JP5219427B2 - 温度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の熱定着装置を備えた画像形成装置に組み込まれる温度制御装置に関し、定着温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された定着温度が目標温度になるように定着ヒータを駆動制御するヒータ制御信号を出力するＣＰＵと、前記定着温度が異常過熱温度に達したときに前記定着ヒータへの給電を強制停止する安全回路を備えて構成される温度制御装置に関する。

電子写真方式を採用した画像形成装置には、トナー画像を溶融して用紙に定着するために、ＣＰＵを備えた制御部から出力されるヒータ制御信号により駆動制御される定着ヒータと、定着ヒータが内装された定着ローラと、定着ローラに圧接された加圧ローラを備えた定着装置が組み込まれている。

定着ローラは制御部によって通電制御される定着ヒータにより所定の目標温度に制御されているが、制御部の異常により定着ヒータへの通電状態が維持されると、目標温度より異常に高温に過熱され、装置の損傷を招く虞があるため、従来から制御部が介在しないハードウェア回路により異常過熱状態を回避する技術が提案されている。

例えば、定着温度を監視するサーモスイッチを定着ヒータへの通電ラインに直列に接続し、サーモスイッチにより異常過熱温度が検出されると強制的に定着ヒータへの給電を遮断する安全回路が設けられている。

しかし、上述の安全回路を採用する場合には、定着温度が異常過熱温度以下になるとサーモスイッチが閉成されて再び定着ヒータに通電されるため、図１０に示すように、定着温度が異常過熱温度前後に維持され、定着ローラや加圧ローラ、さらには定着装置の周辺に設置された機器や樹脂部材等が高熱により損傷し、或いはひずみや変形が生じる虞があった。

そこで、特許文献１には、定着ヒータの温度を監視して定着ヒータの通電制御とパワー系の電源のオン／オフ制御を行い、定着ヒータの通電時に定着ヒータ温度の異常を検出すると、定着ヒータの通電を禁止すると共にパワー系の電源をオフする単一のＭＰＵと、定着ヒータ温度の過昇を検出し、温度過昇の状態に応じてパワー系の電源を強制的にオフする温度過昇検出・制御手段とを備え、ＭＰＵの温度監視手段が正常に動作しない場合でも、定着ヒータ制御手段の異常等によって定着ヒータの温度が上昇した場合に、温度過昇検出・制御手段によりパワー系の電源を強制的にオフすることを特徴とする画像形成装置が提案されている。

具体的に、温度過昇検出・制御手段は、サーミスタで検出される定着ヒータ温度の異常高温時に所定時間経過すると作動するウォッチドッグタイマ回路と、その出力信号をラッチするＤタイプフリップフロップと、フリップフロップの出力信号により定着ヒータへの給電ラインを遮断するリレー回路を備えて構成されている。

しかし、上述した温度過昇検出・制御手段では、異常検出後にＭＰＵから出力されるリセット信号でフリップフロップがリセットされる為、ＭＰＵに異常が発生して、誤ったリセット信号が出力されると定着ヒータへの通電を阻止できない虞があった。また、ノイズ等によるフリップフロップの誤作動に対処すべく、誤作動か否かを判断してリセット信号を出力する必要があるため、ＭＰＵに掛かる制御負荷が増大すると言う問題もあった。

特開平１０−３０７５１４号公報

本発明の目的は、上述の問題に鑑み、ＣＰＵが介在しないハードウェアによる安全回路に加えて、ＣＰＵの異常を検出して定着ヒータのオフ状態を維持する安価な第二の安全回路を備えた温度制御装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による温度制御装置の第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、定着温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された定着温度が目標温度になるように定着ヒータを駆動制御するヒータ制御信号を出力するＣＰＵと、前記定着温度が異常過熱温度に達したときに前記定着ヒータへの給電を強制停止する安全回路を備えて構成される温度制御装置であって、前記ＣＰＵから出力される所定周期のパルス信号の信号端子と電源電圧との間に接続され、前記パルス信号を微分する微分回路と、前記微分回路の出力を電源電圧にクランプするダイオードと、電源電圧が印加された後に所定時間経過すると前記ヒータ制御信号に関わらず強制停止信号を出力するタイマ回路と、前記タイマ回路の出力信号または前記ヒータ制御信号により前記定着ヒータをオフするゲート回路を備え、前記微分回路の出力電圧が前記電源電圧として前記タイマ回路に供給されるとともに、前記パルス信号の一周期が前記所定時間より短く設定されている点にある。

ＣＰＵから所定周期で出力されるパルス信号は、微分回路により微分され、微分回路の出力電圧が電源電圧としてタイマ回路に入力される。当該出力電圧はパルス信号の立上りエッジで所定電圧値から正方向に急峻に上昇した後、所定電圧値に低下するスパイク状に変化し、立下りエッジで所定電圧値から負方向に急峻に低下した後、所定電圧値に上昇するスパイク状に変化する。電源電圧が負方向でスパイク状に変化するタイミングでタイマ回路への給電が周期的に遮断されるため、タイマ回路は周期的にリセットされる。

ここで、ＣＰＵから出力されるパルス信号の所定周期は、電源電圧が印加された後にタイマ回路から強制停止信号が出力されるまでの所定時間よりも短く設定されている。よって、ＣＰＵが正常に動作しているときには、強制停止信号を出力する前にタイマ回路はリセットされるため、タイマ回路から強制停止信号が出力されることはない。

一方、ＣＰＵの暴走や出力ポートのラッチアップ等の異常が発生すると、パルス信号がハイレベルまたはローレベルに固定され、電源電圧として微分回路からタイマ回路に一定の出力電圧が印加されるため、このような電源電圧が印加された後に所定時間経過するとタイマ回路から強制停止信号が出力され、ゲート回路により定着ヒータへの通電が強制的にオフされる。

よって、上述の構成によれば、ＣＰＵの暴走等の異常時に、安全回路で検出される異常過熱温度の前後で定着ローラの温度が維持されるという不都合が解消される。この様な回路は部品点数も少なく極めて安価に構成できる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記タイマ回路が、前記電源電圧が印加されると作動する積分回路と、前記積分回路の出力信号に基づいて前記所定時間が経過すると出力レベルが反転する論理回路で構成されている点にある。

ＣＰＵが正常に動作しているとき、積分回路には所定周期毎に負方向でスパイク状に変化する電源電圧が印加されるため、積分回路の出力電圧は、当該所定周期毎に低下し、論理回路の出力レベルが反転する電圧値まで上昇することはない。

一方、ＣＰＵの暴走等の異常時には、積分回路には所定電圧値の電源電圧が連続して印加されるため、当該電源電圧が印加された後に所定時間経過すると積分回路の出力電圧は論理回路の出力レベルが反転する電圧値まで上昇し、論理回路から出力レベルが反転した信号が出力される。

当該積分回路は、例えば、抵抗とコンデンサなどの数少ない部品を組み合わせて安価に構築することができるので、安価な温度制御装置が実現できる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一の特徴構成に加えて、前記タイマ回路は、前記電源電圧が印加された後に所定時間経過すると出力レベルが反転するリセットＩＣで構成されている点にある。

リセットＩＣは、電源電圧が印加されて所定時間が経過するとレベルを反転して信号を出力するように構成されている。

ＣＰＵが正常に動作しているとき、リセットＩＣには所定周期毎に負方向でスパイク状に変化する電源電圧が印加される。よって、リセットＩＣは当該所定周期毎に給電が遮断されてリセットされるため、リセットＩＣからレベルが反転した信号が出力されることはない。一方、ＣＰＵの暴走等の異常時には、リセットＩＣに所定電圧値の電源電圧が連続して印加されるため、電源電圧が印加された後に所定時間経過するとリセットＩＣからレベルが反転した信号が出力される。

上述の構成によれば、大量生産される安価なリセットＩＣを用いることで安価な温度制御装置が実現できる。

以上説明した通り、本発明によれば、ＣＰＵが介在しないハードウェアによる安全回路に加えて、ＣＰＵの異常を検出して定着ヒータのオフ状態を維持する安価な第二の安全回路を備えた温度制御装置を提供することができるようになった。

以下に、本発明の温度制御装置を備えた画像形成装置の一例であるカラープリンタについて説明する。

図２に示すように、電子写真方式を採用したカラープリンタ１００は、液晶画面やプリント条件などを入力する操作キー等が配置された操作部１１０と、ネットワーク等を介してパーソナルコンピュータ等から入力された画像データに基づいてトナー像を形成する画像形成部１２０と、用紙収容部１４０を構成する標準カセット１４１または２段のオプションカセット１４２、１４３のいずれかから搬送された用紙に画像形成部１２０が形成したトナー画像を転写する転写部１３０と、トナー像を溶融して用紙に定着する定着部２００等の機能ブロックと、これらの機能ブロックを制御して所定の画像形成プロセスを実行する制御部４００と、制御部４００等に必要な電力を供給する電源部３００を備えて構成される。

画像形成部１２０は、感光体と、感光体表面を一様に帯電する帯電装置と、入力された画像データに基づきレーザビームを走査して感光体表面を露光して静電潜像を形成する露光装置と、形成された静電潜像をトナー画像として顕像化する現像装置などを備えた感光体ユニットをＭ、Ｃ、Ｙ、Ｋのトナー色毎に備えて構成される。

転写部１３０は、画像形成部１２０の各感光体ユニットで形成されたトナー画像を重畳して担持する中間転写ベルト１３２と、中間転写ベルト１３２を回転支持する支持ローラ１３１と、中間転写ベルト１３２に担持されたトナー画像を用紙収容部１４０から搬送された用紙に転写する転写ローラ１３３と、中間転写ベルト１３２の残留トナーを除去するブレード１３４などを備えて構成される。

図３に示すように、定着部２００は、定着ヒータ２１が内装された定着ローラ２０と定着ローラ２０に圧接された加圧ローラ２２を備え、定着ローラ２０に定着温度を検出する温度検出部としてのサーミスタ２３が接触配置されている。

図１に示すように、サーミスタ２３は抵抗Ｒ２４と直列に接続され、サーミスタ２３と抵抗Ｒ２４による直流電圧Ｖｄｃの分圧値が制御部４００に入力される。本実施形態では、サーミスタ２３にＮＴＣサーミスタが用いられ、温度の上昇と共に分圧値が上昇する。

電源部３００は、商用電源ラインの入力側に設けられたノイズフィルタ３０１と、パワースイッチとしてのリレースイッチ３０２と、入力交流電圧を降圧し、降圧された交流電圧を直流電圧ＶｄｃにＡＣ／ＤＣ変換して制御部４００に供給する電源回路３０３を備えている。リレースイッチ３０２の直後に定着部２００の定着ヒータ２１に給電する給電ラインが分岐配置されている。

図４に示すように、電源回路３０３は、商用電源から入力されたＡＣ１００Ｖの交流電圧が一次側に入力され、降圧した交流電圧ＡＣ２６Ｖと交流電圧ＡＣ１２Ｖを二次側から出力する電源トランスＴ３０と、交流電圧ＡＣ２６ＶをＡＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ２４Ｖを出力する第一直流電圧出力部３１と、交流電圧ＡＣ１２ＶをＡＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ３．３Ｖを出力する第二直流電圧出力部３５等が基板に配置されて構成されている。

第一直流電圧出力部３１は、ダイオードブリッジで構成される整流器３２と平滑用コンデンサＣ３３とＤＣレギュレータ３４等を備え、整流器３２により交流電圧ＡＣ２６Ｖを全波整流し、平滑用コンデンサＣ３３で平滑化し、ＤＣレギュレータ３４でＤＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ２４Ｖを出力するように構成される。

第二直流電圧出力部３５は、ダイオードブリッジで構成される整流器３６と平滑用コンデンサＣ３７とＤＣレギュレータ３８等を備え、整流器３６により交流電圧ＡＣ１２Ｖを全波整流し、平滑用コンデンサＣ３７で平滑化し、ＤＣレギュレータ３８でＤＣ／ＤＣ変換して直流電圧ＤＣ３．３Ｖを出力するように構成される。

尚、本実施形態では、制御部４００に供給される直流電圧Ｖｄｃは第二直流電圧出力部３５から出力される直流電圧ＤＣ３．３Ｖに設定されているが、このような値に限定されるものではなく、制御部４００の動作電圧に応じて適宜設定することができる。例えば、直流電圧Ｖｄｃを直流電圧ＤＣ５Ｖに設定するものであってもよい。

図１に示すように、制御部４００は、基板に搭載されたマイクロコンピュータ４０及び周辺回路等を備えて構成され、電源回路３０３から直流電圧Ｖｄｃを給電されている。マイクロコンピュータ４０には、ＣＰＵ４１と制御プログラムが格納されたＲＯＭとＣＰＵ４１の作業領域として使用されるＲＡＭと入出力回路等が組み込まれている。マイクロコンピュータ４０は、ＣＰＵ４１で実行される制御プログラムに基づいて各機能ブロックを制御して所定の画像形成プロセスを実行する。例えば、マイクロコンピュータ４０は、サーミスタ２３と抵抗Ｒ２４による直流電圧Ｖｄｃの分圧値に基づいて定着温度を検出する。

図１に示すように、定着部２００の定着温度を制御する本発明による温度制御装置９は、定着温度を検出するサーミスタ２３と、サーミスタ２３により検出された定着温度が目標温度になるように定着ヒータ２１を駆動制御するヒータ制御信号を出力するＣＰＵ４１と、定着温度が異常過熱温度に達したときに定着ヒータ２１への給電を強制停止する安全回路としてのサーモスイッチ３０４を備えている。

カラープリンタ１００に電源が投入されてＣＰＵ４１により制御プログラムが実行されると、マイクロコンピュータ４０は、ＲＡＭの初期化や入出力ポートの設定などの処理を実行した後、定着温度が目標温度となるように、サーミスタ２３と抵抗Ｒ２４による直流電圧Ｖｄｃの分圧値に基づいて定着温度を検出し、図１に示すように、定着ヒータ２１を駆動制御するヒータ制御信号ＨＣを出力する。また、図５に示すように、マイクロコンピュータ４０は所定周期Ｔ０でパルス信号Ｐ０を出力する。

図１に示すように、マイクロコンピュータ４０がヒータ制御信号ＨＣを出力する出力ポートはトランジスタＱ４２のベースと接続され、トランジスタＱ４２のコレクタとトライアック３０５のリモート端子が接続されている。よって、トランジスタＱ４２のベースにヒータ制御信号ＨＣが入力されると、トライアック３０５が導通または遮断される。

図６に示すように、マイクロコンピュータ４０は、定着温度が目標温度より低く定着ヒータ２１をオンするときにはローレベルのヒータ制御信号ＨＣを出力して定着温度を上昇させ、定着温度が目標温度より高く定着ヒータ２１をオフするときにはハイレベルのヒータ制御信号ＨＣを出力して定着温度を低下させる。

ノイズ等によるＣＰＵの暴走や出力ポートのラッチアップ等の異常が生じてヒータ制御信号ＨＣがローレベルにラッチされると、定着ヒータ２１への給電が継続されて定着温度が上昇するが、定着温度が異常過熱温度に達するとサーモスイッチ３０４が開成され、定着ヒータ２１への給電が強制停止されて定着温度の上昇が防止される。しかし、定着ヒータ２１への給電が停止されて定着温度が異常過熱温度より低下すると、サーモスイッチ３０４が閉成され、定着ヒータ２１への給電が再開されて定着温度が上昇する。よって、定着温度は異常過熱温度の前後に維持されることになる。

定着温度が異常過熱温度前後に維持されると、定着部２００を構成する定着ローラ２０や加圧ローラ２２、さらには定着部２００の周辺に設置された機器や樹脂部材等が高熱により損傷し、或いはひずみや変形を生じる虞がある。

そこで、定着温度が異常過熱温度前後に維持されることを防止するため、図１に示すように、温度制御装置９は、マイクロコンピュータ４０から出力される所定周期Ｔ０のパルス信号Ｐ０を微分する微分回路４６と、電源電圧Ｖｉｎが印加された後に所定時間経過するとヒータ制御信号ＨＣに関わらず強制停止信号ＦＳを出力するタイマ回路４９と、タイマ回路４９の出力信号またはヒータ制御信号ＨＣにより定着ヒータ２１をオフするゲート回路を備えている。

図１に示すように、微分回路４６は抵抗Ｒ４７とコンデンサＣ４７により構成される。コンデンサＣ４７はトランジスタＱ４５と抵抗Ｒ４６の接続ノードＮｏｄ１と接続され、抵抗Ｒ４７とコンデンサＣ４７の接続ノードＮｏｄ２はタイマ回路４９の電源入力端子と接続されている。

図１及び図５に示すように、微分回路４６は、パルス信号Ｐ０の出力レベルを反転するトランジスタＱ４５のコレクタから出力されたパルス信号Ｐ１を微分し、その出力電圧を電源電圧Ｖｉｎとしてタイマ回路４９に供給するように構成される。パルス信号Ｐ１はコンデンサＣ４７によりＡＣカップリングされるため、パルス信号Ｐ１の微分電圧と直流電圧Ｖｄｃを重畳した電圧が微分回路４６の出力電圧となる。

尚、微分回路４６の出力電圧は、微分回路４６とタイマ回路４９の接続ノードＮｏｄ３に接続されたダイオードＤ４８によりクランプされてタイマ回路４９に印加可能な許容電圧値である電圧値Ｖｈ以内に制限されるため、微分回路４６の出力電圧である電源電圧Ｖｉｎの印加によりタイマ回路４９が破損することはない。

図５及び図７に示すように、タイマ回路４９は、電源電圧Ｖｉｎが印加されると作動する積分回路５０と、積分回路５０の出力信号に基づいて所定時間Ｔ１が経過すると出力レベルが反転する論理回路５４で構成される。パルス信号Ｐ０の一周期Ｔ０は所定時間Ｔ１よりも短く設定されている。

積分回路５０は直列に接続された抵抗Ｒ５１とコンデンサＣ５２により構成される。電源電圧Ｖｉｎが印加されると、コンデンサＣ５２は抵抗Ｒ５１の抵抗値とコンデンサＣ５２の静電容量により定まる時定数に基づいて充電される。電源電圧Ｖｉｎが負方向でスパイク状に変化すると、コンデンサＣ５２に充電された電荷はダイオードＤ５３を介して放電される。

論理回路５４はヒステリシス特性を備えたドライブ回路で構成される。ドライブ回路の入力端子は積分回路５０を構成する抵抗Ｒ５１とコンデンサＣ５２の接続ノードＮｏｄ４と接続され、出力端子はトランジスタＱ４４のベースと接続されている。

論理回路５４には電源電圧Ｖｉｎにより充電されたコンデンサＣ５２の電圧が入力され、当該電圧が閾値電圧Ｖｔｈを超えると、論理回路５４は出力信号のレベルを反転し、定着ヒータ２１への給電を強制停止する強制停止信号ＦＳとしてハイレベルの信号を出力するように構成される。論理回路５４の出力信号は即ちタイマ回路４９の出力信号である。

トランジスタＱ４２とトランジスタＱ４４は、コレクタ同士が接続されており、ワイヤードオア回路を構成している。

タイマ回路４９からトランジスタＱ４４にローレベルの信号が入力されていると、トライアック３０５はヒータ制御信号ＨＣに基づき駆動されるトランジスタＱ４２の出力信号レベルに基づいて導通または遮断される。

タイマ回路４９からトランジスタＱ４４にハイレベルの信号である強制停止信号が入力されると、ＣＰＵ４１から出力されたヒータ制御信号ＨＣがローレベルであっても、トライアック３０５は強制的にオフされ、定着ヒータ２１への給電が停止される。即ち、トランジスタＱ４２とトランジスタＱ４４で構成されるワイヤードオア回路が、タイマ回路４９の出力信号またはヒータ制御信号ＨＣにより定着ヒータ２１をオフするゲート回路となる。

図５に示すように、マイクロコンピュータ４０から所定周期Ｔ０で出力されたパルス信号Ｐ０は、トランジスタＱ４５により出力レベル反転され、パルス信号Ｐ１として微分回路４６に入力される。パルス信号Ｐ１は微分回路４６により微分され、微分回路４６の出力電圧がダイオードＤ４８にクランプされて電源電圧Ｖｉｎとしてタイマ回路４９に印加される。

電源電圧Ｖｉｎは所定周期Ｔ０毎に負方向でスパイク状に変化し、所定周期Ｔ０毎にタイマ回路４９のコンデンサＣ５２が放電されるため、タイマ回路４９の論理回路５４から強制停止信号ＦＳが出力されることはない。

しかし、異常なノイズの影響等によって、万が一、ＣＰＵ４１に暴走等の異常が発生すると、図５に示すように、マイクロコンピュータ４０から出力されるパルス信号Ｐ０がハイレベルまたはローレベルに維持され、トランジスタＱ４５から出力されるパルス信号Ｐ１もハイレベルまたはローレベルに維持される。従って、微分回路４６によるパルス信号Ｐ１の微分電圧は０Ｖとなり、直流電圧Ｖｄｃに維持された出力電圧が電源電圧Ｖｉｎとして微分回路４６からタイマ回路４６に印加される。

直流電圧Ｖｄｃに維持された電源電圧Ｖｉｎにより、コンデンサＣ５２は放電されることなく充電され、電源電圧Ｖｉｎが印加された後に所定時間Ｔ１経過するとコンデンサＣ５２の電圧が閾値電圧Ｖｔｈを超え、タイマ回路４９から定着ヒータ２１の強制停止信号が出力される。

よって、図６に示すように、ＣＰＵ４１の暴走等による異常時には、タイマ回路４９から出力される強制停止信号ＦＳにより定着ヒータ２１への給電が強制的に停止されるため、定着温度が異常過熱温度まで上昇したり異常過熱温度前後に維持されることはない。

以上、説明したように、ＣＰＵ４１の暴走等の異常時に、サーモスイッチ３０４で検出される異常過熱温度の前後で定着ローラ２１の温度が維持されるという不都合が解消される。この様な回路は部品点数も少なく極めて安価に構成できる。

以下に、別実施形態について説明する。

上述の実施形態では、タイマ回路４９は、電源電圧Ｖｉｎが印加されると作動する積分回路５０と、積分回路５０の出力信号に基づいて所定時間Ｔ１が経過すると出力レベルが反転する論理回路５４により構成されるものとしたが、大量生産されて低コストで販売されるリセットＩＣにより構成されるものであってもよい。

例えば、図８に示すように、電源電圧Ｖｉｎが印加される直流電流電源６０と、直流電流電源６０から出力される直流電流が入力されて基準電圧Ｖｒｅｆを生成する基準電圧生成部６１と、基準電圧生成部６１の基準電圧Ｖｒｅｆが非反転入力端子に入力され、抵抗Ｒ６２、Ｒ６３、Ｒ６４による電源電圧Ｖｉｎの分圧値が反転入力端子に入力されるコンパレータ６５と、コンパレータ６５の出力信号レベルに基づき抵抗Ｒ６４を短絡して当該分圧値を変化させコンパレータ６５の出力信号レベルにヒステリシス特性を持たせるトランジスタＱ６６と、コンパレータ６５の出力信号を遅延させる遅延回路６７と、遅延回路６７の出力信号に基づいて信号を出力するトランジスタＱ６８を備え、電源電圧Ｖｉｎが印加された後に所定時間経過するとレベルを反転して出力するように構成されているセイコーインスツル株式会社の製品であるＳ−８０９ｘｘＣシーリーズのリセットＩＣ６は本発明におけるタイマ回路４９として好適である。但し、リセットＩＣ６は本製品に限定するものではないことは言うまでもない。尚、遅延回路６７の遅延時間は、当該リセットＩＣ６に接続する外付けのコンデンサＣ６９の容量を増減することで調整可能である。

上述の実施形態では、微分回路４６はＣＰＵ４１から出力される所定周期Ｔ０のパルス信号Ｐ０を微分して電源電圧Ｖｉｎとしてタイマ回路４９に供給するものとして説明したが、当該パルス信号Ｐ０は、タイマ回路４９に供給する電源電圧Ｖｉｎを生成するためだけにＣＰＵ４１から出力されるものである必要はなく、電源電圧Ｖｉｎが印加された後にタイマ回路４９から強制停止信号ＦＳが出力されるまでの所定時間Ｔ１より短く設定された周期で出力される信号であればよい。

例えば、当該パルス信号として、ＣＰＵ４１が画像形成部１２０の感光体などを回転駆動するモータに対して出力するクロック信号を使用することができる。また、用紙収容部１４０を構成する２段のオプションカセット１４２、１４３の夫々に備えられたスレーブＣＰＵの何れかと通信を行うため、ＣＰＵ４１から所定周期でレベルが切替えられて出力されるポーリングセレクト信号を使用してもよい。この場合、当該クロック信号はモータに供給されるクロック信号としてだけでなく、また、当該ポーリングセレクト信号は通信対象となるオプションカセット１４２、１４３の何れかのスレーブＣＰＵを指定する信号としてだけではなく、電源電圧Ｖｉｎを生成するためのパルス信号として兼用されることになり、数に限りのあるマイクロコンピュータ４０の出力ポートを節約、または、他の用途に使用することができる。

上述の実施形態では、温度制御装置９は、タイマ回路４９の出力信号またはヒータ制御信号ＨＣにより定着ヒータ２１をオフするゲート回路がトランジスタＱ４２とトランジスタＱ４４で構成されるワイヤードオア回路で構成されるものを説明したが、これに限定するものではない。

例えば、図９（ａ）に示すように、ヒータ制御信号が入力されるスリーステートバッファ７とスリーステートバッファ７の出力信号レベルを反転して信号出力するトランジスタＱ４２によりゲート回路が構成され、タイマ回路４９からハイレベルの信号が入力されると、ヒータ制御信号ＨＣの信号レベルに関わらずスリーステートバッファ７の出力がハイインピーダンスになり、トランジスタＱ４２がオンされてトライアック３０５が遮断されるように構成するものであってもよく、図９（ｂ）に示すように、ヒータ制御信号ＨＣとタイマ回路４９からの出力信号が入力されるＮＯＲ回路８によりゲート回路が構成され、タイマ回路４９からハイレベルの信号が入力されると、ヒータ制御信号ＨＣに関わらず、ＮＯＲ回路８からローレベルの信号が出力されてトライアック３０５が遮断されるように構成するものであってもよい。

上述の実施形態では、温度制御装置９は、安全回路としてサーモスイッチ３０４を備えるものとして説明したがこれに限定するものではなく、安全回路は、定着温度が異常過熱温度に達したときに定着ヒータ２１への給電を強制停止するものであればよい。例えば、サーミスタ２１と、サーミスタ２１により検出された定着温度と異常過熱温度が入力され、定着温度が異常過熱温度以上となったときにハイレベルまたはローレベルの信号を出力するコンパレータと、コンパレータ出力に基づき定着ヒータ２１への給電を強制停止するリレースイッチで構成されるものであってもよい。

上述の実施形態では、温度検出部としてＮＴＣサーミスタを用いるものとして説明したが、ＰＴＣサーミスタを用いるものであってもよい。この場合、温度検出部の特性に応じてゲート回路の論理レベルやコンパレータに入力する基準電圧値などを適宜調整すればよい。

上述の実施形態では、本発明の温度制御装置９がカラープリンタ１００に適用された場合を説明したが、本発明による温度制御装置９は、複写機等の定着ヒータを備えた任意の画像形成装置に適用することが可能であることは言うまでもない。

尚、上述した実施形態は何れも本発明の一実施例に過ぎず、当該記載により本発明の範囲が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計することができることは言うまでもない。

温度制御装置の説明図 プリンタの説明図 定着部の説明図 電源回路の説明図 タイマ回路の出力信号の説明図 温度制御装置により制御される定着温度の説明図 タイマ回路の説明図 別実施形態でのタイマ回路の説明図 （ａ）は別実施形態でのゲート回路の説明図、（ｂ）は別実施形態でのゲート回路の説明図 従来技術での定着温度制御の説明図

９：温度制御装置
２１：定着ヒータ
２３：温度検出部（ＮＴＣサーミスタ）
４０：マイクロコンピュータ
４１：ＣＰＵ
４６：微分回路
４９：タイマ回路
２００：定着部
３００：電源部
３０４：安全回路（サーモスイッチ）
３０５：トライアック
Ｄ４８：ダイオード（電源電圧をクランプするダイオード）
Ｑ４２：ゲート回路（ワイヤードオア回路を構成するトランジスタ）
Ｑ４４：ゲート回路（ワイヤードオア回路を構成するトランジスタ）

Claims (3)

1. 定着温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出された定着温度が目標温度になるように定着ヒータを駆動制御するヒータ制御信号を出力するＣＰＵと、前記定着温度が異常過熱温度に達したときに前記定着ヒータへの給電を強制停止する安全回路を備えて構成される温度制御装置であって、
   前記ＣＰＵから出力される所定周期のパルス信号の信号端子と電源電圧との間に接続され、前記パルス信号を微分する微分回路と、前記微分回路の出力を電源電圧にクランプするダイオードと、電源電圧が印加された後に所定時間経過すると前記ヒータ制御信号に関わらず強制停止信号を出力するタイマ回路と、前記タイマ回路の出力信号または前記ヒータ制御信号により前記定着ヒータをオフするゲート回路を備え、前記微分回路の出力電圧が前記電源電圧として前記タイマ回路に供給されるとともに、前記パルス信号の一周期が前記所定時間より短く設定されている温度制御装置。
2. 前記タイマ回路が、前記電源電圧が印加されると作動する積分回路と、前記積分回路の出力信号に基づいて前記所定時間が経過すると出力レベルが反転する論理回路で構成されている請求項１記載の温度制御装置。
3. 前記タイマ回路は、前記電源電圧が印加された後に所定時間経過すると出力レベルが反転するリセットＩＣで構成されている請求項１記載の温度制御装置。

Images