(57)【要約】【課題】定着ヒータの地絡発生時に、定着部が熱ダメージを受けることを防止する。【解決手段】ライブ線Ｌとニュートラル線Ｎとの２本の電力線を介して交流電源Ｅに接続された定着ヒータ１３２と、定着ヒータ１３２により加熱され、記録紙に熱定着を施す定着部と、少なくともライブ線Ｌに設けられた開閉スイッチ１３７と、ニュートラル線Ｎを流れる電流の電流値を検出する電流検出部３２０と、前記定着部の温度を検出する温度検出部１３６と、温度検出部１３６が検出した前記温度が予め定められた上限値を超える場合、かつ、電流検出部３２０が検知したニュートラル線Ｎを流れる前記電流の前記電流値が予め定められた下限値未満の場合に、開閉スイッチ１３７を開放させる通電制御部３１４と、を備える。【選択図】図３
2011203609.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ライブ線とニュートラル線との２本の電力線を介して交流電源に接続された定着ヒータにより加熱され記録媒体に熱定着を施す定着部の前記ニュートラル線の地絡を検出する地絡検出装置であって、
少なくとも前記ライブ線に設けられた開閉スイッチと、
前記ニュートラル線を流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、
前記定着部の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した前記温度が予め定められた上限値を超える場合、かつ、前記電流検出部が検知した前記ニュートラル線を流れる前記電流の前記電流値が予め定められた下限値未満の場合に、前記ニュートラル線が地絡状態であると判定する地絡判定部と、
前記地絡判定部が前記地絡状態と判定した場合に、前記開閉スイッチを開放させる通電制御部と、を備える地絡検知装置。
【請求項２】
前記電流検出部は、前記ニュートラル線がトロイダルコアに嵌挿されたトロイダルコイルである請求項１に記載の地絡検知装置。
【請求項３】
ライブ線とニュートラル線との２本の電力線を介して交流電源に接続された定着ヒータと、
前記定着ヒータにより加熱され、記録媒体に熱定着を施す定着部と、
少なくとも前記ライブ線に設けられた開閉スイッチと、
前記ニュートラル線を流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、
前記定着部の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した前記温度が予め定められた上限値を超える場合、かつ、前記電流検出部が検知した前記ニュートラル線を流れる前記電流の前記電流値が予め定められた下限値未満の場合に、前記ニュートラル線が地絡状態であると判定する地絡判定部と、
前記地絡判定部が前記地絡状態と判定した場合に、前記開閉スイッチを開放させる通電制御部と、を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関し、特に当該画像形成装置が備える定着部の地絡対策の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、熱ローラ定着方式やベルト定着方式を用いた定着部が備えられる。これらの定着部は、回転駆動される熱ローラまたは定着ベルトと、これらに圧接される加圧ローラとによるニップ部に、トナー像が転写された記録媒体を挟持搬送し、当該記録媒体表面に転写された前記トナー像を加熱して熱定着を行う。前記熱ローラや前記定着ベルトの加熱源として、当該熱ローラや当該定着ベルトの内周側に例えばハロゲンヒータ等の定着ヒータが配設されている。
【０００３】
当該定着ヒータは、例えば商用電源である交流電源に接続され、当該交流電源から電力を供給されて発熱する。当該定着ヒータと前記交流電源との間には、例えばトライアックなどのスイッチング素子が設けられている。当該スイッチング素子を導通状態と非導通状態とに切換えることで、当該定着ヒータは断続的に点灯され、前記熱ローラまたは前記定着ベルトの温度が前記熱定着に必要な適温（定着温度）に温度制御される。
【０００４】
しかしながら、前記定着ヒータに地絡が発生すると、前記スイッチング素子を非導通状態にしても前記定着ヒータが連続点灯状態となり、前記温度制御ができなくなる場合がある。このような場合に備えて、定着部にはサーモスタットや温度ヒューズ等の安全機構が設けられているが、当該安全機構の作動までにはタイムラグがあり、しかも、地絡状態では、正常時には断続的に点灯される定着ヒータが連続点灯状態となることで定着部の温度が正常時よりも高温となるので、前記定着ローラの保持部材等が熱変形し、前記定着部の交換を余儀なくされる場合がある。
【０００５】
このような地絡事故対策に係る技術として、例えば特許文献１には、電流センサと、電流測定部と、異常電流検出部と、異常通知部を有する異常電流判定手段とを備え、測定したヒータ電流ＩＨの最大値電流ＩＭと予め設定した上限規定値ＩＵおよび下限規定値ＩＬとを比較し、当該最大値電流ＩＭが上限規定値ＩＵを超える場合はヒータの地絡事故と判定して通知し、当該最大値電流ＩＭが下限規定値ＩＬを下まわる場合は断線と判定して通知する温度調節器が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３８２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の温度調節器は、ＳＳＲ（ソリッド・ステート・リレー）とヒータと間のライブ線に電流センサを設けているため（特許文献１、図１参照）、前記ＳＳＲが正常に稼働している状態で当該ヒータと電源との間のニュートラル線で地絡が発生した場合に、前記最大値電流ＩＭが上限規定値ＩＵを超えず地絡を検知できない場合があるという課題がある。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、定着ヒータのニュートラル側で地絡が発生した場合であっても、当該地絡を検知し、定着部を熱ダメージから保護できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る地絡検知装置は、ライブ線とニュートラル線との２本の電力線を介して交流電源に接続された定着ヒータにより加熱され記録媒体に熱定着を施す定着部の前記ニュートラル線の地絡を検出する地絡検出装置であって、少なくとも前記ライブ線に設けられた開閉スイッチと、前記ニュートラル線を流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、前記定着部の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した前記温度が予め定められた上限値を超える場合、かつ、前記電流検出部が検知した前記ニュートラル線を流れる前記電流の前記電流値が予め定められた下限値未満の場合に、前記ニュートラル線が地絡状態であると判定する地絡判定部と、前記地絡判定部が前記地絡状態と判定した場合に、前記開閉スイッチを開放させる通電制御部と、を備える。
【００１０】
本発明の請求項３に係る画像形成装置は、ライブ線とニュートラル線との２本の電力線を介して交流電源に接続された定着ヒータと、前記定着ヒータにより加熱され、記録媒体に熱定着を施す定着部と、少なくとも前記ライブ線に設けられた開閉スイッチと、前記ニュートラル線を流れる電流の電流値を検出する電流検出部と、前記定着部の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部が検出した前記温度が予め定められた上限値を超える場合、かつ、前記電流検出部が検知した前記ニュートラル線を流れる前記電流の前記電流値が予め定められた下限値未満の場合に、前記ニュートラル線が地絡状態であると判定する地絡判定部と、前記地絡判定部が前記地絡状態と判定した場合に、前記開閉スイッチを開放させる通電制御部と、を備える。
【００１１】
請求項１または３に係る発明によれば、前記定着ヒータのニュートラル側で地絡が発生した場合に、当該地絡を検知して、当該定着ヒータへの給電を停止することができる。前記定着ヒータのニュートラル側で地絡が発生した場合、前記ニュートラル線を流れる前記電流の前記電流値は正常時よりも小さくなり、正常時には断続的に点灯される定着ヒータが連続点灯状態となることで定着部の温度は、正常時よりも高温となる。そのため、前記地絡判定部は、前記温度検出部が検出した前記温度が予め定められた上限値を超える場合、かつ、前記電流検出部が検知した前記ニュートラル線を流れる前記電流の前記電流値が予め定められた下限値未満の場合に、地絡状態であると判定する。また、前記通電制御部が、前記地絡判定部が前記地絡状態と判定した場合に前記開閉スイッチを開放させることで、前記定着ヒータのニュートラル側で地絡が発生した場合に、前記定着ヒータへの給電を停止することができる。したがって、請求項１または３に係る発明によれば、前記定着ヒータのニュートラル側で地絡が発生した場合に、当該地絡を検知して、当該定着ヒータへの給電を停止することができるので、当該定着ヒータを備える定着部を熱ダメージから保護できる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る地絡検知装置は、請求項１に係る地絡検地装置において、前記電流検出部は、前記ニュートラル線がトロイダルコアに嵌挿されたトロイダルコイルとされている。
【００１３】
請求項２に係る発明によれば、電力を損失することなく前記ニュートラル線の電流値を検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
定着部のニュートラル線で地絡が発生した場合に、当該定着部が熱ダメージを受ける前に定着ヒータへの通電を停止することが可能となり、当該定着部を熱ダメージから保護できる。したがって、地絡の原因を排除することで、当該定着部を継続して使用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構造を示す正面断面図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の機能的な構成を示すブロック図である
【図３】定着部および地絡検知装置の電気的な構成を示す回路図である。
【図４】電流センサの一例を示す図である。
【図５】地絡が発生した場合に、通電制御部が開閉スイッチを開放する制御を示すフローチャートである。
【図６】従来の画像形成装置が備える定着部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面に基づき本発明に係る地絡検知装置および当該地絡検知装置を備える画像形成装置の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、電子写真方式を採用し中間転写ベルトを備える画像形成装置、例えばコピー機、プリンタ、ファクシミリ、これらの機能を備える複合機等に適用することができる。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構造を示す正面断面図である。画像形成装置１は、装置本体１１に、画像形成部１２、定着部１３、給紙部１４、用紙排出部１５、および原稿読取部１６等を備えて構成されている。
【００１８】
装置本体１１は、下部本体１１１と、この下部本体１１１の上方に対向配置された上部本体１１２と、この上部本体１１２と下部本体１１１との間に介設された連結部１１３とを備えている。連結部１１３は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に用紙排出部１５を形成させた状態で両者を互いに連結するための構造物であり、下部本体１１１の左部および後部から立設され、平面視でＬ字状を呈している。上部本体１１２は、連結部１１３の上端部に支持されている。
【００１９】
そして、下部本体１１１には、画像形成部１２、定着部１３および給紙部１４が内装されているとともに、上部本体１１２には原稿読取部１６が装着されている。給紙部１４は、装置本体１１に対して挿脱可能の給紙カセット１４２を有している。この給紙カセット１４２には記録紙Ｐ（記録媒体）が積層されてなる用紙束Ｐ１が収容されている。なお、本実施形態では、給紙カセット１４２は１段で設けられているが、２段以上設けてもよい。
【００２０】
画像形成部１２は、給紙部１４から給紙された記録紙Ｐにトナー像を形成する画像形成動作を行う。画像形成部１２は、図１において装置本体１１の右側から左側へ向けて順次配設された、マゼンタ色のトナーを用いるマゼンタ用現像ユニット１２Ｍ、シアン色のトナーを用いるシアン用現像ユニット１２Ｃ、イエロー色のトナーを用いるイエロー用現像ユニット１２Ｙおよびブラック色のトナーを用いるブラック用現像ユニット１２Ｋと、駆動ローラ１２５ａ（二次転写対向ローラ）等の複数のローラ間に画像形成における副走査方向へ無端走行可能に張架された中間転写ベルト１２５と、中間転写ベルト１２５が駆動ローラ１２５ａに張架される部分で中間転写ベルト１２５の外周面に当接する二次転写ローラ２１０と、ベルトクリーニング装置１２８と、を備えている。
【００２１】
前記の各現像ユニット１２Ｍ〜１２Ｋは、感光体ドラム１２１と、感光体ドラム１２１へトナーを供給する現像装置１２２と、トナーを収容するトナーカートリッジ（不図示）と、帯電装置１２３と、露光装置１２４と、中間転写ローラ１２６と、ドラムクリーニング装置１２７と、をそれぞれ一体的に備えている。
【００２２】
感光体ドラム１２１は、その周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を形成する。現像装置１２２は、感光体ドラム１２１へトナーを供給する。各現像装置１２２には、前記トナーカートリッジからトナーが適宜補給される。
【００２３】
帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の直下位置にそれぞれ設けられている。露光装置１２４は、各帯電装置１２３の下方位置にそれぞれ設けられている。帯電装置１２３は、各感光体ドラム１２１の周面を一様に帯電させる。露光装置１２４は、コンピュータ等から入力された画像データや原稿読取部１６が取得した画像データに基づく各色に対応したレーザー光を、帯電後の感光体ドラム１２１の周面に照射し、各感光体ドラム１２１の周面に静電潜像を形成する。現像装置１２２は、矢印の方向へ回転する感光体ドラム１２１の周面の静電潜像にトナーを供給して感光体ドラム１２１の周面に前記画像データに応じたトナー像を形成する。
【００２４】
中間転写ベルト１２５は、各感光体ドラム１２１の上方位置に配置されている。中間転写ベルト１２５は、図１における左側の駆動ローラ１２５ａと同右側の従動ローラ１２５ｂと、各感光体ドラム１２１に対応して設けられた中間転写ローラ１２６との間に無端走行可能に張架され、下方の外周面が各感光体ドラム１２１の周面に当接している。中間転写ベルト１２５は、その外周面に前記トナー像が転写される像担持面が設定され、中間転写ローラ１２６によって感光体ドラム１２１の周面に押し付けられた状態で、駆動ローラ１２５ａによって駆動されて各感光体ドラム１２１と同期しながら駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間を無端走行する。
【００２５】
駆動ローラ１２５ａと従動ローラ１２５ｂとの間であって、従動ローラ１２５ｂ側へ寄った位置には、ローラ１２５ｃが設けられている。このローラ１２５ｃは、中間転写ベルト１２５に張力を与えるローラであり、図略の付勢部材の付勢力で上方へ向かって付勢されている。したがって、中間転写ベルト１２５は、このローラ１２５ｃにより上方へ押し上げられ、これによって中間転写ベルト１２５は、ローラ１２５ｃの部分が山頂になった山形形状になっている。
【００２６】
後述の制御ユニット３１は、中間転写ベルト１２５を無端走行させ、中間転写ベルト１２５の表面に対し、マゼンタ用現像ユニット１２Ｍによるマゼンタのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にシアン用現像ユニット１２Ｃによるシアンのトナー像の転写と、次いで中間転写ベルト１２５の同一位置にイエロー用現像ユニット１２Ｙによるイエローのトナー像の転写と、最後のブラック用現像ユニット１２Ｋによるブラックのトナー像の転写とを画像形成部１２に行わせ、中間転写ベルト１２５の表面に各色のトナーが重ね合わされたカラーのトナー像を形成させる（中間転写（一次転写））。
【００２７】
二次転写ローラ２１０は、図略の転写バイアス印加機構により転写バイアスが印加され、中間転写ベルト１２５の表面に形成されたカラーの前記トナー像を、給紙部１４から搬送されてきた記録紙Ｐに二次転写させる。二次転写ローラ２１０は、中間転写ベルト１２５が駆動ローラ１２５ａに張架される部分の用紙搬送路１９０に、中間転写ベルト１２５の外周面に当接させて設けられている。用紙搬送路１９０を搬送されつつある記録紙Ｐは、駆動ローラ１２５ａと二次転写ローラ２１０とに押圧挟持され、これによって中間転写ベルト１２５上のトナー像が記録紙Ｐに二次転写される。
【００２８】
ドラムクリーニング装置１２７は、各感光体ドラム１２１の左方位置に設けられ、感光体ドラム１２１の周面の残留トナーを除去してクリーニングする。このドラムクリーニング装置１２７によってクリーニングされた感光体ドラム１２１の周面は、新たな帯電処理のために帯電装置１２３へ向かう。
【００２９】
ベルトクリーニング装置１２８は、中間転写ベルト１２５を介して従動ローラ１２５ｂに対向する位置に設けられている。ベルトクリーニング装置１２８は、中間転写ベルト１２５上に形成されたトナー像が記録紙Ｐに転写された後に中間転写ベルト１２５上に残留している残留トナーを取り除いてクリーニングする。
【００３０】
画像形成部１２の左方位置には、上下方向に延びる用紙搬送路１９０が形成されている。用紙搬送路１９０には、適所に搬送ローラ対１９２が設けられ、搬送ローラ対１９２は、給紙部１４から繰り出された記録紙Ｐを、画像形成部１２へ向けて搬送する。
【００３１】
定着部１３は、定着ローラ１３１と、定着ローラ１３１の加熱源として定着ローラ１３１の内部に配設された定着ヒータ１３２と、定着ローラ１３１と対向配置された加圧ローラ１３４と、を備えている。定着ローラ１３１の近傍には、定着ローラ１３１の温度を検出するサーミスタ１３６（温度検出部）が設けられている。前記熱定着時に、定着ローラ１３１は、サーミスタ１３６が検出した定着ローラ１３１の温度に基づいてヒータ制御部３１２（図２参照）により通電状態を制御され、熱定着に必要な適温（定着温度）に保たれる。
【００３２】
定着部１３は、画像形成部１２で転写された記録紙Ｐ上のトナー像に対し、記録紙Ｐが定着ローラ１３１と加圧ローラ１３４との間の定着ニップ部を通過する間に定着ローラ１３１から熱を与えて熱定着を施す。当該熱定着の完了したカラー印刷済みの記録紙Ｐは、定着部１３の上部から延設された排紙搬送路１９４を通って装置本体１１の頂部に設けられた排紙トレイ１５１へ向けて排出される。
【００３３】
給紙部１４は、装置本体１１の図１における右側壁に開閉自在に設けられた手差しトレイ１４１と、装置本体１１内における露光装置１２４より下方位置に挿脱可能に装着された給紙カセット１４２とを備えている。
【００３４】
手差しトレイ１４１は、下部本体１１１の右面の下方位置に設けられた、記録紙Ｐを１枚ずつ手差し操作で画像形成部１２へ向けて給紙するためのトレイである。給紙カセット１４２は、複数枚の記録紙Ｐが積層されてなる用紙束Ｐ１を収容する。給紙カセット１４２の上方には、ピックアップローラ１４３が設けられ、ピックアップローラ１４３は、給紙カセット１４２に収容された用紙束Ｐ１の最上位の記録紙Ｐを用紙搬送路１９０へ向けて繰り出す。
【００３５】
用紙排出部１５は、下部本体１１１と上部本体１１２との間に形成されている。用紙排出部１５は、下部本体１１１の上面に形成された排紙トレイ１５１を備える。排紙トレイ１５１は、画像形成部１２でトナー像が形成された記録紙Ｐが、定着部１３で熱定着が施された後に排出されるトレイである。
【００３６】
原稿読取部１６は、上部本体１１２の上面開口に装着された、原稿を載置するためのコンタクトガラス１６１と、このコンタクトガラス１６１に載置された原稿を押さえる開閉自在の原稿押さえカバー１６２と、コンタクトガラス１６１に載置された原稿の画像を走査して読み取る走査機構１６３とを備えている。走査機構１６３は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサを用いて原稿の画像を光学的に読み取り、画像データを生成する。
【００３７】
図２は、画像形成装置１の機能的な構成を示すブロック図である。画像形成装置１は、制御ユニット３１、画像形成部１２、定着部１３、原稿読取部１６、画像メモリ３３、画像処理部３４、入力操作部３５、ネットワークＩ／Ｆ部３６、および電流センサ３２０（電流検出部）を備えて構成されている。なお、図１に基づいて説明済であるので、画像形成部１２、定着部１３、および原稿読取部１６についての説明は以下では省略する。
【００３８】
画像メモリ３３は、原稿読取部１６から出力された画像データやネットワークＩ／Ｆ部３６を介して外部装置から送信された画像データを一時的に記憶する。画像処理部３４は、画像メモリ３３に記憶されている画像データに対して画像補正や拡大・縮小等の画像処理を施す。
【００３９】
入力操作部３５は、ユーザが操作画面や各種メッセージ等を視認することができる表示パネル、電源キー、印刷部数等を入力するテンキー、原稿の読み取り開始を指示するスタートボタン等の種々の操作命令を入力するための操作ボタンを有する。入力操作部３５は、ユーザによる前記操作命令の入力を受け付けることで、普通紙や厚紙等の記録紙Ｐの種類や印刷部数を設定する。ネットワークＩ／Ｆ部３６は、ＬＡＮ（Local Area Network）ボード等の通信モジュールから構成され、外部装置と種々のデータの送受信を行う。電流センサ３２０は、ニュートラル線Ｎ（図３参照）を流れる電流の電流値を検出する。
【００４０】
制御ユニット３１は、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）等を有する記憶部３１５や、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えて構成される。当該ＣＰＵは、全体制御部３１１と、ヒータ制御部３１２と、地絡判定部３１３と、通電制御部３１４として機能する。
【００４１】
全体制御部３１１は、入力操作部３５、またはネットワークＩ／Ｆ部３６を介して接続された図略のコンピュータから入力された指示信号等に応じて記憶部３１５に記憶されたプログラムを読み出して処理を実行し、各機能部への指示信号の出力やデータ転送等を行って画像形成装置１を統括的に制御する。
【００４２】
ヒータ制御部３１２は、トライアック１３５（図３参照）にスイッチング信号を出力し、トライアック１３５を導通状態と非導通状態とに切換えて、定着ローラ１３１の加熱状態を制御する。すなわちヒータ制御部３１２は、サーミスタ１３６が検知した定着ローラ１３１の温度が所定の定着温度よりも高い場合にはトライアック１３５を非導通状態として定着ヒータ１３２を非通電状態とし、サーミスタ１３６が検知した定着ローラ１３１の温度が所定の定着温度よりも低い場合にはトライアック１３５を導通状態として定着ヒータ１３２を通電状態とする。
【００４３】
地絡判定部３１３は、予め定められたサンプリング間隔毎にサーミスタ１３６が検出した定着ローラ１３１の温度Ｔを読込み、当該温度Ｔが予め定められた上限値を超える場合、かつ、電流センサ３２０（電流検出部）が検知したニュートラル線Ｎを流れる前記電流の前記電流値が予め定められた下限値未満の場合に、ニュートラル線Ｎが地絡状態であると判定する。前記温度Ｔの前記上限値は、正常時の定着ローラ１３１の温度すなわち定着温度の上限値を超える値とされ、前記下限電流値は、画像形成装置１の動作時に定着ヒータ１３２が点灯している場合に、ニュートラル線Ｎを流れる電流の最小値とされる。
【００４４】
通電制御部３１４は、地絡判定部３１３が、ニュートラル線Ｎが地絡状態であると判定した場合に、開閉スイッチ１３７を開放させる。
【００４５】
なお、地絡判定部３１３、通電制御部３１４、サーミスタ１３６、開閉スイッチ１３７、および電流センサ３２０は、地絡検知装置１３０として機能する。
【００４６】
図３は、定着部１３および地絡検知装置１３０の電気的構成を示す回路図である。図６に一例を示す従来の定着部１３’と比較しつつ以下に説明する。従来の定着部１３’は、定着ヒータ１３２と、ヒューズ１３９と、サーモスタット１３８と、トライアック１３５とを備えている。定着ヒータ１３２は、ライブ線Ｌおよびニュートラル線Ｎを介して交流電源Ｅに接続され、交流電源Ｅから電力を供給されて発熱する。
【００４７】
ライブ線Ｌには、安全機構としてヒューズ１３９およびサーモスタット１３８が設けられている。ヒューズ１３９は、ライブ線Ｌに過電流が流れた場合に溶断する。サーモスタット１３８は、サーモスタット１３８の温度が所定の温度を超えた場合に開放状体となり、定着ヒータ１３２への給電を断つ。トライアック１３５は、ニュートラル線Ｎに設けられ、ヒータ制御部３１２が出力するスイッチング信号により導通状態と非導通状態とが切換えられる。これにより定着ヒータ１３２がオンオフされる。また、トライアック１３５は、制御ユニット３１’からのスイッチング信号により省電力モード時に非導通状態とされて定着ヒータ１３２への電力供給を遮断する。
【００４８】
一方、地絡検地装置１３０を備える定着部１３は、ヒューズ１３９に加えて、開閉スイッチ１３７を備えるとともに、電流センサ３２０を備える。開閉スイッチ１３７は、本実施形態では、交流電源Ｅと定着ヒータ１３２との間のライブ線Ｌおよびニュートラル線Ｎにそれぞれ設けられている。なお、開閉スイッチ１３７は、交流電源Ｅと定着ヒータ１３２との間のライブ線Ｌにのみ設けるようにしてもよい。
【００４９】
図４は、電流センサ３２０の一例を示す図である。電流センサ３２０は、トロイダルコア３２１１に巻線３２１２が巻回されたトロイダルコイル３２１と、巻線の両端に接続された抵抗Ｒとを備える。トロイダルコア３２１１には、ニュートラル線Ｎが嵌挿されている。したがって、ニュートラル線Ｎに電流Ｉが流れると、抵抗Ｒに電流Ｉに比例した電圧Ｖが発生するので、電圧Ｖの電圧値から電流Ｉの電流値を検出することができる。しかも、トロイダルコイル３２１を用いることで、例えばニュートラル線Ｎにシャント抵抗を設ける場合とは異なり、電力を損失することなくニュートラル線Ｎの電流値を検出することが可能となる。
【００５０】
ところで、例えば電線のかみ込み等により、ニュートラル線Ｎが地絡状態となることがある。例えば、ニュートラル線ＮのＡ点が地絡した場合には、本実施形態に係る定着部１３および従来の定着部１３’のいずれも、サーミスタ１３６に検知される前記定着温度が所定値を超え、ヒータ制御部３１２がトライアック１３５を非導通状態とすることで、定着ヒータ１３２を非通電状態とする。すなわち、地絡発生から定着ヒータ１３２のオフまでのタイムラグが少ないので定着部１３および１３’への熱ダメージは少ない。
【００５１】
一方、ニュートラル線ＮのＢ点が地絡した場合は、従来の定着部１３’では、サーミスタ１３６に検知される定着ローラ１３１の温度が所定値を超えるため、制御ユニット３１’がトライアック１３５を非導通状態とするが、定着ヒータ１３２の通電状態は解消されない。そのため、定着ヒータ１３２の通電状態は、定着部１３’の温度が上昇してサーモスタット１３８が作動するまで続く。すなわち、地絡発生から定着ヒータ１３２のオフまでのタイムラグが、Ａ点で地絡が発生した場合よりも長くなり、定着部１３’は致命的な熱ダメージを受け再利用ができなくなる場合がある。
【００５２】
他方、本実施形態に係る定着部１３においては、ニュートラル線ＮのＢ点が地絡した場合は、ニュートラル線Ｎを流れる電流Ｉの電流値は正常時よりも小さくなり、正常時には断続的に点灯される定着ヒータ１３２が連続点灯状態となることで、定着ローラ１３１の温度Ｔが正常時よりも高温となることは従来の定着部１３’と同様であるが、地絡判定部３１３が、ニュートラル線Ｎが地絡状態であると判定し、通電制御部３１４が、開閉スイッチ１３７を開放させる。すなわち、定着部１３が熱ダメージを受ける前に定着ヒータ１３２への通電を停止することが可能となり、定着部１３を熱ダメージから保護できる。したがって、地絡の原因を排除することで、定着部１３を継続して使用することが可能になる。
【００５３】
図５は、ニュートラル線Ｎで地絡が発生した場合に、通電制御部３１４が開閉スイッチ１３７を開放する制御を示すフローチャートである。画像形成装置１の電源が投入されると、地絡判定部３１３は、予め定められたサンプリング間隔毎にサーミスタ１３６が検出した定着ローラ１３１の温度Ｔ、および電流センサ３２０が検出したニュートラル線Ｎを流れる電流Ｉの電流値を読込む（ステップＳ１）。当該温度Ｔが所定の前記上限値を超える場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、ニュートラル線Ｎで地絡が発生し、正常時にはトライアック１３５のオンオフにより断続的に点灯される定着ヒータ１３２が連続点灯状態となっている可能性があるので、地絡判定部３１３は、電流センサ３２０が検知したニュートラル線Ｎを流れる前記電流の前記電流値を、所定の下限値と比較する（ステップＳ３）。前記電流値が、前記下限値未満の場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、地絡判定部３１３は、定着部１３のニュートラル線Ｎが地絡状態であると判定し（ステップＳ４）、通電制御部３１４は、開閉スイッチ１３７を開放させる（ステップＳ５）。前記温度Ｔが所定の前記上限値以下の場合には（ステップＳ２でＮＯ）、または、前記電流値が、前記下限電流値以上の場合には（ステップＳ３でＮＯ）、地絡判定部３１３は、定着ローラ１３１の温度Ｔ、および電流センサ３２０が検出したニュートラル線Ｎを流れる電流Ｉの電流値のサンプリングを継続する。
【００５４】
以上、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１について説明したが、当該実施形態はあくまでも例示であり、本発明は当該実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、上記実施形態の画像形成装置１は、定着ローラ方式を採用しているが、本発明は、定着ベルト方式を採用する画像形成装置にも適用することができる。また、液晶表示部や音声出力部等の報知部を設け、地絡判定部３１３がニュートラル線Ｎの地絡を検知した場合に、開閉スイッチ１３７を開放させるとともに、当該地絡状態をユーザに報知するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
Ｅ  交流電源
Ｌ  ライブ線
Ｎ  ニュートラル線
Ｐ  記録紙（記録媒体）
１  画像形成装置
１３  定着部
１３０  地絡検知装置
１３１  定着ローラ
１３２  定着ヒータ
１３４  加圧ローラ
１３５  トライアック
１３６  サーミスタ（温度検出部）
１３７  開閉スイッチ
１３８  サーモスタット
３１  制御ユニット
３１１  全体制御部
３１２  ヒータ制御部
３１３  地絡判定部
３１４  通電制御部
３２０  電流センサ（電流検出部）
３２１  トロイダルコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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