JPH06161567A

JPH06161567A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH06161567A
Application number: JP4308742A
Authority: JP
Inventors: Kazuro Yamada; 和朗山田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-11-18
Filing date: 1992-11-18
Publication date: 1994-06-07

Abstract

(57)【要約】【構成】トライアック（図示せず）が半波通電の場合
は、コンパレータ１３の非反転入力電圧が反転入力電圧
を越えるため、コンパレータ１３の出力はＨＩＧＨとな
り、トランジスタ１５はＯＮする。これによって、フリ
ップフロップ（図示せず）がセットされて、リレーは遮
断される。このようにトライアックが半波通電状態にな
った場合、これを速やかに検知して、異常状態であると
記憶保持した後、リレーを遮断することができる。【効果】ヒータへ半波通電されている場合に、即座に
異常状態の発生を記憶保持する構成とすることにより、
トライアックの片方向のショート故障（反対方向はオー
プン故障）が検知されるまでの所要時間を短くすること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被記録材上に記録媒体
を熱定着させる画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来技術１記録媒体すなわちトナーをプリント用紙に定着させるこ
とで、メモリ上に記憶されているイメージを可視化する
画像形成装置は、レーザビームプリンタや複写機に代表
され、その記録方式の静粛性から、広く利用されてい
る。

【０００３】画像形成装置におけるプリント動作は、公
知の電子写真技術すなわち露光、現像、転写のプロセス
を経て、プリント用紙上にトナーを可視化し、最後にト
ナーをプリント用紙に定着させることで終了する。

【０００４】トナーをプリント用紙に定着させるため
に、熱による方法、圧力による方法、熱と圧力を併用す
る方法の何れかが選択される。

【０００５】熱定着方法を選択した場合、発火物となり
得るプリント用紙を加熱することから、火災事故発生の
可能性があり、このときの安全性確保は非常に重要な技
術である。

【０００６】図２４に、定着器ヒータの制御回路と、前
記安全性確保のための回路（以後、安全回路と呼ぶ）を
示す。本図は、プリント用紙の加熱手段である定着ヒー
タ１０１と、定着ヒータの温度を検出するサーミスタ１
０２よりなる定着器１０３、サーミスタの検出温度を電
圧値として入力し、この結果により、ヒータ通電制御回
路であるトライアック１０５の開閉指示を行ない、ま
た、何らかの異常事態発生時には、即座に、ヒータ通電
遮断回路であるリレー１０６を制御するＣＰＵ１０４、
ヒータ通電電流を検出する、カレントトランス１０７よ
りなる電流検出回路、ヒータ過熱状態を検出する、コン
パレータ１０８よりなる過熱状態検出回路、前記ＣＰＵ
１０４が通電指示を出力していないにも拘わらず、通電
電流を検出したこと、あるいは、ヒータの過熱状態を検
出したことを記憶保持するフリップフロップ１０９から
構成される。

【０００７】以下に、各部の回路を詳細に説明する。

【０００８】１０３は定着器であり、ＡＣ一次回路に挿
入されたヒータ１０１と、ヒータの温度をモニタするサ
ーミスタ１０２によって構成される。固定抵抗１１０と
の分圧回路によって、サーミスタの抵抗値は電圧値に変
換され、Ａ／Ｄ変換回路に入力される。なお図２４で
は、Ａ／Ｄ変換回路を内蔵したＣＰＵ１０４を用いた
が、Ａ／Ｄ変換回路が外付けであっても構わない。

【０００９】ＣＰＵ１０４はサーミスタ１０２によって
ヒータの温度を知り、温度が高い場合にはトライアック
１０５の点弧を停止してＡＣ一次回路を開き、他方、温
度が低い場合にはトライアック１０５の点弧を開始して
ＡＣ一次回路を閉じる。これによって定着器のヒータ１
０１が一定温度となるように制御する。

【００１０】ＣＰＵ１０４はポート２出力から、トライ
アック１０５の点弧信号を出力する。トライアック１０
５の点弧信号をＨＩＧＨ、あるいは、ＬＯＷのレベル信
号と設定した場合に、ＣＰＵ１０４が暴走することで、
定着ヒータ１０１を加熱し続ける方向に出力が固定され
る可能性がある。この不具合を回避するために、トライ
アック１０５の点弧信号をパルス状とする。

【００１１】また、ＣＰＵ１０４を搭載したＣＰＵボー
ドは、トランジスタ１１１によるオープンコレクタ出力
としている。オープンコレクタ出力とすることで、ＣＰ
Ｕボードと安全回路との間の、ハーネスの断線時のため
の対策となる。つまり、安全回路側にプルアップ抵抗１
１２を設置することにより、ハーネス断線時には、低イ
ンピーダンスで電源ラインに接続されるため、信号ライ
ンにパルス状ノイズが重畳することはない。

【００１２】１１３は直流カット用コンデンサである。
これによって、ＣＰＵ１０４の暴走時あるいはハーネス
断線時に、直流レベルとなった信号を遮断することがで
きる。

【００１３】次段の、抵抗１１４，ダイオード１１５，
コンデンサ１１６は整流・平滑回路であり、パルス状波
形の包絡線を得るためのものである。

【００１４】トランジスタ１１７は、フォトトライアッ
クカプラ１１８のＬＥＤドライブとなるほか、異常通電
計時用コンデンサ１２８の電荷を放電する。

【００１５】フォトトライアックカプラ１１８の内蔵Ｌ
ＥＤが点灯すると、トライアック１０５は点弧し、ＡＣ
一次回路は閉じる。ゼロクロスコンパレータ内蔵フォト
トライアックカプラを用いることにより、トライアック
点弧時のノイズ発生を抑制することができる。

【００１６】１０７はカレントトランスであり、ＡＣ一
次回路の電流に比例した電流値が二次巻線に得られる。
次に、抵抗１１９によって二次巻線電流値を電流／電圧
変換する。

【００１７】抵抗１２０，１２１，１２２，１２３とコ
ンパレータ１２４，１２５によってウィンドゥコンパレ
ータが構成される。前記コンパレータは、オープンコレ
クタ出力であり、反転入力電圧が非反転入力電圧を越え
た時に、出力端子から電流吸い込みとなる。２つのコン
パレータはワイヤードオア接続され、抵抗１２６によっ
てＬＯＷレベルが作られる。このウィンドゥ幅は、前記
４本の抵抗の比によって決定され、コンパレータの入力
電圧がウィンドゥ幅の上下にある場合、出力はＬＯＷと
なる。

【００１８】トランジスタ１２７は、コンデンサ１２８
の充放電を切り替えるスイッチであり、前記トランジス
タがＯＦＦの場合、抵抗１２９，１３０を介して、コン
デンサに充電される。トランジスタがＯＮの場合、抵抗
１３０とトランジスタを介して、コンデンサは放電され
る。

【００１９】前記コンデンサ１２８の充電が進行し、コ
ンデンサの両端の電位差が、トランジスタ１３１のベー
ス・エミッタ間電圧とツェナダイオード１３２のツェナ
電圧との和を越えると、トランジスタ１３１はＯＮす
る。

【００２０】また、過熱状態検出コンパレータ１０８に
よって、定着ヒータの過熱状態は検出され、トランジス
タ１３３はＯＦＦする。

【００２１】トランジスタ１３３は、コンデンサ１３４
の充放電を切り替えるスイッチであり、前記トランジス
タがＯＦＦの場合、抵抗１３５，１３６を介して、コン
デンサに充電される。トランジスタがＯＮの場合、抵抗
１３６とトランジスタを介して、コンデンサは放電され
る。

【００２２】前記コンデンサ１３４の充電が進行し、コ
ンデンサの両端の電位差が、トランジスタ１３７のベー
ス・エミッタ間電圧とツェナダイオード１３８のツェナ
電圧との和を越えると、トランジスタ１３７はＯＮす
る。

【００２３】過熱状態の継続時間をチェックする基準時
間は、コンデンサ１３４の容量値、抵抗１３５，１３６
の抵抗値、ツェナダイオード１３８のツェナ電圧値によ
って決定される。これらの値を最適化することで、耐ノ
イズ性を向上させつつ、安全性を確保するシステムが構
築できる。

【００２４】フリップフロップ１０９はセット専用であ
り、トランジスタ１３１がＯＮ、あるいはトランジスタ
１３７がＯＮすることで記憶保持される。

【００２５】つまり、ＣＰＵ１０４が定着ヒータ１０１
に対して通電指示を出力していないにも拘わらず通電状
態が一定時間以上継続した場合、あるいは定着ヒータ１
０１の過熱状態が一定時間以上継続した場合のいずれか
の要因で、前記フリップフロップ１０９は異常状態であ
ることを記憶保持する。

【００２６】１０６はリレーであり、トランジスタ１３
９がＯＮかつトランジスタ１４０がＯＮの場合、リレー
巻線に電流が流れ、リレー接点は閉じる。

【００２７】ＣＰＵ１０４のポート１出力をＨＩＧＨと
することで、トランジスタ１４１はＯＮし、これによ
り、トランジスタ１４０はＯＮする。ＣＰＵ１０４は、
何らかの障害が発生したことを検出した後、ポート１出
力をＬＯＷとすることで、即座に、定着ヒータを遮断す
ることができる。ポート１出力をＨＩＧＨイネーブルと
したのは、ポート１出力のハーネスが切断された場合
に、トランジスタ１４１のベース・エミッタ間に並列に
挿入された抵抗によって、リレー接点を開く方向、すな
わち安全性の高い方向に落ち着かせるためである。

【００２８】フリップフロップ１０９がセットされる
と、トランジスタ１３９はＯＦＦとなり、リレー接点は
開く。

【００２９】ところで、トライアック１０５の故障モー
ドには、いくつかの種類があり、ヒータへの通電が不能
となるオープン故障、常時通電状態となるショート故障
のほかに、片方向のみ通電可能となる半波通電故障があ
る。

【００３０】半波通電故障でも二種類の故障が存在す
る。一つは、トライアックのゲート端子での制御が可能
だが、片方向のみ通電可能となる場合であり、もう一つ
は、片方向のショート故障（反対方向はオープン故障）
である。

【００３１】従来の安全回路では、片方向のショート故
障に対しても有効であり、一定時間経過後、リレーは遮
断される。

【００３２】従来技術２また、ＣＰＵ１０４がトライアック点弧信号を有効と
し、かつ、リレー遮断信号を無効としているにも拘わら
ず、ハロゲンヒータ１０１に通電がなされない状態は、
リレー故障、トライアック故障、ハロゲンヒータ断線な
どが原因となって起こり得る。この時、カレントトラン
ス１０７によって通電電流は検出されない。

【００３３】従来技術３図２４に関して以上説明したように、カレントトランス
１０７は異常状態の検出手段として利用されている。

【００３４】ところで、ＣＰＵ１０４も安全性を確保す
るためのソフトウェアを用意している。つまり、ハロゲ
ンヒータ１０１に通電を開始して、一定時間待機した
後、サーミスタ１０２での温度検出を行ない、所望の温
度に達していないことを確認すると、ヒータ１０１への
通電を停止する。これによって、ヒータの断線が判断で
きる。

【００３５】なお、所望の温度に達するまでに必要な時
間は、定着ローラ表面の初期温度と温度上昇勾配に影響
を受ける。

【００３６】定着ローラ表面の初期温度を把握するため
には、ハロゲンヒータに通電を開始する前に、サーミス
タで温度検出を行なえばよい。

【００３７】温度上昇勾配は、ハロゲンヒータの定格電
力値、装置への入力電圧値によって決定される。これ
は、ハロゲンヒータの定格電力値、装置への入力電圧値
によって、ハロゲンヒータの消費電力（発熱量）が決ま
るためである。

【００３８】従来技術４図２５は、本発明の背景となるその他の画像形成装置を
示す。図２６は、図２５に示した装置本体の電源遮断後
も、一定時間以上、故障状態であると記憶保持するため
の電気回路を示す。また図２７に、定着不能の検出ルー
チンと、その記憶保持ルーチンを示す。

【００３９】まず、図２５に従って、従来技術を説明す
る。

【００４０】カセット５０１に積載されている記録紙Ｐ
は給紙ローラ５０２により１枚ピックアップされ、レジ
スト前ガイド５０３にガイドされてレジストローラ５０
４に送られる。その後、感光体としてのドラム５０５に
合わせてレジストローラ５０４により記録紙Ｐは搬送さ
れ、転写ローラ５０６により記録紙Ｐ上に感光ドラム５
０５上のトナー像が転写される。

【００４１】そして、分離ガイド５０７，搬送ガイド５
０８，入口ガイド５０９にガイドされ、定着ローラ５１
０および加圧ローラ５１１のローラ対により加熱、加圧
されて記録紙Ｐ上のトナー像が永久像として定着する。
この時、記録紙Ｐは定着ローラ５１０に巻き付くので分
離爪５１２により強制的に分離され、定着排紙ローラ５
１３，５１４により搬送されて、排紙ローラ５１５によ
りトレイ５１６に積載される。

【００４２】定着装置５００は画像形成装置本体に対し
て着脱可能となっているので、寿命に達した場合、また
は、故障した場合には、背面カバー５１７を開いて、定
着装置５００を矢印Ａ方向に取り出して交換作業を行な
うことができる。

【００４３】定着装置５００が装置本体に取付けられた
状態では、定着装置側コネクタ５１８と装置本体側コネ
クタ５１９は嵌合（結合）している。また、定着装置５
００を装置本体から取り外した状態では、定着装置側コ
ネクタ５１８と装置本体側コネクタ５１９は抜去（離
脱）している。

【００４４】次に、図２６を用いて、故障状態記憶保持
回路について説明する。本図において、５２０はＣＰＵ
であり、ポート１出力，ポート２入力，Ａ／Ｄコンバー
タ入力を有する。５２１は、故障状態であることを記憶
保持するための、コンデンサである。装置本体の電源が
遮断されても、コンデンサ５２１に電荷が残っている限
り、故障状態であることが記憶保持される。

【００４５】５２２は、抵抗であり、コンデンサ５２１
への充電時の突入電流を抑えて、ＣＰＵ５２０のポート
１出力の破壊を防止するためのものである。この抵抗値
は、コンデンサ５２１への充電を速やかに行なうため
に、ポート１出力を破壊しない程度に低い値とされてい
る。

【００４６】５２３は、ダイオードであり、電源遮断時
でのコンデンサ５２１の放電を抑制するためのものであ
る。つまり、装置本体の電源が遮断されて、ＣＰＵ５２
０に電源が供給されなくなった場合に、ＣＰＵ５２０の
ポート１出力はアースに接続したことと等価になる。こ
の時、ダイオード５２３がなければ、コンデンサ５２１
の電荷は、抵抗５２２を介して、速やかに放電してしま
うので、ダイオード５２３によって、抵抗５２２での放
電を防止している。

【００４７】５２４は抵抗であり、コンデンサ５２１に
充電された電荷を放電するためのものである。この抵抗
値は、装置本体の電源遮断後、一定時間以上、コンデン
サ５２１の電荷を残しておくため、大きな値としてあ
る。

【００４８】５２５は、抵抗であり、コンデンサ５２６
と組合せて、ＣＰＵ５２０のポート２入力の入力フィル
タを構成している。この抵抗値は、装置本体の電源遮断
時の、抵抗５２５を介しての放電を防止するため、大き
な値としてある。

【００４９】５２７は、サーミスタであり、定着ローラ
表面に当接させて定着ローラ表面温度を検出する。サー
ミスタ５２７は、温度上昇とともに、抵抗値が低下す
る。５２８は、サーミスタ５２７の抵抗値を電圧値に変
換するための抵抗である。

【００５０】定着ローラ表面温度が上昇することで、Ｃ
ＰＵ５２０のＡ／Ｄコンバータ入力電圧は低下する。

【００５１】さらに、図２７を用いて、定着不能検出ル
ーチンと、定着不能記憶保持ルーチンについて説明す
る。

【００５２】まず、ステップＳ５０１において、Ａ／Ｄ
コンバータ入力からサーミスタ電圧を入力して、ＣＰＵ
５２０内部のＡレジスタに変換後のデータを記憶する。

【００５３】ステップＳ５０２において、ハロゲンヒー
タの通電を開始する。

【００５４】ステップＳ５０３において、定着ローラ表
面温度上昇の待ち時間を決定するためのタイマをセット
する。

【００５５】ステップＳ５０４とステップＳ５０５にお
いて、設定された待ち時間だけ、待機する。

【００５６】ステップＳ５０６において、再度、Ａ／Ｄ
コンバータ入力からサーミスタ電圧を入力する。

【００５７】ステップＳ５０７において、サーミスタ電
圧を比較する。比較した結果、ステップＳ５０６での測
定結果がＡレジスタの値を下回った場合、正常であると
判断して、ステップＳ５０８でハロゲンヒータの通電を
停止して、定着不能検出ルーチンを終了する。

【００５８】ステップＳ５０６での測定結果がＡレジス
タの値を下回らない場合、異常であると判断して、ステ
ップＳ５０９に移行する。

【００５９】ステップＳ５０９において、ＣＰＵ５２０
はポート１出力をＨＩＧＨとし、コンデンサ５２１に充
電を開始して、ステップＳ５０８に移行する。

【００６０】図２７に示した定着不能検出ルーチンは、
装置本体の電源投入直後に実行すればよい。装置がスタ
ンバイ状態においては、定着ローラ表面温度を一定に保
つために、断続的にハロゲンヒータに通電するので、そ
の都度、サーミスタ電圧の変化をモニタすれば、定着不
能状態が検出できる。

【００６１】以上説明したように、ＣＰＵ５２０は、定
着不能であると検出した後、コンデンサに充電すること
で、装置本体の電源を遮断したとしても、一定時間以
上、故障状態であることを記憶保持することができる。
コンデンサに電荷が残っている限り、装置本体の電源を
再投入したとしても、故障状態が継続して、プリント動
作は不能となる。

【００６２】

【発明が解決しようとする課題】課題１しかしながら、上記の従来技術１では、トライアックが
片方向のショート故障（反対方向はオープン故障）にな
った場合、異常状態（ＣＰＵが定着ヒータに対して通電
指示を出力していないにも拘わらず、通電状態が一定時
間以上継続する状態）であることを検知するまでの所要
時間が、双方向のショート故障の場合と比較して、長く
なるという問題があった。

【００６３】これは、ウィンドゥコンパレータ１２４，
１２５のいずれか片方しか電流検出ができないため、ト
ランジスタ１２７のＯＦＦデューティが小さく、コンデ
ンサ１２８の充電が進行しないためである。

【００６４】また、トライアックのゲート端子での制御
は可能であっても、片方向のみ通電可能となる場合に
は、ヒータの電力が等価的に低下して、所望の時間内に
定着可能状態とならないにも拘わらず、異常状態である
と検知できないという問題もあった。

【００６５】よって本発明の目的は、定着用の加熱手段
に半波通電波形が加わった場合にも、直ちに異常検出が
行えるよう構成した画像形成装置を提供することにあ
る。

【００６６】課題２また上記の従来技術２は、ＣＰＵがハロゲンヒータを通
電可能とするように制御しているにも拘わらず、カレン
トトランスによって通電電流が検出されないという異常
状態を、ＣＰＵは直接的に知ることができなかった。

【００６７】つまり、ＣＰＵが、トライアック点弧信号
を有効とし、かつ、リレー遮断信号を無効にしている時
に、サーミスタ電圧をモニタして温度上昇しないことに
よって、ハロゲンヒータに通電がなされていない可能性
があることを間接的に認識するにすぎない。

【００６８】このため、異常状態の認識が遅延し、迅速
なエラー処理が実行できないという不具合が発生する可
能性があった。また、給紙時点では適正温度であったに
も拘わらず定着時に温度低下しているために、定着が不
十分なプリント用紙が排紙されるという不具合が発生す
る可能性もあった。

【００６９】また、こういった従来の不具合を解消する
ために、ＣＰＵに対して、カレントトランスでの通電検
出結果を報告する信号線を追加することが考えられる
が、安全回路とＣＰＵボードが異なるユニットである場
合には、ハーネス数の増加となり、装置のコストアップ
が生じるという問題がある。

【００７０】よって本発明の目的は、ハーネスの数を増
加させることなく、異常状態を直接的に検知し得る画像
形成装置を提供することにある。

【００７１】課題３上記の従来技術３では、定着ローラ表面の初期温度を把
握したとしても、定着ローラ表面の温度上昇勾配は把握
できないといった問題があった。

【００７２】このため、従来では、ハロゲンヒータの定
格電力値が大きめにばらつき、装置への入力電圧値も高
めにばらついた場合を想定して、待機時間を短めに設定
していた。

【００７３】これとは逆に、ハロゲンヒータの定格電力
値が小さめにばらつき、装置への入力電圧値も低めにば
らついた場合には、温度上昇勾配が小さくなることで、
正常であるにも拘わらず、一定時間内に所望の温度に達
していないため、異常状態であると判断されるという問
題があった。

【００７４】よって本発明の目的は、ＣＰＵなどの制御
手段が、加熱手段（ヒータ）の消費電力を求めることが
できるよう構成した画像形成装置を提供することにあ
る。

【００７５】課題４上記の従来技術４では、装置本体に電源が供給された状
態で、定着装置を交換した場合、定着不能と判断される
ことで、装置本体の電源を遮断したとしても、一定時間
以上、プリント動作できなくなるといった問題があっ
た。

【００７６】よって本発明の目的は、上記のような問題
点を解決し、装置本体に電源が供給された状態で、定着
装置を交換した場合には、ハロゲンヒータの断線に代表
される、他の定着不能状態と分別して、少なくとも、装
置本体の電源の遮断後には、故障状態であることを記憶
保持しない画像形成装置を提供することにある。

【００７７】課題５先に説明した従来技術１では、安全回路が動作して、装
置からの発煙、発火が未然に防止されたとしても、定着
装置の劣化は防止できなかった。なぜならば、定着ロー
ラ表面温度のリップル、オーバシュートによって、安全
回路が誤動作しないようにするため、過熱状態であると
判断する温度を、一般に、非常に高い温度に設定するた
めである。

【００７８】このため、劣化した定着装置を使用し続け
る可能性があり、プリント品質の低下、さらには発煙、
発火しやすくなるなどの問題があった。

【００７９】こういった問題を解決するため、装置本体
に所有する不揮発性メモリに、安全回路が動作した履歴
を記憶することが考えられるが、ユーザが容易に、定着
装置を装置本体から着脱可能な構造となっている場合に
は、装置本体に記憶されている履歴と定着装置が一致し
ない可能性があり、問題の解決にはならない。

【００８０】よって本発明の目的は、装置本体との組合
せによらず、定着装置の劣化把握することができる画像
形成装置を提供することにある。

【００８１】

【課題を解決するための手段】手段１本発明は、記録媒体を被記録材上に熱定着させる加熱手
段を備えた画像形成装置において、前記加熱手段への通
電波形が半波通電波形であることを検出する検出手段
と、前記検出手段により前記半波通電波形が検出された
場合には、タイマを作動させることなく直ちに、異常状
態の発生を記憶保持させる保持手段とを具備したもので
ある。

【００８２】手段２本発明は、記録媒体を被記録材上に熱定着させる加熱手
段を備えた画像形成装置において、前記加熱手段の温度
を検出する温度検出手段と、前記温度検出結果に基づい
て前記加熱手段への通電指示の有無を制御する制御手段
と、前記加熱手段への通電電流を検出する電流検出手段
と、前記加熱手段への通電を停止する通電遮断手段と、
前記加熱手段への通電指示が有効であって、かつ、前記
通電遮断手段への作動指示が無効であるにも拘わらず通
電電流が検出されないことを判定する判定手段と、前記
判定手段により通電電流が検出されないと判定された場
合に、前記制御手段に対して、異常状態が生じたことを
知らせる報知手段とを具備し、前記報知手段のための信
号線を、他の制御線と兼用させるものである。

【００８３】手段３本発明は、記録媒体を被記録材上に熱定着させる加熱手
段を備えた画像形成装置において、前記加熱手段の温度
を検出する温度検出手段と、前記温度検出結果に基づい
て前記加熱手段への通電指示の有無を制御する制御手段
と、前記加熱手段への通電電流波形を検出する電流検出
手段と、前記通電電流波形に対して所定の波形整形処理
を施し、前記加熱手段の消費電力値を求めるための情報
を前記制御手段に知らせる報知手段とを具備したもので
ある。

【００８４】手段４被記録材上に画像を熱定着させる定着手段を、着脱可能
な形態として備えた画像形成装置において、定着不能状
態となった場合には、当該装置本体の電源遮断後も、一
定時間以上にわたって故障状態であることを保持する保
持手段と、当該装置本体に電源を供給した状態において
前記定着手段を装置本体から離脱交換したことを、前記
定着不能状態と分別して検出する検出手段と、前記検出
手段により前記定着装置が交換されたと検出された場
合、装置本体の電源が遮断された後であっても、前記保
持手段に故障状態であることを保持させない禁止手段と
を具備したものである。

【００８５】手段５本発明は、被記録材上に画像を熱定着させる定着手段
を、着脱可能な形態として備えた画像形成装置におい
て、前記定着手段に異常が生じたことを記憶する記憶手
段と、前記定着装置に対する前記記憶手段の内容を永久
的に記憶保持させる履歴保持手段と、前記永久的記憶保
持の内容を、任意の時点で読み出す読み出し手段とを具
備したものである。

【００８６】

【作用】作用１本発明（手段１）では、加熱手段（ヒータ）への通電波
形が半波通電波形であることを判断した場合には、一定
時間以上、待機するのではなく、即座に異常状態の発生
を記憶保持させるものである。

【００８７】より具体的に述べると、ヒータへ半波通電
されている場合に、即座に異常状態の発生を記憶保持す
る構成とすることにより、トライアックの片方向のショ
ート故障（反対方向はオープン故障）が検知されるまで
の所要時間を短くすることができる。また、トライアッ
クの片方向のみ通電制御可能となる故障についても、検
知可能とすることができる。

【００８８】作用２本発明（手段２）においては、加熱手段への通電指示
（トライアックの点弧信号）が有効であって、かつ通電
遮断手段への作動指示（リレー遮断信号）が無効である
にも拘わらず、電流検出手段（カレントトランス）によ
る電流検出がなされないことを判断した場合に、温度管
理を司る制御手段（ＣＰＵ）に対して、異常状態である
と報告する。そして、この報告のための信号線を他の制
御線と兼用させる。

【００８９】すなわち本発明では、トライアックの点弧
信号が有効であって、かつ、リレー遮断信号が無効であ
るにも拘わらず、カレントトランスによる電流検出がな
されないことを判断した後、ＣＰＵに対して異常状態で
あると報告する構成としたので、ＣＰＵは、異常状態の
発生を、直接、知ることができる。

【００９０】作用３本発明（手段３）においては、電流検出手段（カレント
トランス）で検出したヒータ通電波形を加工し、この情
報を制御手段（ＣＰＵ）に報告する構成としたので、Ｃ
ＰＵはヒータの消費電力値を求めることができる。カレ
ントトランスで検出したヒータ通電波形を加工する理由
は、ヒータ通電波形が、その時点での、ハロゲンヒータ
の消費電力（発熱量）に相当するためである。

【００９１】作用４本発明（手段４）では、装置本体に電源を供給した状態
で、定着手段を装置本体から交換したことを、定着不能
状態と分別して検出し、少なくとも装置本体の電源遮断
後には、保持手段に故障状態であると記憶保持させない
構成としたので、装置本体の電源再投入後、故障状態と
ならず、すぐさまプリント動作が再開できる。

【００９２】作用５本発明（手段５）では、装置本体から着脱可能な定着手
段中に、安全回路が動作した履歴を永久記憶する構成と
したので、装置本体との組合せによらず、定着手段の劣
化を把握することができる。

【００９３】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００９４】実施例１図１は、本発明の第１の実施例を示す。本実施例では、
カレントトランスの二次巻線電圧を積分して、積分後の
直流電圧によって、半波通電であるか否かを判断する。

【００９５】なお、従来例を説明した図２４と同一の部
品は、図１において同一の番号を付けて、説明を省略す
る。

【００９６】図１において１１は反転増幅回路であり、
カレントトランスの二次巻線電圧を反転増幅するための
ものである。

【００９７】１２は積分回路であり、反転増幅回路１１
の出力電圧を積分する。

【００９８】１３はオープンコレクタ出力のコンパレー
タであり、積分回路１２の出力電圧が反転入力電圧を越
えた場合に、出力に接続したプルアップ抵抗１４によっ
て、コンパレータ１３の出力はＨＩＧＨとなる。

【００９９】逆に、積分回路１２の出力電圧がコンパレ
ータ１３の反転入力電圧を下回る場合には、出力端子か
ら電流吸い込みとなり、プルアップ抵抗１４によって、
コンパレータ１３の出力はＬＯＷとなる。

【０１００】１５はトランジスタであり、コンパレータ
１３の出力がＨＩＧＨの時にＯＮして、コンパレータ１
３の出力がＬＯＷの時にＯＦＦする。

【０１０１】トランジスタ１５がＯＮすると、図示しな
いフリップフロップ１０９がセットされて、リレーは遮
断される。

【０１０２】次に、図１の各部の電圧波形を示した図２
を用いて、半波通電と全波通電の分別方法を説明する。

【０１０３】信号Ｓ１１は、全波通電時のカレントトラ
ンスの二次巻線電圧であり、正負に均等に振れる。

【０１０４】それに対して、信号Ｓ１１′は、半波通電
時のカレントトランスの二次巻線電圧であり、片側（こ
の場合、正電圧）のみ振れる。負電圧が多少出ているの
は、カレントトランスのインダクタンスの影響である。

【０１０５】信号Ｓ１１を積分した信号Ｓ１２は、振幅
が小さくなる。これは、信号Ｓ１１が正負に均等に振れ
ていて、直流分を持たないためである。

【０１０６】信号Ｓ１１′を積分した信号Ｓ１２′は、
信号Ｓ１１′の平滑波形（直流電圧波形）となる。電圧
値は、ほぼ、信号Ｓ１１′の波高値となる。

【０１０７】コンパレータ１３の反転入力電圧（基準電
圧）を、信号Ｓ１２の振幅より大きく、信号Ｓ１２′の
ピーク値より小さく設定すれば、半波通電と全波通電の
分別が可能となる。

【０１０８】つまり、半波通電の場合は、コンパレータ
１３の非反転入力電圧が反転入力電圧を越えるため、コ
ンパレータ１３の出力はＨＩＧＨとなり、トランジスタ
１５はＯＮする。これによって、フリップフロップ１０
９がセットされて、リレーは遮断される。

【０１０９】また、全波通電の場合は、コンパレータ１
３の非反転入力電圧が反転入力電圧を下回るため、コン
パレータ１３の出力はＬＯＷとなり、トランジスタ１５
はＯＦＦする。これによって、フリップフロップ１０９
はセットされない。

【０１１０】以上、説明したように、トライアックが半
波通電状態になった場合、これを速やかに検知して、異
常状態であると記憶保持した後、リレーを遮断すること
ができる。

【０１１１】実施例２図３は、本発明の第２の実施例を示す。本実施例では、
ウィンドゥコンパレータを構成している二つのコンパレ
ータの各々のオンデューティを比較することで、半波通
電であるかを判断する。

【０１１２】なお、従来例を説明した図２４と同一の部
品は、図３において同一の番号を付けて、説明を省略す
る。

【０１１３】２１はプルアップ抵抗であり、コンパレー
タ１２４の出力のＬＯＷレベルを保証するためのもので
ある。

【０１１４】２２もプルアップ抵抗であり、コンパレー
タ１２５の出力のＬＯＷレベルを保証するためのもので
ある。

【０１１５】２３は負論理表記したＡＮＤゲートであ
り、コンパレータ１２４，１２５の出力のいずれかがＬ
ＯＷとなる場合に、ＡＮＤゲート２３の出力がＬＯＷと
なる。

【０１１６】つまり、カレントトランスによってヒータ
通電電流が検出された場合に、ＡＮＤゲート２３の出力
がＬＯＷとなる。トランジスタ１２７以降の回路の動作
は従来例と同一となる。

【０１１７】２４はＮＯＲゲートであり、二入力ともＬ
ＯＷである場合に、出力はＨＩＧＨとなる。ＮＯＲゲー
ト２４の入力の片側にクロックＣＬＫを入力しているの
は、カレントトランスによってヒータ通電電流が検出さ
れている時間を、カウンタで計時するためである。

【０１１８】２５は４ビットのカウンタであり、ＮＯＲ
ゲート２４の出力をカウントアップする。

【０１１９】２６は４ビットのデジタルコンパレータで
あり、Ａ入力４ビットとＢ入力４ビットを比較して、そ
の大小関係を出力する。

【０１２０】カウンタ２５のカウント値が等しい場合に
は、（Ａ＝Ｂ）出力がＨＩＧＨとなり、その他の出力
（Ａ＞Ｂ，Ａ＜Ｂ）はＬＯＷとなる。

【０１２１】カウンタ２５のカウント値が異なる場合に
は、（Ａ＞Ｂ）出力と（Ａ＜Ｂ）出力のいずれかがＨＩ
ＧＨとなり、（Ａ＝Ｂ）出力はＬＯＷとなる。

【０１２２】２７はＯＲゲートであり、カウンタ２５の
カウント値が異なる場合に、ＯＲゲート２７の出力はＨ
ＩＧＨとなる。

【０１２３】２８はトランジスタであり、ＯＲゲート２
７の出力がＨＩＧＨの時にＯＮし、ＯＲゲート２７の出
力がＬＯＷの時にＯＦＦする。

【０１２４】トランジスタ２８がＯＮすると、図示しな
いフリップフロップ１０９がセットされて、リレーは遮
断される。

【０１２５】２９はＮＯＴゲートであり、カウンタ２５
のカウント値が等しい場合に、カウンタ２５をクリアす
るためのものである。

【０１２６】次に、図３の各部の電圧波形を示した図４
を用いて、半波通電と全波通電の分別方法を説明する。

【０１２７】信号Ｓ２１は、半波通電時のカレントトラ
ンスの二次巻線電圧であり、片側（この場合、正電圧）
のみ振れる。

【０１２８】信号Ｓ２２は、コンパレータ１２４の出力
電圧であり、信号Ｓ２１が正方向に振れているため、オ
ン（ＬＯＷ）デューティ（オンとオフの比）は大きくな
る。

【０１２９】信号Ｓ２３は、コンパレータ１２５の出力
電圧であり、信号Ｓ２１が負方向にほとんど振れていな
いため、オンデューティは小さくなる。

【０１３０】信号Ｓ２４は、信号Ｓ２２をクロック信号
ＣＬＫで同期化した信号であり、信号Ｓ２２のオンデュ
ーティに比例して、パルス数は多くなっている。

【０１３１】信号Ｓ２５は、信号Ｓ２３をクロック信号
ＣＬＫで同期化した信号であり、信号Ｓ２３のオンデュ
ーティが小さいため、パルス数は少なくなっている。

【０１３２】信号Ｓ２４と信号Ｓ２５のパルス数を比較
すれば、半波通電と全波通電の分別が可能となる。

【０１３３】つまり、半波通電の場合は、信号Ｓ２４と
信号Ｓ２５のパルス数が不一致となり、トランジスタ２
８はＯＮする。これによって、フリップフロップ１０９
がセットされて、リレーは遮断される。

【０１３４】また、全波通電の場合は、信号Ｓ２４と信
号Ｓ２５のパルス数が一致して、トランジスタ２８はＯ
ＦＦする。これによって、フリップフロップ１０９はセ
ットされない。

【０１３５】実施例３図５は、本発明の第３の実施例を示す。本実施例では、
ウィンドゥコンパレータを構成している二つのコンパレ
ータが交互にオンすることを確認することで、半波通電
であるかを判断する。

【０１３６】なお、従来例を説明した図２４、第２の実
施例を説明した図３と同一の部品は、図５において同一
の番号を付けて、説明を省略する。

【０１３７】本実施例において、半波通電状態では、ウ
ィンドゥコンパレータの片側しかオンしないように、抵
抗１２０，１２１，１２２，１２３の比を調整する。

【０１３８】３１はシーケンサであり、本実施例のシー
ケンス制御を司る。シーケンサ３１の動作説明は後述す
る。

【０１３９】３２は、シーケンサ３１をリセットするた
めの、コンデンサと抵抗である。電源投入時には、シー
ケンサ３１の＊ＲＳＴ入力はＬＯＷとなり、コンデンサ
と抵抗によって決定される時間だけ経過した後、＊ＲＳ
Ｔ入力はＨＩＧＨとなる。

【０１４０】３３はトランジスタであり、シーケンサ３
１のＯＵＴ出力がＨＩＧＨの時、トランジスタ３３はＯ
Ｎして、ＯＵＴ出力がＬＯＷの時、トランジスタ３３は
ＯＦＦする。

【０１４１】トランジスタ３３がＯＮすると、異常状態
記憶保持フリップフロップ１０９は異常状態であるとセ
ットされる。

【０１４２】次に、図６に示したシーケンサ３１の状態
遷移図を用いて、シーケンサ３１の動作説明をする。

【０１４３】まず、負論理リセット入力（＊ＲＳＴ）を
ＬＯＷとすることで、シーケンサはリセットされ、＊Ｒ
ＳＴがＨＩＧＨとなった時点で、ステート１に遷移す
る。

【０１４４】ステート１で、ＯＵＴ出力をＬＯＷとす
る。

【０１４５】また、ステート１では、ＩＮ１入力とＩＮ
２入力のいずれかがＬＯＷとなる（カレントトランスで
ヒータ通電電流が検出される）状態を待機する。

【０１４６】カレントトランスでのヒータ通電電流が検
出されることで、ステート２に移行する。図６では、Ｉ
Ｎ１入力がＬＯＷとなる（図５中、コンパレータ１２４
がオンする、つまり、トライアックが正方向のみ通電す
る）状態を示した。

【０１４７】ステート２で、ＩＮ１入力がＨＩＧＨとな
る（コンパレータ１２４がオフする）状態を待機して、
ＩＮ１入力がＨＩＧＨとなった時点で、ステート３に移
行する。

【０１４８】ステート３で、ＩＮ１入力とＩＮ２入力の
いずれかがＬＯＷとなる状態を待機する。

【０１４９】正常（全波通電）状態では、ＩＮ１入力が
続けてＬＯＷにはならない。

【０１５０】半波通電状態では、コンパレータ１２５は
オンできないため、ＩＮ１入力が続けてＬＯＷとなる。

【０１５１】ＩＮ１入力が続けてＬＯＷとなった場合に
は、ステート５に移行して、ＯＵＴ出力をＨＩＧＨとす
る。この後、ステート５からは、他のステートには移行
できない。

【０１５２】ＩＮ２入力がＬＯＷとなった場合には、正
常状態であると判断し、ステート４に移行して、ＩＮ２
入力がＨＩＧＨとなる状態を待機する。

【０１５３】ＩＮ２入力がＨＩＧＨとなると、ステート
１に戻り、再度、待機状態となる。

【０１５４】実施例４図７は、本発明の第４の実施例を示す。本実施例では、
ＣＰＵがヒータに通電しようとしているにも関わらず、
カレントトランスによる電流検出がなされないことを判
断した後、フリップフロップに記憶保持する。ＣＰＵに
対する報告は、ＣＰＵボードからのトライアック点弧信
号を兼用する。

【０１５５】なお、従来例を説明した図２４と同一の部
品は、図７において同一の番号を付けて、説明を省略す
る。

【０１５６】４１はプルアップ抵抗であり、トランジス
タ１１７がＯＦＦした時のコレクタ電位を確定するため
のものである。

【０１５７】４２はフォトトライアックカプラ内蔵ＬＥ
Ｄを点灯させるための信号であり、ＣＰＵ１０４からパ
ルス状のトライアック点弧信号が有効となると、トラン
ジスタ１１７がＯＮして、信号４２はＬＯＷとなり、ト
ライアック点弧信号が無効となると、トランジスタ１１
７がＯＦＦして、信号４２はＨＩＧＨとなる。

【０１５８】４３はリレー駆動信号であり、ＣＰＵ１０
４がリレーをＯＮさせる時に、信号４３はＨＩＧＨとな
り、リレーをＯＦＦさせる時に、信号４３はＬＯＷとな
る。

【０１５９】４４はカレントトランスによるヒータ通電
電流検出信号であり、ハロゲンヒータへ通電がなされる
と、ウィンドゥコンパレータを構成しているコンパレー
タ１２４，１２５がＯＮして、信号４４はＬＯＷとな
り、ヒータへ通電がなされないと、信号４４はＨＩＧＨ
となる。

【０１６０】４５はシーケンサであり、本実施例のシー
ケンス制御を司る。シーケンサ４５の動作説明は後述す
る。

【０１６１】４６は、シーケンサ４５をリセットするた
めの、コンデンサと抵抗である。電源投入時には、シー
ケンサ４５の＊ＲＳＴ入力はＬＯＷとなり、コンデンサ
と抵抗によって決定される時間だけ経過した後、＊ＲＳ
Ｔ入力はＨＩＧＨとなる。

【０１６２】４７はトランジスタであり、シーケンサ４
５のＯＵＴ出力がＨＩＧＨの時、トランジスタ４７はＯ
Ｎして、ＯＵＴ出力がＬＯＷの時、トランジスタ４７は
ＯＦＦする。

【０１６３】トランジスタ４７がＯＮすると、異常状態
記憶保持フリップフロップ１０９は異常状態であるとセ
ットされる。

【０１６４】４９はフリップフロップ１０９の状態を検
知するための信号であり、フリップフロップ１０９がセ
ットされると、トランジスタ４８はＯＮして、信号４９
はＬＯＷとなり、フリップフロップ１０９がセットされ
ていないと、トランジスタ４８はＯＦＦして、信号４９
はＨＩＧＨとなる。信号４９はＣＰＵ１０４のポート３
入力に接続される。

【０１６５】通常動作時には、フリップフロップ１０９
はセットされていないため、トランジスタ４８はＯＦＦ
している。このとき、トランジスタ４８の存在は他の回
路に影響を及ぼさないため、ＣＰＵから送出されたパル
ス状のトライアック点弧信号は有効となる。

【０１６６】フリップフロップの状態を確認するために
は、まず、ＣＰＵはポート２出力をＬＯＷとして、次
に、ポート３入力から信号４９を入力すればよい。

【０１６７】正常状態でフリップフロップ１０９がセッ
トされていない場合には、トランジスタ４８はＯＦＦ
し、トランジスタ１１１がＯＦＦであることも合わせ
て、プルアップ抵抗１１２によって、信号４９はＨＩＧ
Ｈとなる。この信号をポート３から入力することで、Ｃ
ＰＵは安全回路が正常状態であると認知する。

【０１６８】異常状態が発生しフリップフロップがセッ
トされた場合には、トランジスタ４８はＯＮし、トラン
ジスタ１１１がＯＦＦであるにも関わらず、信号４９は
ＬＯＷとなる。この信号をポート３から入力すること
で、ＣＰＵは安全回路に異常状態が発生したことを認知
する。

【０１６９】以上、ポート３の入力レベルをポーリング
する実施例を示したが、ポート３をＬＯＷアクティブの
割込み入力に置換すれば、さらに迅速な異常状態認知が
可能となることは言うまでもない。

【０１７０】次に、図８に示したシーケンサ４５の状態
遷移図を用いて、シーケンサ４５の動作説明をする。

【０１７１】まず、負論理リセット入力（＊ＲＳＴ）を
ＬＯＷとすることで、シーケンサはリセットされ、＊Ｒ
ＳＴがＨＩＧＨとなった時点で、ステート１に遷移す
る。

【０１７２】ステート１で、シーケンサの出力と内部状
態を初期設定する。つまり、ＯＵＴ出力をＬＯＷ、内蔵
カウンタのイネーブル信号（＊ＥＮ）をＨＩＧＨとす
る。

【０１７３】また、ステート１では、＊ＩＮ１入力がＬ
ＯＷ、かつ、ＩＮ２入力がＨＩＧＨとなる（ＣＰＵがト
ライアック点弧信号とリレー駆動信号を有効にする）状
態を待機する。

【０１７４】ＣＰＵがトライアック点弧信号とリレー駆
動信号を有効にすることで、ステート２に移行する。

【０１７５】ステート２で、＊ＥＮをＬＯＷとして、内
蔵カウンタのカウントアップを開始する。

【０１７６】ステート３で、カウンタのリップルキャリ
出力（＊ＲＣＯ）を待機する。カウンタがオーバフロー
する（＊ＲＣＯがＬＯＷとなる）ことで、ステート４に
移行する。

【０１７７】トライアック点弧信号を有効にした後、多
少の時間遅れを伴なって、ヒータに通電が開始されるた
め、カウンタでの待ち時間を設定する。ゼロクロスコン
パレータ内蔵フォトトライアックカプラを使用する場
合、最悪、半周期分（５０Ｈｚでは１０ｍｓ）の遅延を
考慮しなければならない。

【０１７８】ＣＰＵがトライアック点弧信号とリレー駆
動信号を有効にしている（＊ＩＮ１入力がＬＯＷ、か
つ、ＩＮ２入力がＨＩＧＨ）にも拘わらず、ヒータへの
通電がなされない（ＩＮ３入力がＨＩＧＨ）状態は異常
であるため、ステート４で、ＩＮ３入力をチェックす
る。

【０１７９】ＩＮ３入力がＨＩＧＨの場合は、ステート
６に移行して、ＯＵＴ出力をＨＩＧＨとする。この後、
ステート６からは、他のステートには移行できない。Ｉ
Ｎ３入力がＬＯＷの場合は、ステート５に移行する。

【０１８０】ステート５では、トライアック点弧信号と
リレー駆動信号が有効、かつ、ヒータに通電が継続する
限り待機する。

【０１８１】ステート５からは、トライアック点弧信号
とリレー駆動信号が有効にも関わらず、ヒータ通電が終
了した場合、ステート６に移行する。

【０１８２】また、トライアック点弧信号とリレー駆動
信号のいずれかが無効になった場合には、ステート１に
戻り、再度、待機状態となる。

【０１８３】実施例５図９は、本発明の第５の実施例を示す。本実施例では、
ＣＰＵに対する報告は、ＣＰＵボードからのリレー制御
信号を兼用する。フリップフロップに記憶保持する条件
は、実施例４と同一である。

【０１８４】なお従来例を説明した図２４と同一の部
品、または、第４の実施例を説明した図７と同一の部品
は、図９において同一の番号を付けて、説明を省略す
る。

【０１８５】ただし、ＣＰＵ１０４のポート１出力とト
ランジスタ１４１のベース間に接続される抵抗は、ＣＰ
Ｕボード上に移動した。

【０１８６】５１はトランジスタであり、フリップフロ
ップ１０９に異常状態の発生をセットされた場合にはＯ
Ｎする。

【０１８７】５２はプルアップ抵抗であり、トランジス
タ５１がＯＮした時のＬＯＷレベルを保証する。

【０１８８】５３は信号線であり、ＣＰＵ１０４のポー
ト３入力に接続され、トランジスタ５１がＯＮした場合
にはＬＯＷとなる。

【０１８９】通常動作時には、フリップフロップ１０９
はセットされていないため、トランジスタ５１はＯＦＦ
している。このとき、トランジスタ５１の存在は他の回
路に影響を及ぼさないため、ＣＰＵから送出されたリレ
ー制御信号は有効となる。

【０１９０】フリップフロップの状態を確認するために
は、まず、ＣＰＵはポート１出力をＨＩＧＨとして、次
に、ポート３入力から信号５３を入力すればよい。

【０１９１】正常状態でフリップフロップ１０９がセッ
トされていない場合には、トランジスタ５１はＯＦＦ
し、ＣＰＵのポート１がＨＩＧＨであることから、信号
５３はＨＩＧＨとなる。この信号をポート３から入力す
ることで、ＣＰＵは安全回路が正常状態であると認知す
る。

【０１９２】異常状態が発生しフリップフロップがセッ
トされた場合には、トランジスタ５１はＯＮするため、
ＣＰＵのポート１がＨＩＧＨであるにも関わらず、信号
５３はＬＯＷとなる。この信号をポート３から入力する
ことで、ＣＰＵは安全回路に異常状態が発生したことを
認知する。

【０１９３】実施例６図１０は、本発明の第６の実施例を示す。本実施例で
は、ＣＰＵに対する報告は、ＣＰＵボードからの温度検
出結果を意味する信号線を兼用する。フリップフロップ
に記憶保持する条件は、実施例４と同一である。

【０１９４】なお、従来例を説明した図２４と同一の部
品は、図１０において同一の番号を付けて、説明を省略
する。

【０１９５】５５はトランジスタであり、フリップフロ
ップ１０９に異常状態の発生をセットされた場合にはＯ
Ｎする。

【０１９６】通常動作時には、フリップフロップ１０９
はセットされていないため、トランジスタ５１はＯＦＦ
している。このとき、トランジスタ５１の存在は他の回
路に影響を及ぼさない。

【０１９７】異常状態が発生しフリップフロップ１０９
がセットされた場合には、トランジスタ５１はＯＮする
ため、Ａ／Ｄ変換回路の入力電圧は、ほぼ零となる。こ
の状態は、サーミスタが異常温度を検出したことと等価
となり、ＣＰＵは安全回路に異常状態が発生したことを
認知する。

【０１９８】この場合、リレーが遮断されて、徐々に温
度が低下する動作とならないため、ＣＰＵは温度変化を
追跡する必要がなく、迅速に異常状態の発生を認知する
ことができる。

【０１９９】実施例７図１１は、本発明の第７の実施例を示す。図１２は、そ
の各部の電圧波形を示す。

【０２００】本実施例では、ウィンドゥコンパレータの
出力電圧を積分して、ハロゲンヒータの発熱量に相当す
る直流電圧を求めて、ＣＰＵのＡ／Ｄ変換回路に入力す
る。

【０２０１】なお、従来例を説明した図２４と同一の部
品は、図１１において同一の番号を付けて、説明を省略
する。

【０２０２】６１はカレントトランスの二次巻線電圧波
形であり、一次巻線電流（ヒータ通電電流であり、ヒー
タの発熱量と相関する）に比例した波形となっている。

【０２０３】６２はウィンドゥコンパレータの出力電圧
波形であり、波形６１の振幅が大きいと、波形６２のＬ
ＯＷデューティは大きくなる（ＬＯＷである期間が長く
なる）。

【０２０４】６３は反転増幅回路である。

【０２０５】６４は反転増幅回路６３の出力電圧波形で
あり、波形６２の正電圧は負電圧になる。

【０２０６】６５は積分回路である。

【０２０７】６６は積分回路６５の出力電圧波形であ
り、波形６２のＬＯＷデューティが大きいと、波形６６
の直流電圧値は小さくなる。

【０２０８】波形６６をＣＰＵ１０４のＡ／Ｄ変換回路
に入力することで、ヒータの発熱量と相関する、カレン
トトランスの二次巻線電圧の振幅を知ることができる。

【０２０９】つまり、ＣＰＵ１０４のＡ／Ｄ変換入力電
圧が小さいことで、ヒータの発熱量は大きく、逆に、Ａ
／Ｄ変換入力電圧が大きいことで、ヒータの発熱量は小
さいと判断すればよい。

【０２１０】さらには、ＣＰＵ１０４は、内蔵メモリ
に、Ａ／Ｄ変換入力電圧とヒータ発熱量の相関を示すテ
ーブルを持つことで、リアルタイムにヒータ発熱量を知
ることが可能となる。

【０２１１】実施例８図１３は本発明の第８の実施例を示し、図１４はその各
部の電圧波形を示す。本実施例では、ウィンドゥコンパ
レータの出力電圧がＬＯＷになっている時間をカウント
して、ハロゲンヒータの発熱量に相当するカウント値を
求めて、ＣＰＵのデータバスに入力する。

【０２１２】なお、従来例を説明した図２４と、第７の
実施例を説明した図１１と同一の部品は、図１３におい
て同一の番号を付けて、説明を省略する。

【０２１３】７１は負論理表記したＮＯＲゲートであ
り、二入力ともＬＯＷである場合に、出力はＨＩＧＨと
なる。ＮＯＲゲート７１の入力の片側にクロックＣＬＫ
を入力しているのは、カレントトランスによってヒータ
通電電流が検出されている時間を、カウンタで計時する
ためである。

【０２１４】７２はＮＯＲゲート７１の出力電圧波形で
あり、カレントトランスの二次巻線電圧波形７１が一定
電圧以上となった場合に、クロックＣＬＫが波形７２と
して出力される。

【０２１５】７３は４ビットのカウンタであり、波形７
２をカウントアップする。

【０２１６】７４はＮＯＴゲートであり、カレントトラ
ンスの二次巻線電圧波形６１が一定電圧未満である期間
に、カウンタ７３のカウント値をクリアする。

【０２１７】７５はカウンタ２３のＬＳＢ出力電圧波形
であり、波形７２を二分周した波形となる。

【０２１８】７６〜７８もカウンタ７３の出力電圧波形
であり、波形７８はカウント値のＭＳＢとなる。

【０２１９】カウンタ７３の出力電圧波形７５〜７８が
意味するカウント値は、波形６２のＬＯＷデューティが
大きいと、大きな値となる。

【０２２０】波形７５〜７８をＣＰＵ１０４のデータバ
スに入力することで、ヒータの発熱量と相関する、カレ
ントトランスの二次巻線電圧の振幅を知ることができ
る。

【０２２１】つまり、ＣＰＵ１０４が読み込んだデータ
値が小さいことで、ヒータの発熱量は小さく、逆に、デ
ータ値が大きいことで、ヒータの発熱量は大きいと判断
すればよい。

【０２２２】さらには、ＣＰＵ１０４は、内蔵メモリ
に、データ値とヒータ発熱量の相関を示すテーブルを持
つことで、リアルタイムにヒータ発熱量を知ることが可
能となる。

【０２２３】なお、データの分解能を向上するために
は、クロックＣＬＫの周波数を上げてカウンタ７３のビ
ット数を増加することが必要になる。

【０２２４】実施例９図１５は本発明の第９の実施例を示す回路図であり、図
１６はその各部の電圧波形を示す。本実施例では、ウィ
ンドゥコンパレータの出力電圧とゼロクロスコンパレー
タの出力電圧を比較することで、ハロゲンヒータの発熱
量に相当する、電圧波形の位相差を求めて、ＣＰＵのポ
ートに入力する。

【０２２５】なお、従来例を説明した図２４と、第７の
実施例を説明した図１１と同一の部品は、図１５におい
て同一の番号を付けて、説明を省略する。

【０２２６】８１はウィンドゥコンパレータの片側であ
るコンパレータ１２４の出力電圧波形である。

【０２２７】８２はゼロクロスコンパレータである。

【０２２８】８３はゼロクロスコンパレータ８２の出力
電圧波形であり、カレントトランスのヒータ通電電流波
形が正電圧である期間に、波形８３はＨＩＧＨとなる。

【０２２９】８４はＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）ゲート
であり、二入力の論理が異なる場合に、出力がＨＩＧＨ
となる。

【０２３０】８５はＥＸ−ＯＲゲート８４の出力電圧波
形であり、波形６１が零電位から一定電圧に達するまで
の期間、あるいは、一定電圧から零電位に達するまでの
期間に、ＬＯＷとなる。

【０２３１】波形８１のＬＯＷデューティが大きいと、
波形８５のＬＯＷデューティは小さくなる。

【０２３２】波形８５をＣＰＵ１０４のポート３に入力
することで、ヒータの発熱量と相関する、カレントトラ
ンスの二次巻線電圧の振幅を知ることができる。つま
り、ＣＰＵ１０４のポート３入力電圧のＬＯＷ期間が短
いことで、ヒータの発熱量は大きく、逆に、ＬＯＷ期間
が長いことで、ヒータの発熱量は小さいと判断すればよ
い。

【０２３３】実施例１０図１７は、本発明の第１０の実施例を示す。本実施例で
は、定着装置を装置本体から着脱可能とするためのコネ
クタに、信号線を一本追加して、定着装置離脱時に、追
加した信号線による回路が開くことで、装置本体の電源
供給状態にて定着装置を交換したことを検出する。

【０２３４】６１１はＣＰＵボードであり、装置各部に
配置したセンサなどから情報を入力して、装置各部の電
気回路を制御する、ＣＰＵ５２０を実装している。

【０２３５】６１２は追加する信号線であり、定着装置
側コネクタ５１８と装置本体側コネクタ５１９が嵌合し
た状態では定着装置内でアースに接続され、コネクタ５
１８とコネクタ５１９が離脱した状態ではＣＰＵボード
６１１内に設置された抵抗６１３によってプルアップさ
れる。

【０２３６】よって、ＣＰＵ５２０のポート３入力に接
続された信号線６１２がＬＯＷの時、定着装置が装置本
体に設置されていると判断し、信号線６１２がＨＩＧＨ
の時、定着装置が装置本体から取り出された状態である
と判断すればよい。

【０２３７】図１８は、図１７に示した実施例のための
フローチャートを示す。

【０２３８】ステップＳ５０１において、Ａ／Ｄコンバ
ータ入力からサーミスタ電圧を入力して、ＣＰＵ５２０
内部のＡレジスタに変換後のデータを記憶する。

【０２３９】ステップＳ５０２において、ハロゲンヒー
タの通電を開始する。

【０２４０】ステップＳ５０３において、定着ローラ表
面温度上昇の待ち時間を決定するためのタイマをセット
する。

【０２４１】ステップＳ５０４とステップＳ５０５にお
いて、設定された待ち時間だけ、待機する。

【０２４２】ステップＳ５０６において、再度、Ａ／Ｄ
コンバータ入力からサーミスタ電圧を入力する。

【０２４３】ステップＳ５０７において、サーミスタ電
圧を比較する。比較した結果、ステップＳ５０６での測
定結果がＡレジスタの値を下回った場合、正常であると
判断して、ステップＳ５０８でハロゲンヒータの通電を
停止して、定着不能検出ルーチンを終了する。

【０２４４】ステップＳ５０６での測定結果がＡレジス
タの値を下回らない場合、ステップＳ６１１に移行す
る。

【０２４５】ステップＳ６１１において、信号線６１２
を接続したポート３入力がＨＩＧＨであるかチェックす
る。ポート３入力がＨＩＧＨである場合、定着装置が装
置本体から取り出された状態であると判断して、ステッ
プＳ５０８に移行する。

【０２４６】ポート３入力がＬＯＷである場合、異常状
態であると判断して、ＣＰＵ５２０のポート１出力をＨ
ＩＧＨとし、コンデンサ５２１に充電を開始して、ステ
ップＳ５０８に移行する。

【０２４７】これによって、ハロゲンヒータに通電して
サーミスタによる温度上昇が検知された場合はもちろん
のこと、サーミスタによる温度上昇が検出されなかった
場合にも、定着装置が装置本体から離脱した状態におい
ては、異常であると記憶保持しない。

【０２４８】実施例１１図１９は、本発明の第１１の実施例を示す。本実施例で
は、装置本体に、定着装置の着脱に伴ないオンオフが切
り替わるスイッチを追加して、スイッチの接点状態を検
出することで、装置本体の電源供給状態にて定着装置を
交換したことを検出する。

【０２４９】６２１はマイクロスイッチであり、定着装
置が装置本体に設置されている状態では、マイクロスイ
ッチ６２１はオンし、定着装置が装置本体から取り出さ
れた状態では、マイクロスイッチ６２１はオフする。

【０２５０】６２３はプルアップ抵抗であり、マイクロ
スイッチ６２１がオフしている場合、信号線６２２はＨ
ＩＧＨとなる。

【０２５１】よって、ＣＰＵ５２０のポート３入力に接
続された信号線６２２がＬＯＷの時、定着装置が装置本
体に設置されていると判断し、信号線６２２がＨＩＧＨ
の時、定着装置が装置本体から取り出された状態である
と判断すればよい。

【０２５２】なお、ソフトウェアでの処理は図１８と同
一であるので、説明は省略する。

【０２５３】実施例１２図２０は、本発明の第１２の実施例を示す。本実施例で
は、定着装置に突起を設け、装置本体にはフォトインタ
ラプタを追加して、定着装置の着脱（突起の移動）に伴
ないオンオフが切り替わる、フォトインタラプタ内蔵の
フォトトランジスタのオンオフ状態を検知することで、
装置本体の電源供給状態にて定着装置を交換したことを
検出する。

【０２５４】６３１は定着装置に設けられた突起であ
る。

【０２５５】６３２はフォトインタラプタであり、発光
ＬＥＤと、受光することでオンするフォトトランジスタ
が内蔵されている。

【０２５６】定着装置が装置本体に設置されている状態
では、突起６３１によって、フォトインタラプタ６３２
は遮光され、定着装置が装置本体から取り出された状態
では、フォトインタラプタは通光される。

【０２５７】６３３はＬＥＤ発光時の電流制限抵抗であ
り、抵抗６３３を介して電流が流れ、ＬＥＤは発光す
る。

【０２５８】６３５はプルアップ抵抗であり、フォトイ
ンタラプタ６３２に内蔵されたフォトトランジスタがオ
フしている場合、信号線６３４はＨＩＧＨとなる。

【０２５９】よって、ＣＰＵ５２０のポート３入力に接
続された信号線６３４がＬＯＷの時、定着装置が装置本
体に設置されていると判断し、信号線６３４がＨＩＧＨ
の時、定着装置が装置本体から取り出れた状態であると
判断すればよい。

【０２６０】なお、ソフトウェアでの処理は図１８と同
一であるので説明は省略する。

【０２６１】実施例１３図２１は、本発明の第１３の実施例を示す。本実施例で
は、定着装置にヒューズを内蔵させて、異常状態記憶保
持用フリップフロップがセットされると、ヒューズを切
断する。一種のセンサを扱う要領でヒューズの切断をチ
ェックすればよい。

【０２６２】なお、従来例を説明した図２４と同一の部
品は、図２１において同一の番号を付けて、説明を省略
する。

【０２６３】７１１は定着装置１０３に内蔵されたヒュ
ーズであり、片側はアースに接続されている。

【０２６４】７１２はプルアップ抵抗であり、ヒューズ
が切断された場合に、ＣＰＵ１０４のポート３入力をＨ
ＩＧＨにする。

【０２６５】７１３はトランジスタであり、フリップフ
ロップ１０９がセットされると、トランジスタ７１３は
オンする。

【０２６６】７１４もトランジスタであり、トランジス
タ７１３がオンすると、トランジスタ７１４もオンし、
エミッタ・コレクタを介して、ヒューズ切断電源が流れ
る。

【０２６７】以上まとめると、過熱状態などの要因によ
って安全回路が動作した場合、フリップフロップ１０９
がセットされ、トランジスタ７１４がオンして、定着装
置に内蔵されたヒューズが切断される。ＣＰＵ１０４
は、ポート３入力がＨＩＧＨであることで、定着装置が
劣化している可能性があることを認知できる。

【０２６８】ヒューズを定着装置に内蔵したことで、ユ
ーザが定着装置を交換した場合も、劣化したことを判別
することができる。

【０２６９】実施例１４図２２は、本発明の第１４の実施例を示す。本実施例で
は、サーミスタと直列回路で、定着装置にヒューズを内
蔵させて、異常状態記憶保持用フリップフロップがセッ
トされると、ヒューズを切断する。そして、サーミスタ
の電圧をモニタすることで、ヒューズの切断がチェック
できる。

【０２７０】なお、従来例を説明した図２４と同一の部
品は、図２２において同一の番号を付けて、説明を省略
する。

【０２７１】７２１は定着装置１０３に内蔵されたヒュ
ーズであり、サーミスタ１０２とプルアップ抵抗１１０
の間に挿入されている。

【０２７２】７２２，７２３はトランジスタであり、フ
リップフロップがセットされると、トランジスタ７２
２，７２３はオンする。この時、ヒューズ切断電流が、
トランジスタ７２２，７２３を介して流れる。

【０２７３】ヒューズが切断されると、サーミスタ１０
２によってアースにターミネイトしたことと等価になる
ため、ＣＰＵ１０４のＡ／Ｄ変換入力電圧は零となり、
これによって、定着装置が劣化している可能性があるこ
とを認知できる。

【０２７４】実施例１５図２３は、本発明の第１５の実施例を示す。本実施例で
は、定着装置にラッチングリレーを内蔵させて、異常状
態記憶保持用フリップフロップがセットされると、ラッ
チングリレーをセットする。一種のセンサを扱う要領で
ラッチングリレーの接点の開閉をチェックすればよい。

【０２７５】なお、従来例を説明した図２４と、第１３
の実施例を説明した図２１と同一の部品は、図２３にお
いて同一の番号を付けて、説明を省略する。

【０２７６】７３１は定着装置１０３に内蔵されたラッ
チングリレーであり、接点、コイルとも片側はアースに
接続されている。本実施例では、初期状態で接点が開い
ているラッチングリレーを使用する。ラッチングリレー
とは、セット用コイルに電流を流すと、接点が閉じて、
以後、コイルへの通電を停止しても、接点は閉じた状態
を維持するものである。なお、接点を開くためには、リ
セット用コイルに電流を流すことが必要になる。

【０２７７】７３２はプルアップ抵抗であり、ラッチン
グリレー７３１の接点が開いた状態ではＣＰＵ１０４の
ポート３入力をＨＩＧＨにする。

【０２７８】安全回路が動作した場合、フリップフロッ
プ１０９がセットされ、トランジスタ７１４がオンし
て、定着装置に内蔵されたラッチングリレー３１の接点
が開く。ＣＰＵ１０４は、ポート３入力がＬＯＷである
ことで、定着装置が劣化している可能性があることを認
知できる。

【０２７９】

【発明の効果】本発明を実施することにより、以下に列
挙する効果を得ることができる。

【０２８０】効果１本発明（手段１）によれば、例えばトライアックの片方
向のショート故障（反対方向はオープン故障）が生じた
場合にも、その故障が検知されるまでの所要時間を短く
することができるため、１）迅速な故障認知と、それに対するエラー処理の実行２）定着が不十分なプリント用紙が排紙される不具合の
防止を可能とする効果が得られる。

【０２８１】効果２本発明（手段２）によれば、ハーネス数を増加させるこ
となく、異常状態の発生を、直接、知ることができるた
め、装置のコストアップを抑制しつつ、１）迅速な故障認知と、それに対するエラー処理の実行２）定着が不十分なプリント用紙が排紙される不具合の
防止を可能とする効果が得られる。

【０２８２】効果３本発明（手段３）によれば、ＣＰＵなどの制御手段はヒ
ータの消費電力値を求めることができるため、１）ソフトウェア上の適切な待機時間の設定２）待機時間が短いために起こる誤判断の防止３）待機時間が長いために起こる発煙、発火の防止が可能となる効果が得られる。

【０２８３】効果４本発明（手段４）によれば、定着装置を装置本体から交
換後、故障状態であると記憶保持されないため、すぐさ
まプリント動作が再開できるので、ユーザの操作性が向
上するという効果がある。

【０２８４】効果５本発明（手段５）によれば、装置本体との組合せによら
ず、定着装置の劣化を把握することができるため、１）プリント品質の低下の防止２）発煙、発火の防止が可能となり、ユーザの操作性が向上する効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す回路図である。

【図２】図１の各部の電圧波形を示す波形図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す回路図である。

【図４】図３の各部の電圧波形を示す波形図である。

【図５】本発明の第３実施例を示す回路図である。

【図６】図５に示したシーケンサ３１の状態遷移図であ
る。

【図７】本発明の第４実施例を示す回路図である。

【図８】本発明の第４実施例に使用するシーケンサの状
態遷移図である。

【図９】本発明の第５実施例を示す回路図である。

【図１０】本発明の第６実施例を示す回路図である。

【図１１】本発明の第７実施例を示す回路図である。

【図１２】図１１の各部の電圧波形図である。

【図１３】本発明の第８実施例を示す回路図である。

【図１４】図１３の各部の電圧波形図である。

【図１５】本発明の第９実施例を示す回路図である。

【図１６】図１５の各部の電圧波形図である。

【図１７】本発明の第１０実施例を示す回路図である。

【図１８】本発明の第１０実施例の制御手順を示すフロ
ーチャートである。

【図１９】本発明の第１１実施例を示す回路図である。

【図２０】本発明の第１２実施例を示す回路図である。

【図２１】本発明の第１３実施例を示す回路図である。

【図２２】本発明の第１４実施例を示す回路図である。

【図２３】本発明の第１５実施例を示す回路図である。

【図２４】従来の技術を説明するための回路図である。

【図２５】画像形成装置（レーザビームプリンタ）の一
般的な構成を示す断面図である。

【図２６】故障状態であることを記憶保持するための電
気回路図である。

【図２７】定着不能検出ルーチンと、定着不能記憶保持
ルーチンを示すフローチャートである。

【符号の説明】

１１反転増幅回路１２積分回路１３コンパレータ１４プルアップ抵抗１５フリップフロップ１０９セット用トランジスタ４２フォトトライアックカプラＬＥＤ点灯信号４３リレー駆動信号４４ヒータ通電電流検出信号４５シーケンサ６３反転増幅回路６５積分回路１０４ＣＰＵ１０５トライアック１０６リレー１０７カレントトランス１０９異常状態記憶保持フリップフロップ５００定着装置５１０定着ローラ５１１加圧ローラ５１８定着装置側コネクタ５１９装置本体側コネクタ５２０ＣＰＵ５２１異常状態記憶保持用コンデンサ５２４放電用抵抗５２７サーミスタ６１２定着装置離脱検出用信号線６２１マイクロスイッチ６２２定着装置離脱検出用信号線６３２フォトインタラプタ７１１ヒューズ７１４ヒューズ切断用トランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体を被記録材上に熱定着させる加
熱手段を備えた画像形成装置において、前記加熱手段への通電波形が半波通電波形であることを
検出する検出手段と、前記検出手段により前記半波通電波形が検出された場合
には、タイマを作動させることなく直ちに、異常状態の
発生を記憶保持させる保持手段とを具備したことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】記録媒体を被記録材上に熱定着させる加
熱手段を備えた画像形成装置において、前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出結果に基づいて前記加熱手段への通電指示
の有無を制御する制御手段と、前記加熱手段への通電電流を検出する電流検出手段と、前記加熱手段への通電を停止する通電遮断手段と、前記加熱手段への通電指示が有効であって、かつ、前記
通電遮断手段への作動指示が無効であるにも拘わらず通
電電流が検出されないことを判定する判定手段と、前記判定手段により通電電流が検出されないと判定され
た場合に、前記制御手段に対して、異常状態が生じたこ
とを知らせる報知手段とを具備し、前記報知手段のため
の信号線を、他の制御線と兼用させることを特徴とする
画像形成装置。
【請求項３】記録媒体を被記録材上に熱定着させる加
熱手段を備えた画像形成装置において、前記加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出結果に基づいて前記加熱手段への通電指示
の有無を制御する制御手段と、前記加熱手段への通電電流波形を検出する電流検出手段
と、前記通電電流波形に対して所定の波形整形処理を施し、
前記加熱手段の消費電力値を求めるための情報を前記制
御手段に知らせる報知手段とを具備したことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項４】被記録材上に画像を熱定着させる定着手
段を、着脱可能な形態として備えた画像形成装置におい
て、定着不能状態となった場合には、当該装置本体の電源遮
断後も、一定時間以上にわたって故障状態であることを
保持する保持手段と、当該装置本体に電源を供給した状態において、前記定着
手段を装置本体から離脱交換したことを、前記定着不能
状態と分別して検出する検出手段と、前記検出手段により前記定着装置が交換されたと検出さ
れた場合、装置本体の電源が遮断された後であっても、
前記保持手段に故障状態であることを保持させない禁止
手段とを具備したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】被記録材上に画像を熱定着させる定着手
段を、着脱可能な形態として備えた画像形成装置におい
て、前記定着手段に異常が生じたことを記憶する記憶手段
と、前記定着装置に対する前記記憶手段の内容を永久的に記
憶保持させる履歴保持手段と、前記永久的記憶保持の内容を、任意の時点で読み出す読
み出し手段とを具備したことを特徴とする画像形成装
置。