JP5323237B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関し、特に記録材上に形成された画像を記録材に加熱定着する定着部を有する画像形成装置に関するものである。

商用電源の電圧が１００Ｖ系（例えば、１００Ｖ〜１２７Ｖ）の地域用の画像形成装置を、２００Ｖ系（例えば、２００Ｖ〜２４０Ｖ）の地域で使用する場合、定着部（定着装置）のヒータに供給可能な最大電力は４倍になる。ヒータに供給可能な最大電力が大きくなると、位相制御や波数制御などのヒータの電力制御で生じる高調波電流やフリッカ等が顕著となる。また、定着装置が正常に動作せずに熱暴走した際に生じる電力が４倍に増加するため、より応答性の早い安全回路が必要になる。そのため、一つの画像形成装置を商用電源電圧が１００Ｖの地域と２００Ｖ地域で使用する場合、地域毎に別々の抵抗値のヒータに取り換える場合が多い。

一方、１００Ｖの商用電源電圧が供給されている地域と、２００Ｖの商用電源電圧が供給されている地域で共用できるユニバーサル装置を実現する手段として、リレーなどスイッチ手段を用いて、ヒータの抵抗値を切り替える方法が提案されている。特許文献１及び特許文献２には、第一及び第二の発熱体を有し、第一及び第二の発熱体を直列に接続する第一の動作状態と並列に接続する第二の動作状態に切り替え可能とすることで商用電源電圧に応じて発熱体の抵抗値を切り替え、商用電源電圧が１００Ｖの地域と２００Ｖの地域どちらでも使用できる装置とすることが提案されている。

特開平０７−１９９７０２号公報 米国特許第５２２９５７７号明細書

商用電源電圧に応じて第一及び第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替える方法では、ヒータの発熱領域を変えずに、ヒータの抵抗値を切り替えることができる。換言すると、１００Ｖの地域と２００Ｖの地域どちらで使っても二本の発熱体が発熱する。エンドレスベルトと、エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、エンドレスベルトを介してヒータと共に定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有する定着装置では、上述した直並列切り替え方式が特に有効である。なぜなら、１００Ｖの地域と２００Ｖの地域どちらで使っても二本の発熱体が発熱するので、定着ニップ部の記録材搬送方向の温度分布が装置の使用地域に拘らず同じになるからである。このため、トナー画像の定着性が装置を使用する地域に左右されないというメリットがある。

しかしながら、上記の方法では、電源電圧の検知部や、抵抗値切り替えリレーが故障した場合に、ヒータに過大な電力を供給可能な状態になる場合がある。例えば、画像形成装置が２００Ｖの商用電源に接続されている状態で、ヒータ抵抗値が低くなる並列接続状態になると、正常時に比べて４倍の電力がヒータに供給可能になる。ヒータに供給される電力が大きくなり過ぎるため、サーミスタ、温度ヒューズ、サーモＳＷなどの温度検知素子を用いた安全回路では、ヒータへの供給電力を遮断するための応答速度が十分でなくなる場合がある。そのため、抵抗値を切り替え可能な装置において、ヒータに大電力が供給されてしまう故障状態を温度を検知する方法以外の方法で検知する必要がある。

本発明の目的は、第一の発熱体と第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えられる装置において、装置の故障を検知できるようにすることである。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。

（１）商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるリレーであって、メーク接点またはブレーク接点を有する第一のリレー、及び二つのリレーの組み合わせでトランスファ接点を有するリレーと同じ働きが可能なメーク接点を有する第二のリレー及びブレーク接点を有する第三のリレーと、前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路遮断状態である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路接続状態である前記並列接続状態となる画像形成装置において、前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、前記第一のリレーをラッチするラッチ部を備えており、前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており、前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、一度でも前記リレー制御部に前記電源電圧検知部から２００Ｖ系の電圧の信号が入力すると、前記ラッチ部が動作して前記第一のリレーが電力供給路遮断状態に保持され、その後、前記ＣＰＵから前記リレー制御部に前記第一のリレーを電力供給路接続状態にするリレー駆動信号が出力された場合も、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部に１００Ｖ系の電圧の信号が入力した場合も、前記ラッチ部の作用により前記第一のリレーを電力供給路遮断状態に保持することを特徴とする画像形成装置。
（２）商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるリレーであって、メーク接点またはブレーク接点を有する第一のリレー、及び二つのリレーの組み合わせでトランスファ接点を有するリレーと同じ働きが可能なメーク接点を有する第二のリレー及びブレーク接点を有する第三のリレーと、前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路遮断状態である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路接続状態である前記並列接続状態となる画像形成装置において、前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部へ前記２００Ｖ系の電圧の信号が入力している間、前記ＣＰＵの誤作動により前記ＣＰＵから前記第一のリレーを電力供給路接続状態にするリレー駆動信号が出力されても、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部への２００Ｖ系の電圧の信号により、前記リレー制御部は前記第一のリレーを電力供給路遮断状態に保持することを特徴とする画像形成装置。
（３）商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるトランスファ接点を有する第一のリレー及びトランスファ接点を有する第二のリレーと、前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に第一の位置である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に前記第一の位置と異なる第二の位置である前記並列接続状態となる画像形成装置において、前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一及び前記第二のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、前記第一のリレー及び前記第二のリレーをラッチするラッチ部を備えており、前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており、前記第一のリレー及び前記第二のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、一度でも前記リレー制御部に前記電源電圧検知部から２００Ｖ系の電圧の信号が入力すると、前記ラッチ部が動作して前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が前記第一の位置に保持され、その後、前記ＣＰＵから前記リレー制御部に前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第二の位置にするリレー駆動信号が出力された場合も、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部に１００Ｖ系の電圧の信号が入力した場合も、前記ラッチ部の作用により前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第一の位置に保持することを特徴とする画像形成装置。
（４）商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるトランスファ接点を有する第一のリレー及びトランスファ接点を有する第二のリレーと、前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に第一の位置である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に前記第一の位置と異なる第二の位置である前記並列接続状態となる画像形成装置において、前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一及び前記第二のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており前記第一のリレー及び前記第二のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部へ前記２００Ｖ系の電圧の信号が入力している間、前記ＣＰＵの誤作動により前記ＣＰＵから前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第二の位置にするリレー駆動信号が出力されても、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部への２００Ｖ系の電圧の信号により、前記リレー制御部は前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第一の位置に保持することを特徴とする画像形成装置。
（５）前記定着部は、エンドレスベルトと、前記第一及び第二の発熱体を有し前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記エンドレスベルトを介して前記ヒータと共に記録材を定着処理するニップ部を形成するニップ部形成部材と、を有することを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の画像形成装置。

本発明によれば、第一の発熱体と第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えられる装置において、装置の故障を検知できる。

本発明の像加熱装置の断面図 実施例１のヒータ制御回路構成図 実施例１のヒータ構成図 実施例１のヒータ故障状態の説明図 実施例１の制御フローチャート 実施例２のヒータ制御回路構成図 実施例３のヒータ制御回路構成図 実施例３のヒータ構成図 画像形成装置の概略図

以下、添付図面に基づき、本発明を実施する為の最良の形態を詳しく説明する。

図９は電子写真記録技術を用いた画像形成装置（本例ではフルカラープリンタ）の断面図である。記録材Ｐにトナー画像を形成する画像形成部は４つの画像形成ステーション（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ）を有する。各画像形成ステーションは、感光体２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、帯電部材３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、レーザスキャナ７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）、現像器４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、転写部材５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、感光体をクリーニングするクリーナ６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を有する。更に画像形成部は、トナー画像を担持しつつ搬送するベルト９、ベルト９から記録材Ｐへトナー画像を転写する二次転写ローラ８を有する。以上の画像形成部の動作は周知であるので説明は割愛する。画像形成部で未定着トナー画像が転写された記録材Ｐは定着部１００に送られ、トナー画像が記録材Ｐに加熱定着される。

図１は記録材上の画像を記録材に加熱定着する定着装置（定着部）１００の断面図である。定着装置１００は、筒状のフィルム（エンドレスベルト）１０２と、フィルム１０２の内面に接触するヒータ３００と、フィルム１０２を介してヒータ３００と共に定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ（ニップ部形成部材）１０８とを有する。フィルムのベース層の材質は、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属である。加圧ローラ１０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金１０９と、シリコーンゴム等の材質の弾性層１１０を有する。ヒータ３００は耐熱樹脂製の保持部材１０１に保持されている。保持部材１０１はフィルム１０２の回転を案内するガイド機能も有している。加圧ローラ１０８は不図示のモータから動力を受けて矢印方向に回転する。加圧ローラ１０８が回転することによってフィルム１０２が従動して回転する。

ヒータ３００は、セラミック製のヒータ基板１０５と、ヒータ基板上に発熱抵抗体を用いて形成された第一の発熱体Ｈ１及び第二の発熱体Ｈ２と、発熱体Ｈ１及びＨ２を覆う絶縁性（本実施例ではガラス）の表面保護層１０７を有する。ヒータ基板１０５の裏面側であって、プリンタで設定されている利用可能な最小サイズ紙（本例では封筒ＤＬ：１１０ｍｍ幅）の通紙領域にはサーミスタ等の温度検知素子１１１が当接している。温度検知素子１１１の検知温度に応じて商用交流電源からヒータへ供給する電力が制御される。未定着トナー画像を担持する記録材（用紙）Ｐは、定着ニップ部Ｎで挟持搬送されつつ加熱されて定着処理される。ヒータ基板１０５の裏面側には、ヒータが異常昇温した時に作動してヒータへの給電ライン（電力供給路）を遮断するサーモスイッチ等の安全素子１１２も当接している。安全素子１１２も温度検知素子１１１と同様に最小サイズ紙の通紙領域に当接している。１０４は保持部材１０１に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。

図２は本実施例１のヒータ３００の制御回路２００を示している。図２（ａ）は制御回路２００を説明するための回路ブロック図、図２（ｂ）は電圧検知部（電源電圧検知部）２０２及び電圧検知部（第二電圧検知部）２０７を説明するための回路図を示している。

図２（ａ）を用いて制御回路２００の説明を行う。Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ５、Ｃ６は制御回路２００とヒータ３００を接続するためのコネクタである。２０１は商用の交流電源で、上記ヒータ３００への電力制御は、トライアックＴＲ１（半導体駆動素子）の通電／遮断により行われる。トライアックＴＲ１はＣＰＵ２０３からのヒータ駆動信号に従って動作する。温度検知素子１１１によって検知される温度は、プルアップ抵抗の分圧として検知され、ＣＰＵ２０３にＴＨ信号として入力される。ＣＰＵ２０３の内部処理では、温度検知素子１１１の検知温度とヒータ３００の設定温度に基づき、例えばＰＩ制御により、供給するべき電力を算出し、位相角（位相制御）、波数（波数制御）の制御レベルに換算して、制御レベルに応じたデューティ比でトライアックＴＲ１の制御を行っている。

次に商用電源２０１の電圧を検知する電源電圧検知部２０２と、電源電圧検知部２０２の検知電圧に応じて接続状態切替部（リレーＲＬ１とＲＬ２）を制御するリレー制御部（制御部）２０４の説明を行う。尚、詳細なリレー制御シーケンスに関しては図５で説明を行う。

図２（ａ）に示すＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ４、ＲＬ５はリレーである。図２（ａ）は、画像形成装置の電源ＯＦＦ状態におけるリレーの接続状態を示してある。リレーＲＬ１及びＲＬ２は第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２を直列接続状態と並列接続状態に切り替える接続状態切替部として機能する。なお、ＲＬ１はメーク接点またはブレーク接点を有するものとする。また、ＲＬ２はトランスファ接点を有するものとする。このように接続状態切替部が、メーク接点またはブレーク接点を有するリレーＲＬ１と、トランスファ接点を有するリレーＲＬ２で構成されている場合、接続状態切替部として必要なコストを抑えることができる。

リレーＲＬ４及びＲＬ５は商用電源２０１からヒータ３００への電力供給を遮断する機能を有する。リレーＲＬ４は画像形成装置がスタンバイ状態になると同時にＯＮ状態となり、この状態になると電圧検知部２０２は交流電源２０１の電圧を検知する。なお、交流電源２０１は、第一端子と第二端子を有しており、トライアックＴＲ１は商用電源の第二端子からヒータに電力を供給する経路に設けられている。電圧検知部２０２は電源電圧の範囲（商用電圧範囲）が１００Ｖ系（例えば、１００Ｖ〜１２７Ｖ）か、２００Ｖ系（例えば、２００Ｖ〜２４０Ｖ）のどちらかを判別し、ＣＰＵ２０３及び、リレー制御部２０４に電圧検知結果をＶＯＬＴ信号として出力している。電源の電圧範囲が２００Ｖ系の場合、ＶＯＬＴ信号はＬｏｗ状態となる。電圧検知部２０２の詳細は図２（ｂ）で説明を行う。

電圧検知部２０２が２００Ｖを検知した場合、リレー制御部２０４はＲＬ１ラッチ部を動作させ、ＲＬ１をＯＦＦ状態（図２（ａ）の状態）のまま保持する。なお、リレー制御部２０４はＣＰＵ２０３とは独立した安全回路（ハード回路）である。ＲＬ１のラッチ部が動作すると、ＣＰＵ２０３から出力される信号ＲＬ１ｏｎがＨｉｇｈ状態になった場合にも、ＲＬ１はＯＦＦ状態を保持する。リレー制御部２０４の動作は、上記で説明したラッチ回路の代わりに、ＶＯＬＴ信号がＬｏｗ状態を検出している間、ＲＬ１をＯＦＦ状態で保持しても良い。

一方、ＣＰＵ２０３は電圧検知部２０２の電圧検知結果（２００Ｖを検知）に従い、ＲＬ２をＯＦＦ状態（図２（ａ）の状態）のまま保持する。更にＣＰＵ２０３はＲＬ５ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にし、ＲＬ５をＯＮ状態にすると、像加熱装置１００に給電可能な状態となり、この状態では、第一の発熱体Ｈ１と、第二の発熱体Ｈ２が直列接続されるため、ヒータ３００は抵抗値の高い状態になる。

電圧検知部２０２が１００Ｖを検知した場合、ＣＰＵ２０３はＲＬ１ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にし、リレー制御部２０４はＲＬ１をＯＮ状態にする。一方、ＣＰＵ２０３はＶＯＬＴ信号に従い、ＲＬ２ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にし、ＲＬ２をＯＮ状態（右の接点と接続）とする。更にＣＰＵ２０３はＲＬ５ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にし、ＲＬ５をＯＮ状態にすると、像加熱装置１００に給電可能な状態となり、この状態では、第一の発熱体Ｈ１と、第二の発熱体Ｈ２が並列接続されるため、ヒータ３００は抵抗値の低い状態になる。

次に、電流検知部２０５の説明を行う。電流検知部２０５は、カレントトランス２０６を介して一次側に流れる電流実効値を検知している。この電流検知部２０５は、図２（ａ）に示すように、第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２が並列接続状態（電源電圧が１００Ｖの時の接続状態）における第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２に向かって分岐した後の電力供給路に設けられている。電流検知部２０５は、商用電源周波数の周期ごとに電流実効値の二乗値を出力するＩｒｍｓ１と、Ｉｒｍｓ１の移動平均値Ｉｒｍｓ２を出力している。ＣＰＵ２０３はＩｒｍｓ１により、商用周波数周期ごとに電流実効値を検知している。電流検知部２０５の一例として、特開２００７−２１２５０３号公報で提案されている方法を用いることができる。一方、Ｉｒｍｓ２はリレー制御部２０４に出力されている。カレントトランス２０６に過電流が流れ、Ｉｒｍｓ２が所定の閾電流値（所定電流）を超えると、リレー制御部２０４はＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５のラッチ部を動作させ、ＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５をＯＦＦ状態に保持し、定着装置１００（正確にはヒータ３００）への給電を遮断する。この時ラッチ部を動作させるのは、ＲＬ４、ＲＬ５だけでも良い。本実施例の場合、リレーＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５が発熱体Ｈ１、Ｈ２への電力供給を遮断するスイッチ部の役割を有する。このように、電流検知部２０５は、過剰な電流がヒータ３００への電力供給路に流れている状態を検知するために設けられている。このような過剰な電流が流れる場合として、電源電圧検知部２０２や、接続状態切替部であるリレーＲＬ１、ＲＬ２が故障し、第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２の接続状態が電源電圧と合っていない場合がある。このことは後で詳述する。

次に電圧検知部（第二の電圧検知部）２０７の説明を行う。電圧検知部２０７も電流検知部２０５と同様、装置の故障検知に利用できる。電圧検知部２０７は、第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２が直列接続状態における、第一の発熱体Ｈ１の両端に掛る電圧と第二の発熱体の両端に掛る電圧のうち一方を検知するように設けられている。電圧検知部２０７は、発熱体Ｈ１に印加される電圧が１００Ｖ系か、２００Ｖ系のどちらかを判別する。そして、２００Ｖ系である場合に、リレー制御部２０４に出力するＲＬｏｆｆ信号をＬｏｗ状態とし、ＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５のラッチ部を動作させ、ＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５をＯＦＦ状態に保持し、定着装置１００への給電を遮断する。また電圧検知部２０７はカレントトランス２０６が断線故障した場合や、ヒューズＦＵ２が断線した場合にも電圧を検出できるように、ＲＬ２の端子と直結する位置に接点ＡＣ３を有している。例えば、カレントトランス２０６とコネクタＣ３の間に電圧検知部の接点ＡＣ３を有している場合、カレントトランス２０６が断線故障してしまった場合に、電流検知部２０５と電圧検知部２０７が同時に動作しなくなってしまうためである。

次に、電流ヒューズＦＵ１及びＦＵ２の説明を行う。これらのヒューズも安全対策の一つとして機能する。電力供給路に過剰な電流が流れた場合に電流を遮断する手段の一例として、電流ヒューズを用いている。電流ヒューズＦＵ１（第一の電流ヒューズ）及びＦＵ２（第二の電流ヒューズ）はそれぞれ過大な電流が流れると、発熱体Ｈ１及び、発熱体Ｈ２への電力供給を遮断する。

図２（ｂ）は電圧検知部２０２及び２０７を説明するための回路図を示している。本実施例では、電源電圧検知部２０２と第二の電圧検知部２０７は同一の回路構成を有している。ＡＣ１とＡＣ２間に掛る電圧を検知しているのが電源電圧検知回路２０２であり、ＡＣ３とＡＣ４間に掛る電圧を検知しているのが第二の電圧検知部２０７である。両者は同一の回路構成なので、電源電圧検知部２０２を用いて回路の説明を行う。ＡＣ１〜ＡＣ２に印加される電圧の範囲が１００Ｖ系か、２００Ｖ系のどちらかを判別するための回路動作を説明する。ＡＣ１〜ＡＣ２に印加される電圧が２００Ｖ系である場合、ツェナーダイオード２３１のツェナー電圧より、ＡＣ１〜ＡＣ２に印加される電圧が高い値になり、ＡＣ１〜ＡＣ２に電流が流れる。２３２は電流の逆流防止用ダイオード、２３４は電流制限抵抗、２３５はフォトカプラ２３３の保護抵抗である。フォトカプラ２３３の一次側発光ダイオードに電流が流れると、２次側のトランジスタ２３５が動作し、抵抗２３６を介してＶｃｃから電流が流れ、ＦＥＴ２３７のゲート電圧がＬｏｗ状態となる。ＦＥＴ２３７がＯＦＦ状態になると、抵抗２３８を介してＶｃｃからコンデンサ２４０に充電電流が流れる。２３９は電流逆流防止用ダイオードであり、２４１は放電用抵抗である。

ＡＣ１〜ＡＣ２に印加される電圧がツェナーダイオード２３１のツェナー電圧よりも高くなる時間の比率（ＯＮ Ｄｕｔｙ）が大きくなると、ＦＥＴ２３７のＯＦＦ時間の比率が大きくなる。ＦＥＴ２３７のＯＦＦ時間の比率が大きくなると、抵抗２３８を介してＶｃｃから充電電流が流れる時間が増えるため、コンデンサ２４０の電圧は高い値となる。コンデンサ２４０の電圧が、抵抗２４３と抵抗２４４の分圧抵抗である、コンパレータ２４２の比較電圧よりも大きくなると、コンパレータ２４２の出力部には抵抗２４５を介してＶｃｃから電流が流れ、出力部の電圧がＬｏｗ状態となる。

図３の（ａ）〜（ｃ）は本実施例１に用いるヒータ３００及び、電源電圧に応じた二本の発熱体の接続状態を説明するための概略図である。

図３（ａ）はヒータ基板１０５上に形成された発熱パターン（発熱体）、導電パターン、及び電極を示している。また図２の制御回路２００との接続を説明するため、図２のコネクタとの接続部を示してある。ヒータ３００は抵抗発熱パターンで形成された、発熱体Ｈ１、Ｈ２を有している。３０３は導電パターンである。ヒータ３００の第一の発熱体Ｈ１には、電極Ｅ１（第一の電極）、電極Ｅ２（第二の電極）を介して電力を供給されており、第二の発熱体Ｈ２には、電極Ｅ２、電極Ｅ３（第三の電極）を介して電力を供給されている。電極Ｅ１はコネクタＣ１と、電極Ｅ２はコネクタＣ２と、電極Ｅ３はコネクタＣ３と接続されている。

次に、電源電圧が２００Ｖの時と１００Ｖの時の、発熱体Ｈ１とＨ２の接続状態及び供給電力の関係を説明する。なお、以下で説明する電力は、トライアックＴＲ１が１００％のデューティ比で駆動する時に供給される電力を示しており、電流もトライアックＴＲ１が１００％のデューティ比で駆動する時に流れる電流を示している。

図３（ｂ）は、電源電圧が２００Ｖの場合の接続状態、すなわち、第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２を直列接続する第一の動作状態を説明するための図である。ここでは説明のため、発熱体Ｈ１及び、発熱体Ｈ２の抵抗値をそれぞれ２０Ωとする。第一の動作状態では２０Ωの抵抗が直列接続されているため、ヒータ３００の合成抵抗値は４０Ωとなる。電源電圧は２００Ｖなので、ヒータ３００に供給される電流は５Ａで、電力は１０００Ｗとなる。第一の発熱体に流れる電流Ｉ１及び、第二の発熱体に流れる電流Ｉ２は、それぞれ５Ａである。第一の発熱体に印加される電圧Ｖ１、及び第二の発熱体に印加される電圧Ｖ２は、それぞれ１００Ｖである。

図３（ｃ）は電源電圧が１００Ｖの場合の接続状態、すなわち、第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２を並列接続する第二の動作状態を説明するための図である。第二の動作状態では２０Ωの抵抗が並列に接続されているため、ヒータ３００の合成抵抗値は１０Ωとなる。電源電圧は１００Ｖなので、ヒータ３００に供給される電流は１０Ａで、電力は１０００Ｗとなる。第一の発熱体に流れる電流Ｉ１、及び第二の発熱体に流れる電流Ｉ２はそれぞれ５Ａである。第一の発熱体に印加される電圧Ｖ１、及び第二の発熱体に印加される電圧Ｖ２は、それぞれ１００Ｖである。

図３（ｂ）及び、図３（ｃ）の状態でヒータに供給される電流、電圧、電力を比較する。電流Ｉｉｎを検知する場合、図３（ｂ）の状態では５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図３（ｃ）の状態では１０Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。このように、電流Ｉｉｎを検知する場合、第一の動作状態と第二の動作状態では、電力が同じであっても電流値Ｉｉｎは異なる値となる。一方、電流Ｉ２を検知する場合、図３（ｂ）の状態では電流値５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図３（ｃ）の状態でも電流値５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。このように、電流Ｉ２を検知した場合、ヒータ３００の動作状態が、第一の動作状態から第二の動作状態に切り替わった場合でも、ヒータ３００に供給される電力に比例する電流値を検知できる。

また発熱体Ｈ２に印加される電圧値Ｖ２は、電流Ｉ２と抵抗値（２０Ω）の積となるため、電流Ｉ２の代わりに、発熱体Ｈ２に印加される電圧Ｖ２を検知しても良い。電圧Ｖ２を検知する場合、図３（ｂ）の状態では発熱体Ｈ２に掛る電圧値が１００Ｖの場合、ヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図３（ｃ）の状態でも発熱体Ｈ２に掛る電圧値が１００Ｖの場合、ヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。このように、電圧Ｖ２を検知した場合、ヒータ３００の動作状態が、第一の動作状態から第二の動作状態に切り替わった場合でも、ヒータ３００に供給される電力に比例する電圧値を検知できる。

また、図３（ｂ）、（ｃ）に示した正常状態においては、電流Ｉ１を検知する場合においても、図３（ｂ）の状態では電流値５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図３（ｃ）の状態でも電流値５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。また、電圧Ｖ１を検知する場合においても、図３（ｂ）の状態では発熱体Ｈ１に掛る電圧値が１００Ｖの場合、ヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図３（ｃ）の状態でも発熱体Ｈ１に掛る電圧値が１００Ｖの場合、ヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。

このように、第一の動作状態（直列接続状態）であろうが、第二の動作状態（並列接続状態）であろうが、一本の発熱体に流れる電流（Ｉ１またはＩ２）、または一本の発熱体に掛る電圧（Ｖ１またはＶ２）を検知すれば、検知対象の発熱体に供給される電力に比例した電流または電圧を検知できる。

上述したように、電流検知部２０５は、商用電源周波数の周期ごとに電流実効値の二乗値を出力するＩｒｍｓ１と、Ｉｒｍｓ１の移動平均値Ｉｒｍｓ２を出力している。ＣＰＵ２０３はＩｒｍｓ１により、商用周波数周期ごとに電流実効値を検知している。リレーＲＬ１とＲＬ２の接続状態が電源電圧と合致した状態であっても、ＣＰＵ２０３は、Ｉｒｍｓ１を利用して、ヒータに供給する電力を１０００Ｗ以下に保つように電力制御（トライアックＴＲ１の駆動を制御）している。

ヒータに供給される電力を１０００Ｗ以下にするために、電流リミットを設ける場合について説明する。例えば、電流Ｉ１または電流Ｉ２を検知する場合、ヒータ３００の動作状態によらずに（即ち、直列接続状態あるは並列接続状態どちらであっても）、５Ａに電流リミットを設ければ、ヒータに供給される電力を１０００Ｗ以下に制限することができる。また、電圧Ｖ１または電圧Ｖ２を検知する場合、ヒータ３００の動作状態によらずに（即ち、直列接続状態あるは並列接続状態どちらであっても）、１００Ｖに電圧リミットを設ければ、ヒータに供給される電力を１０００Ｗ以下に制限することができる。

電流検知結果を用いて、所定の電力以下に制御する方法の一例として、日本国特許第３９１９６７０号公報で説明されている方法を用いることができる。例えば通常時にはＩ２が５Ａ以下になるようにトライアックＴＲ１を制御する。６Ａを異常電流と設定した場合、通常制御時には電流Ｉ２が５Ａ以下に制御されており、トライアックＴＲ１の故障等による電力制御不能となり６Ａ以上の異常電流を検出するとＣＰＵ２０３からリレー制御回路２０４へ信号を送り、リレーＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５をＯＦＦさせるように動作させることができる。このように、電流Ｉ１、Ｉ２、電圧Ｖ１、Ｖ２を検出する場合、すなわち、本例のように電流検知部２０５や電圧検知部２０７の接続位置を工夫すれば、一つの異常電流、あるいは一つの異常電圧を設定するだけで、直列接続状態の場合も並列接続状態の場合も、正常動作時の電力制限（電流制限）を行うことができる。

図４の（ａ）〜（ｃ）は電源電圧検知部２０２や、接続状態切替部であるリレーＲＬ１、ＲＬ２が故障し、第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２の接続状態が電源電圧と合っていない場合を示している。

図４（ａ）は電源電圧が２００Ｖであるにも拘らず、ヒータ抵抗値の低い第二の動作状態（即ち並列接続状態）になった場合を説明するための図である。第二の動作状態ではヒータ３００の合成抵抗値は１０Ωとなる。電源電圧は２００Ｖなので、ヒータ３００に供給される電流は２０Ａで、電力は４０００Ｗとなる。

図４（ｂ）は電源電圧が２００Ｖで、ＲＬ１がＯＮ状態で、ＲＬ２がＯＦＦ状態になった場合を説明するための図である。この状態では、発熱体Ｈ２のみに電流が流れ（即ち、発熱するのは発熱体Ｈ２のみ）、ヒータ３００の合成抵抗値は２０Ωとなる。電源電圧は２００Ｖなので、ヒータ３００に供給される電流は１０Ａで、電力は２０００Ｗとなる。

図４（ｃ）は電源電圧が２００Ｖで、ＲＬ１がＯＦＦ状態で、ＲＬ２がＯＮ状態になった場合を説明するための図である。この状態ではヒータ３００に電流が流れる経路が無くなるため、ヒータ３００に電力は供給されない。

上記の故障状態の中で、特に正常時よりもヒータ３００に大電力が供給されてしまう、図４（ａ）、図４（ｂ）の故障状態を検知する必要がある。これらの故障状態では、ヒータに供給される電力が大きくなり過ぎるため、サーミスタ１１１や、温度ヒューズＦＵ、ＦＵ２、サーモＳＷ１１２などの温度検知素子を用いた安全回路では、ヒータへの供給電力を遮断するための応答速度が十分でなくなる場合がある。電力遮断が遅れると、セラミックヒータを用いた定着装置の場合、ヒータが熱的応力を受けて折れてしまうことが考えられる。

図４（ａ）、図４（ｂ）に示した故障状態における、ヒータに供給される電流、電圧、電力を比較する。電流Ｉｉｎを検知する場合、図４（ｂ）では、電流Ｉｉｎの電流値は１０Ａで、ヒータ３００に供給される電力は２０００Ｗとなる。正常状態である図３（ｃ）の電流Ｉｉｎと同じ電流値になるため、電流Ｉｉｎの電流検知結果のみでは、故障状態を検知することができない場合がある。

電流Ｉ１を検知する場合、図４（ｂ）では、電流Ｉ１の電流値は０Ａで、ヒータ３００に供給される電力は２０００Ｗとなる。ヒータ３００に電力が供給されている状態において、電流Ｉ１に電流が流れないため、電流Ｉ１の電流検知結果のみでは、図４（ｂ）故障状態を検知できない場合がある。電流Ｉ２を検知する場合、リレーＲＬ１、リレーＲＬ２の故障状態によらずに、図３で説明した正常時に比べて２倍の電流値１０Ａが検知できる。よって、図４（ａ）、図４（ｂ）の故障状態を検知することができる。電圧Ｖ２を検知する場合、リレーＲＬ１、リレーＲＬ２の故障状態のよらずに、図３で説明した正常時に比べて２倍の電圧値２００Ｖ（過電圧）が検知できる。よって、図４（ａ）、図４（ｂ）の故障状態を検知することができる。このように、電極Ｅ２と、電極Ｅ３間の第二の発熱体Ｈ２を流れる電流Ｉ２、若しくは、第二の発熱体Ｈ２に印加される電圧Ｖ２を検知することで、図４（ａ）、図４（ｂ）に示したそれぞれの故障状態を検知することができる。なお、電流検知部２０５や電圧検知部２０７の検知対象である発熱体Ｈ２はトランスファ接点を有するリレーＲＬ２を介さずに商用電源２０１と繋がっている側の発熱体である。

以上のように、電流検知部２０５は、並列接続状態における第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２に向かって分岐した後の電力供給路に設けられている。特に、メーク接点またはブレーク接点を有するリレーＲＬ１と、トランスファ接点を有するリレーＲＬ２、の組み合わせにより、二本の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替える構成の場合、電流検知部２０５は、トランスファ接点を有するリレーＲＬ２を介さずに商用電源２０１と繋がっている側の発熱体Ｈ２の電力供給路に設けるのが好ましい。

また、第二の電圧検知部２０７は、直列接続状態における第一の発熱体Ｈ１の両端に掛る電圧と第二の発熱体Ｈ２の両端に掛る電圧のうち一方を検知するように設けられている。特に、メーク接点またはブレーク接点を有するリレーＲＬ１と、トランスファ接点を有するリレーＲＬ２、の組み合わせにより、二本の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替える構成の場合、電圧検知部２０７は、トランスファ接点を有するリレーＲＬ２を介さずに商用電源２０１と繋がっている側の発熱体Ｈ２の両端に掛る電圧を検知できるように設けるのが好ましい。

また、電流ヒューズＦＵ１を第一の発熱体Ｈ１を流れる電流経路に、電流ヒューズＦＵ２を第二の発熱体Ｈ２を流れる電流経路にそれぞれ用いる。このことで、図４（ａ）の故障状態では、電流ヒューズＦＵ１及び、電流ヒューズＦＵ２が動作し、図４（ｂ）の故障状態では、電流ヒューズＦＵ１を動作させることができる。電流ヒューズＦＵ１を第一の発熱体Ｈ１を流れる電流経路に、電流ヒューズＦＵ２を第二の発熱体Ｈ２を流れる電流経路にそれぞれ用いることで、図４（ａ）、図４（ｂ）に示したそれぞれの故障状態に対応した、過電流遮断手段を提供することができる。

図５は本発明の実施例１のＣＰＵ２０３及び、リレー制御部２０４による、定着装置１００の制御シーケンスを説明するためのフローチャート図である。

Ｓ５００では、制御回路２００がスタンバイ状態になると、制御を開始しＳ５０１に進む。Ｓ５０１では、リレー制御部２０４がＲＬ４をＯＮ状態にする。Ｓ５０２では、電圧検知部の出力であるＶＯＬＴ信号に基づき、電源電圧の範囲を判断し、電源電圧が１００Ｖ系の場合はＳ５０４に進み、２００Ｖ系の場合はＳ５０３に進む。Ｓ５０３では、リレー制御部２０４のリレーＲＬ１ラッチ部を動作させ、リレーＲＬ１をＯＦＦ状態に保持し、Ｓ５０５に進む。Ｓ５０４では、ＣＰＵ２０３はリレー制御部２０４にＲＬ１ｏｎ信号及び、ＲＬ２ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にし、リレー制御部２０４は、ＲＬ１及びＲＬ２をＯＮ状態にし、Ｓ５０５に進む。Ｓ５０５でプリント制御開始の判断がされるまで、Ｓ５０２〜Ｓ５０４の処理を繰り返し行い、プリント制御が開始されるとＳ５０６に進む。

Ｓ５０６では、ＣＰＵ２０３はリレー制御部２０４に出力するＲＬ５ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にし、リレー制御部２０４は、ＲＬ５をＯＮ状態にする。

Ｓ５０７では、電圧検知部２０７が所定電圧より高い電圧、すなわち過電圧を検知している場合、ＲＬｏｆｆ信号はＬｏｗ状態でありＳ５０９に進む。

Ｓ５０８では、電流検知部２０５の出力Ｉｒｍｓ２に基づく電圧が所定の閾電圧値以上になった場合、Ｓ５０９に進む。

Ｓ５０９では、リレー制御部２０４はＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５のラッチ部を動作させ、ＲＬ１、ＲＬ４、ＲＬ５をＯＦＦ状態（遮断状態）に保持しＳ５１０に進む。Ｓ５１０では、異常状態を報知して、プリント動作を緊急停止し、Ｓ５１３に進み制御を終了する。Ｓ５０７及び、Ｓ５０８で異常を検知しなかった場合にはＳ５１１に進む。Ｓ５１１では、ＣＰＵ２０３は、温度検知素子１１１が出力するＴＨ信号、電流検知部が出力するＩｒｍｓ１信号に基づき、ＰＩ制御を用いてトライアックＴＲ１を制御することでヒータ３００に供給する電力制御（位相制御、若しくは波数制御）を行っている。Ｓ５１２でプリント終了を判断するまで、Ｓ５０７〜Ｓ５１１の処理を繰り返し、プリント終了するとＳ５１３に進み、制御を終了する。

このように、二本の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替える構成の画像形成装置において、電流検知部２０５と電圧検知部２０７の少なくとも一方を設け、その配置位置を本例のように工夫すれば装置の故障を検知でき、装置の信頼性を向上させることができる。

実施例１と同様の構成については説明を省略する。

図６は本実施例２のヒータ３００の制御回路６００を示している。図６は接続状態切替部（リレー）の構成が実施例１と異なるだけで、電流検知部２０５や電圧検知部２０７の配置は実施例１と同様なので、これらの配置に関する説明は割愛する。

下記に電圧検知部とリレー制御部の説明を行う。図６に示すＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ３、ＲＬ４、ＲＬ５は、電源ＯＦＦ状態における接点の接続状態を示してある。なお、ＲＬ１はメーク接点またはブレーク接点を有するものとする。また、ＲＬ２はメーク接点を有するものとする。そして、ＲＬ３はブレーク接点を有しているものとする。電圧検知部２０２が２００Ｖを検知した場合、リレー制御部６０４はＲＬ１ラッチ部を動作させ、リレーＲＬ１をＯＦＦ状態にする。ＣＰＵ６０３は電圧検知結果に従い、ＲＬ２をＯＦＦ状態（非通電状態）にした後、ＲＬ３をＯＦＦ状態（通電状態）とする。ＲＬ３はＲＬ２と連動して動作することを特徴としており、ＲＬ２はＲＬ３と同時に通電状態（ＲＬ２がＯＮでＲＬ３がＯＦＦの状態）にならないように、時間差を持って制御が行われている。ＲＬ２及びＲＬ３の組み合わせによって、実施例１のＲＬ２と同様の働きを有している。更にＲＬ５をＯＮ状態にすることで、定着装置１００に給電可能となり、この状態では、第一の発熱体Ｈ１と、第二の発熱体Ｈ２が直列接続されるため、ヒータ３００は抵抗値の高い状態になる。電圧検知部２０２が１００Ｖを検知した場合、ＣＰＵ６０３はＲＬ１ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にし、リレー制御部６０４はＲＬ１をＯＮ状態にする。ＣＰＵ６０３は電圧検知結果に従い、ＲＬ３ｏｎ信号をＨｉｇｈ状態にしてＲＬ３をＯＮ状態（非通電状態）とした後、ＲＬ２をＯＮ状態（通電状態）にする。更にＲＬ５をＯＮ状態にすることで、定着装置１００に給電可能となり、この状態では、第一の発熱体Ｈ１と、第二の発熱体Ｈ２が並列接続されるため、ヒータ３００は抵抗値の低い状態になる。

このように、制御回路６００のような接続状態切替部の構成でも、電流検知部２０５と電圧検知部２０７の少なくとも一方を設け、その配置位置を本例のように工夫すれば装置の故障を検知でき、装置の信頼性を向上させることができる。

実施例１と同様の構成については説明を省略する。

図７は本実施例３のヒータ８００の制御回路７００を示している。図７は接続状態切替部（リレー）の構成、及びヒータの電極が実施例１のものより増えている点が実施例１と異なるだけで、電流検知部２０５や電圧検知部２０７の配置は実施例１と同様である。

下記に電圧検知部とリレー制御部の説明を行う。図７に示すリレーＲＬ１、ＲＬ２、ＲＬ４、ＲＬ５は、電源ＯＦＦ状態における接点の接続状態を示してある。電圧検知部２０２が２００Ｖを検知した場合、リレー制御部７０４はＲＬ１ラッチ部を動作させ、ＲＬ１をＯＦＦ状態に保持する。ＲＬ２はＲＬ１と連動することを特徴としており、ＲＬ２はＲＬ１と同時にＯＦＦ状態になる。更にＲＬ５をＯＮ状態にすることで、定着装置１００に給電可能となり、この状態では、第一の発熱体Ｈ１と、第二の発熱体Ｈ２が直列接続されるため、ヒータ８００は抵抗値の高い状態になる。電圧検知部２０２が１００Ｖを検知した場合、ＲＬ１をＯＮ状態にする。ＲＬ２はＲＬ１と連動することを特徴としており、ＲＬ２はＲＬ１と同時にＯＮ状態になる。更にＲＬ５をＯＮ状態にすることで、定着装置１００に給電可能となり、この状態では、第一の発熱体Ｈ１と、第二の発熱体Ｈ２が並列接続されるため、ヒータ８００は抵抗値の低い状態になる。

図８の（ａ）〜（ｃ）は本実施例３に用いるヒータ８００及び、ヒータ８００の発熱体を説明するための概略図である。

図８（ａ）は基板上に形成された発熱パターン、導電パターン、及び電極を示している。また図７の制御回路７００との接続を説明するため、図７の概略図を示してある。

ヒータ８００は抵抗発熱パターンで形成された、発熱体Ｈ１、Ｈ２を有している。８０３は導電パターンである。ヒータ８００の第一の発熱体Ｈ１には、電極Ｅ１、Ｅ２を介して電力が供給されており、第二の発熱体Ｈ２は、電極Ｅ３、Ｅ４を介して電力が供給されている。電極Ｅ１はコネクタＣ１と、電極Ｅ２はコネクタＣ２と、電極Ｅ３はコネクタＣ３と、電極Ｅ４（第四の電極）はコネクタＣ４と接続されている。

図８（ｂ）は電源電圧が２００Ｖの場合に、第一の発熱体と第二の発熱体を直列接続する第一の動作状態を説明するための図である。

ここでは説明のため、発熱体Ｈ１及び、発熱体Ｈ２の抵抗値をそれぞれ２０Ωとする。第一の動作状態では２０Ωの抵抗が直列接続されているため、ヒータ８００の合成抵抗値は４０Ωとなる。電源電圧は２００Ｖなので、ヒータ８００の総電流Ｉｉｎは５Ａで、ヒータに供給される電力は１０００Ｗとなる。第一の発熱体の電流Ｉ１及び、第二の発熱体の電流Ｉ２は、それぞれ５Ａである。第一の発熱体の電圧Ｖ１及び、第二の発熱体の電圧Ｖ２は、それぞれ１００Ｖである。

図８（ｃ）は電源電圧が１００Ｖの場合に、第一の発熱体と第二の発熱体を並列接続する第二の動作状態を説明するための図である。第二の動作状態では２０Ωの抵抗が並列に接続されているため、ヒータ８００の合成抵抗値は１０Ωとなる。電源電圧は１００Ｖなので、ヒータ８００の総電流Ｉｉｎは１０Ａで、電力は１０００Ｗとなる。発熱体Ｈ１の電流Ｉ１及び、発熱体Ｈ２の電流Ｉ２はそれぞれ５Ａである。第一の発熱体の電圧Ｖ１及び、第二の発熱体の電圧Ｖ２は、それぞれ１００Ｖである。

図８（ｄ）は電源電圧が２００Ｖであるにも拘らず、電圧検知部２０２やリレー制御部７０４の故障により、第一の発熱体と第二の発熱体を並列接続する、抵抗値の低い第二の動作状態になった場合を説明するための図である。制御回路７００では例えば、ＲＬ１及びＲＬ２の２次側の駆動回路や電圧検知部２０２が故障した場合にも、ＲＬ１及びＲＬ２は連動しているため、制御回路７００の故障状態は図８（ｄ）の状態に限定することができる。第二の動作状態では２０Ωの抵抗が並列に接続されているため、ヒータ８００の合成抵抗値は１０Ωとなる。電源電圧は２００Ｖなので、ヒータ８００の総電流Ｉｉｎは２０Ａで、電力は４０００Ｗとなる。発熱体Ｈ１の電流Ｉ１及び、発熱体Ｈ２の電流Ｉ２はそれぞれ１０Ａである。第一の発熱体の電圧Ｖ１及び、第二の発熱体の電圧Ｖ２は、それぞれ２００Ｖである。

図８（ｂ）、図８（ｃ）の状態でヒータに供給される電流、電圧、電力を比較する。電流Ｉｉｎを検知する場合、図８（ｂ）の状態では、電流Ｉｉｎが５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図８（ｃ）の状態では電流Ｉｉｎが１０Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。このように、電流Ｉｉｎを検知する場合、第一の動作状態と第二の動作状態では、電力が同じであっても電流値Ｉｉｎは異なる値となる。一方、電流Ｉ１を検知する場合、図８（ｂ）の状態では電流Ｉ１が５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図８（ｃ）の状態でも電流Ｉ１が５Ａでヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。Ｉ２に関しても、Ｉ１と同様である。また、電圧Ｖ１を検知する場合、図８（ｂ）の状態では電圧Ｖ１が１００Ｖでヒータに供給される電力は１０００Ｗになり、図８（ｃ）の状態でも電圧Ｖ１が１００Ｖでヒータに供給される電力は１０００Ｗになる。Ｖ２に関しても、Ｖ１と同様である。このように、電流Ｉ１、Ｉ２及び、電圧Ｖ１、Ｖ２を検知した場合、ヒータ８００の動作状態が、第一の動作状態から第二の動作状態に切り替わった場合でも、ヒータ８００に供給される電力に比例する電流値を検知できる。

このように、本例のような接続状態切替部の構成であっても、電流検知部２０５や電圧検知部２０７の配置位置を工夫することで、装置の故障を検知できる。

上述した３つの実施例は、エンドレスベルトを用いた定着部を備える画像形成装置に基づき説明した。しかしながら、二本の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替える構成の定着部であれば、エンドレスベルトを用いないその他の構成の定着部を備える画像形成装置にも本発明は適用できる。

また、電源電圧検知部の検知電圧に応じて二本の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に自動的に切り替える構成の画像形成装置に基づき説明したが、二本の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に手動で切り替える構成の画像形成装置にも本発明は適用できる。

また、電流検知部２０５と電圧検知部２０７を両方設けた装置に基づき説明したが、いずれか一方設けるだけで良い。

また、電流検知部２０５を、並列接続状態における第一の発熱体Ｈ１と第二の発熱体Ｈ２に向かって分岐した後の一方の電力供給路に設ける構成に基づき説明したが、分岐後の両方の電力供給路にそれぞれ電流検知部２０５を設ける構成でもよい。

また、直列接続状態における第一の発熱体Ｈ１の両端に掛る電圧と第二の発熱体の両端に掛る電圧のうち一方を検知する電圧検知部２０７を一つだけ搭載する構成に基づき説明したが、発熱体毎に電圧検知部２０７を設けてもよい。

ＲＬ１ リレー
ＲＬ２ リレー
ＲＬ４ リレー
ＲＬ５ リレー

Claims (5)

1. 商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、
   前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるリレーであって、メーク接点またはブレーク接点を有する第一のリレー、及び二つのリレーの組み合わせでトランスファ接点を有するリレーと同じ働きが可能なメーク接点を有する第二のリレー及びブレーク接点を有する第三のリレーと、
   前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、
   前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路遮断状態である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路接続状態である前記並列接続状態となる画像形成装置において、
   前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、
   前記第一のリレーをラッチするラッチ部を備えており、前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており、前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、
   一度でも前記リレー制御部に前記電源電圧検知部から２００Ｖ系の電圧の信号が入力すると、前記ラッチ部が動作して前記第一のリレーが電力供給路遮断状態に保持され、その後、前記ＣＰＵから前記リレー制御部に前記第一のリレーを電力供給路接続状態にするリレー駆動信号が出力された場合も、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部に１００Ｖ系の電圧の信号が入力した場合も、前記ラッチ部の作用により前記第一のリレーを電力供給路遮断状態に保持することを特徴とする画像形成装置。
2. 商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、
   前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるリレーであって、メーク接点またはブレーク接点を有する第一のリレー、及び二つのリレーの組み合わせでトランスファ接点を有するリレーと同じ働きが可能なメーク接点を有する第二のリレー及びブレーク接点を有する第三のリレーと、
   前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、
   前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路遮断状態である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレーが電力供給路接続状態である前記並列接続状態となる画像形成装置において、
   前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、
   前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており前記第一乃至第三のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、
   前記電源電圧検知部から前記リレー制御部へ前記２００Ｖ系の電圧の信号が入力している間、前記ＣＰＵの誤作動により前記ＣＰＵから前記第一のリレーを電力供給路接続状態にするリレー駆動信号が出力されても、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部への２００Ｖ系の電圧の信号により、前記リレー制御部は前記第一のリレーを電力供給路遮断状態に保持することを特徴とする画像形成装置。
3. 商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、
   前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるトランスファ接点を有する第一のリレー及びトランスファ接点を有する第二のリレーと、
   前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、
   前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に第一の位置である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に前記第一の位置と異なる第二の位置である前記並列接続状態となる画像形成装置において、
   前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一及び前記第二のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、
   前記第一のリレー及び前記第二のリレーをラッチするラッチ部を備えており、前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており、前記第一のリレー及び前記第二のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、
   一度でも前記リレー制御部に前記電源電圧検知部から２００Ｖ系の電圧の信号が入力すると、前記ラッチ部が動作して前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が前記第一の位置に保持され、その後、前記ＣＰＵから前記リレー制御部に前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第二の位置にするリレー駆動信号が出力された場合も、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部に１００Ｖ系の電圧の信号が入力した場合も、前記ラッチ部の作用により前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第一の位置に保持することを特徴とする画像形成装置。
4. 商用電源から電力供給路を通って供給される電力により発熱する第一の発熱体と第二の発熱体を有し、記録材上に形成した画像を記録材に加熱定着する定着部と、
   前記第一の発熱体と前記第二の発熱体を直列接続状態と並列接続状態に切り替えるトランスファ接点を有する第一のリレー及びトランスファ接点を有する第二のリレーと、
   前記商用電源の電圧を検知する電源電圧検知部と、を有し、
   前記電源電圧検知部が２００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に第一の位置である前記直列接続状態となり、前記電源電圧検知部が１００Ｖ系の電圧を検知した場合、前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点が共に前記第一の位置と異なる第二の位置である前記並列接続状態となる画像形成装置において、
   前記電源電圧検知部からの信号が入力しており前記電源電圧検知部の検知電圧に応じて前記第一及び前記第二のリレーを駆動するリレー駆動信号を出力するＣＰＵと、
   前記電源電圧検知部からの信号及び前記ＣＰＵからの前記リレー駆動信号が入力しており前記第一のリレー及び前記第二のリレーを駆動するリレー制御部と、を有し、
   前記電源電圧検知部から前記リレー制御部へ前記２００Ｖ系の電圧の信号が入力している間、前記ＣＰＵの誤作動により前記ＣＰＵから前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第二の位置にするリレー駆動信号が出力されても、前記電源電圧検知部から前記リレー制御部への２００Ｖ系の電圧の信号により、前記リレー制御部は前記第一のリレー及び前記第二のリレーの接点を前記第一の位置に保持することを特徴とする画像形成装置。
5. 前記定着部は、エンドレスベルトと、前記第一及び第二の発熱体を有し前記エンドレスベルトの内面に接触するヒータと、前記エンドレスベルトを介して前記ヒータと共に記録材を定着処理するニップ部を形成するニップ部形成部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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