(57)【要約】【課題】ヒータ１３の基準温度の設定条件にかかわらずフェールセーフ機能が動作するようにする。【解決手段】ヒータ１３の電源ライン１０に電流が流れているか否かを検出する電流検出器２２と、制御部１５からの制御信号と電流検出器２２からの検出信号とが入力してこれらのＡＮＤ処理を行う第１ＡＮＤ部２１と、電源ライン１０に設けられると共に、制御部１５からの制御信号により制御されてヒータ１３への通電を制御する第１継電器１１と、電源ライン１０に設けられると共に、第１ＡＮＤ部２１からの信号に基づき制御されてヒータ１３への通電を制御する第２継電器１２とを設ける。これによりヒータ１３の基準温度の設定条件にかかわらずフェールセーフ機能が動作するようにする。【選択図】　　　　図１
2004110707.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータの電源ラインに設けられた遮断器部と、該継電部に制御信号を出力して当該遮断部を制御することにより、前記ヒータへの通電を制御し、これにより該ヒータの温度制御を行う温度制御部とを備える温度制御装置において、
前記電源ラインに電流が流れているか否かを検出する電流検出器と、
前記制御部からの制御信号と前記電流検出器からの検出信号とが入力してこれらのＡＮＤ処理を行う第１ＡＮＤ部と、
前記電源ラインに設けられると共に、前記制御部からの制御信号により制御されて前記ヒータへの通電を制御する第１継電器と、
前記電源ラインに設けられると共に、前記第１ＡＮＤ部からの信号に基づき制御されて前記ヒータへの通電を制御する第２継電器とを有することを特徴とするヒータの温度制御装置。
【請求項２】
ヒータの電源ラインに設けられた遮断器部と、該継電部に制御信号を出力して当該遮断部を制御することにより、前記ヒータへの通電を制御し、これにより該ヒータの温度制御を行う温度制御部とを備える温度制御装置において、
前記電源ラインに電流が流れているか否かを検出する電流検出器と、
前記制御部からの制御信号と前記電流検出器からの検出信号とが入力してこれらのＡＮＤ処理を行う第１ＡＮＤ部と、
前記電源ラインに設けられると共に、前記制御部からの制御信号により制御されて当該電源ラインを介して前記ヒータへの通電を制御する第１継電器と、
前記ヒータの温度を検出するサーミスタと、
予め前記ヒータの温度の上限値が基準温度として設定されて、該サーミスタで検出した前記ヒータの温度が、この基準温度より高くなった場合には、そのことを示す信号を出力するコンパレータと、
該コンパレータからの信号と前記制御部からの信号が入力してＡＮＤ処理を行う第２ＡＮＤ部と、
前記第１ＡＮＤ部及び第２ＡＮＤ部からの信号が入力して、これらのＯＲ処理を行うＯＲ部と、
該ＯＲ部により制御されて、前記ヒータの温度が前記基準温度より低い場合には、前記ヒータへの通電をＯＦＦする前記第２継電器とを有することを特徴とするヒータの温度制御装置。
【請求項３】
ヒータの電源ラインに設けられた遮断器部と、該継電部に制御信号を出力して当該遮断部を制御することにより、前記ヒータへの通電を制御し、これにより該ヒータの温度制御を行う温度制御部とを備える温度制御装置において、
前記電源ラインに電流が流れているか否かを検出する電流検出器と、
前記制御部からの制御信号と前記電流検出器からの検出信号とが入力してこれらのＡＮＤ処理を行う第１ＡＮＤ部と、
前記電源ラインに設けられると共に、前記制御部からの制御信号により制御されて前記ヒータへの通電を制御する第１継電器と、
前記電源ラインに設けられると共に、前記第１ＡＮＤ部からの信号により前記ヒータへの通船を制御する第２継電器と、
前記ヒータの温度を検出するサーミスタと、
予め前記ヒータの温度の上限値が基準温度として設定されて、該サーミスタで検出した前記ヒータの温度が、この基準温度より高くなった場合には、そのことを示す信号を出力するコンパレータと、
該コンパレータからの信号と前記制御部からの信号が入力してＡＮＤ処理を行う第２ＡＮＤ部と、
前記電源ラインに設けられると共に、前記第２ＡＮＤ部からの信号により制御されて、少なくとも前記ヒータの温度が前記基準温度より低い場合には、前記ヒータへの通電をＯＦＦする前記第３継電器とを有することを特徴とするヒータの温度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナーの定着等において加熱源として用いられるヒータの温度制御を行う温度制御装置及びそれを用いた画像形成装置等におけるヒータの温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ファクシミリ装置やプリンタ装置等の画像形成装置においては、トナーを加熱して定着させるためのヒータを備える定着部が用いられ、このヒータ定着部は所望の温度になるように温度制御装置により制御されている。
【０００３】
この場合、異常事態に対応すべくフェールセーフになるように構成されている（特許文献１参照）。
【０００４】
図５は、かかるフェールセーフ構成における温度制御装置の概略構成を示した図で、当該温度制御装置は、電源ライン１１０に継電器１１１及び継電器１１２を介してヒータ１１３が接続され、このヒータ１１３の近傍に当該ヒータ１１３の温度を検出するサーミスタ１１４が設けられている。
【０００５】
サーミスタ１１４の出力は温度制御装置の制御部１１５に入力すると共に、コンパレータ１１６に入力している。
【０００６】
このコンパレータ１１６の出力は、温度制御装置の出力と共にＡＮＤ回路１１７に入力して、これらのＡＮＤ論理の結果に応じて継電器１１２がＯＮ／ＯＦＦ動作するようになっている。
【０００７】
なお、コンパレータ１１６には予め基準温度が設定され、入力したサーミスタ１１４からの温度検出信号による温度と比較されて、その比較結果がＡＮＤ回路１１７に入力する。
【０００８】
この基準温度は、ヒータ１１３の熱により他の部材が発火等しないようにするための当該ヒータ１１３の上限温度を示す温度で、ヒータ１１３が基準温度以下の場合には、コンパレータ１１６の出力は「Ｈ」となる。
【０００９】
一方、温度制御装置の出力は、継電器１１１の制御信号として当該継電器１１１に入力している。
【００１０】
このような構成で、温度制御装置はサーミスタ１１４からの検出信号に基づき、以下のように温度制御する。
【００１１】
なお、制御部１１５は、ヒータ１１３の温度を高めるときには「Ｈ」の制御信号を出力し、温度を下げるときには「Ｌ」の制御信号を出力するものとする。そして、継電器１１１及び継電器１１２が共にＯＮするものとする。
【００１２】
この条件の下で、ヒータ１１３の温度を上げる場合は、制御部１１５から「Ｈ」の制御信号が出力されて継電器１１１が導通する。
【００１３】
このとき、ヒータ１１３の温度が基準温度以下の場合には、コンパレータ１１６から「Ｈ」の信号が出力されるので、ＡＮＤ回路１１７からの出力も「Ｈ」の信号が出力されて継電器１１２が導通し、これによりヒータ１１３への電力供給が行われる。
【００１４】
一方、ヒータ１１３の温度が基準温度以上の場合には、コンパレータ１１６から「Ｌ」の信号が出力されるので、ＡＮＤ回路１１７からの出力も「Ｌ」の信号となり、継電器１１２はＯＦＦして、ヒータへの電力供給が行われない。
【００１５】
即ち、ヒータ１１３が基準温度以下の場合にのみ、制御部１１５からの制御信号に基づきヒータ１１３への電力供給が行われる。
【００１６】
また、ヒータ１１３の温度を下げる場合には、「Ｌ」の制御信号により継電器１１１がＯＦＦして、ヒータ１１３への電力供給が停止する。
【００１７】
ところで、継電器１１１や継電器１１２の一方が短絡等を起して故障した場合には、ヒータ１１３への電力供給の制御ができなくなり、ヒータ１１３の以上発熱等の危険が生じる。
【００１８】
しかし、このようなときでも制御部１１５が「Ｌ」の制御信号を出力して、正常な方の継電器１１１又は継電器１１２がＯＦＦし、またはサーミスタ１１４での検出温度が基準温度より高くなって継電器１１２がＯＦＦして、ヒータ１１３への電力供給が停止する。これによりフェールセーフが機能するようになっている。
【００１９】
【特許文献１】
特開平０５−２８９５７２号公報
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した構成では通常動作においてフェールセーフ機能が動作して誤動作を起すのを防止するために、コンパレータ１１６に設定する基準温度を実際に使用する温度より高く設定する必要があるが、このような設定にするとフェールセーフ機能の動作開始時には既に発煙等が起っている恐れがあった。
【００２１】
また、ヒータ１１３の温度を適切に検出できるようにサーミスタ１１４は当該ヒータ１１３に密着して取付けられるが、かかるヒータ１１３とサーミスタ１１４との密着性が悪いと、適正に温度制御できなくなりフェールセーフ機能が動作しなくなる場合がある。
【００２２】
そこで、本発明は、基準温度の設定条件にかかわらずフェールセーフ機能が動作するようにして信頼性や安全性を向上させた温度制御装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１にかかる発明は、ヒータの電源ラインに設けられた遮断器部と、該継電部に制御信号を出力して当該遮断部を制御することにより、ヒータへの通電を制御し、これにより該ヒータの温度制御を行う温度制御部とを備える温度制御装置において、電源ラインに電流が流れているか否かを検出する電流検出器と、制御部からの制御信号と電流検出器からの検出信号とが入力してこれらのＡＮＤ処理を行う第１ＡＮＤ部と、電源ラインに設けられると共に、制御部からの制御信号により制御されてヒータへの通電を制御する第１継電器と、電源ラインに設けられると共に、第１ＡＮＤ部からの信号に基づき制御されてヒータへの通電を制御する第２継電器とを有することを特徴とする。
【００２４】
請求項２にかかる発明は、ヒータの電源ラインに設けられた遮断器部と、該継電部に制御信号を出力して当該遮断部を制御することにより、ヒータへの通電を制御し、これにより該ヒータの温度制御を行う温度制御部とを備える温度制御装置において、電源ラインに電流が流れているか否かを検出する電流検出器と、制御部からの制御信号と電流検出器からの検出信号とが入力してこれらのＡＮＤ処理を行う第１ＡＮＤ部と、電源ラインに設けられると共に、制御部からの制御信号により制御されて当該電源ラインを介してヒータへの通電を制御する第１継電器と、ヒータの温度を検出するサーミスタと、予めヒータの温度の上限値が基準温度として設定されて、該サーミスタで検出したヒータの温度が、この基準温度より高くなった場合には、そのことを示す信号を出力するコンパレータと、該コンパレータからの信号と制御部からの信号が入力してＡＮＤ処理を行う第２ＡＮＤ部と、第１ＡＮＤ部及び第２ＡＮＤ部からの信号が入力して、これらのＯＲ処理を行うＯＲ部と、該ＯＲ部により制御されて、ヒータの温度が基準温度より低い場合には、ヒータへの通電をＯＦＦする第２継電器とを有することを特徴とする。
【００２５】
請求項３にかかる発明は、ヒータの電源ラインに設けられた遮断器部と、該継電部に制御信号を出力して当該遮断部を制御することにより、ヒータへの通電を制御し、これにより該ヒータの温度制御を行う温度制御部とを備える温度制御装置において、電源ラインに電流が流れているか否かを検出する電流検出器と、制御部からの制御信号と電流検出器からの検出信号とが入力してこれらのＡＮＤ処理を行う第１ＡＮＤ部と、電源ラインに設けられると共に、制御部からの制御信号により制御されてヒータへの通電を制御する第１継電器と、電源ラインに設けられると共に、第１ＡＮＤ部からの信号によりヒータへの通船を制御する第２継電器と、ヒータの温度を検出するサーミスタと、予めヒータの温度の上限値が基準温度として設定されて、該サーミスタで検出したヒータの温度が、この基準温度より高くなった場合には、そのことを示す信号を出力するコンパレータと、該コンパレータからの信号と制御部からの信号が入力してＡＮＤ処理を行う第２ＡＮＤ部と、電源ラインに設けられると共に、第２ＡＮＤ部からの信号により制御されて、少なくともヒータの温度が基準温度より低い場合には、ヒータへの通電をＯＦＦする第３継電器とを有することを特徴とする。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図１は第１の実施の形態の説明に適用される温度制御装置の概略構成を示す図である。
【００２７】
当該温度制御装置は、ヒータ１３の近傍に設けられて、このヒータ１３の温度を検出するサーミスタ１４、サーミスタ１４からの温度信号に基づき、ヒータ１３が所望の温度になるように制御信号を出力する制御部１５、電源ライン１０に電流が流れているか否かを検出するホール素子等の電流検出器２２、制御部１５からの制御信号及び電流検出器２２からの電流検出信号が入力して、図２に示す論理に従いＡＮＤをとる第１ＡＮＤ部２１、ヒータ１３に電力供給する電源ライン１０に接続されて、制御部１５からの制御信号によりＯＮ／ＯＦＦ動作する第１継電器１１、電源ライン１０に接続され、かつ、該第１継電器１１と直列に接続されて、第１ＡＮＤ部２１からの信号によりＯＮ／ＯＦＦ動作する第２継電器１２を備えている。
【００２８】
なお、第１継電器１１、第２継電器１２は継電部２０を構成し、各継電器として、トライアックやリレー等が例示できる。
【００２９】
電流検出器２２は、電流を検出した場合は「Ｌ」の信号を出力し、電流を検出しない場合には「Ｈ」の信号を出力する。
【００３０】
第１ＡＮＤ部２１は、図２に示すような論理に従う。同図において、Ａは制御部１５からの信号を示し、Ｂは電流検出器２２から信号を示して、Ｃが第２継電器１２に出力される信号である。
【００３１】
これにより、ヒータ１３への電力供給を行なわない場合には、制御部１５は「Ｌ」の制御信号を出力する。これにより第１継電器１１がＯＦＦとなり、ヒータ１３には電流が流れないので、電流検出器２２は「Ｈ」の信号を出力して、第２継電器１２はＯＮする。しかし、第１継電器１１がＯＦＦしているのでヒータへの電力供給は行われない。
【００３２】
このとき、第１継電器１１が故障して常時ＯＮ状態になっているような場合には、電流検出器２２が電流を検出するので「Ｌ」の信号が第１ＡＮＤ部２１に入力し、当該第１ＡＮＤ部２１から「Ｌ」の信号が出力される。
【００３３】
これにより第２継電器１２がＯＦＦして、ヒータ１３への電源供給が停止して、フェールセーフ機能が動作する。
【００３４】
一方、ヒータ１３への電力供給を行う場合には、制御部１５は「Ｈ」の信号を出力する。これにより、第１継電器１１がＯＮすると共に第１ＡＮＤ部２１から「Ｈ」の信号が出力されて第２継電器１２がＯＮしてヒータ１３に電力供給が行われる。
【００３５】
以上、説明したように、サーミスタ１４からの信号により、ヒータ１３の温度を制御するための第１継電器１１がショートモードで故障した場合でも、電流検出器からの信号に基づきヒータの異常加熱及びそれに伴う発煙、発火などを防ぐことが可能になる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態を図を参照して説明する。なお、先の実施の形態と同一構成に関しては同一符号を用い説明を適宜省略する。
【００３７】
本発明は、第１継電器１１の故障原因として種々の原因が考えられるが、その１つとして過電流を考えた場合には電流検出器２２も同時に壊れる可能性があり、かかる場合にはフェールセーフが機能しなくなることが危惧される。
【００３８】
そこで、本実施の形態に係る発明では、このような場合にもフェールセーフが正常に機能するようにしたもので、図３に示すように図１に示す構成に対して、コンパレータ２３、第２ＡＮＤ部２４、ＯＲ部２６を追設した構成となっている。
【００３９】
このサーミスタ１４からの信号は、コンパレータ２３及び制御部１５に入力し、このコンパレータ２３からの信号が第２ＡＮＤ部２４に入力する。また制御部１５からの信号は、ＡＮＤ回路２４，２５に入力し、電流検出器２２からの信号は第１ＡＮＤ部２１に入力するようになっている。
【００４０】
そして、ヒータ１３が予め設定された基準温度以上になると、コンパレータ２３から「Ｌ」の信号を出力される。
【００４１】
これにより、ヒータ１３への電力供給を行なわない場合には、制御部１５は「Ｌ」の制御信号を出力する。これにより第１継電器１１がＯＦＦとなり、ヒータ１３には電流が流れないので、電流検出器２２は「Ｈ」の信号を出力して、第１ＡＮＤ部２１から「Ｈ」の信号が出力される。
【００４２】
このときヒータ１３の温度が基準温度以下の場合には、コンパレータ２３から「Ｈ」の信号が第２ＡＮＤ部２４に出力されるので、当該第２ＡＮＤ部２４から「Ｈ」の信号が出力されるようになる。
【００４３】
従って、ＯＲ部２６には、第１ＡＮＤ部２１及び第２ＡＮＤ部２４から共に「Ｈ」の信号が入力するので当該
ＯＲ部２６から「Ｈ」の信号が出力されて第２継電器１２がＯＮし、これによりヒータ１３に電力供給が行われる。
【００４４】
過電流等により第１継電器１１及び電流検出器２２が故障して、ヒータ１３への電力供給が継続した状態となり基準温度以上になった場合は、サーミスタ１４からの信号によりコンパレータ２３は「Ｌ」の信号を出力するようになる。
【００４５】
これにより、第２ＡＮＤ部２４の出力は「Ｌ」となり、これに伴いＯＲ部２６も「Ｌ」の信号を出力して第２継電器１２がＯＦＦする。従って、ヒータ１３への電力供給が停止してフェールセーフ機能が動作する。
【００４６】
一方、ヒータ１３への電力供給を行う場合には、制御部１５は「Ｈ」の信号を出力する。これにより、第１継電器１１がＯＮすると共に第１ＡＮＤ部２１及び第２ＡＮＤ部２４から「Ｈ」の信号が出力され、これに伴いＯＲ部２６から「Ｈ」信号が出力されて第２継電器１２がＯＮする。従って、ヒータ１３に電力供給が行われる。
【００４７】
なお、上記説明においては、ＯＲ部２６を設けて第１ＡＮＤ部２１と第２ＡＮＤ部２４とのＯＲ処理を行うことにより、サーミスタ１４からの信号に基づきヒータ１３の温度も制御条件としたが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、図４に示すように継電部２０に第３継電器１６を追設して、当該第３継電器１６を用いることによっても同様の効果を得ることが可能である。
【００４８】
この場合は、第１ＡＮＤ部２１及び第２ＡＮＤ部２４は、先に述べたと同様に動作するが、第２ＡＮＤ部２４の出力により第３継電器１６が動作する。
【００４９】
第２ＡＮＤ部２４は、ヒータ１３の温度が基準温度より高くなると「Ｌ」の信号をコンパレータ２３から受けて、「Ｌ」の信号を出力するので、第３継電器１６がＯＦＦする。これによりフェールセーフ機能が動作する。
【００５０】
以上説明したように、過電流等により第１継電器１１と電流検出器２２が故障した場合にもフェールセーフが機能するようになり、信頼性が向上する。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１にかかる発明によれば、ヒータへの電流の有無を検出する電流検出器及び、該電流検出器の検出結果に応じて動作する第２継電器を設けたので、第１継電器が故障した場合でも、フェールセーフが機能するようになり信頼性が向上する。
【００５２】
請求項２にかかる発明によれば、ヒータの温度を検出して、その検出結果に基づき当該ヒータへの通電が制御できるようにしたので、第１継電器や電流検出器が故障した場合であっても、確実にフェールセーフを機能させることができるようになり信頼性が向上する。
【００５３】
請求項３にかかる発明によれば、ヒータの温度を検出して、その検出結果に基づき当該ヒータへの通電が制御できるようにしたので、第１継電器や電流検出器が故障した場合であっても、確実にフェールセーフを機能させることができるようになり信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態の説明に適用されるヒータの温度制御装置の構成図である。
【図２】ＡＮＤ部の論理表である。
【図３】本発明の第２実施の形態の説明に適用されるヒータの温度制御装置の構成図である。
【図４】本発明の第３実施の形態の説明に適用されるヒータの温度制御装置の構成図である。
【図５】従来の技術の説明に適用されるヒータの温度制御装置の構成図である。
【符号の説明】
１０　電源ライン
１１　第１継電器
１２　第２継電器
１３　ヒータ
１４　サーミスタ
１５　制御部
１６　第３継電器
２０　継電部
２１　第１ＡＮＤ部
２２　電流検出器
２３　コンパレータ
２４　第２ＡＮＤ部
２６　ＯＲ部
【図１】
2004110707.tif 000003
【図２】
2004110707.tif 000004
【図３】
2004110707.tif 000005
【図４】
2004110707.tif 000006
【図５】
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