(57)【要約】【課題】定着装置（定着手段）の異常発生時における画像形成装置の動作の安定性を高めることができる技術を提供する。【解決手段】サーミスタ２０５、２０６が検出したヒータ２０３の温度が、第１の閾値以上のときに商用電源からヒータ２０３への電力供給を遮断状態にするラッチ回路５０３と、サーミスタ２０５、２０６が検出したヒータ２０３の温度が、第２の閾値以上のときに商用電源からヒータ２０３への電力供給を遮断状態にするラッチ回路５０４と、圧解除機構３０７が定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２の圧接状態を加圧状態としている間、ラッチ回路５０４が上記遮断状態を形成できないようにするラッチ解除回路５４０と、を備えることを特徴とする。【選択図】図７
2017090784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上に現像剤像を形成する画像形成部と、
商用電源から供給される電力により発熱するヒータを有する加熱部材と、前記加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部において記録材上の現像剤像を加熱し記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱部材と前記加圧部材との圧接状態を、加圧状態又は圧解除状態のいずれかに切り替え可能な加圧切替手段と、
前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が第１の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第１の給電遮断手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第２の給電遮断手段と、
前記加圧切替手段が前記圧接状態を前記加圧状態としている間、前記第２の給電遮断手段が前記遮断状態を形成できないようにする遮断解除手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１の給電遮断手段は、商用電源から前記ヒータへの電力供給ラインに設けられたリレーをオフ状態にラッチすることで前記遮断状態を形成する第１のラッチ回路であり、
前記第２の給電遮断手段は、商用電源から前記ヒータへの電力供給ラインに設けられたリレーをオフ状態にラッチすることで前記遮断状態を形成する第２のラッチ回路であり、
前記遮断解除手段は、前記圧接状態が圧解除状態か否かを検出する圧解除検出手段と、前記圧解除検出手段が前記圧解除状態を検出したときに前記第２のラッチ回路をラッチ動作が実行できない通電状態にするラッチ解除回路と、を有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】
前記第２の給電遮断手段は、非画像形成時において装置の消費電力を低減させるための低負荷動作を実行している間、前記遮断状態を形成できない状態になることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
商用電源から供給される電力から第１の大きさの直流電圧を生成する第１のＤＣ生成手段であって、前記低負荷動作において前記第１の大きさの直流電圧の出力がオフにされる第１のＤＣ生成手段と、
商用電源から供給される電力から第２の大きさの直流電圧を生成する第２のＤＣ生成手段と、
をさらに備え、
前記第２のラッチ回路は、前記第１のＤＣ生成手段の前記出力がオフにされることで、ラッチ動作が実行できない通電状態になるように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記リレーは、前記第２のＤＣ生成手段が出力する直流電圧によって動作することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱部材は可撓性を有する定着スリーブを有し、前記定着スリーブの内面と前記ヒータとが接触しており、前記ヒータと共に前記定着スリーブを挟むようにして前記加圧部材が前記定着スリーブに圧接することで、前記ニップ部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項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、定着装置を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に備えられる定着装置の安全装置として、特許文献１にあるように、ヒータの温度検出によって定着装置の異常高温発生時にヒータに対する電力供給を遮断し、遮断状態をラッチする構成が知られている。さらに、特許文献２にあるように、定着フィルムと加圧ローラとの間の加圧離間状態に応じて、異常温度検出閾値を切り替える構成も提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４８１７８６２号公報
【特許文献２】特開２００７−２１２８６８号公報
【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、定着フィルムと加圧ローラの加圧状態の解除は、例えば、ユーザが手動によって行う場合や、スリープモードへの移行によって自動的に行われる場合がある。このような圧解除が行われると、検出されるヒータ温度が、圧解除前には異常温度検出閾値を下回っていたとしても、圧解除後に異常温度検出閾値を上回ってしまうという状況が発生し得る。すなわち、実際には異常高温が発生していないのにもかかわらず、システムの判断は、異常高温が発生したとの判断になってしまう状況である。このような状況において、特許文献２の構成では、安全装置がラッチ状態に移行することで、システムが異常発生時の動作に移行してしまい、異常高温が発生していないのにもかかわらず、システムが動作を停止してしまうことが考えられる。すなわち、システムの動作として、安定性に欠けたものとなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、定着装置（定着手段）の異常発生時における画像形成装置の動作の安定性を高めることができる技術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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材上に現像剤像を形成する画像形成部と、
商用電源から供給される電力により発熱するヒータを有する加熱部材と、前記加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、を有し、前記ニップ部において記録材上の現像剤像を加熱し記録材に定着させる定着手段と、
前記加熱部材と前記加圧部材との圧接状態を、加圧状態又は圧解除状態のいずれかに切り替え可能な加圧切替手段と、
前記ヒータの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が第１の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第１の給電遮断手段と、
前記温度検出手段が検出する前記温度が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以上のときに、商用電源から前記ヒータへの電力供給を遮断状態にする第２の給電遮断手段と、
前記加圧切替手段が前記圧接状態を前記加圧状態としている間、前記第２の給電遮断手段が前記遮断状態を形成できないようにする遮断解除手段と、
を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、定着装置（定着手段）の異常発生時における画像形成装置の動作の安定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１における画像形成装置の構成図
【図２】実施例１における定着装置の断面図
【図３】実施例１における圧解除機構の構成図
【図４】実施例１におけるヒータの駆動回路及び制御回路を示す図
【図５】実施例１における安全回路の構成図
【図６】実施例１における温度遷移を示すグラフ
【図７】実施例２における安全回路の構成図
【図８】実施例２における温度遷移を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
［実施例１］
（画像形成措置の構成）
図１は、本発明の実施例における定着装置（定着手段）を含む画像形成装置１００の構成を示す模式的断面図である。画像形成装置１００は、公知である電子写真プロセスの一連の処理によって未定着トナー像を記録紙（記録材）Ｐ上に形成するものである。画像形成装置１００は、記録紙（記録材）Ｐを収納する給紙カセット１０１を備えており、記録材である記録紙Ｐの有無を検知する紙有無検知センサ１０２と、記録紙Ｐの大きさを検知する紙サイズ検知センサ１０３を有する。給紙カセット１０１に積載された記録紙Ｐは、ピックアップローラ１０４によって繰り出された後、給紙ローラ１０５と給紙ローラ１０５に対向して配置されたリタードローラ１０６とにより、１枚だけ搬送される。その後、記録紙Ｐは、レジストローラ１０７によって所定のタイミングで、電子写真感光体である感光ドラム１１２と転写ローラ１１７とにより形成される転写ニップ部へ搬送される。感光ドラム１１２は、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジ１０８の一部として、帯電手段１０９、現像手段としての現像ローラ１１０、クリーニング手段であるクリーナ１１１と一体化されている。
【００１１】
感光ドラム１１２は、帯電手段１０９によって表面を一様に帯電された後、像露光手段であるスキャナユニット１１３により画像信号に基づいた像露光が行なわれる。スキャナユニット１１３内のレーザダイオード１１４から出射されるレーザ光は、回転するポリゴンミラー１１５および反射ミラー１１６を経て主走査方向に、感光ドラム１１２の回転により副走査方向に走査される。これにより、感光ドラム１１２の表面上に２次元の潜像が形成される。感光ドラム１１２の潜像は現像ローラ１１０によってトナー像（現像剤像）として可視化され、トナー像は転写ローラ１１７によって、レジストローラ１０７から搬送されてきた記録紙Ｐ上に転写される。以上の、記録材上へのトナー像の形成にかかわる構成が、本発明の画像形成部に対応する。続いて、トナー像が転写された記録紙Ｐは、定着装置１１８に搬送され、加熱加圧処理を施され、未定着トナー像が記録紙Ｐに定着される。記録紙Ｐは、さらに中間排紙ローラ１１９、排紙ローラ１２０によって画像形成装置１００本体外に排出され、一連のプリント動作を終える。尚、レジ前センサ１２１、定着
排紙センサ１２２、排紙センサ１２３は、記録紙Ｐの搬送状態を監視している。
【００１２】
（定着装置の構成）
図２は、本発明の実施例における像加熱装置である定着装置１１８のヒータ長手方向における中央部の断面（長手方向に見た断面）を模式的に示した図である。移動体である定着フィルム（定着スリーブ）２０１は、加熱体であるセラミックヒータ２０３によって加熱される部材であり、セラミックヒータ２０３とともに加熱部材を構成する。定着フィルム２０１とニップ部形成部材である加圧ローラ２０２（加圧部材）が対向して配置されて所定の幅の定着ニップ部２０９を形成し、記録紙Ｐが定着ニップ部２０９を圧力と熱を受けながら通過する。２０３はセラミックヒータであり、セラミック基材２０７上に発熱体２０８が塗られており、ガラス保護層２１０で覆われている。定着フィルム２０１は、円筒状の耐熱材製のフィルム（可撓性を有するスリーブ状の部材）であり、セラミックヒータ２０３を下面側に支持させたフィルムガイド２０４に外嵌させてある。セラミックヒータ２０３のセラミック基材２０７面上には、温度検出手段であるサーミスタ２０５が当接されており、その他にも図示しないサーモスイッチや、端部の温度検知用のサーミスタ２０６（図４に図示）も当接されている。尚、サーミスタ２０５、２０６は、温度検知素子であり、接触式のサーミスタに限定しない。ステー２０８は図２の垂直方向を長手とする剛性部材であり、フィルムガイド２０４の内側に配設される。定着フィルム２０１の摺動性を向上させるために、定着フィルム２０１内面とセラミックヒータ２０３の界面に摺動性のグリスを塗布してもよい。尚、本実施例における定着装置１１８は、セラミックヒータ２０３について説明しているものの、これに限定されるものではない。例えばハロゲンヒータを用いた定着装置においても、本実施例１と同様の効果を得られる。
【００１３】
（圧解除機構（加圧切替手段））
図３は、本発明の実施例における定着装置１１８の定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２との間の圧接状態を、加圧状態又は圧解除状態のいずれかに切り替えるための加圧状態切り替え手段である圧解除機構３０７の構成図である。加圧ローラ２０２は、定着フレーム３０１に固定されている。また、定着フレーム３０１と加圧フレーム３０２との間には加圧バネ３０３がかけられ、フィルムガイド２０４とセラミックヒータ２０３を介して、定着フィルム２０１を加圧ローラ２０２に押し当てている。つまり、加圧バネ３０３の圧力が、定着ニップ部２０９にかかる圧力となる。そして、加圧フレーム３０２の上下動作によって、圧力を可変にすることができる。
【００１４】
加圧フレーム３０２を上下動作させる方法は二つある。
一つは、定着モータ４２１（図４で説明する）の回転によるものである。定着モータ４２１における記録紙Ｐの送り方向と逆方向に回転制御することで、加圧可変ギア３０４が連結駆動する。加圧可変ギア３０４は、軸から外周までの距離を図のように異ならせることで２種類以上の加圧力を切り替える。この機能は、加圧され続ける定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２の変形を防止する為であり、プリント動作以外の期間はできるだけ圧を弱めた方が望ましい。
【００１５】
もう一つの方法は、ユーザによる手動圧解除である。加圧フレーム３０２は、ユーザがアクセスする図示しないレバーやドアに連結している。ユーザによるドアやレバーの開閉動作によって、加圧フレーム３０２が定着ニップ２０９の圧を小さくする方向（図３の上方向）に移動するため、定着ニップ２０９の加圧は解除される。このユーザによる手動圧解除は、例えば定着ニップ２０９に用紙がある状態で紙詰まり（以後、ジャムと呼んで説明する）したときに、ユーザが詰まった用紙を取り除きやすいように、圧を緩和する為に設けた機構である。
【００１６】
この圧解除状態は、定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２が完全に分離した状態でも
良いし、定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２が接していて、圧が弱まっただけの状態のどちらでも本発明の効果が得られる。また、弱める圧は複数種類あっても良い（圧接の強さ、程度を複数の段階に分けて切り替えるようにしてもよい）。本実施例では以後、画像形成に必要な圧をかけた状態を当接状態（加圧状態）、圧を弱めた状態を圧解除状態として説明を行う。
【００１７】
そして、この当接／圧解除状態は、圧解除センサ３０６が、加圧フレーム３０２の上下動作に連動して動く圧解除検知フラグ３０５を検知することによって判別する。本実施例では圧解除センサ３０６に光学式のフォトセンサを用いているが、光学式センサに限定しない。尚、圧解除機構３０７は、定着装置１１８内に設けていても、画像形成装置１００内に設けても良い。また、前述した構成に限定されるものではなく、圧力を変更する構成であれば、他の構成であってもよい。
【００１８】
（ヒータの駆動回路及び制御回路）
図４は、本実施例におけるヒータの駆動回路及び制御回路を示している。同図中の４０１は商用の交流電源であり、ＡＣフィルタ４０２を通して、発熱体２０８に接続される。発熱体２０８への電力供給はトライアック４０３で通電または、遮断される。４０４、４０５は電力供給手段であるトライアック４０３を駆動するためのバイアス抵抗であり、４０９は一次側と二次側の絶縁距離を確保するためのフォトトライアックカプラである。フォトトライアックカプラ４０９の発光ダイオードに通電することによりトライアック４０３がオンされる。４０７はフォトトライアックカプラ４０９の電流を制限するための抵抗である。４０８はトランジスタで、フォトトライアックカプラ４０９をオン／オフ制御するものである。トランジスタ４０８は抵抗４０６を介して制御手段であるエンジンコントローラ４１７からのＦＳＲＤ信号に従って動作する。ＦＳＲＤ信号は、トランジスタ４０８をオンしてフォトトライアック４０９をオンするときにはＨｉｇｈレベルを出力し、トランジスタ４０８をオフしてフォトトライアック４０９をオフするときにはＬｏｗレベルを出力する。Ｈｉｇｈレベルはエンジンコントローラ４１７のポートの電圧レベルであり、エンジンコントローラ４１７に供給される電圧レベルに近しい電圧レベルを指し、“Ｌ”レベルはエンジンコントローラ４１７の接地電位に近しい電圧レベルを指している。また、発熱体２０８は複数であっても良く、それぞれの発熱体を個別駆動できるように、トライアック４０３と駆動する部品類がもう１セット用意されていても良い。
【００１９】
４１０はＡＣフィルタ４０２を介して交流電源４０１に接続したＺＥＲＯＸ（ゼロクロス）検出回路である。ＺＥＲＯＸ（ゼロクロス）検出回路４１０は交流電源４０１の電圧がゼロ電圧になっているタイミングを、エンジンコントローラ４１７に対してパルス信号（以下「ＺＥＲＯＸ信号」と呼ぶ。）のエッジに置き換えて報知する。エンジンコントローラ４１７はＺＥＲＯＸ信号のパルスのエッジを検出し、位相制御や波数制御によりトライアック４０３をオン／オフ制御する。
【００２０】
サーミスタ２０５は、セラミックヒータ２０３の温度を検出するためのサーミスタ（温度検出手段）であり、セラミックヒータ２０３上に発熱体２０８に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置される。また、サーミスタ２０６はセラミックヒータ２０３の端部の温度を検出するためのサーミスタであり、サーミスタ２０５と同様に発熱体２０８に対して絶縁距離を確保できるように絶縁耐圧を有する絶縁物を介して配置される。サーミスタ２０５、２０６によって検出される温度ＴＨ１、ＴＨ２は、抵抗４１１とサーミスタ２０５の分圧、抵抗４１２とサーミスタ２０６の分圧として検出され、エンジンコントローラ４１７にＴＨ１信号、ＴＨ２信号がＡ／Ｄ入力される。サーミスタ２０５、２０６は、ＮＴＣサーミスタであり、温度上昇に伴い抵抗値特性が負の傾きの特性を持つ。その為、温度上昇に伴い、サーミスタ２０５及び２０６の抵抗値は小さくなり、分圧されたＴＨ１、ＴＨ２の電圧も小さくなる。
【００２１】
セラミックヒータ２０３の温度は、エンジンコントローラ４１７で監視される。エンジンコントローラ４１７は、その内部で設定されている温度とサーミスタが検出する温度とを比較して発熱体２０８に供給する電力を算出し、その供給する電力をＦＳＲＤ信号の出力タイミングに換算し、トランジスタ４０８にＦＳＲＤ信号を送出する。このＦＳＲＤ信号を用いて、発熱体２０８に投入する電力量の制御を行う。
【００２２】
４１３、４１４は、各々第一の直流電圧生成手段（第１のＤＣ生成手段）及び第二の直流電圧生成手段（第２のＤＣ生成手段）であるＡＣ／ＤＣ変換部である。画像形成装置１００で必要とされるＤＣ電圧に変換する。本実施例では、２４Ｖと３．３Ｖを生成している。これらは、画像形成装置１００の省エネの目的等で、スリープモード時に、必要の無い電圧をオフする。本実施例では、エンジンコントローラ４１７が、２４ＲＭＴ信号をＡＣ／ＤＣ変換部４１３に送信し、２４Ｖの出力をオフしている。
【００２３】
４１５は、１次側と２次側が絶縁された継電器（以下、リレーと呼ぶ）であり、リレーのスイッチ部は交流電源４０１から発熱体２０８への電流の通電経路（電力供給ライン）の間に配置される。トランジスタ４１６によりリレー４１５の２次側に接続された内蔵コイルに電流を流すことで、コイルを励磁させ、１次側のスイッチ部をオン／オフさせる。トランジスタ４１６はエンジンコントローラ４１７と抵抗４２２、４１８を介して接続され、エンジンコントローラ４１７から送出されるＲＬＤ信号がＨｉｇｈレベルの時にトランジスタ４１６をオンさせ、Ｌｏｗレベルの時にトランジスタ４１６をオフさせる。リレー４１５と並列に接続されたダイオード４２３は、リレー４１５のコイルの逆起電力からトランジスタ４１５を保護する為のダイオードである。
【００２４】
エンジンコントローラ４１７は、図示しないＣＰＵやメモリが搭載されており、前述したようにサーミスタの温度の監視や、発熱体への供給電力を制御するなどのソフトウェアを含んだ部分である。４２１は、加圧ローラを回転させる為のモータである。エンジンコントローラ４１７は、モータから発信される速度信号パルス（ＦＧ）を受けてモータ４２１の速度を読み取る。また、加速信号（ＡＣＣ）と減速信号（ＤＥＣ）により、速度の制御を行っている。更には、紙の搬送速度を用紙サイズ等の条件に合わせて、速度設定を切り替え、モータ回転速度の変更を行う。
【００２５】
温度監視手段である安全回路４１９、４２０は、定着装置１１８の異常を検知してセラミックヒータ２０３（発熱体２０８）への通電を強制停止させる為の異常検出手段である。ＴＨ１、ＴＨ２信号の閾値と比較し、セラミックヒータ２０３の温度が異常と判断した時に、リレー４１５をオフする動作を行う。
【００２６】
３０６は、図３で説明したように、加圧状態を検出するセンサである。当接状態の時は、Ｈｉｇｈレベルを出力し、圧解除状態ではＬｏｗレベルを出力する。検出したＰＲＥＳＳ信号はエンジンコントローラ４１７と安全回路４１９、４２０に送られる。
【００２７】
（安全回路）
図５は、本実施例における安全回路４１９の構成である。安全回路４１９は、ＴＨ１信号を使った安全回路部であり、安全回路４２０はＴＨ２信号を使った安全回路部である。尚、安全回路４２０の内部回路構成は安全回路４１９と同じである為、安全回路４２０の説明は省略する。
【００２８】
（異常判断検出部）
５０１、５０２は、異常判断検出部である。
コンパレータ５０７、５０８は、サーミスタの検出信号ＴＨ１と所定電圧５０５、５０
６とを比較する。所定電圧５０５、５０６は、定着装置１１８の異常と判断する温度閾値Ｔ１、Ｔ２を電圧に換算したものである。これは、抵抗の分圧などにより閾電圧がコンパレータ５０７、５０８の反転端子に与えられる。そして、温度閾値Ｔ１、Ｔ２は、それぞれ異なる温度に設定される。定着ニップ２０９が当接状態に比べて圧解除状態の方が、セラミックヒータ２０３から加圧ローラ２０２への熱の移動量が少なくなる為、異常時のセラミックヒータ２０３の温度上昇が速い。故に、より早く異常状態を止めるためには、当接状態の温度閾値Ｔ１（第１の閾値）に比べて圧解除状態の温度閾値Ｔ２（第２の閾値）の方が、低く設定することが望まれる。よって、本実施例では、当接状態の温度閾値Ｔ１を２５０℃、圧解除状態の温度閾値Ｔ２を１５０℃とし、その温度に相当する電圧を所定電圧５０５、５０６に設定した。以上より、サーミスタ２０５、２０６の温度が温度閾値Ｔ１、Ｔ２よりも低い時は、オープンコレクタの内部出力回路を持つコンパレータ５０７、５０８の出力はＨｉｇｈインピーダンスとなり、抵抗５１０、５２５のプルアップによりＨｉｇｈレベルとなる。一方、サーミスタの温度が温度閾値Ｔ１、Ｔ２よりも高い時（Ｔ１、Ｔ２以上の時）は、コンパレータ５０７、５０８はＬｏｗレベルを出力する。
【００２９】
（ラッチ回路）
次にラッチ回路５０３、５０４について説明する。
コンパレータ５０７，５０８の動作出力がＨｉｇｈレベルにある時は、トランジスタ５１３、５２８はオフする。よって、コンパレータ５１５、５３０の非反転端子は、抵抗５１２、５２７を介して、グランド電位になり、２．０Ｖに設定した所定電圧５１４、５２９の方が高くなる為、コンパレータ５１５、５３０はＬｏｗを出力する。この状態ではトランジスタ５１９、５３４はオンせず、ＳＡＦＥ信号はプルアップ抵抗５２１により、Ｈｉｇｈを出力する。尚、ダイオード５２２、５２３は、ラッチ回路５０３、５０４の個別の動作の影響を受けないように、付けられている。コンパレータ５１５、５３０の出力段に接続されるプルアップ抵抗５１６、５３１に３．３Ｖを使用している。抵抗５１７、５３２は、入力電圧を電流に変換してトランジスタ５１９、５３４の動作を安定させるための抵抗である。また、抵抗５１８、５３３は、入力側からのリーク電流やノイズなどをグランドに落とすことでトランジスタ５１９、５３４の誤動作を防ぐための抵抗である。抵抗５０９、５２４は、入力電圧を電流に変換してトランジスタ５１３、５２８の動作を安定させるための抵抗であり、抵抗５０９は、ラッチ回路５０３の一部として内蔵された構成、抵抗５２４は、ラッチ回路５０４の一部として内蔵された構成となっている。
【００３０】
一方、コンパレータ５０７，５０８の動作出力がＬｏｗレベルにある時は、トランジスタ５１３、５２８がオンする。すると抵抗５１１と抵抗５１２の分圧、抵抗５２６と抵抗５２７の分圧（後述するトランジスタ５３９がオフの時）が２．５Ｖとなり、コンパレータ５１５、５３０の出力はＨｉｇｈレベルとなる。よって、トランジスタ５１９、５３４がオンし、ＳＡＦＥ信号はＬｏｗレベルとなる。また、抵抗５２０、５３５を介してトランジスタ５１３、５２８のベース電圧はＬｏｗレベルとなり、オンし続ける。つまりは、ＳＡＦＥ信号をＬｏｗレベルにラッチしたことに等しくなる。以上のようにサーミスタ検知温度が、温度閾値Ｔ１または温度閾値Ｔ２を超えると、トランジスタ５１３、５２８のベースをＬｏｗレベルにフィードバックすることで、ＳＡＦＥ信号をＬｏｗレベルにラッチする。そして、トランジスタ４１６がオフするので、リレー４１５がオフする。
【００３１】
以上のように、安全回路４１９のうち異常判断検出部５０１やラッチ回路５０３等、サーミスタの検出温度がＴ１以上（第１の閾値以上）のときに商用電源からヒータ２０８への電力供給を遮断状態にするための構成が、本発明の第１の給電遮断手段に対応する。同様に、安全回路４１９のうち異常判断検出部５０２やラッチ回路５０４等、サーミスタの検出温度がＴ２以上（第２の閾値以上）のときに商用電源からヒータ２０８への電力供給を遮断状態にするための構成が、本発明の第２の給電遮断手段に対応する。
【００３２】
尚、コンパレータ５０７、５０８のＬｏｗレベル出力動作だけでは、リレー４１５をオフすることは無い。何故なら、ＳＡＦＥ信号は、オンしているトランジスタ５１３，５２８のベースエミッタ間電圧と、ダイオード５２２、５２３のアノードカソード間電圧によって、おおよそ３．３Ｖ程度の電位となり、Ｌｏｗレベルにならないからである。したがって、前述したようにトランジスタ５１９、５３４のオン動作によって、リレー４１５のオフ動作が引き起こされる構成になっている。
【００３３】
（ラッチ解除回路）
ここで、本実施例の特徴であるラッチ解除回路５４０について説明する。ラッチ解除回路５４０は、低い方の温度閾値Ｔ２でラッチさせるラッチ回路５０４に接続される。ラッチ解除回路５０４は、圧解除検出手段としての圧解除センサ３０６とともに、定着フィルム２０１と加圧ローラ２０２の当接状態が圧解除状態の間、第２のラッチ回路５０４をラッチ動作が実行できない通電状態にする遮断解除手段を構成する。
【００３４】
圧解除状態、つまり圧解除センサ３０６のＰＲＥＳＳ信号がＬｏｗレベルの時はトランジスタ５３９がオフし、前述したように異常時にはコンパレータ５３０の非反転端子は２．５Ｖとなり、リレー４１５をオフする。
【００３５】
一方、当接状態、つまりＰＲＥＳＳ信号がＨｉｇｈレベルの時はトランジスタ５３９がオンし、抵抗５２６、５２７、５３６の分圧によって、コンパレータ５３０の非反転端子は０．５Ｖとなる。これにより、当接状態を維持している間は常にコンパレータ５３０はＬｏｗレベルを出力しており、ラッチ動作をすることは無い。つまりは、当接状態はラッチ回路５０４の機能を実質停止させたことに等しくなる。更には、ラッチ動作中に圧解除→当接と動作を行うことで、コンパレータ５３０の出力は強制的にＬｏｗとなり、トランジスタ５３４がオフされるので、ラッチ動作はリセットされて非ラッチ状態となる。抵抗５３７は、トランジスタ５３９の動作を安定させるための抵抗であり、抵抗５３８は、入力側からのリーク電流やノイズなどをグランドに落とすことでトランジスタ５３９の誤動作を防ぐための抵抗である。
【００３６】
尚、ラッチ状態と非ラッチ状態との遷移を決定する動作点は、コンパレータ５３０の非反転端子の電圧に限るものではない。ラッチ回路５０４の駆動源となる電源電圧（例えば、０．５Ｖと３．３Ｖの動作切り替え）でも良い。または、ラッチ回路５０４がロジックＩＣで構成されている場合には、ロジックＩＣに付属のリセット機能を動作させる電圧でも良い。
【００３７】
以上をまとめると、当接状態では、ラッチ回路５０４が動作しない為、２５０℃の温度閾値をもって、定着装置１１８の異常を監視する。一方、圧解除状態では、１５０℃の温度閾値で監視する。
【００３８】
図６において、本実施例の動作時の温度推移を示す。
区間ｔ１は画像形成装置１００の立ち上げ動作である。スタンバイモードにおいて、エンジンコントローラ４１７は、定着ニップ２０９を圧解除しており、圧解除状態でセラミックヒータ２０３に電力を投入する。エンジンコントローラ４１７は、圧解除センサ３０６の検知によって、目標温度１２０℃（Ｔ３）まで加熱する。その後、エンジンコントローラ４１７は、当接動作を行い、当接が完了したら目標温度を２００℃（Ｔ４）に設定して加熱する。尚、エンジンコントローラ４１７は、当接動作指示と、電力投入開始を同時に行っても構わない。また、この区間ｔ１において、安全回路４１９、４２０における温度閾値は、圧解除センサ３０６の出力に応じて１５０℃（Ｔ２）から２５０℃（Ｔ１）に切り替わる。
【００３９】
区間ｔ２において、プリント動作が行われる。定着ニップ２０９は当接しているので、温度閾値は２５０℃（Ｔ１）である。そして、区間ｔ２のある時点ｔ５でジャムが発生し、温調を停止する。
区間ｔ３において、ユーザがジャムによる紙詰まり用紙を取り除く為に、画像形成装置１００のドアを開ける。この時、ドアの開口により手動圧解除が行われ、温度閾値が２５０℃（Ｔ２）から１５０℃（Ｔ１）に切り替わる。図示するように、セラミックヒータ２０３の温度が１５０℃（Ｔ１）以上の時にユーザが圧解除を行うと、ラッチ回路５０４が動作し、電力停止状態がラッチされてしまう。定着装置１１８は異常ではない為、再び電力を投入できるようにする必要がある。
【００４０】
区間ｔ４において、ユーザのジャム用紙を取り除く作業が終了し、ドアが閉じられる。そして、画像形成装置１００は、当接動作を行って、紙詰まりが残っていないか電力を投入しながら自己診断を行う。この当接動作によって、ラッチしたラッチ回路５０４は、ラッチを解除し、電力を再び投入できるようになる。その後、自己診断の結果に問題が無ければ区間ｔ４以降で再び立ち上げ、プリント動作を行う。
【００４１】
以上のように、定着装置１１８が異常で無くとも、ユーザの圧解除状態によって、安全回路動作が働いてしまうような限定されたケースがある。特許文献２のシステム構成では、安全回路の動作がラッチ状態に移行すると、そのまま異常発生時の動作（画像形成動作の中止）に移行してしまう構成となっていた。これに対し、本実施例では、圧解除状態時に温度監視を行うラッチ回路が一旦ラッチ状態となった後も非ラッチ状態に戻ることができる安全回路を用いることで、偶発的に画像形成動作が妨げられるのを回避可能なシステムを構築することができる。すなわち、本実施例によれば、ユーザによる圧解除から当接動作の切り替えに応じてラッチ動作も解除される為、偶発的なラッチ動作が直ちに装置停止状態へ結びつくことのないシステムを構築することができる。したがって、本実施例によれば、ユーザビリティを下げることなく、安全性を維持することができる。
【００４２】
［実施例２］
本発明の実施例２における画像形成装置１００の構成、定着装置１１８の構成、圧解除装置３０７の構成、ヒータ駆動回路及び制御回路の構成は、実施例１と略同様である。実施例２において実施例１と同じ構成は、同一符号を付けて説明は省略する。
【００４３】
図７は、本発明の実施例２における安全回路４１９の構成である。本実施例では、実施例１に対して、ラッチ回路７０１に特徴を持っている。コンパレータ５３０の出力段に接続されるプルアップ抵抗に２４Ｖを使用している。図４で説明したように、２４Ｖは、ＡＣ／ＤＣ変換部４１３（第１のＤＣ生成手段）で生成される電源であり、エンジンコントローラ４１７から送信される２４ＲＭＴ信号によって、電源の生成をオン／オフ切り替えができる。本実施例では、スリープモードにおける省エネルギーを目的として、スリープモード時に２４Ｖの出力をオフしている。つまり、ラッチ回路７０１は２４Ｖのオフ時には、コンパレータ５３０の入力端子が如何なる状態になっても、コンパレータ５３０の出力がＨｉｇｈレベルになることがなく、トランジスタ５３４はオンすることが無い。したがって、スリープモード中はラッチ回路７０１が動作停止状態になっていることに等しい。更には、ラッチ動作中に２４Ｖをオフすることで、コンパレータ５３０の出力は強制的にＬｏｗレベルとなる。そして、再び２４Ｖをオンする時にサーミスタ温度ＴＨ１が温度閾値Ｔ２を下回っていれば、ラッチ動作はリセットされて非ラッチ状態となる。
【００４４】
以上をまとめると、２４Ｖオフ状態では、ラッチ回路７０１は非動作状態となる。一方、２４Ｖが起動している間は、ラッチ回路７０１は動作可能状態となる。また、２４Ｖのオフと連動して、ラッチ状態が解除される構成となっている。
【００４５】
図８において、本実施例の動作時の温度推移を示す。区間ｔ５は画像形成装置１００の立ち上げ動作である。実施例１で説明した区間ｔ１と動作は同じである為、説明は省略する。区間ｔ６は、プリント動作を示している。プリントが終了すると、区間ｔ７でスタンバイモードに移行する。省エネルギーの為には、スタンバイモードよりも消費電力の低いスリープモード（非画像形成時において装置の消費電力を低減させるための低負荷動作）に移行する必要がある。スリープモードに移行する準備として、加圧ローラ２０２の変形を防止する為に、区間ｔ７のある時点ｔ１０で当接された定着ニップ２０９を圧解除する。この時、サーミスタ温度ＴＨ１が温度閾値Ｔ２以上であってもよく、その際には安全回路４１９が動作し、ラッチ回路７０１が動作する。区間ｔ８は、スリープモードを指しており、２４Ｖをオフしている。その後、スリープから復帰するトリガがかけられると、区間ｔ９で２４Ｖを起動してラッチを解除し、立ち上げ制御を始める。
【００４６】
ところで、ラッチ回路７０１は非動作状態となるものの、２４Ｖオフ中はリレー４１５もオフされ、発熱体２０８に通電されることが無いので安全性を損なうことはない。以上のように、定着装置１１８が異常で無くとも、スリープモードへの移行時に定着装置１１８の温度が高いと、安全回路動作が働いてしまうような限定されたケースがある。本実施例によれば、そのような場合においては、スリープモードへの移行と復帰の一連の動作の間に自動的にラッチが解除される。したがって、ユーザビリティを下げることなく、安全性を維持することができる。また、セラミックヒータ２０３の温度が下がるのを待たずにスリープモードを入れることができる為、画像形成装置１００の省電力化を図ることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１００…画像形成装置、１１８…定着装置、２０１…定着フィルム、２０２…加圧ローラ、２０３…セラミックヒータ、２０５、２０６…サーミスタ、３０７…圧解除機構、４１３、４１４…ＡＣ／ＤＣ変換部、４１９、４２０…安全回路、５０３、５０４…ラッチ回路、５４０…ラッチ解除回路
【図１】
2017090784.tif 000003
【図２】
2017090784.tif 000004
【図３】
2017090784.tif 000005
【図４】
2017090784.tif 000006
【図５】
2017090784.tif 000007
【図６】
2017090784.tif 000008
【図７】
2017090784.tif 000009
【図８】
2017090784.tif 000010