形成時において装置の消費電力を低減させるための低負荷動作)に移行する必要がある。スリープモードに移行する準備として、加圧ローラ202の変形を防止する為に、区間t7のある時点t10で当接された定着ニップ209を圧解除する。この時、サーミスタ温度TH1が温度閾値T2以上であってもよく、その際には安全回路419が動作し、ラッチ回路701が動作する。区間t8は、スリープモードを指しており、24Vをオフしている。その後、スリープから復帰するトリガがかけられると、区間t9で24Vを起動してラッチを解除し、立ち上げ制御を始める。
In FIG. 8, the temperature transition at the time of operation | movement of a present Example is shown. A section t5 is a start-up operation of the
ところで、ラッチ回路701は非動作状態となるものの、24Vオフ中はリレー415もオフされ、発熱体208に通電されることが無いので安全性を損なうことはない。以上のように、定着装置118が異常で無くとも、スリープモードへの移行時に定着装置118の温度が高いと、安全回路動作が働いてしまうような限定されたケースがある。本実施例によれば、そのような場合においては、スリープモードへの移行と復帰の一連の動作の間に自動的にラッチが解除される。したがって、ユーザビリティを下げることなく、安全性を維持することができる。また、セラミックヒータ203の温度が下がるのを待たずにスリープモードを入れることができる為、画像形成装置100の省電力化を図ることができる。
By the way, although the
100…画像形成装置、118…定着装置、201…定着フィルム、202…加圧ローラ、203…セラミックヒータ、205、206…サーミスタ、307…圧解除機構、413、414…AC/DC変換部、419、420…安全回路、503、504…ラッチ回路、540…ラッチ解除回路
DESCRIPTION OF
Claims (6)
商用電源から供給される電力により発熱するヒータを有する加熱部材と、前記加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部において記録材上の現像剤像を加熱し記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱部材と前記加圧部材との圧接状態を、加圧状態又は圧解除状態のいずれかに切り替え可能な加圧切替手段と、
前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が第1の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第1の給電遮断手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が前記第1の閾値よりも小さい第2の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第2の給電遮断手段と、
前記加圧切替手段が前記圧接状態を前記加圧状態としている間、前記第2の給電遮断手段が前記遮断状態を形成できないようにする遮断解除手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit for forming a developer image on the recording material;
A heating member having a heater that generates heat by electric power supplied from a commercial power supply; and a pressure member that presses the heating member to form a nip portion. The developer image on the recording material is formed in the nip portion. Fixing means for heating and fixing the recording material;
A pressure switching means capable of switching a pressure contact state between the heating member and the pressure member to either a pressure state or a pressure release state;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the heater;
When the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a first threshold, first power supply cutoff means for cutting off power supply from a commercial power source to the heater;
When the temperature detected by the temperature detection means is equal to or higher than a second threshold value smaller than the first threshold value, a second power supply cutoff means for cutting off the power supply from a commercial power source to the heater;
An interruption release means for preventing the second power supply interruption means from forming the interruption state while the pressure switching means is in the pressure contact state.
An image forming apparatus comprising:
前記第2の給電遮断手段は、商用電源から前記ヒータへの電力供給ラインに設けられたリレーをオフ状態にラッチすることで前記遮断状態を形成する第2のラッチ回路であり、
前記遮断解除手段は、前記圧接状態が圧解除状態か否かを検出する圧解除検出手段と、前記圧解除検出手段が前記圧解除状態を検出したときに前記第2のラッチ回路をラッチ動作が実行できない通電状態にするラッチ解除回路と、を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The first power supply cutoff means is a first latch circuit that forms the cutoff state by latching a relay provided in a power supply line from a commercial power source to the heater in an off state,
The second power supply cutoff means is a second latch circuit that forms the cutoff state by latching a relay provided in a power supply line from a commercial power source to the heater in an off state,
The shut-off release means includes a pressure release detection means for detecting whether the pressure contact state is a pressure release state, and a latch operation for latching the second latch circuit when the pressure release detection means detects the pressure release state. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising: an unlatching circuit that makes the power supply unexecutable.
商用電源から供給される電力から第2の大きさの直流電圧を生成する第2のDC生成手段と、
をさらに備え、
前記第2のラッチ回路は、前記第1のDC生成手段の前記出力がオフにされることで、ラッチ動作が実行できない通電状態になるように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。 A first DC generating means for generating a first magnitude DC voltage from power supplied from a commercial power supply, wherein the output of the first magnitude DC voltage is turned off in the low load operation; First DC generation means;
Second DC generation means for generating a second magnitude DC voltage from the power supplied from the commercial power source;
Further comprising
The said 2nd latch circuit is comprised so that it may be in the energization state which cannot perform a latch operation, when the said output of a said 1st DC production | generation means is turned off. The image forming apparatus described.
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- 2015-11-13 JP JP2015223447A patent/JP2017090784A/en active Pending
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