(57)【要約】      （修正有）【課題】温度検出素子の異常や、トライアックの異常があった場合でも、ヒータへの通電を確実に遮断できる、安全性を向上させた画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成部、定着器、ハロゲンランプと、ランプへの通電をオン／オフするスイッチング部と、スイッチング部のオン／オフを制御するＣＰＵと、ランプへの通電回路中に設けられるリセット機能付きスイッチと、一次側巻線がランプへの通電回路中に接続されるカレントトランスを備えると共に、ＣＰＵは、カレントトランスの２次側巻線に発生する信号より、連続通電時間を計時し、この連続通電時間が第１規定時間Ｔ１に達すると、前記スイッチング部をオフにするように制御し、前記連続通電時間が第２規定時間Ｔ２（＞Ｔ１）に達すると、リセット機能付きスイッチをリセットし、ランプへの電源を遮断する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上に現像剤画像を形成する画像形成部と、
記録媒体を加熱して現像剤画像を記録媒体に定着させる定着器と、
定着器に設けられるヒータと、
ヒータへの通電回路中に設けられ、ヒータへの通電をオン／オフするスイッチング部と、スイッチング部のオン／オフを制御する制御部とを備えた画像形成装置において、
ヒータへの通電回路中に設けられるリセット機能付きスイッチと、
一次側巻線がヒータへの通電回路中に接続されるカレントトランスを備えると共に、
前記制御部は、前記カレントトランスの２次側巻線に発生する信号より、ヒータ連続通電時間を計時し、この連続通電時間が第１規定時間に達すると、前記スイッチング部をオフにするように制御し、前記連続通電時間が第１規定時間より長い第２規定時間に達すると、前記リセット機能付きスイッチをリセットし、ヒータへの電源を遮断するよう制御ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記カレントトランスの２次側巻線に発生する信号を整流及び平滑し、前記制御部に出力する整流回路を備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱により現像剤を用紙に定着する画像形成装置に関する。詳しく言えば、熱を発生するヒータの通電異常の場合に、装置を停止させる安全機能を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置では、用紙上に形成された現像剤（トナー）の像を用紙に定着するための定着器が備えられている。従来の画像形成装置では、定着器の温度を所定の温度に保つため、定着器の温度をサーミスタ等の温度検出素子で検出し、検出された温度に基づいて、制御部がヒータの通電をオン／オフする制御が行われている。ヒータの通電のオン／オフには、スイッチング素子、例えばトライアックが用いられることが多い。画像形成装置の制御部は、定着器の温度が所定の温度未満の場合にはヒータの通電をオンし、定着器の温度が所定の温度以上の場合には、ヒータの通電をオフするといったように制御する。
【０００３】
しかしながら、制御部の異常、温度検出素子の異常又はトライアックの異常により、ヒータの通電が続き、定着器の温度が上昇する問題がある。この問題を解決するための一つの手段として、特許文献１には、ヒータと商用電源との間に、リセット機能付きのリセットスイッチを設け、温度検出センサで検出された温度が異常温度に達した場合に制御部がリセット機能付きスイッチを動作させて、ヒータへの通電を遮断する画像形成装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、トライアックの出力が短絡する、いわゆるショートモードでの故障を検出し、ヒータへの通電を遮断して安全を確保する画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−３１９２５４号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の画像形成装置では、温度検出センサで温度の異常が検出された場合に、ヒータへの通電を遮断するようになっているが、温度検出センサ自体に異常があり、温度を正しく検出できない場合には、ヒータの通電を止めることができない問題がある。
【０００７】
一方、特許文献２記載の画像形成装置では、トライアックのショートを検出するための回路が必要となり、装置の構成が複雑化する問題点があった。
【０００８】
この発明は、上記課題を解決し、温度検出素子の異常や、トライアックの異常があった場合でも、ヒータへの通電を確実に遮断できる、安全性を向上させた画像形成装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１の画像形成装置は、記録媒体上に現像剤画像を形成する画像形成部と、記録媒体を加熱して現像剤画像を記録媒体に定着させる定着器と、定着器に設けられるヒータと、ヒータへの通電回路中に設けられ、ヒータへの通電をオン／オフするスイッチング部と、スイッチング部のオン／オフを制御する制御部とを備えた画像形成装置において、ヒータへの通電回路中に設けられるリセット機能付きスイッチと、一次側巻線がヒータへの通電回路中に接続されるカレントトランスを備えると共に、前記制御部は、前記カレントトランスの２次側巻線に発生する信号より、ヒータ連続通電時間を計時し、この連続通電時間が第１規定時間に達すると、前記スイッチング素子をオフにするように制御し、前記連続通電時間が第１規定時間より長い第２規定時間に達すると、前記リセット機能付きスイッチをリセットし、ヒータへの電源を遮断するよう制御することを特徴とする。
【００１０】
請求項１の画像形成装置は、ヒータへの通電状態を、カレントトランスを用いて検出し、制御部がヒータの連続通電時間を監視可能とする。制御部がヒータの連続通電時間を監視することにより、まず、制御部は、連続通電時間が第１規定時間に達したときに、スイッチング部をオフしてヒータへの通電の遮断を試みる。さらにヒータの通電が続く場合には、制御部は、連続通電時間が第２規定時間に達した場合にリセット機能付きスイッチをリセットして完全にヒータへの通電を遮断する。従って、制御部は、温度検出素子の異常がある場合でも、スイッチング部の異常がある場合でも、確実にヒータへの通電を遮断することができる。
【００１１】
また、請求項２の画像形成装置は、前記カレントトランスの２次側巻線に発生する信号を整流及び平滑し、前記制御部に出力する整流回路を備えたことを特徴とする。このように整流回路を用いると、制御部での連続通電時間の監視処理を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置を説明するブロック図である。
【図２】図１の画像形成装置における、ヒータの連続通電時間の処理を説明するタイムチャートである。
【図３】図１の画像形成装置の、ヒータ通電遮断の処理を説明するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態にかかる画像形成装置１を、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１４】
画像形成装置１は、コピー機能、スキャン機能、プリンタ機能等複数の機能を有するいわゆる複合機として構成されている。以下、図１を参照しながら説明する。ＣＰＵ（Central Processing Unit）２は、画像形成装置１の動作を制御する。ＲＯＭ（Read Only Memory）３は、ＣＰＵ２のプログラムや、プログラム実行に必要なデータを記憶している。
【００１５】
ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）４は、ＣＰＵ２のメインメモリとして動作し、ＲＯＭ３に記憶されたプログラムを展開して保持すると共に、処理中のデータを記憶する。ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）５は、ユーザデータ（電話番号やメールアドレスなど）を記憶する。ＳＲＡＭ５は、電源が遮断されてもユーザデータが消えないように、図示しない電池によりバックアップされている。
【００１６】
操作パネル６は、図示しない液晶表示器、キーボードを備えている。液晶表示器は画像形成装置１の状態をユーザに報知し、ユーザはキーボードを用いて指示の入力やユーザデータの設定を行なう。モデム（MODEM）７は、図示しない公衆電話回線に送信するデータを変調し、公衆電話回線から受信した信号をデータに復調する。ＮＣＵ（Network Control Unit）８は、図示しない公衆電話回線との接続を制御し、受信した信号をモデム７に伝えると共に、モデム７からの信号を公衆電話回線に送出する。
【００１７】
ＣＰＵ２、ＲＯＭ３、ＳＤＲＡＭ４、ＳＲＡＭ５、操作パネル６、モデム７はシステムバス９に接続され、相互にデータを送信／受信できる。システムバス９には、さらに統合チップセットとしてのＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１１が接続されている。
【００１８】
ＡＳＩＣ１１は、メモリコントローラ機能、画像データの拡大／縮小機能、画像データの圧縮／伸張機能、各種通信インターフェース機能等を有している。ＡＳＩＣ１１には、ＳＤＲＡＭ１０、ＬＡＮ（Local Area Network）インターフェース（Ｉ／Ｆ）１２、スキャナ１３、プリンタエンジン１４が接続されている。
【００１９】
ＳＤＲＡＭ１０は、モデム７が受信したファクシミリ画像、スキャナ１３で原稿より読取った画像、ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ１２から受信した画像のデータを記憶する。ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ１２は、画像形成装置１をＬＡＮに接続し、図示しないクライアント端末（ＰＣ：Personal Computer）や、各種サーバと通信可能とされている。
【００２０】
スキャナ１３は、原稿を読取る電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）や密着型イメージセンサ（ＣＩＳ:Contact Image Sensor）などの撮像素子、原稿を照明する光源、原稿を搬送する自動原稿送り機構（ＡＤＦ：Auto Document Feeder）を備え、原稿を読取って得られた画像データをＡＳＩＣ１１に転送する。
【００２１】
プリンタエンジン１４は、感光ドラム、帯電器、ＬＥＤプリントヘッド、現像器、転写器、高圧電源回路を含み、電子写真方式のプロセスで記録媒体（用紙、ＯＨＰシート等）上に現像剤（以下トナーという）による画像を形成する。記録媒体上のトナー画像は、定着器Ｆの図示しないヒートローラとプレスローラの間を通過し、熱と圧力によりトナーが記録媒体上に定着される。
【００２２】
前記ヒートローラ内には、ヒータとしての棒状のハロゲンランプ１７が支持されている。また、ヒートローラの外周面には、ヒートローラの温度を検出するための、サーミスタ１6が配置されている。サーミスタ１６からの温度信号１６ａは、ＣＰＵ２に入力されている。
【００２３】
ハロゲンランプ１７の一端子１７ａは、リセット機能付きスイッチ２０の出力側端子２０ａに接続されている。またハロゲンランプ１７のもう一つの端子１７ｂは、カレントトランス１８の１次側巻線の一端１８ａに接続されている。カレントトランス１８の１次側巻線のもう一端１８ｂは、スイッチング部１５を通してリセット機能付きスイッチ２０の出力側端子２０ｂに接続されている。スイッチング部１５はトライアック等から構成され、ＣＰＵ２からの信号２ａにより、ハロゲンランプ１７への通電をオン／オフする。
【００２４】
カレントトランス１８の二次側巻線１８ｃ、１８ｄは、整流回路１９に接続される。整流回路１９は、二次側巻線１８ｃ、１８ｄからの交流信号を整流、平滑して、ハロゲンランプ１７に通電されているときにはＨｉｇｈ、通電されていないときにはＬｏｗとなる通電状態信号１９ａをＣＰＵ２に出力している。このように整流回路１９で波形整形された通電状態信号１９ａを生成することにより、ＣＰＵ２での処理が軽減できる。なお、交流信号をＣＰＵのアナログ／デジタル変換ポートに入力して、所定間隔でサンプリングすることにより、通電状態を判定するよう構成してもよい。
【００２５】
リセット機能付きスイッチ２０の端子２０ａ、２０ｂはスイッチング電源２１に接続されている。スイッチング電源２１で生成された直流電圧は、定着器を除く複合機１の各部に供給される。リセット機能付きスイッチ２０の入力端子は、商用電源２２に接続される。
【００２６】
ＣＰＵ２は、サーミスタ１６の温度信号１６ａを監視し、検出された温度θが所定の温度θｆ以下かどうかを判定する。温度θが所定温度θｆ以下の場合には（θ≦θｆ）、ＣＰＵ２は、スイッチング部１５をオンしハロゲンランプ１７に通電する。一方、温度θが所定温度θｆを超えた場合には（θ＞θｆ）、スイッチング部１５をオフしてハロゲンランプ１７への通電を遮断する。
【００２７】
ハロゲンランプ１７が点灯してから消灯するまでの連続通電時間は、ハロゲンランプの熱量、画像形成装置の熱容量、記録媒体の搬送速度等によって定まるが、正常に動作している間は、後述の第１規定時間Ｔ１を超えることはない。図２（ａ）この様子を示しており、ヒータ電流のオン／オフが繰り返される。
【００２８】
しかし、サーミスタやトライアックの故障により、ハロゲンランプ１７が通電したままとなる可能性がある。図２（ｂ）は、このような状態を示している。ＣＰＵ２は通電状態信号１９ａを監視し、連続した通電状態が第１規定時間Ｔ１にはスイッチング部１５をオフに制御する。図２（ｂ）では、スイッチン部１５がオフとなって、ハロゲンランプ１７への通電が停止される。図２（ｂ）は、スイチィング部１５は正常であり、その他の原因、例えばサーミスタ１６の故障により、ハロゲンランプ１７の通電が停止しなかった場合を示している。
【００２９】
図２（ｃ）も、ハロゲンランプ１７への通電が止まらない場合を示している。図２（ｃ）では、ハロゲンランプ１７への通電が第１規定時間Ｔ１に達したので、スイッチング部１５をオフしたにもかかわらずヒータ電流が止まらない。ここでは、スイッチング１５部の故障、例えばトライアックがショートモードで故障した場合が考えられる。そこで、連続通電時間が第２規定時間Ｔ２（＞第１規定時間Ｔ１）に達した時点で、ＣＰＵ２がリセット信号２ｂを出力し、リセット機能付きスイッチ２０を強制的にオフする。
【００３０】
図３は、上記処理をフロー図で示している。ＣＰＵ２は、ヒータ電流をオンにしたかどうかを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１の判定ＹＥＳの場合には、ＣＰＵ２はタイマＴをスタートさせ、連続通電時間のカウントを開始させる（ステップＳ２）。このタイマはソフトウェアタイマでもよいし、別にタイマ回路を設けるようにしてもよい。また、ステップＳ１でＣＰＵ２がＮＯと判定した場合には、ＣＰＵ２は、ステップＳ１の判定に戻る。
【００３１】
ＣＰＵ２は、通電状態信号１９ａを取り込み、ヒータ電流がオフかどうか判定する（ステップＳ３）。この判定がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ２はこの処理を終了する。ステップＳ３の判定がＮＯの場合には、ＣＰＵ２はさらに前記タイマＴが第１規定時間Ｔ１に到達したかどうかを判定する（ステップＳ４）。この判定がＮＯの場合には、ＣＰＵ２はステップＳ３の判定に戻る。すなわち、ヒータ電流がオフになるか、タイマＴが第１規定時間Ｔ１に到達したかのいずれかの事象が発生するまで、ＣＰＵ２は、ステップＳ３及びステップＳ４の判定を繰り返すこととなる。
【００３２】
ステップＳ４の判定がＹＥＳとなると、ＣＰＵ２はステップＳ５の処理に進む。ステップＳ５では、ＣＰＵ２はスイッチング部１５に信号２ａを出力しヒータ電流をオフにするよう制御する。その後、ＣＰＵ２は、ヒータ電流がオフになったかどうかの判定（ステップＳ６）。ステップＳ６の判定がＹＥＳの場合には、ＣＰＵ２はこの処理を終了する。すなわち、スイッチング部１５をオフすることによりヒータ電流が停止したので、この処理を終了することとなる（図２（ｂ）に対応）。
【００３３】
ステップＳ６の判定がＮＯの場合には、ＣＰＵ２は前記タイマＴが第２規定時間に到達したかどうか判定する（ステップＳ７）。ステップＳ７の判定がＮＯの場合には、ＣＰＵ２はステップＳ６の判定に戻る。すなわち、ヒータ電流がオフになるか、タイマＴが第２規定時間Ｔ２に到達したかのいずれかの事象が発生するまで、ＣＰＵ２は、ステップＳ６及びステップＳ７の判定を繰り返すこととなる。
【００３４】
ステップＳ７の判定がＹＥＳとなった場合には、ＣＰＵ２はリセット信号２ｂを出力し、リセット機能付きスイッチ２０を強制的にオフとする（ステップＳ８）。リセット機能付きスイッチ２０がオフとなることにより、商用電源の供給が断たれ、ヒータ電流も停止する。このようにして、サーミスタの異常や、スイッチング部の異常があった場合でも、ヒータへの通電を確実に遮断することができる。
【００３５】
上記実施の形態では、リセット機能付きスイッチがリセットされると画像形成装置の全ての部分の電源が遮断されるように構成している。リセット機能付きスイッチをヒータへの通電回路のみを遮断する位置に挿入し、リセット機能付きスイッチがリセットされても他の部分への電源の供給が継続されるように構成してもよい。その場合には、画像形成装置はプリントジョブ以外のジョブは実行することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１    画像形成装置
２    ＣＰＵ（制御部）
３    ＲＯＭ
４    ＳＤＲＡＭ
５    ＳＲＡＭ
６    操作パネル
７    モデム
８    ＮＣＵ
９    システムバス
１０  ＳＤＲＡＭ
１１  ＡＳＩＣ
１２  ＬＡＮ  Ｉ／Ｆ
１３  スキャナ
１４  プリンタエンジン（画像形成部）
１５  スイッチング部
１６  サーミスタ（温度検出素子）
１７  ハロゲンランプ（ヒータ）
１８  カレントトランス
１９  整流回路
２０  リセット機能付きスイッチ
２１  スイッチング電源
２２  商用電源
Ｆ    定着器
【図１】
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【図２】
2015040862.tif 000004
【図３】
2015040862.tif 000005