JPS6156687B2

JPS6156687B2 -

Info

Publication number: JPS6156687B2
Application number: JP14186578A
Authority: JP
Inventors: Koji Maruyama; Ryoichi Ootsuka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1978-11-17
Filing date: 1978-11-17
Publication date: 1986-12-03
Also published as: JPS5568824A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は回路素子故障検出回路に関し、特にヒ
ータの如き通電素子と双方向性制御整流素子とを
含み交流電源により駆動される電気回路における
回路素子の故障を検出する回路素子故障検出回路
に関する。

本発明に係る回路素子故障検出回路は特に複写
機に於ける熱定着装置に利用される。複写機に於
ける熱定着装置にはヒータが用いられており、又
このヒータをオン・オフするのに双方向性制御整
流素子が多く用いられているが、この種の熱定着
装置ではヒータの断線及び双方向性制御整流素子
の故障又は溶着が故障として生じ得これらの場合
にヒータが不点灯又は点灯し放しとなる。従来は
これらの場合の検出方法としては、ヒータの断線
又は双方向性制御整流素子の故障（不導通）の場
合については未定着のコピーが発生することで確
認し、又制御整流素子の溶着（導通）については
ヒータが点灯し放しになり複写機内部の温度が異
常に上昇した場合にこの異常温度を検出する温度
スイツチを作動させてヒータをオフにする方法が
用いられていた。この従来方法は、ヒータ断線及
び制御整流素子の故障又は溶着を直接に検知する
ものではないが、無駄な未定着コピーを多量にし
てしまつたり、又複写機内の温度が異常に高まり
火災が生ずる危険性を有するものであつた。

本発明は上記の従来方法における欠点を解消す
るためのものである。本発明に係る回路素子故障
検出回路は、ヒータの如き通電素子に並列に接続
され通電素子に少く共双方向性制御整流素子の保
持電流が流れ得る場合の通電素子への電圧印加に
応じた信号を発生する信号発生回路、信号発生回
路の出力を微分する微分回路、双方向性制御整流
素子に与えられるトリガ信号と同位相の信号を位
相補正し位相補正された信号が微分回路出力信号
と時間的に一致するようにされた位相補正回路、
ならびに微分回路出力及び位相補正回路出力を入
力として受け微分回路出力があつて位相補正回路
出力がない場合に応じた信号を双方向性制御整流
素子の溶着を表す信号として発生し位相補正回路
出力があつて微分回路出力がない場合に応じた信
号を通電素子の断線又は双方向性制御整流素子の
故障を表す信号として発生する論理回路を有す
る。通電素子及び双方向性制御整流素子が共に正
常な場合には制御整流素子にトリガがかけられな
い場合通電素子に電流が流れず制御整流素子にト
リガが掛けられた場合にのみ通電素子に電流が流
れる。即ち、正常時には位相補正回路及び微分回
路の出力が共にあるか又は共にない。通電素子断
線又は制御整流素子故障の場合には制御整流素子
にトリガをかけても通電素子に電流が流れず、即
ち、位相補正回路に出力があつても微分回路出力
は生じない。又、制御整流素子溶着の場合には制
御整流素子にトリガをかけなくても通電素子に電
流が流れ、即ち、微分回路出力があつて位相補正
回路出力が生じない場合が起る。これら障害の場
合には上述のように論理回路により各障害種別に
応じた信号が発生される。

本発明によれば、複写機に適用した場合につい
ていえば、ヒータの断線、双方向性制御整流素子
の故障及び溶着を即時検出するとができ、これに
よりヒータをオフしオペレータ及びサービスマン
に故障原因を即時に表示し得、これにより故障原
因を早く確認でき無駄なコピーをしなくて済むよ
うになり、とりわけ火災の危険性を無くすことが
できる。又、本発明は複写機の熱定着装置のみな
らず露光用に用いられるハロゲンランプ等につい
ても適用し得る。

次に図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

第１図は本発明に係る回路素子故障検出回路の
一実施例の構成を示す。図において交流電源１に
リレー２のリレー接点２ａを介してヒータ３及び
双方向性制御整流素子４が接続される。ヒータ３
は複写機における熱定着に用いるものであり、熱
定着装置の温度に応じてサーミスタ５の抵抗が変
化するようになされておりサーミスタ５の抵抗に
応じてヒータ温度コントロール回路６からゼロク
ロス回路７に制御信号が送られこれに応じてゼロ
クロス回路７より交流電源１の交流電圧がovを
交叉する時間位置に選択的にトリガ信号が制御整
流素子４のゲートに与えられ制御整流素子４は導
通する。制御整流素子４には正常時においてヒー
タ３を介して保持電流が流れ印加される交流電圧
の正又は負の半サイクルの終了に伴い不導通とな
る。リレー２はヒータ３又は制御整流素子４の障
害に応じて動作するものであつて正常時はリレー
接点２ａは閉じており制御整流素子４が導通の場
合交流電流がヒータ３を通して流れる。抵抗８及
びこれに直列に接続された互に逆方向のフオトカ
プラ９及び１０の並列回路が信号発生回路を形成
しこの信号発生回路がヒータ３に並列に接続され
る。ヒータ３に電圧が印加された場合この電圧が
信号発生回路に印加され、印加電圧の向きに応じ
て抵抗８及びフオトカプラ９又は１０の直列回路
に電流が流れる。抵抗８の値はヒータ３の抵抗値
に較べて非常に大で、ヒータ３が断の場合におい
て制御整流素子４が導通しても抵抗８を介して制
御整流素子４にその保持電流（通常数10ｍＡ）以
下の電流（数ｍＡ程度）しか流れ得ないように設
定され、ヒータ３が断の場合には制御整流素子４
は導通しても直ちに不導通となりヒータ３に電流
が流れる場合に限りフオトカプラ９，１０から出
力が得られるようになされている。

フオトカプラ９についてみると、ヒータ３に印
加される交流電圧が上昇して該電圧がフオトカプ
ラ９の発光ダイオード１１に流れる電流がダイオ
ード発光のための所定値（数ｍＡ）以上になる程
度になつた場合にダイオードは発光しフオトトラ
ンジスタ１２が導通する。フオトカプラ１０の動
作も同様である。フオトカプラ９及び１０の出力
は並列に接続されて微分回路１３に与えられヒー
タ３に電流が流れるに応じて導通を示す信号が微
分回路１３に与えられる。微分回路１３はフオト
カプラ出力の非導通から導通への移行に応じた微
分波形を出力しこの出力信号は波形整形回路１４
で波形整形され排他的論理和回路１５及び論理積
回路１６に入力される。

又、ゼロクロス回路の出力の一部、即ち制御整
流素子４に与えられるトリガ信号と同位相の信号
は位相補正回路１７に与えられ、微分回路１３の
出力と同位相となるように即ち位相補正された信
号が微分回路出力と時間的に一致するように位相
補正される。位相補正回路１７の出力は波形整形
回路１８で整形され排他的論理和回路１５及び論
理積回路１９に入力される。

排他的論理和回路１５、タイマ２０、論理積回
路１６及び１９は微分回路１３及び位相補正回路
１７の夫々の整形された出力を受けヒータ３又は
制御整流素子４の障害を表す信号を発生する論理
回路を構成する。排他的論理和回路１５は２入力
を受け一方の入力の論理レベルと他方の入力の論
理レベルとが異る場合に出力が生成する論理回路
であり、その入力をＡ、Ｂ、出力をＣとした場合
の論理式はＣ＝・Ｂ＋Ａ・で表され、真理値
表は次のように表される。

ＡＢＣ０００１０１０１１１１０波形整形回路１４及び１８は夫々微分回路１３
及び位相補正回路１７の出力がある場合又はない
場合に応じて論理レベル“１”又は論理レベル
“０”の信号を出力する。従つて排他的論理和回
路１５は波形整形回路１４及び１８の各出力の一
方が論理レベル“１”で他方が論理レベル“０”
の場合に信号を出力しこの出力はタイマ回路２０
を介して論理積回路１６及び１９に入力される。
タイマ回路２０は正常時に波形整形回路１４及び
１８の各出力の間に時間的づれがある場合にこの
づれにより誤つて回路素子故障を識別することを
防止するためのものであり、排他的論理和回路１
５の出力がタイマ回路２０で設定される一定時間
以上継続した場合にこの一定時間経過後の排他的
論理和回路１５の出力に応じて論理レベル“１”
の信号を出力する。タイマ回路１５は排他的論理
和回路２０の出力がなくなるたびにリセツトされ
る。第２図に波形整形回路１４及び１８、排他的
論理和回路１５ならびにタイマ回路２０の各出力
波形の関係を示す。第２図ａは波形整形回路１４
及び１８に共に出力がありかつ各出力の間に時間
的づれがある場合を示し、第２図ｂは波形整形回
路１４のみに出力がある場合を示す。図でB₁，
B₂は夫夫波形整形回路１４，１８の出力波形を
表しex，tmは夫々排他的論理和回路１５及びタ
イマ回路２０の出力波形を表す。タイマ回路２０
の設定時間Ｔは出力s₁，s₂間の時間的づれ△t₁，
△t₂より大となるように設定され微分回路１３及
び位相補正回路１７の各波形整形出力の間に時間
的づれがあつてもこれにより誤つて故障検出する
ことは防止される。時間Ｔは信号s₁又はs₂の時間
長よりは短く設定され波形整形回路１４，１８の
何れか一方にのみ出力が生じた場合にはタイマ回
路２０は出力を生成する。微分回路１３及び位相
補正回路１７に共に出力がないか又は共に出力が
ある場合にはタイマ回路２０に出力が生せず論理
積回路１６及び１９は出力を生じない。微分回路
１３及び位相補正回路１７の何れか一方にのみ出
力が生じた場合にはタイマ回路２０に出力が生
じ、微分回路１３に出力がある場合には論理積回
路１６が出力を生成し位相補正回路１７に出力が
ある場合には論理積回路１９が出力を生成する。
論理積回路１６及び１９の出力は夫々制御整流素
子溶着及びヒータ断線あるいは制御整流素子故障
を表す。猶、ヒータの型式によつてはヒータ内部
で短絡する事故も考えられるがこの場合にはフオ
トカプラ９，１０が短絡されて微分回路１３に出
力が生ぜず論理積回路１９に出力が生じて障害が
検出される。

リレー２、ランプ２１及び２２、SCR２３，
２４及び２５ならびに電源２６はヒータ３、制御
整流素子４障害の検出に応じてヒータの回路を開
きかつ障害表示を行う回路を構成するものであ
る。タイマ回路２０に出力があつた場合この出力
信号がSCR２３にトリガ信号として与えられ
SCR２３が導通しリレー２は動作保持してリレ
ー接点２ａが開かれヒータがオフされる。論理積
回路１６及び１９の出力端は夫々SCR２４及び
２５のゲートに接続され論理積回路１６又は１９
の出力があつた場合にはSCR２４又は２５が導
通とされ制御整流素子４の溶着を示すランプ２
１、又はヒータ断線、制御整流素子４の故障を示
すランプ２２が点灯する。

第３図に第１図の回路の各部の信号波形を示
す。第３図ａは正常な場合、第３図ｂは制御整流
素子４が溶着した場合、第３図ｃはヒータ３が断
線した場合又は制御整流素子４が故障した場合を
示す。図においてtrは双方向性制御整流素子４の
トリガパルス波形、Ｖ_hはヒータ３に印加される
交流電圧の波形、d₁，d₂は微分回路１３の入力及
び出力の各波形、ｐは位相補正回路１７の出力波
形、Ｖ_p1，Ｖ_p2，Ｖ_p3はSCR２３，２４及び２５
のトリガパルス波形、Ｒはリレー２の駆動電流波
形、PL₁及びPL₂はランプ２１及び２２の駆動電
流波形を表す。

第１図の実施例では信号発生回路にフオトカプ
ラを使用したがフオトカプラの代りに変成器と整
流回路を用いてもよい。この場合に変成器の一次
巻線をフオトカプラ中のフオトダイオードに代え
て接続し変成器二次巻線と整流回路との直列回路
をフオトカプラ中のフオトトランジスタに代えて
接続する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る回路素子故障検出回路の
一実施例の構成図、第２図は第１図の回路素子故
障検出回路におけるタイマ回路の動作を説明する
ための信号波形図、第３図は第１図の回路素子故
障検出回路の各部の信号の関係を示す信号波形図
である。１……交流電源、２……リレー、３……ヒー
タ、４……双方向性制御整流素子、９，１０……
フオトカプラ、１３……微分回路、１４，１８…
…波形整形回路、１５……排他的論理和回路、１
６，１９……論理積回路、１７……位相補正回
路、２０……タイマ回路。

Claims

【特許請求の範囲】

１ヒータの如き通電素子と双方向性制御整流素
子とを含み交流電源により駆動される電気回路に
おける回路素子の故障を検出する回路素子故障検
出回路であつて、通電素子に並列に接続され、通
電素子に少くなくとも双方向性制御整流素子の保
持電流が流れ得る場合の、通電素子への電圧印加
に応じた信号を発生する信号発生回路、双方向性
制御整流素子に与えられる信号を上記信号発生回
路から得られる信号と時間的に一致するようにす
る位相補正回路、上記信号発生回路出力及び位相
補正回路出力を入力として受け、信号発生回路出
力があつて、位相補正回路出力がない場合に応じ
て第１の信号を発生し、位相補正回路出力があつ
て信号発生回路出力がない場合に応じて第２の信
号を発生する回路を有し、前記第１の信号は双方
向性制御整流素子の溶着を表わし前記第２の信号
は通電素子断線又は双方向性制御整流素子の故障
を表わすようにされた回路素子故障検出回路。