JP2021140073A - 加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の発熱体に排他的に電力を供給する加熱装置における故障判断の精度を向上させた加熱装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】トライアック１０４が導通状態又は非導通状態となっていることを検出する検出回路１０９と、トライアック１０５が導通状態又は非導通状態となっていることを検出する検出回路１１０と、検出回路１０９の検出結果と検出回路１１０の検出結果とに基づいて、負荷１０６と負荷１０７の両方に電力が供給されている状態であるか否かを判断する判断部１１１と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、加熱装置及び画像形成装置に関する。

画像形成装置の像加熱装置で生じる非通紙部昇温に対して、ヒータに複数の発熱体を備え、記録紙の幅に応じて複数の発熱体への電力供給を制御して非通紙部昇温の軽減を図る手段が提案されている。ここで、複数の発熱体を備える像加熱装置は２種類の方式に大別される。第１の方式は、複数の発熱体を同時に発熱させながら使用する方法である（例えば、特許文献１参照）。第２の方式は、発熱体への電力供給を排他的に行う方法である（例えば、特許文献２参照）。具体的には、発熱体１に電力を供給している期間は発熱体２には電力を供給せず、発熱体２に電力を供給している期間は発熱体１には電力を供給しない等である。第２の方式は第１の方式に比べてヒータが簡素で安価に製造できるメリットがあり、第１の方式より安価な画像形成装置に好適である。

第２の方式の像加熱装置の場合、複数の発熱体に同時に電力を供給すると装置の破損につながるおそれがある。そのため、複数の発熱体への電力供給を制御する複数のトライアックが何らかの不具合により同時に電力を供給する状態となることを防止する必要がある。このため、トライアックの故障（異常）を正確に検知する技術が提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３参照）。

特開２００６−００４８６０号公報 特開２００１−１００５５８号公報 特許第５５７７０７７号公報

しかしながら、複数の発熱体への電力の同時供給を防止するためには、複数のトライアックの電力供給状態を検知した上で、それら複数の発熱体の電力供給状態の相互関係を判断することが求められる。

本発明は、このような状況のもとでなされたもので、複数の発熱体に排他的に電力を供給する加熱装置における故障判断の精度を向上させることを目的とする。

上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。

（１）第１の負荷と、交流電源から前記第１の負荷への電力の供給と電力の遮断を切り替える第１のスイッチ素子と、第２の負荷と、前記交流電源から前記第２の負荷への電力の供給と電力の遮断を切り替える第２のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を制御し、前記第１の負荷と前記第２の負荷の一方に電力を供給するように制御する制御手段と、を備える加熱装置であって、前記第１のスイッチ素子が導通状態又は非導通状態となっていることを検出する第１の検出手段と、前記第２のスイッチ素子が導通状態又は非導通状態となっていることを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段の検出結果と前記第２の検出手段の検出結果とに基づいて、前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であるか否かを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする加熱装置。

（２）静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、前記第１の負荷である第１の発熱体及び前記第２の負荷である第２の発熱体を有し、前記第１の発熱体又は前記第２の発熱体により前記記録材に転写された未定着のトナー像を加熱して定着させる前記（１）に記載の加熱装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、複数の発熱体に排他的に電力を供給する加熱装置における故障判断の精度を向上させることができる。

実施例１〜３の画像形成装置の構成を示す断面図 実施例１の定着装置の回路ブロック図 実施例１の定着装置の詳細図 実施例１の判断部の動作を示すシーケンス図 実施例２の定着装置の回路ブロック図 実施例２の定着装置の詳細図 実施例２の判断部の動作を示すシーケンス図 実施例３の定着装置の詳細図 実施例３の判断部の動作を示すシーケンス図

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。

［全体構成］
図１は実施例１の定着装置を搭載した一例の画像形成装置である、インライン方式のカラー画像形成装置を示す構成図である。図１を用いて電子写真方式のカラー画像形成装置の動作を説明する。なお、第１ステーションをイエロー（Ｙ）色のトナー画像形成用のステーション、第２ステーションをマゼンタ（Ｍ）色のトナー画像形成用のステーションとしている。また、第３ステーションをシアン（Ｃ）色のトナー画像形成用のステーション、第４ステーションをブラック（Ｋ）色のトナー画像形成用のステーションとしている。

第１ステーションで、像担持体である感光ドラム１ａは、ＯＰＣ感光ドラムである。感光ドラム１ａは金属円筒上に感光して電荷を生成するキャリア生成層、発生した電荷を輸送する電荷輸送層等からなる機能性有機材料が複数層積層されたものであり、最外層は電気的導電性が低くほぼ絶縁である。帯電手段である帯電ローラ２ａが感光ドラム１ａに当接され、感光ドラム１ａの回転に伴い、従動回転しながら感光ドラム１ａ表面を均一に帯電する。帯電ローラ２ａには直流電圧又は交流電圧を重畳した電圧が印加され、帯電ローラ２ａと感光ドラム１ａ表面とのニップ部から、回転方向の上流側及び下流側の微小な空気ギャップにおいて放電が発生することにより感光ドラム１ａが帯電される。クリーニングユニット３ａは、後述する転写後に感光ドラム１ａ上に残ったトナーをクリーニングするユニットである。現像手段である現像ユニット８ａは、現像ローラ４ａ、非磁性一成分トナー５ａ、現像剤塗布ブレード７ａからなる。感光ドラム１ａ、帯電ローラ２ａ、クリーニングユニット３ａ、現像ユニット８ａは、画像形成装置に対して着脱自在な一体型のプロセスカートリッジ９ａとなっている。

露光手段である露光装置１１ａは、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニット又はＬＥＤ（発光ダイオード）アレイから構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビーム１２ａを感光ドラム１ａ上に照射する。また、帯電ローラ２ａは、帯電ローラ２ａへの電圧供給手段である帯電高電圧電源２０ａに接続されている。現像ローラ４ａは、現像ローラ４ａへの電圧供給手段である現像高電圧電源２１ａに接続されている。転写手段である１次転写ローラ１０ａは、１次転写ローラ１０ａへの電圧供給手段である１次転写高電圧電源２２ａに接続されている。以上が第１ステーションの構成であり、第２、第３、第４ステーションも同様の構成をしている。他のステーションについて、第１ステーションと同一の機能を有する部品は同一の符号を付し、符号の添え字にステーションごとにｂ、ｃ、ｄを付している。なお、以下の説明において、特定のステーションについて説明する場合を除き、添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略する。

中間転写ベルト１３は、その張架部材として２次転写対向ローラ１５、テンションローラ１４、補助ローラ１９の３本のローラにより支持されている。テンションローラ１４のみバネで中間転写ベルト１３を張る方向の力が加えられており、中間転写ベルト１３に適当なテンション力が維持されるようになっている。２次転写対向ローラ１５はメインモータ（不図示）からの回転駆動を受けて回転し、外周に巻かれた中間転写ベルト１３が回動する。中間転写ベルト１３は感光ドラム１ａ〜１ｄ（例えば、図１では反時計回り方向に回転）に対して順方向（例えば、図１では時計回り方向）に略同速度で移動する。また、中間転写ベルト１３は、矢印方向（時計回り方向）に回転し、１次転写ローラ１０は中間転写ベルト１３をはさんで感光ドラム１と反対側に配置されて、中間転写ベルト１３の移動に伴い従動回転する。中間転写ベルト１３をはさんで感光ドラム１と１次転写ローラ１０とが当接している位置を１次転写位置という。補助ローラ１９、テンションローラ１４及び２次転写対向ローラ１５は電気的に接地されている。なお、第２〜第４ステーションも１次転写ローラ１０ｂ〜１０ｄは第１ステーションの１次転写ローラ１０ａと同様の構成としているので説明を省略する。

次に実施例１の画像形成装置の画像形成動作を説明する。画像形成装置は待機状態時に印刷指令を受信すると、画像形成動作をスタートする。感光ドラム１や中間転写ベルト１３等はメインモータ（不図示）によって所定のプロセススピードで矢印方向に回転を始める。感光ドラム１ａは、帯電高電圧電源２０ａにより電圧が印加された帯電ローラ２ａによって一様に帯電され、続いて露光装置１１ａから照射された走査ビーム１２ａによって画像情報（画像データともいう）に従った静電潜像が形成される。現像ユニット８ａ内のトナー５ａは、現像剤塗布ブレード７ａによって負極性に帯電されて現像ローラ４ａに塗布される。そして、現像ローラ４ａには、現像高電圧電源２１ａより所定の現像電圧が供給される。感光ドラム１ａが回転して感光ドラム１ａ上に形成された静電潜像が現像ローラ４ａに到達すると、静電潜像は負極性のトナーが付着することによって可視化され、感光ドラム１ａ上には第１色目（例えば、Ｙ（イエロー））のトナー像が形成される。他の色Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各ステーション（プロセスカートリッジ９ｂ〜９ｄ）も同様に動作する。各色の１次転写位置間の距離に応じて、一定のタイミングでコントローラ（不図示）からの書き出し信号を遅らせながら、露光による静電潜像が各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成される。それぞれの１次転写ローラ１０ａ〜１０ｄにはトナーと逆極性の直流高電圧が印加される。以上の工程により、順に中間転写ベルト１３にトナー像が転写されていき（以下、１次転写という）、中間転写ベルト１３上に多重トナー像が形成される。

その後、トナー像の作像に合わせて、カセット１６に積載されている記録材である用紙Ｐは、搬送経路Ｙに沿って搬送される。具体的には、用紙Ｐは給紙ソレノイド（不図示）によって回転駆動される給紙ローラ１７により給送（ピックアップ）される。給送された用紙Ｐは搬送ローラによりレジストレーションローラ（以下、レジストローラという）１８に搬送される。そして、用紙Ｐは、搬送方向に直交する方向の長さ（以下、幅という）を検知する検知手段である紙幅センサ１２２を通過する。レジストローラ１８の下流側にはレジストレーションセンサ（以下、レジセンサという）１２３が配置されている。レジセンサ１２３は、用紙Ｐの先端が到着すると用紙Ｐの「有り」を検知し、用紙Ｐの後端が通過すると用紙Ｐの「無し」を検知する。

用紙Ｐは、中間転写ベルト１３上のトナー像に同期して、レジストローラ１８によって中間転写ベルト１３と２次転写ローラ２５との当接部である転写ニップ部へ搬送される。２次転写ローラ２５には２次転写高電圧電源２６により、トナーと逆極性の電圧が印加され、中間転写ベルト１３上に担持された４色の多重トナー像が一括して用紙Ｐ上（記録材上）に転写される（以下、２次転写という）。用紙Ｐ上に未定着のトナー像が形成されるまでに寄与した部材（例えば、感光ドラム１等）は画像形成手段として機能する。一方、２次転写を終えた後、中間転写ベルト１３上に残留したトナーは、クリーニングユニット２７によって清掃される。２次転写が終了した後の用紙Ｐは、加熱装置である定着装置５０へと搬送され、トナー像の定着を受けて画像形成物（プリント、コピー）として排出トレー３０へと排出される。定着装置５０は、第１の回転体であるフィルム５１、ニップ形成部材５２、第２の回転体である加圧ローラ５３、ヒータ２５１を有する。ヒータ２５１は、後述する複数の発熱体を有しており、複数の発熱体は、フィルム５１の内面に接するように設けられている。また、加圧ローラ５３はフィルム５１とともにニップ部を形成しており、ニップ部は、フィルム５１を介して複数の発熱体と加圧ローラ５３とにより形成されている。

［回路ブロック図］
図２は、異常検知装置を備える定着装置５０の回路ブロック図である。定着装置５０は、第１の閉回路１００ａ、第２の閉回路１００ｂ、制御部１０８、検出回路１０９、検出回路１１０、判断部１１１を有している。第１の閉回路１００ａは、交流電源１０１、電流ヒューズ１０２、負荷１０６、双方向サイリスタ（以下、トライアックという）１０４、電磁リレー１０３により構成されている。第２の閉回路１００ｂは、交流電源１０１、電流ヒューズ１０２、負荷１０７、トライアック１０５、電磁リレー１０３から構成されている。

交流電源１０１から第１の負荷１０６（以下、負荷１０６という）への電力の供給又は電力の遮断は、制御手段である制御部１０８により、第１のスイッチ素子であるトライアック１０４の導通／非導通を制御することによってコントロールされる。また、交流電源１０１から第２の負荷１０７（以下、負荷１０７という）への電力の供給又は電力の遮断は、制御部１０８により、第２のスイッチ素子であるトライアック１０５の導通／非導通を制御することによってコントロールされる。実施例１の定着装置５０においては、負荷１０６と負荷１０７に対して交流電源１０１から同時に電力供給を行わないよう、制御部１０８がトライアック１０４及びトライアック１０５を制御する。詳細については図３を用いて後述する。

第１の検出手段である検出回路１０９は、トライアック１０４に並列に接続され、トライアック１０４が導通状態であるか非導通状態であるかを検出する。第２の検出手段である検出回路１１０も同様に、トライアック１０５に並列に接続され、トライアック１０５が導通状態であるか非導通状態であるかを検出する。検出回路１０９と検出回路１１０の出力は、判断部１１１に入力される。判断手段である判断部１１１は、検出回路１０９の検出結果と検出回路１１０の検出結果とに基づいてトライアック１０４とトライアック１０５の両方に電力が供給されている異常状態を判断する。具体的には、判断部１１１は、検出回路１０９及び検出回路１１０から入力された信号の相対的な関係に基づいて、トライアック１０４とトライアック１０５とが同時に導通状態にあるか否かを判断する。交流電源１０１とトライアック１０４及びトライアック１０５とを電気的に接続する電力供給路には、判断部１１１により接続状態（導通状態）又は非接続状態（非導通状態）となる接続手段である電磁リレー１０３が接続されている。判断部１１１は、トライアック１０４とトライアック１０５とが同時に導通状態にあると判断した場合には、電磁リレー１０３を非導通状態とし、交流電源１０１から負荷１０６及び負荷１０７への電力供給を遮断する。

［検出回路の詳細］
図３を用いてより詳細に説明する。ヒータ２５１は実施例１の画像形成装置の定着装置５０内に配置され、未定着のトナー像を用紙Ｐに定着する際の熱を供給する。ヒータ２５１は、セラミック基板２５２、第１の発熱体である発熱体２５３、第２の発熱体及び第３の発熱体（第３の負荷）である発熱体２５４、第２の発熱体及び第４の発熱体（第４の負荷）である発熱体２５５、接点２５６ａ〜接点２５６ｄで構成される。発熱体２５３は図２で示す負荷１０６に相当する。発熱体２５３は、長手方向の長さが略等しい、並列に接続された２本の発熱体から成り、接点２５６ａと接点２５６ｄとを介して交流電源１０１から電力を供給される。発熱体２５４及び発熱体２５５は図２で示す負荷１０７に相当する。なお、長手方向の長さは、発熱体２５３は発熱体２５４よりも長く、発熱体２５５は発熱体２５４よりも短い。発熱体２５４は接点２５６ｂと接点２５６ｄとを介して、発熱体２５５は接点２５６ｂと接点２５６ｃとを介して、それぞれ交流電源１０１から電力を供給される。

セラミック基板２５２には、発熱体２５３、発熱体２５４、発熱体２５５が配置される。一方の発熱体２５３は、セラミック基板２５２の短手方向の一方の端部に配置され、他方の発熱体２５３は、セラミック基板２５２の短手方向の他方の端部に配置される。短手方向において、一方の発熱体２５３、発熱体２５４、発熱体２５５、他方の発熱体２５３の順に配置されている。第１の接点である接点２５６ａには、一方の発熱体２５３及び他方の発熱体２５３の一方の端部が電気的に接続されている。第２の接点である接点２５６ｄには、一方の発熱体２５３、他方の発熱体２５３及び発熱体２５４の他方の端部が電気的に接続されている。第３の接点である接点２５６ｂには、発熱体２５４及び発熱体２５５の一方の端部が電気的に接続されている。第４の接点である接点２５６ｃには、発熱体２５５の他方の端部が電気的に接続されている。

発熱体２５４及び発熱体２５５は、Ｃ接点リレー２０１によっていずれか一方が選択されて使用される。切替手段であるＣ接点リレー２０１は、交流電源１０１から発熱体２５４及び発熱体２５５への電力供給路を、いずれか一方に切り替える。Ｃ接点リレー２０１は接点２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃを有している。Ｃ接点リレー２０１は、接点２０１ａと接点２０１ｂとが接続されている場合、発熱体２５５がＣ接点リレー２０１によって短絡された状態となり、トライアック１０５の負荷としては発熱体２５４が選択された状態となる。一方、Ｃ接点リレー２０１は、接点２０１ａと接点２０１ｃとが接続されている場合、発熱体２５４がＣ接点リレー２０１によって短絡された状態となり、トライアック１０５の負荷としては発熱体２５５が選択された状態となる。このように、図２に示す負荷１０７は、制御部１０８によってＣ接点リレー２０１を制御することにより、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向の長さに応じて発熱体２５４又は発熱体２５５が適宜選択されながら使用される。

トライアック１０４は、制御部１０８内のＣＰＵ２１９によって制御される。ＣＰＵ２１９は、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間を導通状態に制御する場合、電流制限抵抗２０６を介してトランジスタ２０５にベース電流を供給し、トランジスタ２０５のコレクタ−エミッタ間を導通状態にする。トランジスタ２０５のコレクタ−エミッタ間が導通状態になると、電源Ｖｃｃ１から電流制限抵抗２０４を介してソリッドステートリレー（以下、ＳＳＲとする）２０２の発光ダイオードに電流が流れ、ＳＳＲ２０２の受光部が導通状態となる。ＳＳＲ２０２の受光部が導通状態となると、交流電源１０１から電流制限抵抗２０３を介してトライアック１０４のＧ端子（ゲート端子）にゲート電流が供給され、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態となる。ここで、電源Ｖｃｃ１は、例えば３．３Ｖなどの２次側電位（交流電源１０１から絶縁された電位）の直流電源である。

トライアック１０５も同様に、ＣＰＵ２１９によって制御される。ＣＰＵ２１９はトライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間を導通状態に制御する場合、電流制限抵抗２１６を介してトランジスタ２１５にベース電流を供給し、トランジスタ２１５のコレクタ−エミッタ間を導通状態にする。トランジスタ２１５のコレクタ−エミッタ間が導通状態になると、電源Ｖｃｃ１から電流制限抵抗２１４を介してＳＳＲ２１２の発光ダイオードに電流が流れ、ＳＳＲ２１２の受光部が導通状態となる。ＳＳＲ２１２の受光部が導通状態となると、交流電源１０１から電流制限抵抗２１３を介してトライアック１０５のＧ端子にゲート電流が供給され、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態となる。

ここで、トライアック１０４及びトライアック１０５は同時に導通状態とならないようにＣＰＵ２１９によって制御される。ヒータ２５１の３種類の発熱体２５３、２５４、２５５は、ヒータ２５１の長手方向の熱分布を均等にする目的で、使用される用紙幅に応じて排他的に選択して使用されるためである。なお、用紙幅とは、用紙Ｐにおいて発熱体２５３、２５４、２５５の長手方向に平行な方向の長さをいい、用紙Ｐの搬送方向に直交する方向の長さである。例えば、Ｂ５用紙が定着装置５０を通過するタイミングでは、制御部１０８は発熱体２５３と発熱体２５４とを交互に発熱させるように制御している。ヒータ２５１は、各発熱体２５３、２５４、２５５に対して電力供給が排他的に行われることを想定した設計がなされているため、複数の発熱体２５３、２５４、２５５が同時に発熱する状態が継続すると、過昇温して破損する可能性がある。そのため、ＣＰＵ２１９は、各発熱体２５３、２５４、２５５に対して電力供給が排他的に行われるようにトライアック１０４とトライアック１０５とを制御する。

電磁リレー１０３は、ヒータ２５１への電力供給を行う必要がないとき（例えば画像形成装置がスリープモードの場合など）に安全性向上や省電力を目的に、その接点が非導通状態に設定される。電磁リレー１０３もトライアック１０４、１０５と同様にＣＰＵ２１９によって制御される。ＣＰＵ２１９は、電流制限抵抗２２８を介してトランジスタ２２９にベース電流を供給し、トランジスタ２２９のコレクタ−エミッタ間を導通状態にし、電磁リレー１０３のコイルに電源Ｖｃｃ２から電流を流すことで電磁リレー１０３の接点を導通状態にする。

（検出回路）
次に、トライアック１０４、１０５の導通状態を検出する検出回路１０９及び検出回路１１０に関して説明する。検出回路１０９は、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間に対して並列に接続される。まず、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が非導通状態である場合について説明する。この場合、交流電源１０１の極性（正の半波か負の半波か）によらず交流に対応したフォトカプラ（以下、ＡＣフォトカプラという）２０７の発光部２０７ａには交流電源１０１から電流制限抵抗２０８を介して電流が流れる。これにより、ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂのコレクタ−エミッタ間が導通状態となる。一方、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態である場合には、交流電源１０１の極性によらずＡＣフォトカプラ２０７の発光部２０７ａは発光しない。このため、ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。

検出回路１１０は、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間に対して並列に接続される。まず、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が非導通状態である場合について説明する。この場合、交流電源１０１の極性によらずＡＣフォトカプラ２１７の発光部２１７ａには交流電源１０１から電流制限抵抗２１８を介して電流が流れる。これにより、ＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタの２１７ｂのコレクタ−エミッタ間が導通状態となる。一方、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態である場合には、交流電源１０１の極性によらずＡＣフォトカプラ２１７の発光部２１７ａは発光しない。このため、ＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。このように、検出回路１０９、１１０は、１次側に発光部２０７ａ、２１７ａ、２次側に受光トランジスタ２０７ｂ、２１７ｂを有している。検出回路１０９、１１０は、交流電源１０１から絶縁されていない１次側の電圧の情報を絶縁して２次側の信号に変換し、変換した信号を２次側の判断部１１１に出力する。

（判断部）
次に判断部１１１について説明する。ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂとＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂとは並列に接続される。ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂのエミッタ端子とＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂのエミッタ端子とは、共に抵抗２２０の一端に接続される。コンデンサ２２１の両端電圧は抵抗２２０の他端からの充電電流と、コンデンサ２２１に並列に接続された抵抗２２２による放電電流によりコントロールされる。ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂとＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂのいずれか、又は両方が導通状態となると、電源Ｖｃｃ１から抵抗２２０を介してコンデンサ２２１が充電される。コンデンサ２２１の両端電圧はコンパレータ２２３の反転入力端子（−端子）に入力され、コンパレータ２２３の非反転入力端子（＋端子）に入力された基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。

コンパレータ２２３の出力端子は抵抗２２６を介してトランジスタ２２７のベース端子に接続されている。また、トランジスタ２２７は、抵抗２２５及び抵抗２２６を介して電源Ｖｃｃ１にも接続されている。ラッチ回路（「ラッチ」と図示）２２４は、コンパレータ２２３の反転入力端子と、抵抗２２５と抵抗２２６との接続点と、の間に接続されている。

判断部１１１の動作について、図３、表１、図４を用いて詳細に説明する。

表１は、１列目に状態を示し、２列目に交流電源１０１から定着装置５０への電力供給を示し、３列目にトライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間の導通状態を示す。また、４列目にトライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間の導通状態を示し、５列目に検出回路１０９の発光部２０７ａの状態を示し、６列目に検出回路１１０の発光部２１７ａの状態を示す。なお、１列目では状態を状態Ａ〜状態Ｅとし、２列目では交流電源１０１から定着装置５０へ電力を供給している場合にはＯＮ、電力供給を停止している場合にはＯＦＦとする。電力供給のＯＮ／ＯＦＦは、制御部１０８が電磁リレー１０３を導通状態／非導通状態とすることで制御している。３列目、４列目ではトライアック１０４、１０５の導通状態をＯＮ、非導通状態をＯＦＦとしている。５列目、６列目では検出回路１０９、１１０の発光部２０７ａ、２１７ａが発光している場合を「発光」、発光していない場合を「消灯」としている。

ここで、交流電源１０１から電力が供給されている状態で、トライアック１０４とトライアック１０５とが共に非導通状態である状態Ａ、トライアック１０４とトライアック１０５とのいずれか一方が非導通状態である状態Ｂ、状態Ｃは、正常な状態である。一方、交流電源１０１から電力が供給されている状態で、トライアック１０４もトライアック１０５も導通状態である状態Ｄは異常な状態である。

［判断部の動作］
図４では、交流電源１０１の半波期間を判断部１１１の動作の１単位として、区間１から区間８に分けて説明を行う。図４（ｉ）は交流電源１０１の電圧波形を示す。図４（ｉｉ）は上がトライアック１０４、下がトライアック１０５のそれぞれのＴ１端子−Ｔ２端子間の導通状態を示し、表１のようにＯＮ又はＯＦＦで示す。図４（ｉｉｉ）は上がＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂ、下がＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂの導通状態（ＯＮ）、非導通状態（ＯＦＦ）を示す。図４（ｉｖ）はコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧（太線）と非反転入力端子の電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）（細線）を示す。図４（ｖ）はコンパレータ２２３の出力端子の電圧、（ｖｉ）は電磁リレー１０３の接点の状態（接続（ＯＮ）、非接続（ＯＦＦ））を示す。

＜区間１、区間２＞
区間１及び区間２では、トライアック１０４、トライアック１０５共に、Ｔ１端子−Ｔ２端子間は非導通状態（ＯＦＦ）である。このため、ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂのコレクタ−エミッタ間は共に導通状態（ＯＮ）となる（状態Ａ）。これにより判断部１１１のコンデンサ２２１は、抵抗２２０を介して電源Ｖｃｃ１から充電される。ここで、抵抗２２０の抵抗値は、抵抗２２２の抵抗値より小さく設定されている。したがって、電源Ｖｃｃ１から抵抗２２０を介してコンデンサ２２１に充電電流が供給されている状態では、充電電流＞放電電流となる。これにより、区間１及び区間２においてコンデンサ２２１の両端電圧、すなわちコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は上昇又は満充電状態となる。図４では、区間１及び区間２でコンデンサ２２１が満充電状態である様子を示している。

区間１及び区間２では、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）より高い。したがって、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）がＯＮしてコンパレータ２２３の出力端子の電圧はほぼグランド（以下、ＧＮＤと記す）電位（０Ｖ）となる。これにより、電源Ｖｃｃ１から抵抗２２５を介して供給される電流はほぼ全てコンパレータ２２３の出力端子に引き込まれる（シンクされる）ため、トランジスタ２２７にベース電流が供給されず、トランジスタ２２７のコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。そのため区間１及び区間２では、電磁リレー１０３は、ＣＰＵ２１９の制御に従って接点が導通状態又は非導通状態となる。図４では、ＣＰＵ２１９は電磁リレー１０３を接続状態（導通状態）（ＯＮ）としている。

＜区間３、区間４＞
次に、区間３及び区間４では、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間は非導通状態（ＯＦＦ）である。この状態では、ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態（ＯＦＦ）、ＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂのコレクタ−エミッタ間は導通状態（ＯＮ）となる（状態Ｂ）。これにより、ＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂ及び抵抗２２０を介して電源Ｖｃｃ１からコンデンサ２２１が充電され、コンデンサ２２１の両端電圧は上昇又は満充電状態となる。図４では、区間３及び区間４でコンデンサ２２１が満充電状態である様子を示している。区間３及び区間４では、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧より高い。したがって、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）はＯＮを維持し、電磁リレー１０３の接点は導通状態（ＯＮ）を維持する。

＜区間５＞
区間５ではトライアック１０４、トライアック１０５共にＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）である。これは、装置が正常に制御されていない状況である。ＣＰＵ２１９はトライアック１０４とトライアック１０５とが同時に電力を供給する状態にならないように制御している。このため、トライアック１０４、トライアック１０５共にＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態（ＯＮ）という状態は、何らかの不具合が発生していることを示している。不具合としては例えば、外来サージなどが交流電源１０１を介して装置に入力され、外来サージによってトライアック１０４、１０５が誤動作（Ｔ１端子−Ｔ２端子間が誤導通）するケースなどが考えられる。

区間５では、トライアック１０４、トライアック１０５共にＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）である。ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂのコレクタ−エミッタ間は共に非導通状態（ＯＦＦ）となる（状態Ｄ）。なお、トライアック１０４とトライアック１０５とが共に導通状態となっていることを、以下、同時導通状態という。この状態では、コンデンサ２２１の電荷は抵抗２２２を介して放電され、コンデンサ２２１の両端電圧（コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧）は低下する。区間５において、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は低下しているが、コンパレータ２２３の非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆを下回っていない。そのため、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）はＯＮを維持し、電磁リレー１０３の接点は導通状態（ＯＮ）を維持する。

トライアック１０４及びトライアック１０５の同時導通状態の継続が短時間の場合に、判断部１１１がトライアック１０４、１０５の同時導通状態をすぐに確定させない理由は以下のとおりである。すなわち、複数の発熱体２５３、２５４、２５５が同時に発熱してヒータ２５１が過昇温するリスクと、外来サージによる誤動作とのバランスを取るためである。言い換えると、複数の発熱体２５３、２５４、２５５が同時に発熱しても不具合が発生しないような短時間の同時導通状態で、外来サージなどによりトライアック１０４、１０５が一時的に誤動作（Ｔ１端子−Ｔ２端子間が誤導通）した場合を想定している。このような一時的な誤動作については、判断部１１１の判断に冗長性を持たせて装置を停止させない設定としている。ここで、上述した短時間とは、実施例１の場合は交流電源１０１の１半波期間をいう。

＜区間６＞
区間６では、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間は非導通状態（ＯＦＦ）、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）である。この状態では、ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂは導通状態（ＯＮ）、ＡＣフォトカプラ２１７の受光トランジスタ２１７ｂは非導通状態（ＯＦＦ）となる（状態Ｃ）。これにより、ＡＣフォトカプラ２０７の受光トランジスタ２０７ｂ及び抵抗２２０を介して電源Ｖｃｃ１からコンデンサ２２１が充電される。区間５では一時的な誤動作によりコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が低下しているため、区間６ではコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は上昇している。コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧がコンパレータ２２３の非反転入力端子の電圧（基準電圧Ｖｒｅｆ）を上回っているため、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）はＯＮを維持し、電磁リレー１０３の接点は導通状態（ＯＮ）を維持する。

＜区間７、区間８＞
区間７及び区間８では、トライアック１０４、トライアック１０５共にＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態（ＯＮ）である期間（状態Ｄ）が交流電源１０１の２半波期間継続している。区間７でコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が下がり続け、区間８のタイミングαではコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧がコンパレータ２２３の非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆを下回る。判断部１１１は、タイミングαにおいてトライアック１０４及びトライアック１０５の同時導通状態が確定したと判断する。

コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧がコンパレータ２２３の非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆを下回ると、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）がＯＦＦしてコンパレータ２２３の出力はハイインピーダンス（Ｈｉｚ）状態となる。そうすると、電源Ｖｃｃ１から抵抗２２５及び抵抗２２６を介してトランジスタ２２７に対してベース電流が供給される。ベース電流が供給されたトランジスタ２２７のコレクタ−エミッタ間は導通状態となり、トランジスタ２２７はＣＰＵ２１９からトランジスタ２２９に供給される電流を、抵抗２２８を介して引き込む。そのため、トランジスタ２２９のコレクタ−エミッタ間は非導通状態となり、電磁リレー１０３の接点が非導通状態となることで交流電源１０１からヒータ２５１への電力供給が遮断される。このように、コンパレータ２２３の出力端子がハイインピーダンスになると、言い換えれば判断部１１１が同時導通状態であることを判断すると、制御部１０８による制御にかかわらず電磁リレー１０３は非導通状態（ＯＦＦ）となる。

ここで、ラッチ回路２２４は、一度判断部１１１がトライアック１０４とトライアック１０５の同時導通状態を確定させると、その後その状態が解除されても電磁リレー１０３の接点を非接続状態に保持するように機能する。ラッチ回路２２４は、一度コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆより低くなり、コンパレータ２２３の出力がハイインピーダンス（Ｈｉｚ）となると、次のように動作する。すなわち、ラッチ回路２２４は、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧を非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆ未満に維持し続ける。なお、ラッチ回路２２４の機能は本発明の本質ではない。このため、ラッチ型にするのか、トライアック１０４とトライアック１０５の同時導通状態が解除されると電磁リレー１０３の接点が導通状態に戻る自動復帰型にするのか、などの設定は装置毎に決定されることが望ましい。

また、実施例１では、トライアック１０４とトライアック１０５との同時導通状態が交流電源１０１の２半波期間継続した場合に判断部１１１がトライアック１０４及びトライアック１０５の同時導通状態を確定する例を示した。しかし、判断部１１１の判断を確定させるための時間（以下、判断確定時間という）は交流電源１０１の２半波期間に限定されるものではない。具体的には、外来サージなどの影響を受けた際の冗長性を持たせるという観点からは、判断部１１１の判断確定時間が長めに設定されることが望ましい。一方で、複数の発熱体が同時に発熱することによるヒータ２５１の過昇温を防ぐという観点からは、判断部１１１の判断確定時間は短いことが望ましい。そのため、これら両観点を考慮して、判断部１１１の判断確定時間を装置毎に適切に設定する必要がある。

さらに、表１に示すように、実施例１の構成では状態Ｄ（トライアック１０４とトライアック１０５のＴ１−Ｔ２間が共に導通状態）と状態Ｅ（交流電源１０１から装置への電力供給がＯＦＦ）とを区別することができない。その結果、交流電源１０１の瞬時停電などの際に、判断部１１１が誤って複数トライアックの同時導通状態を確定しないようにしなければならない。そのため、判断部１１１の判断確定時間は、コンデンサ２２１と抵抗２２２による放電時定数を長くするなどして、装置が想定する瞬時停電時間より長く設定する必要がある。このように、判断部１１１が、複数のトライアックの同時導通状態を判断し確定する時間は、瞬時停電、外来サージ、負荷への過剰電力供給という複数の条件を満足する形で決定されることが望ましい。

以上、実施例１によれば、複数の発熱体に排他的に電力を供給する加熱装置における故障判断の精度を向上させることができる。

［回路ブロック図］
実施例２の構成について、図５〜図７を用いて説明を行う。画像形成装置の回路ブロック図を図５に示し、図６にその詳細な回路を示す。なお、図５、図６において実施例１で説明した内容と重複する部分には同じ符号を付し説明は省略する。実施例２では、図５に示すように検出回路１１２及び検出回路１１３の配置が実施例１と異なる。実施例１では検出回路１０９はトライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間と並列に接続され、検出回路１１０はトライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間と並列に接続されていた。一方、実施例２においては、検出回路１１２はトライアック１０４と直列に接続され、検出回路１１３はトライアック１０５と直列に接続されている。検出回路１１２（１１３）をトライアック１０４（１０５）と直列に接続することにより、複数のトライアック１０４、１０５が同時導通状態である場合と交流電源１０１からの電力供給が遮断されている場合との区別がつくようになる。

［検出回路の詳細］
（検出回路）
図６を用いてトライアック１０４、１０５の導通状態を検出する検出回路１１２及び検出回路１１３に関して説明する。検出回路１１２は、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間に対して直列に接続される。トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が非導通状態である場合、ＡＣフォトカプラ５０７の発光部５０７ａは発光せず、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。一方、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態である場合には、交流電源１０１から電流制限抵抗５０８を介して電流が流れ、ＡＣフォトカプラ５０７の発光部５０７ａが発光する。このため、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間は導通状態となる。

検出回路１１３は、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間に対して直列に接続される。トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が非導通状態である場合、ＡＣフォトカプラ５１７の発光部５１７ａは発光せず、ＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。一方、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態である場合には、交流電源１０１から電流制限抵抗５１８を介して電流が流れ、ＡＣフォトカプラ５１７の発光部５１７ａが発光する。このため、ＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間は導通状態となる。

（判断部）
図６に示す判断部１１４に関して説明する。判断部１１４において、電源Ｖｃｃ１は、並列に接続されたコンデンサ５２１及び抵抗５２２と、抵抗５２０とに対して直列に接続されている。抵抗５２２はコンデンサ５２１の充電のための抵抗であり、抵抗５２０はコンデンサ５２１の放電のための抵抗である。判断部１１４において、更に、抵抗５２０とグランドとの間には、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂとＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂとが直列に接続されている。ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間とが共に導通状態であるときにのみ、コンデンサ５２１の電荷が抵抗５２０を介して放電される。

一方、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間のどちらか一方が非導通状態であるとき、コンデンサ５２１は抵抗５２２を介して電源Ｖｃｃ１から充電される。また、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間の両方が非導通状態であるときにも、コンデンサ５２１は抵抗５２２を介して電源Ｖｃｃ１から充電される。ここで、抵抗５２０の抵抗値は抵抗５２２の抵抗値よりも小さく設定される。したがって、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間とが共に導通状態の場合には、コンデンサ５２１の電流は放電電流＞充電電流となる。コンデンサ５２１と抵抗５２０とが接続されるノードの電圧はコンパレータ２２３の反転入力端子に入力され、非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆと比較される。以降の動作は実施例１と同じであるため説明を省略する。

この様子を表２に示す。

表２の１列目から６列目は表１の１列目と６列目と同様である。なお、５列目、６列目については検出回路１１２、検出回路１１３の状態を示している。表２において、複数のトライアック１０４、１０５が同時導通状態である状態Ｄでは、検出回路１１２の発光部５０７ａと検出回路１１３の発光部５１７ａとが共に発光状態となる。検出回路１１２の発光部５０７ａと検出回路１１３の発光部５１７ａとが共に発光状態であるという状態Ｄは他のいずれの状態Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅとも異なっており、状態Ｄだけを正確に検出することが可能であるということがわかる。

図６を用いて具体的に説明する。図６において、トライアック１０４が導通状態になると検出回路１１２のＡＣフォトカプラ５０７の発光部５０７ａは発光状態となる。また、トライアック１０５が導通状態のとき、検出回路１１３のＡＣフォトカプラ５１７の発光部５１７ａも発光状態となる。すなわち、トライアック１０４及びトライアック１０５が同時導通状態になると、ＡＣフォトカプラ５０７の発光部５０７ａとＡＣフォトカプラ５１７の発光部５１７ａは共に発光状態となる。一方、交流電源１０１から実施例２の定着装置５０への電力供給が停止（遮断、ＯＦＦ）された場合、ＡＣフォトカプラ５０７の発光部５０７ａとＡＣフォトカプラ５１７の発光部５１７ａとは共に発光しない状態となる（状態Ｅ）。このように、表２に示すようにＡＣフォトカプラ５０７の発光部５０７ａとＡＣフォトカプラ５１７の発光部５１７ａとが共に発光状態となるのはトライアック１０４とトライアック１０５とが共に導通状態である場合のみである。したがって、判断部１１４は、状態Ｄと状態Ｅとを区別することができ、トライアック１０４、１０５が同時導通状態であることを確実に判断することができる。なお、実施例１の表１では、状態Ｄでも状態ＥでもＡＣフォトカプラ２０７の発光部２０７ａもＡＣフォトカプラ２１７の発光部２１７ａも共に消灯であり、判断部１１１は状態Ｄと状態Ｅの区別をつけることはできない。この点で実施例２の判断部１１４は状態Ｄと状態Ｅとを区別することができる。

［判断部の動作］
＜区間１、区間２＞
図７を用いて判断部１１４の動作を説明する。なお、図７（ｉ）〜（ｖｉ）は図４（ｉ）〜（ｖｉ）と同様のグラフである。区間１及び区間２では、トライアック１０４、トライアック１０５共にＴ１端子−Ｔ２端子間が非導通状態（ＯＦＦ）である。このため、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間は共に非導通状態（ＯＦＦ）となる（状態Ａ）。これにより判断部１１４のコンデンサ５２１は、抵抗５２２を介して電源Ｖｃｃ１から充電され、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は上昇又は満充電状態となる。区間１及び区間２では、コンデンサ５２１が満充電状態である様子を示している。区間１及び区間２では、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧より高い。したがって、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）がＯＮしてコンパレータ２２３の出力はほぼＧＮＤ電位となる。これにより、電源Ｖｃｃ１から抵抗２２５を介して供給される電流はほぼ全てコンパレータ２２３の出力端子にシンクされるため、トランジスタ２２７にベース電流が供給されず、トランジスタ２２７のコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。そのため区間１及び区間２では、電磁リレー１０３は、ＣＰＵ２１９の指示通りに接点が導通状態（ＯＮ）となる。

＜区間３、区間４＞
区間３及び区間４では、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間は非導通状態（ＯＦＦ）である。この状態では、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間は導通状態（ＯＮ）、ＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態（ＯＦＦ）となる（状態Ｂ）。これにより、コンデンサ５２１は抵抗２２２を介して電源Ｖｃｃ１から充電され、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は上昇又は満充電状態となる。区間３及び区間４では、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が非反転入力端子の電圧より高い。したがって、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）はＯＮを維持し、電磁リレー１０３の接点は導通状態（ＯＮ）を維持する。

＜区間５＞
区間５ではトライアック１０４、トライアック１０５共にＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）である。これは、装置が正常に制御されておらず異常な状態である。このため、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂのコレクタ−エミッタ間とＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂのコレクタ−エミッタ間は共に導通状態（ＯＮ）となる（状態Ｄ）。この状態では、コンデンサ５２１の電荷は抵抗５２０を介して放電され、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は低下する。区間５において、コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は低下しているが、コンパレータ２２３の非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆを下回っていない。そのため、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）はＯＮを維持し、電磁リレー１０３の接点は導通状態（ＯＮ）を維持する。

＜区間６＞
区間６では、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間は非導通状態（ＯＦＦ）、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）である。この状態では、ＡＣフォトカプラ５０７の受光トランジスタ５０７ｂは非導通状態（ＯＦＦ）、ＡＣフォトカプラ５１７の受光トランジスタ５１７ｂは導通状態（ＯＮ）となる（状態Ｃ）。これにより、コンデンサ５２１は抵抗５２２を介して電源Ｖｃｃ１から充電される。区間５でコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧が低下しているため、区間６ではコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧は上昇している。コンパレータ２２３の反転入力端子の電圧がコンパレータ２２３の非反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆを上回っているため、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）はＯＮを維持し、電磁リレー１０３の接点は導通状態（ＯＮ）を維持する。

＜区間７、区間８＞
区間７及び区間８では、トライアック１０４、トライアック１０５共にＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態（ＯＮ）である期間（状態Ｄ）が交流電源１０１の２半波期間継続している。これにより、区間８のタイミングβでコンパレータ２２３の反転入力端子の電圧はコンパレータ２２３の反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆを下回る。そして、コンパレータ２２３の出力トランジスタ（不図示）がＯＦＦしてコンパレータ２２３の出力はハイインピーダンス（Ｈｉｚ）状態となり、電源Ｖｃｃ１から抵抗２２５及び抵抗２２６を介してトランジスタ２２７に対してベース電流が供給される。ベース電流が供給されたトランジスタ２２７のコレクタ−エミッタ間は導通状態なり、トランジスタ２２７はＣＰＵ２１９からトランジスタ２２９に供給される電流を、抵抗２２８を介してシンクする。そのため、トランジスタ２２９のコレクタ−エミッタ間は非導通状態となり、電磁リレー１０３の接点が非導通状態となる（ＯＦＦ）ことで、交流電源１０１からヒータ２５１への電力供給が遮断される。

判断部１１４は、タイミングβにおいてトライアック１０４及びトライアック１０５の同時導通状態が確定したと判断する。その結果として電磁リレー１０３の接点は非導通状態となり、電源Ｖｃｃ１が出力されている間はラッチ回路２２４によりその状態が保持される。実施例２の判断部は、交流電源１０１のから装置への電力供給の停止と複数のトライアックの同時導通状態とを区別することができる。そのため、装置固有の制約がない限り、実施例２の構成を適用することが望ましい。

以上、実施例２によれば、複数の発熱体に排他的に電力を供給する加熱装置における故障判断の精度を向上させることができる。

実施例３にて説明する定着装置５０の詳細回路図を図８に示す。なお、回路ブロック図は実施例２と同じであり、図５に示すものである。また、これまで説明した構成と同じ構成には同じ符号を付し説明を省略する。実施例３の回路ブロック図及び回路接続は実施例２と同じであるが、検出回路１１５と検出回路１１６に用いる素子が実施例２と異なる。実施例２では検出回路１１２及び検出回路１１３にＡＣフォトカプラ５０７とＡＣフォトカプラ５１７を用いていた。一方、実施例３では、検出回路１１５と検出回路１１６に、直流対応のフォトカプラ（以下、ＤＣフォトカプラという）７０７とＤＣフォトカプラ７１７を用いている。ＤＣフォトカプラ７０７及びＤＣフォトカプラ７１７は、交流電源１０１の片方の極性（以下、片極性という）（実施例３では例えば正の半波の区間）でトライアック１０４及びトライアック１０５の同時導通状態を検出する。ＤＣフォトカプラはＡＣフォトカプラより一般的に安価で入手しやすい。トライアック１０４及びトライアック１０５の同時導通状態の検出が交流電源１０１の片極性のみであっても、複数の発熱体が同時に発熱することによるヒータ２５１の過昇温が課題とならない装置であれば、ＤＣフォトカプラを採用することができる。なお、ダイオード７０８はＤＣフォトカプラ７０７の発光部７０７ａの保護ダイオード、ダイオード７１８はＤＣフォトカプラ７１７の発光部７１７ａの保護ダイオードである。抵抗５０８はＤＣフォトカプラ７０７の発光部７０７ａの電流制限抵抗、抵抗５１８はＤＣフォトカプラ７１７の発光部７１７ａの電流制限抵抗である。

［検出回路］
トライアック１０４、１０５の導通状態を検出する検出回路１１５及び検出回路１１６に関して説明する。なお、以下では交流電源１０１の正の半波の区間として説明する。検出回路１１５は、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間に対して直列に接続される。トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が非導通状態である場合、ＤＣフォトカプラ７０７の発光部７０７ａは発光せず、ＤＣフォトカプラ７０７の受光トランジスタ７０７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。一方、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態である場合には、交流電源１０１から電流制限抵抗５０８を介して電流が流れ、ＤＣフォトカプラ７０７の発光部７０７ａが発光する。このため、ＤＣフォトカプラ７０７の受光トランジスタ７０７ｂのコレクタ−エミッタ間は導通状態となる。

検出回路１１６は、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間に対して直列に接続される。トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が非導通状態である場合、ＤＣフォトカプラ７１７の発光部７１７ａは発光せず、ＤＣフォトカプラ７１７の受光トランジスタ７１７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態となる。一方、トライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態である場合には、交流電源１０１から電流制限抵抗５１８を介して電流が流れ、ＤＣフォトカプラ７１７の発光部７１７ａが発光する。このため、ＤＣフォトカプラ７１７の受光トランジスタ７１７ｂのコレクタ−エミッタ間は導通状態となる。

この様子を表３に示す。

表３の１列目から６列目は表２の１列目と６列目と同様である。なお、５列目、６列目については検出回路１１５、検出回路１１６の状態を示している。実施例３では、検出回路１１５の発光部７０７ａ及び検出回路１１６の発光部７１７ａが発光するのは、交流電源１０１の正の半波期間のみである。

［判断部の動作］
＜区間４＞
図９を用いて実施例３の判断部１１４の異常判断の動作を説明する。図９（ｉ）〜（ｖｉ）のグラフは図７（ｉ）〜（ｖｉ）と同様のグラフであり、図９と図７とで異なる区間のみ説明を行う。図９の区間４では、トライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間は導通状態（ＯＮ）である。しかし、区間４（交流電源１０１の負の半波の期間）においてＤＣフォトカプラ７０７の発光部７０７ａは発光せず、検出回路１１５はトライアック１０４のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態（ＯＮ）であることを検出できない。したがって、検出回路１１５のＤＣフォトカプラ７０７の受光トランジスタ７０７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態（ＯＦＦ）となる。

＜区間６＞
区間６も区間４と同様に、検出回路１１６がトライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が導通状態（ＯＮ）であることを検出できない。このため、検出回路１１６のＤＣフォトカプラ７１７の受光トランジスタ７１７ｂのコレクタ−エミッタ間は非導通状態（ＯＦＦ）となる。

＜区間７〜区間９＞
区間７〜区間９では、トライアック１０４とトライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間は共に導通状態（ＯＮ）である。区間７と区間９は交流電源１０１の正の半波期間であるため、検出回路１１５及び検出回路１１６はトライアック１０４とトライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が共に導通状態（ＯＮ）であることを検出する（状態Ｄ）。これにより、コンパレータ２２３の非反転入力端子の電圧が低下する。

一方、区間８は交流電源１０１の負の半波期間であるため、検出回路１１５及び検出回路１１６はトライアック１０４とトライアック１０５のＴ１端子−Ｔ２端子間が共に導通状態（ＯＮ）であることを検出できない。これにより、コンパレータ２２３の非反転入力端子の電圧が上昇する。そのため、区間７〜区間９では、図９に示すように、コンパレータ２２３の非反転入力端子の電圧は低下と上昇とを経て、区間９のタイミングγにおいて反転入力端子の基準電圧Ｖｒｅｆを下回る。これにより、電磁リレー１０３の接点が非導通状態（ＯＦＦ）となり交流電源１０１からヒータ２５１への電力供給が遮断され、ラッチ回路２２４により電源Ｖｃｃ１が出力されている間はその状態が保持される。

このように、実施例３の構成では、ＤＣフォトカプラ７０７、７１７を用いて交流電源１０１の極性に依存したトライアック１０４、１０５の同時導通状態の検出を行う。このため、ＡＣフォトカプラを用いる場合に比べて判断部１１４が複数のトライアック１０４、１０５の同時導通状態を確定するまでに時間を要する。具体的に実施例２では、判断部１１４は交流電源１０１の２半波期間（区間８のタイミングβ）で複数のトライアック１０４、１０５の同時導通状態を確定する。これに対し、ＤＣフォトカプラを用いた実施例３では、判断部１１４は複数のトライアック１０４、１０５の同時導通状態を確定するのに少なくとも３半波期間（区間９のタイミングγ）を要する。その代わりに、ＡＣフォトカプラよりＤＣフォトカプラの方が一般的に安価に入手できるため、装置を安価に提供することができる。

なお、実施例３では交流電源１０１の正の半波の期間でトライアックの同時導通状態が検出可能なようにＤＣフォトカプラを接続している。しかし、ＤＣフォトカプラの発光部の極性を反対となるように接続して交流電源１０１の負の半波の期間でトライアック１０４、１０５の同時導通状態を検出可能な構成にしても構わない。更に、実施例１の検出回路１０９、１１０にＤＣフォトカプラを適用してもよい。

以上、実施例３によれば、複数の発熱体に排他的に電力を供給する加熱装置における故障判断の精度を向上させることができる。

２５３、２５４、２５５ 発熱体
１０４、１０５ 双方向サイリスタ
１０８ 制御部
１０９、１１０ 検出回路
１１１ 判断部

Claims (18)

1. 第１の負荷と、
   交流電源から前記第１の負荷への電力の供給と電力の遮断を切り替える第１のスイッチ素子と、
   第２の負荷と、
   前記交流電源から前記第２の負荷への電力の供給と電力の遮断を切り替える第２のスイッチ素子と、
   前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を制御し、前記第１の負荷と前記第２の負荷の一方に電力を供給するように制御する制御手段と、
   を備える加熱装置であって、
   前記第１のスイッチ素子が導通状態又は非導通状態となっていることを検出する第１の検出手段と、
   前記第２のスイッチ素子が導通状態又は非導通状態となっていることを検出する第２の検出手段と、
   前記第１の検出手段の検出結果と前記第２の検出手段の検出結果とに基づいて、前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であるか否かを判断する判断手段と、
   を備えることを特徴とする加熱装置。
2. 前記第１の検出手段は、前記第１のスイッチ素子に並列に接続されており、
   前記第２の検出手段は、前記第２のスイッチ素子に並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
3. 前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段は、ＡＣフォトカプラを含み、
   前記判断手段は、前記第１の検出手段のＡＣフォトカプラの発光部が消灯し、かつ、前記第２の検出手段のＡＣフォトカプラの発光部が消灯している場合に、前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であると判断することを特徴とする請求項２に記載の加熱装置。
4. 前記第１の検出手段は、前記第１のスイッチ素子に直列に接続されており、
   前記第２の検出手段は、前記第２のスイッチ素子に直列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
5. 前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段は、ＡＣフォトカプラを含み、
   前記判断手段は、前記第１の検出手段のＡＣフォトカプラの発光部が発光し、かつ、前記第２の検出手段のＡＣフォトカプラの発光部が発光している場合に、前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であると判断することを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
6. 前記判断手段は、前記第１の検出手段のＡＣフォトカプラの発光部が消灯し、かつ、前記第２の検出手段のＡＣフォトカプラの発光部が消灯している場合に、前記交流電源からの電力供給が遮断されていると判断することを特徴とする請求項５に記載の加熱装置。
7. 前記判断手段は、前記交流電源の正の半波及び負の半波の両方の期間で前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であるか否かの判断を行うことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の加熱装置。
8. 前記第１の検出手段及び前記第２の検出手段は、ＤＣフォトカプラを含み、
   前記判断手段は、前記第１の検出手段のＤＣフォトカプラの発光部が発光し、かつ、前記第２の検出手段のＤＣフォトカプラの発光部が発光している場合に、前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であると判断することを特徴とする請求項４に記載の加熱装置。
9. 前記判断手段は、前記第１の検出手段のＤＣフォトカプラの発光部が消灯し、かつ、前記第２の検出手段のＤＣフォトカプラの発光部が消灯している場合に、前記交流電源からの電力供給が遮断されていると判断することを特徴とする請求項８に記載の加熱装置。
10. 前記判断手段は、前記交流電源の交流電圧の正の半波及び負の半波のいずれか一方の期間で前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であるか否かの判断を行うことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の加熱装置。
11. 前記交流電源と前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子とを電気的に接続する電力供給路に接続され、前記交流電源から前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子へ電力を供給する接続状態又は電力供給を遮断する非接続状態となる接続手段を備え、
    前記判断手段は、前記第１の負荷と前記第２の負荷の両方に電力が供給されている状態であると判断した場合、前記接続手段を非接続状態とすることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の加熱装置。
12. 複数の前記負荷により加熱される第１の回転体と、
    前記第１の回転体とともにニップ部を形成する第２の回転体と、
    を有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の加熱装置。
13. 前記第１の回転体は、フィルムであることを特徴とする請求項１２に記載の加熱装置。
14. 前記複数の負荷は、前記フィルムの内面に接するように設けられており、
    前記ニップ部は、前記フィルムを介して前記複数の負荷と前記第２の回転体とにより形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の加熱装置。
15. 前記第１の負荷及び前記第２の負荷が配置される基板と、
    ２つの前記第１の負荷と、
    を備え、
    前記第２の負荷は、前記第１の負荷よりも前記基板の長手方向の長さが短い第３の負荷と、前記第３の負荷よりも前記長手方向の長さが短い第４の負荷と、を有し、
    一方の前記第１の負荷は、前記基板の短手方向の一方の端部に配置され、他方の前記第１の負荷は、前記短手方向の他方の端部に配置され、
    前記短手方向において、前記一方の第１の負荷、前記第３の負荷、前記第４の負荷、前記他方の第１の負荷の順に配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の加熱装置。
16. 前記一方の第１の負荷及び前記他方の第１の負荷の一方の端部が電気的に接続された第１の接点と、
    前記一方の第１の負荷、前記他方の第１の負荷及び前記第３の負荷の他方の端部が電気的に接続された第２の接点と、
    前記第３の負荷及び前記第４の負荷の一方の端部が電気的に接続された第３の接点と、
    前記第４の負荷の他方の端部が電気的に接続された第４の接点と、
    を備えることを特徴とする請求項１５に記載の加熱装置。
17. 静電潜像が形成される像担持体と、
    前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着しトナー像を形成する現像手段と、
    前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、
    前記第１の負荷である第１の発熱体及び前記第２の負荷である第２の発熱体を有し、前記第１の発熱体又は前記第２の発熱体により前記記録材に転写された未定着のトナー像を加熱して定着させる請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の加熱装置と、
    を備えることを特徴とする画像形成装置。
18. 静電潜像が形成される像担持体と、
    前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着しトナー像を形成する現像手段と、
    前記トナー像を記録材に転写する転写手段と、
    前記第１の負荷である第１の発熱体、前記第３の負荷である第３の発熱体及び前記第４の負荷である第４の発熱体を有し、前記第１の発熱体、前記第３の発熱体又は前記第４の発熱体により前記記録材に転写された未定着のトナー像を加熱して定着させる請求項１５又は請求項１６に記載の加熱装置と、
    前記交流電源から前記第３の発熱体及び前記第４の発熱体への電力供給路をいずれか一方に切り替える切替手段と、
    を備え、
    前記制御手段は、前記記録材の搬送方向に直交する方向の長さに応じて、前記第１のスイッチ素子及び前記第２のスイッチ素子を制御し、かつ、前記切替手段を制御することを特徴とする画像形成装置。

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