(57)【要約】【課題】定着ローラが過昇温する前にヒータへの電力供給を停止する。【解決手段】周期タイマ８からタイマ出力があると、検出温度と目標温度を比較し、検出温度が目標温度より高い場合は、出力ポート１０にポートＰ２をオフするライトアクセスを行い、他方、検出温度が目標温度より低い場合は、出力ポート１０にポートＰ２をオンするライトアクセスを行う。既に出力ポートＰ２がＨとなっているときに、検出温度が目標温度より低かった場合も、出力ポート１０に対してポートＰ２をオンするライトアクセスが行われる。監視タイマ１１の異常検出により、マイクロコンピュータ６の動作に異常があることを検出できる。【選択図】図１
2011044177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された温度が目標温度より低い場合に、オンを指示し、前記検出された温度が目標温度より高い場合に、オフを指示する指示手段と、
第１ないし第ｎ（≧２）レジスタと、
前記第１レジスタに、前記指示手段によりオンが指示された場合に第１の所定値をセットし、オフが指示された場合に第２の所定値をセットする第１セット手段と、
第１セット手段が第１レジスタに第１の所定値をセットするのに先立って、前記第２ないし第ｎレジスタに、それぞれ、前記指示手段によりオンが指示されるたびに第３ないし第ｎ＋１の所定値をセットする第２セット手段と、
前記第２ないし第ｎレジスタのそれぞれの内容がそれぞれ前記第３ないし第ｎ＋１の所定値と同じかどうかを判断して同じ場合に加熱手段オン許可状態と判定する判定手段と、
該判定手段により加熱手段オン許可状態と判定された状態で、前記第１レジスタに前記第１の所定値がセットされた場合、前記加熱手段への電力供給をオンし、前記第１レジスタに前記第１セット手段が第２の所定値をセットした場合に前記加熱手段への電力供給をオフするオンオフ手段と
を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２ないし第ｎレジスタは、前記第１レジスタのアドレスと異なるアドレスを有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記判定手段により加熱手段オン許可状態と判定され、前記第１レジスタに前記第１の所定値がセットされた場合、前記第２ないし第ｎレジスタをクリアするクリア手段を有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記判定手段により加熱手段オン許可状態と判定され、前記第１レジスタに前記第１の所定値がセットされた場合、前記第１レジスタをクリアするクリア手段を有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、前記第１レジスタに前記第２の所定値がセットされた場合、加熱手段をオフするとともに前記第２ないし第ｎレジスタをクリアするクリア手段を有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、前記第２ないし第ｎレジスタのそれぞれの内容がクリア状態もしくはそれぞれ第３ないし第ｎ＋１の所定値と異なる場合、異常が発生したと判断して加熱手段への電力供給をオフすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、前記第１レジスタの内容がクリア状態もしくは第１の所定値もしくは第２の所定値と異なる場合、異常が発生したと判断して加熱手段への電力供給をオフすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、加熱手段オン許可状態になっていないにも関わらず、前記第１レジスタに第１の所定値が書き込まれた場合、異常が発生したと判断して加熱手段への電力供給をオフすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかにおいて、前記オンオフ手段により異常が発生したと判断された場合、異常発生を報知する報知手段を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかにおいて、異常が発生したと判断された場合、本温度制御装置を初期化する初期化手段を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項１１】
請求項１０において、前記オンオフ手段により異常が発生したと判断された場合、異常状態を保持する保持手段と、
該保持手段により異常状態が保持されている場合、前記初期化手段により初期化された後、前記オンオフ手段による前記加熱手段への電力供給を禁止する禁止手段と
を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項１２】
加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、
該温度検出手段により検出された温度が目標温度より低い場合に、オンを指示し、前記検出された温度が目標温度より高い場合に、オフを指示する指示手段と、
第１ないし第ｍ（≧３）レジスタと、
前記第１レジスタに、前記指示手段によりオンが指示された場合に第１の所定値をセットする第１セット手段と、
前記第２レジスタに、前記指示手段によりオフが指示された場合に第２の所定値をセットする第２セット手段と、
第１セット手段が第１レジスタに所定値を書き込むのに先立って、前記第３ないし第ｍレジスタに、それぞれ、第３ないし第ｍの所定値をセットする第３セット手段と、
前記第３ないし第ｍレジスタのそれぞれの内容が全て前記第３ないし第ｍの所定値と同じかどうかを判断して同じ場合に加熱手段オン許可状態と判定する判定手段と、
該判定手段により加熱手段オン許可状態と判定された状態で、前記第１レジスタに前記第１の所定値がセットされた場合、前記加熱手段への電力供給をオンし、前記第２レジスタに第２の所定値が書き込まれた場合に加熱手段への電力供給をオフするオンオフ手段と
を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項１３】
請求項１２において、前記第１ないし第ｍレジスタは、該第１ないし第ｍレジスタ以外のレジスタのアドレスと異なるアドレスを有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３において、前記第１ないし第ｍレジスタはそれぞれ異なるアドレスを有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項１５】
請求項１２ないし１４のいずれかにおいて、前記判定手段により加熱手段オン許可状態と判定され、前記第１レジスタに前記第１の所定値がセットされた場合、前記第１レジスタおよび第３ないし第ｍレジスタをクリアするクリア手段を有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項１６】
請求項１２ないし１５のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、前記第２レジスタに前記第２の所定値がセットされた場合、加熱手段をオフするとともに前記第２レジスタをクリアすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項１７】
請求項１２ないし１６のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、前記第３ないし第ｍレジスタのそれぞれの内容がクリア状態もしくは第３ないし第ｍの所定値と異なる場合、異常が発生したと判断して加熱手段への電力供給をオフすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項１８】
請求項１２ないし１７のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、前記第１レジスタの内容がクリア状態もしくは第１の所定値と異なる場合、異常が発生したと判断して加熱手段への電力供給をオフすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項１９】
請求項１２ないし１８のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、加熱手段オン許可状態になっていないにも関わらず、前記第１レジスタに第１の所定値が書き込まれた場合、異常が発生したと判断して加熱手段への電力供給をオフすることを特徴とする温度制御装置。
【請求項２０】
請求項１２ないし１９のいずれかにおいて、前記オンオフ手段は、異常が発生したと判断された場合、異常発生を報知する報知手段を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項２１】
請求項１２ないし２０のいずれかにおいて、異常が発生したと判断された場合、本温度制御装置を初期化する初期化手段を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項２２】
請求項２１において、
異常が発生したと判断された場合、異常状態を保持する保持手段と、
該保持手段により異常状態が保持されている場合、前記初期化手段により初期化された後、前記オンオフ手段による前記加熱手段への電力供給を禁止する禁止手段と
を備えたことを特徴とする温度制御装置。
【請求項２３】
請求項１ないし２２のいずれかにおいて、前記加熱手段は、ヒータを有する定着ローラであることを特徴とする温度制御装置。
【請求項２４】
請求項１ないし２２のいずれかにおいて、前記加熱手段は、誘導コイルと電磁誘導加熱部材とを有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項２５】
請求項１ないし２４のいずれかにおいて、前記温度検出手段は、対象物に接触して温度検出を行う接触式温度センサを有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項２６】
請求項２５において、前記接触式温度センサは、接触式サーミスタであることを特徴とする温度制御装置。
【請求項２７】
請求項１ないし２４のいずれかにおいて、前記温度検出手段は、対象物に非接触で温度検出を行う非接触式温度センサを有することを特徴とする温度制御装置。
【請求項２８】
請求項２７において、前記非接触式温度センサは、サーミスタを内蔵したものであることを特徴とする温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱手段の温度を制御する温度制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複写機等の乾式電子写真装置は、感光ドラム上に形成されたトナー像が転写器により転写紙上に転写され、この転写紙上のトナー像が、熱定着器により転写紙上に熱定着される。このような熱定着器に組み込まれた定着ローラには、ヒータが内蔵され、このヒータにより定着ローラが加熱され、定着ローラ表面の温度が一定になるよう温度制御される。
【０００３】
このような定着器の温度制御装置としては、例えば、図１０ないし図１２に示すような温度制御装置が知られている。
【０００４】
まず、図１０の温度制御装置を説明する。定着ローラ１０１のヒータ１０２には、交流電源１０３がスイッチング回路１０４を通して接続されている。定着ローラ１０１の表面温度はサーミスタ１０５により温度に応じた電圧値を有する出力信号ａに変換され、マイクロコンピュータ１０６の入力ポートＰ０に入力され、Ａ／Ｄ変換される。マイクロコンピュータ１０６は検出温度が目標温度より低い場合は、スイッチング回路１０４に対してオンを意味するＨを出力ポートＰ１（信号ｂ）に出力し、検出温度が目標温度より高い場合は、オフを意味するＬを出力ポートＰ１（信号ｂ）に出力する。
【０００５】
交流電源１０３とヒータ１０２の間には、サーモスイッチ１０７が接続されている。サーモスイッチ１０７は、電気的ノイズ等によるマイコンの暴走やソフトウェアのバグにより、マイクロコンピュータ１０６がスイッチング回路１０４のオン・オフをコントロールする出力ポートＰ１をオンし続けた場合に、スイッチング回路１０４がオンし続けて、定着ローラ１０１の温度が過昇温したときに働いて、定着ローラ１０１への電力供給を遮断するようになっている。
【０００６】
ついで、図１１の温度制御装置を説明する。定着ローラ１０１のヒータ１０２には、交流電源１０３がスイッチング回路１０４を通して接続されている。定着ローラ１０１の表面温度はサーミスタ１０５により、温度に応じた電圧値を有する出力信号ａに変換され、マイクロコンピュータ１１６の入力ポートＰ０に入力され、Ａ／Ｄ変換される。マイクロコンピュータ１１６の出力ポートＰ１をコントロールするレジスタ１１６７のビット３がヒータ１０２のオン／オフのために割り当てられている。マイクロコンピュータ１１６は、入力ポートＰ０に入力された信号ａを温度に換算した検出温度が目標温度より低い場合は、レジスタ１１６７のビット３にヒータオンを意味する例えば１を書くことにより、スイッチング回路１０４に対してオンを意味するＨを、出力ポートＰ１（信号ｂ）に出力し、他方、検出温度が目標温度より高い場合は、レジスタ１１６７のビット３にヒータオフを意味する０を書くことにより、出力ポートＰ１（信号ｂ）にオフを意味するＬを出力する。
【０００７】
レジスタ１１６７のビット３以外のビットには、他の入出力ポートのコントロールのために割り当てられている。また、交流電源１０３とヒータ１０２の間には、定着ローラ１０１の過昇温時にヒータ１０２の電力供給を遮断するサーモスイッチ１０７が接続されている。
【０００８】
次に、図１２の温度制御装置を説明する。この温度制御装置は、図１１の温度制御装置と異なり、ヒータオンオフを意味する１と０を書き込むレジスタ１２０７を、マイクロコンピュータ１２６の外部のＩＣ１２０内に設け、レジスタ１２０７に、マイクロコンピュータ１２６のアドレスバス、データバス、コントロール信号等が接続されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１０の温度制御装置では、本来過昇温時に動作するはずのサーモスイッチ１０７が、定着ローラ１０１が過昇温しても速やかに動作しないことがあった。例えば、朝一番に、定着ローラ１０１の温度が室温から過昇温するような場合には、サーモスイッチ１０７の温度が上がるまでに時間がかかるため、サーモスイッチ１０７が動作する前に、過昇温に起因して定着ローラ１０１や定着ローラ１０１のブッシュが破損してしまうことがあった。
【００１０】
このような問題点を解決する方法としては、例えば、特開平４−１３６８８１号に記載の方法が知られている。この方法によれば、ヒータへの通電が周期的に一定時間強制的にオフにされ、しかも、ヒータのオン・オフ状態検知手段により検知されたヒータのオン状態が一定時間以上続いた場合には、ヒータへの通電が遮断される。
【００１１】
しかし、このような方法では、異常と判断されて、ヒータへの通電が遮断された場合に、故障がＳＳＲ等のスイッチング回路で起こったのか、マイクロプロセッサの動作異常で起こったのかを判断することができなかった。
【００１２】
また、定着ローラの温度が低い場合でも、ヒータへの電力供給のオフ・オンが周期的に行われるため、通電、遮断時にヒータへ流れる電流の断続に応じてＡＣ電源電圧が変動するという問題があった。
【００１３】
他方で、図１１の温度制御装置では、レジスタ１１６７のビット３に１を書き込むだけで、ヒータ１０２がオンされるので、マイクロコンピュータ１１６のプログラムの単純なバグや、ノイズ等による誤動作でヒータがオンにされてしまう可能性があった。
【００１４】
また、レジスタ１１６７のビット３以外のビットが他の入出力ポートに割り当てられていて、ヒータ１０２のオン／オフ以外の目的でも頻繁にレジスタ１１６７がアクセスされているため、ヒータオン／オフ以外の目的でレジスタ１１６７がアクセスされた際に電気的ノイズ等に起因してビット反転が発生し、不必要にヒータ１０２がオンされるおそれがあった。
【００１５】
このような場合、図１０の温度制御装置と同様に、本来過昇温時に動作するはずのサーモスイッチ１０７が、定着ローラが過昇温しても速やかに動作しないことがあった。例えば、朝一番に、定着ローラ１０１の温度が室温から過昇温するような場合には、サーモスイッチ１０７の温度が上がるまでに時間がかかるため、サーモスイッチ１０７が動作する前に、過昇温に起因して定着ローラ１０１や定着ローラ１０１のブッシュが破損してしまうことがあった。
【００１６】
つぎに、図１２の温度制御装置では、マイクロコンピュータ１２６の外部にＩＣ１２０を設け、ＩＣ１２０に、マイクロコンピュータ１２６のアドレスバス、データバス、コントロール信号等を接続して、マイクロコンピュータ１２６がＩＣ１２０内のレジスタ１２０７に書き込むようにしたので、ヒータ１０２のオン／オフをコントロールしようとした場合に、これらのバスやコントロール信号に電気的ノイズが作用することがあった。
【００１７】
マイクロコンピュータ１２６が他のアドレスへの書き込みアクセスを行なおうとした際に、このような電気的ノイズに起因して、アドレスの一部が反転し、ＩＣ１２０がレジスタ７への書き込みと誤って認識してしまうことがあった。
【００１８】
この誤認識により、ヒータ１０２がオンされたり、レジスタ１２０７に配置された他の機能に割り振られたビットを書き換えるためのアクセスが行われ、ヒータオン／オフのためのビット３が電気的ノイズで反転してしまい、ヒータ１０２を不必要にオンしてしまうおそれがあった。
【００１９】
本発明の第１の目的は、上記のような問題点を解決し、定着ローラが過昇温する前にヒータへの電力供給を停止することができる温度制御装置を提供することにある。
【００２０】
本発明の第２の目的は、上記のような問題点を解決し、ヒータの連続通電が必要な場合でも余分なヒータのオフ・オンを行うことなく、温度制御装置の故障を検出することができる温度制御装置を提供することにある。
【００２１】
本発明の第３の目的は、上記のような問題点を解決し、電気的ノイズに起因する誤動作を防止することができる温度制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、加熱手段の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段により検出された温度が目標温度より低い場合に、オンを指示し、前記検出された温度が目標温度より高い場合に、オフを指示する指示手段と、第１ないし第ｎ（≧２）レジスタと、前記第１レジスタに、前記指示手段によりオンが指示された場合に第１の所定値をセットし、オフが指示された場合に第２の所定値をセットする第１セット手段と、第１セット手段が第１レジスタに第１の所定値をセットするのに先立って、前記第２ないし第ｎレジスタに、それぞれ、前記指示手段によりオンが指示されるたびに第３ないし第ｎ＋１の所定値をセットする第２セット手段と、前記第２ないし第ｎレジスタのそれぞれの内容がそれぞれ前記第３ないし第ｎ＋１の所定値と同じかどうかを判断して同じ場合に加熱手段オン許可状態と判定する判定手段と、該判定手段により加熱手段オン許可状態と判定された状態で、前記第１レジスタに前記第１の所定値がセットされた場合、前記加熱手段への電力供給をオンし、前記第１レジスタに前記第１セット手段が第２の所定値をセットした場合に前記加熱手段への電力供給をオフするオンオフ手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、定着ローラが過昇温する前にヒータへの電力供給を停止することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、上記のように構成したので、ヒータの連続通電が必要な場合でも余分なヒータのオフ・オンを行うことなく、温度制御装置の故障を検出することができる。
【００２５】
さらに、本発明によれば、上記のように構成したので、電気的ノイズに起因する誤動作を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】マイクロコンピュータ６にストアされるプログラムの一例を示すフローチャートである。
【図３】温度制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】異常信号をラッチ可能な回路例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】マイクロコンピュータ５６にストアされるプログラムの一例を示すフローチャートである。
【図７】温度制御動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】フリッカ防止可能な回路例を示すブロック図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図１１】従来の温度制御装置の一例を示すブロック図である。
【図１２】従来の温度制御装置の別の例を示すブロック図である。
【図１３】従来の温度制御装置の他の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態を示す。図１において、２は定着ローラ１に内蔵されたヒータであり、スイッチング回路４を通して交流電源３に接続されている。５は定着ローラ１に接触させたサーミスタであり、温度を検出するものであり、サーミスタ５からの温度に応じた電圧信号ａがマイクロコンピュータ６の入力ポートＰ０に入力されている。７はサーモスイッチであって、交流電源３とヒータ２の間に接続してあり、定着ローラ１の過昇温時にヒータ２の電源供給を遮断するものである。８は周期タイマであり、周期タイマ８からのタイマ入力ｂがマイクロコンピュータ６の入力ポートＰ１に入力されている。マイクロコンピュータ６はタイマ入力周期で温度の制御を行う。
【００２８】
スイッチング回路制御部９には、出力ポート１０と、監視タイマ１１と、ＡＮＤゲート１２が含まれている。マイクロコンピュータ６からのバスおよびコントロール信号は、スイッチング回路制御部９の出力ポート１０に入力され、マイクロコンピュータ６は出力ポート１０にアクセスしてヒータ２のオン・オフを制御する。出力ポート１０はマイクロコンピュータ６がポートＰ２をオン・オフするためのライトアクセスすることで、スイッチング回路４を制御するための信号ｃをオン（Ｈ）もしくはオフ（Ｌ）にコントロールできる。監視タイマ１１はマイクロコンピュータ６からの出力ポート１０へのアクセスを監視し、異常検出時にＬとなる異常信号ｄを出力する。そして、出力ポート１０の出力信号ｃと監視タイマの異常信号ｄがＡＮＤゲート１２でＡＮＤされ、結果として監視タイマで異常が検出された場合、スイッチング回路４に接続される制御信号ｅはＬとなる。
【００２９】
マイクロコンピュータ６、周期タイマ８、スイッチング回路制御部９がエンジンボードに配置してあり、交流電源３、スイッチング回路４が電源ボードに配置してある。
【００３０】
次に、温度制御動作を説明する。マイクロコンピュータ６は周期タイマ８からのタイマ出力ｂが入力ポートＰ０に入力された場合、サーミスタ５の出力する電圧信号ａをＡ／Ｄ変換し温度に変換し、この検出温度を目標温度と比較し、検出温度が目標温度より高かった場合、出力ポート１０に対してポートＰ２をオフするライトアクセスを行い、他方、検出温度が目標温度より低かった場合、出力ポート１０に対してポートＰ２をオンするライトアクセスを行う。
【００３１】
マイクロコンピュータ６は連続してヒータオンが必要な場合でも、周期タイマ８のタイマ出力ｂがあった場合、毎回、出力ポート１０に対してポートＰ２をオンするライトアクセスを行うようにプログラムされている。
【００３２】
監視タイマ１１は出力ポート１０がオンされている間、時間計測を行い、出力ポート１０に対して、再度、ポートＰ２をオンにするライトアクセスもしくはポートＰ２をオフにするライトアクセスがあった場合、時間をリセットする。監視タイマ１１は出力ポートがオンされている場合、あらかじめ設定した時間以上ポートＰ２を再度オンするライトアクセスもしくはポートＰ２をオフするライトアクセスが無い場合、異常信号を出力する。この設定時間は周期タイマ８の周期時間より長く設定されている。
【００３３】
監視タイマ１１から出力された異常信号ｄは異常検出時にＬとなり、ＡＮＤゲート１０に入力され、異常検出時にはＡＮＤゲート１０の出力ｅがＬにされるため、スイッチング回路４はオフされる。
【００３４】
図２はマイクロコンピュータ６にストアされるプログラムの一例を示すフローチャートである。温度制御が必要になると、Ｓ０にて、周期タイマ８からのタイマ出力（Ｐ１：信号ｂ）を待ち、そして、タイマ出力があると、Ｓ１にて、サーミスタ５からの電圧信号ａを温度に換算した検出温度と目標温度を比較する。検出温度が目標温度より高い場合は、Ｓ５にて、出力ポート１０にポートＰ２をオフするライトアクセスを行い、その後、Ｓ０に戻り、次のタイマ出力を待つ。他方、Ｓ１にて、検出温度が目標温度より低い場合は、出力ポート１０にポートＰ２をオンするライトアクセスを行い、その後、Ｓ０に戻る。
【００３５】
既に出力ポートＰ２がＨとなっているときに、検出温度が目標温度より低かった場合も、Ｓ２の処理で出力ポート１０に対してポートＰ２をオンするライトアクセスが行われるため、マイクロコンピュータ６の動作に異常がなければ、ポートＰ２に対するライトアクセスが必ず周期的に行われ、監視タイマ１１が異常検出することはない。
【００３６】
よって、監視タイマ１１の異常検出により、マイクロコンピュータ６の動作に異常があることを検出できる。
【００３７】
次に、温度制御動作を図３のタイミングチャートを参照して説明する。周期タイマ８のタイマ出力ｂは一定の周期でタイマパルスを出力している。マイクロコンピュータ６は周期タイマのタイマ出力ｂが入ると、サーミスタ５により検出された検出温度と目標温度を比較する。検出温度が目標温度より高かった場合、スイッチング回路４に対するポートＰ２（信号ｃ）をＬとするためのライトアクセスを行い、ヒータ２への通電は行なわない。
【００３８】
他方、周期タイマ８からのタイマ出力ｂが入力された時点で検出温度が目標温度よりも低かった場合、マイクロコンピュータ６はスイッチング回路４に対する出力ポートＰ２（信号ｃ）をＨにするためのライトアクセスを行う。
【００３９】
次の周期タイマ８のタイマ出力が入力された時点でも、検出温度が目標温度に達しない場合、マイクロコンピュータ６はスイッチング回路４への制御信号ｃが既にＨになっていたとしても、再度Ｈにするためのライトアクセスを行う。
【００４０】
マイクロコンピュータ６および周期タイマ８が正常に動作している場合、連続したヒータオンが必要な場合も、図３のように、出力ポートＰ２に対してライトアクセスが周期タイマ８の周期ごとに行われることになる。すなわち、このようなライトアクセスが存在することが、周期的な温度制御が正常に行なわれていることを示している。
【００４１】
他方、マイクロコンピュータ６の動作等に異常がある場合、信号ｃ’のように出力ポート１０がＨを出力している間に周期的なライトアクセスが行われず、監視タイマ１１から異常信号ｄ’が出力されて、マイクロコンピュータ６の動作に何らかの異常が発生したことが検出される。
【００４２】
異常が検出され、異常検出信号が出力された際には、図４のように、その信号をラッチ１３によりラッチすることにより、再度、ヒータオンとなることがないようにすることができる。
【００４３】
また、温度制御系のマイクロコンピュータ６の動作が異常となった場合は、そのマイクロコンピュータ６によって制御される全てのデバイスが異常な制御をされる可能性があり、そのままマイクロコンピュータ６に動作を継続させることは好ましくない。そこで、温度制御異常が検出された際にはマイクロコンピュータ６をリセットすることが望ましい。そして、そのような場合には、マイクロコンピュータ６をリセットして再起動がかかった後に、再度、異常動作を行ない、温度制御対象の温度が高いにも関わらずヒータ２をオンしてしまうことがないよう、マイクロコンピュータ６はリセットするものの、ラッチされた異常検出信号はリセットせず保持しつづけることにより、ヒータ２への通電を遮断しつづけることが可能である。
【００４４】
以上、ヒータへの通電を遮断する方法として、スイッチング回路４への制御信号をマスクする方法を説明したが、遮断リレーを電源とリレーの間に設け、異常検出信号によりヒータへの給電を遮断してもよい。
【００４５】
本実施の形態では、各機能ブロックごとに分けて説明したが、例えば、周期タイマ８はマイクロコンピュータ６に内蔵するようにしてもよいし、監視タイマ１１をマイクロコンピュータ６に内蔵することができる。
【００４６】
また、周期タイマ８や監視タイマ１１、出力ポートＰ２等を含んだＩＣを構成することもできる。
【００４７】
なお、ヒータ２は誘導コイルと電磁誘導加熱部材とを有するヒータであってもよい。
【００４８】
また、温度検出手段として、接触式温度センサであるサーミスタ５を用いた例を説明したが、これに代えて、サーミスタ５を内蔵した非接触式温度センサを用いてもよい。
【００４９】
＜第２の実施の形態＞
図５は本発明の第２の実施の形態を示す。本実施の形態は第１の実施の形態との比較でいえば、異常検出方法が異なる。すなわち、第１の実施の形態では、監視タイマ１１は出力ポート１０がオンされている場合、あらかじめ設定された時間以上ポートＰ２を再度オンするライトアクセスもしくはポートＰ２をオフするライトアクセスが無い場合、異常信号を出力するようにした。
【００５０】
これに対して、本実施の形態では、マイクロコンピュータ５６は周期タイマ８からのタイマ出力ｂが入力ポートＰ１に入った場合、サーミスタ５の出力する電圧信号ａをＡ／Ｄ変換し、温度に変換した後、目標温度と比較し、スイッチング回路４をオン・オフする制御信号ｆを出力ポートＰ２から出力する。監視タイマ５１１は制御信号ｆがスイッチング回路４のオンを表わすＨの間、時間計測を行い、制御信号ｆがスイッチング回路４のオフを表わすＬの間は、リセットされている。監視タイマ５１１は制御信号ｆがあらかじめ設定された時間以上Ｈの状態が続いた場合、異常信号ｄを出力する。この設定時間は周期タイマ８の周期時間より長く設定されている。監視タイマ５１１から出力された異常信号ｄは異常検出時にＬとなり、ＡＮＤゲート１０に入力され、異常検出時にはヒータオン信号がマスクされるため、ヒータオフとなる。
【００５１】
第２の実施の形態では、マイクロコンピュータ５６、周期タイマ８、監視タイマ５１１がエンジンボードに配置してあり、交流電源３、スイッチング回路４、ＡＮＤゲート１０が電源ボードに配置してある。
【００５２】
図６はマイクロコンピュータ５６にストアされるプログラムの一例を示すフローチャートである。温度制御が必要になると、Ｓ６０にて、周期タイマ８からポートＰ１へのタイマ出力ｂを待ち、タイマ入力があると、Ｓ６１にて、サーミスタ５からの電圧信号ａを温度に換算した検出温度と目標温度を比較し、検出温度が目標温度より高い場合は、Ｓ６５にて、出力ポートＰ２にヒータオフを意味するＬ（制御信号ｆ）を出力して、Ｓ６０に戻り、次のタイマ入力を待つ。他方、Ｓ６１にて、検出温度が目標温度より低い場合は、Ｓ６２にて、一旦、出力ポートＰ２にヒータオフを意味する信号Ｌ（制御信号ｆ）を送出し、Ｓ６３にて、所定の微小時間（例えば１００ns）待った後、Ｓ６４にて、出力ポートＰ２にヒータオンを意味する信号Ｈ（制御信号ｆ）を送出し、Ｓ６０に戻る。
【００５３】
よって、既に出力ポートＰ２がＨとなっている時に、検出温度が目標温度より低かった場合もＳ６２〜Ｓ６４の処理で、出力ポートＰ２が一旦ＬにされてからＨにされるため、マイクロコンピュータ５６の動作や出力ポートＰ２等に異常がなければ、制御信号ｆは必ず周期的にＬとなり、監視タイマ５１１が異常検出することはない。
【００５４】
よって、監視タイマ５１１の異常検出により、マイクロコンピュータ５６の異常や出力ポートＰ２、あるいは出力ポートＰ２によりドライブされる制御信号ｆの異常を検出することができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、監視タイマ５１１をエンジンボード上に配置した例を説明したが、エンジンボードに代えて、電源ボード上に配置することもできる。
【００５６】
次に、図７を参照して動作を説明する。周期タイマ８はタイマ出力ｂを一定の周期（例えば２００ms）で出力している（図７（ｂ））。マイクロコンピュータ５６は周期タイマ８のタイマ出力ｂが入力されると、サーミスタ５により検出された温度（図７（ａ））と目標温度を比較し、検出温度が目標温度より高かった場合、スイッチング回路４に対する制御信号ｆをＬとし、ヒータ２への通電を行なわない。
【００５７】
周期タイマ８からのタイマ出力ｂが入力された時点で、検出温度が目標温度よりも低かった場合、マイクロコンピュータ５６はスイッチング回路４への制御信号ｆを一旦Ｌにした後にＨにする（図７（ｃ））。次の周期タイマ８のタイマ出力ｂが入力された時点でも、検出温度が目標温度に達しない場合、再度、マイクロコンピュータ５６はスイッチング回路４への制御信号ｆを−旦Ｌにした後にＨにする（図７（ｃ））。
【００５８】
よって、マイクロコンピュータ５６、出力ポートＰ２、タイマ、制御信号等が正常な場合、制御信号ｆは連続したヒータオンが必要な場合も、図７のように微少なパルス幅のＬパルスを制御周期ごとに持つこととなる。すなわち、このようなＬパルスが存在することが、周期的な温度制御が正常に行なわれていることを示している。
【００５９】
これに対して、異常がある場合、制御信号ｆのようにＨが一定の時間以上続いてしまい（図７（ｅ））、監視タイマ９から異常信号が出力され（図７（ｆ））、監視タイマ５１１により、何らかの異常が発生したことが検出される。
【００６０】
本実施の形態においては、スイッチング回路４の制御信号ｆを連続的にＨにしたい場合でも、周期的にＬを挟むことでマイクロコンピュータ５６等の異常を検出するようにしている。しかし、周期的に挟まれるＬによりスイッチング回路４を周期的にオフ−オンすると、フリッカ等の弊害が生ずる可能性がある。
【００６１】
そこで、図８に示すように、異常検出時に監視タイマ５１１から出力される異常検出信号をラッチ８１３によりラッチし、ＡＮＤゲート８１２によりラッチ８１３によりラッチされている信号と、マイクロコンピュータ５６からの制御信号ｆをＡＮＤし、ＡＮＤゲート８１２の出力をフィルタ８１４を介してスイッチング回路４に出力するようにした。
【００６２】
このように、異常信号ｄをラッチすることにより再度ヒータオンとなることがなく、また、ＡＮＤゲート８１２の出力をフィルタ８１４を介してスイッチング回路４に出力するようにしたので、スイッチング回路４は微少時間のＬパルスに応答しないことになる。
【００６３】
さらに、温度制御系が異常となった場合は、その制御を行なうマイクロコンピュータ５６が異常になった可能性があり、そのままマイクロコンピュータ５６に動作を継続させることは好ましくない。
【００６４】
その場合は、温度制御異常が検出された際にはマイクロコンピュータ５６をリセットすることが望ましい。そして、マイクロコンピュータ５６をリセットして再起動がかかった後に、再度、異常動作を行ない、温度制御対象の温度が高いにも関わらずヒータをオンしてしまうことがないよう、マイクロコンピュータ５６はリセットするものの、ラッチされた異常検出信号はリセットせず保持しつづけることにより、ヒータへの通電を遮断しつづけることが可能である。
【００６５】
スイッチング回路４への制御信号をマスクして、ヒータへの通電を遮断するようにしたが、遮断リレーを電源とリレーの間に設け、異常検出信号によりヒータへの給電を遮断するようにしてもよい。
【００６６】
本実施の形態では、各機能ブロックごとに分けた例を説明したが、例えば、マイクロコンピュータ５６に周期タイマ８を内蔵するようにしてもよいし、さらに、監視タイマ９を内蔵するようにしてもよい。また、周期タイマ８や監視タイマ９、出力ポートＰ２等を含んだＩＣを構成することもできる。
【００６７】
＜第３の実施の形態＞
図９は本発明の第３の実施の形態を示す。本実施の形態は第１の実施の形態との比較でいえば、温度制御方法が異なる。すなわち、第１の実施の形態では、監視タイマ１１は出力ポート１０がオンされている場合、あらかじめ設定された時間以上ポートＰ２を再度オンするライトアクセスもしくはポートＰ２をオフするライトアクセスがない場合、異常信号を出力するようにした。
【００６８】
これに対して、本実施の形態では、マイクロコンピュータ９６はヒータプロテクトレジスタ９６１とヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２を有する。ヒータプロテクトレジスタ９６１の最下位ビット（ＬＳＢ）にマイクロコンピュータ９６により１が書き込まれると、ヒータＯＮ許可状態になる。ヒータオン許可状態で、ヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２のＬＳＢにマイクロコンピュータ９６により１が書き込まれると、マイクロコンピュータ９６の出力ポートＰ２（信号ｇ）がヒータＯＮを表すＨとなり、その結果、スイッチング回路４がオンとなり、ヒータ２に電力が供給される。
【００６９】
マイクロコンピュータ９６はヒータ２の温度制御が必要になると、周期的に入力ポートＰ０に入力された電圧信号ａを温度に換算し、検出温度が目標温度より低い場合はヒータ２をオンにし、検出温度が目標温度より高い場合はヒータ２をオフにする。
【００７０】
このように、本実施の形態では、ヒータ２をオンにする際には、ヒータプロテクトレジスタ９６１に所定値を書き込み、ヒータオン許可状態にした後、ヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２に所定値を書き込むようにしたので、単一レジスタでヒータのオン／オフをコントロールをする従来例に比べて、マイクロコンピュータ９６が誤動作した際に誤ってヒータ２をオンにする可能性が低くなり、誤動作を軽減することができる。
【００７１】
なお、ヒータ２をオフにする際には、ヒータプロテクトレジスタ９６１とヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２のＬＳＢに所定値を書き込むヒータオンの場合と異なり、ヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２の最下位ビットＬＳＢに０を書き込むことにより、ヒータ２をオフにするとともに、ヒータプロテクトレジスタ９６１をヒータオン不許可となるように全てクリアする構成にすることができる。
【００７２】
あるいはまた、ヒータオンの際は、ヒータオン許可状態で、ヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２のＬＳＢに所定値の書き込みがあった場合、ヒータ２をオンするとともに、全てのヒータプロテクトレジスタをクリアする構成にすることもできる。
【００７３】
ヒータオン操作に関係するレジスタは、マイクロコンピュータ９６の誤動作時の安全性を考えると、その他の機能、例えば、モータのオン／オフ機能やソレノイドのオン／オフ機能を持ったレジスタと別になっていることが望ましい。
【００７４】
さらに、ヒータオンに際して、単にヒータプロテクトレジスタ９６１およびヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２の特定ビットに特定値を書き込むのではなく、各レジスタに対して複数ビットで構成したキーワードを書き込むようにすれば、ノイズ等によるビットこけにより誤書き込みされる危険性を軽減することができる。
【００７５】
以上のように、レジスタ構成を持った場合、ヒータプロテクトレジスタ９６１に所定値が書き込まれていないためにヒータオン不許可状態であるにも関わらず、ヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２のＬＳＢにヒータオンとするための１が書き込まれた場合は、マイクロコンピュータ９６の通常の動作ではありえない操作が行われたことになり、マイクロコンピュータ９６が正常に動作していないと判断することができる。
【００７６】
温度制御に関してマイクロコンピュータ９６の動作が異常となった場合は、その制御を行なうマイクロコンピュータ９６自体が異常になった可能性があり、そのままマイクロコンピュータ９６に動作を継続させることは好ましくないので、異常が検出された際にはマイクロコンピュータ９６をリセットすることが望ましい。
【００７７】
そして、そのような場合には、マイクロコンピュータ９６をリセットして再起動がかかった後に、再度、異常動作を行ない、温度制御対象の温度が高いにも関わらずヒータ２をオンしてしまうことがないよう、マイクロコンピュータ９６はリセットされるものの、異常信号をラッチしたうえで、ヒータオン信号を異常信号でマスクし、ヒータオン信号は出力されないようにすることができる。
【００７８】
上記各レジスタがマイクロコンピュータ９６に内蔵される例を説明したが、これらのレジスタを含んだＩＣを構成することもできる。
【００７９】
＜第４の実施の形態＞
図１３は本発明の第４の実施の形態を示す。本実施の形態は第３の実施の形態との比較でいえば、レジスタの構成が異なる。すなわち、第３の実施の形態では、ヒータプロテクトレジスタ９６１とヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ９６２により構成した。
【００８０】
これに対して、本実施の形態では、マイクロコンピュータ１０６はヒータプロテクトレジスタ１０１１とヒータＯＮレジスタ１０１２およびヒータＯＦＦレジスタ１０１３を有する。
【００８１】
ヒータプロテクトレジスタ１０１１にマイクロコンピュータ１０６によりキーワード“１９”が書き込まれると、ヒータＯＮ許可状態になる。ヒータオン許可状態で、ヒータＯＮレジスタ１０１２にマイクロコンピュータ１０６により“Ｃ８”が書き込まれると、信号ｓにＨパルスが出力され、それを受けたＳＲ−ＦＦ１０１４がセットされ、マイクロコンピュータ１０６の出力ポートｈがヒータＯＮを表すＨとなり、その結果、スイッチング回路１０４がオンとなり、ヒータ１０２に電力が供給される。ヒータプロテクトレジスタ１０１１およびヒータＯＮレジスタ１０１２はともに信号ｓのＨパルスにより“００”クリアされる。
【００８２】
一方、ヒータ１０２をオフする際には、マイクロコンピュータ１０６がヒータＯＦＦレジスタ１０１３のＬＳＢに“１”をセットすると、信号ｒにＨパルスが出力され、それを受けたＳＲ−ＦＦ１０１４がリセットされ、マイクロコンピュータ１０６の出力ポートｈがヒータＯＦＦを表すＬとなり、その結果、スイッチング回路１０４がオフとなり、ヒータ１０２の電力が遮断される。ヒータＯＦＦレジスタ１０１３は信号ｒのＨパルスにより０クリアされる。
【００８３】
マイクロコンピュータ１０６はヒータ１０２の温度制御が必要になると、タイマ１０８から出力されるタイマ出力が入力ポートＰ１に入力されるのを待ち、タイマ出力が入力されると、入力ポートＰ０に入力された電圧信号ａを温度に換算し、検出温度が目標温度より低い場合は上記した手順によりヒータ１０２をオンにし、検出温度が目標温度より高い場合はヒータ１０２をオフにする。
【００８４】
マイクロコンピュータ１０６は連続してヒータオンが必要な場合でも、周期タイマ１０８のタイマ出力があった場合、毎回、上記した手順によりヒータ２をオンにするようにプログラムされている。
【００８５】
監視タイマ１１５は出力ポートＰ２がオンされている間、時間計測を行い、信号ｓもしくは信号ｒにＨパルスが発生すると、時間をリセットする。監視タイマ１１５は出力ポートがオンされている場合、あらかじめ設定した時間以上、信号ｓあるいは信号ｒにＨパルスが無い場合、異常信号を出力する。この設定時間は周期タイマ１０８の周期時間より長く設定されている。
【００８６】
監視タイマ１１５から出力された異常信号ｄは異常検出時にＬとなり、ラッチ１１６にラッチされてＡＮＤゲート１０１７に入力され、異常検出時にはＡＮＤゲート１０１７の出力ｅがＬにされるため、スイッチング回路１０４オフされる。
【００８７】
このように、本実施の形態では、ヒータ１０２をオンにする際には、ヒータプロテクトレジスタ１０１４に所定値を書き込み、ヒータオン許可状態にした後、ヒータＯＮレジスタ１０１２に所定値を書き込むようにしたので、単一レジスタでヒータのオン／オフをコントロールをする従来例に比べて、マイクロコンピュータ１０６が誤動作した際に誤ってヒータ１０２をオンにする可能性が低くなり、誤動作を軽減することができる。
【００８８】
また、第１の実施の形態と同様に、連続してヒータ１０２をＯＮする必要がある場合には、周期的にヒータプロテクトレジスタ１０１１に“１９”を書いた上でヒータＯＮレジスタ１０１２に“Ｃ８”を書く操作を行なわなければならず、それがおこなわれない場合には、マイクロコンピュータ１０６の動作に異常が発生したと判断できる。
【００８９】
更に、ヒータプロテクトレジスタ１０１１とヒータＯＮレジスタ１０１２に関して、以下のアクセスがあった場合には、マイクロコンピュータ１０６の動作が異常であると判断できる。すなわち、
・ヒータプロテクトレジスタ１０１１の内容が“１９”と“００”以外になった場合。
・ヒータＯＮレジスタ１０１２の内容が“Ｃ８”と“００”以外になった場合。
・ヒータプロテクトレジスタ１０１１が“００”にも関わらず、ヒータＯＮレジスタ１０１２が“Ｃ８”になった場合。
の３つである。よって、これらの場合にはヒータ１０２をオフする。
【００９０】
ヒータオン操作に関係するレジスタは、マイクロコンピュータの誤動作時の安全性を考えると、その他の機能、例えば、モータのオン／オフ機能やソレノイドのオン／オフ機能を持ったレジスタと別になっていることが望ましい。
【００９１】
温度制御に関してマイクロコンピュータの動作が異常となった場合は、その制御を行なうマイクロコンピュータ自体が異常になった可能性があり、そのままマイクロコンピュータに動作を継続させることは好ましくないので、異常が検出された際にはマイクロコンピュータをリセットすることが望ましい。
【００９２】
そして、そのような場合には、マイクロコンピュータをリセットして再起動がかかった後に、再度、異常動作を行ない、温度制御対象の温度が高いにも関わらずヒータ１０２をオンしてしまうことがないよう、マイクロコンピュータはリセットされるものの、異常信号をラッチしたうえで、ヒータオン信号を異常信号でマスクし、ヒータオン信号は出力されないようにすることができる。
【００９３】
上記各レジスタがマイクロコンピュータに内蔵される例を説明したが、これらのレジスタを含んだＩＣを構成することもできる。
【符号の説明】
【００９４】
１，１０１  定着ローラ
２，１０２  ヒータ
３，１０３  交流電源
４，１０４  スイッチング回路
５，１０５  サーミスタ
６，５６，９６，１０６  マイクロコンピュータ
７，１０７  サーモスイッチ
８，１０８  周期タイマ
９  スイッチング回路制御部
１０  出力ポート
１１，１１５，５１１  監視タイマ
１２，１０１７  ＡＮＤゲート
１３，１１６，８１３  ラッチ
８１４  フィルタ
９６１，１０１１  ヒータプロテクトレジスタ
９６２  ヒータＯＮ／ＯＦＦレジスタ
１０１２  ヒータＯＮレジスタ
１０１３  ヒータＯＦＦレジスタ
１０１４  ＳＲ−ＦＦ
【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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【図７】
2011044177.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011044177.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
2011044177.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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