画像形成装置
【課題】本発明は、定着ヒータの両端にそれぞれリレーが接続された回路構成において、各リレーで発生した接点融着を個別に検出できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を開始する前に第１のリレー５０１をＯＮするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知されていない場合、第２のリレー５０２をＯＮするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＮされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第２のリレーが故障していると判断する。定着ヒータ６０１への通電を終了する前に第１のリレー５０１をＯＦＦするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知されていない場合、第２のリレー５０２をＯＦＦするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＦＦされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第１のリレー５０１が故障していると判断する。
【解決手段】制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を開始する前に第１のリレー５０１をＯＮするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知されていない場合、第２のリレー５０２をＯＮするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＮされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第２のリレーが故障していると判断する。定着ヒータ６０１への通電を終了する前に第１のリレー５０１をＯＦＦするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知されていない場合、第２のリレー５０２をＯＦＦするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＦＦされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第１のリレー５０１が故障していると判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用して記録材に画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録材に形成担持された未定着トナーを加熱定着する定着装置への給電経路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置では、一般的に、記録用紙に形成されたトナー像を加熱して定着させる方式（熱定着方式）が採用され、中でも加熱源を内包する回転体に直接トナー像を接触させて定着させる方式が広く用いられている。加熱源としては、ハロゲンヒータ、セラミックヒータ、ＩＨヒーティングなどが知られているが、いずれも数百Ｗという大電力を必要とする。
【０００３】
また、近年の省エネ化の流れに対して、画像形成装置の待機電力の低減が重要な課題となっている。そのため、セラミックヒータを用いたオンデマンド定着技術によって定着温度の立ち上がりを高速化することで、待機電力をほとんど必要としない画像形成装置が提案されている。
【０００４】
一方、こうした高速立ち上げの定着装置においては、加熱源である定着ヒータの温度上昇が急峻であるため、異常発生時は速やかに定着ヒータへの通電を遮断することが重要である。また、定着ヒータへの通電を確実に遮断するためには、定着ヒータの両端への電力供給を遮断する必要がある。
【０００５】
定着ヒータに供給する電力を遮断するための手段として、メカリレーを使用することが一般的である。メカリレーは、接点を用いているため、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと経年変化により接点が融着してしまう可能性がある。万が一、リレーの接点が融着してしまうと、ＯＦＦしたはずでも通電してしまうため、定着ヒータへの給電が停止せず、異常発熱するおそれがある。そこで、リレーの後段に入力電圧の有無を検知するゼロクロス検知回路を設け、リレーに対してＯＦＦを指示しているにも関わらず、ゼロクロス信号が出力しているときにリレーの接点溶着が発生したと判断する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９６９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の手法では、リレーの後段にゼロクロス検知回路を配置することでリレーの接点融着を検知可能にしている。
【０００８】
しかしながら、定着ヒータの両端にそれぞれリレーを配置した場合、両方のリレーが接点融着したときだけゼロクロス検知回路による検出が可能であり、どちらか一方のリレーの接点融着を検知することはできず、上述の手法が安全性の面で十分とは云えない。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、定着ヒータの両端にそれぞれリレーが接続された回路構成において、各リレーで発生した接点融着を個別に検出できる画像形成装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、ヒータと、前記ヒータの両端にそれぞれ接続された第１のリレー及び第２のリレーと、前記第１のリレーから前記ヒータまで及び前記第２のリレーから前記ヒータまでの各経路上で前記ヒータへの入力電圧の有無を検知する電圧検知手段と、前記第１のリレー及び前記第２のリレーのそれぞれをＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力するリレー制御手段とを備える画像形成装置において、前記リレー制御手段は、前記ヒータへの通電を開始する前に前記第１のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により前記第１のリレーがＯＮされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第２のリレーが故障していると判断する第１の判断手段と、前記ヒータへの通電を終了する前に前記第１のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力する第２の制御手段と、前記第２の制御手段により前記第１のリレーがＯＦＦされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第１のリレーが故障していると判断する第２の判断手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着ヒータの両端にそれぞれリレーが接続された回路構成において、各リレーで発生した接点融着を個別に検出することができる。また、接点融着検知を、一方はリレーＯＮ時、もう一方はリレーＯＦＦ時に実施することで二つのリレーの接点融着検知にかかる時間を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略構造を示す断面図である。
【図２】図１のプリンタ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のヒータ給電回路の概略構成と接続関係を示す図である。
【図４Ａ】第１及び第２のリレーの接点融着を検知するための処理の流れを示すフローチャートである（その１）。
【図４Ｂ】第１及び第２のリレーの接点融着を検知するための処理の流れを示すフローチャートである（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略構造を示す断面図である。
【００１５】
図１において、フルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」とする）は、４つの画像形成部を備える。即ち、イエロー色の画像を形成するための画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成するための画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成するための画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成するための画像形成部１Ｂｋである。これら４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは一定の間隔をおいて一列に配置される。
【００１６】
各画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。一次帯電器３ａ〜３ｄと現像装置４ａ〜４ｄとの間の下方には、露光装置７が設置されている。
【００１７】
各現像装置４ａ〜４ｄには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。
【００１８】
各感光ドラム２ａ〜２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図１における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００１９】
一次帯電手段としての一次帯電器３ａ〜３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【００２０】
現像装置４ａ〜４ｄは、トナーを内蔵し、それぞれ各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。
【００２１】
一次転写手段としての転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。
【００２２】
ドラムクリーナ装置６ａ〜６ｄは、感光ドラム２ａ〜２ｄ上で一次転写時の残留した転写残トナーを、該感光ドラム２ａ〜２ｄから除去するためのクリーニングブレード等を有している。
【００２３】
中間転写ベルト８は、各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に配置され、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１間に張架されている。二次転写対向ローラ１０は、二次転写部３４において、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。この中間転写ベルト８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等の誘電体樹脂によって構成されている。
【００２４】
また、この中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ〜２ｄとの対向面側に形成された一次転写面（下部平面）８ｂを、二次転写ローラ１２側を下方にして傾斜配置してある。すなわち、中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ〜２ｄの上面に移動可能に対向して配置され、該感光ドラム２ａ〜２ｄとの対向面側に形成された一次転写面８ｂを、二次転写部３４側が下方となるように傾斜配置されている。具体的には、この傾斜角度は約１５°に設定されている。
【００２５】
また、中間転写ベルト８は、二次転写部３４側に配置されて該中間転写ベルト８に駆動力を付与する二次転写対向ローラ１０と、一次転写部３２ａ〜３２ｄを挟んで対向側に配置され中間転写ベルト８に張力を付与するテンションローラ１１とで張架されている。
【００２６】
二次転写対向ローラ１０は、二次転写部３４にて中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。また、無端状の中間転写ベルト８の外側で、テンションローラ１１の近傍には、該中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置１３が設置されている。また、二次転写部３４よりも転写材（記録材）Ｐの搬送方向の下流側には、定着装置１６が縦パス構成で設置されている。
【００２７】
露光装置７は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光部、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成される。露光装置７は、各感光ドラム２ａ〜２ｄに露光をすることによって、各一次帯電器３ａ〜３ｄで帯電された各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。
【００２８】
次に、図１のプリンタにおける片面画像形成動作について説明する。
【００２９】
画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋの各感光ドラム２ａ〜２ｄは、それぞれ一次帯電器３ａ〜３ｄによって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置７は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザー発光素子から照射し、ポリゴンレンズ、反射ミラー等を経由し各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色の静電潜像を形成する。
【００３０】
次に、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部３２ａにて、一次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、駆動されている中間転写ベルト８上に一次転写される。
【００３１】
イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、画像形成部１Ｍ側に移動される。そして、画像形成部１Ｍにおいても、上記と同様にして、感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、一次転写部３２ｂにて転写される。このとき、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ装置６ａ〜６ｄに設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。
【００３２】
以下、同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部１Ｃ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて順次重ね合わせる。このようにして、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。
【００３３】
次に、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２間の二次転写部３４に移動される。このタイミングに合わせて、給紙カセット１７又は手差しトレイ２０から選択されて搬送パス１８を通して給紙される転写材Ｐが、レジストローラ１９により二次転写部３４に搬送される。
【００３４】
二次転写部３４に搬送された転写材Ｐに、二次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された二次転写ローラ１２により、フルカラーのトナー像が一括して二次転写される。
【００３５】
フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着装置１６に搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着された後に、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。なお、中間転写ベルト８上に残った二次転写残トナー等は、ベルトクリーニング装置１３によって除去されて回収される。
【００３６】
次に、図１のプリンタにおける両面画像形成動作について説明する。
【００３７】
定着装置１６に搬送されるところまでは片面画像形成動作と同様であり、フルカラーのトナー像が加熱、加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着される。その後に、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に転写材Ｐの大部分を排出された状態で、排紙ローラ２１の回転を停止する。その際、転写材Ｐの後端位置が反転可能位置４２に到達しているように、停止している。
【００３８】
つづいて、排紙ローラ２１の回転停止により搬送が停止された転写材Ｐを両面ローラ４０，４１を備えた両面パスへと送り込むべく、排紙ローラ２１を逆回転させる。排紙ローラ２１を逆回転させることにより、反転可能位置４２に位置していた転写材Ｐの後端側を先端側とし、両面ローラ４０に到達させる。その後、両面ローラ４０により転写材Ｐを両面ローラ４１へと搬送し、両面ローラ４０，４１によりレジストローラ１９に向かって転写材Ｐを順次搬送していく。その間、画像形成開始信号を出力させ、上述した片面画像形成時と同様の動作を行う。即ち、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２間の二次転写部３４に移動されるタイミングに合わせてレジストローラ１９により二次転写部３４へと転写材Ｐを移動させる。
【００３９】
二次転写部３４にてトナー像先端と転写材Ｐの先端を一致させ、転写材Ｐにトナー像を転写させた後は、片面画像形成動作と同様に、定着装置１６にて転写材Ｐ上の画像を定着させる。そして、転写材Ｐが再度排紙ローラ２１によって搬送され、最終的に排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
【００４０】
図２は、図１のプリンタにおける制御部の概略構成を示すブロック図である。なお、図示例は、本発明に関わる部分と主要な機能部のみが記載されており、その他の構成要素や機能部については省略されている。
【００４１】
図２において、制御部１１０は、プリンタ全体を制御する基本制御部であり、ＣＰＵ１７１と、ＲＯＭ１７４と、ＲＡＭ１７５とを備える。ＲＯＭ１７４は、制御プログラム等が記憶されているメモリである。ＲＡＭ１７５は、ＣＰＵ１７１が制御プログラムを実行する際のワークメモリとして利用するメモリである。ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７４及びＲＡＭ１７５にアドレスバス、データバスを介して接続されている。
【００４２】
ＣＰＵ１７１は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、モータやクラッチ等の各種負荷（不図示）、紙の位置を検知するためのセンサ類（不図示）、及び温度検知回路７００に接続されている。Ｉ／Ｏポート１７３には、定着装置１６と、定着装置内の定着ヒータ（不図示）へＡＣ電源５５０の電力を供給するヒータ給電回路５００が接続されており、ＣＰＵ１７１がこれらの制御を行う。即ち、ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７４から読み出した制御プログラムを実行することで、Ｉ／Ｏポート１７３を介して順次入出力の制御を行い、定着装置１６内の定着ヒータの温度制御を実行する。
【００４３】
温度検知回路７００は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、定着装置内の温度センサ（不図示）から出力される温度検出信号が入力される。また、温度検知回路７００は、ヒータ給電回路５００へ制御信号を出力する。
【００４４】
ＣＰＵ１７１は、画面表示を行う表示部（不図示）やキー入力部（不図示）を備える操作部１７２に接続されており、操作部１７２上の表示画面やキー入力を制御する。操作者は、キー入力部を操作することで、画像形成動作モードや表示の切り替えをＣＰＵ１７１に指示する。その結果、ＣＰＵ１７１は、プリンタの状態やキー入力による動作モード設定の表示を行う。
【００４５】
また、ＣＰＵ１７１は、外部Ｉ／Ｆ処理部２００と、画像メモリ部３００と、画像形成部４００に接続されている。なお、画像形成部４００には、図１の画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋが含まれる。
【００４６】
外部Ｉ／Ｆ処理部２００は、ＰＣなどの外部機器から画像データや処理データなどを送受信する。画像メモリ部３００は、画像を伸張処理や一時的に蓄積処理などをする画像形成部４００は、上述した画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋを備え、画像メモリ部３００から転送されたライン画像データを露光装置７に露光させるべく処理を行う。
【００４７】
図３は、図２のヒータ給電回路５００の概略構成と接続関係を示す図である。
【００４８】
定着装置１６は、トナー像を加熱して定着させるための加熱源である定着ヒータ６０１と、定着ヒータ６０１の近傍に配置され、該定着ヒータ６０１の温度を検出するためのサーミスタなどの温度センサ６０２とを備える。なお、定着装置１６は加圧ローラ等も備えるが、それらについては省略する。
【００４９】
温度検出手段である温度センサ６０２は、制御部１１０と温度検知回路７００に接続されている。温度センサ６０２から出力される温度検出信号６０４は、制御部１１０と温度検知回路７００に入力される。定着ヒータ６０１は、その両端がヒータ給電回路５００に接続されている。
【００５０】
ヒータ給電回路５００は、定着ヒータ６０１の両端へのＡＣ電源５５０からの電力供給を供給／遮断するための第１のリレー５０１と第２のリレー５０２を備える。第１のリレー５０１は、その一端が定着ヒータ６０１の一端に接続し、他端がＡＣ電源５５０に接続されている。第２のリレー５０２は、その一端が半導体ＳＷ５１０を介して定着ヒータ６０１の他の一端に接続し、他端がＡＣ電源５５０に接続されている。第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２は、リレー制御手段としての制御部１１０から出力される制御信号５０３，５０４により、それぞれＯＮ／ＯＦＦ制御される。制御部１１０から出力される制御信号５０３，５０４は、上述した図２のＩ／Ｏポート１７３を介して、第１のＡＮＤ回路７０２、第２のＡＮＤ回路７０３にそれぞれ入力される。
【００５１】
ゼロクロス検知回路５０５は、図示のように接続され、定着ヒータ６０１及びＡＣ電源５５０に並列に接続されている。ゼロクロス検知回路５０５は、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２を介してＡＣ電源５５０から電力が供給されると、交流波形のゼロクロスタイミングに応じたゼロクロス信号５０６（検知信号）を制御部１１０に出力する（電圧検知手段）。ゼロクロス検知回路５０５から出力されるゼロクロス信号５０６は、上述した図２のＩ／Ｏポート１７３を介して制御部１１０に入力される。
【００５２】
半導体ＳＷ５１０は、定着ヒータ６０１へ電力を供給するための経路上に配置され、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２のＯＮ／ＯＦＦとは無関係に、定着ヒータ６０１へ給電をＯＮ／ＯＦＦすることができるトライアック（登録商標）等の半導体スイッチである。また、半導体ＳＷ５１０は、制御部１１０から出力される制御信号５１２に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００５３】
制御部１１０は、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４に応じて制御信号５１２を出力し、半導体ＳＷ５１０をＯＮ／ＯＦＦ制御することで定着ヒータ６０１の温調制御を行う。
【００５４】
第１のＡＮＤ回路７０２は、制御部１１０から出力される制御信号５０３と温度検知回路７００から出力される制御信号７０１に基づいて論理積（ＡＮＤ）演算を行い、第１のリレー５０１に第１のＡＮＤ信号７０４を出力する論理回路である。一方、第２のＡＮＤ回路７０３は、制御部１１０から出力される制御信号５０４と温度検知回路７００から出力される制御信号７０１に基づいて論理積（ＡＮＤ）演算を行い、第２のリレー５０２に第２のＡＮＤ信号７０５を出力する論理回路である。そのため、制御部１１０及び温度検知回路７００のいずれか一方及び両方から第１のリレー５０１、第２のリレー５０２をＯＦＦする制御信号が出力されると、いずれのリレーもＯＦＦされる仕組みとなっている。
【００５５】
制御部１１０は、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータ６０１の温調制御を行う。制御部１１０は、温度検出信号６０４から検出した温度が閾値Ｔｍａｘ１以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１が適正な温度から上昇したと判断して、定着ヒータ６０１への給電を停止する。即ち、制御部１１０は、半導体ＳＷ５１０をＯＦＦするための制御信号５１２を出力すると共に、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２をＯＦＦするための制御信号５０３，５０４を出力する。
【００５６】
一方、温度検知回路７００は、ヒータ温度異常検出手段として機能し、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータへの給電を停止させることができる。即ち、温度検知回路７００は、温度検出信号６０４に示すヒータ温度が閾値Ｔｍａｘ２以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１の異常発熱と判断して、定着ヒータ６０１への給電を停止するための制御信号７０１を出力する。
【００５７】
第１のＡＮＤ回路７０２及び第２のＡＮＤ回路７０３をＯＦＦするための制御信号７０１を出力することで、ＯＮするための制御信号５０３，５０４が制御部１１０から入力されていても、第１及び第２のリレーをＯＮするための信号が出力されなくなる。その結果、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２がＯＦＦされ、定着ヒータ６０１への給電が停止する。
【００５８】
上述した閾値Ｔｍａｘ１，Ｔｍａｘ２は、Ｔｍａｘ２＞Ｔｍａｘ１の関係にある。これにより、制御部１１０内のＣＰＵ１７１に暴走等の何らかの異常が発生して温調制御ができなくなった場合でも、温度検知回路７００により、定着ヒータ６０１への給電を停止することができる。その結果、定着ヒータ６０１や周囲の部品を保護すると共に、定着異常等を回避することができる。
【００５９】
図４Ａ及び図４Ｂは、第１及び第２のリレーの接点融着を検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６０】
図４Ａにおいて、ステップＳ２０１では、制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を開始するか否かを判断する。通電を開始する場合、通電を開始する前に、制御部１１０は、第１のＡＮＤ回路７０２をＯＮするための制御信号５０３を出力し、第１のＡＮＤ回路７０２から出力される第１のＡＮＤ信号７０４により第１のリレー５０１をＯＮする（ステップＳ２０２）。その後、制御部１１０は所定時間（例えば、１００ｍｓ）待機する（ステップＳ２０３）。これは、第１のリレー５０１がメカニカルなリレーであるため、接点接続の安定を待つためのものである。
【００６１】
次に、ステップＳ２０４では、制御部１１０は、ゼロクロス検知回路５０５からのゼロクロス信号５０６を検知したか否かを判断する。ゼロクロス信号５０６を検知した場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、ステップＳ２０５へ移行する。
【００６２】
ステップＳ２０５において、制御部１１０は、第２のリレー５０２をＯＮするための制御信号５０４を出力していないにも関わらず、ゼロクロス信号５０６が検知されていることから、第２のリレー５０２に接点融着等の故障が発生して通電状態にあると判断する。ステップＳ２０５は第１の判断手段の一例である。そして、制御部１１０は、図１のプリンタの動作を停止し（ステップＳ２１７）、操作部１７２上の表示部にエラーメッセージを表示させ（ステップＳ２１８）、本処理を終了する。
【００６３】
一方、ステップＳ２０４において、制御部１１０は、ゼロクロス信号５０６を検知していない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、ステップＳ２０６へ進む。
【００６４】
ステップＳ２０６では、制御部１１０は、第１のＡＮＤ回路７０３をＯＮするための制御信号５０４を出力し、第２のＡＮＤ回路７０３から出力される第２のＡＮＤ信号７０５により第２のリレー５０２をＯＮする。ステップＳ２０６は第１の制御手段の一例である。第２のリレー５０２をＯＮさせた後、制御部１１０は所定時間（例えば、１００ｍｓ）待機する（ステップＳ２０７）。これはステップＳ２０３で説明した理由と同じである。
【００６５】
次に、ステップＳ２０８では、制御部１１０は、ステップＳ２０４と同様に、ゼロクロス検知回路５０５からのゼロクロス信号５０６を検知したか否かを判断する。ゼロクロス信号５０６を検知していない場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、ステップＳ２０９へ移行する。
【００６６】
ステップＳ２０９において、制御部１１０は、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２の両方をＯＮしたにもかかわらず通電が行われていないことから、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２の導通不良等の故障が発生して通電状態にないと判断する。この故障は、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２のどちらか一方の導通不良であっても、両方の導通不良であっても検知可能である。ステップＳ２０９は第３の判断手段の一例である。導通不良等の故障が発生したと判断すると、制御部１１０は、ステップＳ２１７以降の処理を行って本処理を終了する。
【００６７】
一方、ステップＳ２０８において、制御部１１０は、ゼロクロス信号５０６を検知した場合、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２が正常に動作すると判断し、定着ヒータ６０１の通電を開始させ（ステップＳ２１０）、画像形成動作が可能となる。ステップＳ２１０では、制御部１１０は、半導体ＳＷ５１０をＯＮするための制御信号５１２を出力することで定着ヒータ６０１への通電を開始する。
【００６８】
図４Ｂにおいて、画像形成動作が終了すると、制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を終了するか否かを判断する（ステップＳ２１１）。通電を終了する場合は、制御部１１０は、第１のＡＮＤ回路７０２をＯＦＦするための制御信号５０３を出力し、第１のＡＮＤ回路７０２から出力される第１のＡＮＤ信号７０４により第１のリレー５０１をＯＦＦする（ステップＳ２１２）。その後、制御部１１０は、所定時間（例えば、１００ｍｓ）待機（ステップＳ２１３）した後、ゼロクロス信号５０６を検知したか否かを判断する（ステップＳ２１４）。ゼロクロス信号５０６を検知した場合（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、ステップＳ２１５へ移行する。
【００６９】
ステップＳ２１５では、制御部１１０は、第１のリレー５０１をＯＮするための制御信号５０３を出力していないにも関わらず、ゼロクロス信号５０６が検知されていることから、第１のリレー５０１の接点融着等の故障が発生して通電状態にあると判断する。ステップＳ２１５は第２の判断手段の一例である。そして、制御部１１０は、ステップＳ２１７以降の処理を行って本処理を終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ２１４において、制御部１１０は、ゼロクロス信号５０６を検知していない場合（ステップＳ２１４でＮＯ）、ステップＳ２１６へ移行する。
【００７１】
ステップＳ２１６では、制御部１１０は、第２のＡＮＤ回路７０３をＯＦＦするための制御信号５０４を出力し、第２のＡＮＤ回路７０３から出力される第２のＡＮＤ信号７０５により第２のリレー５０２をＯＦＦする。ステップＳ２１６は第２の制御手段の一例である。なお、第１のリレー５０１と第２のリレー５０２の位置が反対であっても、上記処理が適用可能である。
【００７２】
温度検知回路７００は、ステップＳ２１０で通電が開始された後、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータへの給電を停止させる。即ち、温度検知回路７００が、温度センサ６０２で検出されたヒータ温度が閾値Ｔｍａｘ２以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１の異常発熱と判断し、定着ヒータ６０１への給電を停止するための制御信号７０１を出力する。
【００７３】
また、制御部１１０も、ステップＳ２１０で通電が開始された後、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータ６０１への給電を停止させる。即ち、制御部１１０が、温度センサ６０２で検出されたヒータ温度が閾値Ｔｍａｘ１以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１が適正な温度から上昇したと判断し、定着ヒータ６０１への給電を停止するための制御信号５０３，５０４を出力する。
【００７４】
上記実施形態によれば、制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を開始する前に第１のリレー５０１をＯＮするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５で入力電圧が検知されてない場合、第２のリレー５０２をＯＮするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＮされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第２のリレーが故障していると判断する。定着ヒータ６０１への通電を終了する前に第１のリレー５０１をＯＦＦするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知されていない場合、第２のリレー５０２をＯＦＦするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＦＦされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第１のリレー５０１が故障していると判断する。これにより、定着ヒータの両端にそれぞれリレーが接続された回路構成において、各リレーで発生した接点融着を個別に検出できる。
【００７５】
このように、二つのリレーの動作タイミングをずらすことで、それぞれのリレーの接点融着を確実に検知することが可能になる。その結果、リレーの接点融着の有無の検知を、一方はリレーＯＮ時、もう一方はリレーＯＦＦ時に実施することで二つのリレーの接点融着検知にかかる時間を低減させることが可能になる。
【００７６】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７７】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ 画像形成部
１６ 定着装置
１１０ 制御部
１７１ ＣＰＵ
５００ ヒータ給電回路
５０５ ゼロクロス検知回路
６０１ 定着ヒータ
６０２ 温度センサ
７００ 温度検知回路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用して記録材に画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に関し、特に、記録材に形成担持された未定着トナーを加熱定着する定着装置への給電経路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置では、一般的に、記録用紙に形成されたトナー像を加熱して定着させる方式（熱定着方式）が採用され、中でも加熱源を内包する回転体に直接トナー像を接触させて定着させる方式が広く用いられている。加熱源としては、ハロゲンヒータ、セラミックヒータ、ＩＨヒーティングなどが知られているが、いずれも数百Ｗという大電力を必要とする。
【０００３】
また、近年の省エネ化の流れに対して、画像形成装置の待機電力の低減が重要な課題となっている。そのため、セラミックヒータを用いたオンデマンド定着技術によって定着温度の立ち上がりを高速化することで、待機電力をほとんど必要としない画像形成装置が提案されている。
【０００４】
一方、こうした高速立ち上げの定着装置においては、加熱源である定着ヒータの温度上昇が急峻であるため、異常発生時は速やかに定着ヒータへの通電を遮断することが重要である。また、定着ヒータへの通電を確実に遮断するためには、定着ヒータの両端への電力供給を遮断する必要がある。
【０００５】
定着ヒータに供給する電力を遮断するための手段として、メカリレーを使用することが一般的である。メカリレーは、接点を用いているため、ＯＮ／ＯＦＦを繰り返すと経年変化により接点が融着してしまう可能性がある。万が一、リレーの接点が融着してしまうと、ＯＦＦしたはずでも通電してしまうため、定着ヒータへの給電が停止せず、異常発熱するおそれがある。そこで、リレーの後段に入力電圧の有無を検知するゼロクロス検知回路を設け、リレーに対してＯＦＦを指示しているにも関わらず、ゼロクロス信号が出力しているときにリレーの接点溶着が発生したと判断する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２９６９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の手法では、リレーの後段にゼロクロス検知回路を配置することでリレーの接点融着を検知可能にしている。
【０００８】
しかしながら、定着ヒータの両端にそれぞれリレーを配置した場合、両方のリレーが接点融着したときだけゼロクロス検知回路による検出が可能であり、どちらか一方のリレーの接点融着を検知することはできず、上述の手法が安全性の面で十分とは云えない。
【０００９】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、定着ヒータの両端にそれぞれリレーが接続された回路構成において、各リレーで発生した接点融着を個別に検出できる画像形成装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、ヒータと、前記ヒータの両端にそれぞれ接続された第１のリレー及び第２のリレーと、前記第１のリレーから前記ヒータまで及び前記第２のリレーから前記ヒータまでの各経路上で前記ヒータへの入力電圧の有無を検知する電圧検知手段と、前記第１のリレー及び前記第２のリレーのそれぞれをＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力するリレー制御手段とを備える画像形成装置において、前記リレー制御手段は、前記ヒータへの通電を開始する前に前記第１のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力する第１の制御手段と、前記第１の制御手段により前記第１のリレーがＯＮされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第２のリレーが故障していると判断する第１の判断手段と、前記ヒータへの通電を終了する前に前記第１のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力する第２の制御手段と、前記第２の制御手段により前記第１のリレーがＯＦＦされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第１のリレーが故障していると判断する第２の判断手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着ヒータの両端にそれぞれリレーが接続された回路構成において、各リレーで発生した接点融着を個別に検出することができる。また、接点融着検知を、一方はリレーＯＮ時、もう一方はリレーＯＦＦ時に実施することで二つのリレーの接点融着検知にかかる時間を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略構造を示す断面図である。
【図２】図１のプリンタ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のヒータ給電回路の概略構成と接続関係を示す図である。
【図４Ａ】第１及び第２のリレーの接点融着を検知するための処理の流れを示すフローチャートである（その１）。
【図４Ｂ】第１及び第２のリレーの接点融着を検知するための処理の流れを示すフローチャートである（その２）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例であるフルカラープリンタの概略構造を示す断面図である。
【００１５】
図１において、フルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」とする）は、４つの画像形成部を備える。即ち、イエロー色の画像を形成するための画像形成部１Ｙと、マゼンタ色の画像を形成するための画像形成部１Ｍと、シアン色の画像を形成するための画像形成部１Ｃと、ブラック色の画像を形成するための画像形成部１Ｂｋである。これら４つの画像形成部１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋは一定の間隔をおいて一列に配置される。
【００１６】
各画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋには、それぞれ像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが設置されている。各感光ドラム２ａ〜２ｄの周囲には、一次帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写手段としての転写ローラ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、ドラムクリーナ装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄがそれぞれ配置されている。一次帯電器３ａ〜３ｄと現像装置４ａ〜４ｄとの間の下方には、露光装置７が設置されている。
【００１７】
各現像装置４ａ〜４ｄには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。
【００１８】
各感光ドラム２ａ〜２ｄは、負帯電のＯＰＣ感光体でアルミニウム製のドラム基体上に光導電層を有しており、駆動装置（不図示）によって矢印方向（図１における時計回り方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。
【００１９】
一次帯電手段としての一次帯電器３ａ〜３ｄは、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面を負極性の所定電位に均一に帯電する。
【００２０】
現像装置４ａ〜４ｄは、トナーを内蔵し、それぞれ各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に形成される各静電潜像に各色のトナーを付着させてトナー像として現像（可視像化）する。
【００２１】
一次転写手段としての転写ローラ５ａ〜５ｄは、各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて中間転写ベルト８を介して各感光ドラム２ａ〜２ｄに当接可能に配置されている。
【００２２】
ドラムクリーナ装置６ａ〜６ｄは、感光ドラム２ａ〜２ｄ上で一次転写時の残留した転写残トナーを、該感光ドラム２ａ〜２ｄから除去するためのクリーニングブレード等を有している。
【００２３】
中間転写ベルト８は、各感光ドラム２ａ〜２ｄの上面側に配置され、二次転写対向ローラ１０とテンションローラ１１間に張架されている。二次転写対向ローラ１０は、二次転写部３４において、中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。この中間転写ベルト８は、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム、ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルム等の誘電体樹脂によって構成されている。
【００２４】
また、この中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ〜２ｄとの対向面側に形成された一次転写面（下部平面）８ｂを、二次転写ローラ１２側を下方にして傾斜配置してある。すなわち、中間転写ベルト８は、感光ドラム２ａ〜２ｄの上面に移動可能に対向して配置され、該感光ドラム２ａ〜２ｄとの対向面側に形成された一次転写面８ｂを、二次転写部３４側が下方となるように傾斜配置されている。具体的には、この傾斜角度は約１５°に設定されている。
【００２５】
また、中間転写ベルト８は、二次転写部３４側に配置されて該中間転写ベルト８に駆動力を付与する二次転写対向ローラ１０と、一次転写部３２ａ〜３２ｄを挟んで対向側に配置され中間転写ベルト８に張力を付与するテンションローラ１１とで張架されている。
【００２６】
二次転写対向ローラ１０は、二次転写部３４にて中間転写ベルト８を介して二次転写ローラ１２と当接可能に配置されている。また、無端状の中間転写ベルト８の外側で、テンションローラ１１の近傍には、該中間転写ベルト８の表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング装置１３が設置されている。また、二次転写部３４よりも転写材（記録材）Ｐの搬送方向の下流側には、定着装置１６が縦パス構成で設置されている。
【００２７】
露光装置７は、与えられる画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応した発光を行うレーザー発光部、ポリゴンレンズ、反射ミラー等で構成される。露光装置７は、各感光ドラム２ａ〜２ｄに露光をすることによって、各一次帯電器３ａ〜３ｄで帯電された各感光ドラム２ａ〜２ｄの表面に画像情報に応じた各色の静電潜像を形成する。
【００２８】
次に、図１のプリンタにおける片面画像形成動作について説明する。
【００２９】
画像形成開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される各画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋの各感光ドラム２ａ〜２ｄは、それぞれ一次帯電器３ａ〜３ｄによって一様に負極性に帯電される。そして、露光装置７は、外部から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザー発光素子から照射し、ポリゴンレンズ、反射ミラー等を経由し各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に各色の静電潜像を形成する。
【００３０】
次に、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａにより、イエローのトナーを付着させてトナー像として可視像化する。このイエローのトナー像は、感光ドラム２ａと転写ローラ５ａとの間の一次転写部３２ａにて、一次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された転写ローラ５ａにより、駆動されている中間転写ベルト８上に一次転写される。
【００３１】
イエローのトナー像が転写された中間転写ベルト８は、画像形成部１Ｍ側に移動される。そして、画像形成部１Ｍにおいても、上記と同様にして、感光ドラム２ｂに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト８上のイエローのトナー像上に重ね合わせて、一次転写部３２ｂにて転写される。このとき、各感光ドラム２ａ〜２ｄ上に残留した転写残トナーは、ドラムクリーナ装置６ａ〜６ｄに設けられたクリーナブレード等により掻き落とされ、回収される。
【００３２】
以下、同様にして、中間転写ベルト８上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に画像形成部１Ｃ，１Ｂｋの感光ドラム２ｃ，２ｄで形成されたシアン、ブラックのトナー像を各一次転写部３２ａ〜３２ｄにて順次重ね合わせる。このようにして、フルカラーのトナー像を中間転写ベルト８上に形成する。
【００３３】
次に、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２間の二次転写部３４に移動される。このタイミングに合わせて、給紙カセット１７又は手差しトレイ２０から選択されて搬送パス１８を通して給紙される転写材Ｐが、レジストローラ１９により二次転写部３４に搬送される。
【００３４】
二次転写部３４に搬送された転写材Ｐに、二次転写バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加された二次転写ローラ１２により、フルカラーのトナー像が一括して二次転写される。
【００３５】
フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは、定着装置１６に搬送され、フルカラーのトナー像が加熱及び加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着された後に、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作を終了する。なお、中間転写ベルト８上に残った二次転写残トナー等は、ベルトクリーニング装置１３によって除去されて回収される。
【００３６】
次に、図１のプリンタにおける両面画像形成動作について説明する。
【００３７】
定着装置１６に搬送されるところまでは片面画像形成動作と同様であり、フルカラーのトナー像が加熱、加圧されて転写材Ｐの表面に熱定着される。その後に、排紙ローラ２１によって本体上面の排紙トレイ２２上に転写材Ｐの大部分を排出された状態で、排紙ローラ２１の回転を停止する。その際、転写材Ｐの後端位置が反転可能位置４２に到達しているように、停止している。
【００３８】
つづいて、排紙ローラ２１の回転停止により搬送が停止された転写材Ｐを両面ローラ４０，４１を備えた両面パスへと送り込むべく、排紙ローラ２１を逆回転させる。排紙ローラ２１を逆回転させることにより、反転可能位置４２に位置していた転写材Ｐの後端側を先端側とし、両面ローラ４０に到達させる。その後、両面ローラ４０により転写材Ｐを両面ローラ４１へと搬送し、両面ローラ４０，４１によりレジストローラ１９に向かって転写材Ｐを順次搬送していく。その間、画像形成開始信号を出力させ、上述した片面画像形成時と同様の動作を行う。即ち、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像先端が、二次転写対向ローラ１０と二次転写ローラ１２間の二次転写部３４に移動されるタイミングに合わせてレジストローラ１９により二次転写部３４へと転写材Ｐを移動させる。
【００３９】
二次転写部３４にてトナー像先端と転写材Ｐの先端を一致させ、転写材Ｐにトナー像を転写させた後は、片面画像形成動作と同様に、定着装置１６にて転写材Ｐ上の画像を定着させる。そして、転写材Ｐが再度排紙ローラ２１によって搬送され、最終的に排紙トレイ２２上に排出されて、一連の画像形成動作が終了する。
【００４０】
図２は、図１のプリンタにおける制御部の概略構成を示すブロック図である。なお、図示例は、本発明に関わる部分と主要な機能部のみが記載されており、その他の構成要素や機能部については省略されている。
【００４１】
図２において、制御部１１０は、プリンタ全体を制御する基本制御部であり、ＣＰＵ１７１と、ＲＯＭ１７４と、ＲＡＭ１７５とを備える。ＲＯＭ１７４は、制御プログラム等が記憶されているメモリである。ＲＡＭ１７５は、ＣＰＵ１７１が制御プログラムを実行する際のワークメモリとして利用するメモリである。ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７４及びＲＡＭ１７５にアドレスバス、データバスを介して接続されている。
【００４２】
ＣＰＵ１７１は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、モータやクラッチ等の各種負荷（不図示）、紙の位置を検知するためのセンサ類（不図示）、及び温度検知回路７００に接続されている。Ｉ／Ｏポート１７３には、定着装置１６と、定着装置内の定着ヒータ（不図示）へＡＣ電源５５０の電力を供給するヒータ給電回路５００が接続されており、ＣＰＵ１７１がこれらの制御を行う。即ち、ＣＰＵ１７１は、ＲＯＭ１７４から読み出した制御プログラムを実行することで、Ｉ／Ｏポート１７３を介して順次入出力の制御を行い、定着装置１６内の定着ヒータの温度制御を実行する。
【００４３】
温度検知回路７００は、Ｉ／Ｏポート１７３を介して、定着装置内の温度センサ（不図示）から出力される温度検出信号が入力される。また、温度検知回路７００は、ヒータ給電回路５００へ制御信号を出力する。
【００４４】
ＣＰＵ１７１は、画面表示を行う表示部（不図示）やキー入力部（不図示）を備える操作部１７２に接続されており、操作部１７２上の表示画面やキー入力を制御する。操作者は、キー入力部を操作することで、画像形成動作モードや表示の切り替えをＣＰＵ１７１に指示する。その結果、ＣＰＵ１７１は、プリンタの状態やキー入力による動作モード設定の表示を行う。
【００４５】
また、ＣＰＵ１７１は、外部Ｉ／Ｆ処理部２００と、画像メモリ部３００と、画像形成部４００に接続されている。なお、画像形成部４００には、図１の画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋが含まれる。
【００４６】
外部Ｉ／Ｆ処理部２００は、ＰＣなどの外部機器から画像データや処理データなどを送受信する。画像メモリ部３００は、画像を伸張処理や一時的に蓄積処理などをする画像形成部４００は、上述した画像形成部１Ｙ〜１Ｂｋを備え、画像メモリ部３００から転送されたライン画像データを露光装置７に露光させるべく処理を行う。
【００４７】
図３は、図２のヒータ給電回路５００の概略構成と接続関係を示す図である。
【００４８】
定着装置１６は、トナー像を加熱して定着させるための加熱源である定着ヒータ６０１と、定着ヒータ６０１の近傍に配置され、該定着ヒータ６０１の温度を検出するためのサーミスタなどの温度センサ６０２とを備える。なお、定着装置１６は加圧ローラ等も備えるが、それらについては省略する。
【００４９】
温度検出手段である温度センサ６０２は、制御部１１０と温度検知回路７００に接続されている。温度センサ６０２から出力される温度検出信号６０４は、制御部１１０と温度検知回路７００に入力される。定着ヒータ６０１は、その両端がヒータ給電回路５００に接続されている。
【００５０】
ヒータ給電回路５００は、定着ヒータ６０１の両端へのＡＣ電源５５０からの電力供給を供給／遮断するための第１のリレー５０１と第２のリレー５０２を備える。第１のリレー５０１は、その一端が定着ヒータ６０１の一端に接続し、他端がＡＣ電源５５０に接続されている。第２のリレー５０２は、その一端が半導体ＳＷ５１０を介して定着ヒータ６０１の他の一端に接続し、他端がＡＣ電源５５０に接続されている。第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２は、リレー制御手段としての制御部１１０から出力される制御信号５０３，５０４により、それぞれＯＮ／ＯＦＦ制御される。制御部１１０から出力される制御信号５０３，５０４は、上述した図２のＩ／Ｏポート１７３を介して、第１のＡＮＤ回路７０２、第２のＡＮＤ回路７０３にそれぞれ入力される。
【００５１】
ゼロクロス検知回路５０５は、図示のように接続され、定着ヒータ６０１及びＡＣ電源５５０に並列に接続されている。ゼロクロス検知回路５０５は、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２を介してＡＣ電源５５０から電力が供給されると、交流波形のゼロクロスタイミングに応じたゼロクロス信号５０６（検知信号）を制御部１１０に出力する（電圧検知手段）。ゼロクロス検知回路５０５から出力されるゼロクロス信号５０６は、上述した図２のＩ／Ｏポート１７３を介して制御部１１０に入力される。
【００５２】
半導体ＳＷ５１０は、定着ヒータ６０１へ電力を供給するための経路上に配置され、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２のＯＮ／ＯＦＦとは無関係に、定着ヒータ６０１へ給電をＯＮ／ＯＦＦすることができるトライアック（登録商標）等の半導体スイッチである。また、半導体ＳＷ５１０は、制御部１１０から出力される制御信号５１２に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御される。
【００５３】
制御部１１０は、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４に応じて制御信号５１２を出力し、半導体ＳＷ５１０をＯＮ／ＯＦＦ制御することで定着ヒータ６０１の温調制御を行う。
【００５４】
第１のＡＮＤ回路７０２は、制御部１１０から出力される制御信号５０３と温度検知回路７００から出力される制御信号７０１に基づいて論理積（ＡＮＤ）演算を行い、第１のリレー５０１に第１のＡＮＤ信号７０４を出力する論理回路である。一方、第２のＡＮＤ回路７０３は、制御部１１０から出力される制御信号５０４と温度検知回路７００から出力される制御信号７０１に基づいて論理積（ＡＮＤ）演算を行い、第２のリレー５０２に第２のＡＮＤ信号７０５を出力する論理回路である。そのため、制御部１１０及び温度検知回路７００のいずれか一方及び両方から第１のリレー５０１、第２のリレー５０２をＯＦＦする制御信号が出力されると、いずれのリレーもＯＦＦされる仕組みとなっている。
【００５５】
制御部１１０は、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータ６０１の温調制御を行う。制御部１１０は、温度検出信号６０４から検出した温度が閾値Ｔｍａｘ１以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１が適正な温度から上昇したと判断して、定着ヒータ６０１への給電を停止する。即ち、制御部１１０は、半導体ＳＷ５１０をＯＦＦするための制御信号５１２を出力すると共に、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２をＯＦＦするための制御信号５０３，５０４を出力する。
【００５６】
一方、温度検知回路７００は、ヒータ温度異常検出手段として機能し、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータへの給電を停止させることができる。即ち、温度検知回路７００は、温度検出信号６０４に示すヒータ温度が閾値Ｔｍａｘ２以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１の異常発熱と判断して、定着ヒータ６０１への給電を停止するための制御信号７０１を出力する。
【００５７】
第１のＡＮＤ回路７０２及び第２のＡＮＤ回路７０３をＯＦＦするための制御信号７０１を出力することで、ＯＮするための制御信号５０３，５０４が制御部１１０から入力されていても、第１及び第２のリレーをＯＮするための信号が出力されなくなる。その結果、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２がＯＦＦされ、定着ヒータ６０１への給電が停止する。
【００５８】
上述した閾値Ｔｍａｘ１，Ｔｍａｘ２は、Ｔｍａｘ２＞Ｔｍａｘ１の関係にある。これにより、制御部１１０内のＣＰＵ１７１に暴走等の何らかの異常が発生して温調制御ができなくなった場合でも、温度検知回路７００により、定着ヒータ６０１への給電を停止することができる。その結果、定着ヒータ６０１や周囲の部品を保護すると共に、定着異常等を回避することができる。
【００５９】
図４Ａ及び図４Ｂは、第１及び第２のリレーの接点融着を検知するための処理の流れを示すフローチャートである。
【００６０】
図４Ａにおいて、ステップＳ２０１では、制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を開始するか否かを判断する。通電を開始する場合、通電を開始する前に、制御部１１０は、第１のＡＮＤ回路７０２をＯＮするための制御信号５０３を出力し、第１のＡＮＤ回路７０２から出力される第１のＡＮＤ信号７０４により第１のリレー５０１をＯＮする（ステップＳ２０２）。その後、制御部１１０は所定時間（例えば、１００ｍｓ）待機する（ステップＳ２０３）。これは、第１のリレー５０１がメカニカルなリレーであるため、接点接続の安定を待つためのものである。
【００６１】
次に、ステップＳ２０４では、制御部１１０は、ゼロクロス検知回路５０５からのゼロクロス信号５０６を検知したか否かを判断する。ゼロクロス信号５０６を検知した場合（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、ステップＳ２０５へ移行する。
【００６２】
ステップＳ２０５において、制御部１１０は、第２のリレー５０２をＯＮするための制御信号５０４を出力していないにも関わらず、ゼロクロス信号５０６が検知されていることから、第２のリレー５０２に接点融着等の故障が発生して通電状態にあると判断する。ステップＳ２０５は第１の判断手段の一例である。そして、制御部１１０は、図１のプリンタの動作を停止し（ステップＳ２１７）、操作部１７２上の表示部にエラーメッセージを表示させ（ステップＳ２１８）、本処理を終了する。
【００６３】
一方、ステップＳ２０４において、制御部１１０は、ゼロクロス信号５０６を検知していない場合（ステップＳ２０４でＮＯ）、ステップＳ２０６へ進む。
【００６４】
ステップＳ２０６では、制御部１１０は、第１のＡＮＤ回路７０３をＯＮするための制御信号５０４を出力し、第２のＡＮＤ回路７０３から出力される第２のＡＮＤ信号７０５により第２のリレー５０２をＯＮする。ステップＳ２０６は第１の制御手段の一例である。第２のリレー５０２をＯＮさせた後、制御部１１０は所定時間（例えば、１００ｍｓ）待機する（ステップＳ２０７）。これはステップＳ２０３で説明した理由と同じである。
【００６５】
次に、ステップＳ２０８では、制御部１１０は、ステップＳ２０４と同様に、ゼロクロス検知回路５０５からのゼロクロス信号５０６を検知したか否かを判断する。ゼロクロス信号５０６を検知していない場合（ステップＳ２０８でＮＯ）、ステップＳ２０９へ移行する。
【００６６】
ステップＳ２０９において、制御部１１０は、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２の両方をＯＮしたにもかかわらず通電が行われていないことから、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２の導通不良等の故障が発生して通電状態にないと判断する。この故障は、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２のどちらか一方の導通不良であっても、両方の導通不良であっても検知可能である。ステップＳ２０９は第３の判断手段の一例である。導通不良等の故障が発生したと判断すると、制御部１１０は、ステップＳ２１７以降の処理を行って本処理を終了する。
【００６７】
一方、ステップＳ２０８において、制御部１１０は、ゼロクロス信号５０６を検知した場合、第１のリレー５０１及び第２のリレー５０２が正常に動作すると判断し、定着ヒータ６０１の通電を開始させ（ステップＳ２１０）、画像形成動作が可能となる。ステップＳ２１０では、制御部１１０は、半導体ＳＷ５１０をＯＮするための制御信号５１２を出力することで定着ヒータ６０１への通電を開始する。
【００６８】
図４Ｂにおいて、画像形成動作が終了すると、制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を終了するか否かを判断する（ステップＳ２１１）。通電を終了する場合は、制御部１１０は、第１のＡＮＤ回路７０２をＯＦＦするための制御信号５０３を出力し、第１のＡＮＤ回路７０２から出力される第１のＡＮＤ信号７０４により第１のリレー５０１をＯＦＦする（ステップＳ２１２）。その後、制御部１１０は、所定時間（例えば、１００ｍｓ）待機（ステップＳ２１３）した後、ゼロクロス信号５０６を検知したか否かを判断する（ステップＳ２１４）。ゼロクロス信号５０６を検知した場合（ステップＳ２１４でＹＥＳ）、ステップＳ２１５へ移行する。
【００６９】
ステップＳ２１５では、制御部１１０は、第１のリレー５０１をＯＮするための制御信号５０３を出力していないにも関わらず、ゼロクロス信号５０６が検知されていることから、第１のリレー５０１の接点融着等の故障が発生して通電状態にあると判断する。ステップＳ２１５は第２の判断手段の一例である。そして、制御部１１０は、ステップＳ２１７以降の処理を行って本処理を終了する。
【００７０】
一方、ステップＳ２１４において、制御部１１０は、ゼロクロス信号５０６を検知していない場合（ステップＳ２１４でＮＯ）、ステップＳ２１６へ移行する。
【００７１】
ステップＳ２１６では、制御部１１０は、第２のＡＮＤ回路７０３をＯＦＦするための制御信号５０４を出力し、第２のＡＮＤ回路７０３から出力される第２のＡＮＤ信号７０５により第２のリレー５０２をＯＦＦする。ステップＳ２１６は第２の制御手段の一例である。なお、第１のリレー５０１と第２のリレー５０２の位置が反対であっても、上記処理が適用可能である。
【００７２】
温度検知回路７００は、ステップＳ２１０で通電が開始された後、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータへの給電を停止させる。即ち、温度検知回路７００が、温度センサ６０２で検出されたヒータ温度が閾値Ｔｍａｘ２以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１の異常発熱と判断し、定着ヒータ６０１への給電を停止するための制御信号７０１を出力する。
【００７３】
また、制御部１１０も、ステップＳ２１０で通電が開始された後、温度センサ６０２からの温度検出信号６０４をもとに定着ヒータ６０１への給電を停止させる。即ち、制御部１１０が、温度センサ６０２で検出されたヒータ温度が閾値Ｔｍａｘ１以上であると判定した場合、定着ヒータ６０１が適正な温度から上昇したと判断し、定着ヒータ６０１への給電を停止するための制御信号５０３，５０４を出力する。
【００７４】
上記実施形態によれば、制御部１１０は、定着ヒータ６０１への通電を開始する前に第１のリレー５０１をＯＮするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５で入力電圧が検知されてない場合、第２のリレー５０２をＯＮするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＮされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第２のリレーが故障していると判断する。定着ヒータ６０１への通電を終了する前に第１のリレー５０１をＯＦＦするように制御信号を出力し、ゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知されていない場合、第２のリレー５０２をＯＦＦするように制御信号を出力する。第１のリレー５０１がＯＦＦされたときにゼロクロス検知回路５０５により入力電圧が検知された場合は、第１のリレー５０１が故障していると判断する。これにより、定着ヒータの両端にそれぞれリレーが接続された回路構成において、各リレーで発生した接点融着を個別に検出できる。
【００７５】
このように、二つのリレーの動作タイミングをずらすことで、それぞれのリレーの接点融着を確実に検知することが可能になる。その結果、リレーの接点融着の有無の検知を、一方はリレーＯＮ時、もう一方はリレーＯＦＦ時に実施することで二つのリレーの接点融着検知にかかる時間を低減させることが可能になる。
【００７６】
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【符号の説明】
【００７７】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｂｋ 画像形成部
１６ 定着装置
１１０ 制御部
１７１ ＣＰＵ
５００ ヒータ給電回路
５０５ ゼロクロス検知回路
６０１ 定着ヒータ
６０２ 温度センサ
７００ 温度検知回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと、前記ヒータの両端にそれぞれ接続された第１のリレー及び第２のリレーと、前記第１のリレーから前記ヒータまで及び前記第２のリレーから前記ヒータまでの各経路上で前記ヒータへの入力電圧の有無を検知する電圧検知手段と、前記第１のリレー及び前記第２のリレーのそれぞれをＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力するリレー制御手段とを備える画像形成装置において、
前記リレー制御手段は、
前記ヒータへの通電を開始する前に前記第１のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段により前記第１のリレーがＯＮされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第２のリレーが故障していると判断する第１の判断手段と、
前記ヒータへの通電を終了する前に前記第１のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力する第２の制御手段と、
前記第２の制御手段により前記第１のリレーがＯＦＦされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第１のリレーが故障していると判断する第２の判断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】
前記リレー制御手段は、
前記第１の制御手段により前記第２のリレーがＯＮするように前記制御信号が出力された後、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されなかった場合は、前記第１及び前記第２のリレーがともに故障していると判断する第３の判断手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電圧検知手段はゼロクロス検知回路であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ヒータへ電力を供給するための経路上に配置され、前記リレー制御手段からの制御信号に応じてＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、
前記ヒータの温度を検出して温度検出信号を前記リレー制御手段に出力する温度検出手段とをさらに備え、
前記リレー制御手段は、前記温度検出信号に基づいて前記スイッチ手段を制御することで前記ヒータの温調制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度検出手段から出力される温度検出信号から前記ヒータの温度が所定の温度を超えているかを判断するヒータ温度異常検出手段をさらに備え、
前記ヒータ温度異常検出手段は、前記ヒータの温度が所定の温度を超えたと判断した場合、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをＯＦＦするための制御信号を出力することを特徴とした請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ヒータ温度異常検出手段からの制御信号と前記リレー制御手段からの制御信号との論理積を演算する演算手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記ヒータ温度異常検出手段または前記リレー制御手段のいずれか一方から前記第１のリレー及び前記第２のリレーをＯＦＦするための制御信号を入力したときは、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをＯＦＦする信号を出力す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１】
ヒータと、前記ヒータの両端にそれぞれ接続された第１のリレー及び第２のリレーと、前記第１のリレーから前記ヒータまで及び前記第２のリレーから前記ヒータまでの各経路上で前記ヒータへの入力電圧の有無を検知する電圧検知手段と、前記第１のリレー及び前記第２のリレーのそれぞれをＯＮ／ＯＦＦするための制御信号を出力するリレー制御手段とを備える画像形成装置において、
前記リレー制御手段は、
前記ヒータへの通電を開始する前に前記第１のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＮするように前記制御信号を出力する第１の制御手段と、
前記第１の制御手段により前記第１のリレーがＯＮされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第２のリレーが故障していると判断する第１の判断手段と、
前記ヒータへの通電を終了する前に前記第１のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力し、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されていない場合、前記第２のリレーをＯＦＦするように前記制御信号を出力する第２の制御手段と、
前記第２の制御手段により前記第１のリレーがＯＦＦされたときに前記電圧検知手段により入力電圧が検知された場合は、前記第１のリレーが故障していると判断する第２の判断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】
前記リレー制御手段は、
前記第１の制御手段により前記第２のリレーがＯＮするように前記制御信号が出力された後、前記電圧検知手段により入力電圧が検知されなかった場合は、前記第１及び前記第２のリレーがともに故障していると判断する第３の判断手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電圧検知手段はゼロクロス検知回路であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記ヒータへ電力を供給するための経路上に配置され、前記リレー制御手段からの制御信号に応じてＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、
前記ヒータの温度を検出して温度検出信号を前記リレー制御手段に出力する温度検出手段とをさらに備え、
前記リレー制御手段は、前記温度検出信号に基づいて前記スイッチ手段を制御することで前記ヒータの温調制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度検出手段から出力される温度検出信号から前記ヒータの温度が所定の温度を超えているかを判断するヒータ温度異常検出手段をさらに備え、
前記ヒータ温度異常検出手段は、前記ヒータの温度が所定の温度を超えたと判断した場合、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをＯＦＦするための制御信号を出力することを特徴とした請求項４記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記ヒータ温度異常検出手段からの制御信号と前記リレー制御手段からの制御信号との論理積を演算する演算手段をさらに備え、
前記演算手段は、前記ヒータ温度異常検出手段または前記リレー制御手段のいずれか一方から前記第１のリレー及び前記第２のリレーをＯＦＦするための制御信号を入力したときは、前記第１のリレー及び前記第２のリレーをＯＦＦする信号を出力することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【公開番号】特開２０１１−２３７４８０（Ｐ２０１１−２３７４８０Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０６４０４（Ｐ２０１０−１０６４０４）
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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