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JP7277559B2 - image forming device - Google Patents

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JP7277559B2
JP7277559B2 JP2021213868A JP2021213868A JP7277559B2 JP 7277559 B2 JP7277559 B2 JP 7277559B2 JP 2021213868 A JP2021213868 A JP 2021213868A JP 2021213868 A JP2021213868 A JP 2021213868A JP 7277559 B2 JP7277559 B2 JP 7277559B2
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heater
heat generating
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semiconductor element
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悠二 藤原
亮太 小椋
泰洋 志村
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に搭載する定着器、あるいは記録材上の定着済みトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、等の像加熱装置に関する。また、この像加熱装置を備える画像形成装置に関する。 The present invention improves the glossiness of a toner image by reheating a fixed toner image on a recording material or a fixing device installed in an image forming apparatus such as a copier or printer using an electrophotographic method or an electrostatic recording method. It relates to an image heating device such as a glossing device that improves the The present invention also relates to an image forming apparatus including this image heating device.

従来、画像形成装置に具備される像加熱装置として、エンドレスベルト(エンドレスフィルムとも言う)と、エンドレスベルトの内面に接触する平板状のヒータと、エンドレスベルトを介してヒータと共にニップ部を形成するローラと、を有する装置がある。この像加熱装置を搭載する画像形成装置で小サイズ紙を連続プリントすると、ニップ部長手方向において紙が通過しない領域の温度が徐々に上昇するという現象(非通紙部昇温)が発生する。非通紙部の温度が高くなり過ぎると、装置内のパーツへダメージを与えることがある。この非通紙部昇温を抑制する手法の一つとして、長手方向に沿って配置した2本の導電体間に発熱体を配置し、2本の導電体のうち少なくとも一方は、用紙サイズに対応する幅で分割し、発熱ブロック毎に発熱制御するヒータが提案されている(特許文献1)。 2. Description of the Related Art Conventionally, as an image heating device provided in an image forming apparatus, an endless belt (also referred to as an endless film), a flat heater that contacts the inner surface of the endless belt, and a roller that forms a nip portion together with the heater through the endless belt. and a device having When small-size paper is continuously printed by an image forming apparatus equipped with this image heating device, a phenomenon occurs in which the temperature of a region where paper does not pass in the longitudinal direction of the nip rises gradually (temperature increase in non-paper-passing portion). If the temperature of the non-sheet-passing area becomes too high, it may damage parts in the apparatus. As one method for suppressing the temperature rise in the non-sheet-passing area, a heating element is arranged between two conductors arranged along the longitudinal direction, and at least one of the two conductors is set to the paper size. A heater has been proposed that is divided into corresponding widths and heat generation is controlled for each heat generation block (Patent Document 1).

特開2017-54071号公報JP 2017-54071 A

しかしながら、特許文献1のように、分割された各発熱ブロックに複数のサーミスタ(温度検知素子)を配置すると、発熱領域が増加するにつれて、サーミスタと接続される配線の本数が増加するため、像加熱装置の小型化の妨げとなる懸念がある。 However, when a plurality of thermistors (temperature detection elements) are arranged in each divided heat generating block as in Patent Document 1, the number of wirings connected to the thermistors increases as the heat generating area increases. There is a concern that this may hinder the miniaturization of the device.

本発明の目的は、温度検知素子の数を低減して装置の小型化を図ることができる技術を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the number of temperature detecting elements and miniaturizing the device.

記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着部であって、基板と、前記基板に前記基板の長手方向に並んで設けられた複数の発熱体と、前記複数の発熱体のうちの第1の発熱体に対応する前記基板上の位置に設けられた第1の温度検知素子と、前記複数の発熱体のうちの第1の発熱体とは異なる第2の発熱体に対応する前記基板上の位置に設けられた第2の温度検知素子と、を備えたヒータを有する定着部と、
電源から前記複数の発熱体のうちの第1の発熱体への電力供給路中に設けられている第1の半導体素子と、
前記電源から前記複数の発熱体のうちの前記第1の発熱体とは異なる第2の発熱体への電力供給路中に設けられている第2の半導体素子と、
前記第1の半導体素子と前記第2の半導体素子を制御する制御部であって、前記第1の温度検知素子の検知温度に応じて前記第1の半導体素子を制御し、前記第2の温度検知素子の検知温度に応じて前記第2の半導体素子を制御する制御部と、
を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置において、
前記第1の発熱体は前記複数の発熱体のうち前記長手方向において最も端に配置されており、前記第2の発熱体は前記長手方向において前記第1の発熱体の隣に配置されており、
前記第1の半導体素子は、前記第2の半導体素子に直列に接続されており、
前記第2の発熱体へ供給する電力は前記第2の半導体素子を制御することで制御され、
前記第1の発熱体へ供給する電力は前記第1の半導体素子と前記第2の半導体素子を制御することで制御されることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the image forming apparatus of the present invention includes:
A fixing unit for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, comprising: a substrate; a plurality of heat generating elements arranged on the substrate in a longitudinal direction of the substrate; a first temperature sensing element provided at a position on the substrate corresponding to the first heat generating element of the plurality of heat generating elements corresponding to a second heat generating element different from the first heat generating element a fixing section having a heater provided with a second temperature sensing element provided at a position on the substrate;
a first semiconductor element provided in a power supply path from a power supply to a first heating element of the plurality of heating elements;
a second semiconductor element provided in a power supply path from the power supply to a second heating element different from the first heating element among the plurality of heating elements;
A control unit for controlling the first semiconductor element and the second semiconductor element, the control unit controlling the first semiconductor element in accordance with the temperature detected by the first temperature detection element to detect the second temperature a control unit that controls the second semiconductor element according to the temperature detected by the detection element;
and forming a toner image on a recording material,
The first heating element is arranged at the endmost end in the longitudinal direction among the plurality of heating elements, and the second heating element is arranged next to the first heating element in the longitudinal direction. ,
The first semiconductor element is connected in series with the second semiconductor element,
power supplied to the second heating element is controlled by controlling the second semiconductor element;
Power supplied to the first heating element is controlled by controlling the first semiconductor element and the second semiconductor element.

本発明によれば、温度検知素子の数を低減して装置の小型化を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the number of temperature detection elements and reduce the size of the device.

本発明の実施例に係る画像形成装置の断面図1 is a sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention; 実施例1の定着装置の断面図Cross-sectional view of the fixing device of Example 1 実施例1のヒータ構成図Heater configuration diagram of Example 1 実施例1における制御回路図Control circuit diagram in Example 1 実施例1における制御フローチャートControl flowchart in embodiment 1 実施例2におけるヒータ構成図Heater configuration diagram in Example 2 実施例2における制御回路図Control circuit diagram in Example 2 実施例2における制御フローチャートControl flowchart in embodiment 2 実施例3におけるヒータ構成図Heater configuration diagram in Example 3 実施例3における制御回路図Control circuit diagram in Example 3 実施例4におけるヒータ構成図Heater configuration diagram in Example 4 実施例4における制御回路図Control circuit diagram in Example 4 実施例5のヒータ構成図Heater configuration diagram of Example 5 実施例5における制御回路図Control circuit diagram in Example 5 実施例5における断線検知部の説明図Explanatory drawing of the disconnection detection part in Example 5 実施例6における断線検知部の説明図Explanatory drawing of the disconnection detection part in Example 6

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below based on an embodiment with reference to the drawings. However, the dimensions, materials, shapes and relative arrangement of the components described in this embodiment should be appropriately changed according to the configuration of the device to which the invention is applied and various conditions. That is, it is not intended to limit the scope of the present invention to the following embodiments.

[実施例1]
図1は、本発明の実施例の画像形成装置の概略断面図である。本実施例の画像形成装置100は、電子写真方式を利用して記録材上に画像を形成するレーザプリンタである。
[Example 1]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment of the invention. The image forming apparatus 100 of this embodiment is a laser printer that forms an image on a recording material using an electrophotographic method.

プリント信号が発生すると、画像情報に応じて変調されたレーザ光をスキャナユニット21が出射し、帯電ローラ16によって所定の極性に帯電された感光ドラム(電子写真感光体)19表面を走査する。これにより像担持体としての感光ドラム19には静電潜像が形成される。この静電潜像に対して現像ローラ17から所定の極性に帯電したトナーが供給されることで、感光ドラム19上の静電潜像は、トナー画像(現像剤像)として現像される。一方、給紙カセット11に積載された記録材(記録紙)Pはピックアップローラ12によって一枚ずつ給紙され、搬送ローラ対13によってレジストローラ対14に向けて搬送される。さらに、記録材Pは、感光ドラム19上のトナー画像が感光ドラム19と転写部材としての転写ローラ20で形成される転写位置に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ対14から転写位置へ搬送される。記録材Pが転写位置を通過する過程で感光ドラム19上のトナー画像は記録材Pに転写される。その後、記録材Pは定着部(像加熱部)としての定着装置(像加熱装置)200で加熱され、トナー画像が記録材Pに加熱定着される。定着済みのトナー画像を担持する記録材Pは、搬送ローラ対26、27に
よって画像形成装置100上部の排紙トレイ31に排出される。
When a print signal is generated, the scanner unit 21 emits a laser beam modulated according to image information to scan the surface of a photosensitive drum (electrophotographic photosensitive member) 19 charged to a predetermined polarity by the charging roller 16 . As a result, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 19 as an image carrier. The electrostatic latent image on the photosensitive drum 19 is developed as a toner image (developer image) by supplying toner charged to a predetermined polarity from the developing roller 17 to the electrostatic latent image. On the other hand, a recording material (recording paper) P stacked in a paper feed cassette 11 is fed one by one by a pickup roller 12 and conveyed toward a registration roller pair 14 by a conveying roller pair 13 . Further, the recording material P is conveyed from the registration roller pair 14 to the transfer position in synchronization with the timing at which the toner image on the photosensitive drum 19 reaches the transfer position formed by the photosensitive drum 19 and the transfer roller 20 as a transfer member. be. The toner image on the photosensitive drum 19 is transferred to the recording material P while the recording material P passes the transfer position. After that, the recording material P is heated by a fixing device (image heating device) 200 as a fixing section (image heating section), and the toner image is fixed on the recording material P by heating. The recording material P carrying the fixed toner image is discharged to the paper discharge tray 31 above the image forming apparatus 100 by the pair of conveying rollers 26 and 27 .

なお、感光体19は、クリーナ18によって表面の残トナー等が除去、清掃される。給紙トレイ(手差しトレイ)28は、記録紙Pのサイズに応じて幅調整可能な一対の記録紙規制板を有しており、定型サイズ以外のサイズの記録紙Pにも対応するために設けられている。ピックアップローラ29は、給紙トレイ28から記録紙Pを給紙するためのローラである。モータ30は、定着装置200等を駆動する。商用の交流電源401に接続された通電制御部としての制御回路400から、定着装置200へ電力供給している。 The photoreceptor 19 is cleaned by removing residual toner and the like from the surface thereof by a cleaner 18 . The paper feed tray (manual feed tray) 28 has a pair of recording paper regulating plates whose width can be adjusted according to the size of the recording paper P, and is provided to handle recording paper P of sizes other than the standard size. It is The pickup roller 29 is a roller for feeding the recording paper P from the paper feed tray 28 . The motor 30 drives the fixing device 200 and the like. Power is supplied to the fixing device 200 from a control circuit 400 as an energization control unit connected to a commercial AC power supply 401 .

上述した、感光ドラム19、帯電ローラ16、スキャナユニット21、現像ローラ17、転写ローラ20が、記録材Pに未定着画像を形成する画像形成部を構成している。また、本実施例では、感光ドラム19、帯電ローラ16、現像ローラ17を含む現像ユニット、クリーナ18を含むクリーニングユニットが、プロセスカートリッジ15として画像形成装置100の装置本体に対して着脱可能に構成されている。 The above-described photosensitive drum 19, charging roller 16, scanner unit 21, developing roller 17, and transfer roller 20 constitute an image forming section that forms an unfixed image on the recording material P. FIG. Further, in this embodiment, a developing unit including the photosensitive drum 19, the charging roller 16 and the developing roller 17, and a cleaning unit including the cleaner 18 are configured as the process cartridge 15 so as to be attachable to and detachable from the main body of the image forming apparatus 100. ing.

図2は、本実施例の定着装置200の断面図である。定着装置200は、定着フィルム(以下、フィルム)202と、フィルム202の内面に接触するヒータ300と、フィルム202を介してヒータ300と共に定着ニップ部Nを形成する加圧ローラ208と、金属ステー204と、を有する。 FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device 200 of this embodiment. The fixing device 200 includes a fixing film (hereinafter referred to as film) 202 , a heater 300 that contacts the inner surface of the film 202 , a pressure roller 208 that forms a fixing nip portion N together with the heater 300 via the film 202 , and a metal stay 204 . and have

フィルム202は、エンドレスベルトやエンドレスフィルムとも称される筒状に形成された耐熱フィルムであり、ベース層の材質は、ポリイミド等の耐熱樹脂、またはステンレス等の金属である。また、フィルム202の表面には耐熱ゴム等の弾性層を設けてもよい。加圧ローラ208は、鉄やアルミニウム等の材質の芯金209と、シリコーンゴム等の材質の弾性層210を有する。ヒータ300は、耐熱樹脂製の保持部材201に保持されている。保持部材201は、フィルム202の回転を案内するガイド機能も有している。204は、保持部材201に不図示のバネの圧力を加えるための金属製のステーである。加圧ローラ208は、モータ30から動力を受けて矢印方向に回転する。加圧ローラ208が回転することによって、フィルム202が従動して回転する。未定着トナー画像を担持する記録紙Pは、定着ニップ部Nで挟持搬送されつつ加熱されて定着処理される。 The film 202 is a cylindrical heat-resistant film, which is also called an endless belt or an endless film, and the material of the base layer is a heat-resistant resin such as polyimide, or a metal such as stainless steel. Also, an elastic layer such as heat-resistant rubber may be provided on the surface of the film 202 . The pressure roller 208 has a metal core 209 made of iron, aluminum or the like, and an elastic layer 210 made of silicone rubber or the like. The heater 300 is held by a holding member 201 made of heat-resistant resin. The holding member 201 also has a guide function of guiding the rotation of the film 202 . A metal stay 204 applies a spring pressure (not shown) to the holding member 201 . The pressure roller 208 receives power from the motor 30 and rotates in the direction of the arrow. The rotation of the pressure roller 208 causes the film 202 to rotate. The recording paper P carrying the unfixed toner image is heated while being nipped and conveyed in the fixing nip portion N to be fixed.

ヒータ300は、後述するセラミック製の基板305上に設けられた発熱体(発熱抵抗体)302a、302bによって加熱される。ヒータ300には、安全保護素子212(図4)が当接している。安全保護素子212は、サーモスイッチや温度ヒューズ等がその一例であり、ヒータ300の異常発熱の際に作動してヒータ300に供給する電力を遮断する。また、ヒータ300のフィルム202との摺動面側にはサーミスタT1(T1-1~T1-7、図3(B)参照)とサーミスタT2(T2-2~T2-6、図3(B)参照)が設置されている。 The heater 300 is heated by heating elements (heating resistors) 302a and 302b provided on a ceramic substrate 305, which will be described later. Abutting the heater 300 is a safety element 212 (FIG. 4). The safety protection element 212 is, for example, a thermoswitch or a temperature fuse, and is activated to cut off the power supplied to the heater 300 when the heater 300 generates abnormal heat. Thermistors T1 (T1-1 to T1-7, see FIG. 3B) and thermistors T2 (T2-2 to T2-6, FIG. 3B) are provided on the sliding surface side of the heater 300 with the film 202. ) are installed.

図3を用いて、本実施例に係るヒータ300の構成を説明する。図3(A)はヒータ300の断面図、図3(B)はヒータ300の各層の平面図である。図3(B)には、本実施例の画像形成装置100における記録材Pの搬送基準位置X0を示してある。本実施例における搬送基準は中央基準となっており、記録材Pはその搬送方向に直交する方向における中心線が搬送基準位置X0を沿うように搬送される。また、図3(A)は、搬送基準位置X0におけるヒータ300の断面図となっている。 The configuration of the heater 300 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 3A is a sectional view of the heater 300, and FIG. 3B is a plan view of each layer of the heater 300. FIG. FIG. 3B shows the conveyance reference position X0 of the recording material P in the image forming apparatus 100 of this embodiment. The transport reference in this embodiment is the center reference, and the recording material P is transported so that the center line in the direction orthogonal to the transport direction is along the transport reference position X0. FIG. 3A is a cross-sectional view of the heater 300 at the transport reference position X0.

図3(A)に示すように、ヒータ300は、基板305上に導電体301と導電体303を有する。導電体301は、記録材Pの搬送方向の上流側に配置された導電体301aと、下流側に配置された導電体301bに分離されている。さらに、ヒータ300は、導電体301と導電体303を介して供給される電力により発熱する発熱体302が、基板
上において導電体301と導電体303の間に設けられている。この発熱体302は、記録材Pの搬送方向の上流側に配置された発熱体302aと、下流側に配置された発熱体302bに分離されている。また、給電用に電極E3が設けられている。さらに、裏面層2には、絶縁性の保護ガラス308が、電極E3以外を覆っている。ヒータ300(基板305)は、その長手方向が記録材Pの搬送方向と直交するように配置される。
As shown in FIG. 3A, the heater 300 has conductors 301 and 303 over a substrate 305 . The conductor 301 is separated into a conductor 301a arranged on the upstream side in the conveying direction of the recording material P and a conductor 301b arranged on the downstream side. Further, in the heater 300, a heating element 302 that generates heat by electric power supplied through the conductors 301 and 303 is provided between the conductors 301 and 303 on the substrate. The heating element 302 is separated into a heating element 302a arranged on the upstream side in the conveying direction of the recording material P and a heating element 302b arranged on the downstream side. Further, an electrode E3 is provided for power supply. Furthermore, an insulating protective glass 308 covers the back surface layer 2 except for the electrode E3. The heater 300 (substrate 305) is arranged so that its longitudinal direction is orthogonal to the conveying direction of the recording material P. As shown in FIG.

図3(B)に示すように、ヒータ300裏面層1には、導電体301と導電体303と発熱体302、電極E3の組からなる発熱ブロック(加熱領域)が、ヒータ300の長手方向に7つ設けられている(HB1~HB7)。この7つの発熱ブロックHB1~HB7との対応関係を表すため、各発熱ブロックを構成する部材には、例えば、発熱体302a-1~302a-7のように、各符号の末尾に対応する発熱ブロックの番号を付している。発熱体302b、導電体301a、301b、導電体303、電極E3も同様である。 As shown in FIG. 3B, on the back layer 1 of the heater 300, a heating block (heating region) consisting of a set of conductors 301, 303, a heating element 302, and an electrode E3 is formed in the longitudinal direction of the heater 300. Seven are provided (HB1 to HB7). In order to represent the correspondence relationship with the seven heat generating blocks HB1 to HB7, the members constituting each heat generating block have, for example, heat generating blocks corresponding to the end of each code, such as heat generating elements 302a-1 to 302a-7. are numbered. The same applies to the heating element 302b, the conductors 301a and 301b, the conductor 303, and the electrode E3.

ヒータ300の裏面層2の表面保護層308は、電極E3-1~E3-7、E4、E5を露出させるように形成されており、ヒータ300の裏面側から、図示しない電気接点が接続可能な構成となっている。そして、各発熱ブロックに対してそれぞれ独立に給電可能になり、独立に給電制御を行うことができる。このように7つの発熱ブロックに分けることで、AREA1~AREA4のように、4つの通紙領域を形成することができる。本実施例ではAREA1をA5紙用、AREA2をB5紙用、AREA3をA4紙用、AREA4をLetter紙用と分類した。7つの発熱ブロックを独立に制御できるので、記録紙Pのサイズに合わせて、給電する発熱ブロックを選択する。なお、発熱領域の数や、発熱ブロックの数は、本実施例の数に限定されるものではない。また、各発熱ブロック内の発熱体302a-1~302a-7、302b-1~302b-7は、本実施例に記載するような連続的なパターンに限定されるものではなく、間隙部を設けた短冊状のパターンでも良い。 The surface protective layer 308 of the back layer 2 of the heater 300 is formed so as to expose the electrodes E3-1 to E3-7, E4, and E5, and an electric contact (not shown) can be connected from the back side of the heater 300. It is configured. Then, power can be supplied to each heat generating block independently, and power supply control can be performed independently. By dividing into seven heating blocks in this manner, four paper passing areas such as AREA1 to AREA4 can be formed. In this embodiment, AREA1 is classified as A5 paper, AREA2 is classified as B5 paper, AREA3 is classified as A4 paper, and AREA4 is classified as Letter paper. Since the seven heat generating blocks can be controlled independently, the heat generating blocks to be supplied with power are selected according to the size of the recording paper P. The number of heat generating regions and the number of heat generating blocks are not limited to the numbers in this embodiment. Further, the heat generating elements 302a-1 to 302a-7 and 302b-1 to 302b-7 in each heat generating block are not limited to the continuous pattern as described in this embodiment, and are provided with gaps. A strip-shaped pattern may also be used.

ヒータ300の摺動面層1(基板305において発熱体が設けられた面とは反対側の面上)には、ヒータ300の発熱ブロック毎の温度を検知するための温度検知素子としてサーミスタT1-1~T1-7及びサーミスタT2-2~T2-6が設置されている。サーミスタT1-1~T1-7は、主に各発熱ブロックの温調制御に使われるため、各発熱ブロックの中央(基板長手方向における中央)に配置される。サーミスタT2-2~T2-6は、発熱領域より幅が狭い記録紙を通紙した際の、非通紙領域(端部)の温度を検知するための端部サーミスタである。そのため、発熱領域が狭い両端の発熱ブロックを除き、搬送基準位置X0に対して、各発熱ブロックの外側寄りに配置される。サーミスタT1-1~T1-7の一端は、サーミスタの抵抗値検出用の導電体ET1-1~ET1-7にそれぞれ接続されると共に、他端は導電体EG9に共通接続される。サーミスタT2-2~T2-6の一端は、導電体ET2-2~ET2-6にそれぞれ接続されると共に、他端は導電体EG10に共通接続される。このように、ヒータ300の幅Lは、サーミスタの数と導電体の本数に応じて、大きくなる傾向にある。 On the sliding surface layer 1 of the heater 300 (on the surface of the substrate 305 opposite to the surface on which the heating element is provided), a thermistor T1- is provided as a temperature detection element for detecting the temperature of each heating block of the heater 300. 1 to T1-7 and thermistors T2-2 to T2-6 are installed. The thermistors T1-1 to T1-7 are mainly used for temperature control of each heat generating block, and therefore are arranged at the center of each heat generating block (the center in the longitudinal direction of the substrate). The thermistors T2-2 to T2-6 are edge thermistors for detecting the temperature of non-paper-passing areas (edges) when the recording paper narrower than the heat-generating area is passed. Therefore, except for the heat-generating blocks at both ends where the heat-generating area is narrow, the heat-generating blocks are arranged toward the outside of the heat-generating blocks with respect to the transport reference position X0. One ends of thermistors T1-1 to T1-7 are connected to conductors ET1-1 to ET1-7 for detecting resistance values of thermistors, respectively, and the other ends are commonly connected to a conductor EG9. One ends of thermistors T2-2 to T2-6 are connected to conductors ET2-2 to ET2-6, respectively, and the other ends are commonly connected to conductor EG10. Thus, the width L of the heater 300 tends to increase according to the number of thermistors and the number of conductors.

ヒータ300の摺動面層2には、摺動性のあるガラスのコーティングによる表面保護層309を有する。表面保護層309は、摺動面層1の各導電体に電気接点を設けるため、ヒータ300の両端部を除いて設けられている。 The sliding surface layer 2 of the heater 300 has a surface protective layer 309 made of a slidable glass coating. The surface protection layer 309 is provided except for both end portions of the heater 300 in order to provide electrical contacts to the conductors of the sliding surface layer 1 .

図4は、実施例1におけるヒータ300の制御回路400を示す回路図である。画像形成装置100には商用の交流電源401が接続されている。電源電圧Vcc1、Vcc2は、交流電源401に接続された図示しないAC/DCコンバータによって生成されたDC電源である。交流電源401は、リレー430、440とトライアック441~447を介してヒータ300に接続される。トライアック441~447は、CPU420からの制御信号FUSER1~FUSER7によってオン/オフされる。トライアック441
~447の駆動回路は省略して図示している。複数の半導体素子としてのトライアック441~447を選択的に制御することで、複数の発熱体の通電を選択的に制御することができ、長手方向に分割された複数の加熱領域を個々に選択的に発熱させることができる。
FIG. 4 is a circuit diagram showing the control circuit 400 of the heater 300 according to the first embodiment. A commercial AC power supply 401 is connected to the image forming apparatus 100 . The power supply voltages Vcc1 and Vcc2 are DC power generated by an AC/DC converter (not shown) connected to the AC power supply 401 . AC power supply 401 is connected to heater 300 via relays 430 and 440 and triacs 441-447. The triacs 441-447 are turned on/off by control signals FUSER1-FUSER7 from the CPU 420. FIG. Triac 441
447 are omitted from the drawing. By selectively controlling the triacs 441 to 447 as a plurality of semiconductor elements, the energization of a plurality of heating elements can be selectively controlled, and a plurality of heating regions divided in the longitudinal direction can be individually selectively controlled. can generate heat.

サーミスタの温度検知回路を説明する。導電体EG9、EG10は、グランド電位に接続される。そして、図3で説明した全てのサーミスタT1-1~T1-7、T2-2~T2-6は、Vcc1にプルアップされた抵抗451~457、462~466とそれぞれ分圧される。分圧された電圧は、温度信号であるTh1-1~Th1-7信号、Th2-2~Th2-6信号として、CPU420で検出され、予めCPU420の内部メモリ内に設定された情報によって電圧から温度に換算することで、温度検出している。
CPU420の内部処理では、設定温度と、サーミスタT1-1~T1-7の検知温度に基づき、例えばPI制御により、供給するべき電力を算出する。FUSER1~7信号のオンのタイミングは、ゼロクロス検知部421で生成された交流電源401のゼロ電位に同期したタイミング信号ZEROXに基づいてCPU420によって生成される。交流電源401のゼロクロスタイミングを元に、供給する電力に対応した位相角(位相制御)、波数(波数制御)の制御レベルに換算し、その制御条件によりトライアック441~447を制御している。
A thermistor temperature detection circuit will be described. Conductors EG9 and EG10 are connected to ground potential. All the thermistors T1-1 to T1-7 and T2-2 to T2-6 described with reference to FIG. 3 are divided by resistors 451 to 457 and 462 to 466 pulled up to Vcc1. The divided voltages are detected by the CPU 420 as temperature signals Th1-1 to Th1-7 and Th2-2 to Th2-6. The temperature is detected by converting to
In the internal processing of the CPU 420, based on the set temperature and the temperatures detected by the thermistors T1-1 to T1-7, the power to be supplied is calculated by PI control, for example. The ON timing of the FUSER 1 to FUSER 7 signals is generated by the CPU 420 based on the timing signal ZEROX synchronized with the zero potential of the AC power supply 401 generated by the zero cross detector 421 . Based on the zero cross timing of the AC power supply 401, the phase angle (phase control) and wave number (wave number control) corresponding to the power to be supplied are converted into control levels, and the triacs 441 to 447 are controlled according to the control conditions.

リレー430、440と保護回路について説明する。リレー430、440は、故障などによりヒータ300が過昇温した場合、ヒータ300への電力遮断手段として用いている。 The relays 430, 440 and protection circuits will be described. The relays 430 and 440 are used as means for cutting off power to the heater 300 when the temperature of the heater 300 rises excessively due to failure or the like.

リレー430の動作を説明する。CPU420がRLON信号をHigh状態にすると、トランジスタ433がON状態になり、電源電圧Vcc2からリレー430の2次側コイルに通電され、リレー430の1次側接点はON状態になる。RLON信号をLow状態にすると、トランジスタ433がOFF状態になり、電源電圧Vcc2からリレー430の2次側コイルに流れる電流は遮断され、リレー430の1次側接点はOFF状態になる。なお、抵抗434は、トランジスタ433のベース電流を制限する抵抗である。リレー440及びトランジスタ435についても動作は同様である。 The operation of relay 430 will be described. When the CPU 420 sets the RLON signal to a high state, the transistor 433 is turned on, the secondary coil of the relay 430 is energized from the power supply voltage Vcc2, and the primary contact of the relay 430 is turned on. When the RLON signal goes low, the transistor 433 is turned off, the current flowing from the power supply voltage Vcc2 to the secondary coil of the relay 430 is cut off, and the primary contact of the relay 430 is turned off. A resistor 434 is a resistor that limits the base current of the transistor 433 . The operation of relay 440 and transistor 435 is similar.

リレー430、リレー440を用いた安全回路の動作について説明する。サーミスタT1-1~T1-7のいずれかの検知温度が、設定された所定値を超えた場合、比較部431はラッチ部432を動作させ、ラッチ部432はRLOFF1信号をLow状態にしてラッチする。RLOFF1信号がLow状態になると、CPU420がRLON信号をHigh状態にしても、トランジスタ433がOFF状態で保たれるため、リレー430はOFF状態(安全な状態)で保つことができる。同様に、サーミスタT2-2~T2-6についても、設定された所定値を超えた場合には、比較部437はラッチ部436を動作させ、RLOFF2信号をLow状態にしてラッチする。このようにリレー430、440は、故障などによりヒータ300が過昇温した場合、ヒータ300への電力遮断手段としても用いられる。 The operation of the safety circuit using relays 430 and 440 will be described. When the detected temperature of one of the thermistors T1-1 to T1-7 exceeds a set predetermined value, the comparison unit 431 operates the latch unit 432, and the latch unit 432 latches the RLOFF1 signal to the Low state. . When the RLOFF1 signal becomes Low, even if the CPU 420 changes the RLON signal to High, the transistor 433 is kept OFF, so the relay 430 can be kept OFF (safe state). Similarly, when the thermistors T2-2 to T2-6 exceed the set predetermined value, the comparison section 437 operates the latch section 436 to latch the RLOFF2 signal in the Low state. In this manner, the relays 430 and 440 are also used as means for cutting off power to the heater 300 when the temperature of the heater 300 is excessively increased due to failure or the like.

ここで、本実施例において特徴であるトライアック441~447による駆動構成と、サーミスタの数の関係について説明する。発熱ブロックHB1を駆動するトライアック441は、隣り合った発熱ブロックHB2を駆動するトライアック442と直列に接続される。トライアック442のみを駆動した場合には、発熱ブロックHB2のみが発熱される。トライアック441、442の両方を駆動した場合には、発熱ブロックHB1、HB2が発熱される。この構成においては、制御上、発熱ブロックHB1のみが発熱することはない。また、発熱ブロックHB2より、ヒータ300の長手方向における外側の発熱ブロックHB1を2段直列接続する構成にしたので、紙サイズ毎に発熱領域を選択する制御ができる。 Here, the relationship between the driving configuration using the triacs 441 to 447 and the number of thermistors, which is a feature of this embodiment, will be described. The triac 441 driving the heat generating block HB1 is connected in series with the triac 442 driving the adjacent heat generating block HB2. When only the triac 442 is driven, only the heating block HB2 is heated. When both the triacs 441 and 442 are driven, the heating blocks HB1 and HB2 generate heat. In this configuration, only the heating block HB1 does not generate heat for control reasons. Further, since the heat generating block HB1 outside the heat generating block HB2 in the longitudinal direction of the heater 300 is connected in series in two stages, the heat generating area can be controlled for each paper size.

ところで、CPU420の誤動作等により、ヒータ300の制御に異常が生じた場合に、ヒータ300が異常温度まで発熱しないように、サーミスタの温度検知による安全回路を有している。本実施例では、一つの構成要素が故障して機能しなくなった場合でも、ヒータ300の異常を検知してリレー430、440をOFFすることで保護できるように安全回路を有している。そのため、例えば発熱ブロックHB3においては、サーミスタT1-3とT2-3の2つのサーミスタ及び、それぞれに対応する比較部とラッチ部が在ることで、仮にどちらかのサーミスタが故障したとしても保護をすることができる。発熱ブロックHB2、4、5、6においても、それぞれ独立した駆動構成で制御されるため、同様に2つずつのサーミスタが構成されている。一方で、発熱ブロックHB1については、図中のP点が断線するという1つの故障が生じない限り、発熱ブロックHB1のみが異常発熱することはないため、サーミスタT1-1の1つで保護することができる。発熱ブロックHB7も同様であり説明は省略する。なお、発熱ブロックHB1、HB7は発熱領域が狭いため、1つのサーミスタで非通紙領域(端部)の温度を検知するための端部サーミスタと温調用のサーミスタとを兼用している。 By the way, a safety circuit is provided by detecting the temperature of the thermistor so that the heater 300 does not generate heat to an abnormal temperature in the event that an abnormality occurs in the control of the heater 300 due to a malfunction of the CPU 420 or the like. This embodiment has a safety circuit so that even if one of the constituent elements fails and does not function, the abnormality of the heater 300 is detected and the relays 430 and 440 are turned off to protect the heater 300 . Therefore, in the heating block HB3, for example, there are two thermistors, T1-3 and T2-3, and corresponding comparators and latches. can do. Since the heating blocks HB2, 4, 5, and HB are also controlled by independent driving configurations, two thermistors are similarly configured. On the other hand, the heating block HB1 is protected by one of the thermistors T1-1 because it will not generate abnormal heat unless a single failure such as disconnection occurs at point P in the drawing. can be done. The same applies to the heat generating block HB7, and the description thereof is omitted. Since the heat generating blocks HB1 and HB7 have a narrow heat generating area, one thermistor is used both as an end thermistor for detecting the temperature of the non-sheet-passing area (end) and as a temperature control thermistor.

このように発熱ブロックHB2を駆動する半導体素子の後段の半導体素子によって駆動される発熱ブロックHB1では、発熱ブロックHB2と比較してサーミスタの数が少ない構成であっても、1つの故障状態においてヒータ300を保護することができる。
本実施例では、発熱ブロックHB2よりも長手方向に外側(端部側)に位置する発熱ブロックHB1を駆動するためのトライアック441を、発熱ブロックHB2を駆動するためのトライアック442に直列に接続する構成とした。すなわち、発熱ブロックHB2が第2の加熱領域に、発熱ブロックHB1が第1の加熱領域に、発熱体302a-2、302b-2が第2の発熱体に、発熱体302a-1、302b-1が第1の発熱体に、それぞれ対応する。しかしながら本発明が適用可能な構成はかかる構成に限定されない。例えば、発熱ブロックHB3よりも長手方向に外側(端部側)に位置する発熱ブロックHB2を駆動するためのトライアック442を、発熱ブロックHB2を駆動するためのトライアック443に直列に接続するように構成してもよい。かかる構成により発熱ブロックHB2の温度を検知するためのサーミスタの数を他の発熱ブロックの温度検知のためのサーミスタの数よりも少なくすることができる。
Thus, in the heating block HB1 driven by the semiconductor element in the latter stage of the semiconductor element that drives the heating block HB2, even if the number of thermistors is smaller than that of the heating block HB2, even if one failure state can be protected.
In this embodiment, a triac 441 for driving the heat generating block HB1 located longitudinally outside (end side) of the heat generating block HB2 is connected in series with a triac 442 for driving the heat generating block HB2. and That is, the heating block HB2 serves as the second heating area, the heating block HB1 serves as the first heating area, the heating elements 302a-2 and 302b-2 serve as the second heating elements, and the heating elements 302a-1 and 302b-1. correspond to the first heating element, respectively. However, the configuration to which the present invention can be applied is not limited to such a configuration. For example, the triac 442 for driving the heat generating block HB2 located longitudinally outside (end side) of the heat generating block HB3 is connected in series with the triac 443 for driving the heat generating block HB2. may With such a configuration, the number of thermistors for detecting the temperature of the heat generating block HB2 can be made smaller than the number of thermistors for detecting the temperature of the other heat generating blocks.

図5は、実施例1における制御フローチャートである。S500でプリント要求を受けると、以下の工程に進む。S501では、RLON信号をHigh出力して、リレー430、440をONする。S502では、CPU420は予め図示しないCPU420に内蔵されるメモリに格納された目標温度Taを読み出す。S503では、非通紙部の昇温の限界温度(端部昇温温度)Tmaxを、内部メモリから読み出す。S504では、給紙カセット11における図示しない紙サイズ検知によって、給紙カセット11に設置された記録紙Pのサイズを検出する。S505-1~S505-4において、紙サイズを判断し、S506-1~S506-4において、それぞれ紙サイズに対応する発熱領域(加熱領域)を決定して発熱領域に対応するトライアックを制御する。S507では、端部サーミスタであるT2-2~T2-6が、非通紙部の昇温の限界温度Tmaxを超える場合に、S508でスループットを下げることで、過昇温による定着装置200の故障を防止する。S502からS508までを、S509でプリントジョブが終了するまで繰り返し、終了していればS510においてRLONをLowレベルに出力し、リレー430、440をOFFする。 FIG. 5 is a control flow chart in the first embodiment. When a print request is received in S500, the process proceeds to the following steps. In S501, the RLON signal is output high to turn on the relays 430 and 440. As shown in FIG. In S502, the CPU 420 reads out a target temperature Ta previously stored in a memory built in the CPU 420 (not shown). In S503, the limit temperature (edge temperature rise) Tmax of the non-sheet passing portion temperature rise is read from the internal memory. In S<b>504 , the size of the recording paper P set in the paper feed cassette 11 is detected by paper size detection (not shown) in the paper feed cassette 11 . In S505-1 to S505-4, the paper size is determined, and in S506-1 to S506-4, the heat generating area (heating area) corresponding to the paper size is determined and the triac corresponding to the heat generating area is controlled. In S507, if the end thermistors T2-2 to T2-6 exceed the limit temperature Tmax for temperature rise in the non-sheet-passing area, the throughput is reduced in S508 to prevent failure of the fixing device 200 due to excessive temperature rise. to prevent Steps S502 to S508 are repeated until the print job is completed in S509. If the print job is completed, RLON is output to a low level in S510 to turn off the relays 430 and 440. FIG.

以上のように、ヒータを駆動する半導体素子が2段直列に接続された発熱ブロックにおいては、サーミスタの数を少なくすることができので、ヒータ300の幅L及び、定着装置200を小型化することができる。 As described above, in the heat generating block in which the semiconductor elements for driving the heaters are connected in series in two stages, the number of thermistors can be reduced. can be done.

[実施例2]
本発明の実施例2について説明する。実施例2における制御回路700とヒータ600は、実施例1で説明した制御回路400に対して、2段直列に接続する発熱領域を変更した例である。実施例2の構成のうち、実施例1と同様の構成については、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例2において、ここで特に説明しない事項は、実施例1と同様である。
[Example 2]
A second embodiment of the present invention will be described. A control circuit 700 and a heater 600 according to the second embodiment are examples in which two heating regions connected in series are changed from the control circuit 400 described in the first embodiment. Among the configurations of the second embodiment, the same symbols are used for the configurations similar to those of the first embodiment, and the description thereof is omitted. In the second embodiment, matters that are not particularly described here are the same as in the first embodiment.

図6を用いて、本実施例に係るヒータ600の構成を説明する。図6(A)はヒータ600の断面図(図6(B)の搬送基準位置X0付近の断面図)、図6(B)はヒータ600の各層の平面図である。図6(B)に示すように、実施例2では、摺動面層1において、実施例1に対して、発熱ブロックHB5のみサーミスタの数が1つになっている。その理由については、図7を用いて説明する。なお、実施例1に対して、発熱ブロックHB4にサーミスタT3-4が追加されている。これは、通紙領域AREA1のA5サイズの通紙の際に、搬送基準位置X0に対して、ヒータ600の長手方向のどちらかに片寄せされた状態で搬送されたときに、非通紙部昇温を検出するためである。 The configuration of a heater 600 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 6A is a cross-sectional view of the heater 600 (a cross-sectional view near the transfer reference position X0 in FIG. 6B), and FIG. 6B is a plan view of each layer of the heater 600. FIG. As shown in FIG. 6B, in Example 2, in the sliding surface layer 1, only one thermistor is provided in the heating block HB5, unlike Example 1. As shown in FIG. The reason will be explained with reference to FIG. Note that a thermistor T3-4 is added to the heating block HB4 as compared with the first embodiment. This is because when A5 size paper is passed in the paper passing area AREA1 and is transported in a state of being shifted to one side in the longitudinal direction of the heater 600 with respect to the transport reference position X0, the non-sheet passing portion This is for detecting temperature rise.

図7は、実施例2におけるヒータ600の制御回路700を示す回路図である。本実施例では、発熱ブロックHB5を駆動するライアック445を、発熱ブロックHB3を駆動するトライアック443の後段に直列接続している。発熱ブロックHB3と発熱ブロックHB5は、搬送基準位置X0に対して、基板305の長手方向に対称の位置関係にあるため、AREA2を発熱させる場合においても本駆動構成の影響を受けずに制御が可能である。このように接続することで、実施例1と同様、S点が断線する故障が起きた場合に、サーミスタT2-5によりヒータ600の異常発熱を検知して止めることができるので、他の発熱ブロックに比べてサーミスタの数を減らすことができる。 FIG. 7 is a circuit diagram showing a control circuit 700 of the heater 600 according to the second embodiment. In this embodiment, the LIAC 445 that drives the heating block HB5 is connected in series after the TRIAC 443 that drives the heating block HB3. The heating block HB3 and the heating block HB5 have a symmetrical positional relationship in the longitudinal direction of the substrate 305 with respect to the transfer reference position X0, so even when the AREA2 is heated, control can be performed without being affected by this drive configuration. is. By connecting in this way, as in the first embodiment, when a failure occurs such that point S is disconnected, abnormal heat generation of the heater 600 can be detected and stopped by the thermistor T2-5. can reduce the number of thermistors compared to

図8は、本実施例における制御フローチャートである。S500~S503までは、実施例1と同様である。このフローチャートでは、S801の紙サイズ検知においてAREA2に相当するB5サイズを検知した場合を説明する。B5サイズに対応するトライアック443~445を制御する際に、S802において、トライアック443とトライアック445の通電比率は、100:100の同比率で制御する。S803では、発熱ブロックHB3、HB5の端部サーミスタであるサーミスタT2-3、T2-5で検知した温度をTH2-3、TH2-5としたとき、それらの差がS800で予め設定した温度差TΔを越えているか否か確認する。例えばサーミスタT2-5の温度が高く、温度差がTΔを越えた場合は、S804において、記録紙Pが発熱ブロックHB3側に片寄せされたとみなし、トライアック443、445の通電比率を100:50に下げ、非通紙部昇温を抑制する。S805では、実施例1と同様、非通紙部昇温を検知して、サーミスタT2-5、T2-3の検知温度が閾値Tmaxを超えているか否かを確認する。超えている場合は、S508においてスループットを下げて制御する。以上を一連の制御としてプリントジョブが終了するまで繰り返す。 FIG. 8 is a control flow chart in this embodiment. S500 to S503 are the same as in the first embodiment. In this flowchart, the case where B5 size corresponding to AREA2 is detected in the paper size detection in S801 will be described. When controlling the triacs 443 to 445 corresponding to the B5 size, in S802, the energization ratio of the triacs 443 and 445 is controlled at the same ratio of 100:100. In S803, when the temperatures detected by thermistors T2-3 and T2-5, which are end thermistors of the heating blocks HB3 and HB5, are TH2-3 and TH2-5, the difference between them is the temperature difference TΔ preset in S800. Check if it exceeds For example, when the temperature of the thermistor T2-5 is high and the temperature difference exceeds TΔ, in S804, it is assumed that the recording paper P is biased toward the heat generating block HB3, and the energization ratio of the triacs 443 and 445 is set to 100:50. to suppress the temperature rise in the non-sheet-passing area. In S805, similarly to the first embodiment, temperature rise in the non-sheet-passing portion is detected, and it is confirmed whether or not the temperatures detected by the thermistors T2-5 and T2-3 exceed the threshold value Tmax. If it exceeds, control is performed by lowering the throughput in S508. The above is repeated as a series of control until the print job is completed.

以上のように、隣り合った発熱ブロックではなく、記録紙の搬送基準に対して対称の位置関係にある発熱ブロックのペアに対して直列接続の駆動構成であっても、実施例1と同様にサーミスタの数を減らすことができる。 As described above, even if the pair of heat generating blocks that are in a symmetrical positional relationship with respect to the conveyance reference of the recording paper are connected in series instead of the heat generating blocks that are adjacent to each other, the driving configuration is the same as in the first embodiment. The number of thermistors can be reduced.

[実施例3]
本発明の実施例3について説明する。実施例3は、実施例2における駆動構成における変形例として、直列接続された半導体素子の2段目の半導体素子をショートした構成となっている。本実施例では、図示しない搬送ガイドなどにより、記録紙Pが片寄せされない構成になっているため、実施例2における後段のトライアック445を無くしてショートする構成であっても構わない。実施例3の構成のうち、実施例1、2と同様の構成につい
ては、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例3において、ここで特に説明しない事項は、実施例1、2と同様である。
[Example 3]
A third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, as a modified example of the drive configuration in the second embodiment, the semiconductor elements in the second stage of the semiconductor elements connected in series are short-circuited. In the present embodiment, since the recording paper P is prevented from being shifted to one side by a transport guide (not shown), it is possible to eliminate the triac 445 in the second embodiment so as to cause a short circuit. Among the configurations of the third embodiment, the configurations similar to those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In Example 3, matters that are not particularly described here are the same as those in Examples 1 and 2.

図9を用いて、本実施例に係るヒータ900の構成を説明する。図9(A)はヒータ900の断面図(図9(B)の搬送基準位置X0付近の断面図)、図9(B)はヒータ900の各層の平面図である。図9(B)に示すように、摺動面層1において、実施例2に対して、さらに発熱ブロックHB3のサーミスタの数が1つ少ない構成になっている。 The configuration of a heater 900 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 9A is a cross-sectional view of the heater 900 (cross-sectional view near the transfer reference position X0 in FIG. 9B), and FIG. 9B is a plan view of each layer of the heater 900. FIG. As shown in FIG. 9B, in the sliding surface layer 1, the number of thermistors in the heating block HB3 is one less than that of the second embodiment.

図10は、実施例3のヒータ900の制御回路901を示す回路図である。T点が断線するという1つの故障が発生しても、サーミスタT2-5によって、異常状態を検知して保護することができる。同様にU点が断線するという1つの故障が発生しても、サーミスタT1-3によって保護することができる。つまり、他の発熱ブロック1、2、4及び6,7に比べてサーミスタが少ない構成においても、ヒータ900の異常状態に対し、保護を行うことができる。 FIG. 10 is a circuit diagram showing the control circuit 901 of the heater 900 of Example 3. As shown in FIG. Even if one failure such as disconnection at point T occurs, the thermistor T2-5 can detect an abnormal condition and provide protection. Similarly, even if one failure such as disconnection of point U occurs, it can be protected by the thermistor T1-3. In other words, even in a configuration having fewer thermistors than the other heat generating blocks 1, 2, 4, 6, 7, protection against an abnormal state of the heater 900 can be performed.

以上のように、直列接続された半導体素子のうち後段の半導体素子をショートした構成においても、サーミスタを減らすことができるので、ヒータ900の幅及び、定着装置200を小型化することができる。
なお、本実施例では、記録材の搬送基準位置に対して基板長手方向に対称の位置関係にある発熱ブロックHB3と発熱ブロックHB5に関して、それぞれを発熱させるための発熱体の通電を、単一のトライアック443を制御することで制御する構成とした。すなわち、発熱ブロックHB3が第3の加熱領域に、発熱ブロックHB5が第4の加熱領域に、発熱体302a-3、302b-3が第3の発熱体に、発熱体302a-5、302b-5が第4の発熱体に、それぞれ対応する。しかしながら本発明が適用可能な構成はかかる構成に限定されない。例えば、発熱ブロックHB2を発熱させる発熱体302a-2、302b-2の通電と、発熱ブロックHB6を発熱させる発熱体302a-6、302b-6の通電を、単一のトライアック442の制御によって制御するように構成してもよい。
As described above, the number of thermistors can be reduced even in the configuration in which the latter semiconductor element among the series-connected semiconductor elements is short-circuited.
In this embodiment, the heat generating blocks HB3 and HB5, which are located symmetrically in the longitudinal direction of the substrate with respect to the reference position for conveying the recording material, are energized by a single heat generating element. It is configured to be controlled by controlling the triac 443 . That is, the heating block HB3 serves as the third heating area, the heating block HB5 serves as the fourth heating area, the heating elements 302a-3 and 302b-3 serve as the third heating elements, and the heating elements 302a-5 and 302b-5. correspond to the fourth heating element, respectively. However, the configuration to which the present invention can be applied is not limited to such a configuration. For example, a single triac 442 controls energization of the heating elements 302a-2 and 302b-2 for heating the heating block HB2 and energization of the heating elements 302a-6 and 302b-6 for heating the heating block HB6. It may be configured as

[実施例4]
本発明の実施例4について説明する。実施例4のヒータ903の制御回路904は、実施例1と実施例3を組み合わせた構成となっている。実施例4の構成のうち、実施例1~3と同様の構成については、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例4において、ここで特に説明しない事項は、実施例1~3と同様である。
[Example 4]
A fourth embodiment of the present invention will be described. A control circuit 904 for the heater 903 of the fourth embodiment has a configuration in which the configurations of the first and third embodiments are combined. Among the configurations of the fourth embodiment, the configurations similar to those of the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted. In Example 4, matters not specifically described here are the same as in Examples 1-3.

図11を用いて、本実施例に係るヒータ903の制御回路904を示す回路図である。図11(A)はヒータ903の断面図(図9(B)の搬送基準位置X0付近の断面図)、図9(B)はヒータ903の各層の平面図である。図11(B)に示すように、本実施例のヒータ903は、摺動面層1において、実施例1と実施例3に比べて、最もサーミスタの数が少ない構成になっている。 FIG. 11 is a circuit diagram showing the control circuit 904 of the heater 903 according to this embodiment. 11A is a cross-sectional view of the heater 903 (cross-sectional view near the transfer reference position X0 in FIG. 9B), and FIG. 9B is a plan view of each layer of the heater 903. FIG. As shown in FIG. 11B, the heater 903 of this embodiment has the smallest number of thermistors in the sliding surface layer 1 as compared with the first and third embodiments.

図12は、ヒータ903の制御回路904を示す回路図である。発熱ブロックHB1、HB3、HB5、HB7は、実施例1、3で説明した構成をとることにより、サーミスタを1つにしている。本実施例では、さらに、トライアック441とトライアック447を定着装置200内に配置したことを示している。このようにすることで、制御回路904と定着装置200とを接続するAC線の数を少なくすることができるので、コネクタのピン数や電線を減らすことができる。同様にトライアック442~446も定着装置200内に配置する構成であっても良い。 FIG. 12 is a circuit diagram showing the control circuit 904 of the heater 903. As shown in FIG. The heating blocks HB1, HB3, HB5, and HB7 have one thermistor by adopting the configuration described in the first and third embodiments. This embodiment also shows that a triac 441 and a triac 447 are arranged in the fixing device 200 . By doing so, the number of AC wires connecting the control circuit 904 and the fixing device 200 can be reduced, so that the number of connector pins and electric wires can be reduced. Similarly, the triacs 442 to 446 may also be arranged inside the fixing device 200 .

以上のように、直列接続によって駆動される発熱ブロックが複数あることで、より少ないサーミスタで異常状態に対して保護できるので、ヒータ904の幅及び、定着装置20
0を小型化することができる。さらには、トライアックを定着装置内に配置することで、配線を減らし、画像形成装置を小型化することができる。
As described above, since there are a plurality of heat generating blocks that are driven by serial connection, it is possible to protect against abnormal conditions with a smaller number of thermistors.
0 can be made smaller. Furthermore, by arranging the triac in the fixing device, wiring can be reduced, and the size of the image forming apparatus can be reduced.

なお、実施例1~4を通して、1つの故障に対して保護する構成にしているが、1つの故障に限定されるものではなく、2つ以上の故障に対して保護する構成であっても良い。また、直列に接続される半導体素子は、2段に限定されるものではなく、3段以上の接続構成であっても良い。 It should be noted that, throughout the first to fourth embodiments, the configuration is configured to protect against one failure, but the configuration is not limited to one failure, and may be configured to protect against two or more failures. . Moreover, the number of semiconductor elements connected in series is not limited to two stages, and may be a connection configuration of three or more stages.

[実施例5]
図13~図15を参照して、本発明の実施例5について説明する。実施例5は、実施例1で説明したヒータ300におけるHB1及びHB7にあるサーミスタの数を実施例1よりさらに減らすことができる構成例である。実施例5は、実施例1の制御回路400に対し、P点の断線を検知することができる断線検知部1002と、Q点の断線を検知することができる断線検知部1003と、を備えた制御回路1001を備えている。実施例5の構成のうち、上記実施例と同様の構成については、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例5において、ここで特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。
[Example 5]
Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIGS. 13 to 15. FIG. The fifth embodiment is a configuration example that can further reduce the number of thermistors in HB1 and HB7 in the heater 300 described in the first embodiment. In contrast to the control circuit 400 of the first embodiment, the fifth embodiment includes a disconnection detection unit 1002 capable of detecting disconnection at point P and a disconnection detection unit 1003 capable of detecting disconnection at point Q. A control circuit 1001 is provided. Among the configurations of the fifth embodiment, the same symbols are used for the configurations similar to those of the above-described embodiments, and the description thereof is omitted. In Example 5, matters not specifically described here are the same as those in the above example.

図13は、ヒータ1000の断面図と平面図を示している。実施例1と比較して、図13(B)の摺動面層1において、発熱ブロックHB2~6の各ブロックにおけるサーミスタの数が3個になっており、実施例1に対して発熱ブロックHB2~6における1ブロック当たりのサーミスタの個数が1個増加している。これは各発熱ブロックにサーミスタの数が3個あることによって、二つの構成要素が故障して機能しなくなった場合でも、ヒータ300の異常を検知できるようにサーミスタを3個有している。一方HB1及びHB7のサーミスタの数は1個であり、他の発熱ブロックに比べサーミスタの数が2個減少している。その理由については、図14を用いて説明する。 FIG. 13 shows a cross-sectional view and a plan view of the heater 1000. FIG. Compared with Example 1, in the sliding surface layer 1 of FIG. 6, the number of thermistors per block is increased by one. Since each heating block has three thermistors, it has three thermistors so that an abnormality of the heater 300 can be detected even if two components fail and do not function. On the other hand, each of HB1 and HB7 has one thermistor, which is two fewer thermistors than the other heat generating blocks. The reason will be explained with reference to FIG. 14 .

図14は、実施例5におけるヒータ1000の制御回路1001を示す回路図である。図14に示した全てのサーミスタT1-1~T1-7、T2-2~T2-6、T3-2~T3-6は、Vcc1にプルアップされた抵抗451~457、462~466及び472~476とそれぞれ分圧される。分圧された電圧は、Th1-1~Th1-7信号、Th2-2~Th2-6信号、TH3-2~3-6として、CPU420で検出され温度検出される。本実施例では、P点及びQ点の断線を検知できるように断線検知部1002及び断線検知部1003を設けている。各断線検知部1002、1003の検知信号Di1002,Di1003、Di1004、Di1005は、ラッチ部432、436もしくはCPU420に接続している。断線を検知すると、断線検知部1002は、断線検知信号Di1002、Di1004を、断線検知部1003は、断線検知信号Di1003、Di1005を出力する。Di1004、Di1005が出力されると、ラッチ部432、436が動作し、RLOFF1信号及びRLOFF2信号をLow状態にしてラッチし、リレー430、440をオフにする。Di1002、Di1003が出力されると、CPU420は、トライアック441~447がOFFになるようにFUSER1~FUSER7信号を出力する。断線検知部1002及び断線検知部1003の内部回路は、図15を用いて説明する。 FIG. 14 is a circuit diagram showing the control circuit 1001 of the heater 1000 according to the fifth embodiment. All thermistors T1-1 to T1-7, T2-2 to T2-6, T3-2 to T3-6 shown in FIG. 476 and each voltage is divided. The divided voltages are detected by the CPU 420 as Th1-1 to Th1-7 signals, Th2-2 to Th2-6 signals, and TH3-2 to 3-6, and temperature detection is performed. In this embodiment, a disconnection detection unit 1002 and a disconnection detection unit 1003 are provided so as to detect disconnection at points P and Q. FIG. Detection signals Di 1002 , Di 1003 , Di 1004 , and Di 1005 of disconnection detection units 1002 and 1003 are connected to latch units 432 and 436 or CPU 420 . When a disconnection is detected, the disconnection detection unit 1002 outputs disconnection detection signals Di1002 and Di1004, and the disconnection detection unit 1003 outputs disconnection detection signals Di1003 and Di1005. When Di1004 and Di1005 are output, the latch units 432 and 436 operate to latch the RLOFF1 signal and the RLOFF2 signal to the Low state and turn off the relays 430 and 440 . When Di1002 and Di1003 are output, CPU 420 outputs FUSER1-FUSER7 signals so that triacs 441-447 are turned off. Internal circuits of the disconnection detection unit 1002 and the disconnection detection unit 1003 will be described with reference to FIG.

ここで、本実施例の特徴である断線検知とサーミスタの数の関係について説明する。本実施例では、実施例1と同様に発熱ブロックHB1及びHB7を駆動するトライアック441、447は各々、隣り合った発熱ブロックHB2、HB6を駆動するトライアック442、446と直列に接続される。よって図中のP点及びQ点が断線するという1個の故障が生じない限り発熱ブロックHB1、HB7のみが異常発熱することはないため、実施例1と同様にHB1及びHB7に存在するサーミスタの数は他の発熱体に対して1個減らすことができる。さらに、本実施例では、P点、Q点が断線しているかどうかを判断する
断線検知部1002、1003を有している。そのため、P点及びQ点が断線するという第一の故障かつ、断線検知部が故障するという第二の故障が生じない限り発熱ブロックHB1、HB7のみが異常発熱することはない。したがって、HB1及びHB7に存在するサーミスタの数は他の発熱体に対して2個減らすことができる。
Here, the relationship between disconnection detection and the number of thermistors, which is a feature of this embodiment, will be described. In this embodiment, as in the first embodiment, triacs 441 and 447 driving heat generating blocks HB1 and HB7 are connected in series with triacs 442 and 446 driving adjacent heat generating blocks HB2 and HB6, respectively. Therefore, as long as one failure does not occur such as disconnection at points P and Q in the figure, only the heating blocks HB1 and HB7 will not generate abnormal heat. The number can be reduced by one for other heating elements. Furthermore, this embodiment has disconnection detectors 1002 and 1003 for determining whether points P and Q are disconnected. Therefore, only the heating blocks HB1 and HB7 do not generate abnormal heat unless the first failure of disconnection at the points P and Q and the second failure of the disconnection detection unit occur. Therefore, the number of thermistors present in HB1 and HB7 can be reduced by two relative to other heating elements.

図15は、図14で示した断線検知部1002の内部回路を示した図である。断線検知部1003の内部回路は断線検知部1002と同様なのでここでは省略している。図15-(A)は、断線検知部1002から出力される信号Di1002がCPU420に、信号Di1004がラッチ部432、436に接続されている回路を示した図である。断線検知部1002の内部において、点P付近には点Pに流れている電流を検出する第2の電流検知部としての検出抵抗1010が接続されている。また、検出抵抗1010と並列に、抵抗1013と、検出抵抗1010で検出された信号を2次側に伝搬するACカプラ1015と、が接続されている。さらに断線検知部1002は、トライアック441への電流を検出できるように第1の電流検知部としての検出抵抗1011が設けられている。また、検出抵抗1011と並列に、抵抗1014と、検出抵抗1011で検出された信号を2次側に伝搬するACカプラ1016が接続されている。発熱抵抗体302a-2、302b-2へ電流を流す電流経路は、トライアック442と発熱抵抗体302a-2、302b-2とを接続するラインの途中で分岐し、トライアック441を介して、発熱抵抗体302a-1、302b-1とつながっている。すなわち、分岐点から下流の発熱抵抗体302a-1、302b-1へ電流を流す第1の電流経路と、分岐点から下流の発熱抵抗体302a-2、302b-2へ電流を流す第2の電流経路と、が分岐点より上流の共通する第3の電流経路から分岐する構成となる。 FIG. 15 is a diagram showing an internal circuit of the disconnection detector 1002 shown in FIG. Since the internal circuit of the disconnection detection unit 1003 is the same as that of the disconnection detection unit 1002, it is omitted here. FIG. 15-(A) is a diagram showing a circuit in which the signal Di1002 output from the disconnection detection unit 1002 is connected to the CPU 420, and the signal Di1004 is connected to the latch units 432 and 436. FIG. A detection resistor 1010 serving as a second current detection section for detecting current flowing through the point P is connected to the vicinity of the point P inside the disconnection detection section 1002 . A resistor 1013 and an AC coupler 1015 for propagating the signal detected by the detection resistor 1010 to the secondary side are connected in parallel with the detection resistor 1010 . Furthermore, the disconnection detection unit 1002 is provided with a detection resistor 1011 as a first current detection unit so that the current to the triac 441 can be detected. In parallel with the detection resistor 1011, a resistor 1014 and an AC coupler 1016 for propagating the signal detected by the detection resistor 1011 to the secondary side are connected. The current path through which the current flows to the heating resistors 302a-2 and 302b-2 branches in the middle of the line connecting the triac 442 and the heating resistors 302a-2 and 302b-2, and passes through the triac 441 to the heating resistors. It connects with bodies 302a-1 and 302b-1. That is, a first current path through which current flows from the branch point to the downstream heating resistors 302a-1 and 302b-1, and a second current path through which current flows from the branch point to the downstream heating resistors 302a-2 and 302b-2. and branch from a common third current path upstream of the branch point.

ACカプラ1015の二次側は、プルアップ抵抗1017を介して電源VCC1に接続され、ダンピング抵抗1025を介してCPU420へ接続されている。点PにAC電流が流れた場合、検出抵抗1010の両端にAC電圧が印加され、印加された電圧信号はACフォトカプラ1015を通り2次側へ伝達される。ここでは全波AC電流の信号を二次側に伝えるためにACフォトカプラを用いているが、半波電流のみの信号を伝えたい場合はフォトカプラを用いてもよい。2次側に伝達された信号はパルス信号となり、断線検知信号Di1002としてCPU420へ出力される。CPU420は、FUSER1信号をONしトライアック442をONしたにもかかわらず断線検知部1002からパルス状の断線検知信号Di1002を検出していなければ断線、検出していれば断線していないと判断する。CPU420が断線と判断した場合は、FUSER1、2をOFFしトライアック441、442の通電を遮断する。詳しい波形の説明は図15-(B)を用いて説明する。さらにACカプラ1015およびACカプラ1016によって2次側に伝達されたパルス信号は、各々抵抗1018、1022を通り、コンデンサ1019、1023及び抵抗1020、1024により平滑されコンパレータ1025へ接続される。ここで、検出抵抗1010に電流が流れていないにかかわらず、検出抵抗1011に電流が流れているときは点Pのルートは断線していると考えられる。その場合、図15-(B)ではコンパレータ1025の-端子の電圧が+端子を上回り、出力Di1004にLOWが出力され、ラッチ部432、436を動作させる。詳しい波形の説明は図15-(B)を用いて説明する。 The secondary side of AC coupler 1015 is connected to power supply VCC1 via pull-up resistor 1017 and to CPU 420 via damping resistor 1025 . When an AC current flows through point P, an AC voltage is applied across the sensing resistor 1010 and the applied voltage signal is transmitted through the AC photocoupler 1015 to the secondary side. Here, an AC photocoupler is used to transmit a full-wave AC current signal to the secondary side, but a photocoupler may be used if it is desired to transmit only a half-wave current signal. The signal transmitted to the secondary side becomes a pulse signal and is output to CPU 420 as disconnection detection signal Di1002. The CPU 420 determines that there is no disconnection if the pulse-like disconnection detection signal Di1002 is not detected from the disconnection detection unit 1002 even though the FUSER1 signal is turned ON and the triac 442 is ON. When the CPU 420 determines that the wire is disconnected, the FUSERs 1 and 2 are turned off to cut off the energization of the triacs 441 and 442 . A detailed explanation of the waveform will be given with reference to FIG. 15-(B). Furthermore, the pulse signals transmitted to the secondary side by AC couplers 1015 and 1016 pass through resistors 1018 and 1022 respectively, are smoothed by capacitors 1019 and 1023 and resistors 1020 and 1024 and are connected to comparator 1025 . If a current flows through the detection resistor 1011 even though no current flows through the detection resistor 1010, it is considered that the route of the point P is disconnected. In that case, in FIG. 15-(B), the voltage of the - terminal of the comparator 1025 exceeds the + terminal, LOW is output to the output Di 1004, and the latch sections 432 and 436 are operated. A detailed explanation of the waveform will be given with reference to FIG. 15-(B).

図15-(B)は、図15-(A)で説明した回路の動作を波形で示した図である。波形1101は検出抵抗1010で検出された電圧、波形1102は検出抵抗1011で検出された電圧、波形1103は断線検知部1002から出力されたDi1002信号を示している。また、波形1104の実線の波形はコンパレータ1025の-端子に印加されている電圧、点線の波形はコンパレータ1025の+端子に印加されている電圧を示している。トライアック442がOFF状態で通電がOFFの場合、検出抵抗1010には電圧が生じず0Vとなり、結果二次側のACカプラ1015のトランジスタは動作しない。
よってDi1002信号は波形1103で示すように電圧はVcc1でプルアップされている。トライアック442がONし通電がON状態となると、波形1101で示すように検出抵抗1010に電圧が生じる。結果、二次側のACカプラ1015のトランジスタは動作し、動作した時はLOWに引き込むため、Di1002信号は波形1103で示すようにパルス状の信号を出力する。CPU420は、このパルス状の波形を検知することで、検出抵抗1010に電流が流れたかどうかを判断することができる。P点が断線している場合はトライアック442をON状態にしても検出抵抗1010に電圧が生じないため、波形1101及び波形1103は通電OFFと同じ波形となる。よって、CPU420は、トライアック442をONさせ通電をONしているのに、波形1103がパルス状の波形になっていないことからP点が断線していると判断することができ、トライアック442の通電をOFFすることができる。
FIG. 15-(B) is a diagram showing waveforms of the operation of the circuit described in FIG. 15-(A). Waveform 1101 indicates the voltage detected by the detection resistor 1010 , waveform 1102 indicates the voltage detected by the detection resistor 1011 , and waveform 1103 indicates the Di 1002 signal output from the disconnection detection section 1002 . Further, the waveform 1104 with a solid line indicates the voltage applied to the - terminal of the comparator 1025 , and the waveform with a dotted line indicates the voltage applied to the + terminal of the comparator 1025 . When the triac 442 is in the OFF state and energization is OFF, no voltage is generated in the detection resistor 1010 and becomes 0 V, and as a result the transistor of the AC coupler 1015 on the secondary side does not operate.
Therefore, the Di 1002 signal is pulled up to Vcc 1 as indicated by waveform 1103 . When the triac 442 is turned on and the current is turned on, a voltage is generated across the detection resistor 1010 as indicated by a waveform 1101 . As a result, the transistor of the AC coupler 1015 on the secondary side operates, and pulls it to LOW when it operates. The CPU 420 can determine whether current has flowed through the detection resistor 1010 by detecting this pulse-like waveform. If the point P is disconnected, no voltage is generated in the detection resistor 1010 even if the triac 442 is turned on, so the waveforms 1101 and 1103 are the same waveforms as when the power supply is turned off. Therefore, the CPU 420 can determine that the point P is disconnected because the waveform 1103 does not have a pulse waveform even though the triac 442 is turned on and the power supply is turned on. can be turned off.

一方、トライアック442がOFF状態で通電がOFFの場合、二次側のACカプラ1015のトランジスタは動作しない。そのため、コンパレータ1025の-端子の電圧は波形1104の実線に示したように抵抗1017、1018、1020の分圧で決定される一定の電圧となる。コンパレータ1025の+端子の電圧も同様に検出抵抗1011に電圧が生じないため、波形1104の点線に示したように抵抗1021、1022、1024の分圧で決定される一定の電圧となる。ここでは+端子の電圧が-端子の電圧よりも高くなるように抵抗1017、1018、1020及び抵抗1021、1022、1024の値を設定している。よって+端子の電圧が-端子の電圧よりも高いため、コンパレータ1025の出力はオープンコレクタとなり、ラッチ部はラッチ動作を行わない。トライアック442がONし通電がON状態となると、波形1101で示すように検出抵抗1010に電圧が生じる。結果二次側のACカプラ1015のトランジスタが動作するので、コンパレータ1025の-端子の電圧は波形1104の実線で示すように電圧が徐々に低下していく。さらにトライアック441がONし通電がON状態となると、波形1102で示すように検出抵抗1011に電圧が生じる。よってコンパレータ1025の+端子の電圧は波形1104の点線で示すように電圧が徐々に低下していく。ここでは+端子の電圧が-端子の電圧よりも高くなるように検出抵抗1010、1011の抵抗値を調整している。よって+端子の電圧が-端子の電圧よりも高いため、コンパレータの出力はオープンコレクタとなり、ラッチ部はラッチ動作を行わない。P点が断線すると、トライアック442をON状態にしても検出抵抗1010に電圧が生じないため、二次側のACカプラ1015のトランジスタは動作しない。よって-端子の電圧は波形1104の実線で示したように徐々に電圧が上昇していく。P点が断線してもトライアック441はONし続けているため、+端子の電圧は波形1104の点線で示したように通電ONの状態と変わらない。よってP点が断線してしばらくするとコンパレータの-端子の電圧は、波形1104で示すように+端子の電圧を上回る。その結果コンパレータの出力はLOWとなりラッチ部432、436を動作させる。 On the other hand, when the triac 442 is in the OFF state and the energization is OFF, the transistor of the AC coupler 1015 on the secondary side does not operate. Therefore, the voltage of the negative terminal of the comparator 1025 becomes a constant voltage determined by the divided voltages of the resistors 1017, 1018 and 1020 as indicated by the solid line of the waveform 1104. FIG. Similarly, since no voltage is generated across the detection resistor 1011, the + terminal voltage of the comparator 1025 is a constant voltage determined by the divided voltages of the resistors 1021, 1022, and 1024 as indicated by the dotted line of the waveform 1104. FIG. Here, the values of the resistors 1017, 1018, 1020 and the resistors 1021, 1022, 1024 are set so that the voltage of the + terminal is higher than the voltage of the - terminal. Therefore, since the voltage of the + terminal is higher than the voltage of the - terminal, the output of the comparator 1025 becomes an open collector and the latch section does not perform the latch operation. When the triac 442 is turned on and the current is turned on, a voltage is generated across the detection resistor 1010 as indicated by a waveform 1101 . As a result, since the transistor of the AC coupler 1015 on the secondary side operates, the voltage of the - terminal of the comparator 1025 gradually decreases as indicated by the solid line of the waveform 1104 . Further, when the triac 441 is turned on and the current is turned on, a voltage is generated across the detection resistor 1011 as indicated by a waveform 1102 . Therefore, the voltage of the + terminal of the comparator 1025 gradually decreases as indicated by the dotted line of the waveform 1104 . Here, the resistance values of the detection resistors 1010 and 1011 are adjusted so that the voltage of the + terminal is higher than the voltage of the - terminal. Therefore, since the voltage of the + terminal is higher than the voltage of the - terminal, the output of the comparator becomes an open collector and the latch section does not perform the latch operation. If the point P is disconnected, no voltage is generated in the detection resistor 1010 even if the triac 442 is turned on, so the transistor of the AC coupler 1015 on the secondary side does not operate. Therefore, the voltage of the - terminal gradually increases as indicated by the solid line of waveform 1104 . Since the triac 441 continues to be ON even if the point P is disconnected, the voltage at the + terminal remains the same as when the power is ON, as indicated by the dotted line in the waveform 1104 . Therefore, after a while after point P is disconnected, the voltage at the - terminal of the comparator exceeds the voltage at the + terminal as shown by waveform 1104 . As a result, the output of the comparator becomes LOW and the latch units 432 and 436 are operated.

このように本実施例5では、発熱ブロックHB2、HB6を駆動する半導体素子の後段の半導体素子によって駆動される発熱ブロックHB1、HB2において、HB2、HB6の断線を検知する断線検知部を設けている。これにより、他の発熱ブロックと比較して発熱ブロックHB1、HB2のサーミスタの数が少ない構成であっても、2個の故障状態においてヒータ300を保護することができる。 As described above, in the fifth embodiment, in the heat generating blocks HB1 and HB2 driven by the semiconductor elements in the subsequent stages of the semiconductor elements that drive the heat generating blocks HB2 and HB6, disconnection detection units for detecting disconnection of the heat generating blocks HB2 and HB6 are provided. . As a result, even if the number of thermistors in the heat generating blocks HB1 and HB2 is smaller than that of the other heat generating blocks, the heater 300 can be protected in two failure states.

[実施例6]
図16を参照して、本発明の実施例6について説明する。実施例6は、実施例5の図15-(A)で説明した断線検知部1002の回路において、検出抵抗1012の設置位置、及び、Di1002の接続場所が異なった構成となっている。その他の構成は、実施例5と同じである。実施例6の構成のうち、上記実施例と同様の構成については、同一の記号を用いて説明を省略する。実施例6において、ここで特に説明しない事項は、上記実施
例と同様である。
[Example 6]
Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG. The sixth embodiment has a configuration in which the installation position of the detection resistor 1012 and the connection position of the Di 1002 are different from the circuit of the disconnection detection unit 1002 described in FIG. 15-(A) of the fifth embodiment. Other configurations are the same as those of the fifth embodiment. Among the configurations of the sixth embodiment, the same symbols are used for the configurations similar to those of the above-described embodiments, and the description thereof is omitted. In Example 6, matters not specifically described here are the same as those in the above example.

図16-(A)は、断線検知部1002を示した図であり、点P付近には点Pに流れている電流を検出する電流検出抵抗1010が接続されている。さらに図16-(A)ではトライアック442が電流を流したかを判断できるように、トライアック442直後に、すなわち第1の電流経路と第2の電流経路に分岐する前の第3の電流経路に、第3の電流検知部としての検出抵抗1012が設けられている。各検出抵抗1010及び1012はACカプラ1015、1016が並列で接続され、2次側に伝達された検出信号は、各々コンデンサ1019、1023及び抵抗1020、1024により平滑され、各々コンパレータ1031及び1030に接続される。コンパレータ1030の出力はトランジスタ1034及び抵抗1032、1033を介してコンパレータ1031の+端子に接続される。 FIG. 16-(A) is a diagram showing the disconnection detection unit 1002, and a current detection resistor 1010 for detecting the current flowing through the point P is connected near the point P. FIG. Furthermore, in FIG. 16-(A), immediately after the triac 442, that is, in the third current path before branching into the first current path and the second current path, so that it can be determined whether the triac 442 has flowed a current. A detection resistor 1012 is provided as a third current detection unit. AC couplers 1015 and 1016 are connected in parallel to detection resistors 1010 and 1012, and the detection signals transmitted to the secondary side are smoothed by capacitors 1019 and 1023 and resistors 1020 and 1024, respectively, and connected to comparators 1031 and 1030, respectively. be done. The output of comparator 1030 is connected to the positive terminal of comparator 1031 via transistor 1034 and resistors 1032 and 1033 .

ここで、検出抵抗1012に電流が流れているにもかかわらず、検出抵抗1010に電流が流れていないときは点Pのルートは断線していると考えられる。その場合、図16-(A)ではコンパレータ1031の-端子の電圧が+端子を上回り出力Di1004にLOWが出力され、ラッチ部432、436を動作させる。このときCPU420へ接続されているDi1002の信号もLOWとなる。CPU420はトライアック442を通電しているのにもかかわらずDI1002がLOWとなった時は、点Pは断線だと判断し、FUSER1、2をOFFしトライアック441、442の通電を遮断する。詳しい波形の説明は図16-(B)を用いて説明する。 Here, when a current does not flow through the detection resistor 1010 even though a current is flowing through the detection resistor 1012, it is considered that the route of the point P is disconnected. In this case, in FIG. 16-(A), the voltage of the - terminal of the comparator 1031 exceeds the + terminal, and LOW is output to the output Di 1004, causing the latch sections 432 and 436 to operate. At this time, the signal of Di 1002 connected to CPU 420 also becomes LOW. When the DI 1002 becomes LOW even though the triac 442 is energized, the CPU 420 judges that the point P is broken, turns off the FUSERs 1 and 2, and cuts off the energization of the triacs 441 and 442 . A detailed explanation of the waveform will be given with reference to FIG. 16-(B).

図16-(B)は、図16-(A)の回路動作を示した図である。図16-(B)において、波形1105は検出抵抗1010で検出された電圧、波形1106は検出抵抗1012で検出された電圧である。また、波形1107の実線はコンパレータ1030の-端子に印加されている電圧、点線の波形はコンパレータ1030の+端子に印加されている電圧を示している。波形1108の実線はコンパレータ1031の-端子に印加されている電圧、点線の波形はコンパレータ1031の+端子に印加されている電圧を示している。トライアック442がOFF状態で通電がOFFの場合、検出抵抗1012には電圧が生じず、結果二次側のACカプラ1016のトランジスタは動作しない。よってコンパレータ1030の-端子の電圧は波形1107の実線に示したように抵抗1021、1022、1024の分圧で決定される一定の電圧となる。このときコンパレータ1030の-端子の電圧がコンパレータ1030の+端子よりも高い電圧になるように、抵抗1021、1022、1024及び抵抗1026、1027は調整されている。よってコンパレータ1030の出力はLOWとなり、トランジスタ1034が動作してコンパレータ1031の+端子はHIGH電圧となる。コンパレータ1031の-端子は、検出抵抗1010に電圧が生じないので波形1108の実線に示したように抵抗1017、1018、1020の分圧で決定される一定の電圧となる。このときコンパレータ1031の+端子がコンパレータ1031の-端子よりも高い電圧になるように抵抗1017、1018、1020は調整されている。よって+端子の電圧が-端子の電圧よりも高いため、コンパレータ1031の出力はオープンコレクタとなり、ラッチ部432,436はラッチ動作を行わない。次にトライアック442及び441がONし通電がON状態となると、検出抵抗1012に電圧が生じる。結果コンパレータ1030の-端子は波形1107の実線に示すように電圧が徐々に減少していく。コンパレータ1031の-端子も同様に検出抵抗1010に電圧が生じるため、波形1108の実線に示すように電圧が徐々に減少していく。コンパレータ1030において+端子の電圧が-端子の電圧を超えた時、コンパレータ1030の出力はオープンコレクタとなる。この結果トランジスタ1034がOFFとなり、コンパレータ1031の+端子にかかる電圧は、波形1108に示しているとおり抵抗1028及び1029で決まる電圧に変化する。この時抵抗1028及び1029は、コンパレータ1031の+端子にかかる電圧が-端子にかかる電圧より高くなるように調
整されている。よって+端子の電圧が-端子の電圧よりも高いため、コンパレータ1031の出力はオープンコレクタとなり、ラッチ部432,436はラッチ動作を行わない。P点が断線すると、検出抵抗1012を通過する電流が減少するため、コンパレータ1030の-端子の電圧は波形1107の実線で示したように徐々に電圧が上昇していく。ただし、トライアック441には電流が流れているため、コンパレータ1030の-端子の電圧はある一定の電圧の上昇にとどまる。この時でも、コンパレータ1030の+端子にかかる電圧が-端子にかかる電圧より高くなるように抵抗1026、1027が調整されているため、コンパレータ1030の出力はオープンコレクタとなる。一方コンパレータ1031の-端子はP点が断線しているため、波形1108の実線で示しているように電圧が上昇していく。コンパレータ1031の+端子の電圧は変化しないため、P点が断線してしばらくたつとコンパレータ1031の-端子の電圧が+端子の電圧を上回り、コンパレータ1031の出力がLOWとなることでラッチ部432、436及びCPU420を動作させる。
FIG. 16-(B) is a diagram showing the circuit operation of FIG. 16-(A). In FIG. 16-(B), waveform 1105 is the voltage detected by the detection resistor 1010 and waveform 1106 is the voltage detected by the detection resistor 1012 . The solid line of the waveform 1107 indicates the voltage applied to the - terminal of the comparator 1030 , and the dotted waveform indicates the voltage applied to the + terminal of the comparator 1030 . A solid line of the waveform 1108 indicates the voltage applied to the - terminal of the comparator 1031 , and a dotted waveform indicates the voltage applied to the + terminal of the comparator 1031 . When the triac 442 is in the OFF state and the current is OFF, no voltage is generated in the detection resistor 1012, and as a result the transistor of the AC coupler 1016 on the secondary side does not operate. Therefore, the voltage of the - terminal of the comparator 1030 becomes a constant voltage determined by the divided voltages of the resistors 1021, 1022, and 1024 as indicated by the solid line of the waveform 1107. FIG. At this time, the resistors 1021, 1022, 1024 and the resistors 1026, 1027 are adjusted so that the voltage of the - terminal of the comparator 1030 is higher than that of the + terminal of the comparator 1030 . Therefore, the output of the comparator 1030 becomes LOW, the transistor 1034 operates, and the + terminal of the comparator 1031 becomes HIGH voltage. The - terminal of the comparator 1031 has a constant voltage determined by the divided voltages of the resistors 1017, 1018 and 1020 as indicated by the solid line of the waveform 1108 because no voltage is generated in the detection resistor 1010. FIG. Resistors 1017 , 1018 , and 1020 are adjusted so that the + terminal of the comparator 1031 has a higher voltage than the − terminal of the comparator 1031 at this time. Therefore, since the voltage of the + terminal is higher than the voltage of the - terminal, the output of the comparator 1031 becomes an open collector, and the latch sections 432 and 436 do not perform latch operations. Next, when the triacs 442 and 441 are turned on to turn on the electricity, a voltage is generated in the detection resistor 1012 . The voltage at the - terminal of the result comparator 1030 gradually decreases as indicated by the solid line of the waveform 1107 . Similarly, voltage is generated across the detection resistor 1010 at the − terminal of the comparator 1031 , so the voltage gradually decreases as indicated by the solid line of the waveform 1108 . When the voltage of the + terminal of the comparator 1030 exceeds the voltage of the - terminal, the output of the comparator 1030 becomes an open collector. As a result, the transistor 1034 is turned off, and the voltage applied to the + terminal of the comparator 1031 changes to the voltage determined by the resistors 1028 and 1029 as indicated by the waveform 1108 . At this time, the resistors 1028 and 1029 are adjusted so that the voltage applied to the + terminal of the comparator 1031 is higher than the voltage applied to the - terminal. Therefore, since the voltage of the + terminal is higher than the voltage of the - terminal, the output of the comparator 1031 becomes an open collector, and the latch sections 432 and 436 do not perform latch operations. When point P is disconnected, the current passing through the detection resistor 1012 decreases, so the voltage at the - terminal of the comparator 1030 gradually increases as indicated by the solid line of the waveform 1107 . However, since a current is flowing through the triac 441, the voltage at the - terminal of the comparator 1030 remains at a constant voltage rise. Even at this time, since the resistors 1026 and 1027 are adjusted so that the voltage applied to the + terminal of the comparator 1030 is higher than the voltage applied to the - terminal, the output of the comparator 1030 becomes an open collector. On the other hand, since point P of the - terminal of the comparator 1031 is disconnected, the voltage increases as indicated by the solid line of the waveform 1108 . Since the voltage of the + terminal of the comparator 1031 does not change, the voltage of the - terminal of the comparator 1031 exceeds the voltage of the + terminal a short time after point P is broken, and the output of the comparator 1031 becomes LOW. 436 and CPU 420 are activated.

このように本実施例6では、断線検知部1002の回路において、検出抵抗1012の設置位置及び、Di1002の接続場所が異なっていても、点Pの断線を検知することができる。 As described above, in the sixth embodiment, even if the installation position of the detection resistor 1012 and the connection position of the Di 1002 are different in the circuit of the disconnection detection unit 1002, the disconnection at the point P can be detected.

上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。
例えば、実施例5、6の断線検知部は、実施例2の回路構成(図7のトライアック443,445の間)や、実施例4の回路構成(図12のトライアック442、441の間)に追加してもよい。
The respective configurations of the above embodiments can be combined with each other as much as possible.
For example, the disconnection detectors of Examples 5 and 6 are different from the circuit configuration of Example 2 (between the triacs 443 and 445 in FIG. 7) and the circuit configuration of Example 4 (between the triacs 442 and 441 in FIG. 12). may be added.

200…定着装置、300、600、900、903…ヒータ、305…基板、302a、302b…発熱体、441~447…トライアック、T1-1~T1-7、T2-1~T2-7、T3-4…サーミスタ、400、700、901、904…制御回路、ET1-1~ET1-7、ET2-1~ET2-7、ET3-4、EG9、EG10…導電体、HB1~HB7…発熱ブロック
200... Fixing device 300, 600, 900, 903... Heater 305... Substrate 302a, 302b... Heat generating element 441 to 447... Triac, T1-1 to T1-7, T2-1 to T2-7, T3- 4 thermistor 400, 700, 901, 904 control circuit ET1-1 to ET1-7, ET2-1 to ET2-7, ET3-4, EG9, EG10 conductor HB1 to HB7 heating block

Claims (2)

記録材に形成されたトナー画像を記録材に定着する定着部であって、基板と、前記基板に前記基板の長手方向に並んで設けられた複数の発熱体と、前記複数の発熱体のうちの第1の発熱体に対応する前記基板上の位置に設けられた第1の温度検知素子と、前記複数の発熱体のうちの第1の発熱体とは異なる第2の発熱体に対応する前記基板上の位置に設けられた第2の温度検知素子と、を備えたヒータを有する定着部と、
電源から前記複数の発熱体のうちの第1の発熱体への電力供給路中に設けられている第1の半導体素子と、
前記電源から前記複数の発熱体のうちの前記第1の発熱体とは異なる第2の発熱体への電力供給路中に設けられている第2の半導体素子と、
前記第1の半導体素子と前記第2の半導体素子を制御する制御部であって、前記第1の温度検知素子の検知温度に応じて前記第1の半導体素子を制御し、前記第2の温度検知素子の検知温度に応じて前記第2の半導体素子を制御する制御部と、
を有し、記録材にトナー画像を形成する画像形成装置において、
前記第1の発熱体は前記複数の発熱体のうち前記長手方向において最も端に配置されており、前記第2の発熱体は前記長手方向において前記第1の発熱体の隣に配置されており、
前記第1の半導体素子は、前記第2の半導体素子に直列に接続されており、
前記第2の発熱体へ供給する電力は前記第2の半導体素子を制御することで制御され、
前記第1の発熱体へ供給する電力は前記第1の半導体素子と前記第2の半導体素子を制御することで制御されることを特徴とする画像形成装置。
A fixing unit for fixing a toner image formed on a recording material to the recording material, comprising: a substrate; a plurality of heat generating elements arranged on the substrate in a longitudinal direction of the substrate; a first temperature sensing element provided at a position on the substrate corresponding to the first heat generating element of the plurality of heat generating elements corresponding to a second heat generating element different from the first heat generating element a fixing section having a heater provided with a second temperature sensing element provided at a position on the substrate;
a first semiconductor element provided in a power supply path from a power supply to a first heating element of the plurality of heating elements;
a second semiconductor element provided in a power supply path from the power supply to a second heating element different from the first heating element among the plurality of heating elements;
A control unit for controlling the first semiconductor element and the second semiconductor element, the control unit controlling the first semiconductor element in accordance with the temperature detected by the first temperature detection element to detect the second temperature a control unit that controls the second semiconductor element according to the temperature detected by the detection element;
and forming a toner image on a recording material,
The first heating element is arranged at the endmost end in the longitudinal direction among the plurality of heating elements, and the second heating element is arranged next to the first heating element in the longitudinal direction. ,
The first semiconductor element is connected in series with the second semiconductor element,
power supplied to the second heating element is controlled by controlling the second semiconductor element;
An image forming apparatus, wherein power supplied to the first heating element is controlled by controlling the first semiconductor element and the second semiconductor element.
前記定着部はさらに、筒状のフィルムと、前記フィルムの外周面に接触するローラと、を有し、前記ヒータは前記フィルムの内部空間に配置されており、前記ヒータと前記ローラで前記フィルムを挟み込むことにより前記フィルムと前記ローラの間に記録材を挟持搬送するニップ部を形成していることを特徴とする請求項に記載の画像形成装置。
The fixing section further has a cylindrical film and a roller that contacts the outer peripheral surface of the film, the heater is arranged in the inner space of the film, and the heater and the roller move the film. 2. The image forming apparatus according to claim 1 , wherein a nip portion for nipping and conveying a recording material is formed between said film and said roller.
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