JP6686192B2 - Image forming apparatus and safety circuit mounted on the apparatus - Google Patents

Image forming apparatus and safety circuit mounted on the apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6686192B2
JP6686192B2 JP2019020398A JP2019020398A JP6686192B2 JP 6686192 B2 JP6686192 B2 JP 6686192B2 JP 2019020398 A JP2019020398 A JP 2019020398A JP 2019020398 A JP2019020398 A JP 2019020398A JP 6686192 B2 JP6686192 B2 JP 6686192B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
heating element
value
safety circuit
heater
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019020398A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019086791A (en
Inventor
泰洋 志村
泰洋 志村
達也 補伽
達也 補伽
祐樹 仲島
祐樹 仲島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Publication of JP2019086791A publication Critical patent/JP2019086791A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6686192B2 publication Critical patent/JP6686192B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、電子写真プリンタ等の画像形成装置及びこの装置に搭載される安全回路に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic printer and a safety circuit mounted on the apparatus.

電子写真記録技術を用いた複写機やプリンタ等の画像形成装置は、記録材上に形成された未定着トナー像を加熱して記録材上に定着させる定着部として定着装置が搭載されている。定着装置の構成としては、基板上に発熱体（発熱抵抗体）が形成された発熱部材（セラミックヒータ）を備え、商用電源から供給される電力によって発熱体を発熱させることで加熱を行うものが知られている。画像形成装置は、故障などにより、発熱部材が熱暴走状態になった場合に、発熱部材に供給される過電流を検出し、発熱部材に供給する電力を遮断するための安全回路を搭載している（特許文献１）。   An image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic recording technique is equipped with a fixing device as a fixing unit that heats an unfixed toner image formed on a recording material to fix it on the recording material. The structure of the fixing device includes a heating member (ceramic heater) having a heating element (heating resistor) formed on a substrate, and heats the heating element by the electric power supplied from a commercial power source. Are known. The image forming apparatus is equipped with a safety circuit for detecting an overcurrent supplied to the heat generating member and shutting off the power supplied to the heat generating member when the heat generating member is in a thermal runaway state due to a failure or the like. (Patent Document 1).

特開２００７−２１２５０３号公報JP, 2007-212503, A

発熱体を複数有する定着装置において、故障などにより、複数の発熱体のうちの一部のみに電力供給される熱暴走状態になると、発熱体の熱によって発熱部材（基板）に発生する応力が通常の動作時よりも大きくなる場合がある。発熱部材に発生する応力が大きくなると、サーモＳＷなどの安全素子で過昇温状態を検出する前に、発熱部材が破断してしまうことも考えられる。そのため、応答性の早い温度検出素子を用いたり、発熱部材に発生する応力を低減するため、基板材料に熱伝導の高いものを用いる等の対策が必要であった。   In a fixing device having a plurality of heating elements, when a thermal runaway state in which power is supplied to only a part of the plurality of heating elements due to a failure or the like, the stress generated in the heating member (substrate) by the heat of the heating elements is usually May be larger than when When the stress generated in the heat generating member becomes large, it is conceivable that the heat generating member may be broken before the safety element such as the thermostat SW detects the overheated state. Therefore, it has been necessary to take measures such as using a temperature detecting element having a quick response and using a substrate material having a high thermal conductivity in order to reduce the stress generated in the heat generating member.

本発明の目的は、複数の発熱体を有する定着部を備えた画像形成装置の信頼性を高めることができる技術を提供することである。   An object of the present invention is to provide a technique capable of increasing the reliability of an image forming apparatus including a fixing unit having a plurality of heating elements.

上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着部であって、基板と前記基板に設けられた第１の発熱体と第２の発熱体とを有し前記トナー像を加熱するヒータを有する定着部と、
前記第１の発熱体への電力供給路に設けられており前記第１の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第１の駆動素子と、
前記第２の発熱体への電力供給路に設けられており前記第２の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第２の駆動素子と、
前記第１の駆動素子と前記第２の駆動素子を夫々制御する制御部と、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部と、
前記第１の検出部の第１の出力と前記第２の検出部の第２の出力が入力される安全回路であって、前記第１の出力に応じた値と前記第２の出力に応じた値の差分が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号を出力する安全回路と、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の安全回路は、
第１の発熱体及び第２の発熱体を有するヒータを有し記録材に形成されたトナー像を記録材に加熱定着するための定着部を備える画像形成装置に搭載される安全回路であって、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部の第１の出力が入力する第１の入力部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部の第２の出力が入力する第２の入力部と、
前記第１の出力に応じた値と前記第２の出力に応じた値の差分が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着部であって、基板と前記基板に設けられた第１の発熱体と第２の発熱体とを有し前記トナー像を加熱するヒータを有する定着部と、
前記第１の発熱体への電力供給路に設けられており前記第１の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第１の駆動素子と、
前記第２の発熱体への電力供給路に設けられており前記第１の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第２の駆動素子と、
前記第１の駆動素子と前記第２の駆動素子を夫々制御する制御部と、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部と、
前記第１の検出部の第１の出力と前記第２の検出部の第２の出力が入力される安全回路であって、前記第２の出力に応じた値を前記第１の出力に応じた値で除した値が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力
供給を制限するための信号を出力する安全回路と、
を備えることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の安全回路は、
第１の発熱体及び第２の発熱体を有するヒータを有し記録材に形成されたトナー像を記録材に加熱定着するための定着部を備える画像形成装置に搭載される安全回路であって、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部の第１の出力が入力する第１の入力部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部の第２の出力が入力する第２の入力部と、
前記第２の出力に応じた値を前記第１の出力に応じた値で除した値が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention,
A heater for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, the heater having a substrate and a first heating element and a second heating element provided on the substrate and heating the toner image. A fixing unit having
A first drive element which is provided in a power supply path to the first heating element and which switches a power supply state to the first heating element;
A second drive element which is provided in a power supply path to the second heating element and which switches a power supply state to the second heating element;
A controller that controls the first drive element and the second drive element, respectively.
A first detector for detecting a current flowing through the first heating element;
A second detector for detecting a current flowing through the second heating element;
A safety circuit to which the first output of the first detection unit and the second output of the second detection unit are input, the safety circuit having a value according to the first output and a value according to the second output. If the difference between the two values exceeds a predetermined threshold value, a signal for shutting off or limiting the power supply to both the first heating element and the second heating element, or heat generation of the larger power A safety circuit that outputs a signal for cutting off or limiting the power supply to the body ,
It is characterized by including.
Further, in order to achieve the above object, the safety circuit of the present invention,
A safety circuit mounted on an image forming apparatus, comprising a fixing unit for heating and fixing a toner image formed on a recording material to a recording material, the safety circuit having a heater having a first heating element and a second heating element. ,
A first input unit to which a first output of a first detection unit for detecting a current flowing through the first heating element is input;
A second input section to which a second output of the second detection section for detecting a current flowing through the second heating element is input;
When the difference between the value according to the first output and the value according to the second output exceeds a predetermined threshold , the power supply to both the first heating element and the second heating element is cut off. Or, an output unit that outputs a signal for limiting the power supply, or a signal for shutting off or limiting the power supply to the heating element with the larger power ,
It is characterized by including.
Further, in order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention,
A heater for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, the heater having a substrate and a first heating element and a second heating element provided on the substrate and heating the toner image. A fixing unit having
A first drive element which is provided in a power supply path to the first heating element and which switches a power supply state to the first heating element;
A second drive element which is provided in a power supply path to the second heating element and which switches a power supply state to the first heating element;
A controller that controls the first drive element and the second drive element, respectively.
A first detector for detecting a current flowing through the first heating element;
A second detector for detecting a current flowing through the second heating element;
A safety circuit to which the first output of the first detection unit and the second output of the second detection unit are input, and a value according to the second output is changed according to the first output. If the value divided by the value exceeds a predetermined threshold value, a signal for shutting off or limiting the power supply to both the first heating element and the second heating element, or the one having a larger power Shut off or supply power to the heating element
A safety circuit that outputs a signal to limit the supply ,
It is characterized by including.
Further, in order to achieve the above object, the safety circuit of the present invention,
A safety circuit mounted on an image forming apparatus, comprising a fixing unit for heating and fixing a toner image formed on a recording material to a recording material, the safety circuit having a heater having a first heating element and a second heating element. ,
A first input unit to which a first output of a first detection unit for detecting a current flowing through the first heating element is input;
A second input section to which a second output of the second detection section for detecting a current flowing through the second heating element is input;
When a value obtained by dividing the value according to the second output by the value according to the first output exceeds a predetermined threshold value , power is supplied to both the first heating element and the second heating element. An output unit for outputting a signal for shutting off or limiting the power supply, or a signal for shutting off or limiting the power supply to the heating element with the larger power ,
It is characterized by including.

本発明によれば、複数の発熱体を有する定着部を備えた画像形成装置の信頼性を高めることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the reliability of an image forming apparatus including a fixing unit having a plurality of heating elements.

本発明の実施例に係る画像形成装置及び定着装置の概略構成断面図1 is a schematic sectional view of an image forming apparatus and a fixing apparatus according to an embodiment of the present invention. 実施例１のヒータ、ヒータの制御部、及び安全回路の構成図Configuration diagram of a heater, a controller of the heater, and a safety circuit of the first embodiment 実施例１の安全回路の動作説明図Operation explanatory view of the safety circuit of the first embodiment 実施例１のヒータの温度分布及び応力分布図Temperature distribution and stress distribution diagram of the heater of Example 1 実施例１の制御のフローチャートFlowchart of control of Embodiment 1 実施例２のヒータ、ヒータの制御部、及び安全回路の構成図Configuration diagram of a heater, a controller of the heater, and a safety circuit of the second embodiment 実施例２のヒータの温度分布及び応力分布図Temperature distribution and stress distribution diagram of the heater of Example 2 実施例３のヒータ、ヒータの制御部、及び安全回路の構成図Configuration diagram of a heater, a heater controller, and a safety circuit according to a third embodiment. 実施例１の安全回路の変形例Modification of the safety circuit of the first embodiment 実施例４の安全回路の構成図Configuration diagram of a safety circuit of Example 4 実施例４の安全回路の内部処理を説明するための波形図Waveform diagram for explaining the internal processing of the safety circuit of the fourth embodiment 実施例５のヒータ、ヒータの制御部、及び安全回路の構成図Configuration diagram of a heater, a heater control unit, and a safety circuit according to a fifth embodiment.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。   MODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION Modes for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below based on embodiments with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes, and relative arrangements of the components described in this embodiment should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions. That is, the scope of the present invention is not intended to be limited to the following embodiments.

（実施例１）
図１〜図５を参照して、本発明の実施例１に係る画像形成装置について説明する。 (Example 1)
The image forming apparatus according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

［画像形成装置］
図１（Ａ）は、本実施例に係る画像形成装置１００の概略構成を示す模式的断面図である。ここでは、画像形成装置の一例として、電子写真記録技術を用いたレーザビームプリンタを例にして説明する。プリント信号が発生すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット２１が出射し、帯電ローラによって所定の極性に帯電された感光体１９を走査する。これにより感光体１９には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像器からトナーが供給され、感光体１９上に画像情報に応じたトナー画像が形成される。一方、給紙カセット１１に積載された用紙（記録材）Ｐはピックアップローラ１２によって一枚ずつ給紙され、レジストローラ１４に搬送される。さらに用紙Ｐは、感光体１９上のトナー画像が感光体１９と転写ローラ２０で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ１４から転写位置へ搬送される。用紙Ｐが転写位置を通過する過程で感光体１９上のトナー画像は用紙Ｐに転写される。その後、用紙Ｐは定着装置（定着部）２００で加圧・加熱されて未定着トナー像が用紙Ｐに定着される。定着済みのトナー像を担持する用紙Ｐは、ローラ２７によって画像形成装置１００上部のトレイに排出される。なお、３０は定着装置２００等を駆動するモータである。上述した、感光体１９、帯電ローラ、現像器を一体的に備えたプロセスカートリッジ１５と、スキャナユニット２１と、転写ローラ２０が、用紙Ｐに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。 [Image forming apparatus]
FIG. 1A is a schematic cross-sectional view showing the schematic configuration of the image forming apparatus 100 according to this embodiment. Here, a laser beam printer using an electrophotographic recording technique will be described as an example of the image forming apparatus. When a print signal is generated, the scanner unit 21 emits laser light modulated according to image information, and the photoconductor 19 charged to a predetermined polarity by the charging roller is scanned. As a result, an electrostatic latent image is formed on the photoconductor 19. Toner is supplied to the electrostatic latent image from the developing device, and a toner image corresponding to image information is formed on the photoconductor 19. On the other hand, the sheets (recording materials) P stacked in the sheet feeding cassette 11 are fed one by one by the pickup roller 12 and conveyed to the registration rollers 14. Further, the paper P is conveyed from the registration roller 14 to the transfer position at the timing when the toner image on the photoconductor 19 reaches the transfer position formed by the photoconductor 19 and the transfer roller 20. The toner image on the photoconductor 19 is transferred onto the paper P while the paper P passes through the transfer position. After that, the paper P is pressed and heated by the fixing device (fixing unit) 200 to fix the unfixed toner image on the paper P. The sheet P carrying the fixed toner image is discharged by the roller 27 to the tray above the image forming apparatus 100. A motor 30 drives the fixing device 200 and the like. The process cartridge 15, which integrally includes the photoconductor 19, the charging roller, and the developing device, the scanner unit 21, and the transfer roller 20 described above constitute an image forming unit that forms an unfixed image on the paper P. .

［定着装置］
図１（Ｂ）は、定着装置（像加熱装置）２００の概略構成を示す模式的断面図である。定着装置２００は、筒状（無端状）のフィルム２０２と、フィルム２０２の内面に接触するヒータ（発熱部材）３００と、フィルム２０２を介してヒータ３００に圧接されて定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ（ニップ部形成部材）２０８と、を有する。フィルム２０２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２０８は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金２０９と、シリコーンゴム等の材質の弾性層２１０を有する。芯金２０９は、同一部材で一体形成された回転軸２０９ａが不図示のギヤと嵌合しており、モータ３０の駆動力がギヤを介して回転軸２０９ａに伝達されることで加圧ローラ２０８が回転する。ヒータ３００は、耐熱樹脂製の保持部材２０１に保持されている。保持部材２０１は、フィルム２０２の回転を案内するガイド機能も有している。加圧ローラ２０８は、モータ３０から動力を受けて矢印方向に回転する。加圧ローラ２０８が回転することによって、フィルム２０２が従動して回転する（一対の回転体）。 [Fixing device]
FIG. 1B is a schematic sectional view showing a schematic configuration of the fixing device (image heating device) 200. The fixing device 200 includes a tubular (endless) film 202, a heater (heat generating member) 300 that contacts the inner surface of the film 202, and a fixing nip portion N that is pressed against the heater 300 via the film 202. And a pressure roller (nip portion forming member) 208. The material of the base layer of the film 202 is a heat resistant resin such as polyimide or a metal such as stainless steel. The pressure roller 208 has a core metal 209 made of a material such as iron or aluminum, and an elastic layer 210 made of a material such as silicone rubber. In the cored bar 209, a rotary shaft 209a integrally formed of the same member is fitted with a gear (not shown), and the driving force of the motor 30 is transmitted to the rotary shaft 209a via the gear, so that the pressure roller 208 is pressed. Rotates. The heater 300 is held by a holding member 201 made of heat resistant resin. The holding member 201 also has a guide function of guiding the rotation of the film 202. The pressure roller 208 receives power from the motor 30 and rotates in the arrow direction. When the pressure roller 208 rotates, the film 202 is driven to rotate (a pair of rotating bodies).

ヒータ３００は、セラミック製の基板３０５上に発熱体（発熱抵抗体）３０１、３０２を形成した平板状の部材（セラミックヒータ）である。第１の発熱体３０１と第２の発熱体３０２は、それぞれ基板３０５の長手方向に沿って延びる縦長形状に形成され、基板３
０５の短手方向（長手方向に直交する方向）に互いに異なる位置に設けられている。より具体的には、基板３０５の短手方向における中央部よりも一端側と他端側の２箇所である。ヒータ３００は、さらに、発熱体３０１、３０２を覆う絶縁性（本実施例ではガラス）の表面保護層３０７を有する。基板３０５の裏面側であって、画像形成装置１００の通紙領域には温度検出素子（温度検知部）として、サーミスタＴＨ１が当接している。未定着トナー画像を担持する用紙Ｐは、定着ニップ部Ｎで挟持搬送されつつ加圧・加熱されて定着処理される。基板３０５の裏面側には、ヒータ３００が異常昇温した時に作動して発熱領域への給電ラインを遮断するサーモスイッチや温度ヒューズ等の安全素子２１２も当接している。２０４は、保持部材２０１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。 The heater 300 is a flat plate-shaped member (ceramic heater) in which heating elements (heating resistors) 301 and 302 are formed on a ceramic substrate 305. The first heating element 301 and the second heating element 302 are each formed in a vertically long shape extending along the longitudinal direction of the substrate 305.
05 are provided at different positions in the lateral direction (direction orthogonal to the longitudinal direction). More specifically, there are two locations on the one end side and the other end side of the center portion of the substrate 305 in the lateral direction. The heater 300 further has an insulating (glass in this embodiment) surface protection layer 307 that covers the heating elements 301 and 302. A thermistor TH1 as a temperature detection element (temperature detection unit) is in contact with the paper passage area of the image forming apparatus 100 on the back surface side of the substrate 305. The sheet P carrying the unfixed toner image is pressed and heated while being nipped and conveyed in the fixing nip portion N to be fixed. On the back side of the substrate 305, a safety element 212 such as a thermo switch or a thermal fuse, which is activated when the heater 300 is abnormally heated and shuts off the power supply line to the heat generation area, is also in contact. Reference numeral 204 denotes a metal stay for applying a pressure of a spring (not shown) to the holding member 201.

図２（Ａ）は、ヒータ３００の概略構成を示す模式的平面図である。ヒータ３００の発熱体３０１は、電極Ｅ１と電極Ｅ３を介して電力供給され、発熱体３０２は、電極Ｅ２と電極Ｅ３を介して電力供給される。３１０は、電極と発熱体を接続する導電体である。電極Ｅ１〜Ｅ３は、制御部４００とそれぞれ接続されている。本実施例では、後述する制御部４００の故障等によって、発熱体３０１のみに電力供給される場合、若しくは、発熱体３０２のみに電力供給される場合に、安全回路５００が作動することで、定着装置２００の安全性を高める構成になっている。なお、図２（Ａ）に示すreferenceは、記録材の搬
送基準位置を示している。本例の画像形成装置は、記録材の幅方向の中央を搬送基準に合わせて記録材を搬送する中央基準である。 FIG. 2A is a schematic plan view showing a schematic configuration of the heater 300. The heating element 301 of the heater 300 is supplied with power via the electrodes E1 and E3, and the heating element 302 is supplied with power via the electrodes E2 and E3. Reference numeral 310 is a conductor that connects the electrode and the heating element. The electrodes E1 to E3 are connected to the controller 400, respectively. In the present embodiment, when power is supplied to only the heating element 301 or only to the heating element 302 due to a failure of the control unit 400, which will be described later, the safety circuit 500 operates to fix the toner. It is configured to enhance the safety of the device 200. Note that reference shown in FIG. 2 (A) indicates a conveyance reference position of the recording material. The image forming apparatus of this example is a center reference that conveys the recording material with the center of the recording material in the width direction aligned with the conveyance reference.

図２（Ｂ）は、実施例１のヒータ制御部４００の回路図を示す。４０１は、画像形成装置１００に接続される商用の交流電源である。ヒータ３００の電力制御は、電力制御部としての制御部４００のトライアック４１６、４２６の通電／遮断により行われる。トライアック（第１の駆動素子）４１６を通電状態にすると、発熱体３０１に電流Ｉ１が流れる。同様に、トライアック（第２の駆動素子）４２６を通電状態にすると、発熱体３０２に電流Ｉ２が流れる。すなわち、発熱体３０１、３０２への電力供給は、電力供給路に設けられたトライアック４１６、トライアック４２６によって、それぞれ独立して制御される。   FIG. 2B is a circuit diagram of the heater controller 400 according to the first embodiment. A commercial AC power source 401 is connected to the image forming apparatus 100. The power control of the heater 300 is performed by turning on / off the triacs 416 and 426 of the control unit 400 serving as a power control unit. When the triac (first driving element) 416 is energized, a current I1 flows through the heating element 301. Similarly, when the triac (second drive element) 426 is energized, a current I2 flows through the heating element 302. That is, the power supply to the heating elements 301 and 302 is independently controlled by the triac 416 and the triac 426 provided in the power supply path.

ゼロクロス検出部４３０は、交流電源４０１のゼロクロスを検出する回路であり、ＣＰＵ４２０にＺＥＲＯＸ信号を出力している。ＺＥＲＯＸ信号は、ヒータ制御に用いており、ゼロクロス回路の一例として、特開２０１１−１８０２７に記載されている回路を使用できる。   The zero-cross detection unit 430 is a circuit that detects a zero-cross of the AC power supply 401, and outputs a ZEROX signal to the CPU 420. The ZEROX signal is used for heater control, and as an example of the zero-cross circuit, the circuit described in JP2011-18027A can be used.

リレー４４０は、制御部４００の故障などによりヒータ３００が熱暴走状態となった場合に、ヒータ３００への電力供給を遮断する手段（電力遮断部）として用いる。例えば、サーミスタＴＨ１が所定の閾値以上の温度を検出した場合、または本実施例の安全回路５００が異常状態を検出した場合、リレー４４０を遮断状態として、ヒータ３００への電力供給を遮断する。また、リレー４４０の代わりに、トライアック４１６及び、トライアック４２６を、ヒータ３００への電力供給を遮断する手段として用いても良い。   The relay 440 is used as a unit (power cutoff unit) that cuts off the power supply to the heater 300 when the heater 300 is in a thermal runaway state due to a failure of the control unit 400 or the like. For example, when the thermistor TH1 detects a temperature equal to or higher than a predetermined threshold value, or when the safety circuit 500 of the present embodiment detects an abnormal state, the relay 440 is set to the cutoff state to cut off the power supply to the heater 300. Further, instead of the relay 440, the triac 416 and the triac 426 may be used as means for cutting off the power supply to the heater 300.

トライアック４１６の動作について説明する。抵抗４１３、４１７は、トライアック４１６のためのバイアス抵抗で、フォトトライアックカプラ４１５は、画像形成装置１００の回路構成における一次・二次間の沿面距離を確保するためのデバイスである。そして、フォトトライアックカプラ４１５の発光ダイオードに通電することによりトライアック４１６をオンさせる。抵抗４１８は、フォトトライアックカプラ４１５の発光ダイオードの電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ４１９によりフォトトライアックカプラ４１５をオン／オフする。トランジスタ４１９は、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ１信号に従って動作する。トライアック４１６が通電状態になると、発熱体３０１に電力が供給
される。 The operation of the triac 416 will be described. The resistors 413 and 417 are bias resistors for the triac 416, and the phototriac coupler 415 is a device for ensuring a creepage distance between the primary and secondary sides in the circuit configuration of the image forming apparatus 100. Then, the triac 416 is turned on by energizing the light emitting diode of the phototriac coupler 415. The resistor 418 is a resistor for limiting the current of the light emitting diode of the phototriac coupler 415, and the transistor 419 turns on / off the phototriac coupler 415. The transistor 419 operates according to the FUSER1 signal from the CPU 420. When the triac 416 is energized, electric power is supplied to the heating element 301.

トライアック４２６の回路動作はトライアック４１６と同じため説明を省略する。すなわち、抵抗４２３、４２７、４２８は抵抗４１３、４１７、４１８と、フォトトライアックカプラ４２５はフォトトライアックカプラ４１５と、トランジスタ４２９はトランジスタ４１９と、それぞれ同様の構成である。トライアック４２６は、ＣＰＵ４２０からのＦＵＳＥＲ２信号に従って動作し、トライアック４２６が通電状態になると、発熱体３０２に電力が供給される。   Since the circuit operation of the triac 426 is the same as that of the triac 416, the description thereof will be omitted. That is, the resistors 423, 427 and 428 have the same configuration as the resistors 413, 417 and 418, the phototriac coupler 425 has the same configuration as the phototriac coupler 415, and the transistor 429 has the same configuration as the transistor 419. The triac 426 operates according to the FUSER2 signal from the CPU 420, and when the triac 426 is in the energized state, electric power is supplied to the heating element 302.

サ−ミスタＴＨ１によって検出される温度は、不図示の抵抗との分圧がＴＨ１信号としてＣＰＵ４２０で検出されている。ＣＰＵ４２０が、第１の駆動素子４１６と第２の駆動素子４２６を夫々制御する制御部に相当する。ＣＰＵ４２０の内部処理では、サーミスタＴＨ１の検出温度とヒータ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する。更に供給する電力に対応した位相角（位相制御）、波数（波数制御）の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック４１６、４２６を制御している。   The temperature detected by the thermistor TH1 is detected by the CPU 420 as a TH1 signal, which is a voltage division with a resistor (not shown). The CPU 420 corresponds to a control unit that controls the first drive element 416 and the second drive element 426, respectively. In the internal processing of the CPU 420, the power to be supplied is calculated by PI control, for example, based on the detected temperature of the thermistor TH1 and the set temperature of the heater 300. Further, the control levels of the phase angle (phase control) and the wave number (wave number control) corresponding to the supplied power are converted, and the triacs 416 and 426 are controlled according to the control conditions.

保護部４７０は、サ−ミスタＴＨ１によって検出される温度が、設定された上限温度ＴＨｍａｘ超えた場合に、後述するラッチ部４６０を動作させ、ヒータ３００への通電を遮断状態で保持している。   When the temperature detected by the thermistor TH1 exceeds the set upper limit temperature THmax, the protection unit 470 operates the latch unit 460, which will be described later, to keep the power supply to the heater 300 in a cutoff state.

図２（Ｃ）は、実施例１のヒータ３００の安全回路（半導体集積回路）５００を示す。図３には、安全回路５００の内部処理を説明するための波形図を示す。図３の波形６００に示す、交流電源４０１（周波数５０Ｈｚの正弦波）から発熱体３０１に供給される電力は、トライアック４１６によって制御されている。波形６０１には、トライアック４１６によって制御された、発熱体３０１の電流波形を示す（波形６０１では５０％の電力に位相制御された場合の例を示している）。   FIG. 2C shows a safety circuit (semiconductor integrated circuit) 500 of the heater 300 according to the first embodiment. FIG. 3 shows a waveform diagram for explaining the internal processing of the safety circuit 500. Electric power supplied to the heating element 301 from the AC power supply 401 (sine wave having a frequency of 50 Hz) shown by the waveform 600 in FIG. 3 is controlled by the triac 416. A waveform 601 shows a current waveform of the heating element 301 controlled by the triac 416 (the waveform 601 shows an example in which the phase is controlled to 50% power).

カレントトランス（第１の検出部）４４１の出力ＶＩ１（波形６０３）は、基準電圧Ｖｒｅｆを基準に、発熱体３０１に流れる電流Ｉ１に比例する電圧（第１の出力）ＶＩ１（波形６０３）を出力している。４４２は、カレントトランス４４１のダンピング抵抗であり、基準電圧Ｖｒｅｆは、シャントレギュレータ等を用いた基準電圧源４５０によって出力された一定の基準電圧である。   The output VI1 (waveform 603) of the current transformer (first detection unit) 441 outputs a voltage (first output) VI1 (waveform 603) proportional to the current I1 flowing through the heating element 301 with reference to the reference voltage Vref. is doing. Reference numeral 442 is a damping resistor of the current transformer 441, and the reference voltage Vref is a constant reference voltage output by the reference voltage source 450 using a shunt regulator or the like.

Ｚｅｒｏｘ信号（波形６０２）は、Ｚｅｒｏｘ回路４３０の出力であり、ここでは、交流電源４０１の電圧波形（波形６００）のゼロクロスに同期した５０Ｈｚの信号を出力している。   The Zerox signal (waveform 602) is the output of the Zerox circuit 430, and here, a signal of 50 Hz synchronized with the zero cross of the voltage waveform (waveform 600) of the AC power supply 401 is output.

乗算部５１１は、カレントトランス４４１の出力ＶＩ１と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分信号をＡ／Ｄコンバータでサンプリングし、２乗値ＶＩ１＾２を（波形６０４）を算出している。積分計算部５１２では、波形６０５に示すように、乗算部５１１の出力ＶＩ１＾２をゼロクロス信号の半周期Ｔごとに積分し、積分結果をゼロクロス信号の半周期Ｔで割った値∫ＶＩ１＾２／Ｔを算出している。   The multiplication unit 511 samples the difference signal between the output VI1 of the current transformer 441 and the reference voltage Vref by the A / D converter, and calculates the square value VI1 ^ 2 (waveform 604). In the integration calculation unit 512, as shown by the waveform 605, the output VI1 ^ 2 of the multiplication unit 511 is integrated for each half cycle T of the zero-cross signal, and the integration result is divided by the half cycle T of the zero-cross signal ∫VI1 ^ 2. / T is calculated.

平均値計算部５１３は、積分計算部５１２の出力∫ＶＩ１＾２／Ｔを所定期間の平均値（ここでは１秒間の平均値）の算出を行う。所定期間は第１及び第２の発熱体に流れる交流波形の半周期よりも長い期間である。交流電源４０１の周波数が５０Ｈｚなので、１００半波分の平均値Ｉａｖ１を算出する。Ｉａｖ１の出力値は、１秒ごとに平均値を算出する方法、または、１秒間の移動平均値をゼロクロス信号の半周期Ｔごとに算出する方法のどちらでも良い。本実施例の平均値計算部５１３は、１秒間の移動平均値をゼロクロス信
号の半周期Ｔごとに算出する方法を用いる。 The average value calculation unit 513 calculates the output ∫VI1̂2 / T of the integration calculation unit 512 as an average value for a predetermined period (here, an average value for 1 second). The predetermined period is a period longer than a half cycle of the AC waveform flowing through the first and second heating elements. Since the frequency of the AC power supply 401 is 50 Hz, the average value Iav1 for 100 half waves is calculated. The output value of Iav1 may be calculated either by calculating an average value every 1 second or by calculating a moving average value for 1 second for each half cycle T of the zero-cross signal. The average value calculation unit 513 of this embodiment uses a method of calculating a moving average value for one second for each half cycle T of the zero-cross signal.

カレントトランス（第２の検出部）４４３の出力（第２の出力）ＶＩ２に対する安全回路５００における演算方法は、出力ＶＩ１と同じため、説明を省略する。４４４は、カレントトランス４４３のダンピング抵抗であり、また、乗算部５２１は乗算部５１１と、積分計算部５２２は積分計算部５１２と、平均値計算部５２３は、平均値計算部５１３と、それぞれ同様の構成であり、説明を省略する。加算部５３１は、積分計算部５１２の出力∫ＶＩ１＾２／Ｔと、積分計算部５２２の出力∫ＶＩ２＾２／Ｔの加算値を演算し、Ｉｒｍｓ信号としてＣＰＵ４２０に出力している。   The calculation method in the safety circuit 500 with respect to the output (second output) VI2 of the current transformer (second detection unit) 443 is the same as that of the output VI1, and therefore description thereof is omitted. Reference numeral 444 is a damping resistor of the current transformer 443, the multiplication unit 521 is the same as the multiplication unit 511, the integral calculation unit 522 is the integral calculation unit 512, and the average value calculation unit 523 is the same as the average value calculation unit 513. The configuration will be omitted. The addition unit 531 calculates the addition value of the output ∫VI1̂2 / T of the integration calculation unit 512 and the output ∫VI2̂2 / T of the integration calculation unit 522, and outputs it as an Irms signal to the CPU 420.

Ｉｒｍｓ信号は、発熱体３０１、３０２に流れる、ゼロクロス信号の半周期Ｔ分の電流実効値の二乗値の合計値であり、ＣＰＵ４２０によるヒータ３００の電力制御に用いる。Ｉｒｍｓ信号は、例えば、ヒータ３００の電流実効値を所定の電流値以下に制御するために用いる。ヒータ３００に供給可能な最大のデューティ比（ＭａｘＤｕｔｙ）は、次のように算出する。すなわち、ＭａｘＤｕｔｙの算出は、ヒータ３００に電力供給している、現在の投入Ｄｕｔｙ比（ここでは、波形６０１に示した５０％のＤｕｔｙ比）とＩｒｍｓ信号による電流検知結果に基づいて行う。例えば、投入Ｄｕｔｙ比５０％で電流実効値１０Ａを検知した場合、電流実効値１２Ａ以下に制御するために求められるＭａｘＤｕｔｙは、５０％×（１２Ａ＾２÷１０Ａ＾２）＝７２％となる。ＭａｘＤｕｔｙの詳細な算出方法は、特許文献１に記載の方法を用いることができる。   The Irms signal is the sum of the squared values of the effective current values of the half-cycle T of the zero-cross signal flowing through the heating elements 301 and 302, and is used for the power control of the heater 300 by the CPU 420. The Irms signal is used, for example, to control the effective current value of the heater 300 to a predetermined current value or less. The maximum duty ratio (MaxDuty) that can be supplied to the heater 300 is calculated as follows. That is, the MaxDuty is calculated based on the current input Duty ratio (here, the 50% Duty ratio shown in the waveform 601) that is supplying power to the heater 300 and the current detection result by the Irms signal. For example, when the effective current value 10A is detected at the input duty ratio of 50%, the MaxDuty required for controlling the effective current value 12A or less is 50% × (12A ^ 2 / 10A ^ 2) = 72%. As the detailed calculation method of MaxDuty, the method described in Patent Document 1 can be used.

加算部５３２は、平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１（第１の電流値。第１の出力に応じた値。）と、平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２（第２の電流値。第２の出力に応じた値。）の加算値Ｉａｖを出力する。過電流検出部５３４は、Ｉａｖが所定の閾値（第２の閾値）ＩＭＡＸを超えたかを判断し、Ｉｍａｘを超えたことを判断（Ｉａｖ＞Ｉｍａｘ）すると、ＲＬＯＦＦ３信号をＨｉｇｈ状態とする。これにより、リレー４４０が遮断状態とされ、ヒータ３００への通電が遮断される。   The addition unit 532 outputs the output Iav1 (first current value. A value corresponding to the first output) of the average value calculation unit 513 and the output Iav2 (second current value. Second value) of the average value calculation unit 523. The added value Iav of the value according to the output.) Is output. The overcurrent detection unit 534 determines whether Iav exceeds a predetermined threshold value (second threshold value) IMAX, and if it determines that Iav exceeds Imax (Iav> Imax), it sets the RLOFF3 signal to the High state. As a result, the relay 440 is turned off, and the power supply to the heater 300 is cut off.

偏り検出部５３６は、Ｉａｖ１に比べてＩａｖ２が所定の閾値（第１の閾値）ＩＰｍａｘ１より大きくなった場合（Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１）、ＲＬＯＦＦ１信号をＨｉｇｈ状態とし、リレー４４０を遮断状態とし、ヒータ３００への通電を遮断する。偏り検出部５３７は、Ｉａｖ２に比べてＩａｖ１が所定の閾値（第１の閾値）ＩＰｍａｘ２より大きくなった場合、（Ｉａｖ１−Ｉａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）ＲＬＯＦＦ２信号をＨｉｇｈ状態とし、リレー４４０を遮断状態をとし、ヒータ３００への通電を遮断する。   When the Iav2 is larger than the predetermined threshold value (first threshold value) IPmax1 compared to Iav1 (Iav2-Iav1> IPmax1), the bias detection unit 536 sets the RLOFF1 signal to the High state, the relay 440 to the cutoff state, and the heater. The power supply to 300 is cut off. When Iav1 is larger than a predetermined threshold value (first threshold value) IPmax2 compared to Iav2, the bias detection unit 537 sets the (RLav2) signal to the High state and sets the relay 440 to the cutoff state (Iav1-Iav2> IPmax2). The power supply to the heater 300 is cut off.

このように、偏り検出部５３６は、所定の関係（本実施例では、Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１若しくは、Ｉａｖ１−Ｉａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）を検出した場合、発熱体３０１、発熱体３０２に供給される電力の偏りが異常に大きい状態を検出する。
この電力の偏りが異常に大きい状態では、図４の説明で後述するように、ヒータ３００の基板３０５に局所的に所定の値（例えば基板３０５に破断を生じ得る大きさの応力）を超える応力が発生し得る状態になる。そのため、偏り検出部５３６は、基板３０５の破断を防止するために、後述するラッチ部４６０を動作させ、ヒータ３００への通電を遮断状態で保持している。 As described above, when the bias detection unit 536 detects a predetermined relationship (Iav2-Iav1> IPmax1 or Iav1-Iav2> IPmax2 in this embodiment), the electric power supplied to the heating element 301 and the heating element 302 is reduced. Detects an abnormally large bias.
When the deviation of the electric power is abnormally large, as will be described later with reference to FIG. 4, a stress locally exceeding a predetermined value (for example, a stress that may cause breakage in the substrate 305) is locally applied to the substrate 305 of the heater 300. Can occur. Therefore, in order to prevent the substrate 305 from being broken, the bias detection unit 536 operates the latch unit 460, which will be described later, and keeps the power supply to the heater 300 in a cutoff state.

また、偏り検出部５３６は、所定の関係（本実施例では、Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１若しくは、Ｉａｖ１−Ｉａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）を検出した場合、後述するラッチ部４６０を動作させる代わりに、次のような方法を用いてよい。すなわち、ヒータ３００への通電を間欠状態に制限（間欠的に遮断状態と）し、ヒータ３００への電力供給を低い電力に制限することで、基板３０５の応力を緩和する方法である。   Further, when the deviation detecting unit 536 detects a predetermined relationship (Iav2-Iav1> IPmax1 or Iav1-Iav2> IPmax2 in the present embodiment), instead of operating the latch unit 460 described below, Any method may be used. That is, it is a method of relaxing the stress of the substrate 305 by limiting the power supply to the heater 300 to an intermittent state (intermittently cut off state) and limiting the power supply to the heater 300 to a low power level.

また、偏り検出部５３６は、所定の関係（本実施例では、Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１若しくは、Ｉａｖ１−Ｉａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）を検出した場合、保護部４７０に設定された上限温度を低い温度に切り替えるようにしてもよい。こうすることで、ヒータ３００の昇温を低い温度で停止できるようにし、基板３０５に掛る応力を緩和することができる。   Further, when the deviation detection unit 536 detects a predetermined relationship (Iav2-Iav1> IPmax1 or Iav1-Iav2> IPmax2 in this embodiment), the upper limit temperature set in the protection unit 470 is switched to a lower temperature. You may By doing so, the temperature rise of the heater 300 can be stopped at a low temperature, and the stress applied to the substrate 305 can be relieved.

同様に、偏り検出部５３６は、所定の関係（本実施例では、Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１若しくは、Ｉａｖ１−Ｉａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）を検出した場合に、発熱体３０１、発熱体３０２のどちらか一方のみ通電を遮断、若しくは、電力制限を行っても良い。例えば、発熱体３０１に比べて、発熱体３０２に供給される電力が大きい偏り状態（偏り発熱状態）（Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１）では、トライアック４２６を用いて発熱体３０２への電を遮断、若しくは、電力制限を行う。また、発熱体３０２に比べて、発熱体３０１に供給される電力が大きい偏り状態（Ｉａｖ１−Ｉａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）では、トライアック４１６を用いて発熱体３０１への通電を遮断、若しくは、電力制限を行う方法が考えられる。   Similarly, when the deviation detection unit 536 detects a predetermined relationship (Iav2-Iav1> IPmax1 or Iav1-Iav2> IPmax2 in this embodiment), only one of the heating element 301 and the heating element 302 is energized. May be shut off or power may be limited. For example, in a biased state (biased heating state) (Iav2-Iav1> IPmax1) in which the electric power supplied to the heating element 302 is larger than that of the heating element 301 (Iav2-Iav1> IPmax1), the triac 426 is used to cut off the power to the heating element 302, or , Limit power. Further, in a biased state (Iav1-Iav2> IPmax2) in which the electric power supplied to the heating element 301 is larger than that of the heating element 302, the triac 416 is used to cut off the power supply to the heating element 301 or to limit the power. A method can be considered.

５４０は、３入力のＯＲゲート回路であり、ＲＬＯＦＦ１信号、ＲＬＯＦＦ２信号、ＲＬＯＦＦ３信号の何れか一つがＨｉｇｈ状態になると、ＲＬＯＦＦ信号をＨｉｇｈ状態にする。ＲＬＯＦＦ信号が第１の発熱体と第２の発熱体の少なくとも一方への電力供給を遮断するための遮断信号に相当する。４６０は、リレー４４０のラッチ部であり、ＲＬＯＦＦ信号が一旦Ｈｉｇｈ状態になると、電源がＯＦＦ状態になるまで、リレー４４０を遮断状態のまま保持する。   A three-input OR gate circuit 540 sets the RLOFF signal to the High state when any one of the RLOFF1 signal, the RLOFF2 signal, and the RLOFF3 signal becomes the High state. The RLOFF signal corresponds to a cutoff signal for cutting off the power supply to at least one of the first heating element and the second heating element. Reference numeral 460 denotes a latch unit of the relay 440, which keeps the relay 440 in a cutoff state until the power is turned off once the RLOFF signal goes high.

図４（Ａ）は、ヒータ３００の短手方向（長手方向に直交する方向）の温度分布を、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の温度分布におけるヒータ３００の短手方向の応力分布を示している。図４の説明では、制御部４００の故障などによって、ヒータ３００が熱暴走した場合を想定している。図４では、発熱体３０１と３０２に通電した場合、発熱体３０１のみに通電した場合、発熱体３０２のみに通電した場合について、ヒータ３００が熱暴走した後、所定時間後の温度分布及び、応力分布を示している。尚、図４で説明するシミュレーションは、本発明の効果を説明するための一例であり、本発明を適用可能な範囲を限定するものではない。   FIG. 4A shows the temperature distribution in the lateral direction of the heater 300 (direction orthogonal to the longitudinal direction), and FIG. 4B shows the stress in the lateral direction of the heater 300 in the temperature distribution of FIG. 4A. The distribution is shown. In the description of FIG. 4, it is assumed that the heater 300 is in thermal runaway due to a failure of the control unit 400 or the like. In FIG. 4, when the heaters 301 and 302 are energized, when only the heater 301 is energized, and when only the heater 302 is energized, the temperature distribution and stress after a predetermined time after the heater 300 has run away thermally The distribution is shown. The simulation described with reference to FIG. 4 is an example for explaining the effect of the present invention, and does not limit the applicable range of the present invention.

図４（Ａ）に示すように、発熱体３０１と３０２の両方に通電した場合にヒータの温度は最も高くなる。しかしながらヒータ３００の短手方向に対称な温度分布であり、温度勾配も少ない。発熱体３０１のみに通電した場合や、発熱体３０２のみに通電した場合は、３０１と３０２の両方に通電した場合の半分の電力しか供給されていない。しかしながら、図４（Ａ）に示すように、短手方向に非対称な温度分布であり、温度勾配が大きくなる。そのため、図４（Ｂ）に示すように、発熱体３０１のみに通電した場合や、発熱体３０２のみに通電した場合には、基板３０５の短手方向の端部に大きな応力が印加されてしまうことがわかる。基板３０５の端部にこのような応力が印加されると、安全素子２１２等が動作する前に、基板３０５が破断してしまう場合がある。発熱体３０１のみに通電した場合や、発熱体３０２のみに通電した場合の定着装置２００の保護には、本実施例の安全回路５００を用いて、ヒータ３００の電流の偏り状態を検出し、ヒータ３００に供給する電力を遮断する方法が有効である。   As shown in FIG. 4A, the temperature of the heater becomes the highest when both the heating elements 301 and 302 are energized. However, the temperature distribution is symmetrical in the lateral direction of the heater 300, and the temperature gradient is small. When only the heating element 301 is energized or when only the heating element 302 is energized, only half the electric power is supplied as compared to when both 301 and 302 are energized. However, as shown in FIG. 4A, the temperature distribution is asymmetrical in the lateral direction, and the temperature gradient becomes large. Therefore, as shown in FIG. 4B, when only the heating element 301 is energized or when only the heating element 302 is energized, a large stress is applied to the edge portion of the substrate 305 in the lateral direction. I understand. When such a stress is applied to the end portion of the substrate 305, the substrate 305 may be broken before the safety element 212 or the like operates. In order to protect the fixing device 200 when only the heating element 301 is energized or when only the heating element 302 is energized, the safety circuit 500 of the present embodiment is used to detect the biased state of the current of the heater 300 and A method of cutting off the power supplied to 300 is effective.

ヒータ３００では、発熱体３０１のみに通電した場合や、発熱体３０２のみに通電した場合のように、発熱体３０１と発熱体３０２に供給される電力に所定量以上の偏りが生じた場合に、ヒータ３００の短手方向においてアンバランスな温度分布が生じる。この温度分布においては、ヒータ３００（基板３０５）に局所的に所定値を超える応力が発生し得る状態になる。この状態をヒータ３００（基板３０５）の偏り発熱状態と定義する。   In the heater 300, when the electric power supplied to the heating element 301 and the heating element 302 is biased by a predetermined amount or more, such as when only the heating element 301 is energized or when only the heating element 302 is energized, An unbalanced temperature distribution occurs in the lateral direction of the heater 300. In this temperature distribution, the stress that locally exceeds the predetermined value can be locally generated in the heater 300 (substrate 305). This state is defined as a biased heat generation state of the heater 300 (substrate 305).

図５は、制御部４００のＣＰＵ４２０及び安全回路５００による、定着装置２００の制御シーケンスを説明するフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart illustrating a control sequence of the fixing device 200 by the CPU 420 of the control unit 400 and the safety circuit 500.

Ｓ７０１でヒータ３００の温調制御の開始要求が発生すると、ＣＰＵ４２０は、Ｓ７０２でリレー４４０をＯＮ状態（通電状態）にする。そして、ＣＰＵ４２０は、Ｓ７０３で、ＴＨ１信号に基づくヒータ３００の検出温度と、所定の目標温度に基づきＰＩ制御を行い、ヒータ３００に供給する電力のＤｕｔｙ比（第１のデューティ比）を算出する。   When a request for starting the temperature control of the heater 300 is generated in S701, the CPU 420 turns on the relay 440 (energized state) in S702. Then, in S703, the CPU 420 performs PI control based on the detected temperature of the heater 300 based on the TH1 signal and a predetermined target temperature, and calculates the Duty ratio (first duty ratio) of the electric power supplied to the heater 300.

Ｓ７０４では、ＣＰＵ４２０は、電力Ｄｕｔｙ（第１のデューティ比）と、ＭａｘＤｕｔｙ（ＭａｘＤｕｔｙの初期値は１００％とする）に基づき、実際にヒータ３００へ投入するＤｕｔｙ比（第２のデューティ比）を算出し、トライアック４１６、４２６を動作させる。第１のデューティ比がＭａｘＤｕｔｙ以下の場合は、ＰＩ制御で算出した電力Ｄｕｔｙをヒータ３００への投入Ｄｕｔｙ（第２のデューティ比）とする。第１のデューティ比がＭａｘＤｕｔｙよりも高い場合は、ＭａｘＤｕｔｙをヒータ３００への投入Ｄｕｔｙ（第２のデューティ比）とする。   In step S704, the CPU 420 calculates the duty ratio (second duty ratio) that is actually supplied to the heater 300, based on the electric power Duty (first duty ratio) and MaxDuty (the initial value of MaxDuty is 100%). Then, the triacs 416 and 426 are operated. When the first duty ratio is equal to or lower than MaxDuty, the electric power Duty calculated by the PI control is set as the input duty (second duty ratio) to the heater 300. When the first duty ratio is higher than MaxDuty, MaxDuty is the input duty (second duty ratio) to the heater 300.

Ｓ７０５では、ＣＰＵ４２０は、ヒータ３００に投入した投入Ｄｕｔｙと、Ｉｒｍｓ信号に基づくヒータ３００に流れる電流値から、ヒータ３００に供給可能なＭａｘＤｕｔｙを算出し、ＭａｘＤｕｔｙ値を更新する。   In step S705, the CPU 420 calculates MaxDuty that can be supplied to the heater 300 from the input Duty input to the heater 300 and the current value that flows in the heater 300 based on the Irms signal, and updates the MaxDuty value.

Ｓ７０６では、安全回路５００の過電流検出部５３４は、Ｉａｖが所定の閾値Ｉｍａｘを超えたかを判断する。ＩａｖがＩｍａｘを超えたことが判断（Ｉａｖ＞Ｉｍａｘ）されると、Ｓ７１０に進み、ＲＬＯＦＦ３信号をＨｉｇｈ状態とし、ラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持、定着装置２０への電力供給を遮断する。   In S706, the overcurrent detection unit 534 of the safety circuit 500 determines whether Iav exceeds the predetermined threshold value Imax. When it is determined that Iav exceeds Imax (Iav> Imax), the process proceeds to S710, the RLOFF3 signal is set to the High state, the latch unit 460 is operated, and the relay 440 is held in the cutoff state. Cut off supply.

Ｓ７０７では、安全回路５００の偏り検出部５３６は、平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１に比べて、平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２が、所定の閾値ＩＰｍａｘ１より大きくなったか否かを判断する。Ｉａｖ２からＩａｖ１を減じた値がＩＰｍａｘ１より大きい場合（Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１）、Ｓ７１０に進み、ＲＬＯＦＦ１信号をＨｉｇｈ状態とし、ラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持する。   In S707, the bias detection unit 536 of the safety circuit 500 determines whether the output Iav2 of the average value calculation unit 523 is larger than the predetermined threshold IPmax1 as compared with the output Iav1 of the average value calculation unit 513. When the value obtained by subtracting Iav1 from Iav2 is larger than IPmax1 (Iav2-Iav1> IPmax1), the process proceeds to S710, the RLOFF1 signal is set to the high state, the latch unit 460 is operated, and the relay 440 is held in the cutoff state.

Ｓ７０８では、安全回路５００の偏り検出部５３７は、平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２に比べて、平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１が、所定の閾値ＩＰｍａｘ２より大きくなったか否かを判断する。Ｉａｖ１からＩａｖ２を減じた値がＩＰｍａｘ２より大きい場合、（Ｉａｖ１−Ｉａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）Ｓ７１０に進み、ＲＬＯＦＦ２信号をＨｉｇｈ状態とし、ラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持する。   In S708, the bias detection unit 537 of the safety circuit 500 determines whether the output Iav1 of the average value calculation unit 513 is larger than the predetermined threshold IPmax2 as compared with the output Iav2 of the average value calculation unit 523. If the value obtained by subtracting Iav2 from Iav1 is larger than IPmax2, the process proceeds to (Iav1-Iav2> IPmax2) S710, sets the RLOFF2 signal to the High state, operates the latch unit 460, and holds the relay 440 in the cutoff state.

Ｓ７０９では、サ−ミスタＴＨ１によって検出される温度が、上限温度ＴＨｍａｘ超えた場合に、保護部４７０はラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持する。   In S709, when the temperature detected by the thermistor TH1 exceeds the upper limit temperature THmax, the protection unit 470 operates the latch unit 460 and holds the relay 440 in the cutoff state.

以上の処理を繰り返し行い、Ｓ７１１で温調制御終了を検出すると、Ｓ７１２で定着装置２００の制御シーケンスを終了する。   When the temperature control control end is detected in S711 by repeating the above processing, the control sequence of the fixing device 200 is ended in S712.

以上説明したように、偏り検出部５３６、５３７は、発熱体３０１、３０２にそれぞれ流れる電流値の間に、ヒータ３００（基板３０５）に局所的に所定値を超える応力が発生する偏り状態が生じることを示す上記関係が成り立つか否かを検出する。上記関係における所定の閾値ＩＰｍａｘ１、ＩＰｍａｘ２は、上記偏り状態が生じるか否かの観点からヒータ３００の製品仕様に応じて適宜設定される。また、ヒータ３００に破断を生じ得る応
力の大きさも製品仕様に応じて異なることは言うまでもない。なお、本実施例のヒータ３００のような同形の発熱体３０１、３０２を備えた構成においては、１つの関係式のみで偏り検出することも考えられる。しかしながら、個体差によって各発熱体における抵抗値や発熱分布が異なる場合があり、許容できる電流偏りが異なる場合が考えられるため、本実施例のように、各発熱体毎に個別に関係式と閾値を設定・検出するのが好ましい。 As described above, the bias detection units 536 and 537 have a biased state in which a stress locally exceeding the predetermined value is generated in the heater 300 (the substrate 305) between the current values flowing in the heating elements 301 and 302, respectively. It is detected whether or not the above relationship indicating that is true. The predetermined threshold values IPmax1 and IPmax2 in the above relationship are appropriately set according to the product specifications of the heater 300 from the viewpoint of whether the above-mentioned biased state occurs. Needless to say, the magnitude of stress that may cause the heater 300 to break also varies depending on the product specifications. In addition, in the configuration including the heating elements 301 and 302 of the same shape like the heater 300 of the present embodiment, it is possible to detect the bias using only one relational expression. However, the resistance value and the heat generation distribution in each heating element may differ depending on the individual difference, and the allowable current bias may be different.Therefore, as in the present embodiment, the relational expression and the threshold value are individually set for each heating element. Is preferably set and detected.

したがって、本実施例１の安全回路５００を用いることで、ヒータ３００に供給される電力は低いものの、発熱体３０１、３０２に供給される電力の偏りが大きい場合を故障状態として検出することができる。これにより、ヒータ３００を有する定着装置２００及び画像形成装置１００の信頼性を高めることができる。   Therefore, by using the safety circuit 500 of the first embodiment, it is possible to detect a case where the electric power supplied to the heater 300 is low but the electric power supplied to the heating elements 301 and 302 is largely biased as a failure state. . As a result, the reliability of the fixing device 200 and the image forming apparatus 100 having the heater 300 can be improved.

（実施例２）
図６及び図７を参照して本発明の実施例２に係る画像形成装置について説明する。本実施例は、定着装置２００に搭載するヒータの構成が実施例１と異なっている。実施例１と同様の構成については説明を省略する。 (Example 2)
An image forming apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 and 7. This embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the heater mounted on the fixing device 200. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.

図６（Ａ）は、本実施例のヒータ８００の概略構成を示す模式的平面図である。ヒータ８００は、ヒータ８００の長手方向に発熱分布の異なる複数の発熱体を有するヒータである。特許第４２０８７７２号公報に記載されているように、定着装置２００を用いて、小サイズ紙を熱定着する際に生じる、非通紙部昇温を抑制するのに有効なヒータである。すなわち、本発明の実施例に係る画像形成装置１００は、複数の用紙サイズに対応しており、給紙カセット１１にセットされた、Ｌｅｔｔｅｒ紙（約２１６ｍｍ×２７９ｍｍ）、Ａ５紙（１４８ｍｍ×２１０ｍｍ）を含む、複数サイズの用紙をプリントできる。基本的に紙を縦送りする（長辺が搬送方向と平行になるように搬送する）プリンタであり、画像形成装置１００が対応している定型の記録材サイズ（カタログ上の対応用紙サイズ）のうち最も大きな（幅が大きな）サイズはＬｅｔｔｅｒ紙である。このように、装置が対応する最大サイズよりも小さな紙幅の用紙（例えばＡ５紙）を、本実施例では小サイズ紙と定義する。   FIG. 6A is a schematic plan view showing a schematic configuration of the heater 800 of this embodiment. The heater 800 is a heater having a plurality of heating elements having different heat generation distributions in the longitudinal direction of the heater 800. As described in Japanese Patent No. 4208772, the heater is effective for suppressing the temperature rise in the non-sheet passing portion that occurs when the fixing device 200 is used to thermally fix small size paper. That is, the image forming apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention is compatible with a plurality of paper sizes, and Letter paper (about 216 mm × 279 mm) and A5 paper (148 mm × 210 mm) set in the paper feed cassette 11. You can print multiple sizes of paper, including. It is a printer that basically feeds paper vertically (conveys paper with its long side parallel to the conveyance direction), and has a standard recording material size (corresponding paper size in the catalog) that the image forming apparatus 100 supports. The largest (widest) size is Letter paper. In this way, the paper having a paper width smaller than the maximum size supported by the apparatus (for example, A5 paper) is defined as small size paper in this embodiment.

発熱体８０１は、基板８０５の短手方向における中央部よりも一端側において長手方向に沿って延びるように形成され（第１の発熱部）、発熱体８０３は、中央部よりも他端側において長手方向に沿って延びるように形成されている（第２の発熱部）。発熱体８０１と発熱体８０３は、第１の発熱体として、電気的に並列接続されており、電極Ｅ１と電極Ｅ３を介して電力供給されている。発熱体８０２は、第２の発熱体として、発熱体８０１、８０３の間を長手方向に沿って延びるように形成され、電極Ｅ２と電極Ｅ３を介して電力供給されている。電極Ｅ１〜Ｅ３は、制御部８１０とそれぞれ接続されている。
即ち、記録材の搬送方向に関して、第１の発熱体８０１（８０３）は、第２の発熱体８０２よりも上流側と下流側に少なくとも一つずつ設けられている。記録材の搬送方向に対して直交する方向に関して、第１の発熱体８０１（８０３）は、記録材の搬送基準を含む第１のエリア（ＡＲＥＡ１）の発熱量が第１のエリアよりも搬送基準から離れた第２のエリア（ＡＲＥＡ２）の発熱量よりも大きな合成発熱分布を有している。また、第１のエリアにおいて、第２の発熱体８０２の発熱量は第１の発熱体８０１（８０３）の合成発熱量（発熱体８０１の発熱量と発熱体８０３の発熱量の和）よりも小さくなっている。 The heating element 801 is formed so as to extend along the longitudinal direction at one end side with respect to the central portion in the lateral direction of the substrate 805 (first heating portion), and the heating element 803 is provided at the other end side from the central portion. It is formed so as to extend along the longitudinal direction (second heat generating portion). The heat generating element 801 and the heat generating element 803 are electrically connected in parallel as a first heat generating element and are supplied with power via the electrodes E1 and E3. The heating element 802 is formed as a second heating element so as to extend along the longitudinal direction between the heating elements 801 and 803, and is supplied with power via the electrodes E2 and E3. The electrodes E1 to E3 are connected to the control unit 810, respectively.
That is, with respect to the recording material conveyance direction, at least one first heating element 801 (803) is provided on the upstream side and one downstream side of the second heating element 802. With respect to the direction orthogonal to the recording material conveyance direction, the first heating element 801 (803) has a first area (AREA1) including the recording material conveyance reference in which the heat generation amount is higher than that in the first area. It has a combined heat generation distribution larger than the heat generation amount of the second area (AREA2) distant from. Further, in the first area, the heat generation amount of the second heat generating element 802 is smaller than the combined heat generation amount of the first heat generating element 801 (803) (the sum of the heat generation amount of the heat generating element 801 and the heat generation amount of the heat generating element 803). It is getting smaller.

図６（Ｂ）は、実施例２のヒータ制御部８１０を示す。ヒータ８００の電力制御は、制御部８１０のトライアック４１６、４２６の通電／遮断により行われる。トライアック４１６を通電状態にすると、発熱体８０１と発熱体８０３の合成電流として電流Ｉ１が流れる。同様に、トライアック４２６を通電状態にすると、発熱体８０２に電流Ｉ２が流れる。   FIG. 6B shows the heater control unit 810 of the second embodiment. The power control of the heater 800 is performed by turning on / off the triacs 416 and 426 of the control unit 810. When the triac 416 is energized, a current I1 flows as a combined current of the heating element 801 and the heating element 803. Similarly, when the triac 426 is energized, a current I2 flows through the heating element 802.

本実施例では、制御部８１０の故障等によって、ヒータ８００の発熱体８０２のみに電力供給される場合に、安全回路８５０を用いることで、定着装置２００の安全性を高めることができる。   In this embodiment, the safety circuit 850 is used when the electric power is supplied only to the heating element 802 of the heater 800 due to a failure of the control unit 810 or the like, and thus the safety of the fixing device 200 can be enhanced.

図７（Ａ）は、搬送基準（reference）におけるヒータ８００の短手方向の温度分布を
、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の温度分布におけるヒータ８００の短手方向の応力分布示している。図７では、装置の故障などによって、ヒータ８００が熱暴走した場合を想定しており、発熱体８０１、８０３に通電した場合、発熱体８０２のみに通電した場合について、ヒータ８００が熱暴走した後、所定時間後の温度分布及び、応力分布を示している。尚、図７で説明するシミュレーションは、本発明の効果を説明するための一例であり、本発明を適用可能な範囲を限定するものではない。 FIG. 7A shows the temperature distribution in the lateral direction of the heater 800 in the conveyance reference, and FIG. 7B shows the stress distribution in the lateral direction of the heater 800 in the temperature distribution of FIG. 7A. ing. In FIG. 7, it is assumed that the heater 800 is in thermal runaway due to a device failure or the like. When the heaters 801 and 803 are energized, or only the heating element 802 is energized, the heater 800 is thermally runaway. Shows the temperature distribution and the stress distribution after a predetermined time. The simulation described with reference to FIG. 7 is an example for explaining the effect of the present invention, and does not limit the applicable range of the present invention.

図７（Ａ）では、発熱体８０１、８０３に通電した場合は、ヒータ８００の短手方向に対称な温度分布であり、温度勾配も少ない。発熱体８０２のみに通電した場合は、図７（Ａ）に示すように、温度勾配が大きくなる。そのため、図７（Ｂ）に示すように、発熱体８０２のみに通電した場合には、ヒータ８００（基板８０５）の短手方向の両端部及び、中央部に大きな応力が印加されてしまうことがわかる。基板８０５の両端部及び、中央部にこのような応力が印加されると、安全素子２１２等が動作する前に、ヒータ８００が破断してしまう場合がある。発熱体８０２のみに通電した場合の定着装置２００の保護には、本実施例の安全回路８５０を用いて、ヒータ８００の電流の偏り状態を検出し、ヒータ８００に供給する電力を遮断する方法が有効である。   In FIG. 7A, when the heating elements 801 and 803 are energized, the temperature distribution is symmetrical in the lateral direction of the heater 800, and the temperature gradient is small. When only the heating element 802 is energized, the temperature gradient becomes large as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 7B, when only the heating element 802 is energized, a large stress may be applied to both ends and the center of the heater 800 (substrate 805) in the lateral direction. Recognize. When such a stress is applied to both ends and the center of the substrate 805, the heater 800 may be broken before the safety element 212 and the like operate. In order to protect the fixing device 200 when only the heating element 802 is energized, the safety circuit 850 of the present embodiment is used to detect the biased state of the current of the heater 800 and shut off the power supplied to the heater 800. It is valid.

ところで、ヒータ８００の、発熱体８０１と発熱体８０３のヒータ長手方向の発熱分布は、ヒータ８００の長手方向の中央部の発熱量が、長手方向の端部の発熱量に比べて大きくなる。そのため、小サイズ紙の熱定着処理を行う際に、発熱体８０１と発熱体８０３の発熱量を、発熱体８０２の発熱量に対して、大きくなるように、トライアック４１６及び、トライアック４２６を用いて制御を行う。そのため、本実施例の安全回路８５０では、平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２に比べて、平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１が大きくなった場合には安全回路８５０を動作させないようにしてある。即ち、安全回路８５０は、第２の出力に応じた値Ｉａｖ２から第１の出力に応じた値Ｉａｖ１を引いた値が閾値ＩＰｍａｘ１を超えた場合、遮断信号ＲＬＯＦＦを出力する。しかしながら、第１の出力に応じた値Ｉａｖ１が第２の出力に応じた値Ｉａｖ２より大きい場合は、遮断信号を出力しない。   By the way, in the heat generation distribution of the heaters 801 and 803 of the heater 800 in the longitudinal direction of the heater, the amount of heat generated at the central portion of the heater 800 in the longitudinal direction is larger than the amount of heat generated at the end portions in the longitudinal direction. Therefore, when performing the heat fixing process on the small-sized paper, the triac 416 and the triac 426 are used so that the heat generation amount of the heat generating element 801 and the heat generation element 803 is larger than that of the heat generating element 802. Take control. Therefore, in the safety circuit 850 of the present embodiment, the safety circuit 850 is not operated when the output Iav1 of the average value calculation unit 513 is larger than the output Iav2 of the average value calculation unit 523. That is, the safety circuit 850 outputs the cutoff signal RLOFF when the value obtained by subtracting the value Iav1 corresponding to the first output from the value Iav2 corresponding to the second output exceeds the threshold IPmax1. However, when the value Iav1 according to the first output is larger than the value Iav2 according to the second output, the cutoff signal is not output.

安全回路８５０は、平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１に比べて、平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２が大きくなった場合、（Ｉａｖ２−Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１）ＲＬＯＦＦ１信号をＨｉｇｈ状態とする。これにより、ラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持する。８５１は２入力のＯＲゲート回路であり、ＲＬＯＦＦ１信号、ＲＬＯＦＦ３信号の何れか一つがＨｉｇｈ状態になると、ＲＬＯＦＦ信号をＨｉｇｈ状態にする。   When the output Iav2 of the average value calculation unit 523 becomes larger than the output Iav1 of the average value calculation unit 513, the safety circuit 850 sets the (RLav1> IPmax1) RLOFF1 signal to the High state. As a result, the latch unit 460 is operated and the relay 440 is held in the cutoff state. Reference numeral 851 denotes a two-input OR gate circuit, which sets the RLOFF signal to the High state when any one of the RLOFF1 signal and the RLOFF3 signal is in the High state.

（実施例３）
図８を参照して本発明の実施例３に係る画像形成装置について説明する。本実施例は、定着装置２００に搭載するヒータの構成が実施例１、２と異なっている。実施例１、２と同様の構成については説明を省略する。 (Example 3)
An image forming apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is different from the first and second embodiments in the configuration of the heater mounted on the fixing device 200. Description of the same configurations as those of the first and second embodiments will be omitted.

図８（Ａ）のヒータ９００は、ヒータ長手方向に３つの発熱体９０１、９０２、９０３に分割されている。ヒータ９００は、小サイズ紙を熱定着する際に、発熱ブロック９０２のみに通電することで、非通紙部昇温を抑制するのに有効なヒータである。発熱体９０１は、基板９０５の長手方向の一端側に形成され（第１の発熱部）、発熱体９０３は、長手
方向の他端側に形成され（第２の発熱部）されている。即ち、第１の発熱体９０２は、記録材の搬送基準を含む第１のエリア（ＡＲＥＡ１）のみに設けられており、第２の発熱体９０１及び９０３は、第１のエリアよりも搬送基準から離れた第２のエリア（ＡＲＥＡ２）のみに設けられている。発熱体９０１と発熱体９０３は、第１の発熱体として、電気的に並列接続されており、電極Ｅ２、電極Ｅ３、電極Ｅ４を介して電力供給されている。発熱体９０２は、第２の発熱体として、発熱体９０１と発熱体９０３との間を長手方向に沿って延びるように形成されており、電極Ｅ１と電極Ｅ３を介して電力供給されている。電極Ｅ１〜Ｅ４は、制御部９１０とそれぞれ接続されている。 The heater 900 of FIG. 8A is divided into three heating elements 901, 902, and 903 in the heater longitudinal direction. The heater 900 is an effective heater for suppressing the temperature rise in the non-sheet passing portion by energizing only the heat generating block 902 when thermally fixing the small size paper. The heating element 901 is formed on one end side in the longitudinal direction of the substrate 905 (first heating section), and the heating element 903 is formed on the other end side in the longitudinal direction (second heating section). That is, the first heating element 902 is provided only in the first area (AREA1) including the conveyance reference of the recording material, and the second heating elements 901 and 903 are closer to the conveyance reference than the first area. It is provided only in the distant second area (AREA2). The heating element 901 and the heating element 903 are electrically connected in parallel as a first heating element, and are supplied with electric power via the electrodes E2, E3, and E4. The heating element 902 is formed as a second heating element so as to extend along the longitudinal direction between the heating element 901 and the heating element 903, and is supplied with power via the electrodes E1 and E3. The electrodes E1 to E4 are connected to the control unit 910, respectively.

図８（Ｂ）は、実施例３のヒータ制御部９１０を示す。ヒータ９００の電力制御は、トライアック４１６及び、トライアック４２６の通電／遮断により行われる。トライアック４１６を通電状態にすると、発熱体９０２に電流Ｉ１が流れる。同様に、トライアック４２６を通電状態にすると、発熱体９０１と発熱体９０３の合成電流として電流Ｉ２が流れる。本実施例では、制御部９１０の故障等によって、ヒータ９００の発熱体９０１、９０３のみに電力供給される場合に、安全回路９５０を用いることで、定着装置２００の安全性を高める方法について説明を行う。   FIG. 8B shows the heater control unit 910 of the third embodiment. The electric power control of the heater 900 is performed by energization / interruption of the triac 416 and the triac 426. When the triac 416 is energized, a current I1 flows through the heating element 902. Similarly, when the triac 426 is energized, a current I2 flows as a combined current of the heating element 901 and the heating element 903. In this embodiment, a method for enhancing the safety of the fixing device 200 by using the safety circuit 950 when power is supplied only to the heating elements 901 and 903 of the heater 900 due to a failure of the control unit 910 or the like will be described. To do.

安全回路９５０の偏り検出部９５１は、平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１に比べて、平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２が、所定の閾比率ＩＰｍａｘ１以上に大きくなった場合（Ｉａｖ２÷Ｉａｖ１＞ＩＰｍａｘ１）ＲＬＯＦＦ１信号をＨｉｇｈ状態とする。すなわち、安全回路９５０は、Ｉａｖ２をＩａｖ１で除した値が所定の値ＩＰｍａｘ１より大きい関係が成り立つことを偏り検出部９５１が検知すると、ラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持する。即ち、安全回路９５０は、第２の出力に応じた値Ｉａｖ２を第１の出力に応じた値Ｉａｖ１で除した値が所定の閾値ＩＰｍａｘ１を超えた場合、第１の発熱体と第２の発熱体の少なくとも一方への電力供給を遮断するための遮断信号ＲＬＯＦＦを出力する。   The bias detection unit 951 of the safety circuit 950 determines that the output Iav2 of the average value calculation unit 523 is greater than or equal to the predetermined threshold ratio IPmax1 as compared with the output Iav1 of the average value calculation unit 513 (Iav2 ÷ Iav1> IPmax1). The RLOFF1 signal is set to the high state. That is, when the bias detection unit 951 detects that the relationship obtained by dividing the value of Iav2 by Iav1 is greater than the predetermined value IPmax1, the safety circuit 950 operates the latch unit 460 and holds the relay 440 in the disconnected state. That is, when the value obtained by dividing the value Iav2 corresponding to the second output by the value Iav1 corresponding to the first output exceeds the predetermined threshold value IPmax1, the safety circuit 950 determines that the first heating element and the second heating element. A shutoff signal RLOFF for shutting off power supply to at least one of the bodies is output.

ヒータ９００では、発熱体９０１及び発熱体９０３のみに通電した場合のように、発熱体９０１及び発熱体９０３に供給される電力が大きくなる方向に偏りが生じた場合に、ヒータ９００の長手方向の温度分布が生じる。この温度分布においては、安全素子２１２による検知温度が低い状態であっても、ヒータ９００（基板９０５）に局所的に所定値を超える応力が発生し得る状態になる。この状態をヒータ９００（基板９０５）の偏り発熱状態と定義する。   In the heater 900, when the electric power supplied to the heating element 901 and the heating element 903 is biased in a direction in which the electric power supplied to the heating element 901 and the heating element 903 increases, as in the case where only the heating element 901 and the heating element 903 are energized, A temperature distribution occurs. In this temperature distribution, even if the temperature detected by the safety element 212 is low, stress exceeding the predetermined value can be locally generated in the heater 900 (substrate 905). This state is defined as a biased heat generation state of the heater 900 (substrate 905).

ヒータ９００では安全素子２１２は、基板９０５の発熱体９０２が設けられた面とは反対側の面における発熱体９０２の裏側に当接されているため、発熱体９０１、９０３のみに通電された場合、安全素子２１２が動作しない場合がある。そのため、発熱体９０１、９０３のみに通電された場合には、ヒータ９００に供給される電力が少ない場合でも、安全素子２１２が動作しない場合がある。よって、本実施例では、発熱体９０１、９０３のみに通電された場合には、ヒータ９００に供給される電力が少ない場合でも、安全回路９５０が動作するように構成している。そして、Ｉａｖ２がＩａｖ１に比べて所定の閾比率以上に大きくなった場合、偏り発熱状態を検出することを本実施例における安全回路９５０の特徴としている。   In the heater 900, since the safety element 212 is in contact with the back surface of the heating element 902 on the surface of the substrate 905 opposite to the surface on which the heating element 902 is provided, only the heating elements 901 and 903 are energized. The safety element 212 may not operate. Therefore, when only the heating elements 901 and 903 are energized, the safety element 212 may not operate even if the electric power supplied to the heater 900 is small. Therefore, in this embodiment, when only the heating elements 901 and 903 are energized, the safety circuit 950 operates even when the electric power supplied to the heater 900 is small. The safety circuit 950 in this embodiment is characterized in that the bias heat generation state is detected when Iav2 becomes larger than Iav1 by a predetermined threshold ratio or more.

（実施例１の変形例１）
図９（Ａ）に示した安全回路５５０は、実施例１の安全回路５００の変形例である。安全回路５００と共通する構成については説明を省略する。なお、本変形例と同様の構成を実施例２、３の各安全回路に適用してもよい。 (Modification 1 of Example 1)
The safety circuit 550 shown in FIG. 9A is a modification of the safety circuit 500 of the first embodiment. The description of the configuration common to the safety circuit 500 is omitted. The same configuration as this modification may be applied to each safety circuit of the second and third embodiments.

安全回路５５０では、ヒータ３００の発熱体３０１に流れる電流Ｉ１と、発熱体３０２
に流れる電流Ｉ２にそれぞれ所定の閾値Ｉｍａｘ１と、Ｉｍａｘ２を設けている。過電流検出部５５１は、平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１が、所定の閾値Ｉｍａｘ１を超えた場合（Ｉａｖ１＞Ｉｍａｘ１）にＲＬＯＦＦ３信号をＨｉｇｈ状態とする。また、平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２が所定の閾値Ｉｍａｘ２を超えた場合（Ｉａｖ２＞Ｉｍａｘ２）に、ＲＬＯＦＦ４信号をＨｉｇｈ状態とし、リレー４４０を遮断状態とする。５５３は４入力のＯＲゲート回路であり、ＲＬＯＦＦ１信号、ＲＬＯＦＦ２信号、ＲＬＯＦＦ３信号、ＲＬＯＦＦ４信号の何れか一つがＨｉｇｈ状態になると、ＲＬＯＦＦ信号をＨｉｇｈ状態にする。 In the safety circuit 550, the current I1 flowing through the heating element 301 of the heater 300 and the heating element 302
A predetermined threshold value Imax1 and a predetermined threshold value Imax2 are provided for the current I2 flowing through the respective terminals. The overcurrent detection unit 551 sets the RLOFF3 signal to the High state when the output Iav1 of the average value calculation unit 513 exceeds the predetermined threshold value Imax1 (Iav1> Imax1). When the output Iav2 of the average value calculation unit 523 exceeds the predetermined threshold value Imax2 (Iav2> Imax2), the RLOFF4 signal is set to the High state and the relay 440 is set to the cutoff state. Reference numeral 553 is a 4-input OR gate circuit, which sets the RLOFF signal to the High state when any one of the RLOFF1 signal, the RLOFF2 signal, the RLOFF3 signal, and the RLOFF4 signal is in the High state.

Ｉｒｍｓ１信号は発熱体３０１に流れる電流のゼロクロス信号の半周期Ｔ分の電流実効値の二乗値であり、Ｉｒｍｓ２信号は発熱体３０２に流れる電流のゼロクロス信号の半周期Ｔ分の電流実効値の二乗値であり、ＣＰＵ４２０との通信に用いる。
発熱体３０１と発熱体３０２の抵抗値が異なる場合など、電流Ｉ１と、電流Ｉ２にそれぞれ異なる最大電流値を設定する場合には、安全回路５５０を用いると良い。 The Irms1 signal is the square of the effective current value of the half-cycle T of the zero-cross signal of the current flowing through the heating element 301, and the Irms2 signal is the square of the effective current value of the half-cycle T of the zero-cross signal of the current flowing through the heating element 302. This value is used for communication with the CPU 420.
The safety circuit 550 may be used when different maximum current values are set for the current I1 and the current I2, for example, when the heating elements 301 and 302 have different resistance values.

（実施例１の変形例２）
図９（Ｂ）に示した安全回路５６０は、実施例１の安全回路５００の変形例である。安全回路５００と共通する構成については説明を省略する。なお、本変形例と同様の構成を実施例２、３の各安全回路に適用してもよい。 (Modification 2 of Embodiment 1)
The safety circuit 560 shown in FIG. 9B is a modification of the safety circuit 500 of the first embodiment. The description of the configuration common to the safety circuit 500 is omitted. The same configuration as this modification may be applied to each safety circuit of the second and third embodiments.

安全回路５６０では、ヒータ３００の発熱体３０１に流れる電流Ｉ１に相当するＶＩ１と、発熱体３０２に流れる電流Ｉ２に相当するＶＩ２を加算部５６１で加算した後に、実効値の二乗値を演算する処理を行っている。安全回路５００では二つの入力に対して実効値の二乗値を演算する必要があったが、安全回路５６０では、一つの入力に対して実効値の二乗値を演算すればよいため、比較的に演算処理速度の遅いＩＣ等を用いることができる。また、特許文献１に記載されているような、アナログ電気回路を用いた実効値の演算を行う場合に、必要な回路の規模を抑制することができる。   In the safety circuit 560, the addition unit 561 adds VI1 corresponding to the current I1 flowing through the heating element 301 of the heater 300 and VI2 corresponding to the current I2 flowing through the heating element 302, and then calculates the square value of the effective value. It is carried out. In the safety circuit 500, it was necessary to calculate the squared value of the effective value for two inputs, but in the safety circuit 560, the squared value of the effective value should be calculated for one input, so it is comparatively possible. An IC or the like having a low calculation processing speed can be used. Further, when the effective value is calculated using an analog electric circuit as described in Patent Document 1, it is possible to suppress the scale of the circuit required.

また乗算部５１１及び積分計算部５１２の処理の前に加算部５６１を設けることで、発熱体３０１に流れる電流Ｉ１と、発熱体３０２に流れる電流Ｉ２の合成電流の実効電流値を制御する必要がある場合に有効である。   In addition, it is necessary to control the effective current value of the combined current of the current I1 flowing through the heating element 301 and the current I2 flowing through the heating element 302 by providing the addition section 561 before the processing of the multiplication section 511 and the integral calculation section 512. Effective in some cases.

平均値計算部５６２は、カレントトランス４４１の出力ＶＩ１と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分信号をＡ／Ｄコンバータでサンプリングし、差分値の絶対値を所定期間の平均値としてＶＩａｖ１（第１の電圧値）を算出している。平均値計算部５６３は、カレントトランス４４３の出力ＶＩ２と、基準電圧Ｖｒｅｆとの差分信号をＡ／Ｄコンバータでサンプリングし、差分値の絶対値を所定期間の平均値としてＶＩａｖ２を算出している（第２の電圧値）。   The average value calculation unit 562 samples the difference signal between the output VI1 of the current transformer 441 and the reference voltage Vref with an A / D converter, and uses the absolute value of the difference value as VIav1 (first voltage value) as an average value for a predetermined period. ) Is calculated. The average value calculation unit 563 samples the difference signal between the output VI2 of the current transformer 443 and the reference voltage Vref by the A / D converter, and calculates VIav2 using the absolute value of the difference value as the average value for a predetermined period ( Second voltage value).

実施例１の安全回路５００では、偏り発熱状態の検出に、電流Ｉ１及び、電流Ｉ２の実効値（実効値の二乗平均値）を用いているが、安全回路５６０では、電流Ｉ１及び、電流Ｉ２の平均値を用いている。このように、偏り発熱状態の検出には、電流Ｉ１及び、電流Ｉ２の実効値以外の物理量を用いることもできる。例えば、電流Ｉ１及び、電流Ｉ２のピーク値、準尖頭値などを用いることができる。   In the safety circuit 500 of the first embodiment, the effective values of the current I1 and the current I2 (root-mean-square value of the effective value) are used to detect the bias heat generation state. However, in the safety circuit 560, the current I1 and the current I2 are used. The average value of is used. As described above, physical quantities other than the effective values of the current I1 and the current I2 can be used to detect the biased heat generation state. For example, the peak value and the quasi-peak value of the current I1 and the current I2 can be used.

偏り検出部５６４は、ＶＩａｖ１に比べてＶＩａｖ２が所定の閾値ＩＰｍａｘ１より大きくなった場合、（ＶＩａｖ２−ＶＩａｖ１＞ＩＰｍａｘ１）ＲＬＯＦＦ１信号をＨｉｇｈ状態とし、ラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持する。偏り検出部５６５は、ＶＩａｖ２に比べてＶＩａｖ１が所定の閾値ＩＰｍａｘ２以上大きくなった場合、（ＶＩａｖ１−ＶＩａｖ２＞ＩＰｍａｘ２）ＲＬＯＦＦ２信号をＨｉｇｈ状態とし
、ラッチ部４６０を動作させ、リレー４４０を遮断状態で保持する。 When VIav2 is larger than the predetermined threshold value IPmax1 compared to VIav1, bias detection unit 564 sets the (VIav2-VIav1> IPmax1) RLOFF1 signal to the High state, operates latch unit 460, and holds relay 440 in the cutoff state. To do. When VIav1 becomes larger than VIav2 by a predetermined threshold value IPmax2 or more, bias detection unit 565 sets (VIav1-VIav2> IPmax2) RLOFF2 signal to the High state, operates latch unit 460, and holds relay 440 in the cutoff state. To do.

（実施例４）
図１０及び図１１を参照して本実施例の安全回路について説明する。本実施例は安全回路の構成が実施例１と異なっている。実施例１と同様の構成については説明を省略する。 (Example 4)
The safety circuit of this embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. The present embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the safety circuit. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.

図１０は本実施例の安全回路を示す。第１の積分計算部５７１、５７２は、実施例１で説明した積分計算部５１２、５２２と等価な動作を行う。すなわち、第１の積分計算部５７１では、乗算部５１１の出力ＶＩ１＾２をゼロクロス信号の半周期Ｔｚごとに積分し、積分結果をゼロクロス信号の半周期Ｔｚで割った値（∫ＶＩ１＾２）／Ｔｚを算出している。また、第２の積分計算部５８１では、乗算部５１１の出力ＶＩ１＾２を、ゼロクロス信号の半周期Ｔｚに依存しない設定時間Ｔ１ごとに積分し、積分結果を設定時間Ｔ１で割った値（∫ＶＩ１＾２）／Ｔ１を算出している。   FIG. 10 shows a safety circuit of this embodiment. The first integral calculators 571 and 572 perform operations equivalent to those of the integral calculators 512 and 522 described in the first embodiment. That is, in the first integration calculation unit 571, the output VI1 ^ 2 of the multiplication unit 511 is integrated for each half cycle Tz of the zero-cross signal, and the integration result is divided by the half cycle Tz of the zero-cross signal (∫VI1 ^ 2). / Tz is calculated. Further, in the second integral calculation unit 581, the output VI1 ^ 2 of the multiplication unit 511 is integrated every set time T1 that does not depend on the half cycle Tz of the zero-cross signal, and the integration result is divided by the set time T1 (∫ VI1 ^ 2) / T1 is calculated.

移動平均値計算部５１３は、第２の積分計算部５８１の出力Ｉａｖ1＝（∫ＶＩ１＾２
）／Ｔ１の所定回数の移動平均値（例えば３２回分の移動平均値）の算出を行う。例えば設定時間Ｔ１を３２ｍｓｅｃとすれば、３２ｍｓｅｃ×３２＝１０２４ｍｓｅｃとなり、約１秒間の移動平均値を算出する設定となる。 The moving average value calculator 513 outputs the output Iav1 = (∫VI1 ^ 2) of the second integral calculator 581.
) / T1 is calculated a predetermined number of times (for example, a moving average value for 32 times). For example, if the set time T1 is 32 msec, then 32 msec × 32 = 1024 msec, and the moving average value for about 1 second is calculated.

第１の積分計算部５７２は第１の積分計算部５７１と同じ構成、第２の積分計算部５８３は第２の積分計算部５８２と同じ構成、移動平均値計算部５８４は移動平均値計算部５８２と同じ構成なので説明を省略する。   The first integral calculator 572 has the same configuration as the first integral calculator 571, the second integral calculator 583 has the same configuration as the second integral calculator 582, and the moving average value calculator 584 has the moving average value calculator. Since the configuration is the same as that of 582, the description is omitted.

ＣＰＵ通信部５３３には、第１の積分計算部５７１の出力（∫ＶＩ１＾２）／Ｔｚと第１の積分計算部５７２の出力（∫ＶＩ２＾２）／Ｔｚ、及び移動平均演算部５８２の出力Ｉａｖ1と移動平均演算部５８４の出力Ｉａｖ２が入力される。そして、ＣＰＵ通信部５
３３は、上記データを順次、通信データＩｒｍｓ信号としてＣＰＵ４２０（図２参照）に出力している。 In the CPU communication unit 533, the output of the first integral calculation unit 571 (∫VI1 ^ 2) / Tz, the output of the first integral calculation unit 572 (∫VI2 ^ 2) / Tz, and the moving average calculation unit 582 The output Iav1 and the output Iav2 of the moving average calculator 584 are input. Then, the CPU communication unit 5
33 sequentially outputs the above data to the CPU 420 (see FIG. 2) as a communication data Irms signal.

図１１に本実施例の安全回路の内部処理を説明するための波形図を示す。図１１に示すように、本実施例におけるＩａｖ１（第１の電流値）とＩａｖ２（第２の電流値）は、ＺＥＲＯＸ信号に依存せずに動作する第２の積分計算部５８１、５８３、及び移動平均値計算部５８２、５８４から生成されている。すなわち、Ｉａｖ１（第１の電流値）とＩａｖ２（第２の電流値）は、ＺＥＲＯＸ信号に依存しない所定時間における電流実効値の二乗値の移動平均値である。本実施例の回路構成によれば、例えばゼロクロス検知部４３０（図２参照）が故障し、ＺＥＲＯＸ信号が周波数変動を起こした場合やＺＥＲＯＸ信号にノイズが重畳した場合でも、安全回路の信頼性が向上する。   FIG. 11 shows a waveform diagram for explaining the internal processing of the safety circuit of this embodiment. As shown in FIG. 11, Iav1 (first current value) and Iav2 (second current value) in the present embodiment are the second integral calculators 581 and 583 that operate independently of the ZEROX signal, and It is generated from the moving average value calculation units 582 and 584. That is, Iav1 (first current value) and Iav2 (second current value) are moving average values of the square value of the current effective value in a predetermined time that does not depend on the ZEROX signal. According to the circuit configuration of the present embodiment, even if the zero-cross detection unit 430 (see FIG. 2) fails and the ZEROX signal changes in frequency, or noise is superimposed on the ZEROX signal, the reliability of the safety circuit is improved. improves.

図１１（Ａ）はＺＥＲＯＸ信号が周波数変動を起こした場合の図である。図１１（Ａ）において、ゼロクロス信号の半周期Ｔｚ毎の電流実効値データ（∫ＶＩ１＾２）／ＴｚであるＸｎは、ＺＥＲＯＸ信号の異常時においても正しく演算される。しかしながら、連続する３２個のＸｎの時間Ｔ３２と、時間Ｔ１とは差異がある。そのため、Ｘｎを３２個積み上げた値を時間Ｔ１で割った値は、Ｘｎを３２個積み上げた値を時間Ｔ３２で割った値（真の電流実効値）に対して若干異なってしまう。一方、周期（時間）Ｔ１の電流実効値Ｙ１＝（∫ＶＩ１＾２）／Ｔ１は、ＺＥＲＯＸ信号に異常が生じても正確な実効値演算ができる。よって、安全回路の信頼性が向上する。 FIG. 11A is a diagram when the ZEROX signal causes a frequency variation. In FIG. 11A, the current effective value data (∫VI1 ^ 2) / Tz for each half cycle Tz of the zero-cross signal, Xn, is correctly calculated even when the ZEROX signal is abnormal. However, there is a difference between the time T 32 of 32 consecutive Xn and the time T 1. Therefore, the value obtained by dividing the value obtained by stacking 32 pieces of Xn by the time T1 is slightly different from the value obtained by dividing the value obtained by stacking 32 pieces of Xn by the time T 32 (true current effective value). On the other hand, for the current effective value Y1 = (∫VI1 ^ 2) / T1 of the cycle (time) T1, accurate effective value calculation can be performed even if an abnormality occurs in the ZEROX signal. Therefore, the reliability of the safety circuit is improved.

同様に、図１１（Ｂ）はＺＥＲＯＸ信号にノイズが重畳した場合の図である。図１１（Ｂ）において、ゼロクロス信号の半周期Ｔｚ毎の電流実効値データ（∫ＶＩ１＾２）／ＴｚであるＸｎは、ＺＥＲＯＸ信号にノイズが重畳した場合においても正しく演算される。
しかしながら、図１１（Ａ）の場合と同様の理由で、Ｘｎを３２個積み上げた値を時間Ｔ１で割った値は、Ｘｎを３２個積み上げた値を時間Ｔ３２で割った値（真の電流実効値）に対して若干異なってしまう。一方、周期（時間）Ｔ１の電流実効値Ｙ１＝（∫ＶＩ１＾２）／Ｔ１は、ＺＥＲＯＸ信号にノイズ重畳しても正確な実効値演算ができる。よって、安全回路の信頼性が向上する。 Similarly, FIG. 11B is a diagram when noise is superimposed on the ZEROX signal. In FIG. 11B, the current effective value data (∫VI1 ^ 2) / Tz for each half cycle Tz of the zero-cross signal is correctly calculated even when noise is superimposed on the ZEROX signal.
However, for the same reason as in the case of FIG. 11A, the value obtained by stacking 32 pieces of Xn by the time T1 is the value obtained by stacking 32 pieces of Xn by the time T 32 (true current). The actual value will be slightly different. On the other hand, the current effective value Y1 = (∫VI1 ^ 2) / T1 of the cycle (time) T1 can be accurately calculated even if noise is superimposed on the ZEROX signal. Therefore, the reliability of the safety circuit is improved.

（実施例５）
図１２を参照して本実施例の安全回路について説明する。本実施例は安全回路の構成が実施例１と異なっている。実施例１と同様の構成については説明を省略する。 (Example 5)
The safety circuit of this embodiment will be described with reference to FIG. The present embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the safety circuit. The description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted.

本実施例の安全回路は、偏り発熱状態が発生してから基板３０５の破断までの時間が短い場合は閾値を引き下げ、基板破断までの時間が長い場合は閾値を引き上げる構成になっている。   The safety circuit of the present embodiment is configured to lower the threshold value when the time from the occurrence of the biased heat generation state to the break of the substrate 305 is short, and to raise the threshold value when the time to the break of the substrate is long.

基板３０５が破断するまでの時間が短い場合とは、加圧ローラ２０８の回転が停止している場合、定着ニップ部Ｎが形成されていない場合、等である。このような場合にヒータ３００への電力供給が制御不能になると、ヒータ３００から発生する熱が他の部材に伝導する経路が少なくなってヒータ３００の温度上昇が速くなる。したがって、基板が破断するまでの時間が短くなる。偏り発熱状態発生から基板３０５の破断までの時間が短いその他の場合として、画像形成装置がプリント動作を停止した後に長時間経過し、ヒータ３００の温度が常温まで下がった場合も挙げられる。ヒータが冷めた状態でヒータ３００への電力供給が制御不能になり偏り発熱状態が生じると、基板３０５における温度差が顕著となり、基板の一部に応力が集中してしまう。そこで本例では、このような基板３０５が割れ易い状況である場合、閾値ＩＰｍａｘ１と閾値ＩＰｍａｘ２を極力小さい値に設定する。   The case where the time until the substrate 305 breaks is short is when the rotation of the pressure roller 208 is stopped, when the fixing nip portion N is not formed, and the like. In such a case, if the electric power supply to the heater 300 becomes uncontrollable, the paths through which the heat generated from the heater 300 is conducted to other members are reduced, and the temperature rise of the heater 300 becomes faster. Therefore, the time until the substrate breaks becomes short. As another case where the time from the occurrence of the biased heat generation state to the breakage of the substrate 305 is short, a case where a long time elapses after the image forming apparatus stops the printing operation and the temperature of the heater 300 drops to room temperature can be cited. When the electric power supply to the heater 300 becomes uncontrollable in the state where the heater is cooled and an unbalanced heat generation occurs, the temperature difference in the substrate 305 becomes remarkable, and the stress concentrates on a part of the substrate. Therefore, in this example, when the substrate 305 is easily cracked, the thresholds IPmax1 and IPmax2 are set to values as small as possible.

一方、画像形成装置がプリント動作を行っている際には、発熱体３０１と発熱体３０２それぞれに供給する電流波形のパターンが異なるため、少なからず移動平均値計算部５１３の出力Ｉａｖ１と、移動平均値計算部５２３の出力Ｉａｖ２に差分が生じている。よって、プリント動作中に生じる小さな差分が要因で安全回路８５０が誤動作しないようにする必要がある。そこで、プリント動作中は、閾値ＩＰｍａｘ１と閾値ＩＰｍａｘ２を、基板３０５が割れ易い状況で設定する値よりも大きくする。   On the other hand, when the image forming apparatus is performing the printing operation, since the patterns of the current waveforms supplied to the heating element 301 and the heating element 302 are different, the output Iav1 of the moving average value calculation unit 513 and the moving average are not small. The output Iav2 of the value calculation unit 523 has a difference. Therefore, it is necessary to prevent the safety circuit 850 from malfunctioning due to a small difference generated during the printing operation. Therefore, during the printing operation, the threshold IPmax1 and the threshold IPmax2 are set to be larger than the values set when the substrate 305 is easily cracked.

図１２（Ａ）は、ヒータ３００の概略構成を示す模式的平面図であり、実施例１と同様のため説明を省略する。図１２（Ｂ）は、実施例５のヒータ制御部８６０の回路図である。以下、実施例１と異なる点を説明する。本例のヒータ制御部８６０は、加圧ローラ２０８を駆動するモータ（定着モータ）の停止を検知するモータ停止検知部５９１と、定着ニップ部Ｎが離間しているか否かを検知するニップ離間検知部５９２と、ヒータが冷めた状態か否かを検知するコールド検知部５９３を有する。そして、これらの検知部の出力を３入力のＯＲゲート回路５９０に入力し、その結果をＴＨ＿ＳＥＬ信号として安全回路８５０に入力している。   FIG. 12A is a schematic plan view showing a schematic configuration of the heater 300, and description thereof will be omitted because it is similar to the first embodiment. FIG. 12B is a circuit diagram of the heater controller 860 according to the fifth embodiment. The points different from the first embodiment will be described below. The heater control unit 860 of the present example detects the motor stop detection unit 591 that detects the stop of the motor (fixing motor) that drives the pressure roller 208 and the nip separation detection that detects whether the fixing nip portion N is separated. It has a unit 592 and a cold detection unit 593 that detects whether or not the heater is in a cold state. The outputs of these detection units are input to the 3-input OR gate circuit 590, and the result is input to the safety circuit 850 as the TH_SEL signal.

図１２（Ｃ）は、安全回路８５０の内部構成を示している。ＴＨ＿ＳＥＬ信号がセレクタ５４１、５４２の選択信号として機能し、ＴＨ＿ＳＥＬ信号論理に従って、ＩＰｍａｘ１としてＩＰｍａｘ１＿ＬまたはＩＰｍａｘ１＿Ｈを選択し、ＩＰｍａｘ２としてＩＰｍａｘ２＿ＬまたはＩＰｍａｘ２＿Ｈを選択する構成になっている。   FIG. 12C shows the internal structure of the safety circuit 850. The TH_SEL signal functions as a selection signal for the selectors 541 and 542, and IPmax1_L or IPmax1_H is selected as IPmax1 and IPmax2_L or IPmax2_H is selected as IPmax2 according to the TH_SEL signal logic.

例えば画像形成装置がプリント動作を行っている際には、モータ３０が回転しているため、モータ停止検知部５９１はＬｏｗを出力する。同じく、プリント動作中には、加圧ローラ２０８とフィルム２０２が当接して定着ニップ部Ｎが形成されているため、ニップ離
間検知部５９２はＬｏｗを出力する。また、ヒータは、定着動作を行うのに十分な温度を保つように制御されているため、コールド検知部５９３はＬｏｗを出力する。ＯＲゲート回路５９０は、これらの信号のＯＲ論理であるＬｏｗ信号をＴＨ＿ＳＥＬ信号として安全回路８５０に入力する。このＴＨ＿ＳＥＬ信号のＬｏｗ論理に従って、セレクタ５４１、５４２はＩＰｍａｘ１としてＩＰｍａｘ１＿Ｈを選択し、ＩＰｍａｘ２としてＩＰｍａｘ２＿Ｈを選択する。ここで、ＩＰｍａｘ１＿ＨとＩＰｍａｘ２＿ＨはＩＰｍａｘ１＿ＬやＩＰｍａｘ２＿Ｌ（実施例１の閾値に相当する値）よりも大きい値が設定されている。 For example, when the image forming apparatus is performing the printing operation, the motor stop detection unit 591 outputs Low because the motor 30 is rotating. Similarly, during the printing operation, since the pressure roller 208 and the film 202 are in contact with each other to form the fixing nip portion N, the nip separation detecting portion 592 outputs Low. Further, since the heater is controlled so as to maintain a temperature sufficient to perform the fixing operation, the cold detection unit 593 outputs Low. The OR gate circuit 590 inputs the Low signal, which is the OR logic of these signals, to the safety circuit 850 as the TH_SEL signal. In accordance with the Low logic of the TH_SEL signal, the selectors 541 and 542 select IPmax1_H as IPmax1 and IPmax2_H as IPmax2. Here, IPmax1_H and IPmax2_H are set to values larger than IPmax1_L and IPmax2_L (values corresponding to the threshold value of the first embodiment).

画像形成装置がプリント動作を停止している際には、モータ３０が停止しており、モータ停止検知部５９１はＨｉｇｈを出力する。同じく、プリント停止中には、加圧ローラ２０８とフィルム２０２が離間して定着ニップ部Ｎが形成されていないため、ニップ離間検知部５９２はＨｉｇｈを出力する。ＯＲゲート回路５９０は、これらの信号のＯＲ論理であるＨｉｇｈ信号をＴＨ＿ＳＥＬ信号として安全回路８５０に入力する。このＴＨ＿ＳＥＬ信号のＨｉｇｈ論理に従って、セレクタ５４１、５４２はＩＰｍａｘ１としてＩＰｍａｘ１＿Ｌを選択し、ＩＰｍａｘ２としてＩＰｍａｘ２＿Ｌを選択する。   When the image forming apparatus stops the printing operation, the motor 30 is stopped and the motor stop detection unit 591 outputs High. Similarly, since the pressure roller 208 and the film 202 are separated from each other and the fixing nip portion N is not formed while the printing is stopped, the nip separation detection unit 592 outputs High. The OR gate circuit 590 inputs the High signal, which is the OR logic of these signals, to the safety circuit 850 as the TH_SEL signal. According to the High logic of the TH_SEL signal, the selectors 541 and 542 select IPmax1_L as IPmax1 and IPmax2_L as IPmax2.

上記の構成により、画像形成装置の動作状況に応じた適切な偏り発熱状態検出を行うことが可能となる。   With the above configuration, it is possible to perform appropriate biased heat generation state detection according to the operating state of the image forming apparatus.

なお、図６（Ａ）に示したヒータ８００に、図１２（Ｂ）に示したヒータ制御回路及び図１２（ｃ）に示した安全回路（但し、偏り検出部５３７は不要）を用いてもよい。実施例２で説明したように、ヒータ８００を用いる場合、ヒータ全体の発熱分布を用紙Ｐのサイズに合わせて変更することがある。そのため、小サイズ紙に合わせて発熱体８０１〜８０３を発熱させる際に発生しうる出力Ｉａｖ２と出力Ｉａｖ１の差分の時に、安全回路８５０が動作しないようにする必要がある。よって、ヒータ８００を用いる場合、ＩＰｍａｘ１の値を、小サイズ紙の定着処理を行う際に発生しうる出力Ｉａｖ２と出力Ｉａｖ１の差分では動作しない値に設定する。画像形成装置がプリント動作を停止している時に設定するＩＰｍａｘ１の値は、小サイズ紙の定着処理時に設定する値よりも小さくする。   Even if the heater control circuit shown in FIG. 12B and the safety circuit shown in FIG. 12C are used for the heater 800 shown in FIG. 6A (however, the bias detection unit 537 is unnecessary). Good. As described in the second embodiment, when the heater 800 is used, the heat distribution of the entire heater may be changed according to the size of the paper P. Therefore, it is necessary to prevent the safety circuit 850 from operating when there is a difference between the output Iav2 and the output Iav1 that can occur when the heating elements 801 to 803 generate heat in accordance with small size paper. Therefore, when the heater 800 is used, the value of IPmax1 is set to a value that does not work with the difference between the output Iav2 and the output Iav1 that may occur when the fixing process of small size paper is performed. The value of IPmax1 set when the image forming apparatus stops the printing operation is set to be smaller than the value set during fixing processing of small size paper.

１００…画像形成装置、２００…定着装置（定着部）、３００…ヒータ（発熱部材）、３０１…第１の発熱体、３０２…第２の発熱体、３０５…基板、４１６、４２６…トライアック（電力制御部）、４４０…リレー（電力制御部）、５３６、５３７…偏り検出部
100 ... Image forming device, 200 ... Fixing device (fixing unit), 300 ... Heater (heating member), 301 ... First heating element, 302 ... Second heating element, 305 ... Substrate, 416, 426 ... Triac (electric power) Control unit), 440 ... Relay (power control unit), 536, 537 ... Bias detection unit

Claims (33)

記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着部であって、基板と前記基板に設けられた第１の発熱体と第２の発熱体とを有し前記トナー像を加熱するヒータを有する定着部と、
前記第１の発熱体への電力供給路に設けられており前記第１の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第１の駆動素子と、
前記第２の発熱体への電力供給路に設けられており前記第２の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第２の駆動素子と、
前記第１の駆動素子と前記第２の駆動素子を夫々制御する制御部と、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部と、
前記第１の検出部の第１の出力と前記第２の検出部の第２の出力が入力される安全回路であって、前記第１の出力に応じた値と前記第２の出力に応じた値の差分が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号を出力する安全回路と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A heater for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, the heater having a substrate and a first heating element and a second heating element provided on the substrate and heating the toner image. A fixing unit having
A first drive element which is provided in a power supply path to the first heating element and which switches a power supply state to the first heating element;
A second drive element which is provided in a power supply path to the second heating element and which switches a power supply state to the second heating element;
A controller that controls the first drive element and the second drive element, respectively.
A first detector for detecting a current flowing through the first heating element;
A second detector for detecting a current flowing through the second heating element;
A safety circuit to which the first output of the first detection unit and the second output of the second detection unit are input, the safety circuit having a value according to the first output and a value according to the second output. If the difference between the two values exceeds a predetermined threshold value, a signal for shutting off or limiting the power supply to both the first heating element and the second heating element, or heat generation of the larger power A safety circuit that outputs a signal for cutting off or limiting the power supply to the body ,
An image forming apparatus comprising: 前記第１の出力に応じた値は、前記第１及び第２の発熱体に流れる交流波形の半周期よりも長い所定期間の前記第１の出力の２乗値の平均値であり、前記第２の出力に応じた値は、前記所定期間の前記第２の出力の２乗値の平均値であり、
前記第１の出力の２乗値の平均値と前記第２の出力の２乗値の平均値は、移動平均値であり、
前記移動平均値は、前記交流波形のゼロクロス信号に依存せずに動作する積分計算部からの出力を平均した値であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The value corresponding to the first output is an average value of the squared values of the first output for a predetermined period longer than a half cycle of the AC waveforms flowing in the first and second heating elements, and The value corresponding to the output of 2 is the average value of the square value of the second output during the predetermined period,
The average value of the square values of the first output and the average value of the square values of the second output are moving average values,
The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the moving average value is a value obtained by averaging outputs from an integral calculation unit that operates without depending on the zero-cross signal of the AC waveform. 前記定着部は、記録材を搬送するための回転体を有し、前記閾値は、前記回転体の回転状態に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit includes a rotating body for conveying a recording material, and the threshold value is set according to a rotation state of the rotating body. 前記回転体が停止している時の前記閾値は、回転している時の前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 3 , wherein the threshold value when the rotating body is stopped is lower than the threshold value when the rotating body is rotating. 前記閾値は、トナー像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部に掛かる圧力に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the threshold value is set according to a pressure applied to a fixing nip portion that nips and conveys a recording material carrying a toner image . 前記定着ニップ部に掛かる圧力が解除されている時の前記閾値は、圧力が掛っている時の前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 5 , wherein the threshold value when the pressure applied to the fixing nip portion is released is lower than the threshold value when the pressure is applied. 前記閾値は、前記ヒータの温度に応じて設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the threshold value is set according to a temperature of the heater. 前記ヒータの温度が常温付近である時の前記閾値は、定着処理時の温度である時の前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 6 , wherein the threshold value when the temperature of the heater is near room temperature is lower than the threshold value when the temperature is at the fixing process. 前記定着部は、トナー像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成するための回転体を有し、
前記回転体が停止している場合、前記定着ニップ部に掛かる圧力が解除されている場合、前記ヒータの温度が常温付近である場合、の少なくとも一つの場合である時、前記閾値は低い値に設定されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 The fixing section has a rotating body for forming a fixing nip section for sandwiching and conveying a recording material carrying a toner image ,
When at least one of the case where the rotating body is stopped, the pressure applied to the fixing nip portion is released, the temperature of the heater is near room temperature, the threshold value is low. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is set. 記録材の搬送方向に関して、前記第１の発熱体は、前記第２の発熱体よりも上流側と下流側に少なくとも一つずつ設けられており、
前記搬送方向に対して直交する方向に関して、前記第１の発熱体は、記録材の搬送基準を含む第１のエリアの発熱量が前記第１のエリアよりも前記搬送基準から離れた第２のエリアの発熱量よりも大きな合成発熱分布を有しており、
前記第１のエリアにおいて、前記第２の発熱体の発熱量は、前記第１の発熱体の合成発熱量よりも小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。 At least one of the first heating element is provided on the upstream side and the downstream side of the second heating element with respect to the recording material conveyance direction,
Regarding the direction orthogonal to the transport direction, the first heat generating element has a second heat generation amount in the first area including the transport reference of the recording material, which is farther from the transport reference than in the first area. It has a combined heat generation distribution that is larger than the heat generation of the area,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein, in the first area, the heat generation amount of the second heat generating element is smaller than the combined heat generation amount of the first heat generating element. 前記安全回路は、前記第２の出力に応じた値から前記第１の出力に応じた値を引いた値が前記閾値を超えた場合、前記遮断又は電力供給を制限するための信号を出力し、
前記第１の出力に応じた値が前記第２の出力に応じた値より大きい場合は、前記遮断又は電力供給を制限するための信号を出力しないことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。 When the value obtained by subtracting the value corresponding to the first output from the value corresponding to the second output exceeds the threshold value, the safety circuit outputs a signal for limiting the interruption or the power supply. ,
The image according to claim 10 , wherein when the value according to the first output is larger than the value according to the second output, the signal for limiting the interruption or the power supply is not output. Forming equipment. 第１の発熱体及び第２の発熱体を有するヒータを有し記録材に形成されたトナー像を記録材に加熱定着するための定着部を備える画像形成装置に搭載される安全回路であって、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部の第１の出力が入力する第１の入力部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部の第２の出力が入力する第２の入力部と、
前記第１の出力に応じた値と前記第２の出力に応じた値の差分が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする安全回路。 A safety circuit mounted on an image forming apparatus, comprising a fixing unit for heating and fixing a toner image formed on a recording material to a recording material, the safety circuit having a heater having a first heating element and a second heating element. ,
A first input unit to which a first output of a first detection unit for detecting a current flowing through the first heating element is input;
A second input section to which a second output of the second detection section for detecting a current flowing through the second heating element is input;
When the difference between the value according to the first output and the value according to the second output exceeds a predetermined threshold , the power supply to both the first heating element and the second heating element is cut off. Or, an output unit that outputs a signal for limiting the power supply, or a signal for shutting off or limiting the power supply to the heating element with the larger power ,
A safety circuit comprising: 前記第１の出力に応じた値は、前記第１及び第２の発熱体に流れる交流波形の半周期よりも長い所定期間の前記第１の出力の２乗値の平均値であり、前記第２の出力に応じた値は、前記所定期間の前記第２の出力の２乗値の平均値であり、
前記第１の出力の２乗値の平均値と前記第２の出力の２乗値の平均値は、移動平均値であり、
前記移動平均値は、前記交流波形のゼロクロス信号に依存せずに動作する積分計算部からの出力を平均した値であることを特徴とする請求項１２に記載の安全回路。 The value corresponding to the first output is an average value of the squared values of the first output for a predetermined period longer than a half cycle of the AC waveforms flowing in the first and second heating elements, and The value corresponding to the output of 2 is the average value of the square value of the second output during the predetermined period,
The average value of the square values of the first output and the average value of the square values of the second output are moving average values,
13. The safety circuit according to claim 12 , wherein the moving average value is a value obtained by averaging the outputs from the integral calculator that operates without depending on the zero-cross signal of the AC waveform. 前記定着部は、記録材を搬送するための回転体を有し、前記閾値は、前記回転体の回転状態に応じて設定されることを特徴とする請求項１２に記載の安全回路。 The safety circuit according to claim 12 , wherein the fixing unit has a rotating body for conveying a recording material, and the threshold value is set according to a rotation state of the rotating body. 前記回転体が停止している時の前記閾値は、回転している時の前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項１４に記載の安全回路。 The safety circuit according to claim 14 , wherein the threshold value when the rotating body is stopped is lower than the threshold value when the rotating body is rotating. 前記閾値は、トナー像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部に掛かる圧力に応じて設定されることを特徴とする請求項１２に記載の安全回路。 The safety circuit according to claim 12 , wherein the threshold value is set according to a pressure applied to a fixing nip portion that nips and conveys a recording material carrying a toner image . 前記定着ニップ部に掛かる圧力が解除されている時の前記閾値は、圧力が掛っている時の前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項１６に記載の安全回路。 The safety circuit according to claim 16 , wherein the threshold value when the pressure applied to the fixing nip portion is released is lower than the threshold value when the pressure is applied. 前記閾値は、前記ヒータの温度に応じて設定されることを特徴とする請求項１２に記載の安全回路。 The safety circuit according to claim 12 , wherein the threshold value is set according to the temperature of the heater. 前記ヒータの温度が常温付近である時の前記閾値は、定着処理時の温度である時の前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項１８に記載の安全回路。 The safety circuit according to claim 18 , wherein the threshold value when the temperature of the heater is near room temperature is lower than the threshold value when the temperature is the temperature during fixing processing. 前記定着部は、トナー像を担持する記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成するための回転体を有し、
前記回転体が停止している場合、前記定着ニップ部に掛かる圧力が解除されている場合、前記ヒータの温度が常温付近である場合、の少なくとも一つの場合である時、前記閾値は低い値に設定されることを特徴とする請求項１２に記載の安全回路。 The fixing section has a rotating body for forming a fixing nip section for sandwiching and conveying a recording material carrying a toner image ,
When at least one of the case where the rotating body is stopped, the pressure applied to the fixing nip portion is released, the temperature of the heater is near room temperature, the threshold value is low. The safety circuit according to claim 12 , wherein the safety circuit is set. 前記安全回路は、前記第２の出力に応じた値から前記第１の出力に応じた値を引いた値が前記閾値を超えた場合、前記遮断又は電力供給を制限するための信号を出力し、
前記第１の出力に応じた値が前記第２の出力に応じた値より大きい場合は、前記遮断又は電力供給を制限するための信号を出力しないことを特徴とする請求項１２に記載の安全回路。 When the value obtained by subtracting the value corresponding to the first output from the value corresponding to the second output exceeds the threshold value, the safety circuit outputs a signal for limiting the interruption or the power supply. ,
13. The safety according to claim 12 , wherein when the value according to the first output is larger than the value according to the second output, the signal for limiting the interruption or the power supply is not output. circuit. 記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着部であって、基板と前記基板に設けられた第１の発熱体と第２の発熱体とを有し前記トナー像を加熱するヒータを有する定着部と、
前記第１の発熱体への電力供給路に設けられており前記第１の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第１の駆動素子と、
前記第２の発熱体への電力供給路に設けられており前記第１の発熱体への電力供給状態を切り替えるための第２の駆動素子と、
前記第１の駆動素子と前記第２の駆動素子を夫々制御する制御部と、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部と、
前記第１の検出部の第１の出力と前記第２の検出部の第２の出力が入力される安全回路であって、前記第２の出力に応じた値を前記第１の出力に応じた値で除した値が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号を出力する安全回路と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 A heater for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, the heater having a substrate and a first heating element and a second heating element provided on the substrate and heating the toner image. A fixing unit having
A first drive element which is provided in a power supply path to the first heating element and which switches a power supply state to the first heating element;
A second drive element which is provided in a power supply path to the second heating element and which switches a power supply state to the first heating element;
A controller that controls the first drive element and the second drive element, respectively.
A first detector for detecting a current flowing through the first heating element;
A second detector for detecting a current flowing through the second heating element;
A safety circuit to which the first output of the first detection unit and the second output of the second detection unit are input, and a value according to the second output is changed according to the first output. If the value divided by the value exceeds a predetermined threshold value, a signal for shutting off or limiting the power supply to both the first heating element and the second heating element, or the one having a larger power A safety circuit that outputs a signal for cutting off or limiting the power supply to the heating element of
An image forming apparatus comprising: 前記第１の出力に応じた値は、前記第１及び第２の発熱体に流れる交流波形の半周期よりも長い所定期間の前記第１の出力の２乗値の平均値であり、前記第２の出力に応じた値は、前記所定期間の前記第２の出力の２乗値の平均値であることを特徴とする請求項１または２２に記載の画像形成装置。 The value corresponding to the first output is an average value of the squared values of the first output for a predetermined period longer than a half cycle of the AC waveforms flowing in the first and second heating elements, and the value corresponding to the second output, the image forming apparatus according to claim 1 or 22, wherein the is an average value of the square value of the second output for a predetermined period. 前記第１の出力の２乗値の平均値と前記第２の出力の２乗値の平均値は、移動平均値であることを特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 23 , wherein the average value of the square values of the first output and the average value of the square values of the second output are moving average values. 前記安全回路は、前記第１の出力に応じた値と前記第２の出力に応じた値の和が所定の第２の閾値を超えた場合も前記遮断又は電力供給を制限するための信号を出力することを特徴とする請求項１または２２に記載の画像形成装置。 The safety circuit outputs a signal for limiting the interruption or the power supply even when the sum of the value according to the first output and the value according to the second output exceeds a predetermined second threshold value. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein the image forming apparatus outputs the image. 前記装置は更に、前記ヒータに供給する電力を遮断するためのリレーを有し、前記遮断信号が出力されると前記リレーがＯＦＦされることを特徴とする請求項１または２２に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 22 , wherein the apparatus further includes a relay for cutting off power supplied to the heater, and the relay is turned off when the cutoff signal is output. apparatus. 前記第１の発熱体は、記録材の搬送基準を含む第１のエリアのみに設けられており、前記第２の発熱体は、前記第１のエリアよりも前記搬送基準から離れた第２のエリアのみに設けられていることを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。 The first heating element is provided only in the first area including the recording material conveyance reference, and the second heating element is provided in the second area farther from the conveyance reference than in the first area. The image forming apparatus according to claim 22 , wherein the image forming apparatus is provided only in the area. 前記定着部は、内面が前記ヒータに接触しつつ回転する筒状のフィルムを有することを特徴とする請求項１または２２に記載の画像形成装置。 The fixing unit, an image forming apparatus according to claim 1 or 22, characterized in that it has a tubular film inner surface is rotated while in contact with the heater. 第１の発熱体及び第２の発熱体を有するヒータを有し記録材に形成されたトナー像を記録材に加熱定着するための定着部を備える画像形成装置に搭載される安全回路であって、
前記第１の発熱体に流れる電流を検出するための第１の検出部の第１の出力が入力する第１の入力部と、
前記第２の発熱体に流れる電流を検出するための第２の検出部の第２の出力が入力する第２の入力部と、
前記第２の出力に応じた値を前記第１の出力に応じた値で除した値が所定の閾値を超えた場合、前記第１の発熱体と前記第２の発熱体両方への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号、又は電力が大きいほうの発熱体への電力供給を遮断又は電力供給を制限するための信号を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする安全回路。 A safety circuit mounted on an image forming apparatus, comprising a fixing unit for heating and fixing a toner image formed on a recording material to a recording material, the safety circuit having a heater having a first heating element and a second heating element. ,
A first input unit to which a first output of a first detection unit for detecting a current flowing through the first heating element is input;
A second input section to which a second output of the second detection section for detecting a current flowing through the second heating element is input;
When a value obtained by dividing the value according to the second output by the value according to the first output exceeds a predetermined threshold value , power is supplied to both the first heating element and the second heating element. An output unit for outputting a signal for shutting off or limiting the power supply, or a signal for shutting off or limiting the power supply to the heating element with the larger power ,
A safety circuit comprising: 前記第１の出力に応じた値は、前記第１及び第２の発熱体に流れる交流波形の半周期よりも長い所定期間の前記第１の出力の２乗値の平均値であり、前記第２の出力に応じた値は、前記所定期間の前記第２の出力の２乗値の平均値であることを特徴とする請求項１２または２９に記載の安全回路。 The value corresponding to the first output is an average value of the squared values of the first output for a predetermined period longer than a half cycle of the AC waveforms flowing in the first and second heating elements, and 30. The safety circuit according to claim 12 , wherein the value corresponding to the output of 2 is an average value of square values of the second output during the predetermined period. 前記第１の出力の２乗値の平均値と前記第２の出力の２乗値の平均値は、移動平均値であることを特徴とする請求項３０に記載の安全回路。 31. The safety circuit according to claim 30 , wherein the average value of the square values of the first output and the average value of the square values of the second output are moving average values. 前記安全回路は、前記第１の出力に応じた値と前記第２の出力に応じた値の和が所定の第２の閾値を超えた場合も前記遮断又は電力供給を制限するための信号を出力することを特徴とする請求項１２または２９に記載の安全回路。 The safety circuit outputs a signal for limiting the interruption or the power supply even when the sum of the value according to the first output and the value according to the second output exceeds a predetermined second threshold value. 30. The safety circuit according to claim 12 , wherein the safety circuit outputs. 前記安全回路は、半導体集積回路であることを特徴とする請求項１２または２９に記載の安全回路。 30. The safety circuit according to claim 12 , wherein the safety circuit is a semiconductor integrated circuit.
JP2019020398A 2014-03-10 2019-02-07 Image forming apparatus and safety circuit mounted on the apparatus Active JP6686192B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014046512 2014-03-10
JP2014046512 2014-03-10

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015025599A Division JP6478683B2 (en) 2014-03-10 2015-02-12 Image forming apparatus and safety circuit mounted on the apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019086791A JP2019086791A (en) 2019-06-06
JP6686192B2 true JP6686192B2 (en) 2020-04-22

Family

ID=66762982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019020398A Active JP6686192B2 (en) 2014-03-10 2019-02-07 Image forming apparatus and safety circuit mounted on the apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6686192B2 (en)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4208772B2 (en) * 2004-06-21 2009-01-14 キヤノン株式会社 Fixing device and heater used in the fixing device
JP4208773B2 (en) * 2004-06-21 2009-01-14 キヤノン株式会社 Fixing device and heater used in the fixing device
JP4507930B2 (en) * 2005-03-18 2010-07-21 パナソニック株式会社 Surface heating device
JP4462083B2 (en) * 2005-03-23 2010-05-12 パナソニック株式会社 Surface heating device
EP1952500B1 (en) * 2005-11-22 2012-07-25 LG Electronics Inc. Device for limiting current of electric appliance
JP4920985B2 (en) * 2006-02-07 2012-04-18 キヤノン株式会社 Image forming apparatus
KR101323740B1 (en) * 2008-09-01 2013-11-04 삼성전자주식회사 Apparatus for controlling of fixing unit and image forming apparatus having the same
JP2011023178A (en) * 2009-07-14 2011-02-03 Sharp Corp Heater, manufacturing method for heater, fixing device, and image forming apparatus
JP5505232B2 (en) * 2010-09-29 2014-05-28 コニカミノルタ株式会社 Fixing apparatus and image forming apparatus
JP5709506B2 (en) * 2010-12-15 2015-04-30 キヤノン株式会社 Image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019086791A (en) 2019-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6478683B2 (en) Image forming apparatus and safety circuit mounted on the apparatus
US10983463B2 (en) Image heating device and heater for use in image heating device
US10503103B2 (en) Image heating apparatus and image forming apparatus
JP5839821B2 (en) Heating apparatus and image forming apparatus
JP4818472B2 (en) Image forming apparatus
US9658581B2 (en) Heater and image heating apparatus mounted with the same
US9927745B2 (en) Image heating device
JP6253508B2 (en) Image heating apparatus and image forming apparatus equipped with the image heating apparatus
JP2014059508A (en) Heater and image heating device including the same
JP7009081B2 (en) Image heating device and image forming device
US11009818B2 (en) Image heating device and heater used for image heating device
JP6851815B2 (en) Image forming device
JP6779602B2 (en) Heater, image heating device
JP2017092039A (en) Heater and image heating device mounting heater
JP6486117B2 (en) Image heating apparatus and heater used in image heating apparatus
JP2016139003A (en) Image heating device
JP5323237B2 (en) Image forming apparatus
JP6686192B2 (en) Image forming apparatus and safety circuit mounted on the apparatus
JP2017054103A (en) Image heating device and heater used for image heating device
JP2022066424A (en) Heater and fixing device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190311

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200303

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200401

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6686192

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S802 Written request for registration of partial abandonment of right

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R311802

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350