(57)【要約】【課題】通信線を介して接続された複数のユニットを含む制御システムや画像形成装置においてもユニットの安全性を保証できるようにする。【解決手段】定着ユニットを制御する定着制御ユニットは、測定された温度と予め設定された条件とに応じて加熱手段の異常を検知し、異常を示す異常信号を出力する異常検知手段を備える。加熱手段を駆動する駆動ユニットは、異常が検出されると加熱手段への電力の供給を停止して定着ユニットを保護する保護手段を備える。定着制御ユニットは、測定される温度に拘わらず、通信線を通じて送信された命令に応じて、異常を示す信号を強制的に出力する出力手段を含む。駆動ユニットは、保護手段がアクティブになると、保護が開始されたことを示す信号を、通信線を介して画像形成制御ユニットへ送信する送信手段を含む。画像形成制御ユニットは、保護手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段を含む。【選択図】図３
2009128452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信線を介して接続された複数のユニットを含む画像形成装置であって、
前記複数のユニットの一つである、現像剤画像の定着処理を実行する定着ユニットに備えられ、現像剤画像を加熱する加熱手段と、
前記定着ユニットに備えられ、前記加熱手段の温度を測定する温度測定手段と、
前記複数のユニットの一つである、前記定着ユニットを制御する定着制御ユニットに備えられ、前記温度測定手段により測定された温度と予め設定された条件とに応じて前記加熱手段の異常を検知し、異常を示す異常信号を出力する異常検知手段と、
前記複数のユニットの一つである、前記加熱手段を駆動する駆動ユニットに備えられ、前記異常検知手段から異常信号が出力されると前記複数のユニットの一つである画像形成制御ユニットから前記通信線を通じて送信された命令に応じて、前記加熱手段への電力の供給を停止して前記定着ユニットを保護する保護手段と、
前記定着制御ユニットに備えられ、前記温度測定手段により測定された温度に拘わらず、前記画像形成制御ユニットから前記通信線を通じて送信された命令に応じて、前記異常検知手段に前記異常信号を出力させる出力手段と、
前記駆動ユニットに備えられ、前記保護手段による保護が開始されたことを示す信号を、前記通信線を介して前記画像形成制御ユニットへ送信する送信手段と、
前記画像形成制御ユニットに備えられ、前記出力手段を動作させるための命令を送出した後に、前記保護が開始されたことを示す信号を受信できたか否かに応じて、前記保護手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段と
を含むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記異常検知手段は、前記温度測定手段により測定された温度と閾値とを比較することで、前記加熱手段の異常な昇温を検知する手段であり、
前記出力手段から出力された信号に基づいて、前記閾値を低下させ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】
前記異常が検知されると、予め定められた解除条件が成立するまで前記保護手段による保護状態を維持する維持手段をさらに含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記維持手段は、前記画像形成装置の電源がオフされるまで、異常が発生したことを示す情報を継続して記憶する記憶手段であ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】
通信線を介して接続された複数のユニットと、加熱手段により現像剤画像を加熱して用紙に定着させる定着ユニットとを含む画像形成装置における制御方法であって、
前記定着ユニットにおいて、前記加熱手段の温度を測定する温度測定工程と、
前記複数のユニットの一つである、前記定着ユニットを制御する定着制御ユニットにおいて、測定された前記温度と予め設定された条件とに応じて前記加熱手段の異常を検知し、異常を示す異常信号を出力する異常検知工程と、
前記複数のユニットの一つである、前記加熱手段を駆動する駆動ユニットにおいて、前記異常が検出されると前記複数のユニットの一つである画像形成制御ユニットから前記通信線を通じて送信された命令に応じて前記加熱手段への電力の供給を停止して前記定着ユニットを保護する保護工程と、
前記定着制御ユニットにおいて、前記温度測定工程で測定される温度に拘わらず、前記画像形成制御ユニットから前記通信線を通じて送信された命令に応じて、前記異常検知工程で前記異常信号を出力させる出力工程と、
前記駆動ユニットにおいて、前記保護工程が開始されると、保護が開始されたことを示す信号を、前記通信線を介して前記画像形成制御ユニットへ送信する送信工程と、
前記画像形成制御ユニットにおいて、前記出力工程で前記異常信号を出力させるための命令を送出した後に前記保護が開始されたことを示す信号を受信できたか否かに応じて、前記保護工程が正常に実行されたか否かを判定する判定工程と
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項６】
通信線を介して接続された複数のユニットを含む制御システムであって、
監視対象となる装置の異常を監視し、異常を示す信号を出力する監視手段と、前記監視手段に強制的に前記異常信号を出力させる出力手段とを備えた第１ユニットと、
前記第１ユニットから前記通信線を介して前記異常信号が通知されたことにともない前記装置を保護する保護手段と、前記装置の保護が開始されると前記装置の保護が開始されたことを示す信号を前記通信線に出力する出力手段とを備えた第２ユニットと、
前記出力手段を動作させる命令を出力する命令手段と、前記装置の保護が開始されたことを示す信号を受信したか否かに応じて、前記保護手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段とを備えた第３ユニットと
を含むことを特徴とする制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、通信線で接続された複数のユニットを備える制御システムに係り、とりわけ、画像形成装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機のような制御システムでは、システム内に点在配置された複数のスレーブ制御ユニットと、全体の制御処理を行うマスター制御ユニットとが通信線を介して接続されている。通信線を介した通信方式としては、シリアル通信方式が知られている。シリアル通信方式を採用することで、複数のスレーブ制御ユニットとマスター制御ユニットとを接続する信号線数を少なくすることが可能となる。ひいては、信号コネクタや線材の削減によるコストダウンや、信号コネクタの削減による、コネクタの接触不良の削減など、信号線数が多いことによる不具合の確率を低下させることが可能となる。なお、マスター制御ユニットは、シリアル通信により、複数のスレーブ制御ユニットに設けられたセンサなどの検知情報を収集し、収集した情報に基づいてスレーブ制御ユニットに設けられたモータなどの負荷へ制御信号を送出する。
【０００３】
ところで、従来の複写機における定着器の過昇温保護などの安全回路は、温度検知センサからの信号入力から、異常検知、保護処理動作まで、単一の回路基板の内部で処理を行っていた（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００６−２４３２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図５は、関連技術に係る複写機の定着制御回路および安全回路を示すブロック図である。制御ユニット５００は、ＣＰＵ３１１、ＡＤコンバータ３１２、ＩＯポート３１３、コンパレータ３１４、タイマ回路３１５、ラッチ回路３１６、ＡＣリレー３２２、ＳＳＲ３２３を備えた単一の回路基板である。ＳＳＲは、ソリッドステートリレーの略である。ＡＣ電源３３０は、ＡＣリレー３２２、ＳＳＲ３２３を通じて、定着器１５６に備えられた定着ヒータ３４３に電力を供給する。定着器１５６には、サーミスタ３４１と定着ローラ３４２も設けられている。
【０００５】
ＣＰＵ３１１、ＡＤコンバータ３１２、ＩＯポート３１３はＣＰＵバスで接続され、ＣＰＵからの制御が可能となっている。サーミスタ３４１は、定着ローラ３４２の表面に接し、定着ローラ３４２の温度に応じた抵抗値となる。サーミスタ３４１の抵抗値に応じた検知電圧は、ＡＤコンバータ３１２とコンパレータ３１４に入力される。ＡＤコンバータ３１２に入力された検知電圧は、デジタルデータに変換され、ＣＰＵ３１１が温度データとして読み取る。ＣＰＵ３１１は、定着ローラ３４２の温度が定着目標温度になるように、ＩＯポート３１３を通じてＳＳＲ３２３をオフオン制御する。ＡＣ電源３３０と定着ヒータ３４３に接続されたＳＳＲ３２３は、ＩＯポート３１３からの制御信号に基づきオンオフすることで、定着ヒータ３４３にＡＣ電力を供給する。
【０００６】
一方、コンパレータ３１４は、入力された検知電圧と、過昇温に相当する参照電圧とを比較する。検知電圧が参照電圧を超えると、コンパレータ３１４は過昇温を示す出力信号をタイマ回路３１５へ出力する。タイマ回路３１５は、過昇温を示す出力信号を所定時間にわたり検出すると、タイマ終了信号をラッチ回路３１６に出力する。ラッチ回路３１６は、タイマ終了信号が入力されると出力信号をラッチし、ＡＣリレー３２２をオフするように制御する。これにより、１度でも所定時間以上の過昇温が検知されると、画像形成装置の電源オフによるシステムリセットまでラッチ回路３１６の出力信号が維持される。したがって、ＡＣリレー３２２が遮断され、定着ヒータ３４３への電力の供給が停止するため、定着ローラの過昇温が防止される。
【０００７】
ところで、冒頭で説明したように、装置の高度化、複雑化が進むことによって、複数のスレーブ制御ユニットとマスター制御ユニットとを含むシステムが提供される場合であっても、定着器の過昇温保護などの安全回路は必要である。この場合、定着ユニットでの温度検知センサからの信号入力、画像形成制御部での異常検知及び電源ユニットでの保護動作を、これらのユニットが通信線を介して連携しながら、実行する必要がある。しかし、特許文献１に記載の保護動作は単一の基板による構成のみしか考慮されておらず、複数のユニットが通信線を介して制御される構成に適用しても、保護動作が正常に働くか否かを判定できない。
【０００８】
そこで、本発明は、このような課題および他の課題のうち、少なくとも１つを解決することを目的とする。例えば、本発明は、通信線を介して接続された複数のユニットを含む制御システムや画像形成装置でも、ユニットの安全性を十分に保証できるようにすることを目的とする。なお、他の課題については明細書の全体を通して理解できよう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、例えば、通信線を介して接続された複数のユニットを含む制御システムとして実現できる。第１ユニットは、監視対象となる装置の異常を監視し、異常を示す信号を出力する監視手段と、監視手段に強制的に前記異常信号を出力させる出力手段とを備える。第２ユニットは、第１ユニットから通信線を介して異常信号が通知されたことにともない装置を保護する保護手段と、装置の保護が開始されると装置の保護が開始されたことを示す信号を通信線に出力する出力手段とを備える。第３ユニットは、出力手段を動作させる命令を出力する命令手段と、装置の保護が開始されたことを示す信号を受信したか否かに応じて保護手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段とを備える。
【００１０】
また、本発明は、通信線を介して接続された複数のユニットを含む画像形成装置やその制御方法としても実現できる。現像剤画像の定着処理を実行する定着ユニットは、現像剤画像を加熱する加熱手段を備える。定着ユニットには、加熱手段の温度を測定する温度測定手段を備える。複数のユニットの一つである、定着ユニットを制御する定着制御ユニットは、温度測定手段により測定された温度と予め設定された条件とに応じて加熱手段の異常を検知し、異常を示す異常信号を出力する異常検知手段を備える。複数のユニットの一つである、加熱手段を駆動する駆動ユニットは、異常検知手段から異常信号が出力されると複数のユニットの一つである画像形成制御ユニットから通信線を通じて送信された命令に応じて、加熱手段への電力の供給を停止して定着ユニットを保護する保護手段を備える。定着制御ユニットは温度測定手段により測定された温度に拘わらず、画像形成制御ユニットから通信線を通じて送信された命令に応じて、異常検知手段に異常信号を出力させる出力手段を含む。駆動ユニットは、保護手段による保護が開始されたことを示す信号を、通信線を介して画像形成制御ユニットへ送信する送信手段を含む。画像形成制御ユニットは、出力手段を動作させるための命令を送出した後に、保護が開始されたことを示す信号を受信できたか否かに応じて、保護手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本実施形態によれば、通信線を介して接続された複数のユニットを含む制御システムや画像形成装置においても、ユニットの安全性を保証できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に本発明の一実施形態を示す。以下で説明される個別の実施形態は、本発明の上位概念、中位概念および下位概念など種々の概念を理解するために役立つであろう。また、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００１３】
図１は、実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。画像形成装置は、例えば、印刷装置、プリンタ、複写機、複合機、ファクシミリとして実現できる。ここでは、一例として、画像形成装置を複写機として説明する。画像形成装置１００は、主に、リーダー部１１０とプリンタ部１２０とを備えている。
【００１４】
リーダー部１１０は、原稿台１１１に載置された原稿についての画像をＣＣＤ１１２によりＲＧＢ画像信号へ変換する。コントローラ１１３は、ＲＧＢ画像信号に所定の画像処理を加えてＣＭＹＫの画像データを作成し、プリンタ部１２０へ送出する。
【００１５】
画像形成制御部１２１は、画像制御および駆動制御を行う制御部である。ポリゴンスキャナ１２２は、レーザー光を感光ドラム上に走査させる光学ユニットである。画像形成部１３０は、それぞれ色の異なる現像剤の数に応じて設けられている。ここでは、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色についての画像形成部が設けられている。なお、本発明は、画像形成部の内部構成に必ずしも依存した発明ではないため、各画像形成部の内部構成を基本的に同様であるものとして説明する。画像形成部１３０と、ポリゴンスキャナ１２２などの露光部とを備えるようにして作像ユニット１４０が構成されている。
【００１６】
画像形成制御部１２１は、ＣＭＹＫの画像データを受信すると、γ補正などの画像変換処理を施す。レーザー素子１２３は、γ補正が適用された画像データに応じて変調したレーザービームを出力する。ポリゴンスキャナ１２２は、は、レーザービームを感光ドラム上で走査する。
【００１７】
画像形成部１３０は、感光ドラム１３１、現像器１３２、１次帯電器１３３、クリーナ１３４、補助帯電器１３５、前露光ランプ１３６及び転写帯電器１３７を備える。感光ドラム１３１は、レーザービームの露光によって形成された静電潜像を担持する像担持体である。現像器１３２は、静電潜像を現像剤（例：トナー）によって現像し、トナー画像を形成する。現像器１３２は、現像バイアスが印加されて現像を行う現像スリーブ１３８、現像スリーブ上の現像剤からの反射光量により現像剤濃度を検出する現像剤濃度センサ１３９などを備える。
【００１８】
１次帯電器１３３は、感光ドラム１３１を所望の電位に帯電させる。クリーナ１３４は、転写後の感光ドラム１３１の表面に残存したトナーを清掃する。補助帯電器１３５は、クリーナ１３４で清掃された感光ドラム１３１の表面を除電する。これは、感光ドラム１３１が１次帯電器において良好な帯電を得られるようにするためである。前露光ランプ１３６は、感光ドラム１３１上の残留電荷を消去するための露光を実行する。転写帯電器１３７は、転写ベルト１４１の内側から放電を行う。これにより、感光ドラム１３１上のトナー画像が用紙に転写する。用紙は、例えば、記録材、記録媒体、シート、転写材、転写紙と呼ばれることもある。現像濃度センサ１４２は、感光ドラム１３１上に形成されたトナー画像からの反射光量を検出するセンサである。
【００１９】
給紙ユニット１６０は、用紙収納部１５１、１５２、手差しトレー１５３、再給紙装置１５４を備えている。用紙は、用紙収納部１５１、１５２、手差しトレー１５３、再給紙装置１５４のいずれかから画像形成部１３０に給紙される。用紙収納部１５１、１５２、手差しトレー１５３などには、用紙を検出するための用紙センサ１６１、１６２、１６３がそれぞれ設けられている。なお、用紙センサは、搬送路の途中にも設けられており、搬送タイミングの制御や、ジャムの検出などに使用される。
【００２０】
レジストローラ１５９は、給紙された用紙を一度停止し、画像形成部への用紙の搬送のタイミングを調整するための搬送手段である。転写ベルト１４１は、用紙を搬送する搬送手段である。用紙は、転写ベルト１４１により搬送されながら、感光ドラムからトナー画像が転写される。
【００２１】
定着ユニット１７０は、定着前搬送部１５５及び定着器１５６を備える。定着前搬送部１５５は、作像ユニット１４０から搬送されてきた用紙を定着器１５６へ搬送する。定着器１５６は、トナー画像を用紙に対して加熱定着させて出力する。
【００２２】
搬送ユニット１８０は、反転搬送路１５７及び再給紙搬送路１５８を備える。反転搬送路１５７は、用紙を裏返すための搬送手段である。裏返された用紙は、そのまま排出されたり、両面印刷を行うために再給紙搬送路１５８に搬送されたりする。再給紙搬送路１５８は、片面に画像の形成された用紙を再給紙装置１５４へ送出する。
【００２３】
図２は、画像形成装置の制御構成例を示すブロック図である。プリンタエンジン制御部２００は、プリンタ部１２０の全体を統括的に制御する制御部である。なお、各ユニット間は、シリアル通信を実行するための通信線により接続されている。このように、画像形成装置１００は、通信線を介して接続された複数のユニットを含む制御システムの一例である。
【００２４】
紙搬送プラットフォーム２１０は、給紙ユニット１６０、搬送ユニット１８０、これらを制御するプラットフォーム制御部２１１を備えている。搬送ユニット１８０は、ＣＰＵを含むユニットである。給紙ユニット１６０は、内部にＣＰＵを含まないユニットである。これは、説明の便宜上の仮定であり、両者ともＣＰＵを含んでもよいし、給紙ユニット１６０のみがＣＰＵを含んでもよい。
【００２５】
プラットフォーム制御部２１１は、搬送ユニット１８０と通信して制御情報の受け渡しを行う。搬送ユニット１８０のＣＰＵは、プラットフォーム制御部２１１からの指示やコマンドに応じて負荷（例：排紙、反転、両面搬送動作ニ関与するモータなど）の制御を行う。プラットフォーム制御部２１１は、給紙ユニット１６０の各負荷（例：給紙に関与するソレノイドやモータなど）を直接的に制御を行う。
【００２６】
画像形成サブシステム２２０は、作像ユニット１４０、定着ユニット１７０、これらを制御する画像形成制御部１２１を備えている。一例として、作像ユニット１４０及び定着ユニット１７０はともに内部にＣＰＵを含むユニットであるとして説明する。作像ユニット１４０は、画像形成制御部１２１と通信して制御情報（例：印加電圧、トナー濃度など）の受け渡しを行い、各負荷の制御を行う。作像ユニット１４０は、コントローラ１１３及び画像形成制御部１２１を介して受信した画像信号に基づき、用紙上へ画像を形成する。画像信号は、例えば、ビデオデータ（ＶＩＤＥＯ）、画像同期ＣＬＫ（ＶＣＬＫ）、主走査同期信号（ＢＤ）、副走査同期信号（ＩＴＯＰ）などである。定着ユニット１７０は、プリンタエンジン制御部２００と通信して制御情報（例：定着温度）の受け渡しを行い、各負荷（ヒータなど）の制御を行う。
【００２７】
画像形成制御部１２１は、画像を用紙上の正しい位置に転写するために、副走査同期信号（ＩＴＯＰ）から紙搬送同期タイミング情報を生成し、プリンタエンジン制御部２００を経由してプラットフォーム制御部２１１に送信する。プラットフォーム制御部２１１は、受信した紙搬送同期タイミング情報を基に給紙、搬送を行うための負荷を制御することで、適切なタイミングで画像形成サブシステム２２０に用紙を引き渡す。このように、各ユニットが協調して動作することで、用紙上に画像が形成される。
【００２８】
電源ユニット２３０は、ＡＣ入力からＤＣ出力および整流されたＡＣ出力を出力する。ＤＣ出力には、複数の電圧出力があり、画像形成装置１００の各プラットフォーム、各サブシステム、各ユニットへ供給される。ＡＣ出力は、必要に応じて各プラットフォーム、各サブシステム、各ユニットに供給されるが、ここでは定着ユニット１７０に供給されるものとする。
【００２９】
プリンタエンジン制御部２００は、画像の形成を制御する画像形成制御ユニットの一例である。プリンタエンジン制御部２００は、プラットフォーム制御部２１１からの紙搬送プラットフォーム２１０の制御情報、画像形成制御部１２１からの画像形成サブシステム２２０の制御情報、電源ユニット２３０からの制御情報を統括して管理する。プリンタエンジン制御部２００は、管理している制御情報を基に画像を形成するために、プラットフォーム制御部２１１、画像形成制御部１２１および電源ユニット２３０へ制御情報を送出する。
【００３０】
プラットフォーム制御部２１１は、プリンタエンジン制御部２００によって決定された制御情報に基づいて、搬送ユニット１８０と通信を行い、制御情報の受け渡しを行う。搬送ユニット１８０は、受け渡された制御情報に基づき各負荷の制御を行う。プラットフォーム制御部２１１は、プリンタエンジン制御部２００によって決定された制御情報に基づいて、給紙ユニット１６０の各負荷の制御を行う。
【００３１】
画像形成制御部１２１はプリンタエンジン制御部２００によって決定された制御情報に基づいて、作像ユニット１４０と通信を行い、制御情報の受け渡しを行う。画像形成制御部１２１はプリンタエンジン制御部２００によって決定された制御情報に基づいて定着ユニット１７０の各負荷の制御を行う。作像ユニット１４０は受け渡された制御情報に基づき各負荷の制御を行う。電源ユニット２３０はプリンタエンジン制御部２００によって決定された制御情報に基づいて出力電圧の制御を行う。
【００３２】
コントローラ１１３は、プリンタエンジン制御部２００との間で制御情報を送受信し、画像形成制御部１２１との間で画像信号を送受信する。コントローラ１１３には、リーダー部１１０から画像情報が入力される。さらに、コントローラ１１３には、操作部２４０も接続されており、制御情報（例：入力信号や表示信号）を通信する。コントローラ１１３は、ネットワーク２６０に接続しており、図示しないコンピュータなどと画像信号や制御情報の送受信を実行する。
【００３３】
図３は、定着ユニットの制御および保護に関与するユニットのブロック図である。ＣＰＵ３０１は、プリンタエンジン制御部２００に備えられたＣＰＵであり、プリンタエンジン制御部２００の中心をなす。定着制御ユニット３１０は、定着ユニット１７０を制御する制御回路である。
【００３４】
定着制御ユニット３１０は、ＣＰＵ３１１、ＡＤコンバータ３１２、ＩＯポート３１３、コンパレータ３１４、タイマ回路３１５、ラッチ回路３１６などを備えている。定着制御ユニット３１０は、複数のユニットの一つであり、定着ユニットの一例である定着器１５６を制御する。ＣＰＵ３１１は、定着制御ユニット３１０の各ユニットを統括的に制御する制御回路である。ＡＤコンバータ３１２は、サーミスタ３４１から出力される、温度を示すアナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。ＩＯポート３１３は、ＣＰＵ３１１とコンパレータ３１４、ラッチ回路３１６などを接続するためのポートである。コンパレータ３１４は、サーミスタ３４１から出力される信号電圧とＣＰＵ３１１により設定された参照電圧とを比較し、比較結果を出力する回路である。コンパレータ３１４は、測定された温度と予め設定された条件とに応じて加熱手段の異常を検知し、異常を示す異常信号を出力する異常検知手段の一例である。参照電圧は、測定された温度と比較される閾値であり、定着温度の目標値でもある。よって、コンパレータ３１４は、測定された温度と閾値とを比較することで、加熱手段の異常な昇温を検知する手段の一例でもある。なお、コンパレータ３１４やＣＰＵ３１１は、監視対象となる装置の異常を監視し、異常を示す信号を出力する監視手段の一例である。また、ＣＰＵ３１１は、監視手段に異常を示す異常信号を強制的に出力させる出力手段の一例である。このように、出力手段は、温度測定手段により測定された温度に拘わらず、画像形成制御ユニットから通信線を通じて送信された命令に応じて異常検知手段に異常信号を出力させる。よって、定着制御ユニット３１０は、監視手段と出力手段とを備えた第１ユニットの一例である。タイマ回路３１５は、同一の比較結果が継続する時間を計時する回路である。ラッチ回路３１６は、情報を記憶及び保持する記憶手段である。
【００３５】
ヒータ駆動ユニット３２０は、電源ユニット２３０の内部に備えられており、定着器１５６のヒータを駆動する。ヒータ駆動ユニット３２０は、ＣＰＵ３２１、ＡＣリレー３２２、ＳＳＲ３２３、ＡＣ電圧検知回路３２４を備えている。ＡＣ電源３３０は、電源ユニット２３０に備えられた交流電源である。ＣＰＵ３２１は、ヒータ駆動ユニット３２０の各部を統括的に制御する制御回路である。ＡＣリレー３２２は、定着ヒータ３４３が異常昇温したときに作動して、定着ヒータ３４３へのさらなる通電を遮断する回路である。ＳＳＲ３２３は、ＣＰＵ３２１からの切替指示に応じて、ＡＣ電源３３０から電力をヒータに供給したり遮断したりするソリッドステートリレーである。ＳＳＲ３２３は、異常が検出されると通信線を通じて送信された命令に応じて、加熱手段への電力の供給を停止して定着ユニットを保護する保護手段の一例である。また、ＣＰＵ３２１やＳＳＲ３２３は、通信線を介して異常の発生が第１ユニットから通知されたことにともない装置を保護する保護手段の一例である。異常の発生は、定着制御ユニット３１０からプリンタエンジン制御部２００へ通知され、最終的にＣＰＵ３２１へ通知される。ＡＣ電圧検知回路３２４は、定着ヒータ３４３に印加されているＡＣ電圧を検知して、検知した電圧を示す信号をＣＰＵ３２１に送出する回路である。
【００３６】
定着器１５６は、サーミスタ３４１、定着ローラ３４２、定着ヒータ３４３などを備える。サーミスタ３４１は、定着ローラ３４２の温度を測定し、温度の測定値を示すアナログ信号を出力する。サーミスタ３４１は、定着ユニットに備えられ、加熱手段の温度を測定する温度測定手段の一例である。定着ヒータ３４３は、ヒータ駆動ユニット３２０から供給された電力に応じて定着ローラ３４２を加熱するヒータである。定着ヒータ３４３は、現像剤画像の定着処理を実行する定着ユニットに備えられ、現像剤画像を加熱する加熱手段の一例である。
【００３７】
＜通常動作＞
プリンタエンジン制御部２００は、通信線３５０を介し、定着制御ユニット３１０のＣＰＵ３１１やヒータ駆動ユニット３２０のＣＰＵ３２１と制御情報を送受信する。通信線３５０は、例えば、シリアル通信用の通信線である。プリンタエンジン制御部２００のＣＰＵ３０１は、コントローラ１１３から受信した画像形成モード情報などに基づき定着温度を決定する。画像形成モードには、厚紙モード、普通紙モードなど、定着温度の異なるモードが存在する。さらに、ＣＰＵ３０１は、定着器１５６の定着温度が決定した温度となるよう、定着制御ユニット３１０のＣＰＵ３１１から受信した定着器１５６の温度情報に応じてヒータ駆動ユニット３２０のＣＰＵ３２１に加熱又は停止の指示を送信する。
【００３８】
定着制御ユニット３１０において、ＣＰＵ３１１、ＡＤコンバータ３１２及びＩＯポート３１３は、ＣＰＵバスにより相互に接続されている。サーミスタ３４１は、定着ローラ３４２の表面に接し、定着ローラ３４２の温度に応じた抵抗値となる。サーミスタ３４１の抵抗値に応じた検知電圧は、ＡＤコンバータ３１２とコンパレータ３１４に入力される。ＡＤコンバータ３１２に入力された検知電圧は、デジタルデータに変換され、ＣＰＵ３１１により温度データとして読み取られる。ＣＰＵ３１１は、この温度データをプリンタエンジン制御部２００のＣＰＵ３０１に送出する。
【００３９】
プリンタエンジン制御部２００は、通知された温度データに応じてヒータ駆動ユニット３２０内のＣＰＵ３２１に対してＳＳＲ３２３のオンオフを指示する。ＡＣ電源３３０と定着ヒータ３４３に接続されたＳＳＲ３２３は、ＣＰＵ３２１が出力する制御信号に基づきオンオフすることで、定着ヒータ３４３にＡＣ電力を供給したり、しなかったりする。これにより、画像形成モードに応じて決定された温度となるよう、定着温度が制御される。
【００４０】
＜保護動作＞
コンパレータ３１４は、入力された検知電圧と、過昇温レベルとして予め決められた参照電圧とを比較する。検知電圧が参照電圧以上となると、コンパレータ３１４は、過昇温レベルであることを示す出力信号をタイマ回路３１５に出力する。タイマ回路３１５は、過昇温レベルであることを示す出力信号が所定時間連続で入力されると、タイマ終了信号をラッチ回路３１６に出力する。ラッチ回路３１６は、タイマ終了信号が入力されると、タイマ出力信号をラッチして、ＩＯポート３１３へ出力する。ここで、画像形成装置１００の電源オフによるシステムリセットまでラッチ回路３１６は出力信号を保持する。このように、ラッチ回路３１６は、異常が検知されると、予め定められた解除条件が成立するまで保護手段による保護状態を維持する維持手段の一例である。同様に、ラッチ回路３１６は、画像形成装置の電源がオフにされるまで、異常が発生したことを示す情報を継続して記憶する記憶手段でもある。
【００４１】
ＣＰＵ３１１は、ラッチ回路３１６からＩＯポート３１３へ入力された情報を定期的に読み取る。ＣＰＵ３１１は、入力された情報がタイマ出力信号であれば、定着ローラ３４２の過昇温が発生したと判断し、入力された情報がタイマ出力信号でなければ、定着ローラ３４２の過昇温が発生していないと判断する。過昇温が発生していれば、ＣＰＵ３１１は、過昇温が発生していることを示すメッセージ（過昇温検知情報）を、通信線３５０を介してプリンタエンジン制御部２００に通知する。
【００４２】
プリンタエンジン制御部２００のＣＰＵ３０１は、通知された過昇温検知情報に基づき、ヒータ駆動ユニット３２０内のＣＰＵ３２１に対してＡＣリレー３２２をオフするよう指示する。この指示を受信すると、ＣＰＵ３２１は、ＡＣ電源３３０と定着ヒータ３４３に接続されたＡＣリレー３２２をオフにするための制御信号を出力する。ＡＣリレー３２２は、この制御信号を受信すると、定着ヒータ３４３へのＡＣ電力供給を遮断する。
【００４３】
ＡＣリレー３２２と定着ヒータ３４３間に配置されたＡＣ電圧検知回路３２４は、定着ヒータ３４３に対してＡＣ電圧が印加されているか否かを判定する。ＡＣ電圧が印加されていなければ、ＡＣ電圧検知回路３２４は、ＡＣ電圧が印加されていないことを示す情報をプリンタエンジン制御部２００に通知する。ＡＣ電圧が印加されていないことを示す情報は、置の保護が開始されたことを示す信号の一例である。よって、ＣＰＵ３２１は、装置の保護が開始されると装置の保護が開始されたことを示す信号を通信線に出力する出力手段の一例でもある。また、ヒータ駆動ユニット３２０は、保護手段と出力手段とを備えた第２ユニットの一例でもある。プリンタエンジン制御部２００のＣＰＵ３０１は、ＡＣリレー３２２をオフするよう指示してから所定時間以内に、定着ヒータ３４３に対してＡＣ電圧が印加されていないことを示す通知を受信したか否かに応じて、保護動作が正しく機能したか否かを判定する。
【００４４】
＜保護動作の確認＞
ここでは、異常からユニットを保護するための機能をより十分に保証するための保護確認モードについて説明する。保護確認モードは、例えば、操作部２４０から特定の指示が入力されたときや画像形成装置１００の電源切断時などに実行される。
【００４５】
図４は、保護機能の正常な動作を確認するための方法を示したフローチャートである。ステップＳ４０１で、プリンタエンジン制御部２００のＣＰＵ３０１は、保護確認モードフラグＰＦを、確認動作の非実行を示す０とする。ステップＳ４０２で、ＣＰＵ３０１は、確認動作の実行を示す指示が操作部２４０から入力されたか否かを判定する。操作部２４０から入力された指示は、コントローラ１１３を経由して制御情報としてＣＰＵ３０１に入力される。確認動作の実行を示す指示が入力されたのであれば、ステップＳ４０４へ進む。一方、確認動作の実行を示す指示が入力されたのでなければ、ステップＳ４０３に進む。
【００４６】
ステップＳ４０３において、ＣＰＵ３０１は、電源オフシーケンスが開始されたか否かを判断する。電源オフシーケンスは、操作部２４０に設けられた電源ＯＮ／ＯＦＦボタンを押し下げることで開始される。したがって、電源ＯＮ／ＯＦＦボタンが押し下げられたか否かの情報も制御方法としてＣＰＵ３０１へ入力される。電源オフシーケンスが開始されていなければ、通常動作モードを維持すべく、ステップＳ４０９に進む。一方、電源オフシーケンスが開始されたのであれば、ステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４で、ＣＰＵ３０１は、保護確認モードに移行するために、保護確認モードフラグＰＦを１に設定する。
【００４７】
ステップＳ４０５で、ＣＰＵ３０１は、定着制御ユニット３１０において、定着ローラ３４２の温度に拘わらず、強制的に異常信号を出力させる様命令する。例えば、ＣＰＵ３０１は、強制的に定着制御ユニット３１０に異常信号を出力させるよう定着制御ユニット３１０のＣＰＵ３１１に指示を送信する。よって、ＣＰＵ３０１は、測定された温度に拘わらず、出力手段に強制的に異常信号を出力させるよう命令を出力する命令手段の一例である。定着制御ユニット３１０のＣＰＵ３１１は、この指示を受信すると、ＩＯポート３１３の出力ポートを通じてコンパレータ３１４の参照電圧を変更する。つまり、ＣＰＵ３１１は、閾値としての参照電圧を、指示を受ける前の値よりも低下させる手段の一例である。参照電圧は、コンパレータ３１４から過昇温を示す信号が出力されるよう、十分に低い温度に対応した電圧である。定着ローラ３４２が室温程度であったり、通常の定着温度程度であったりしても、コンパレータ３１４から過昇温を示す信号が出力されるような参照電圧である。参照電圧の低下によって、コンパレータ３１４から過昇温を示す信号が出力されると、ステップＳ４０６に移行する。このように、ＣＰＵ３１１は、定着制御ユニットに備えられ、複数のユニットの一つである画像形成制御ユニットから通信線を通じて送信された命令に応じて、異常検知手段に強制的に異常信号を出力させ出力手段の一例である。
【００４８】
ステップＳ４０６で、タイマ回路３１５は、所定時間にわたり連続して検知電圧が過昇温レベルにあることを示す信号が入力されたか否かを判定する。所定時間にわたりこの信号が入力されると、タイマ回路３１５は、タイマ終了信号をラッチ回路３１６へ出力する。ラッチ回路３１６はタイマ終了信号が入力されると、タイマ終了信号をラッチするとともに、ＩＯポート３１３へ出力する。電源オフによるシステムリセットまで、ラッチ回路３１６の出力は保持される。ＣＰＵ３１１は、ＩＯポート３１３の入力情報を定期的に読み取ることで、所定時間以上の連続した過昇温の発生を検知する。所定時間以上の連続した過昇温の発生を検知すると、ＣＰＵ３１１は、通信線３５０を介してプリンタエンジン制御部２００に過昇温検知情報を通知する。
【００４９】
プリンタエンジン制御部２００のＣＰＵ３０１は、通知された過昇温検知情報を受信すると、ヒータ駆動ユニット３２０内のＣＰＵ３２１に対してＡＣリレー３２２をオフにするよう指示する。ＣＰＵ３２１は、ＡＣリレー３２２をオフに切り替える。これにより、ＡＣ電圧検知回路３２４は、ＡＣ電圧が印加されなくなったことを検知し、ＣＰＵ３２１にその旨を出力する。ＣＰＵ３２１は、ＡＣ電圧が印加されていないという情報をプリンタエンジン制御部２００に通知する。ＡＣ電圧が印加されていないという情報は、保護動作が実行されたことを示す情報でもある。このように、ＣＰＵ３２１は、保護手段がアクティブになる（保護手段が開始する）と、保護が開始されたことを示す信号を、通信線を介して画像形成制御ユニットへ送信する送信手段の一例である。
【００５０】
ステップＳ４０７において、プリンタエンジン制御部２００のＣＰＵ３０１は、保護動作が機能したか否かを判定する。例えば、ＣＰＵ３０１は、保護確認モードに移行してから所定時間内に、保護動作が実行されたことを示す情報を受信したか否かを判定する。このように、ＣＰＵ３０１は、定着制御ユニット３１０から強制的に異常信号を出力させるための命令を送出した後に、保護が開始されたことを示す信号を受信できたか否かに応じて、保護手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段の一例である。また、ＣＰＵ３０１は、装置の保護が開始されたことを示す信号を受信したか否かに応じて、保護手段が正常に機能しているか否かを判定する判定手段の一例でもある。よって、プリンタエンジン制御部２００は、命令手段と判定手段とを備えた第３ユニットの一例である。保護動作が正常に機能したのであれば、ＣＰＵ３０１は、保護確認モードを終了し、通常モードへ移行するために、本フローチャートに係る処理を終了する。一方、保護動作が正常に機能しなかった場合は、ステップＳ４０８に進む。
【００５１】
ステップＳ４０８で、ＣＰＵ３０１は、保護動作がエラーになったことを示すメッセージ（保護動作エラー発生情報）をコントローラ１１３へ通知する。コントローラ１１３は、保護動作エラー発生情報を受信すると、エラー履歴情報を更新したり、操作部２４０へ保護動作がエラーになったことを示すメッセージを表示させたり、ネットワーク２６０を通じて外部装置に当該メッセージを送信したりする。
【００５２】
ところで、通常モードであれば、ステップＳ４０３からステップ４０９に進み、ＣＰＵ３０１は、過昇温が発生したか否かを判定する。過昇温が発生していなければ、本フローチャートに係る処理を終了する。過昇温が発生していれば、ステップＳ４１０に進み、ＣＰＵ３１１は、上述した保護動作をヒータ駆動ユニット３２０に実行させる。
【００５３】
本実施形態によれば、通信線を介して接続された複数のユニットを含む制御システムや画像形成装置においても、ユニットの安全性を保証できるようになる。すなわち、図２や図３に示したように、プリンタエンジン制御部２００、定着制御ユニット３１０及びヒータ駆動ユニット３２０がシリアル通信線を介して接続される場合であっても、定着器１５６の保護動作が正常に機能するか否かを確認できる。
【００５４】
本実施形態によれば、過昇温を検知するための参照電圧を現在の値よりも低下させることで、定着ローラ３４２の温度に拘わらず、強制的に異常信号を出力させている。参照電圧は、定着温度の目標値としての役割もあるため、画像形成装置を大幅に改良しなくても本発明を適用できる利点がある。
【００５５】
本実施形態によれば、異常が検知されると、予め定められた解除条件が成立するまで保護状態が維持されるため、定着器１５６をより確実に保護することができる。また、予め定められた解除条件を、電源オフによるリセットとすれば、操作者は特に意識しなくても保護の確認が実行されるため、便利であろう。また、長時間にわたり画像形成装置の電源がオフにされないような環境では、操作者の指示に応じて確認モードが起動されることが望ましいだろう。
【００５６】
本実施形態によれば、プリンタエンジン制御部２００、定着制御ユニット３１０及びヒータ駆動ユニット３２０がシリアル通信線により接続されている。よって、パラレル通信線などと比較し、信号線数を少なくすることが可能となる。また、信号コネクタや線材の削減によるコストダウンや、信号コネクタの削減による、コネクタの接触不良の削減など、信号線数が多いことによる不具合の確率を低下させることが可能となる。
【００５７】
上述の実施形態は、本発明を定着ユニット１７０に適用した実施形態である。本発明の技術思想は、作像ユニット１４０や給紙ユニット１６０などに適用されてもよい。作像ユニット１４０であれば、サーミスタ３４１に代えて現像濃度センサ１４２が監視対象となる。また、給紙ユニット１６０であれば、用紙センサ１６１、１６２、１６３が監視対象となる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】画像形成装置の制御構成例を示すブロック図である。
【図３】定着ユニットの制御および保護に関与するユニットのブロック図である。
【図４】保護機能の正常な動作を確認するための方法を示したフローチャートである。
【図５】関連技術に係る複写機の定着制御回路および安全回路を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５９】
１５６：定着器
２００：プリンタエンジン制御部
３０１：プリンタエンジン制御部のＣＰＵ
３１０：定着制御ユニット
３１１：定着制御ユニットのＣＰＵ
３１２：ＡＤコンバータ
３１３：ＩＯポート
３１４：コンパレータ
３１５：タイマ回路
３１６：ラッチ回路
３２０：ヒータ駆動ユニット
３２１：ヒータ駆動ユニットのＣＰＵ
３２２：ＡＣリレー
３２３：ＳＳＲ
３２４：ＡＣ電圧検知回路
３３０：ＡＣ電源
３４１：サーミスタ
３４２：定着ローラ
３４３：定着ヒータ
【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】
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