(57)【要約】【課題】ヒータの断線等の定着器の障害発生時に、その発生を短い時間で検出する手段を提供する。【解決手段】現像剤像が形成された媒体を加熱して現像剤像を媒体上に熱定着させる定着器を備えた画像形成装置において、定着器を加熱する加熱手段と、定着器の温度を検出する温度検出手段と、加熱手段に流れる電流を検出する電流検出回路と、温度検出手段により検出された温度検出結果に基づき、加熱手段への通電を制御して、定着器の温度を所定の温度範囲に制御する温度制御部と、電流検出回路の検出結果と温度制御部の制御信号に基づいて定着器の障害を検出する障害検出回路と、を備える。【選択図】        図１
2012133154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤像が形成された媒体を加熱して前記現像剤像を媒体上に熱定着させる定着器を備えた画像形成装置において、
前記定着器を加熱する加熱手段と、
前記定着器の温度を検出する温度検出手段と、
前記加熱手段に流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記温度検出手段により検出された温度検出結果に基づき、前記加熱手段への通電を制御して、前記定着器の温度を所定の温度範囲に制御する温度制御部と、
前記電流検出回路の検出結果と前記温度制御部の制御信号に基づいて前記定着器の障害を検出する障害検出回路と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記障害検出回路で検出された障害通知情報に基づいて、前記定着器の電源制御を行う電源制御部を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像剤像が形成された用紙等の媒体を加熱して、現像剤像を媒体上に熱定着させる定着器を備えたプリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の現像剤像が形成された用紙を加熱して、現像剤像を用紙上に熱定着させる定着器を備えたプリンタは、定着器の定着ローラの温度が基準温度未満の場合、ヒータによって定着ローラの加熱を開始し、加熱開始後の所定時間の経過後に定着器のサーミスタが基準温度に達したことを検出しないことによって、ヒータの断線を検出し、その障害発生を通知している（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−００８７４４号公報（主に、段落００３９−００４４、第６図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術においては、定着ローラの加熱開始後の所定時間の経過後に、サーミスタの検出温度によってヒータの断線の有無を検出しているため、ヒータの断線等の定着器の障害発生の検出までに時間を要し、オペレータによる故障確認が遅くなってしまうという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、ヒータの断線等の定着器の障害発生時に、その発生を短い時間で検出する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するために、現像剤像が形成された媒体を加熱して前記現像剤像を媒体上に熱定着させる定着器を備えた画像形成装置において、前記定着器を加熱する加熱手段と、前記定着器の温度を検出する温度検出手段と、前記加熱手段に流れる電流を検出する電流検出回路と、前記温度検出手段により検出された温度検出結果に基づき、前記加熱手段への通電を制御して、前記定着器の温度を所定の温度範囲に制御する温度制御部と、前記電流検出回路の検出結果と前記温度制御部の制御信号に基づいて前記定着器の障害を検出する障害検出回路と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
これにより、本発明は、障害検出回路によって、常に加熱手段等の状態を監視して短い時間で障害発生を検出することができ、障害発生の検出までの時間を短縮して障害発生を早期に発見することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１のプリンタの概略構成を示す説明図
【図２】実施例１のプリンタの回路構成を示す説明図
【図３】実施例１の定着温度制御回路の定着温度制御部の構成を示す説明図
【図４】実施例１の障害発生検出の作用を示す説明図
【図５】実施例２の低圧電源部とプロセス制御部の構成を示す説明図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例について説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１において、１は画像形成装置としてのプリンタである。本実施例のプリンタ１は、電子写真方式のカラープリンタであり、利用者が描画ソフト等のアプリケーションを用いて印刷情報を生成するパーソナルコンピュータ等の上位装置３と、インタフェース５を介して接続されている。
【００１０】
利用者が、上位装置３を用いて印刷情報をプリンタ１に送信すると、プリンタ１は、その印刷情報に基づく現像剤像としてのトナー像を、再生紙、光沢紙または上質紙等の印刷用の媒体としての用紙Ｐ上に形成し、用紙Ｐ上に形成されたトナー像を定着器６によって定着し、そのトナー像を定着した用紙Ｐをプリンタ１の外部に排出することで印刷情報に基づく画像を印刷した用紙Ｐを利用者に提供する。
このようなプリンタ１は、プリンタ１を構成する各部の動作を制御する制御部８と、商用電源９から取得した電力を、制御部８を含む各部に供給する電源部１０とを備える。
【００１１】
また、プリンタ１は、用紙Ｐを収納する用紙トレイ１１と、用紙トレイ１１に収納された用紙Ｐを所定の用紙搬送経路１２（図１に太い破線で示す経路）へ繰出すホッピングローラ１３と、ホッピングローラ１３によって用紙搬送経路１２上に繰出された用紙Ｐを更に下流に搬送する搬送ベルト１４とを備える。
【００１２】
そして、プリンタ１の制御部８は、上位装置３から印刷情報を受信すると、その印刷情報に基づき印刷動作を開始する。このとき、制御部８は、ホッピングローラ１３を駆動するホッピングモータ１３ａを制御することでホッピングローラ１３を回転させ、ホッピングローラ１３は用紙トレイ１１に収納された用紙Ｐを用紙搬送経路１２に繰出し、ホッピングローラ１３によって繰出された用紙Ｐは、用紙搬送経路１２に沿って搬送ベルト１４まで搬送される。
【００１３】
搬送ベルト１４は、用紙搬送経路１２の用紙Ｐの搬送方向（用紙搬送方向という。）の上流側から搬送された用紙Ｐをベルト上に吸着し、現像ユニット１６ｃ、１６ｍ、１６ｙ、１６ｋの下部まで搬送する。この搬送ベルト１４は、制御部８の制御の下に駆動されるベルトモータ１４ａから伝達される駆動力によって駆動される。
【００１４】
現像ユニット１６ｃ、１６ｍ、１６ｙ、１６ｋは、それぞれ現像剤としてのトナーを収容するトナーカートリッジや、制御部８の制御の下で駆動されるインダクションモータ等のドラムモータ１７から供給された駆動力に基づいて回転し、各色のトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ、１８ｋを備える。また、プリンタ１は、感光体ドラム１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ、１８ｋを印刷情報に基づいて露光する複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を有する露光ヘッド１９ｃ、１９ｍ、１９ｙ、１９ｋを備える。
【００１５】
そして、制御部８は、露光ヘッド１９ｃ、１９ｍ、１９ｙ、１９ｋによって、上位装置３から受信した印刷情報に基づいて回転している感光体ドラム１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ、１８ｋ上に潜像画像を形成し、各現像ユニット１６ｃ、１６ｍ、１６ｙ、１６ｋは、図示しない現像部によって、感光体ドラム１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ、１８ｋが担持する潜像画像をトナーにより現像してトナー像を形成し、現像されたトナー像は、用紙Ｐが感光体ドラム１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ、１８ｋの下方を通過する際に用紙Ｐ上に転写される。
【００１６】
搬送ベルト１４の用紙搬送経路１２の用紙搬送方向の下流側には、定着モータ２０ａによって回転駆動される定着ローラ２０と、定着ローラ２０と対向する位置に配設された加圧ローラ２１とを備える定着器６が配設されている。また、定着ローラ２０の内部には、電源部１０から供給される電力によって発熱する加熱手段としてのヒータ２２が配設され、定着ローラ２０の上部近傍には、定着ローラ２０の表面温度を検出する温度検出手段としてのサーミスタ２３が配設されている。
【００１７】
そして、用紙搬送経路１２に沿ってトナー像が転写された用紙Ｐが定着器６まで搬送されると、定着器６は、ヒータ２２によって加熱された定着ローラ２０および定着ローラ２０と対向して設けられた加圧ローラ２１によって用紙Ｐを挟持し、これを用紙搬送方向の下流側へ搬送する。このとき、定着ローラ２０の表面は、電源部１０から供給された電力に基づいて発熱するヒータ２２の熱によって加熱されており、ヒータ２２によって加熱された定着ローラ２０と加圧ローラ２１とによって用紙Ｐが扶持搬送されると、用紙Ｐ上に付着したトナーは溶解し、用紙Ｐ上にトナー像が定着される。
【００１８】
トナー像が定着された用紙Ｐは、図示しない搬送ローラ等によって用紙搬送経路１２を更に用紙搬送方向の下流側へ搬送され、プリンタ１の外部に設けられた図示しないスタッカ上に排出される。
このようにして、本実施例のプリンタ１による印刷プロセスが行われる。
【００１９】
以下に、プリンタ１の回路構成について図２を用いて詳細に説明する。
制御部８は、電源部１０が商用電源９から取得した電力により稼働し、プリンタ１が上述した一連の印刷プロセスを行う際に各部を制御する。
【００２０】
具体的には、制御部８は、ホッピングモータ１３ａの駆動を制御することでホッピングローラ１３を駆動し、用紙トレイ１１に収納された用紙Ｐを用紙搬送経路１２に繰出す。また、制御部８は、所定のタイミングで露光ヘッド１９ｃ、１９ｍ、１９ｙ、１９ｋに印刷情報に基づく信号を供給し、これに合わせてドラムモータ１７およびベルトモータ１４ａを駆動することで、用紙Ｐ上に印刷情報に基づくトナー像を形成する。更に、制御部８は、プリンタ１が一連の印刷プロセスを開始すると、後述する方法でヒータ２２を発熱させ、定着ローラ２０を加熱する。
【００２１】
このような制御部８および電源部１０は、図２に示すように、第１のケーブル２５ａ、第２のケーブル２５ｂ、第３のケーブル２５ｃおよび、第４のケーブル２５ｄによって電気的に接続されている。そしてヒータ２２は、第５のケーブル２５ｅおよび第６のケーブル２５ｆによって電源部１０と電気的に接続されている。
【００２２】
定着器６は、電源部１０から供給された電力に基づいて発熱するヒータ２２と、定着器６の温度が所定温度を超えた場合に、ヒータ２２に通電する電力を遮断する温度サーモスタット２７と、ヒータ２２によって加熱された定着ローラ２０の表面温度を検出するサーミスタ２３とを備える。
【００２３】
ヒータ２２の一端は、第５のケーブル２５ｅを介して電源部１０と電気的に接続されており、ヒータ２２の他端は、温度サーモスタット２７の一端と電気的に接続されている。また、温度サーモスタット２７の他端は、第６のケーブル２５ｆを介して電源部１０と電気的に接続されている。例えば、電源部１０から定着器６に電力が供給されると、その電力によってヒータ２２は発熱し、ヒータ２２が発熱すると、その幅射熱によって定着ローラ２０の表面は加熱され、この加熱された定着ローラ２０の表面温度は、サーミスタ２３によって検出される。
【００２４】
電源部１０は、商用電源９からヒータ２２への電力の流れを制御するトライアック３０と、ヒータ２２へ供給される電流の検出を行うための、発光素子３１ａ、３１ｂおよびフォトトランジスタＴＲ２等を有する電流検出回路としてのフォトカプラ３１と、フォトカプラ３１内のフォトトランジスタＴＲ２の出力信号および第４のケーブル２５ｄを介して入力される定着温度制御回路３３からの出力信号の波形成形を行う波形成形回路３４と、波形成形の基準となる基準信号を生成するゼロクロス回路３５と、本実施例のヒータ２２等の障害発生の検出を行う障害検出回路３６とから構成され、波形成形回路３４の出力は障害検出回路３６に入力され、障害検出回路３６の出力は第３のケーブル２５ｃを介してプロセス制御部３８へ入力される。また、電源部１０は、商用電源９から取得した電力により、制御部８に供給する直流電流を生成する直流電流生成部３９を備える。
【００２５】
電源部１０が商用電源９から取得した電力は、第５のケーブル２５ｅ、温度サーモスタット２７、第６のケーブル２５ｆ、トライアック３０およびフォトカプラ３１を介して定着器６に供給される。
トライアック３０の端子Ｔ１は、抵抗Ｒ１３、抵抗Ｒ１１と発光素子３１ａ、および抵抗Ｒ１４、抵抗Ｒ１２と発光素子３１ｂを介して商用電源９に接続されると共に、抵抗Ｒ１を介してフォトトライアックカプラ４１の端子Ｔ３と電気的に接続されている。
【００２６】
トライアック３０の端子Ｔ２は、第６のケーブル２５ｆを介して温度サーモスタット２７と電気的に接続されている。このような回路においてヒータ２２が発熱する場合、商用電源９の電力は、トライアック３０がＯＮ状態となることで、商用電源９からヒータ２２へ供給される。
また、トライアック３０の端子Ｔ２は、抵抗Ｒ２を介してフォトトライアックカプラ４１の端子Ｔ４と電気的に接続されると共に、コンデンサ４２の一端と電気的に接続されている。また、フォトトライアックカプラ４１の端子Ｔ４は、コンデンサ４２の他端と電気的に接続されると共に、トライアック３０のゲート端子と電気的に接続されている。
【００２７】
フォトトライアックカプラ４１は、ヒータ２２のＯＮ信号またはＯＦＦ信号が出力されていることを出力するヒータ制御状態出力部としてのＬＥＤ素子４１ａと、ＬＥＤ素子４１ａが発光した光を受けて、端子Ｔ３と端子Ｔ４との間を導通させるフォトトライアック４１ｂとを備える。
【００２８】
すなわち、フォトトライアックカプラ４１は、後述する温度制御部としての定着制御部４４が出力する、電源部１０から定着器６に供給される電力を制御するための制御電流によって駆動され、このフォトトライアックカプラ４１によってトライアック３０のゲート端子が駆動され、トライアック３０の端子Ｔ１と端子Ｔ２の間が導通する。
【００２９】
具体的には、フォトトライアックカプラ４１のＬＥＤ素子４１ａの入力部としてのアノード端子は、第１のケーブル２５ａを介して、定着制御部４４が生成した制御電流を出力する制御電流出力端子Ｔｏと電気的に接続されている。また、出力部としてのカソード端子は、第２のケーブル２５ｂを介して、カソード端子から出力される制御電流を定着制御部４４に入力する制御電流入力端子Ｔｉと電気的に接続されている。
【００３０】
そして、ＬＥＤ素子４１ａは、第１のケーブル２５ａを通じて定着制御部４４から制御電流が供給されると、その制御電流を第２のケーブル２５ｂを通じて出力して発光し、ＬＥＤ素子４１ａにおいて発光した光は、フォトトライアック４１ｂのゲート部に当たり、フォトトライアック４１ｂの端子Ｔ３と端子Ｔ４との間が導通し、トライアック３０のゲート端子に駆動電流が供給される。
【００３１】
制御部８は、定着制御部４４と、画像処理部４６と、画像処理部４６で生成した画像データに基づき電子写真方式の印刷プロセスによる画像を形成するため、帯電、露光、現像、転写等の各プロセスおよび各機構部を制御するプロセス制御部３８等を備える。また、プロセス制御部３８は、第７のケーブル２５ｇを介して、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示画面を有する表示部４７と接続される。
【００３２】
定着制御部４４は、サーミスタ２３の検出結果に基づいて、フォトトライアックカプラ４１へ制御電流を供給することでフォトトライアックカプラ４１のＯＮ／ＯＦＦを制御し、定着器６の温度を供給する電力のＯＮ／ＯＦＦにより制御する。
【００３３】
このような定着制御部４４は、定着器６の温度を所定の温度範囲内に保つように制御電流出力端子Ｔｏから出力される制御電流、および制御電流入力端子Ｔｉから受入れる制御電流を制御する定着温度制御回路３３と、サーミスタ２３によって検出された定着器６の温度が所定の温度範囲外にあるときに、制御電流出力端子Ｔｏおよび制御電流入力端子Ｔｉの両方を遮断する定着器保護制御部としての定着器保護回路４９とを備える。
【００３４】
定着温度制御回路３３は、通常温度のときに制御電流を制御するための温度制御信号を出力する定着温度制御部５１と、定着温度制御部５１の出力に応じて出力端子側のインピーダンス状態を変化させるオープンコレクタゲート５２とを備える。
定着温度制御部５１からの出力は、第４のケーブル２５ｄを介して電源部１０の波形成形回路３４に入力され、波形成形回路３４からの出力は障害検出回路３６へ入力される。
【００３５】
また、定着温度制御部５１は、図３に示すように、サーミスタ２３の温度検出信号に基づいて定着器６の温度制御信号を生成する主制御回路５３と、入力端子ＩＮに入力した信号をラッチするラッチ回路５４と、主制御回路５３から出力された信号とラッチ回路５４から出力された信号との論理積を出力するＡＮＤ回路５５を備える。
【００３６】
主制御回路５３は、入力端子ＡＤｉｎから入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換器５３ａと、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）５３ｂと、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３ｃと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５３ｄと、ＣＰＵ５３ｂにおいて生成された信号を出力するＩＯポート５３ｅとを備える。
【００３７】
ＲＯＭ５３ｄには、ＣＰＵ５３ｂがＡＤ変換器５３ａから読込んだサーミスタ２３の温度を示すデジタル信号に基づいて出力端子ＯＵＴから出力する信号を生成することでヒータ２２の発熱を制御するプログラムや、ＣＰＵ５３ｂがＡＤ変換器５３ａから読込んだデジタル信号に基づいて定着ローラ２０が異常発熱していることを利用者に通知するためのプログラム等が格納されている。
【００３８】
このような定着温度制御部５１は、入力端子ＡＤｉｎに入力されたサーミスタ２３の温度検出信号を読出して、その温度検出信号に基づいて定着器６の温度を所定の定着可能温度の範囲内に保つように、出力端子ＯＵＴから出力する信号を制御する。この定着器６の定着可能温度は、画像処理部４６で受信した印刷情報に含まれる用紙Ｐの種類に関する情報に基づいて決定される。
定着温度制御部５１の出力端子ＯＵＴは、オープンコレクタゲート５２の入力端子および第４のケーブル２５ｄを介して、電源部１０の波形成形回路３４の入力端子へ接続される。
【００３９】
オープンコレクタゲート５２の出力端子は、トランジスタＴＲ１のベース端子と接続され、オープンコレクタゲート５２がＯＦＦ状態のとき、直流電源Ｖｃｃから出力された電流は抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴＲ１のベース端子に入力され、トランジスタＴＲ１はＯＮ状態となる。トランジスタＴＲ１がＯＮ状態となると、直流電源Ｖｃｃから第１のケーブル２５ａを通じてＬＥＤ素子４１ａのアノード端子に制御電流が流れ、ＬＥＤ素子４１ａはＯＮ状態となり発光する。
【００４０】
また、オープンコレクタゲート５２がＯＮ状態のときは、トランジスタＴＲ１のベース端子に直流電源Ｖｃｃからの電流が供給されなくなり、トランジスタＴＲ１はＯＦＦ状態となる。トランジスタＴＲ１がＯＦＦ状態となると、ＬＥＤ素子４１ａのカソード端子から第２のケーブル２５ｂを通じてグラウンドに制御電流が流れなくなるため、ＬＥＤ素子４１ａはＯＦＦ状態となる。
【００４１】
このようなトランジスタＴＲ１のエミッタ端子はグラウンドに接地されており、コレクタ端子は、第２のケーブル２５ｂを介してＬＥＤ素子４１ａのカソード端子と電気的に接続されている。また、抵抗Ｒ３の一端は直流電源Ｖｃｃと電気的に接続され、他端はトランジスタＴＲ１のベース端子と電気的に接続されている。更に、ＬＥＤ素子４１ａのアノード端子は、第１のケーブル２５ａを介して抵抗Ｒ４の一端と電気的に接続され、その抵抗Ｒ４の他端は直流電源Ｖｃｃと電気的に接続されている。
【００４２】
定着器保護回路４９は、サーミスタ２３の温度検出信号を、所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて直流電源ＶｃｃからＬＥＤ素子４１ａに供給される制御電流の流れを制御する。
このような定着器保護回路４９は、直流電源Ｖｃｃと、コンパレータ５７と、オープンコレクタゲート５８と、オープンコレクタゲート５９等を備える。コンパレータ５７のマイナス端子は、サーミスタ２３の一端と、第８のケーブル２５ｈを介して電気的に接続されている。サーミスタ２３の他端は、第９のケーブル２５ｉを介して直流電源Ｖｃｃと電気的に接続されている。
【００４３】
サーミスタ２３は、定着ローラ２０の上部近傍に設けられており、定着ローラ２０の表面温度が変化することでその抵抗値が変化し、サーミスタ２３の抵抗値の変化に応じた電圧は、コンパレータ５７のマイナス端子に供給される。
また、サーミスタ２３の一端は、第８のケーブル２５ｈを介して定着温度制御部５１の入力端子ＡＤｉｎと電気的に接続されており、定着温度制御部５１についても同様にサーミスタ２３からその抵抗値の変化に応じた電圧が供給される。
【００４４】
更に、サーミスタ２３の一端は、抵抗Ｒ６を介してグラウンドに接地される。また、抵抗Ｒ７の一端もグラウンドに接続されており、抵抗Ｒ７の他端は、コンパレータ５７のプラス端子と電気的に接続されている。
【００４５】
コンパレータ５７のプラス端子は、抵抗Ｒ８を介して直流電源Ｖｃｃと電気的に接続されている。また、直流電源Ｖｃｃは、抵抗Ｒ９を介してコンパレータ５７の出力端子、定着温度制御部５１の入力端子ＩＮ、オープンコレクタゲート５８、およびオープンコレクタゲート５９の入力端子と電気的に接続されている。
このようなコンパレータ５７は、抵抗Ｒ８、抵抗Ｒ７、および直流電源Ｖｃｃで生成された基準電圧と、マイナス端子の電圧とを比較する。この基準電圧は、定着ローラ２０が印刷中に示す正常な温度範囲を勘案して決定される。
【００４６】
そして、コンパレータ５７による比較の結果、マイナス端子の電圧がプラス端子の電圧よりも低い場合、すなわちサーミスタ２３によって検出された定着ローラ２０の温度が正常な温度範囲内にあるときは、コンパレータ５７の出力端子は高インピーダンス状態となる。一方、マイナス端子の電圧がプラス端子の電圧よりも高い場合、すなわちサーミスタ２３によって検出された定着ローラ２０の温度が正常な温度範囲内になく、定着ローラ２０が異常加熱された状態にあるときは、コンパレータ５７の出力端子は低インピーダンス状態となる。
【００４７】
上記のような定着制御部４４では、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ４を介してＬＥＤ素子４１ａへ流れる制御電流の方向は、オープンコレクタゲート５９の出力端子のインピーダンス状態によって変化する。
【００４８】
具体的には、制御電流の流れる方向は、オープンコレクタゲート５９の出力端子のインピーダンス状態によって、制御電流がオープンコレクタゲート５９の出力端子の方向へ流れるか、または第１のケーブル２５ａを通じてＬＥＤ素子４１ａのアノード端子に流れるかが決定される。そして、定着器保護回路４９は、オープンコレクタゲート５９の出力端子のインピーダンス状態を制御することで制御電流をＬＥＤ素子４１ａの方向へ流すか、またはオープンコレクタゲート５９の方向へ引き込むかを制御する。
【００４９】
定着器保護回路４９によって、例えば、オープンコレクタゲート５９の出力端子のインピーダンス状態が高インピーダンス状態とされたとき、制御電流は抵抗Ｒ４を介してＬＥＤ素子４１ａの方向へ流れる。また、定着器保護回路４９によってオープンコレクタゲート５９の出力端子のインピーダンス状態が低インピーダンス状態とされたとき、制御電流は抵抗Ｒ４を介してオープンコレクタゲート５９の方向へ引き込まれ、ＬＥＤ素子４１ａには制御電流が供給されなくなる。すなわち、制御電流出力端子ＴｏからＬＥＤ素子４１ａのアノード端子に出力される制御電流の流れは、定着器保護回路４９によって制御される。
【００５０】
また、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ４へ流れる制御電流がＬＥＤ素子４１ａのアノード端子に入力され、カソード端子から出力されるためには、トランジスタＴＲ１のエミッタ、コレクタ間が導通状態に置かれていることが必要となる。このトランジスタＴＲ１のエミッタ、コレクタ間を導通状態とするためには、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ３を介して、トランジスタＴＲ１のベース端子に電流を供給する必要がある。この抵抗Ｒ３を介してトランジスタＴＲ１のベース端子に電流を入力するためには、オープンコレクタゲート５２、およびオープンコレクタゲート５８の出力端子のインピーダンス状態を高インピーダンス状態とする必要がある。
【００５１】
すなわち、定着器保護回路４９の定着温度制御部５１によって、例えばオープンコレクタゲート５２の出力端子、またはオープンコレクタゲート５８の出力端子の少なくとも一方の出力端子のインピーダンス状態が低インピーダンス状態とされたとき、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ３に供給された電流は、トランジスタＴＲ１のベース端子には流れずオープンコレクタゲート５２の出力端子、またはオープンコレクタゲート５８の方向へ引き込まれることとなり、ＬＥＤ素子４１ａは発光しない。
【００５２】
一方、定着器保護回路４９の定着温度制御部５１によって、オープンコレクタゲート５２の出力端子、およびオープンコレクタゲート５８の出力端子の何れの出力端子のインピーダンス状態が高インピーダンス状態とされたとき、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ３に供給された電流は、トランジスタＴＲ１のベース端子には流れ、トランジスタＴＲ１のベース端子に電流が入力されると、トランジスタＴＲ１のエミッタ、コレクタ間が導通状態となり、トランジスタＴＲ１のエミッタ、コレクタ間が導通状態となると、ＬＥＤ素子４１ａのカソード端子からトランジスタＴＲ１のベース端子に制御電流が流れることが可能となる。すなわち、制御電流入力端子Ｔｉが受入れる制御電流の流れは、定着温度制御部５１、定着器保護回路４９、オープンコレクタゲート５２、５８およびトランジスタＴＲ１によって制御される。
【００５３】
以下に、定着ローラ２０を加熱する際の定着制御部４４、電源部１０、および定着器６の一連の動作について詳細に説明する。
上位装置３から印刷情報が送信されると、プリンタ１の制御部８は、定着ローラ２０を加熱するための一連の動作を開始する。まず、定着ローラ２０の表面温度が正常な定着可能温度の範囲内で動作している場合のプリンタ１の動作について説明する。
【００５４】
定着ローラ２０を加熱するために、定着温度制御部５１は、出力端子ＯＵＴからオープンコレクタゲート５２の入力端子にハイレベル信号を供給する。オープンコレクタゲート５２の入力端子にハイレベル信号が供給されると、オープンコレクタゲート５２の出力端子は、高インピーダンス状態となる。
【００５５】
オープンコレクタゲート５２の出力端子が高インピーダンス状態になると、トランジスタＴＲ１のベース端子には、抵抗Ｒ３を介して直流電源Ｖｃｃから電流が流れ込む。トランジスタＴＲ１のベース端子に直流電源Ｖｃｃから電流が流れ込むと、トランジスタＴＲ１のエミッタ端子とコレクタ端子の間は導通するため、ＬＥＤ素子４１ａのカソード端子から、第２のケーブル２５ｂを介してトランジスタＴＲ１のエミッタ端子の方向へ電流を引き込むことができる状態となり、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ４および第１のケーブル２５ａを介してＬＥＤ素子４１ａに制御電流が流れ込み、ＬＥＤ素子４１ａは発光し、ヒータ２２のＯＮ信号が出力されていることを出力する。
【００５６】
ＬＥＤ素子４１ａが発光すると、フォトトライアックカプラ４１のフォトトライアック４１ｂがＯＮ状態となり、端子Ｔ１と端子Ｔ２の間が導通する。トライアック３０の端子Ｔ１と端子Ｔ２の間が導通すると、商用電源９から電源部１０に流れ込む電流は、第５のケーブル２５ｅを通じてヒータ２２に供給され、ヒータ２２に供給された電流は、温度サーモスタット２７および第６のケーブル２５ｆの方向へと流れるため、ヒータ２２が発熱し、定着ローラ２０がヒータ２２によって加熱される。
【００５７】
このとき、定着ローラ２０の表面温度は、サーミスタ２３によって検出される。例えば、定着ローラ２０の表面の温度が上昇すると、サーミスタ２３の抵抗値が低下する。逆に定着ローラ２０の表面温度が下降すると、サーミスタ２３の抵抗値は上昇する。すなわち、定着温度制御部５１は、サーミスタ２３、抵抗Ｒ６および直流電源Ｖｃｃで決定される電圧により、サーミスタ２３が検出した定着ローラ２０の表面温度を監視する。
【００５８】
具体的な監視方法としては、定着温度制御部５１は、サーミスタ２３の抵抗値で決定される電圧を、ＡＤ変換器５３ａにおいてデジタル信号に変換し、ＡＤ変換器５３ａで変換されたデジタル信号は、ＣＰＵ５３ｂによって読込まれ、ＣＰＵ５３ｂは、このデジタル信号に基づいて定着ローラ２０の表面温度の変化を検出し、予めＲＯＭ５３ｄに格納されたプログラムに従って定着ローラ２０の表面温度を制御する。
【００５９】
また、サーミスタ２３による温度検出信号は、コンパレータ５７のマイナス端子にも供給され、定着ローラ２０の表面温度が正常状態にあるときは、マイナス端子の電圧がプラス端子の電圧よりも低くなるため、コンパレータ５７の出力端子は高インピーダンス状態となり、コンパレータ５７から定着温度制御部５１の入力端子ＩＮに入力される信号、およびオープンコレクタゲート５８、オープンコレクタゲート５９に供給される信号は抵抗Ｒ９によりハイレベル信号となる。オープンコレクタゲート５８、オープンコレクタゲート５９にハイレベル信号が供給されると、オープンコレクタゲート５８、オープンコレクタゲート５９の出力端子は高インピーダンス状態となる。
【００６０】
このような状態では、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ４に流れる電流は、ＬＥＤ素子４１ａのアノード端子の方向へ流れると共に、直流電源Ｖｃｃから抵抗Ｒ３に流れる電流はトランジスタＴＲ１のベース端子の方向へ流れることとなる。すなわち、定着ローラ２０の表面温度が正常状態にあるときは、定着器保護回路４９はこのような状態を維持し続けるため、定着温度制御回路３３のみによってヒータ２２の発熱、および定着ローラ２０の表面温度を制御することが可能となる。
【００６１】
そして、一連の印刷プロセスが終了し、定着温度制御部５１が、ヒータ２２をＯＦＦ状態とする場合、定着温度制御部５１は、ＩＯポート５３ｅを介して出力端子ＯＵＴからオープンコレクタゲート５２にローレベル信号を供給する。オープンコレクタゲート５２にローレベル信号が供給されると、オープンコレクタゲート５２の出力端子は低インピーダンス状態となり、オープンコレクタゲート５２の出力端子が低インピーダンス状態となると、直流電源ＶｃｃからトランジスタＴＲ１のベース端子に供給されていた電流は、オープンコレクタゲート５２の出力端子の方向に流れ、トランジスタＴＲ１はＯＦＦ状態となる。トランジスタＴＲ１がＯＦＦ状態となると、ＬＥＤ素子４１ａには制御電流が供給されなくなり、ＬＥＤ素子４１ａはＯＦＦ状態となって消灯し、ヒータ２２のＯＦＦ信号が出力されていることを出力する。ＬＥＤ素子４１ａがＯＦＦ状態となると、フォトトライアック４１ｂもＯＦＦ状態となり、トライアック３０のゲート端子に電流が供給されなくなり、トライアック３０もＯＦＦ状態となる。
【００６２】
そして、トライアック３０がＯＦＦ状態になると、トライアック３０の端子Ｔ１と端子Ｔ２との間が非導通状態となり、商用電源９から取得した電力はヒータ２２に供給されなくなり、ヒータ２２は発熱を停止し、ヒータ２２が発熱を停止すると、定着ローラ２０の加熱も停止する。
このようにヒータ２２、温度サーモスタット２７、第５のケーブル２５ｅおよび第６のケーブル２５ｆに異常がない場合は、プリンタ１は、上述のように定着温度制御回路３３を用いてヒータ２２の温度を制御する。
【００６３】
次にヒータ２２等が断線した場合の障害検出回路３６の動作について、図２を用いて説明する。本説明では、定着器保護回路４９のオープンコレクタゲート５８とオープンコレクタゲート５９の出力は高インピーダンス状態として、定着可能温度の範囲内で動作している場合を例に説明する。
定着ローラ２０を加熱するために、定着温度制御部５１は、出力端子ＯＵＴからオープンコレクタゲート５２の入力端子にハイレベル信号を供給する。このハイレベル信号は第４のケーブル２５ｄを経由して波形成形回路３４の入力信号として供給される。
【００６４】
また、オープンコレクタゲート５２にハイレベル信号が入力されると、出力は高インピーダンスとなり、抵抗Ｒ３を介して直流電源Ｖｃｃから電流が流れこみ、ＴＲ１が導通するため、ＬＥＤ素子４１ａが発光し、ヒータ２２のＯＮ信号が出力されていることを出力する。ＬＥＤ素子４１ａが発光すると、フォトトライアックカプラ４１のフォトトライアック４１ｂがＯＮ状態となり、端子Ｔ３と端子Ｔ４が導通する。
【００６５】
このとき、ヒータ２２等が断線している状態にあると、発光素子３１ａ、３１ｂには電流が流れず発光しないため、フォトトランジスタＴＲ２がＯＦＦ状態となり、直流電源Ｖｃｃの電位が抵抗Ｒ１５を経由し、波形成形回路３４の入力信号としてハイレベル信号が供給される。このフォトトランジスタＴＲ２からの出力信号（ハイレベル信号）と、前記した定着温度制御部５１からの出力信号（ハイレベル信号）とがゼロクロス回路３５から出力された基準信号により波形成形され、障害検出回路３６へ入力される。
【００６６】
障害検出回路３６では、入力された信号の状態を確認し、ヒータ２２のＯＮ／ＯＦＦ信号の状態と、ヒータ２２の実際の通電状態との状態の不一致（この場合は、ヒータ２２を通電とすべきとするＯＮ信号が出力されているにもかかわらず、ヒータ２２が非通電状態（ヒータ２２含む電力供給回路のいずれかの断線による）であること）により、障害発生を検出し、障害通知情報としてのローレベル信号を出力する。この出力信号は第３のケーブル２５ｃを介して、プロセス制御部３８へ入力され、この入力を受けたプロセス制御部３８は、それによる障害発生通知を第７のケーブル２５ｇを経由して表示部４７へ出力し、オペレータにヒータ２２等の障害発生を通知する。
【００６７】
次に、ヒータ２２がトライアック３０等の故障により定着ローラ２０を誤加熱した場合の検出について説明する。
トライアック３０が何らかの要因で端子Ｔ１と端子Ｔ２とが導通状態を継続したままの状態にあった場合、発光素子３１ａ、３１ｂに電流が流れ発光するため、フォトトランジスタＴＲ２がＯＮ状態となり、ローレベル信号が波形成形回路３４に供給される。
【００６８】
また、定着温度制御部５１は定着ローラ２０の加熱を実施していないため、定着温度制御部５１の出力端子ＯＵＴからオープンコレクタゲート５２の入力端子にローレベル信号を供給する。このローレベル信号は第４のケーブル２５ｄを経由し、波形成形回路３４の入力信号として入力される。この定着温度制御部５１からの出力信号（ローレベル信号）と、前記したフォトトランジスタＴＲ２からの出力信号（ローレベル信号）とがゼロクロス回路３５から出力された基準信号により波形成形され、障害検出回路３６へ入力される。
【００６９】
障害検出回路３６では入力された信号の状態を確認し、ヒータ２２のＯＮ／ＯＦＦ信号の状態と、ヒータ２２の実際の通電状態との状態の不一致（この場合は、ヒータ２２を非通電とすべきとするＯＦＦ信号が出力されているにもかかわらず、ヒータ２２が通電状態（トライアック３０等の故障による）であること）により、障害発生を検出してローレベル信号を出力し、前記と同様にして、障害発生通知を表示部４７へ出力し、オペレータにヒータ２２等の障害発生を通知する。
【００７０】
以下に、従来技術におけるヒータ２２が断線した場合の障害検出時間と、本実施例における障害検出時間との関係について図４を用いて説明する。
従来の障害検出では、定着器６のヒータ２２への電力の供給を開始したとき（時間Ｓ０）から所定時間の経過後（時間Ｓ１）に、定着ローラ２０の表面温度が基準温度Ｆ１に到達しているか否かの確認を行い、到達していない場合（図４に示す温度Ｆ２）はヒータ２２の断線による低温エラーを検出し、障害発生通知を行う。
【００７１】
これに対して、本実施例では、定着ローラ２０の表面温度をヒータ２２への電力をＯＮ／ＯＦＦして通電を制御している場合であっても、障害検出回路３６によって、常にヒータ２２等の状態を監視し、ヒータ２２への電力をＯＮ状態に制御している場合に、フォトカプラ３１によってヒータ２２に流れる電流が検出されないときは、所定時間の経過を待たずに、障害検出回路３６で確認された状態不一致により障害発生を検出するため（時間Ｓ２）、早期の障害発生の検出が可能となり、オペレータヘの障害発生通知までの時間を短縮してプリンタ１の障害発生を早期に発見することが可能となる。
【００７２】
以上説明したように、本実施例では、プリンタに、定着器の温度を検出するサーミスタと、定着器のヒータに流れる電流を検出するフォトカプラと、サーミスタにより検出された温度検出結果に基づき、ヒータへの通電を制御することにより、定着器の温度を所定の温度範囲に制御する定着制御部と、フォトカプラの検出結果と定着制御部の制御信号に基づいて定着器の障害を検出する障害検出回路と設けたことによって、障害検出回路によって、常にヒータ等の状態の監視を行うことができ、障害発生の検出までの時間を短縮して障害発生を早期に発見することができる。
【実施例２】
【００７３】
以下に、図５を用いて本実施例のプリンタについて説明する。なお、上記実施例１と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７４】
本実施例のプロセス制御部３８は、図５に示すように、ＣＰＵ６０と、ＲＡＭ６１と、ＲＯＭ６２、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ、不揮発性メモリ）６３および、ＣＰＵ６０において生成された信号を出力するＩＯポート６４と、ドライバＩＣ６５とを備え、上記実施例１で説明した、障害検出回路３６で障害発生と検出され出力された障害通知情報としてのローレベル信号は、第３のケーブル２５ｃを経由し（図２参照）、本実施例のプロセス制御部３８のＣＰＵ６０へ入力される。
【００７５】
また、電源部１０には低圧電源部６７が設けられ、その低圧電源部６７は、一次側６８と二次側６９、および二次側６９の電圧を制御する電源制御部７０等を備え、商用電源９からの電力は一次側６８へ供給され、二次側６９で発生した電圧は、直流電源生成部３９を介してプロセス制御部３８に供給される。また、電源制御部７０は、プロセス制御部３８のドライバＩＣ６５からの制御情報を基に、二次側６９の電圧を制御する。
【００７６】
本実施例の障害検出回路３６で障害発生を検出したときに出力されるローレベル信号は、第３のケーブル２５ｃを介してプロセス制御部３８のＣＰＵ６０へ入力され、そこで生成された障害発生通知は、第７のケーブル２５ｇを経由して表示部４７へ出力され、オペレータにヒータ２２等の障害発生が通知される。
【００７７】
この障害情報通知を表示部４７に表示した後に、本実施例のＣＰＵ６０は、ＩＯポート６４に対し、電源ＯＦＦの指示信号を出力し、ＩＯポート６４は、ドライバＩＣ６５のイネーブル信号にローレベルを供給する。このドライバＩＣ６５のイネーブル信号にローレベルを供給することにより、ドライバＩＣ６５の出力はハイインピーダンス状態となり、電源制御部７０は、このハイインビーダンス状態を検出し、二次側６９から出力するプロセス制御部３８への直流電圧の供給を停止する。これにより、プリンタ１の電源がＯＦＦ状態になり、プリンタ１が停止する。
【００７８】
以上説明したように、本実施例では、上記実施例１と同様に、障害検出回路によって、常にヒータ等の状態を監視し、障害発生時には電源制御部によってプリンタの電源を自動的にＯＦＦできるようにしたので、上記実施例１と同様の効果に加えて、安全にプリンタの動作を停止することができる。
なお、上記各実施例においては、画像形成装置は、プリンタであるとして説明したが、画像形成装置は前記に限らず、複写装置やファクシミリ、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｐｒｉｎｔｅｒ）であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１    プリンタ
３    上位装置
５    インタフェース
６    定着器
８    制御部
９    商用電源
１０  電源部
１１  用紙トレイ
１２  用紙搬送経路
１３  ホッピングローラ
１３ａ  ホッピングモータ
１４  搬送ベルト
１４ａ  ベルトモータ
１６ｃ、１６ｍ、１６ｙ、１６ｋ  現像ユニット
１７  ドラムモータ
１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ、１８ｋ  感光体ドラム
１９ｃ、１９ｍ、１９ｙ、１９ｋ  露光ヘッド
２０  定着ローラ
２０ａ  定着モータ
２１  加圧ローラ
２２  ヒータ
２３  サーミスタ
２５ａ  第１のケーブル
２５ｂ  第２のケーブル
２５ｃ  第３のケーブル
２５ｄ  第４のケーブル
２５ｅ  第５のケーブル
２５ｆ  第６のケーブル
２５ｇ  第７のケーブル
２５ｈ  第８のケーブル
２５ｉ  第９のケーブル
２７  温度サーモスタット
３０  トライアック
３１  フォトカプラ
３１ａ、３１ｂ  発光素子
３３  定着温度制御回路
３４  波形成形回路
３５  ゼロクロス回路
３６  障害検出回路
３８  プロセス制御部
３９  直流電流生成部
４１  フォトトライアックカプラ
４１ａ  ＬＥＤ素子
４１ｂ  フォトトライアック
４２  コンデンサ
４４  定着制御部
４６  画像処理部
４７  表示部
４９  定着器保護回路
５１  定着温度制御部
５２、５８、５９  オープンコレクタゲート
５３  主制御回路
５３ａ  ＡＤ変換器
５３ｂ、６０  ＣＰＵ
５３ｃ、６１  ＲＡＭ
５３ｄ、６２  ＲＯＭ
５３ｅ、６４  ＩＯポート
５４  ラッチ回路
５５  ＡＮＤ回路
５７  コンパレータ
６５  ドライバＩＣ
６７  低圧電源部
６８  一次側
６９  二次側
７０  電源制御部
【図１】
2012133154.tif 000003
【図２】
2012133154.tif 000004
【図３】
2012133154.tif 000005
【図４】
2012133154.tif 000006
【図５】
2012133154.tif 000007