JP5857761B2 - 加熱装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は加熱装置および画像形成装置に関し、詳しくは、加熱装置の加熱部の通電を調整する通電調整部を保護する技術に関する。

従来、加熱装置の加熱部の通電を調整する通電調整部を保護する技術として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。その特許文献においては、トライアック（通電調整部）とトライアックを保護するバリスタ（高電圧保護部）とが並列接続された定着技術が開示されている。

特開２００８−１５２１４３号公報

しかしながら、上記従来技術において、加熱装置の電源スイッチがオンされた状態においては、バリスタが、過電圧や雷サージを受ける可能性が常時あり、それによって故障等の不具合の発生する可能性が高くなる虞があった。
本発明は、加熱装置において、通電調整部を保護する高電圧保護部の不具合の発生を抑制する技術を提供するものである。

本明細書によって開示される加熱装置は、交流電源からの交流電流を供給する交流電源ラインと、前記交流電流の通電に応じて発熱する発熱部と、前記交流電流の前記発熱部への通電時間を調整する通電調整部と、前記交流電源と前記発熱部の接続状態を切り替える切替部と、前記切替部の後段において前記交流電源ライン間に接続され、前記通電調整部を異常入力高電圧から保護する高電圧保護部とを備える。

本構成によれば、切替部の後段に高電圧保護部が設けられる。そのため、切替部によって、交流電源と発熱部との接続状態が未接続に切り替えられている間は、すなわち、切替部がオフされている間は、過電圧や雷サージは高電圧保護部に印加されないので、通電調整部を保護する高電圧保護部の不具合の発生を抑制できる。

上記加熱装置において、前記高電圧保護部に熱結合した温度保護素子を備えるようにしてもよい。
本構成によれば、高電圧保護部に熱結合した温度保護素子として、例えば、温度ヒューズ等を加熱装置の電源回路の交流電源供給ラインに設けることによって、異常入力高電圧から、加熱装置の他の構成も保護することができる。すなわち、加熱装置の異常入力高電圧に対する安全性が向上する。

また、上記加熱装置において、前記通電調整部を駆動する調整駆動部をさらに備え、前記通電調整部はトライアックであり、前記温度保護素子が前記調整駆動部と前記トライアックのゲートとの間に設けられるようにしてもよい。

過電圧や雷サージ等の高電圧が高電圧保護部に印加されたことによって、高電圧保護部に不具合が生じ、それに伴って高電圧保護部の温度が上昇すると温度保護素子の抵抗が変化する。温度保護素子の抵抗の変化によって、調整駆動部によるトライアックの駆動制御が正常に行えなくなり、発熱部の温度制御が正常に行えなくなる。そのため、発熱部の発熱異常の検出から高電圧保護部の不具合を検出することができる。その結果、加熱装置の安全性が向上する。
上記加熱装置において、温度保護素子が温度ヒューズであることが好ましい。この場合、高電圧保護部の発熱によって温度ヒューズが溶断するとトライアックのゲート制御は不可能となり、発熱部を発熱させることができず、発熱部の発熱異常から高電圧保護部の不具合を検出することができる。

なお、温度保護素子をＰＴＣサーミスタとしてもよい。この場合、高電圧保護部の不具合に伴って高電圧保護部の温度が上昇するとＰＴＣサーミスタの抵抗値が上昇する。これによって、トライアックのゲート制御を正常に行えず、発熱部を正常に発熱させることができない。そのため、発熱部の発熱異常から高電圧保護部の不具合を検出することができる。

また、上記加熱装置において、前記通電調整部を駆動する調整駆動部をさらに備え、前記通電調整部はトライアックであり、前記温度保護素子がＮＴＣサーミスタであり、前記調整駆動部が前記トライアックのゲートに接続され、前記ＮＴＣサーミスタが前記トライアックのゲートと前記トライアックのいずれか一方の入出力端子との間に接続されるようにしてもよい。

本構成においても、高電圧保護部の不具合に伴って高電圧保護部の温度が上昇するとＮＴＣサーミスタの抵抗値が下降する。これによって、調整駆動部によるトライアックのゲート制御がないにもかかわらず、トライアックはオンし発熱部が発熱されることとなる。それに基づいて、高電圧保護部の不具合を検出することができる。

また、上記加熱装置において、前記切替部を駆動する切替駆動部と、前記切替部と前記切替駆動部とを接続する切替部駆動ラインとをさらに備え、前記温度保護素子が前記切替部駆動ライン上に設けられるようにしてもよい。

本構成によれば、高電圧保護部の不具合に伴って高電圧保護部の温度が上昇すると温度保護素子の抵抗が変化する。温度保護素子の抵抗の変化によって、切替駆動部による切替部の駆動制御が正常に行えなくなる。それによって、発熱部の温度制御が正常に行えなくなり、発熱部の発熱異常の検出から高電圧保護部の不具合を検出することができる。その結果、加熱装置の安全性が向上する。

その際、温度保護素子は温度ヒューズであることが好ましい。この場合、高電圧保護部の発熱によって温度ヒューズが溶断すると切替駆動部による切替部の駆動制御が不可能となり、発熱部を発熱させることができず、それから高電圧保護部の不具合を検出することができる。

また、温度保護素子をＰＴＣサーミスタとしてもよい。この場合、高電圧保護部の不具合に伴って高電圧保護部の温度が上昇するとＰＴＣサーミスタの抵抗値が上昇する。これによって、切替駆動部による切替部の駆動制御を正常に行えず、発熱部を正常に発熱させることができない。それに基づいて、高電圧保護部の不具合を検出することができる。

また、上記加熱装置において、前記切替部を駆動する切替駆動部と、前記切替駆動部に供給する直流電圧を生成する低圧電源回路と、前記交流電源と前記低圧電源回路とを接続する電源ラインとをさらに備え、前記温度保護素子が前記電源ライン上に設けられるようにしてもよい。

本構成によれば、高電圧保護部の不具合に伴って高電圧保護部の温度が上昇すると温度保護素子の動作によって低圧電源回路の動作が制限される。それによって、切替駆動部による切替部の駆動ができなくなり、高電圧保護部への交流電源の供給を遮断することができる。その結果、加熱装置の安全性が向上する。
その際、温度保護素子は温度ヒューズであることが好ましい。この場合、高電圧保護部の温度上昇に伴う温度ヒューズの溶断によって、確実に低圧電源回路の動作をオフでき、切替部を確実にオフできる。

また、上記加熱装置において、前記切替部の後段において前記交流電源ライン間に接続され、前記交流電流のゼロクロス点を検出するゼロクロスパルス信号を生成するゼロクロス検出部と、前記交流電源と前記ゼロクロス検出部とを接続するゼロクロスラインとをさらに備え、前記温度保護素子が前記ゼロクロスライン上に設けられるようにしてもよい。

本構成によれば、高電圧保護部の温度上昇に伴って温度保護素子の抵抗が変化すると、ゼロクロスパルス信号のパルス幅が変化する。ゼロクロスパルス信号のパルス幅の通常値との変化から、高電圧保護部の不具合を検出することができる。その結果、加熱装置の安全性が向上する。
その際、前記温度保護素子はＮＴＣサーミスタであることが好ましい。この場合、高電圧保護部の温度が上昇するとＮＴＣサーミスタの抵抗が低下し、それに伴ってゼロクロスパルスのパルス幅が通常より大きくなる。それに基づいて、高電圧保護部の不具合を検出することができる。

また、上記加熱装置において、前記交流電源と前記高電圧保護部とによって形成される交流経路に設けられた交流電流検出部をさらに備えるようにしてもよい。
高電圧保護部が正常の場合、高電圧保護部を介した交流経路には交流電流は流れない。そのため、交流経路において所定の交流電流が検出される場合、高電圧保護部が正常でないことを検出することができる。

また、本明細書によって開示される画像形成装置は、被記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成部と、前記被記録媒体上に形成されたトナー画像を、該被記録媒体上に定着させる定着部としての、上記のいずれかの加熱装置とを備える。

上記画像形成装置において、当該画像形成装置が使用状態とされる使用モードと、前記使用モードより消費電力が低い省電力モードとを有し、前記切替部は、前記使用モードにおいて前記接続状態を接続に切り替え、前記省電力モードにおいて前記接続状態を未接続に切り替えるようにしてもよい。
本構成によれば、加熱装置が画像形成装置の定着部の加熱に使用される場合、画像形成装置の電源スイッチオン後、画像形成装置が省電力モードである時間は使用モードである時間より多い傾向にあるため、高電圧保護部の不具合を大きく抑制できる。

本発明によれば、加熱装置において、通電調整部を保護する高電圧保護部の不具合の発生を抑制できる。

実施形態１の画像形成装置の概略構成を示す側断面図 実施形態１に係る加熱装置の概略的な構成を示すブロック図 実施形態１に係る加熱装置の概略的な回路図 実施形態１における別の温度保護素子を示す回路図 実施形態１における別の温度保護素子を示す回路図 実施形態２に係る加熱装置の概略的な回路図 実施形態２における別の温度保護素子を示す回路図 実施形態３に係る加熱装置の概略的な回路図 実施形態４に係る加熱装置の概略的な回路図 実施形態５に係る加熱装置の概略的な回路図

＜実施形態１＞
次に本発明の実施形態１について図１から図５を参照して説明する。

１．レーザプリンタの構成
図１は、実施形態１のモノクロレーザプリンタ１（「画像形成装置」の一例）の縦断面を概略的に表した図である。なお、画像形成装置はモノクロレーザプリンタに限られず、例えば、カラーレーザプリンタ、カラーＬＥＤプリンタ、複合機等であってもよい。

モノクロレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１では、本体ケーシング２内の下部に配置されたトレイ３または手差しトレイ４から供給される用紙５に対し、画像形成部６にてトナー像を形成した後、定着器７にてそのトナー像を加熱して定着処理を行い、最後にその用紙５を本体ケーシング２内の上部に位置する排紙トレイ８に排紙する。

画像形成部（「画像形成手段」の一例）６は、スキャナ部１０、現像カートリッジ１３、感光ドラム１７、帯電器１８、転写ローラ１９等を含む。

スキャナ部１０は、本体ケーシング２内の上部に配置されており、レーザ発光部（図示せず）、ポリゴンミラー１１、複数の反射鏡１２及び複数のレンズ（図示せず）等を含む。スキャナ部１０は、レーザ発光部から発射されたレーザ光を、ポリゴンミラー１１、反射鏡１２等を介して一点鎖線で示すように感光ドラム１７の表面上に高速走査にて照射させる。

現像カートリッジ１３は、着脱可能に装着されており、その内部には、トナーが収容されている。また、現像カートリッジ１３のトナー供給口には、現像ローラ１４、供給ローラ１５が互いに対向した状態で設けられ、さらに現像ローラ１４は感光ドラム１７に対向した状態で配置されている。現像カートリッジ１３内のトナーは、供給ローラ１５の回転により現像ローラ１４に供給され、現像ローラ１４に担持される。

感光ドラム１７の上方には、帯電器１８が間隔を隔てて配置されている。また、感光ドラム１７の下方には、転写ローラ１９が感光ドラム１７に対向して配置されている。

感光ドラム１７の表面は回転されつつ、まず帯電器１８によって一様に、例えば、正極性に帯電される。次いで、スキャナ部１０からのレーザ光により感光ドラム１７上に静電潜像が形成され、その後、感光ドラム１７が現像ローラ１４と接触して回転するときに、現像ローラ１４上に担持されているトナーが感光ドラム１７の表面上の静電潜像に供給されて担持されることによってトナー像が形成される。その後、トナー像は、用紙５が感光ドラム１７と転写ローラ１９との間を通る間に、転写ローラ１９に印加される転写バイアスによって、用紙５に転写される。

定着器７は、画像形成部６に対して用紙搬送方向の下流側に配置され、定着ローラ２２、定着ローラ２２を押圧する加圧ローラ２３、および定着ローラ２２を加熱するハロゲンヒータ３３（本発明の「発熱部」の一例）等を含む。ハロゲンヒータ３３は回路基板２５に接続され、回路基板２５からの信号によって通電制御される。また、ハロゲンヒータ３３の近傍には、ハロゲンヒータ３３の温度を検出する温度センサ２４が設けられている。
また、プリンタ１は、印刷情報等を表示する表示装置２７を含む。

２．加熱装置の電気的構成
次に、図２および図３を参照して、プリンタ１に設けられた加熱装置３０を説明する。図２は加熱装置３０の概略的な構成を示すブロック図である。図３は、加熱装置３０の概略的な回路図である。

加熱装置３０は、低圧電源回路（ＡＣ−ＤＣコンバータ）３１、定着リレー３２、ハロゲンヒータ３３、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）３４、バリスタ３８、ゼロクロス検出回路４０、および定着駆動回路５０、リレー駆動回路６０等を含む。また、加熱装置３０は、電源スイッチＳＷ、および電流ヒューズＦ１，Ｆ２を含む。

低圧電源回路３１は、例えば、１００Ｖの交流電圧を２４Ｖおよび３．３Ｖの直流電圧に変換し、直流電圧を各部に供給する。ハロゲンヒータ３３は、交流電源ＡＣからの交流電流Ｉａｃの通電に応じて発熱する。

ゼロクロス検出部の一例であるゼロクロス検出回路４０は、定着リレー３２の後段において交流電源ライン（Ｌａ１，Ｌａ２）間に接続され、交流電流Ｉａｃのゼロクロス点を検出するゼロクロスパルス信号Ｓｚｃを生成する。ゼロクロス検出回路４０は、詳しくは、図３に示されるように、全波整流ブリッジおよび比較器等（図示せず）を含むゼロクロス検出部４１、およびフォトカプラ４２を含む。全波整流ブリッジによる整流電圧と基準電圧とが比較器によって比較されることによってゼロクロス信号Ｓｚｃが生成される。ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃはフォトカプラ４２を介してＡＳＩＣ３４に供給される。

定着駆動回路５０は、ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃを基準として、交流電流Ｉａのハロゲンヒータ３３への通電時間を調整する。定着駆動回路５０は、詳しくは、図３に示されるように、トライアック５１、フォトトライアックカプラ５３、および駆動トランジスタ５４を含む。

トライアック５１は通電調整部の一例であり、交流電流Ｉａの通電時間を調整する。フォトトライアックカプラ５３および駆動トランジスタ５４によって調整駆動部５２が構成され、調整駆動部５２はトライアック５１を駆動する。

詳しくは、フォトトライアックカプラ５３は、例えば、ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃの立ち下がり基準として生成されるトリガ信号Ｓｔｇに応じて、駆動トランジスタ５４によってオンされる。フォトトライアックカプラ５３のオンに応じてトライアック５２がオンされ、交流電流Ｉａが所定の通電時間、ハロゲンヒータ３３に通電される。通電時間を可変することで、ハロゲンヒータ３３による定着器７の温度制御が行われる。

切替部の一例である定着リレー３２は、プリンタ１が交流電源ＡＣに接続された場合、交流電源ＡＣとハロゲンヒータ３３との間に接続され、交流電源ＡＣとハロゲンヒータ３３との接続状態を切り替える。すなわち、定着リレー３２は、交流電源ＡＣとハロゲンヒータ３３との接続をオン・オフする。なお、切替部はリレーには限られず、例えば、半導体素子によって構成されてもよい。

切替駆動部の一例であるリレー駆動回路６０は、駆動トランジスタ６１を含み、ＡＳＩＣ３４からのリレー駆動信号Ｓｒｄにしたがって定着リレー３２を駆動する。具体的には、リレー駆動信号Ｓｒｄにしたがって駆動トランジスタ６１がオン・オフされ、駆動トランジスタ６１がオン・オフに応じて、定着リレー３２のコイルの励磁がオン・オフされる。

調整駆動部および切替駆動部の一部を構成するＡＳＩＣ３４は、インターフェイス回路３５、カウンタ３６、メモリ３７等を含み、定着器７の通電制御を行う。インターフェイス回路３５は、ＡＳＩＣ外部との種々のデータのやり取りを仲介する。カウンタ３６は、定着器７の通電制御の際、例えば、ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃのパルス幅を計測する際に利用される。メモリ３７は、ＲＯＭおよびＲＡＭを含む。

ＡＳＩＣ３４は、ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃに基づいてトリガ信号Ｓｔｇを生成し、トリガ信号Ｓｔｇを定着駆動回路５０に供給する。また、定着リレー３２をオン・オフするためのリレー駆動信号Ｓｒｄを生成し、リレー駆動信号Ｓｒｄをリレー駆動回路６０に供給する。また、ＡＳＩＣ３４は、画像形成部６に接続され、定着器７の通電制御の他に、画像形成に係る様々な処理も行う。

高電圧保護部の一例であるバリスタ３８は、定着リレー３２の後段において交流電源ライン（Ｌａ１，Ｌａ２）間に接続され、トライアック５１を異常入力高電圧から保護する。

また、温度保護素子の一例であるＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）サーミスタ７１が調整駆動部５２とトライアック５１のゲートＧとの間に設けられる。ＰＴＣサーミスタ７１はバリスタ３８に熱結合されており、バリスタ３８の温度変化に応じてＰＴＣサーミスタ７１の温度も変化する。そのため、バリスタ３８の温度上昇にしたがってＰＴＣサーミスタ７１も温度上昇し、ＰＴＣサーミスタ７１の抵抗値が上昇する。

３．実施形態１の加熱装置の作用・効果
上記構成の加熱装置３０においては、バリスタ３８が定着リレー３２の後段に設けられているため、定着リレー３２がオフ状態の場合、交流電源ＡＣとバリスタ３８との電気的接続は遮断されている。すなわち、定着リレー３２がオフされ、交流電源ＡＣとハロゲンヒータ３３との接続状態が未接続に切り替えられている間は、過電圧や雷サージはバリスタ３８に印加されない。そのため、トライアック５１を保護するバリスタ３８の過電圧や雷サージによる不具合を抑制できる。それによって、加熱装置３０の安全性が向上する。

一方、ハロゲンヒータ３３を加熱するために定着リレー３２がオン状態にある場合に、過電圧あるいは雷サージがバリスタ３８に印加され、バリスタ３８が異常に発熱すると、バリスタ３８に熱結合されたＰＴＣサーミスタ７１の温度が上昇する。それに伴ってＰＴＣサーミスタ７１の抵抗値が上昇する。それによって、調整駆動部５２によってトライアック５１のゲートＧの制御が正常に行われなくなり、所定時間内にハロゲンヒータ３３の温度が正常に上昇しなくなる。そのため、ハロゲンヒータ３３の温度を温度センサ２４およびＡＳＩＣ３４によって検出することによって、加熱装置３０の加熱異常を検出することができる。そして、加熱異常が検出された場合、ＡＳＩＣ３４は定着リレー３２をオフさせるとともに、例えば、エラーを表示装置２７に表示する。それによって、加熱装置３０の加熱異常をユーザに知らせ、対応を促すことができる。その対応によって、バリスタ３８の不具合を検出することができ、バリスタ３８の不具合による影響を抑制することができる。

また、小さな電流しか流れない箇所にＰＴＣサーミスタ７１が設けられるため、小さな定格電流のＰＴＣサーミスタ７１を使用できる。

４．実施形態１の変形例
なお、図４に示すように、バリスタ３８に熱結合された温度保護素子として、ＰＴＣサーミスタ７１に代えて、温度ヒューズ７２を用いてもよい。この場合であっても、バリスタ３８が異常に発熱し、その発熱によって温度ヒューズ７２が溶断するとトライアック５１のゲートＧの制御は不可能となる。それによってハロゲンヒータ３３を発熱させることができず、確実に加熱装置３０の加熱異常が検出され、それに基づいてバリスタ３８の不具合を検出することができる。また、小さな電流しか流れない箇所に温度ヒューズ７２が設けられるため、小さな定格電流の温度ヒューズ７２を使用できる。

また、図５に示すように、バリスタ３８に熱結合された温度保護素子として、Ｎ（Negative）ＴＣサーミスタ７３を、トライアック５１のゲートＧとトライアックのいずれか一方の入出力端子との間に接続するようにしてもよい。この場合、バリスタ３８が異常に発熱し、その発熱によってＮＴＣサーミスタ７３の温度が上昇すると、それに伴ってＮＴＣサーミスタ７３の抵抗値が低下する。それによって、調整駆動部５２によってトライアック５１のゲートＧの制御が正常に行われなくなり、あるいはゲートＧの制御ないにもかかわらずトライアック５１がオンされ、ハロゲンヒータ３３の温度変化が異常となる。そのため、ハロゲンヒータ３３の温度を検出することによって、同様に、加熱装置３０の加熱異常を検出することができ、加熱装置３０の加熱異常の検出からバリスタ３８の不具合を検出することができる。

＜実施形態２＞
次に、図６および図７を参照して、本発明における実施形態２に係る加熱装置３０Ａを説明する。図６は、実施形態２に係る加熱装置３０Ａの概略的な回路図であり、図７は実施形態２の変形例を示す部分回路図である。実施形態２は、実施形態１とは、温度保護素子が設けられる場所のみが異なる。そのため、実施形態１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態２では、バリスタ３８に熱結合された温度保護素子としてのＰＴＣサーミスタ７１が、図６に示されるように、定着リレー３２とリレー駆動回路６０とを接続するリレー駆動ライン（切替部駆動ラインに相当）Ｌｒ上に設けられる。

５．実施形態２の加熱装置の作用・効果
実施形態２の加熱装置３０Ａにおいて、定着リレー３２がオフ状態の場合の作用・効果は、実施形態１と同様となる。

一方、ハロゲンヒータ３３を加熱するために定着リレー３２がオン状態において、バリスタ３８が異常に発熱した場合、バリスタ３８に熱結合されたＰＴＣサーミスタ７１の温度が上昇する。それに伴ってＰＴＣサーミスタ７１の抵抗値が上昇する。それによって、リレー駆動ラインＬｒ１の抵抗が増加し、リレー駆動回路６０からのリレー駆動電流が減少する。その結果、定着リレー３２のコイルを十分に励磁できず定着リレー３２がオフされ、ハロゲンヒータ３３への通電が遮断される。そのため、ＡＳＩＣ３４からハロゲンヒータ３３を加熱するための制御信号、すなわちトリガ信号Ｓｔｇを定着駆動回路５０に供給しているにもかかわらず、ハロゲンヒータ３３は加熱されない。そのため、ハロゲンヒータ３３の温度を温度センサ２４およびＡＳＩＣ３４によって検出することによって、加熱装置３０Ａの加熱異常を検出することができる。そして、加熱異常が検出された場合、ＡＳＩＣ３４はハロゲンヒータ３３の加熱制御を停止するとともに、例えば、エラーを表示装置２７に表示する。それによって、加熱装置３０Ａの加熱異常をユーザに知らせ、その対応を促すことができる。その対応によって、バリスタ３８の不具合を検出することができ、バリスタ３８の不具合による影響を抑制することができる。

６．実施形態２の変形例
なお、図７に示すように、実施形態１と同様に、バリスタ３８に熱結合された温度保護素子として、ＰＴＣサーミスタ７１に代えて、温度ヒューズ７２を用いてもよい。この場合、バリスタ３８が異常に発熱し、その発熱によって温度ヒューズ７２が溶断すると、リレー駆動回路６０からリレー駆動ラインＬｒ１を介して定着リレー３２に駆動電流を供給できず、定着リレー３２が確実にオフされる。それによってハロゲンヒータ３３を発熱させることができず、確実に、加熱装置３０の加熱異常が検出できる。それに基づいて、バリスタ３８の不具合を検出することができる。

＜実施形態３＞
次に、図８を参照して、本発明における実施形態３に係る加熱装置３０Ｂを説明する。図８は、実施形態３に係る加熱装置３０Ｂの概略的な回路図である。実施形態３も、実施形態１とは、温度保護素子が設けられる場所のみが異なる。そのため、実施形態１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態３では、バリスタ３８に熱結合された温度保護素子としてのＰＴＣサーミスタ７１が、図８に示されるように、交流電源ＡＣとゼロクロス検出回路４０とを接続する一方のゼロクロスラインＬｚ１に設けられる。

７．実施形態３の加熱装置の作用・効果
実施形態３の加熱装置３０Ｂにおいても、定着リレー３２がオフ状態の場合の作用・効果は、実施形態１と同様となる。

一方、ハロゲンヒータ３３を加熱するために定着リレー３２がオン状態において、バリスタ３８が異常に発熱した場合、バリスタ３８に熱結合されたＰＴＣサーミスタ７１の温度が上昇する。それに伴ってＰＴＣサーミスタ７１の抵抗値が上昇する。それによって、ゼロクロスラインＬｚ１の抵抗値が増加し、ゼロクロスラインＬｚ１の抵抗値の増加によって、ゼロクロス検出回路４０の整流電圧が低下する。そのため、ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃのパルス幅が通常より減少し、所望のパルス幅のゼロクロスパルス信号Ｓｚｃが得られなくなる。すなわち、ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃのパルス幅の変動をＡＳＩＣ３４によって検知することによって、加熱装置３０Ｂの加熱異常を検出することができる。そして、加熱異常が検出された場合、ＡＳＩＣ３４はハロゲンヒータ３３の加熱制御を停止するとともに、例えば、エラーを表示装置２７に表示する。それによって、加熱装置３０Ｂの加熱異常をユーザに知らせ、その対応を促すことができる。その対応によって、バリスタ３８の不具合を検出することができ、バリスタ３８の不具合による影響を抑制することができる。

８．実施形態３の変形例
なお、温度保護素子としてのＰＴＣサーミスタ７１に代えてＮＴＣサーミスタ７３を使用してもよい。ＮＴＣサーミスタ７３の場合は、バリスタ３８の温度が上昇するとＮＴＣサーミスタ７３の抵抗が低下し、それに伴ってゼロクロスパルス信号Ｓｚｃのパルス幅が通常より大きくなる。そのため、ＰＴＣサーミスタ７１の場合と同様に、パルス幅の変動を検出することによって、バリスタ３８の不具合を検出することができる。

あるいは、ＰＴＣサーミスタ７１に代えて、上記温度ヒューズ７２を用いてもよい。この場合、バリスタ３８が異常に発熱し、その発熱によって温度ヒューズ７２が溶断すると、ゼロクロス検出回路４０に交流電流Ｉａが供給されなくなり、ゼロクロスパルス信号Ｓｚｃが生成されなくなる。それをＡＳＩＣ３４によって検知することにより、サーミスタの場合と同様に、バリスタ３８の不具合を検出することができる。

＜実施形態４＞
次に、図９を参照して、本発明における実施形態４に係る加熱装置３０Ｃを説明する。図９は、実施形態４に係る加熱装置３０Ｃの概略的な回路図である。実施形態４も、実施形態１とは、温度保護素子が設けられる場所のみが異なる。そのため、実施形態１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態４では、バリスタ３８に熱結合された温度保護素子としての温度ヒューズ７２が、図９に示されるように、交流電源ＡＣと低圧電源回路３１とを接続する電源ラインＬｓ１上に設けられる。

９．実施形態４の加熱装置の作用・効果
実施形態４の加熱装置３０Ｃにおいても、定着リレー３２がオフ状態の場合の作用・効果は、実施形態１と同様となる。

一方、ハロゲンヒータ３３を加熱するために定着リレー３２がオン状態において、バリスタ３８が異常に発熱し、その発熱によって温度ヒューズ７２が溶断すると、低圧電源回路３１に交流電流Ｉａｃが供給されなくなり低圧電源回路３１の動作が停止する。それによって、定着リレー３２をオンさせるための、３．３Ｖおよび２４Ｖの直流電圧が生成されなくなり、定着リレー３２がオフされ、バリスタ３８への通電が停止される。そのため、バリスタ３８の不具合による影響を抑制することができる。すなわち、加熱装置３０の安全性が向上すされる。

なお、温度保護素子は必ずしも温度ヒューズ７２に限られない。例えば、ＰＴＣサーミスタ７１であってもよい。この場合であっても、バリスタ３８の温度が上昇するとＰＴＣサーミスタ７１の抵抗値が増加して、低圧電源回路３１の動作が制限され、３．３Ｖおよび２４Ｖの直流電圧が生成されなくなる。それによって、定着リレー３２をオフすることができる。

＜実施形態５＞
次に、図１０を参照して、本発明における実施形態５に係る加熱装置３０Ｄを説明する。図１０は、実施形態５に係る加熱装置３０Ｄの概略的な回路図である。実施形態５は、実施形態１とは、温度保護素子に代えて交流電流検出回路８０が設けられることのみが異なる。そのため、実施形態１と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略する。

実施形態５では、交流電流検出回路８０が、図１０に示されるように、交流電源ＡＣと定着リレー３２との間において、交流電源ラインＬａ２上に設けられる。なお、交流電流検出回路８０は、交流電源ラインＬａ１上に設けられてもよい。ここで、交流電源ＡＣと定着リレー３２との間における交流電源ラインＬａ１，Ｌａ２は、「交流電源と高電圧保護部とによって形成される交流経路」に相当する。

交流電流検出回路８０は、カレントトランスＴ１、整流用のダイオードおよびコンデンサを含み、交流電流を検出し電流検出信号Ｓｉｄを生成する。電流検出信号ＳｉｄはＡＳＩＣ３４に供給される。

１０．実施形態５の加熱装置の作用・効果
実施形態５の加熱装置３０Ｄにおいても、定着リレー３２がオフ状態の場合の作用・効果は、実施形態１と同様となる。

一方、定着リレー３２がオン状態において、過電圧あるいは雷サージがバリスタ３８に印加され、バリスタ３８の抵抗が低下し、ほぼ導通状態となると、交流電流検出回路８０によって検出される交流電流値が増加する。そのため、ＡＳＩＣ３４は、ハロゲンヒータ３３の加熱制御を行っていないにもかかわらず、電流検出信号Ｓｉｄによって交流電流が検出された場合、それに基づいて、バリスタ３８の異常を検出することができる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）各実施形態において、プリンタ１は、当該プリンタ１が使用状態とされる使用モードと、使用モードより消費電力が低い省電力モードとを有し、定着リレー３２は、その使用モードにおいて接続状態を接続に切り替え、省電力モードにおいて接続状態を未接続に切り替えるようにしてもよい。この場合、加熱装置３０がプリンタ１の定着部の加熱に使用される場合、プリンタ１の電源スイッチオン後、プリンタ１が省電力モードである時間は使用モードである時間より多い傾向にあるため、バリスタ３８の不具合の発生を大きく抑制できる。

（２）各実施形態において、高電圧保護部はバリスタ３８に限られない。高電圧保護部は、過電圧や雷サージ等の異常な高電圧が印加された際に、導通電流が増加して発熱するものであればよい。

１…モノクロレーザプリンタ、６…画像形成部、３２…定着リレー、３３…ハロゲンヒータ、３４…ＡＳＩＣ、３８…バリスタ、４０…ゼロクロス検出回路、５１…トライアック、７１…ＰＴＣサーミスタ、７２…温度ヒューズ、７３…ＮＴＣサーミスタ、８０…交流電流検出回路

Claims (7)

1. 交流電源からの交流電流を供給する交流電源ラインと、
   前記交流電流の通電に応じて発熱する発熱部と、
   前記交流電流の前記発熱部への通電時間を調整する通電調整部と、
   前記交流電源と前記発熱部の接続状態を切り替える電源スイッチと、
   前記電源スイッチの後段において前記交流電源と前記発熱部の接続状態を切り替える切替部と、
   前記切替部を駆動する切替駆動部と、
   前記切替部の後段において前記交流電源ライン間に接続され、前記通電調整部を異常入力高電圧から保護する高電圧保護部と、
   前記高電圧保護部に熱結合した温度保護素子と、
   前記切替部と前記切替駆動部とを接続する切替部駆動ラインと、
   を備え、
   前記温度保護素子が前記切替部駆動ライン上に設けられる加熱装置。
2. 請求項１に記載の加熱装置において、
   前記温度保護素子は温度ヒューズである、加熱装置。
3. 請求項２に記載の加熱装置において、
   前記温度保護素子はＰＴＣサーミスタである、加熱装置。
4. 交流電源からの交流電流を供給する交流電源ラインと、
   前記交流電流の通電に応じて発熱する発熱部と、
   前記交流電流の前記発熱部への通電時間を調整する通電調整部と、
   前記交流電源と前記発熱部の接続状態を切り替える電源スイッチと、
   前記電源スイッチの後段において前記交流電源と前記発熱部の接続状態を切り替える切替部と、
   前記切替部を駆動する切替駆動部と、
   前記切替部の後段において前記交流電源ライン間に接続され、前記通電調整部を異常入力高電圧から保護する高電圧保護部と、
   前記高電圧保護部に熱結合した温度保護素子と、
   前記切替部の後段において前記交流電源ライン間に接続され、前記交流電流のゼロクロス点を検出するゼロクロスパルス信号を生成するゼロクロス検出部と、
   前記交流電源と前記ゼロクロス検出部とを接続するゼロクロスラインと、
   を備え、
   前記温度保護素子が前記ゼロクロスライン上に設けられる、加熱装置。
5. 請求項４に記載の加熱装置において、
   前記温度保護素子はＮＴＣサーミスタである、加熱装置。
6. 被記録媒体上にトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記被記録媒体上に形成されたトナー画像を、該被記録媒体上に定着させる定着部としての、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の加熱装置と、
   を備えた画像形成装置。
7. 請求項６に記載の画像形成装置において、
   当該画像形成装置が使用状態とされる使用モードと、前記使用モードより消費電力が低い省電力モードとを有し、
   前記切替部は、前記使用モードにおいて前記接続状態を接続に切り替え、前記省電力モードにおいて前記接続状態を未接続に切り替える、画像形成装置。

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