(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電圧値を有する第１の電源により駆動され、入力信号が接地電位と区別されるオン電位の場合に制御量を増加させるように制御対象を制御する制御手段と、
前記第１の電圧値とは異なる第２の電圧値を有する第２の電源により駆動され、前記制御対象の状態に応じた信号を前記入力信号として前記制御手段に出力する信号出力手段と、
一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、
一端が、前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗と、を備え、
前記第２電源喪失時に、前記プルダウン抵抗を介して接地された信号を前記入力信号として前記制御手段に供給し、制御手段による制御対象の制御を停止させる、
ことを特徴とするフェールセーフ回路。
【請求項２】
前記信号出力手段は信号を比較する手段であり、前記制御手段は、前記信号出力手段からの入力信号に基づいて制御対象を制御する手段であることを特徴とする請求項１記載のフェールセーフ回路。
【請求項３】
前記信号出力手段は制御対象としての加熱装置の温度に基づく温度信号と、目標温度に基づく基準信号とを比較し、前記温度信号に対応する温度が前記目標温度よりも低い場合に、接地電位と区別されるオン電位の信号を出力する手段であり、前記制御手段は、前記信号出力手段からの入力信号がオン電位の場合に加熱装置の温度を上昇させるように制御する手段であることを特徴とする請求項２記載のフェールセーフ回路。
【請求項４】
記録媒体上に画像を形成するための画像形成手段と、
第１の電圧値を供給する第１の電源と、
前記第１の電源により駆動され、制御対象の目標状態到達を示す目標到達信号が供給された場合に制御対象の作動を停止し、前記制御対象の目標状態未到達を示す目標未到達信号が供給された場合に前記制御対象を作動させる制御手段と、
前記第１の電圧値とは異なる第２の電圧値を供給する第２の電源と、
前記第２の電源により駆動され、前記制御対象の状態に応じて前記制御手段に前記目標到達信号もしくは前記目標未到達信号を供給する信号出力手段と、
一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗と、を備え、前記第２電源喪失時に前記制御手段に供給する信号を、前記プルダウン抵抗を介して接地された電位の前記目標到達信号に固定するフェールセーフ手段と、
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
制御対象の状態を検出して検出信号を供給する検出手段を更に備え、前記信号出力手段は、前記検出信号と制御対象の目標値に対応した信号に基づいて前記目標到達信号もしくは前記目標未到達信号を供給することを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成手段に、記録材上の現像剤像をヒータにより加熱して定着させる定着装置を含み、
前記検出手段として、前記定着装置の温度を検知する温度検知手段を備え、
前記制御手段は、前記ヒータを前記制御対象とし、前記定着装置における温度が目標温度に到達したことを示す前記目標到達信号が供給された場合に前記ヒータの作動を停止し、前記定着装置における温度が目標温度に達していないことを示す前記目標未到達信号が供給された場合に前記ヒータを作動させる手段であり、
前記フェールセーフ手段は、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、
一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗と、を備え、前記第２電源喪失時に前記制御手段に供給する信号を、前記プルダウン抵抗を介して接地された電位の前記目標到達信号に固定する手段である、
ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の電圧の絶対値は、前記第２の電圧の絶対値よりも小さい値に設定されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれか一記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記検知手段は前記第２の電源により駆動されることを特徴とする請求項４ないし７のいずれか一記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電源の供給不具合が発生した場合でも、異常動作を防ぐことのできるフェールセーフ回路及びその回路を備えた画像形成装置の技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプリンタ等の画像形成装置においては、加熱定着を行うための定着装置と、この定着装置の温度を適切な定着温度に保つための温度制御機構とが備えられている。
【０００３】
この温度制御機構は、定着装置の温度を検知するサーミスタ等の温度検知手段と、該温度検知手段からの出力信号と基準信号とを比較する比較手段としてのコンパレータと、該比較手段からの出力信号に基づいて定着装置のヒータのオン・オフを制御する制御手段とから構成されている。温度検知手段は定着装置の温度に比例した値（電圧値）の出力信号を発生させるものであり、前記基準信号は、マイクロプロセッサなどから構成される制御手段からコンパレータに出力されるものであって、定着装置の目標温度に対応した値（電圧値）を示すものである。コンパレータは、両信号の値（電圧値）の大小を判別し、定着装置の温度が目標温度よりも高くなった時にローレベルの信号を目標到達信号として制御手段に出力し、これに応じて制御手段は定着装置の加熱を停止する。一方、コンパレータは、定着装置の温度が目標温度よりも低い時に、ハイレベルの信号を目標未到達信号として制御手段に出力し、これに応じて制御手段は定着装置の加熱を行う。
【０００４】
このような構成により、定着装置の温度を適切に維持することが可能であり、良好な画質の画像を形成することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方式では、制御手段には３．３Ｖの電源電圧を供給すると共に、前記コンパレータには、安定した動作範囲を確保するために、この電源電圧とは異なる５Ｖの電源電圧を供給するように構成されていたため、５Ｖの電源の供給不具合発生時に制御手段に動作異常が発生していた。なお、コンパレータの電源として５Ｖを用いるのは、供給電圧−１．５Ｖが通常のコンパレータの動作範囲であり、供給電圧として３．３Ｖを使用すると、１．８Ｖ分の動作範囲しか得られず動作範囲が狭くなる。このため、温度検出用のサーミスタの温度検出範囲が粗いものとなり、温度をきめ細かく検出して正確な温度制御ができなくなってしまうからである。
【０００６】
つまり、従来の装置においては、オープンコレクタまたはオープンドレイン出力のコンパレータを用い、このコンパレータの出力を３．３Ｖでプルアップして前記制御手段に入力していたため、５Ｖの電源の供給不具合が発生しても、前記制御手段にはＨ（Ｈｉｇｈ）レベルの電圧が供給されることになる。従って、この場合には、定着装置の温度変化に拘わらず、前記制御手段にはＨ（Ｈｉｇｈ）レベルの電圧（目標未到達信号）が入力され続けることになり、制御手段は定着装置を加熱し続け、適正な温度制御を行うことができなかった。これを防止するために、所定時間加熱しても目標未到達信号が入力されることを制御手段が検知すると、故障と判断する制御を採用することが考えられるが、定着装置がすでに高温の場合に、５Ｖ電源が喪失した時には、前記所定時間の間に定着装置がさらに加熱され、故障してしまうおそれもある。
【０００７】
本発明は、以上のような問題を解決し、比較手段への電源供給不具合が発生した場合でも、動作異常を発生させることのないフェールセーフ回路及びその回路を備えた画像形成装置を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のフェールセーフ回路は、前記課題を解決するために、第１の電圧値を有する第１の電源により駆動され、入力信号が接地電位と区別されるオン電位の場合に制御量を増加させるように制御対象を制御する制御手段と、前記第１の電圧値とは異なる第２の電圧値を有する第２の電源により駆動され、前記制御対象の状態に応じた信号を前記入力信号として前記制御手段に出力する信号出力手段と、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、一端が、前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗とを備え、前記第２電源喪失時に、前記プルダウン抵抗を介して接地された信号を前記入力信号として前記制御手段に供給し、制御手段による制御対象の制御を停止させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１記載のフェールセーフ回路によれば、制御手段は、第１の電圧値を有する第１の電源により駆動され、接地電位の信号が供給された場合には、制御対象の制御を停止する。また、接地電位とは異なる電位のオン電位の信号が供給された場合には、制御対象に対する制御量を増加させる。前記接地電位の信号とオン電位の信号は、前記第１の電圧値とは異なる第２の電圧値を有する第２の電源により駆動される信号出力手段により前記制御手段に供給される。そして、この信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との接続ラインには、一端が接地されたプルダウン抵抗の他端と、一端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗の他端とが接続されている。従って、前記第２の電源が喪失した時においても、前記制御手段の信号入力部には、前記プルダウン抵抗を介して、接地電位の信号が供給される。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の制御を停止するので、前記制御対象における制御異常が防止される。
【００１０】
請求項２記載のフェールセーフ回路は、前記課題を解決するために、請求項１記載のフェールセーフ回路において、前記信号出力手段は信号を比較する手段であり、前記制御手段は、前記信号出力手段からの入力信号に基づいて制御対象を制御する手段であることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載のフェールセーフ回路によれば、前記信号出力手段は、信号を比較する手段なので、他の手段に比べて広い動作範囲を確保する必要がある。従って、前記信号出力手段を駆動する第２の電源における第２の電圧値の絶対値は、前記第１の電源の第１の電圧値の絶対値よりも大きな値に設定される。その結果、前記第２の電源の喪失時において、第２の電源により駆動されていた前記信号出力手段の信号出力部がハイインピーダンス状態になった場合には、前記第１の電源により駆動される制御手段の信号入力部には、制御手段内において前記オン電位の信号として判断され得る信号が入力される可能性がある。
【００１２】
ここで、前記制御手段は、前記信号出力手段からの入力信号に基づいて制御対象を制御する手段なので、前記オン電位の信号として判断され得る信号が入力された場合には、制御対象の制御量を増加させる必要がない場合であっても、制御手段は制御対象の制御量を増加させてしまうことが考えられる。
【００１３】
しかしながら、本発明のフェールセーフ回路は、前記第２の電源喪失時に、前記制御手段の信号入力部に、プルダウン抵抗を介して接地電位を入力する。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の制御を停止するので、前記制御対象における制御異常が防止される。
【００１４】
請求項３記載のフェールセーフ回路は、前記課題を解決するために、請求項２記載のフェールセーフ回路において、前記信号出力手段は制御対象としての加熱装置の温度に基づく温度信号と、目標温度に基づく基準信号とを比較し、前記温度信号に対応する温度が前記目標温度よりも低い場合に、接地電位と区別されるオン電位の信号を出力する手段であり、前記制御手段は、前記信号出力手段からの入力信号がオン電位の場合に加熱装置の温度を上昇させるように制御する手段であることを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載のフェールセーフ回路によれば、加熱装置の温度に基づく温度信号と、目標温度に基づく基準信号とが信号出力手段において比較され、前記温度信号に対応する温度が前記目標温度よりも低い場合には、接地電位と区別されるオン電位の信号が信号出力手段から制御手段に対して出力される。この場合、制御手段は前記信号出力手段からの入力信号がオン電位の場合に加熱装置の温度を上昇させるように制御する。
【００１６】
また、加熱装置の温度に基づく温度信号と、目標温度に基づく基準信号とが信号出力手段において比較され、前記温度信号に対応する温度が前記目標温度よりも高い場合には、接地電位の信号が信号出力手段から制御手段に対して出力され、制御手段は加熱装置の温度を上昇させないように制御する。
【００１７】
従って、前記第２の電源喪失時には、前記温度信号に拘わらず、信号出力手段からはハイインピーダンス状態の信号が出力されることになるが、この時、前記制御手段には、前記プルダウン抵抗を介して接地された接地電位の信号が供給されるので、制御手段は、加熱装置の温度を上昇させないように制御する。その結果、既に目標温度に到達している場合に誤って更にヒータを作動してしまうような制御異常が防止される。
【００１８】
請求項４記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、記録媒体上に画像を形成するための画像形成手段と、第１の電圧値を供給する第１の電源と、前記第１の電源により駆動され、制御対象の目標状態到達を示す目標到達信号が供給された場合に制御対象の作動を停止し、前記制御対象の目標状態未到達を示す目標未到達信号が供給された場合に前記制御対象を作動させる制御手段と、前記第１の電圧値とは異なる第２の電圧値を供給する第２の電源と、前記第２の電源により駆動され、前記制御対象の状態に応じて前記制御手段に前記目標到達信号もしくは前記目標未到達信号を供給する信号出力手段と、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗と、を備え、前記第２電源喪失時に前記制御手段に供給する信号を、前記プルダウン抵抗を介して接地された電位の前記目標到達信号に固定するフェールセーフ手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の画像形成装置によれば、制御手段は、第１の電圧値を有する第１の電源により駆動され、前記画像形成手段に含まれる制御対象が目標状態に到達したことを示す目標到達信号が供給された場合には、制御対象の作動を停止する。また、前記制御対象が目標状態に未だ到達していないことを示す目標未到達信号が供給された場合には、前記制御対象を作動させる。前記目標到達信号と目標未到達信号は、前記第１の電圧値とは異なる第２の電圧値を有する第２の電源により駆動される信号出力手段により前記制御手段に供給される。そして、この信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との接続ラインには、フェールセーフ手段が接続されている。このフェールセーフ手段は、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗と、を備え、前記第２電源喪失時に前記制御手段に供給する信号を、前記プルダウン抵抗を介して接地された電位の前記目標到達信号に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常が防止される。
【００２０】
請求項５記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項４記載の画像形成装置において、制御対象の状態を検出して検出信号を供給する検出手段を更に備え、前記信号出力手段は、前記検出信号と制御対象の目標値に対応した信号に基づいて前記目標到達信号もしくは前記目標未到達信号を供給することを特徴とする。
【００２１】
請求項５記載の画像形成装置によれば、前記制御対象の状態は、検出手段により検出信号として前記信号出力手段に供給され、前記信号出力手段は、前記検出信号と制御対象の目標値に対応した信号に基づいて、前記目標到達信号もしくは前記目標未到達信号を供給する。従って、前記第２の電源の喪失時に、制御対象が目標値に到達している場合には、前記検出手段によってその旨を示す検出信号が前記信号出力手段に供給されるが、前記信号出力手段は前記第２の電源の喪失によって作動が停止している。しかしながら、前記第２の電源喪失時には、前記フェールセーフ手段により、前記制御手段の信号入力部の電位は、前記目標到達信号の電位と等しい値に固定される。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の作動を停止するので、既に目標値に到達している制御対象を誤って更に目標値に到達させるような誤作動が行われず、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常が防止される。
【００２２】
請求項６記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項５記載の画像形成装置において、前記画像形成手段に、記録材上の現像剤像をヒータにより加熱して定着させる定着装置を含み、前記検出手段として、前記定着装置の温度を検知する温度検知手段を備え、前記制御手段は、前記ヒータを前記制御対象とし、前記定着装置における温度が目標温度に到達したことを示す前記目標到達信号が供給された場合に前記ヒータの作動を停止し、前記定着装置における温度が目標温度に達していないことを示す前記目標未到達信号が供給された場合に前記ヒータを作動させる手段であり、前記フェールセーフ手段は、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗と、を備え、前記第２電源喪失時に前記制御手段に供給する信号を、前記プルダウン抵抗を介して接地された電位の前記目標到達信号に固定する手段であることを特徴とする。
【００２３】
請求項６記載の画像形成装置によれば、温度検知手段による検知温度に基づき、第２の電圧値を有する第２の電源により駆動される信号出力手段から、第１の電圧値を有する第１の電源により駆動される制御手段に対し、定着装置が目標温度に到達したことを示す目標到達信号が供給された場合には、制御手段は定着装置のヒータの作動を停止する。また、温度検知手段による検知温度に基づき、前記信号出力手段から、定着装置が目標温度に未だ到達していないことを示す目標未到達信号が、制御手段に対して供給された場合には、制御手段は前記ヒータを作動させる。そして、フェールセーフ手段が接続されている。このフェールセーフ手段は、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗と、一端が前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部とに接続されると共に、他端が接地されたプルダウン抵抗と、を備え、前記第２電源喪失時に前記制御手段に供給する信号を、前記プルダウン抵抗を介して接地された電位の前記目標到達信号に固定する。その結果、前記制御手段は上述のようにヒータの作動を停止するので、既に目標温度に到達している場合に誤って更にヒータを作動してしまうような制御異常が防止される。
また、前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との間には、前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗が接続される。従って、前記第２の電源が正常に供給されており、前記信号出力手段から、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象の状態に応じて、前記目標未到達信号が出力される場合には、前記プルアップ抵抗による電圧降下によって前記第２の電源に基づく電位の前記目標未到達信号が前記制御手段に供給される。従って、前記制御手段は、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象を作動させる。
また、前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との間には、接地されたプルダウン抵抗が接続されている。従って、前記第２の電源が正常に供給されており、前記信号出力手段から、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象の状態に応じて、前記目標到達信号が出力される場合には、前記プルダウン抵抗により接地電位の前記目標到達信号が前記制御手段に供給される。従って、前記制御手段は、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象の作動を停止させる。このようにして、前記制御手段による前記画像形成手段に含まれる前記制御対象に対する制御が行われる。
一方、前記第２の電源が喪失した場合には、前記第２の電源によって駆動される前記信号出力手段からの信号出力は行われない。また、前記第２の電源に基づく電位の前記プルアップ抵抗による前記目標未到達信号の電位設定も正常に行われないことになる。しかしながら、前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との間には、プルダウン抵抗が接続されているので、前記第２の電源が喪失した場合でも、前記制御手段の信号入力部の電位を、接地電位である目標到達信号の電位に確実に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように前記画像形成手段に含まれる制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常が防止される。
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
請求項７記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項４ないし６のいずれか一記載の画像形成装置において、前記第１の電圧の絶対値は、前記第２の電圧の絶対値よりも大きい値に設定されていることを特徴とする。
【００２９】
請求項７記載の画像形成装置によれば、前記第１の電圧の絶対値は、前記第２の電圧の絶対値よりも小さい値に設定されているので、前記第２の電源の喪失時においても、第２の電源により駆動されていた前記信号出力手段の信号出力部がハイインピーダンス状態になった場合には、前記第１の電源により駆動される制御手段の信号入力部には、制御手段内において正常な信号として判断され得る信号が入力される可能性がある。しかしながら、フェールセーフ手段は、前記第２の電源喪失時に、前記制御手段の信号入力部の電位を、前記目標到達信号の電位と等しい値に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常が防止される。
【００３０】
請求項８記載の画像形成装置は、前記課題を解決するために、請求項４ないし７のいずれか一記載の画像形成装置において、前記検知手段は前記第２の電源により駆動されることを特徴とする。
【００３１】
請求項８記載の画像形成装置によれば、前記検知手段は前記第２の電源により駆動される。従って、前記第２の電源の喪失時には、前記検知手段からは正常に検知信号が出力されなくなる。しかしながら、フェールセーフ手段は、前記第２の電源喪失時に、前記制御手段の信号入力部の電位を、前記目標到達信号の電位と等しい値に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常が防止される。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。以下の説明は、印刷装置の一例としてプリンタに本発明を適用した場合の実施形態である。まず、本実施形態におけるプリンタの概要について説明する。
【００３３】
（プリンタの概要）
図１は、本発明を適用した画像形成装置としてのレーザビームプリンタ１の概略構成を示す断面図である。図１において、レーザビームプリンタ１は、本体ケース２の底部に、図示しない用紙を給紙するフィーダユニットを備えている。フィーダユニットは、図示しないバネによって押圧される用紙押圧板１０と、給紙ローラ１１と、摩擦分離部材１４とを備え、用紙押圧板１０により用紙を給紙ローラ１１に押圧し、給紙ローラ１１の回転により給紙ローラ１１と摩擦分離部材１４との間で最上位の用紙を分離して所定のタイミングで用紙の供給を行う。
図１の矢印方向に回転する前記給紙ローラ１１の回転による用紙搬送方向の下流側には、１対のレジストローラ１２及び１３が回転可能に枢支され、後述する感光ドラム２０と転写ローラ２１によって形成される転写位置へ所定のタイミングで用紙を搬送する。
【００３４】
感光ドラム２０は、正帯電性の材料、例えば、正帯電性のポリカーボネイトを主成分とする有機感光体からなる。具体的には、感光ドラム２０は、例えば、円筒状でアルミニウム製の円筒スリーブを本体として、その外周部に、ポリカーボネートに光導電性樹脂を分散させた所定厚さ（例えば、約２０μｍ）の光導電層を形成した中空状のドラムから構成され、円筒スリーブを接地した状態で、本体ケース２に回転自在に枢支される。更に、感光ドラム２０は、図示しない駆動手段により矢印方向に回転駆動される。
【００３５】
帯電器３０は、例えば、タングステンなどからなる帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器から構成される。
【００３６】
レーザスキャナユニット４０は、感光ドラム２０上に静電潜像を形成する為のレーザ光Ｌを発生するレーザ発生器（図示せず）、回転駆動されるポリゴンミラー（５面体ミラー）４１、一対のレンズ４２及び４５、並びに反射ミラー４３，４４及び４６を含んで構成されている。
【００３７】
現像器カートリッジ５０は、ケース５１内にトナー収容室５２が形成され、トナー収容室５２内には、アジテータ５３と、清掃部材５４と、これらの間に設けられた遮光部材８０が回転軸５５の周りに回転自在に設けられている。なお、このトナー収容室５２内には、電気絶縁性を有する正帯電性の非磁性１成分現像剤としてのトナーが収容される。また、トナー収容室５２の前記回転軸５５の両端側に位置する側壁には光透過窓５６が設けられている。また、トナー収容室５２の感光ドラム２０側には、開口部Ａによってトナー収容室５２と連通し現像を行う現像室５７が形成され、供給ローラ５８と現像ローラ５９が回転可能に枢支される。現像ローラ５９上のトナーは、薄い板状の弾性を有する層厚規制ブレード６４により所定の層厚に規制され、現像に供される。
【００３８】
転写ローラ２１は、回転自在に枢支され、シリコーンゴムやウレタンゴムなどからなる導電性を有する発泡弾性体から構成される。転写ローラ２１は、印加される電圧により、感光ドラム２０上のトナー画像を用紙に確実に転写するように構成されている。
【００３９】
定着ユニット７０は、レジストローラ１２及び１３から感光ドラム２０と転写ローラ２１との圧接部に至る用紙の搬送方向の更に下流側に設けられ、加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２を備える。用紙に転写されたトナー画像は加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２とによって搬送される間に加熱されつつ押圧されて用紙に定着される。
【００４０】
用紙搬送用の１対の搬送ローラ７３及び排紙ローラ７４は、定着ユニット７０の搬送方向下流側に夫々設けられており、排紙ローラ７４の下流側には排紙トレイ７５が設けられている。
【００４１】
なお、上述した感光ドラム２０、転写ローラ２１、帯電器３０、及び現像器カートリッジ５０は、プロセスカートリッジ２ａ内に収容されており、該プロセスカートリッジ２ａはレーザビームプリンタ１に対して着脱自在に設けられている。更に、現像器カートリッジ５０は、プロセスカートリッジ２ａに対して着脱自在に設けられている。
【００４２】
以上のような本実施形態のレーザビームプリンタ１において、感光ドラム２０の表面が帯電器３０により一様に帯電され、レーザスキャナユニット４０から画像情報に従って変調されたレーザ光Ｌが照射されると、感光ドラム２０の表面には静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像器カートリッジ５０によってトナーで可視像化され、感光ドラム２０上に形成された可視像は感光ドラム２０によって転写位置へと搬送される。転写位置においては、給紙ローラ１１及びレジストローラ１２及び１３を介して用紙が供給され、前記可視像は転写ローラ２１によって印加される転写バイアスにより、用紙に転写される。なお、転写後に感光ドラム２０上に残ったトナーは、現像ローラ５９によって現像室５７に回収される。
【００４３】
次に、用紙は定着ユニット７０に搬送され、定着ユニット７０の加熱用ローラ７１と押圧ローラ７２によって挟持搬送され、用紙上の可視像は加圧及び加熱され、用紙上に定着される。そして、用紙は一対の搬送ローラ７３及び排紙ローラ７４によりレーザビームプリンタ１上部の排紙トレイ７５に排出され、画像形成動作が終了する。
【００４４】
（制御部の構成）
次に、本実施の形態のレーザビームプリンタ１における制御部の構成について詳しく説明する。
【００４５】
図２は制御部の構成を示すブロック図である。図２に示すように、制御部は、メイン回路基板９０と、低圧電源基板９３と、高圧電源基板９５と、エンジン回路基板９６とから構成されている。
【００４６】
メイン基板９０は、コンピュータ等との接続を図るためのパラレルインターフェース用コネクタ９１及びＵＳＢコネクタ９２、図示しないＣＰＵ及びメモリ、制御部内の低圧電源部９３との接続を図るためのコネクタＰ９、制御部内のエンジン回路基板９６との接続を図るためのコネクタＰ４、並びにレーザユニット４０のレーザー素子１０５との接続を図るためのコネクタＰ１０等を備えている。このような構成により、メイン基板９０は、制御部全体の動作を制御する。
【００４７】
低圧電源基板９３は、電源スイッチ９４、定着ユニット７０のハロゲンランプ１０２との接続を図るためのコネクタＣＮ１、制御部内のエンジン回路基板９６との接続を図るためのコネクタＣＮ１０１、並びに図示しない低圧電源回路を備えている。
【００４８】
低圧電源回路は、ＣＰＵあるいはメモリ等の電源として使用される３．３Ｖと、小型モータ１０４等の駆動に使用される５Ｖと、ＤＣモーター９８、ソレノイド９９等の電源として使用される２４Ｖとを発生させる回路である。なお、後述するように、５Ｖは、比較手段としてのコンパレータの駆動電源としても用いられる。
【００４９】
高圧電源回路基板９５は、制御部内のエンジン回路基板９６との接続を図るためのコネクタＣＮ２、及び図示しない高圧電源回路を備えている。高圧電源回路は、帯電器３０に供給する電圧、及び感光ドラム２０と現像ローラ５９に供給する電圧等を発生させるための３ｋＶの高電圧を発生させる回路である。
【００５０】
エンジン回路基板９６は、ファン９７との接続を図るためのコネクタＰ７、ＤＣモーター９８との接続を図るためのコネクタＰ８、レーザーユニット４０のポリゴンミラー４１を回転させるための小型モーター１０４との接続を図るためのコネクタＰ１２、ソレノイド９９との接続を図るためのコネクタＰ１３、スイッチ１０１等を備えたパネル部１００との接続を図るためのコネクタＰ１４、低圧電源基板９３との接続を図るためのコネクタＰ５，Ｐ１５、メイン基板９０との接続を図るためのコネクタＰ３、高圧電源基板９５との接続を図るためのコネクタＰ２、及び図示しないＡＳＩＣ（図４においてＡＳＩＣ１３０として示す）等を備えている。ＤＣモーター９８は、一般にメインモーターと呼ばれるモーターであり、感光ドラム２０、現像ローラ５９、加熱用ローラ７１、転写ローラ２１、及び搬送ローラ７３等の回転駆動源である。つまり、エンジン回路基板９６は、ＤＣモーター９８を制御することにより、画像形成動作に関わる主なローラ体の回転駆動を制御している。また、エンジン回路基板９６は、高圧電源基板９５を用いて画像形成動作に必要な高圧電源の供給制御を行っている。更に、エンジン回路基板９６は、レーザーユニット４０の小型モーター１０４、ソレノイド９９、及びファン９７の駆動制御と、パネル部１００におけるキー入力及び表示についての制御と、サーミスタ１０３による温度検出に基づく加熱用ローラ７１の温度制御とを行っている。
【００５１】
（温度制御回路の構成）
また、本実施形態においては、前記メイン基板９０に、温度制御回路が設けられている。以下、この温度制御回路の構成を図３に基づいて説明する。
【００５２】
図３に示すように、本実施形態の温度制御回路は、ＣＰＵ２００と、制御部２０１と、フェールセーフ回路２０２と、温度比較部２０３と、温度検知部２０４と、異常高温検知部２０５と、異常高温時強制ＯＦＦ制御部２０６と、ヒーター２０７とを備えている。
【００５３】
ＣＰＵ２００は、装置全体を制御する手段であり、第１の電圧値としての３．３Ｖの電圧を供給する図示しない第１の電源により駆動される。
【００５４】
制御手段としての制御部２０１は、温度比較部２０３からの信号に基づいてヒーター２０７のオン・オフを制御する手段であり、ＡＳＩＣ等により構成されている。この制御部２０１は第１の電圧値としての３．３Ｖの電圧を供給する図示しない第１の電源により駆動される。
【００５５】
フェールセーフ手段としてのフェールセーフ回路２０２は、第２の電圧値としての５Ｖの電圧を供給する図示しない第２の電源としての５Ｖ電源に接続された目標未到達信号電位設定部としてのプルアップ抵抗Ｒ１と、接地された目標到達信号電位設定部としてのプルダウン抵抗Ｒ２とから構成される。これらのプルアップ抵抗Ｒ１及びプルダウン抵抗Ｒ２は、温度比較部２０３の信号出力端子と制御部２０１の信号入力端子とを結ぶ信号線に接続されている。
【００５６】
信号出力手段としての温度比較部２０３は、オープンコレクタまたはオープンドレイン型のコンパレータＣＭＰ１から構成され、目標温度に対応した信号として制御部２０１から出力される温度制御信号に基づく目標電圧と、温度検知部２０４から出力される検出信号に基づく検出電圧とを比較し、比較結果に応じて信号を出力する手段である。温度比較部２０３は、検出電圧が目標電圧よりも大きい時、即ち、検出温度が目標温度以上の場合には、目標到達信号としてＬ（Ｌｏｗ）レベルの信号を出力する。また、検出電圧が目標電圧よりも小さい時、即ち、検出温度が目標温度未満の場合には、目標未到達信号としてＨ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号を出力する。
【００５７】
ここで、温度比較部２０３は第２の電圧値としての５Ｖの電圧を供給する図示しない第２の電源としての５Ｖ電源に接続されており、駆動電圧は、５Ｖに設定されている。これは、コンパレータＣＭＰ１は、ダイナミックレンジとして、駆動電圧から１．５Ｖを引いた電圧が必要となるためである。
【００５８】
温度検出手段としての温度検知部２０４は、定着ユニット７０の加熱用ローラ７１に接触するように設けられており、サーミスタ等から構成される。
【００５９】
異常高温検知部２０５は、コンパレータＣＭＰ２、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、及びコンデンサＣ１から構成され、温度検知部２０４から出力される信号に基づく電圧が、所定の基準電圧を超える場合に、異常高温を検出して所定の異常時信号を前記制御部２０１と異常高温時強制ＯＦＦ制御部２０６とに出力する回路である。異常高温検知部２０５の駆動電圧も５Ｖに設定されている。この異常高温検知時にはハードウェア回路上でヒータ２０７をオフするとともに、制御部２０１を介してＣＰＵ２００のソフト制御プログラム上でもヒータ２０７をオフするように構成されているのである。また、ＣＰＵ２００の制御プログラムには、所定時間ヒータを加熱しても目標未到達信号が入力される時には故障と判断し、ヒータ２０７をオフさせるプログラムも含まれる。
【００６０】
異常高温時強制ＯＦＦ制御部２０６は、コンパレータＣＭＰ３、及び抵抗Ｒ６、Ｒ７から構成され、異常高温検知部２０５から前記異常時信号が出力された場合に、ヒータ２０７に対して強制的にハードウェア回路上でＯＦＦ信号を出力する。異常高温時強制ＯＦＦ制御部２０６の駆動電圧も５Ｖに設定されている。これによりヒータ２０７への電流供給が停止される。なお、この異常高温時強制ＯＦＦ制御部２０６は、異常高温検知部２０５とヒータ２０７とのインピーダンス調整用に設けられているものであって、必須のものではない。つまり、異常高温検知部２０５の出力を直接ヒータ２０７に入力しても良い。
【００６１】
以上のような温度制御回路において、温度比較部２０３からＨレベルの目標未到達信号が制御部２０１に出力された場合には、制御部２０１はヒータ２０１をオンさせ、加熱用ローラ７１の温度を上昇させる。一方、温度比較部２０３からＬレベルの目標到達信号が制御部２０１に出力された場合には、制御部２０１はヒータ２０１をオフさせ、加熱用ローラ７１の温度を低下させる。このような制御より、加熱用ローラ７１の温度は、目標温度に維持されることになる。
【００６２】
ここで、断線等が発生し、５Ｖ電源の供給異常が発生した場合について説明する。制御部２０１には引き続き３．３Ｖ電源が供給されているものとする。この場合には、温度比較部２０３のオープンコレクタまたはオープンドレイン型のコンパレータＣＭＰ１への５Ｖ電源の供給が停止されるため、温度比較部２０３の出力はハイインピーダンス状態となる。また、異常高温検知部２０５も動作不能となる。
【００６３】
そして、フェールセーフ回路２０２においても、５Ｖ電源の供給が停止されるため、制御部２０１へは、プルダウン抵抗Ｒ２により、Ｌレベルの信号、即ち、目標到達信号が出力されることになる。つまり、ＣＰＵ２００の制御プログラムで、ヒータ加熱を指令する信号と目標未到達信号との両方が発生している時間が前記所定時間を超えるか否かの判別が行われることなく、目標到達信号が出力される。
【００６４】
従って、制御部２０１はヒータ２０１を直ちにオフさせ、加熱用ローラ７１の温度を低下させる。このように、５Ｖ電源の供給異常が発生した場合には、温度比較部２０３への電源が供給されないため、正常な温度検出が行われなくなるが、以上のように、ヒータ２０１は常にオフ状態となり、加熱用ローラ７１の温度が所定温度以上に高温になることはない。
【００６５】
これに対し、従来の装置においては、本実施形態のようなフェールセーフ回路が設けられていなかったため、５Ｖ電源の供給異常が発生した場合に、３．３Ｖの電源に接続されたプルアップ抵抗により、制御部２０１に対してＨレベルの目標未到達信号が出力されることになり、ヒータ２０１がオフ状態にならず、加熱用ローラ７１の温度が所定温度以上の高温になることがあった。
【００６６】
従って、本実施形態の装置は、極めて簡単で安価な構成により、従来の装置に比べて、安全な装置を提供することができる。
【００６７】
また、以上のような構成によれば、制御部２０１にはオン・オフ制御に拘わらず常にＬレベルの信号が入力されるため、制御部２０１において異常の発生を検出することができるというメリットもある。即ち、ヒータを所定時間オンさせても、目標未到達信号が入力される時は異常であると判別することが可能である。
【００６８】
また、上述した実施例においては、温度制御回路に本発明のフェールセーフ回路を設けた例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、例えば、トナー有無を検知する回路にも適用することができる。
なお、３．３Ｖ電源を喪失した場合には、制御系全体が停止するので、装置の故障は発生しない。
【００６９】
更に、上述した実施例においては、５Ｖと３．３Ｖが混在した回路の例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、これ以外にも、２．５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ等が混在する回路にも適用することができる。
【００７０】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能である。
【００７１】
【発明の効果】
請求項１記載のフェールセーフ回路によれば、第２電源喪失時には、プルダウン抵抗を介して接地された信号が入力信号として制御手段に供給されるので、制御手段による制御対象の制御は停止されることになり、制御手段による制御異常を簡単な構成で安価且つ確実に防止することができる。
【００７２】
請求項２記載のフェールセーフ回路によれば、前記信号出力手段は、信号を比較する手段なので、他の手段に比べて広い動作範囲を確保する必要がある。従って、前記信号出力手段を駆動する第２の電源における第２の電圧値の絶対値は、前記第１の電源の第１の電圧値の絶対値よりも大きな値に設定される。その結果、前記第２の電源の喪失時において、第２の電源により駆動されていた前記信号出力手段の信号出力部がハイインピーダンス状態になった場合には、前記第１の電源により駆動される制御手段の信号入力部には、制御手段内において前記オン電位の信号として判断され得る信号が入力される可能性がある。また、前記制御手段は、前記信号出力手段からの入力信号に基づいて制御対象を制御する手段なので、前記オン電位の信号として判断され得る信号が入力された場合には、制御対象の制御量を増加させる必要がない場合であっても、制御手段は制御対象の制御量を増加させてしまうことが考えられる。しかしながら、本発明のフェールセーフ回路は、前記第２の電源喪失時に、前記制御手段の信号入力部に、プルダウン抵抗を介して接地電位を入力する。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の制御を停止するので、前記制御対象における制御異常を防止することができる。
【００７３】
請求項３記載のフェールセーフ回路によれば、前記第２の電源喪失時には、前記温度信号に拘わらず、信号出力手段からはハイインピーダンス状態の信号が出力されることになるが、この時、前記制御手段には、前記プルダウン抵抗を介して接地された接地電位の信号が供給されるので、制御手段は、加熱装置の温度を上昇させないように制御する。その結果、既に目標温度に到達している場合に誤って更にヒータを作動してしまうような制御異常を防止することができる。
【００７４】
請求項４記載の画像形成装置によれば、第２電源喪失時には、制御手段の信号入力部の電位は、目標到達信号の電位と等しい接地電位に固定されるので、画像形成手段に含まれる制御対象に対する制御異常を簡単な構成で安価且つ確実に防止することができる。また前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との間には、前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗が接続されるので、前記第２の電源が喪失した場合には、前記第２の電源によって駆動される前記信号出力手段からの信号出力が行われず、前記第２の電源に基づく電位の前記プルアップ抵抗による前記目標未到達信号の電位設定も正常に行われないことになる。しかしながら、前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との間には、プルダウン抵抗が接続されているので、前記第２の電源が喪失した場合でも、前記制御手段の信号入力部の電位を、接地電位である目標到達信号の電位に確実に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように前記画像形成手段に含まれる制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常を簡単な構成で確実に防止することができる。
【００７５】
請求項５記載の画像形成装置によれば、検知手段により検知された制御対象の状態が目標値に到達している場合には、信号出力手段から目標到達信号が制御手段に供給され、制御手段は、画像形成手段に含まれる制御対象の作動を停止する。また、第２の電源喪失時には、フェールセーフ手段により、制御手段の信号入力部の電位は、前記目標到達信号の電位と等しい値に固定される。その結果、制御手段は、画像形成手段に含まれる制御対象の作動を停止するので、既に目標値に到達している制御対象を誤って更に目標値に到達させるような誤作動を確実に防止することができる。
【００７６】
請求項６記載の画像形成装置によれば、定着装置が目標温度に到達したことを示す目標到達信号が供給された場合には、制御手段は定着装置のヒータの作動を停止する。また、フェールセーフ手段は、前記第２の電源喪失時に、前記制御手段の信号入力部の電位を、前記目標到達信号の電位と等しい値に固定する。その結果、制御手段はヒータの作動を停止するので、既に目標温度に到達している場合に誤って更にヒータを作動してしまうような制御異常を確実に防止することができる。また前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との間には、前記第２の電源に接続されたプルアップ抵抗が接続されるので、前記第２の電源が喪失した場合には、前記第２の電源によって駆動される前記信号出力手段からの信号出力が行われず、前記第２の電源に基づく電位の前記プルアップ抵抗による前記目標未到達信号の電位設定も正常に行われないことになる。しかしながら、前記信号出力手段の信号出力部と前記制御手段の信号入力部との間には、プルダウン抵抗が接続されているので、前記第２の電源が喪失した場合でも、前記制御手段の信号入力部の電位を、接地電位である目標到達信号の電位に確実に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように前記画像形成手段に含まれる制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常を簡単な構成で確実に防止することができる。
【００７７】
【００７８】
請求項７記載の画像形成装置によれば、前記第１の電圧の絶対値は、前記第２の電圧の絶対値よりも小さい値に設定されているので、前記第２の電源の喪失時においても、第２の電源により駆動されていた前記信号出力手段の信号出力部がハイインピーダンス状態になった場合には、前記第１の電源により駆動される制御手段の信号入力部には、制御手段内において正常な信号として判断され得る信号が入力される可能性がある。しかしながら、フェールセーフ手段は、前記第２の電源喪失時に、前記制御手段の信号入力部の電位を、前記目標到達信号の電位と等しい値に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常を確実に防止することができる。
【００７９】
請求項８記載の画像形成装置によれば、前記検知手段は前記第２の電源により駆動される。従って、前記第２の電源の喪失時には、前記検知手段からは正常に検知信号が出力されなくなる。しかしながら、フェールセーフ手段は、前記第２の電源喪失時に、前記制御手段の信号入力部の電位を、前記目標到達信号の電位と等しい値に固定する。その結果、前記制御手段は上述のように制御対象の作動を停止するので、前記画像形成手段に含まれる前記制御対象における制御異常を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態における印刷装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】  図１の印刷装置における制御部の概略構成を示すブロック図である。
【図３】  図２の制御部における温度制御回路の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  レーザビームプリンタ
７０  定着ユニット
７１  加熱用ローラ
２０１  制御部
２０２  フェールセーフ回路
２０３  温度比較部
２０４  温度検知部
【図１】
0004066125.tif 000002
【図２】
0004066125.tif 000003
【図３】
0004066125.tif 000004