JP4585803B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に関し、詳細には、定着ヒータの異常高温発生時に確実にヒータへの通電を停止して安全を確保する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus, and more particularly to an image forming apparatus that ensures safety by stopping energization of a heater when an abnormally high temperature of a fixing heater occurs.
複写装置、プリンタ装置及びファクシミリ装置等の電子写真方式の画像形成装置においては、画情報に基づいて変調された光により感光体に静電潜像を形成し、静電潜像の形成された感光体にトナーを付着して現像する。画像形成装置は、この感光体に付着されたトナーを転写紙に転写し、トナーの付着された転写紙を定着部の定着ヒータにより加熱される定着ローラと定着ローラに圧接されている加圧ローラとの圧接部に搬送して、定着ローラと加圧ローラにより転写紙を加熱・加圧してトナーを転写紙に定着させる。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying apparatus, a printer apparatus, and a facsimile apparatus, an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member by light modulated based on image information, and the photosensitive member on which the electrostatic latent image is formed. The toner is attached to the body and developed. The image forming apparatus transfers the toner attached to the photosensitive member to a transfer sheet, and the pressure roller is pressed against the fixing roller and the fixing roller heated by the fixing heater of the fixing unit. And the transfer paper is heated and pressed by a fixing roller and a pressure roller to fix the toner onto the transfer paper.
この定着装置は、従来、定着ヒータとして、ハロゲンヒータを熱源とした加熱方式が多く採用されており、定着ヒータで加熱される定着ローラに、当該定着ローラの温度制御を行うために、サーミスタに代表される温度制御素子をポリイミド等の保護フィルムを介して当接させている。そして、画像形成装置は、交流電源、トライアック、温度ヒューズ等の安全装置及びそれらを接続する電線等からなるAC給電回路により、ハロゲンヒータに給電し、定着ローラを所定の定着温度に昇温させている。 Conventionally, this fixing device employs a heating method using a halogen heater as a heat source as a fixing heater, and a representative of a thermistor is used to control the temperature of the fixing roller heated by the fixing heater. The temperature control element is brought into contact with a protective film such as polyimide. The image forming apparatus supplies power to the halogen heater by an AC power supply circuit including a safety device such as an AC power source, a triac, a thermal fuse, and an electric wire connecting them, and raises the temperature of the fixing roller to a predetermined fixing temperature. Yes.
そして、画像形成装置の定着装置の熱源としては、低コストであること、安全性が高いことなどから、間接加熱方式の輻射熱源であるハロゲン物質を封入したハロゲンヒータという輻射ヒータが広く用いられている。 As a heat source for the fixing device of the image forming apparatus, a radiation heater called a halogen heater in which a halogen substance that is an indirect heating type radiation heat source is enclosed is widely used because of its low cost and high safety. Yes.
ところが、近年、環境問題からハロゲン物質を封入しない輻射ヒータや赤外線の輻射を得るためにフィラメントを炭素にした輻射ヒータ等も開発されてきている。 However, in recent years, radiation heaters that do not enclose halogen substances and radiation heaters that use carbon as a filament to obtain infrared radiation have been developed due to environmental problems.
また、定着装置で定着する画像形成装置においては、定着装置の安全性の確保が重要な問題となっている。 Further, in an image forming apparatus that is fixed by a fixing device, ensuring the safety of the fixing device is an important problem.
そこで、従来、定着ヒータの温度異常を検知し、強制的に定着ヒータをオフにするが、当該オフの状態を保持するメモリ機能を有し、所定のソフト設定シーケンスしかオフ状態を解除できない回路を設けたヒータ制御回路及び画像形成装置が提案されている(特許文献1参照)。 Therefore, conventionally, a circuit having a memory function for detecting a temperature abnormality of the fixing heater and forcibly turning off the fixing heater, but maintaining the off state, can only release a predetermined soft setting sequence. A heater control circuit and an image forming apparatus provided have been proposed (see Patent Document 1).
また、従来、複数の異常発生要因に対応したハードウェアによる複数の異常検知部の各々の出力信号を一時的にレジスタに保持することで、異常発生の原因を容易に認識できるようにした画像形成装置が提案されている(特許文献2参照)。 Conventionally, image formation in which the cause of an abnormality can be easily recognized by temporarily holding each output signal of a plurality of abnormality detection units by hardware corresponding to the cause of the abnormality in a register. An apparatus has been proposed (see Patent Document 2).
そして、輻射ヒータを用いた定着装置及び当該定着装置を用いた画像形成装置としては、種々提案されている(特許文献3等参照)。 Various proposals have been made for a fixing device using a radiant heater and an image forming apparatus using the fixing device (see Patent Document 3, etc.).
また、DC電源を用い、電源電圧変動等の電源環境への影響を低減するとともに、立ち上がり時間を短縮させた画像形成装置が従来提案されている(特許文献4参照)。 In addition, an image forming apparatus that uses a DC power supply and reduces the influence on the power supply environment such as power supply voltage fluctuation and shortens the rise time has been conventionally proposed (see Patent Document 4).
しかしながら、定着ヒータとしてDC電源で駆動する輻射ヒータを用いた定着部を備えた画像形成装置については、従来から存在するが、上記従来技術にあっては、ヒータ駆動の安全性を考慮した技術については開示されておらず、安全性を向上させつつ、立ち上がりが早く、効率的なDC電源で駆動する輻射ヒータを備えた定着部を備えた画像形成装置の開発が要望されている。
そこで、本発明は、温度ヒューズが溶断する前に、異常高温度を検出して輻射ヒータの駆動をハード(電気回路)的に停止させ、誤動作、誤検出時においても、火災等の発生を防止して、安全性を確保するとともに、異常時の被害を抑制する画像形成装置を提供することを目的としている。
However, an image forming apparatus having a fixing unit using a radiant heater driven by a DC power source as a fixing heater has conventionally existed. However, in the above-described conventional technique, a technique in consideration of safety of heater driving is known. Is not disclosed, and there is a demand for the development of an image forming apparatus including a fixing unit including a radiation heater that is driven by an efficient DC power source while improving safety and having a quick start-up.
Therefore, the present invention detects an abnormally high temperature before the thermal fuse is blown, and stops the drive of the radiant heater in a hardware (electrical circuit), preventing the occurrence of a fire or the like even in the case of malfunction or erroneous detection. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that ensures safety and suppresses damage in the event of an abnormality.
前記目的を達成するため、本発明は、輻射ヒータで加熱される定着ローラを用いて現像剤の転写された用紙を加熱して定着させる定着部を備えた画像形成装置において、前記定着ローラの温度を検出する温度検出手段と、前記輻射ヒータに直流電源を供給する電源手段と、前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記電源手段から前記輻射ヒータに供給する直流電源を制御する供給電源制御手段と、前記温度検出手段が所定の異常高温度を検出すると、異常停止信号を発生して前記電源手段から前記輻射ヒータへの直流電源の供給を停止させる異常電源停止手段と、を備え、前記異常電源停止手段が、前記異常停止信号をラッチし、前記ゼロクロス信号出力手段からのゼロクロス信号によってディレイを生成した後、ヒータ駆動信号の出力を停止させるラッチ手段と、前記電源手段に供給される交流電源に接続されて、当該交流電源のゼロクロスポイントを検出し、ゼロクロス信号を生成してラッチ回路に出力するゼロクロス信号出力手段と、を含むことを特徴とする。
この場合、所定の表示手段を備え、前記異常電源停止手段が前記異常高温度の検出による前記電源手段から前記輻射ヒータへの直流電源の供給の停止を行うと、当該表示手段に当該異常発生情報を表示出力させ、あるいは、所定の音声出力手段を備え、前記異常電源停止手段が前記異常高温度の検出による前記電源手段から前記輻射ヒータへの直流電源の供給の停止を行うと、当該音声出力手段に異常が発生した旨の警報音を出力させるように構成することができる。 In order to achieve the above object, the present invention provides an image forming apparatus including a fixing unit that heats and fixes a sheet onto which a developer has been transferred using a fixing roller heated by a radiant heater. Temperature detection means for detecting the power supply, power supply means for supplying DC power to the radiation heater, and supply power control means for controlling DC power supplied from the power supply means to the radiation heater based on the detection result of the temperature detection means If, when the temperature detecting means detects a predetermined abnormally high temperature, it causes an abnormality stop signal and an abnormal power stopping means for stopping the supply of the DC power to the radiant heater from the power supply unit, the abnormality The power stop means latches the abnormal stop signal, generates a delay by the zero cross signal from the zero cross signal output means, and then outputs the heater drive signal. Include a latching means for sealed, is connected to the AC power supplied to the power supply unit detects a zero-cross point of the AC power supply, and the zero cross signal output means for outputting the latch circuit to generate a zero cross signal, the It is characterized by .
In this case, when the abnormal power supply stopping means stops supplying DC power from the power supply means to the radiant heater by detecting the abnormally high temperature, the abnormality occurrence information is displayed on the display means. When the abnormal power supply stopping means stops the supply of DC power from the power supply means to the radiant heater by detecting the abnormally high temperature, the voice output is provided. An alarm sound indicating that an abnormality has occurred in the means can be output.
本発明によれば、定着ヒータの異常高温発生時に、確実にヒータへの通電を停止して安全性を確保することができるとともに、異常時の被害を抑制することができる。 By the present invention lever, when an abnormally high temperature occurred in the fixing heater, reliably stop the energization of the heater it is possible to ensure safety, Ru can be suppressed damage abnormality.
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、本発明の好適な実施例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, since the Example described below is a suitable Example of this invention, various technically preferable restrictions are attached | subjected, However, The scope of the present invention limits this invention especially in the following description. As long as there is no description of the effect, it is not restricted to these aspects.
図1は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す図であり、図1は、本発明の画像形成装置の一実施例を適用した画像形成装置のDC定着ヒータ駆動部1のブロック構成図である。DC定着ヒータ駆動部1は、画像形成装置のシステム構成に応じて輻射ヒータ8へ供給する直流最大電圧を決定し、その直流最大電圧の範囲内で制御電圧を可変してヒータ電力をコントロールする機能を有している。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an image forming apparatus of the present invention. FIG. 1 is a block diagram of a DC fixing
図1において、DC定着ヒータ駆動部1は、電子写真方式で画像形成する複写機等の画像形成装置のDC定着部DCTの駆動制御を行い、ノイズフィルタ2、入力リレー3、ゼロクロス回路4、スイッチ素子22、ダイオードブリッジ6、昇圧チョッパ回路7、輻射ヒータ8、温度ヒューズ9、温度検出回路10、エンジン制御回路11、高温検知回路12、ラッチ回路13、アンド回路14、15、ナンド回路16及びバッファ17等を備えている。
In FIG. 1, a DC fixing
昇圧チョッパ回路(電源手段)7は、ダイオードブリッジ6と輻射ヒータ8との間に接続され、インダクタ21、スイッチ素子22、駆動回路23、整流ダイオード24、平滑コンデンサ25及び出力電圧検出回路26と上記スイッチ素子5等を備えている。
The step-up chopper circuit (power supply means) 7 is connected between the diode bridge 6 and the radiant heater 8, and includes the
また、上記エンジン制御回路11は、DC定着ヒータ駆動部1の適用されている画像形成装置本体及び周辺機のシステムを制御するマイクロコンピュータ(図示略)等を備えるとともに、制御電圧演算ブロック31、ヒータ温度制御ブロック32、接続検知ブロック33及び不揮発メモリ34等を備えており、接続検知ブロック33には、例えば、増設給紙ユニット41、両面ユニット42、排紙ソータユニット43、接続操作部44及びブザー45等が接続される。
The engine control circuit 11 includes a microcomputer (not shown) that controls the system of the image forming apparatus main body and peripheral devices to which the DC fixing
上記ノイズフィルタ2には、外部の交流電源50が接続され、ノイズフィルタ2は、交流電源50を全波整流して、入力リレー3を介してダイオードブリッジ6に供給するとともに、昇圧チョッパ回路7で発生する高周波ノイズを減衰させて交流電源50への流出と交流電源50の高周波ノイズの昇圧チョッパ回路7への流入を減衰させる。
An external
ゼロクロス回路4は、ダイオードブリッジ6に供給される交流電源に接続されて、当該交流電源のゼロクロスポイントを検出し、ゼロクロス信号を生成して、ラッチ回路13に出力する。
The zero cross circuit 4 is connected to an AC power source supplied to the diode bridge 6, detects a zero cross point of the AC power source, generates a zero cross signal, and outputs the zero cross signal to the
ダイオードブリッジ6は、入力される交流電源を全波整流して昇圧チョッパ回路7に供給する。 The diode bridge 6 performs full-wave rectification on the input AC power supply and supplies it to the boost chopper circuit 7.
昇圧チョッパ回路7は、そのインダクタ21が、ダイオードブリッジ6に接続され、インダクタ21は、エンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32の出力信号と駆動回路23で駆動されるスイッチ素子22と整流ダイオード24に接続されている。また、整流ダイオード24の整流出力が、平滑コンデンサ25及び輻射ヒータ8に出力され、出力電圧検出回路26が、平滑コンデンサ25の両端の電圧、すなわち、輻射ヒータ8への出力電圧を検出してエンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32に出力する。スイッチ素子22は、通常、トランジスタ、FET(Field Effect Transistor :電解効果トランジスタ)、GTIBが用いられ、駆動回路23により、例えば、20kHz以上の高周波で駆動される。
The boost chopper circuit 7 has an
駆動回路23は、エンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32の出力信号に応じて、スイッチ素子22を駆動する。すなわち、駆動回路23は、エンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32の出力信号がハイ(High)になると、スイッチ素子22をオンさせ、インダクタ21にエネルギーを充電させる。このとき、整流ダイオード24及び平滑コンデンサ25には電流は流れない。次に、駆動回路23は、エンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32の出力信号がロー(Low)になると、インダクタ21への充電を停止して、インダクタ21とスイッチ素子22の接続点の電圧が、インダクタ21の自己インダクタンスによって上昇し、整流ダイオード24の順電圧に平滑コンデンサ25の電圧を加えた電圧以上になると、整流ダイオード24が導通して整流されて、平滑コンデンサ25に充電されて平滑される。この平滑コンデンサ25の電圧は、ほぼ直流になる。この平滑コンデンサ25の直流電圧の大きさは、負荷インピーダンスが一定の場合、スイッチ素子22が固定周波数方式で駆動されている場合はそのデューティ比で可変することができ、また、周波数変調方式の場合は、そのオンまたはオフの周期で可変することができる。具体的には、固定周波数方式では、オンデューティと出力電圧は比例し、周波数変調方式では、オフ周期一定の場合には、オン周期と出力電圧が比例し、オン周期一定の場合には、オフ周期と出力電圧が反比例する。このスイッチ素子22としては、通常、トライアック、サイリスタ等が用いられる。
The
昇圧チョッパ回路7の直流電圧は、エンジン制御回路11の制御電圧演算ブロック31で演算された値になるように制御され、この直流電圧は、輻射ヒータ8と温度ヒューズ9に供給され、輻射ヒータ8は、図示していないDC定着部DCTの定着ローラを加熱する。温度検出回路(温度検出手段)10は、輻射ヒータ8の加熱対象である定着ローラの近傍に配設されて、この定着ローラの温度を検出し、検出信号をエンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32及び高温検知回路12に出力する。
The DC voltage of the step-up chopper circuit 7 is controlled to be a value calculated by the control
輻射ヒータ8は、例えば、熱応答性に優れた輻射ヒータであり、タングステンのフィラメントを不活性ガスとともにガラス管内に封入したものである。 The radiant heater 8 is, for example, a radiant heater excellent in thermal responsiveness, in which a tungsten filament is enclosed in a glass tube together with an inert gas.
温度ヒューズ9は、その動作設定温度が、図示しない定着ローラの設定温度よりも高い温度に設定されており、何らかの異常で動作設定温度になると、切断して、輻射ヒータ8への電力供給を停止させる。 The temperature fuse 9 has an operation set temperature that is set higher than a set temperature of a fixing roller (not shown). When the temperature fuse 9 reaches an operation set temperature due to some abnormality, the temperature fuse 9 is cut off and power supply to the radiation heater 8 is stopped. Let
そして、温度検出回路10からの検出温度信号は、エンジン制御回路11の制御電圧演算ブロック31とヒータ温度制御ブロック32に入力されており、制御電圧演算ブロック31は、この検出温度信号に基づいて、定着ローラの温度が所定の定着温度となるように、ヒータ温度制御ブロック32を介して昇圧チョッパ回路7の駆動を制御して、昇圧チョッパ回路7の直流電圧を制御する。
The detected temperature signal from the
ヒータ温度制御ブロック32は、制御電圧演算ブロック31の制御下で、出力電圧検出回路26の検出する出力電圧検出信号に応じて、アンド回路14を介して、上記駆動制御信号を駆動回路23に出力し、また、オン/オフの制御信号をアンド回路15を介してスイッチ素子5に出力し、さらに、オン/オフの制御信号をナンド回路16及びバッファ17を介して入力リレー3に出力する。
The heater
高温検知回路12は、例えば、比較回路(コンパレータ)等が用いられ、温度検出回路10から入力される定着ローラの検出温度を、予め設定されている異常高温度である高温異常検出レベルと比較し、検出温度が高温異常検出レベル(異常高温度)を超えると、異常停止信号を生成して、ラッチ回路13に出力する。
The high
ラッチ回路(ラッチ手段)13には、さらに、上述のように、ゼロクロス回路4からゼロクロス信号が入力されており、ラッチ回路13は、ゼロクロス回路4からゼロクロス信号が入力されると、高温検知回路12からの異常停止信号をラッチして、アンド回路14、15及びナンド回路16に出力する。すなわち、ラッチ回路13は、高温検知回路12からの異常停止信号をゼロクロス回路4からのゼロクロス信号によってディレイを生成してた後、アンド回路14、15及びナンド回路16に出力して、ヒータ温度制御ブロック32からの駆動信号の出力を停止させて、輻射ヒータ8への電圧出力を停止させる。すなわち、高温検知回路12が輻射ヒータ8の温度を検出する温度検出回路10が異常高温度を検出したと判断すると、異常停止信号をラッチ回路13に出力し、ラッチ回路13でゼロクロス信号に基づくディレイをかけた後、アンド回路14を閉じて、ヒータ温度制御ブロック32からの駆動制御信号の出力を停止させることで、駆動回路23によるスイッチ素子22の駆動を停止させて、輻射ヒータ8への直流電圧の供給を遮断し、さらに、スイッチ素子5をオフさせるとともに、入力リレー3をオフにする。
Further, as described above, the zero-cross signal is input from the zero-cross circuit 4 to the latch circuit (latch means) 13. When the zero-cross signal is input from the zero-cross circuit 4, the
そして、DC定着ヒータ駆動部1は、上述のように、高温検知回路12の出力する異常停止信号を、ゼロクロス回路4からのゼロクロス信号に基づいて、ラッチ回路13でディレイさせることで、入力リレー3をオフさせるリレーオフ信号を、スイッチ素子5がオフする時間(半サイクル以上)だけのディレイを含んだタイミングで信号を生成し、リレー接点部への溶着を防止している。
Then, as described above, the DC fixing
上記高温検知回路12、ラッチ回路13、アンド回路14、15、ナンド回路16、スイッチ素子5及び入力リレー3は、全体として、異常電源停止手段として機能している。
The high-
エンジン制御回路11の制御電圧演算ブロック31は、温度検出回路10の検出した温度信号が入力され、制御最大電圧と制御設定電圧を、以下に示すように演算する。したがって、制御電圧演算ブロック31及びヒータ温度制御ブロック32は、全体として供給電源制御手段として機能している。
The control
すなわち、制御最大電圧は、エンジン制御回路11の接続検知ブロック33の信号で決められ、接続検知ブロック(システム構成検知手段)33は、例えば、DC定着ヒータ駆動部1の適用される画像形成装置が複写機の場合、増設給紙ユニット41、両面ユニット42、排紙ソーターユニット43等のオプション接続を検知する回路であり、通常、画像形成装置に付属している。そして、制御最大電圧は、接続検知ブロック33で画像形成装置のシステム構成が検知されると、当該検知されたシステム構成でのヒータ電力の最大使用電力を認識することができ、この最大使用電力から制御最大電圧が決定される。
That is, the maximum control voltage is determined by the signal of the
例えば、画像形成装置のフルシステムでの最大電力をWs1、ヒータ電力をWh1、輻射ヒータ8以外の負荷電力をWo1とすると、最大電力Ws1=Wh1+Wo1になる。輻射ヒータ8の電力Wh1が決まれると、輻射ヒータ8の抵抗値をZとすると、制御電圧の最大値Vh1は、Vh1=Wh1/Zで決まる。次に、画像形成装置の1つのオプション、例えば、排紙ソータユニット43が未接続の場合の輻射ヒータ8以外の負荷電力をWo2とすると、Wo1>Wo2になる。排紙ソータユニット43が未接続の場合であっても画像形成装置全体の電力は、Ws1まで使用可能であるためで、このシステムでの輻射ヒータ8の電力をWh2とすると、Wh2=Wh1+Wo1−Wo2にすることができる。このシステムでの輻射ヒータ8の電力Wh2は、フルシステムでの輻射ヒータ8の電力Wh1よりもWo1−Wo2の容量だけ大きいため、輻射ヒータ8の制御電圧の最大値をVh2とすると、Vh2=Wh2/Zで決まり、Vh2>Vh1とすることができ、輻射ヒータ8の電力を大きくすることができる。
For example, assuming that the maximum power in the full system of the image forming apparatus is Ws1, the heater power is Wh1, and the load power other than the radiation heater 8 is Wo1, the maximum power Ws1 = Wh1 + Wo1. When the electric power Wh1 of the radiant heater 8 is determined, and the resistance value of the radiant heater 8 is Z, the maximum value Vh1 of the control voltage is determined by Vh1 = Wh1 / Z. Next, assuming that load power other than one option of the image forming apparatus, for example, the radiation heater 8 when the paper
そして、制御設定電圧は、例えば、以下のように演算する。すなわち、制御設定電圧は、輻射ヒータ8の周囲に設けられ定着ローラの温度を検出する温度検出回路10で検出された検出値と目標温度から次式(1)、(2)、(3)で決定される。 The control set voltage is calculated as follows, for example. That is, the control set voltage is calculated by the following equations (1), (2), and (3) from the detected value and target temperature that are provided around the radiation heater 8 and that detects the temperature of the fixing roller. It is determined.
A=B+α・・・(1)
α=a(ta-1−ta)+b(2×ta-1−ta−ta-2)+c(T−ta)・・・(2)
A≦Vhmax・・・(3)
ここで、T:目標温度、ta:測定温度、ta-1:前回検出温度、ta-2:前々回検出温度、a/b/c:係数、A:制御設定電圧、B:初期値、α:増減量、Vhmax:制御最大電圧(画像形成装置のシステム構成で決まる値)である。また、a/b/cの係数は、使用環境温度・ヒータ容量・電源回路の応答時間等で決められる。
A = B + α (1)
α = a (t a-1 -t a) + b (2 × t a-1 -t a -t a-2) + c (T-t a) ··· (2)
A ≦ Vhmax (3)
Here, T: target temperature, t a : measurement temperature, t a-1 : previous detection temperature, t a-2 : previous detection temperature, a / b / c: coefficient, A: control set voltage, B: initial value , Α: increase / decrease amount, Vhmax: maximum control voltage (value determined by the system configuration of the image forming apparatus). The coefficient a / b / c is determined by the operating environment temperature, the heater capacity, the response time of the power supply circuit, and the like.
そして、制御設定電圧は、任意の時間で設定可能であり、例えば、上記(1)〜(3)式で決めた値の場合、ウォームアップ時には、ローラ温度のオーバーシュートがほとんどない制御、ローラ温度の変化の大きい画像形成時も温度リップルが小さい制御が可能になる。 The control set voltage can be set at an arbitrary time. For example, in the case of the value determined by the above formulas (1) to (3), at the time of warm-up, the control with almost no overshoot of the roller temperature, the roller temperature Even when an image with a large change in temperature is formed, control with small temperature ripple becomes possible.
次に、本実施例の作用を説明する。本実施例のDC定着ヒータ駆動部1は、温度検出回路10の検出温度に基づいて昇圧チョッパ回路7から輻射ヒータ8に供給する直流電圧を制御してDC定着部DCTの温度制御を行うとともに、温度検出回路10が異常高温度を検出すると、昇圧チョッパ回路7から輻射ヒータ8への通電を停止して、安全性を確保する。
Next, the operation of this embodiment will be described. The DC fixing
すなわち、DC定着ヒータ駆動部1は、交流電源50をノイズフィルタ2でその高周波ノイズを低減させて入力リレー3及びスイッチ素子5を介してダイオードブリッジ6に供給し、このときの交流電源のゼロクロスをゼロクロス回路4で検出してゼロクロス信号をラッチ回路13に出力する。
That is, the DC fixing
DC定着ヒータ駆動部1は、交流電源50をダイオードブリッジ6で全波整流して、昇圧チョッパ回路7のインダクタ21に印加させて、インダクタ21の接続されているスイッチ素子22をアンド回路14を介してヒータ温度制御ブロック32からの駆動信号によって駆動回路23により、例えば、20KHz以上の高周波でオン/オフ駆動させる。すなわち、エンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32は、その出力信号をハイ(High)とすることで、駆動回路6にスイッチ素子22をオンさせ、インダクタ21にエネルギーを充電させる。この時、整流ダイオード24及び平滑コンデンサ25には電流は流れない。次に、エンジン制御回路11のヒータ温度制御ブロック32は、出力信号をロー(Low)にすることで、インダクタ21への充電を停止し、インダクタ21とスイッチ素子22の接続点の電圧を、インダクタ21の自己インダクタンスによって上昇させ、インダクタ21とスイッチ素子22の接続点の電圧が、整流ダイオード24の順電圧に平滑コンデンサ25の電圧を加えた電圧以上になると、整流ダイオード24が導通して整流して、平滑コンデンサ25に充電して平滑させる。
The DC fixing
DC定着ヒータ駆動部1は、昇圧チョッパ回路7の直流電圧を、制御電圧演算ブロック31の演算する値になるように制御し、この直流電圧を輻射ヒータ8と温度ヒューズ9に供給して、輻射ヒータ8によって図示しない定着ローラを加熱させる。
The DC fixing
温度検出回路10は、昇圧チョッパ回路7からの直流電圧で発熱される輻射ヒータ8により加熱される定着ローラの温度を検出し、エンジン制御回路11が、この温度検出回路10の検出温度に基づいて昇圧チョッパ回路7の駆動回路23の駆動を制御して、スイッチ素子22のオン/オフを制御することで、定着ローラの温度を制御する。
The
そして、DC定着ヒータ駆動部1は、温度検出回路10が所定の予め設定されている異常高温度を検出したことを高温検知回路12が検知すると、高温検知回路12が異常停止信号をラッチ回路13に出力し、ラッチ回路13は、ゼロクロス回路4からのゼロクロス信号が入力されると、ラッチしている異常停止信号をアンド回路14、15及びナンド回路16に出力して、駆動回路23の駆動を停止させるとともに、スイッチ素子5をオフさせ、さらに、入力リレー3をオフさせる。
When the high
したがって、昇圧チョッパ回路7から輻射ヒータ8への通電が停止され、安全が確保される。 Therefore, energization from the boost chopper circuit 7 to the radiation heater 8 is stopped, and safety is ensured.
このように、本実施例のDC定着ヒータ駆動部1は、輻射ヒータ8で加熱される定着ローラを用いて現像剤の転写された用紙を加熱して定着させるDC定着部DCTを備え、定着ローラの温度を検出する温度検出回路10に基づいて、ヒータ温度制御ブロック32が昇圧チョッパ回路7から輻射ヒータ8に供給する直流電源を制御するに際して、温度検出回路10が所定の異常高温度を検出すると、高温検知回路12が、異常停止信号を発生して昇圧チョッパ回路7から輻射ヒータ8への直流電源の供給を停止させている。
As described above, the DC fixing
したがって、温度ヒューズ9が溶断する前に、異常高温度を検出して輻射ヒータ8の駆動をハード(電気回路)的に停止させることができ、誤動作、誤検出時においても、火災等の発生を防止して、安全性を確保することができるとともに、異常時の被害を抑制することができる。 Therefore, before the thermal fuse 9 is blown, an abnormally high temperature can be detected and the driving of the radiation heater 8 can be stopped in a hardware (electrical circuit) manner. It can prevent and secure safety, and can suppress damage at the time of abnormality.
また、本実施例のDC定着ヒータ駆動部1は、ヒータ温度制御ブロック32が、接続検知ブロック33が検知する画像形成装置のシステム構成に応じて輻射ヒータ8に供給する最大電力と制御最大電圧を決定して、温度検出回路10の検出した定着ローラの検出温度と目標温度の差及び定着ローラの温度変化率から制御最大電圧の範囲内で任意の値に設定可能な制御電圧を演算して、当該制御電圧に基づいて直流電源を制御している。
Further, in the DC fixing
したがって、システム構成に応じた最大電力と制御最大電圧に基づいて輻射ヒータ8への供給電源を制御する場合にも、温度ヒューズ9が溶断する前に、異常高温度を検出して輻射ヒータの駆動をハード(電気回路)的に停止させることができ、誤動作、誤検出時においても、火災等の発生を防止して、安全性を確保することができるとともに、異常時の被害を抑制することができる。 Accordingly, even when the power supply to the radiation heater 8 is controlled based on the maximum power and the control maximum voltage according to the system configuration, the abnormal heater is detected and the radiation heater is driven before the thermal fuse 9 is blown. Can be stopped by hardware (electrical circuit), and it is possible to prevent the occurrence of a fire, etc., and to ensure safety in the event of a malfunction or error detection, and to suppress damage in the event of an abnormality. it can.
さらに、DC定着ヒータ駆動部1は、高温検知回路12が異常高温度を検出すると、高温検知回路10が異常停止信号をラッチ回路13に出力し、ラッチ回路13がこの異常停止信号を保持している。そして、DC定着ヒータ駆動部1は、操作者の電源オフ/オン等の操作がない限り、ラッチ回路13から駆動回路23、スイッチ素子5及び入力リレー3への駆動停止信号の出力を解除せずにヒータ再点灯動作を防止し、定着高温検知等の連続動作を防止する。
Further, when the high
したがって、輻射ヒータ8への通電が停止されて定着ローラの温度が定常温度に低下しても、ラッチ回路13は、ラッチしている異常停止信号をアンド回路14、15及びナンド回路16に出力しつづけて、駆動回路23の駆動を停止させつづけるとともに、スイッチ素子5及び入力リレー3をオフさせつづける。
Therefore, even when the energization to the radiation heater 8 is stopped and the temperature of the fixing roller is lowered to the steady temperature, the
その結果、温度検出回路10の検出温度が正常復帰しても、また、装置電源がオン/オフされても、画像形成装置の動作の安全が確認されるまでは、ヒータ駆動を復帰させずに停止させることで、定着ローラの温度異常が繰り返されることを防ぐことができ、より一層安全性を確保することができる。
As a result, even if the temperature detected by the
また、DC定着ヒータ駆動部1は、異常高温度を検出した異常停止信号をエンジン制御回路11の不揮発メモリ34に記憶し、画像形成装置の電源のオフ/オンにおいても、異常検出を行った履歴を保持して、電源再投入時に異常処理の有無から定着ヒータ制御を停止するようにしてもよい。
Further, the DC fixing
例えば、DC定着ヒータ駆動部1は、不揮発メモリ34上の異常検出フラグデータに基づいて行うようにし、この異常検出フラグデータをSPモード等からのみ書き換えてクリア処理することでのみ、異常モードの解除を行って、定着ヒータ制御を可能とすることで、操作者の電源オフ/オン等の操作がなければ、異常モードが解除されず、ヒータ再点灯動作を防止して、定着高温検知等の連続動作を防止するようにしてもよい。
For example, the DC fixing
したがって、温度検出回路10の検出温度が正常復帰しても、また、装置電源がオン/オフされても、操作者が不揮発メモリ34の異常高温度検出履歴情報を削除するまでは、ヒータ駆動を復帰させずに停止させることで、定着ローラの温度異常が繰り返されることを防ぐことができ、より一層安全性を確保することができる。
Therefore, even if the temperature detected by the
さらに、DC定着ヒータ駆動部1は、高温検知回路12が温度検出回路10による異常高温度の検出を検知すると、エンジン制御ブロック11が、接続操作部44のディスプレイに異常発生のメッセージを表示させ、また、ブザー45を鳴動させる等の音声で異常発生を通知させ、ユーザに画像形成装置の異常情報をすぐに知らせるようにしてもよい。
Furthermore, when the high
このようにすると、ユーザが適切な対応ができるようにすることができ、利用性及び安全性をより一層確保することができる。 If it does in this way, a user can be able to respond appropriately and usability and safety can be secured further.
以上、本発明者によってなされた発明を好適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。 The invention made by the present inventor has been specifically described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
定着部の異常高温時に確実に輻射ヒータへの通電を停止して、安全を確保するDC定着ヒータ駆動部を備えた画像形成装置に提供することができる。 It is possible to provide an image forming apparatus including a DC fixing heater driving unit that reliably stops energization to the radiant heater at an abnormally high temperature of the fixing unit to ensure safety.
1 DC定着ヒータ駆動部
2 ノイズフィルタ
3 入力リレー
4 ゼロクロス回路
22 スイッチ素子
6 ダイオードブリッジ
7 昇圧チョッパ回路
8 輻射ヒータ
9 温度ヒューズ
10 温度検出回路
11 エンジン制御回路
12 高温検知回路
13 ラッチ回路
14、15 アンド回路
16 ナンド回路
17 バッファ
21 インダクタ
22 スイッチ素子
23 駆動回路
24 整流ダイオード
25 平滑コンデンサ
26 出力電圧検出回路
31 制御電圧演算ブロック
32 ヒータ温度制御ブロック
33 接続検知ブロック
34 不揮発メモリ
41 増設給紙ユニット
42 両面ユニット
43 排紙ソータユニット
44 接続操作部
45 ブザー
50 交流電源
DCT DC定着部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記定着ローラの温度を検出する温度検出手段と、
前記輻射ヒータに直流電源を供給する電源手段と、
前記温度検出手段の検出結果に基づいて前記電源手段から前記輻射ヒータに供給する直流電源を制御する供給電源制御手段と、
前記温度検出手段が所定の異常高温度を検出すると、異常停止信号を発生して前記電源手段から前記輻射ヒータへの直流電源の供給を停止させる異常電源停止手段と、
を備え、
前記異常電源停止手段が、
前記異常停止信号をラッチし、前記ゼロクロス信号出力手段からのゼロクロス信号によってディレイを生成した後、ヒータ駆動信号の出力を停止させるラッチ手段と、
前記電源手段に供給される交流電源に接続されて、当該交流電源のゼロクロスポイントを検出し、ゼロクロス信号を生成してラッチ回路に出力するゼロクロス信号出力手段と、を含むこと
を特徴とする画像形成装置。 In an image forming apparatus provided with a fixing unit that heats and fixes a sheet onto which a developer has been transferred using a fixing roller heated by a radiation heater,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing roller;
Power supply means for supplying DC power to the radiation heater;
Supply power control means for controlling a DC power supplied from the power supply means to the radiation heater based on a detection result of the temperature detection means;
When the temperature detecting means detects a predetermined abnormally high temperature, an abnormal power stop means for generating an abnormal stop signal and stopping the supply of DC power from the power supply means to the radiation heater;
Equipped with a,
The abnormal power stop means is
Latch means for latching the abnormal stop signal, generating a delay by the zero cross signal from the zero cross signal output means, and then stopping the output of the heater drive signal;
An image forming system comprising: zero cross signal output means connected to an AC power source supplied to the power source means, detecting a zero cross point of the AC power source, generating a zero cross signal, and outputting the zero cross signal to a latch circuit. apparatus.
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