(57)【要約】【課題】リレーなどの安全回路に対して別途の駆動信号を使用することなく、ヒータの異常時に速やかに電力供給を遮断可能にする画像形成装置を提供すること。【解決手段】ＨＥＡＴ信号が駆動されると、トライアック１０４がオン状態となり、ヒータ１０２に電力が供給される。サーミスタ１０１は、ヒータ１０２近傍に配設され、ヒータ１０２の温度情報をＴＥＭＰ信号としてＣＰＵ１０７に出力する。ＴＥＭＰ信号が所定の電圧になるようにＨＥＡＴ信号を駆動する。この時、ＶＣＣ２ＯＮ信号が駆動されている。Ｖｃｃ２がリレー１０５に供給されている場合は、ヒータ１０２とＡＣ電源１０３が結線されてＨＥＡＴ信号によってヒータ１０２が駆動される。ＶＣＣ２ＯＮ信号が停止していてＶｃｃ２がリレー１０５に供給されていない場合には、ヒータ１０２とＡＣ電源１０３が遮断される。ＨＥＡＴ信号が駆動されてもヒータ１０２は駆動されない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上のトナー像を固定化するための熱を発生する加熱手段と、
該加熱手段による異常加熱を検知する異常検知手段と、
前記加熱手段への電力供給を制御するための電力供給信号を駆動する制御手段と、
該制御手段からの前記電力供給信号の駆動にともなって駆動電力が供給され、該駆動電力が供給されない場合には、前記加熱手段への電力供給を遮断する遮断手段と、
前記電力供給信号によって電力供給される１つ又は複数の駆動手段と
を備え、前記異常検知手段が前記加熱手段による異常加熱を検知した場合に、前記制御手段が、前記電力供給信号の駆動を停止して前記遮断手段への前記駆動電力の供給を停止するとともに、前記駆動手段を駆動状態に維持しておくことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電力供給信号の駆動の停止に基づいて動作する計時手段を備え、前記制御手段が、前記電力供給信号の駆動を停止してから前記計時手段を介して所定時間後に前記駆動手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電力供給信号によって供給される電源電圧を検知する電圧検知手段を備え、前記異常検知手段が異常を検知した場合に、前記制御手段が前記電力供給信号の駆動を停止し、前記電圧検知手段が検知する電圧が所定の電圧以下になったことを検知すると、前記駆動手段の駆動を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段が、該制御手段からの前記電力供給信号の駆動にともなって、前記遮断手段への前記駆動電力を供給する駆動指示信号の駆動を停止し、前記異常検知信号に基づいて前記加熱手段への電力供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記駆動指示信号が、前記制御手段に入力されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザビームプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳細には、画像形成装置に設けられた定着器のヒータなどの加熱手段による異常加熱を検出する検出器を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、定着器にヒータなどの加熱手段を設けて熱定着するようにした画像形成装置においては、異常時の安全回路としてリレーなどの遮断装置を設けることが一般的である（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものは、温度管理を行なって通電指示の有無を制御する制御手段を有している。この制御手段は、定着器への通電指示を出力したまま暴走した場合や、定着器への通電電流を検出する検出回路に検出不能となる不具合が発生した場合に、定着器への通電を遮断する遮断回路を作動されるものである。
【０００３】
図７は、従来の画像形成装置における定着器のヒータ駆動回路を示す構成図である。ＣＰＵ７０７は、ヒータ７０２の近傍に配設されたサーミスタ７０１とからのＴＥＭＰ信号に基づいて、抵抗７０８で分圧された電圧が所定の電圧になるようにＨＥＡＴ信号を制御するものである。ＨＥＡＴ信号が駆動されるとフォトトライアック７０６が駆動されてトライアック７０４に電流が流れ、交流電源７０３からヒータ７０２に電流が供給されてヒータ７０２が加熱される。
【０００４】
このとき、ＣＰＵ７０７は、ＲＥＬＡＹ信号を駆動してリレー７０５を駆動状態にする。もし、ＣＰＵ７０７がＲＥＬＡＹ信号を駆動しない場合は、リレー７０５の１次側スイッチが切断され、ＨＥＡＴ信号によってフォトトライアック７０６が駆動されたとしても、ヒータ７０２に電力は供給されない。
【０００５】
しかしながら、このような従来の画像形成装置において、フォトトライアック７０６やトライアック７０４の不良や異常な交流波形が入力されることなどによって、ＨＥＡＴ信号が駆動されない場合でも、ヒータ７０２に電流が供給されてしまうことがある。
【０００６】
図８は、従来の画像形成装置のヒータ駆動回路の動作を説明するための図である。ＴＥＭＰ信号はヒータ７０２の温度を示している。図８に示すｈ点までの区間において何らかの不具合によってＨＥＡＴ信号での制御が不能になり、一定の割合で温度が上昇している様子を示している。故障検知温度Ｔｆまで温度が上昇したのをＣＰＵ７０７が検知すると、このＣＰＵ７０７はＲＥＬＡＹ信号をオフにする。これによりリレー７０５がヒータ７０２への電流を遮断するので、その後は温度が下がっていき、定着器が異常加熱することは無い。
【０００７】
また、ＶＣＣ２ＯＮ信号はＣＰＵ７０７から出力され、電源Ｖｃｃ２をリレー７０５及び別の部品（不図示）へ供給するか否かを指示する信号である。スイッチ７０９は、ユーザが省エネモードを指示するためのものである。ＣＰＵ７０７は、スイッチ７０９からのＰＳＡＶＥ信号を受け取るとＶＣＣ２ＯＮ信号の駆動を停止して各部品へのＶｃｃ２の供給を停止する。
【０００８】
このように、各部品への電力供給を停止することによって、消費電力を停止するモードは、現在多くの装置で採用されている。例えば、特許文献２に記載のものは、記録装置のような電子機器の未使用時における消費電力をその装置の制御回路の規模に関係なく軽減することができるようにしたものである。つまり、電源回路から電力を供給するパワースイッチへのオフの指示がなされた場合には、電源回路から電子機器に対する電力供給を停止するように制御したものである。
【０００９】
【特許文献１】特開平４−２８７０７９号公報
【特許文献２】特開２００１−２２９００３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の画像形成装置においては、図７に示すように、リレーの駆動信号（ＲＥＬＡＹ）とともにＶｃｃ２制御信号（ＶＣＣ２信号）を独立して制御していた。そのため、ＣＰＵのピン数、リレー駆動用のトランジスタ等が必要になり、結果としてコストアップが生じていた。また、配線等の観点から小型化の障害となっていた。
【００１１】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、その目的は、リレーなどの安全回路に対して別途の駆動信号を使用することなく、加熱手段による異常発生時に加熱手段への電力供給を速やかに遮断するようにした画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、記録媒体上のトナー像を固定化するための熱を発生する加熱手段と、該加熱手段による異常加熱を検知する異常検知手段と、前記加熱手段への電力供給を制御するための電力供給信号を駆動する制御手段と、該制御手段からの前記電力供給信号の駆動にともなって駆動電力が供給され、該駆動電力が供給されない場合には、前記加熱手段への電力供給を遮断する遮断手段と、前記電力供給信号によって電力供給される１つ又は複数の駆動手段とを備え、前記異常検知手段が前記加熱手段による異常加熱を検知した場合に、前記制御手段が、前記電力供給信号の駆動を停止して前記遮断手段への前記駆動電力の供給を停止するとともに、前記駆動手段を駆動状態に維持しておくことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記電力供給信号の駆動の停止に基づいて動作する計時手段を備え、前記制御手段が、前記電力供給信号の駆動を停止してから前記計時手段を介して所定時間後に前記駆動手段の駆動を停止することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記電力供給信号によって供給される電源電圧を検知する電圧検知手段を備え、前記異常検知手段が異常を検知した場合に、前記制御手段が前記電力供給信号の駆動を停止し、前記電圧検知手段が検知する電圧が所定の電圧以下になったことを検知すると、前記駆動手段の駆動を停止することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御手段が、該制御手段からの前記電力供給信号の駆動にともなって、前記遮断手段への前記駆動電力を供給する駆動指示信号の駆動を停止し、前記異常検知信号に基づいて前記加熱手段への電力供給を停止することを特徴とする。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記駆動指示信号が、前記制御手段に入力されていることを特徴とする。
【００１７】
つまり、本発明は、リレーの駆動信号（従来例のＲＥＬＡＹ信号）と、リレーへの電力供給信号（実施例のＶＣＣ２ＯＮ信号）を共通の信号にして、信号線及び部品の削減をしたことを特徴とする。また、異常発生時に、電力供給される帯電高圧電源１１１などの駆動部品の駆動を継続させることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明は、計時手段を備え、電力供給を停止してから所定時間後に駆動部品の駆動を停止することを特徴とする。また、本発明は、電圧検知手段を備え、電源電圧が所定の電圧以下になったことを検知した後に、帯電高圧電源１１１などの駆動部品の駆動を停止することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電力が供給される部品の駆動を継続することによって、供給される電力を比較的早く降下させ、リレー等の安全回路を早い段階で動作させることが可能となる。それにより、別途の駆動信号や回路を用いてリレーを駆動する必要が無くなる。
【００２０】
また、所定時間後に駆動信号を停止することによって、ＣＰＵの動作を停止させることが可能になり、異常発生後の消費電力を低減することができる。さらに、リレー等の安全回路が正常に動作したあとすぐに、駆動信号を停止することによって、ＣＰＵの動作を停止させることが可能になり、異常発生後の消費電力を低減することができる。
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、同等の機能を持つ画像形成装置を小型化することが可能になり、さらには低価格で提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。  
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の画像形成装置の実施例１を説明するための構成図である。本発明の画像形成装置は、ヒータ（加熱手段）１０２と、サーミスタ（異常検知手段）１０１と、制御手段（ＣＰＵ）１０７と、リレー（遮断手段）１０５と、フォトトライアックカプラ１０６及びトライアック１０４とを備えている。また、転写高圧電源１１０と帯電高圧電源１１１と現像高圧電源１１２とメインモータ１１３とレーザスキャナ１１４のような画像形成装置の駆動部品（駆動手段）及び各周辺装置を備えている。
【００２４】
ヒータ１０２は、記録媒体上のトナー像を固定化するための熱を発生するためのものである。また、サーミスタ１０１は、ヒータ１０２による異常加熱を検知するためのものである。また、ＣＰＵ１０７は、ヒータ１０２への電力供給を制御するための電力供給信号を駆動するためのものである。また、リレー１０５は、ＣＰＵ１０７からの電力供給信号の駆動にともなって駆動電力が供給され、この駆動電力が供給されない場合には、ヒータ１０２への電力供給を遮断するためのものである。また、転写高圧電源１１０と帯電高圧電源１１１と現像高圧電源１１２とメインモータ１１３とレーザスキャナ１１４のような画像形成装置の駆動部品及び各周辺装置には、電力供給信号によって電力供給されている。
【００２５】
このような構成により、サーミスタ１０１がヒータ１０２による異常加熱を検知した場合に、ＣＰＵ１０７からの電力供給信号の駆動を停止してリレー１０５への駆動電力の供給を停止するとともに、帯電高圧電源１１１を駆動状態に維持しておくことができる。
【００２６】
また、ＣＰＵ１０７は、電力供給信号の駆動を停止してから所定時間後に帯電高圧電源１１１の駆動を停止するためのタイマー（計時手段）を備えている。
【００２７】
また、電力供給信号によって供給される電源電圧を検知する電圧検知手段を備えている。それにより、サーミスタ１０１が異常を検知した場合に、ＣＰＵ１０７が電力供給信号の駆動を停止し、電圧検知手段が検知する電圧が所定の電圧以下になったことを検知すると、帯電高圧電源１１１の駆動を停止する。
【００２８】
また、ＣＰＵ１０７は、転写高圧電源１１０と帯電高圧電源１１１と現像高圧電源１１２とメインモータ１１３とレーザスキャナ１１４のような画像形成装置の駆動部品及び各周辺装置を制御するように構成されている。ＨＥＡＴ信号が駆動されると、フォトトライアックカプラ１０６が駆動され、トライアック１０４がオン状態となり、ヒータ１０２に電力が供給される。サーミスタ１０１は、ヒータ１０２近傍に配設され、ヒータ１０２の温度情報をＴＥＭＰ信号としてＣＰＵ１０７に出力する。ＣＰＵ１０７は、ＴＥＭＰ信号が所定の電圧になるようにＨＥＡＴ信号を駆動する。この時、ＶＣＣ２ＯＮ信号が駆動されていてＶｃｃ２がリレー１０５に供給されている場合は、ヒータ１０２とＡＣ電源１０３が結線されてＨＥＡＴ信号によってヒータ１０２が駆動される。しかしながら、ＶＣＣ２ＯＮ信号が停止していてＶｃｃ２がリレー１０５に供給されていない場合には、ヒータ１０２とＡＣ電源１０３が切断されて、ＨＥＡＴ信号が駆動されてもヒータ１０２は駆動されない。
【００２９】
ただし、通常の使用状態では、ヒータ１０２が駆動される可能性がある場合は、ＶＣＣ２ＯＮ信号は駆動されている。帯電高圧電源１１１は、不図示の感光ドラムの表面電位を均すための帯電高圧を出力する電源で、ＶＣＣ２ＯＮ信号によって駆動されるＶＣＣ２’を電源として使用するとともに、ＰＲＩ信号によって所定の電圧に制御される。ドラム表面上に潜像を形成するためのレーザスキャナ１１４もＶＣＣ２’を電源として使用し、ＬＡＳＥＲ信号によって制御される。
【００３０】
現像高圧電源１１２は、ドラム上の潜像にトナーを載せて顕像を出力する現像高圧を出力する電源で、ＶＣＣ２’を電源として使用するとともにＤＥＶ信号によって所定の電圧に制御される。
【００３１】
転写高圧電源１１０は、ドラム上の顕像を印字用紙に転写するための転写高圧を出力する電源で、ＶＣＣ２’を電源として使用するとともにＴＲ信号によって所定の電圧に制御される。
【００３２】
メインモータ１１３は、用紙を不図示のスタッカから給紙し、搬送し、排出するまでの駆動力を得るためのモータで、ＶＣＣ２’を電源として使用するとともにＭＯＴＯＲ信号によって駆動される。
【００３３】
図３（ａ）,（ｂ）は、本発明の実施例１における信号動作説明図である。トライアック１０４、フォトトライアックカプラ１０６に不良が発生したり、通常サイン波である商用電源波形が異常な波形となった場合など、ヒータ１０２の温度が異常に上昇してしまった場合の画像形成装置の動作を示すものである。Ｖｃｃ２の動作電圧を＋Ｖｄとする。
【００３４】
図３（ａ）は、このような画像形成装置で従来例のようにＲＥＬＡＹ駆動信号が、リレーに供給される電力供給信号とは別に設けられる必要があった理由を説明するための図である。
【００３５】
図３（ａ）において、ａまでの区間は、不良の影響でヒータ１０２の温度が線形に上昇してきており、ａの時点で装置の故障検知温度であるＴｆ℃に到達する。ＣＰＵ１０７は、温度がＴｆ℃に到達すると異常と判断してＶＣＣ２ＯＮ信号とその他の駆動信号の駆動がオフされる。図３（ａ）,（ｂ）にはその他の駆動信号の代表としてＰＲＩ信号を示している。また、異常発生時のＰＲＩ信号の状態は、駆動停止どちらにあるかは状況に応じて異なるのでａ点前の状態は点線で示してある。
【００３６】
ＣＰＵ１０７がＶＣＣ２ＯＮ信号の駆動をオフしてから、実際にＦＥＴ１１５がオフされるまでの時間がｔ１であり、たとえば８０ミリ秒程度である。その後、ＶＣＣ２’に接続されている容量性負荷のためにＶｃｃ２’の電圧は徐々に降下していく。ＶＬはリレー１０５が動作しなくなる電圧であり、Ｖｃｃ２’がＶＬに降下した時点をｃ、電圧降下が始まってからｃに到達するまでの時間がｔ２である。リレー１０５がオフされるまではヒータ１０２は制御不能状態であるので、異常検知前と同様に温度上昇していく。その結果、ｃ点での温度が最高到達温度となりＴｍａｘ１となる。ｔ２は装置によって異なるが、たとえば約６００ミリ秒であり、Ｔｍａｘ１とＴｆの差は１１０℃以上になる。
【００３７】
最高到達温度が高くなることによって、使用部品の耐熱温度を上げたりするなど大幅なコストアップが生じると予想されるため、従来例のようにＲＥＬＡＹ信号によってリレーをオフする構成がとられていた。
【００３８】
図３（ｂ）は、本発明の実施例１における定着器の異常温度を検知した場合の動作説明図である。図２は、実施例１におけるＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートを示す図である。図３（ｂ）において、ａまでの区間は、不良の影響でヒータ１０２の温度が線形に上昇してきており、ａの時点で装置の故障検知温度であるＴｆ℃に到達する。ＣＰＵ１０７は、温度がＴｆ℃に到達すると異常と判断して、ＶＣＣ２ＯＮ信号の駆動をオフし、ＰＲＩ信号の駆動をオンにし（Ｓ２０１）、帯電高圧電源１１１を駆動させる。また、異常発生時のＰＲＩ信号の状態は、駆動停止どちらにあるかは状況に応じて異なるのでａ点前の状態は点線で示してある。
【００３９】
ＣＰＵ１０７がＶＣＣ２ＯＮ信号をオフしてから、実際にＦＥＴ１１５がオフされるまでの時間がｔ１であり、たとえば８０ミリ秒程度である。その後、ＶＣＣ２’に接続されている容量性負荷のためにＶｃｃ２’の電圧は徐々に降下していくが、駆動信号が出力されているため、その降下は図３（ａ）に比して大きくなる。
【００４０】
この場合の電圧降下が始まってからｅに到達するまでの時間ｔ３は、ｔ２に比べて大幅に小さくなる。ｔ２が６００ミリ秒であった装置では８０ミリ秒に短縮され、最高到達温度Ｔｍａｘ２とＴｆの差は４０℃程度になる。
【００４１】
次に、ＣＰＵ１０７は、リレー１０５が確実に停止すると思われる時間が経過するまで待ち（Ｓ２０２）、その後ＰＲＩ信号を停止して（Ｓ２０３）、帯電高圧電源１１１の駆動を停止する。
【００４２】
負荷を駆動した場合は、最高到達温度を７０℃程度下げる効果があり、これによってＲＥＬＡＹ信号を削除しても高温による使用部品の耐熱温度を上げたりするなどの対策が必要なくなる場合がある。
【００４３】
また、駆動されている負荷は、説明中では帯電高圧を利用した。これは、電圧降下中に駆動するため、電源電圧が正常動作に必要な電圧を確保できない場合でも、装置の他の部分や不図示のカートリッジ等にダメージを与えないような負荷である必要がある。このような負荷は、たとえば、メインモータやスキャナモータでも同様の効果が得られる。
【実施例２】
【００４４】
図４は、本発明の画像形成装置の実施例２を説明するための構成図である。上述した実施例１とは、Ｖｃｃ２’信号がＣＰＵ１０７に入力されているという点で相違している。
【００４５】
図６は、本発明の実施例２における定着器の異常温度を検知した場合の動作説明図で、図５は、実施例２におけるＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートを示す図である。ＣＰＵ１０７は、ヒータ１０２の温度異常を検知すると、ＶＣＣ２ＯＮ信号の駆動を停止するとともに、ＰＲＩ信号を駆動し（Ｓ５０１）、帯電高圧電源１１１を駆動させる。次に、Ｖｃｃ２’信号の電圧を監視し（Ｓ５０２）、ＶＬ以下の電圧に落ちたことを確認してからＰＲＩ信号をオフにし（Ｓ５０３）、帯電高圧電源１１１の駆動を停止する。
【００４６】
このように、電力が供給される部品の駆動を継続することによって、供給される電力を比較的早く降下させ、リレー等の安全回路を早い段階で動作させることが可能となる。それにより、別途の駆動信号や回路を用いてリレーを駆動する必要が無くなる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の画像形成装置の実施例１を説明するための構成図である。
【図２】実施例１におけるＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図３】本発明の実施例１における信号動作説明図である。（ａ）は、画像形成装置で従来例のようにＲＥＬＡＹ駆動信号が、リレーに供給される電力供給信号とは別に設けられる必要があった理由を説明するための図で、（ｂ）は、本発明の実施例１における定着器の異常温度を検知した場合の動作説明図である。
【図４】本発明の画像形成装置の実施例２を説明するための構成図である。
【図５】実施例２におけるＣＰＵの動作を説明するためのフローチャートを示す図である。
【図６】本発明の実施例２における定着器の異常温度を検知した場合の動作説明図である。
【図７】従来の画像形成装置における定着器のヒータ駆動回路を示す構成図である。
【図８】従来の画像形成装置のヒータ駆動回路の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０１  サーミスタ
１０２  ヒータ
１０３  ＡＣ電源
１０４  トライアック
１０５  リレー
１０６  フォトトライアックカプラ
１０７  ＣＰＵ
１０８  分圧抵抗器
１１０  転写高圧電源
１１１  帯電高圧電源
１１２  現像高圧電源
１１３  メインモータ
１１４  レーザスキャナ
７０１  サーミスタ
７０２  ヒータ
７０３  ＡＣ電源
７０４  トライアック
７０５  リレー
７０６  フォトトライアックカプラ
７０７  ＣＰＵ
７０８  分圧抵抗器
７０９  省エネモードスイッチ
【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】
2007240647.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007240647.tif 000009
【図８】
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