JPH04272681A

JPH04272681A - ヒータ温調安全装置

Info

Publication number: JPH04272681A
Application number: JP3053142A
Authority: JP
Inventors: Yukihide Ushio; 行秀牛尾; Akio Noguchi; 野口　秋生; Yoji Serizawa; 洋司芹澤; Shinpei Matsuo; 信平松尾; Kazuro Yamada; 和朗山田; Masaji Uchiyama; 正次内山; Makoto Takeuchi; 誠竹内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-02-26
Filing date: 1991-02-26
Publication date: 1992-09-29

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヒータを用いて所定の
温度を維持する装置において発煙・発火等の災害発生を
未然に防ぐヒータ温調安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ヒータを用いた装置においては、
トライアック素子のショート故障などの制御不能状態に
よって装置内が制御温度以上に昇温し、発煙・発火等の
災害発生を引き起こす可能性があった。そこで、これら
災害発生を未然に防止するために種々のヒータ温調安全
装置が考えられた。特に、レーザビームプリンタのよう
に終夜通電している状態（無人化による使用状態）で使
用する際には、多少の発煙・発火であっても二次災害に
つながる虞れも有り得るので、ヒータの異常を確実に検
出し、強制的に、かつ、確実にヒータの通電を断つ安全
機構が必須となっている。

【０００３】そこで、現状のＬＢＰにおいては、既に公
知ではあるが、トランジスタ等のアナログ素子を用いて
コンデンサの充放電特性での時間を比較基準時間とし、
一方、ヒータへの連続通電時間を検出し比較するアナロ
グ安全回路を構成し、異常判断時、ヒータ通電を強制的
に遮断するよう構成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ヒータの温調暴走を検出するための比較基準
時間を決定する回路構成手段に、コンデンサの充放電特
性を利用するため、コンデンサの容量のばらつきや経年
変化、また、回路の使用環境温度変動に伴うコンデンサ
容量の変動、さらには、コンデンサのリーク電流等によ
る誤検知など、実際の動作状態と回路定数設定に対して
、適度にリミッタ値を設定することが難しく、変動する
にしても、新規設計するにしてもかなりの実験と実績が
必要になるという問題点があった。

【０００５】また、近年のように回路の集積化による低
コスト化・小面積化が進んでくるとヒータ温調安全装置
の回路の集積化も考えられる。しかし、このヒータ温調
安全装置の回路においては、集積化ができない大容量の
コンデンサを用いるためワンチップ化が難しく、仮に、
外付け回路によって対応しても小面積化が果たせなくな
るという問題点があった。さらに、上記比較基準時間設
定値をより正確にしたり、全ての回路を集積化してその
コストをより低価格にするためには、ヒータ温調安全装
置の回路のディジタル化を図る必要があった。

【０００６】本発明は、上記問題点を解決し、ヒータ温
調装置の回路のディジタル化を図って、低コスト化・小
面積化を達成し、かつ、経年変化及び環境変化によらず
に安定して確実に動作するヒータ温調安全装置を提供す
ることを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、交流電源により駆動されるヒータと、該ヒータの
温度を検知する温度検知素子と、上記ヒータを断続的に
駆動可能なスイッチング手段と、上記ヒータの温度が所
定温度以下となったとき通電を行なう温度上昇期間及び
所定温度以上となったとき通電を停止する温度下降期間
を有するように、上記温度検知素子からの信号に基づい
て上記スイッチイング手段の制御を行ない、上記ヒータ
の温度を所定の温度範囲内に維持せしめる温度制御手段
とを有するヒータ温調安全装置において、上記ヒータへ
の通電を遮断する遮断手段と、所定時点からの時間計測
が可能な時間計測手段と、該時間計測手段によって異な
った時点から計測した二つの時間の大小比較を行なう比
較手段とを備え、上記温度制御手段は、所定の基準時間
内における通電時間の割合が異なる二つの通電パターン
を有して上記温度上昇期間における通電を行ない、上記
時間計測手段によってそれぞれの通電パターンによる温
度上昇期間の長さを計測し、上記比較手段によってそれ
ぞれの長さを比較することにより、上記所定の基準時間
内における通電時間の割合が小さな通電パターンによる
温度上昇期間の長さの方が、通電時間の割合が大きな通
電パターンによるものより短いときには異常と判断し、
上記遮断手段によってヒータへの通電を遮断するように
設定されていることにより達成される。

【０００８】

【作用】本発明によれば、ヒータの温度が所定温度以下
となったときにはヒータへの通電を開始し、所定温度以
上となったときに通電を停止してヒータの温度を所定の
温度範囲に維持せしめる。そして、ヒータへの通電は、
所定の基準時間内における通電時間の割合が異なる二つ
の通電パターンにて行う。さらに、それぞれの通電パタ
ーンにおいて所定温度までの所要時間を時間計測手段に
よって計測し、それぞれの所要時間を比較手段によって
大小比較する。このとき、上記所定の基準時間内におけ
る通電時間の割合が小さな通電パターンによる所要時間
の方が、通電時間の割合が大きな通電パターンによるも
のより短い場合は、異常と判断して遮断手段によってヒ
ータへの通電を遮断する。一方、通電時間の割合が小さ
な通電パターンによる所要時間が、通電時間の割合が大
きな通電パターンによるものより長い場合には正常と判
断して温度調節を続行する。

【０００９】

【実施例】本発明の第一実施例及び第二実施例を図面に
基づいて説明する。

【００１０】〈第一実施例〉先ず、本発明の第一実施例
を図１ないし図７に基づいて説明する。

【００１１】図１において、１は所定の温度に制御され
るヒータである。該ヒータ１には、法的規格上必要とな
る温度ヒューズ２が接続されており、レーザビームプリ
ンタ（以下、ＬＢＰとする）の場合サーモスイッチを用
いている。この温度ヒューズ２は、ヒータ１の近傍に設
置されていて、予め設定された温度に達するとヒータ１
への通電を遮断するものである。しかし、サーモスイッ
チ２によるヒータ１への通電の遮断は、最終的な安全機
構であり、公知のものであるため、説明を省略する。

【００１２】本実施例のヒータ温調安全装置は、該サー
モスイッチ２が作動する前に作動する安全装置である。

【００１３】上記ヒータ１の温度を検出する素子にはサ
ーミスタ３を用いており、該サーミスタ３はヒータ１の
近傍に設置されている。また、該ヒータ１にはヒータ通
電遮断手段であるリレー４が該ヒータ１に対して直列に
接続されている。さらには、ヒータ１への通電を直接ス
イッチングするトライアック５、及び該トライアック５
で生じるスイッチングノイズを除去するスパークキラー
６が上記リレー４を介してヒータ１と接続されている。該トライアック５には、ＤＣ制御信号を入力とし、トラ
イアック５のスッチイングをコントロールするゼロクロ
ススイッチ機能のホトトライアックカプラ７が接続され
ており、ドライブ段８によって駆動される。また、リレ
ー４もドライブ段９によって駆動される。該ドライブ段
８，９及び上記サーミスタ３は、本装置の中央制御装置
であるＤＣコントローラ１０に接続されており、該ＤＣ
コントローラ１０は、サーミスタ３の温度に対する抵抗
値変化を電圧レベルに変換する抵抗ブリッジ構成の電圧
変換回路１１と、ＤＣコントローラ１０での制御を実施
するＣＰＵ１２とから構成されている。

【００１４】以上のような本実施例装置の回路では、電
源を投入するとＣＰＵ１２が、所定の初期化を終了させ
た後サーミスタ３の出力を検出するように設定されてい
る。なお、この温度検出方法は公知のものであり、サー
ミスタ３からの温度検出データに応じ電圧に変換するも
のである。本実施例においては、サーミスタ３を他の固
定抵抗と組合わせ、抵抗ブリッジで構成し、アナログ電
圧をディジタルデータ値に変換するためにＣＰＵ１２の
Ａ／Ｄの入力ポートに接続し、ヒータ温度を読み取る。そして、温度検出後、その温度が異常温度範囲であると
判断した場合、リレー４をＯＦＦの状態とし、エラー処
理を行なう。一方、検出した温度が正常温度範囲内と判
断した場合にはリレー４をＯＮの状態とし、所望の値に
なるようヒータの温度制御を開始する。

【００１５】通常、電源投入されるとサーミスタ３から
の検出値は室温程度になっている。そこで、温度を上昇
させるため、ＣＰＵ１２のポートを操作してヒータ１に
通電する。つまり、ＣＰＵ１２のポート出力をＨｉｇｈ
レベルにすることでトランジスタ８をＯＮの状態とし、
ホトトライアックカプラ７のＬＥＤを点灯させる。その
結果、ホトトライアックカプラ７によって、トライアッ
ク５が導通状態（ゼロクロススイッチング）となり、ヒ
ータ１にＡＣ電圧が加わりヒータ１への通電が行なわれ
る。同様に、ヒータ１への通電を停止するときには、Ｃ
ＰＵ１２のポート出力をＬｏｗレベルにすれば良い。

【００１６】次に、本実施例の温度制御について、図２
、図３を用いて説明する。図２は電源投入後の温度制御
、図３はヒータ立ち上げ後の温度制御による温度変化を
示している。

【００１７】電源が投入されると、図２に示すＨ１の温
度まで連続通電しヒータ１を立ち上げる。次に、Ｈ１の
温度以上に対しては図２に”ＦＳＲＯＮ−Ｂ”で示すご
とく例えば、５０％デューティでヒータ１に通電する。その結果、図２に”ＦＳＲＯＮ−Ａ”で示すごとく１０
０％連続通電駆動に比べ、グラフＢの点線で示すように
グラフＡの実線よりも長い時間をかけて立ち上がること
になる。

【００１８】このように、Ｈ１の温度以上に対しては図
２に”ＦＳＲＯＮ−Ｂ”で示すごとく、５０％デューテ
ィでヒータ１に通電し、そのときの立ち上がり時間をＣ
ＰＵ１２で検出し、予め設定されている立ち上がり時間
と比較すれば、ヒータ通電スイッチ系の回路の異常につ
いて検出できるのである。つまり、ヒータ通電スイッチ
系の回路が何らかの異常でショートし連続通電を続ける
と、５０％デューティでヒータに通電しているにも拘ら
ず図２”ＦＳＲＯＮ−Ａ”で示すごとく１００％連続通
電時間（ｔＡ　時間）でヒータは立ち上がってしまうの
である。また、ヒータ通電スイッチ系の回路が、何らか
の異常でオープンになると、ヒータ温度は所定時間経過
しても所望温度にならないため、ヒータ故障が検出でき
るのである。なお、本実施例の説明においては、説明を
容易にするためヒータ温度が所定時間経過しても所望温
度にならない場合の検出構成については省略する。

【００１９】以上のように本実施例においては、ヒータ
立ち上げ時のエラー検出は、立ち上げ終了時の時間を所
定の値と比較し（図２に示す時間ｔＡ　とｔＢ　との比
較）することによって行なっている。

【００２０】次に、ヒータ１の温度が一旦所定温度まで
達した場合には、その温度を維持するために該ヒータ１
を断続的に駆動する。つまり、設定温度範囲内の最高温
度まで温度が上昇したときにはヒータ１への通電を停止
し、設定温度範囲内の最低温度まで温度が降下したとき
にはヒータ１へ通電する。このように、ヒータ１の温度
が所定の温度範囲内になるように制御するのである。こ
のヒータ１に通電する条件は、図３に示すごとくヒータ
１の通電をごく短い時間単位（温度勾配による温度差が
生じない時間範囲、例えば、５０デューティ）でヒータ
１に通電する場合と、１００％連続通電させる場合とに
分ける。そして各々の場合の各ヒータ通電時間を検出す
れば、ヒータ通電スイッチ系の回路の異常検出ができる
ことになる。

【００２１】つまり、ヒータ１に通電したときから設定
温度範囲内の最高温度（ヒータへの通電を停止する温度
）に達するまでの時間は、５０％デューティでヒータ１
に通電する場合よりも１００％連続通電させる場合の方
が短いはずで、５０％デューティの場合も１００％連続
通電の場合もほぼ同時間であれば、ヒータ通電スイッチ
系の回路の異常でヒータ１が所望通り制御されていない
（５０％デューティ制御時でも、実際には１００％連続
通電されている）と判断できる。

【００２２】以上のように、本実施例におけるヒータの
所望温度制御時のエラー検出は、ヒータ１に通電してか
ら通電を停止するまでの時間を、５０％デューティ制御
時時間と１００％連続通電制御時時間とで比較（図３に
示す時間ｔＡ　と、ｔＢ　との比較）することによって
行なっている。

【００２３】なお、上記ヒータ通電時間の比較をすると
き、所定の演算をして補正した後、実行するようにして
も良い。

【００２４】また、上述したヒータ温度の温調制御方法
は公知のものであり、特に限定されたものでない。

【００２５】以下、図４ないし図６のフローチャートを
用いて本実施例のエラー検出について説明する。

【００２６】図４において、ＭＡＩＮ４１はメインルー
チンであり、各処理を行なう。なお、本実施例のプログ
ラムの形式は、各シーケンスルーチンを並列処理可能な
モニタープログラムでスキャンする方式を採用している
。各シーケンスルーチンでのプログラムは、ＥＮＴＥＲ
／ＥＳＣＰを区切りに順々に他のプログラムをスキャン
している。この並列処理可能なモニタープログラムは、
ごく一般的なもので、本発明に対して特に限定されたも
のではない。本実施例においては、ＥＮＴＥＲは、メモ
リテーブルより指定されたメモリの内容に記憶されたア
ドレスよりプログラムを開始する（指定されたアドレス
からのＣＡＬＬ文）。ＥＳＣＰは、次にそのプログラム
にＥＮＴＥＲされたときにプログラムを開始したいアド
レスを指定のメモリテーブルに格納してＥＮＴＥＲされ
たところに戻る（ＲＥＴＵＲＮ文）と定義している。例
えば、図５のステップ５２でＥＳＣＰが実行されると、
次にサブルーチン定着温調にＥＮＴＥＲしたときにはス
テップ５１から実行される。

【００２７】図５において、サブルーチン名定着温調で
示すフローチャートが図２でいう制御部分で、図６に結
合子Ｎで示す以降が、図３に示した制御部分を示してい
る。

【００２８】図４のＭＡＩＮ中ステップ４２でサブルー
チン定着温調４３が開始されるとＨ１までの温度上昇を
図５のステップ４４，４５，４６で繰り返すことにより
、所望温度までもっていく（ここでは、一例として１０
０℃までとした）。

【００２９】次に、Ｈ１までの温度に達するとステップ
４７に入りタイマーＡを開始する。そして、ステップ４
８で所定温度に達しているかをチェックする。このチェ
ックは、仮に所定温度で制御中に電源を何らかの理由で
一旦遮断しすぐに電源を再投入した際、ヒータの立ち上
げシーケンスをパスするためのものである。通常は室温
近くの温度から開始するため、ステップ４９に入り５０
％デューティでのヒータ温度立ち上げ制御に移る。先ず
、ステップ４９，５０，５１，５２でヒータへの通電を
停止した状態でタイマー０で設定した時間だけ動作させ
る。次に、ステップ５３，５４，５５，５６，５７でヒ
ータへ通電した状態でタイマー０で設定した時間だけ動
作させる。そして、所望温度（本実施例においては、１
８０℃）に達するまで、ステップ５６からステップ５８
を経由して５０％デューティでのヒータ温度立ち上げを
繰り返すのである。その後、所望温度まで達すると、ス
テップ５５で判断され、ステップ５９に移行する。ステ
ップ５９では、該ステップ４７でスタートしたタイマー
Ａを停止し、ステップ６０でそのカウント値のチェック
判断を実行する。このときの所定値との比較を図２ｔＡ
　で示す値もしくは、ｔＡ　の所定倍（例えば、１．５
倍にする）で実施する。その結果、タイマーＡの値が所
定値より大きければ、５０％デューティでのヒータ温度
立ち上げ制御通りに実行されていると判断し、次の制御
のために結合子Ｎへスキップする。逆に、タイマーＡの
値が所定値より小さければ、５０％デューティでのヒー
タ温度立ち上げ制御を実行しているにも拘らずヒータド
ライバーの回路系に何らかの異常が生じ、１００％連続
通電され、予定よりも速くヒータ温度が立ち上がったと
判断し、ステップ６１，６２，６３の定着温調異常ルー
チンへ移行される。なお、この定着エラーについては、
従来通りの処理であるため、特に詳細は記さない。但し
、ヒータ温度制御については、ステップ６３のＥＳＣＰ
によって閉ループとなり、以降電源が再投入されるまで
維持される。

【００３０】次に、ステップ６０でカウント値のチェッ
ク判断後図６の結合子Ｎへスキップすると、図３で言う
ヒータの所定温度時での温度制御に移行する。図６にお
いて、ステップ７０で再度タイマーＡを停止させる。こ
れは図５のステップ４８において結合子Ｎへスキップし
てきたときに、タイマーＡの動作を止めるためである。そして、ステップ７１に移りヒータの所定温度での断続
制御に入る。ステップ７１では、ヒータに通電すべきな
のか、通電を停止すべきなのかを判断する。ヒータが立
ち上がった直後においては、ステップ７２に移りヒータ
への通電を停止して、ステップ７３でＦＬＡＧ−Ｂ＝０
（初期化後このフラグはまだ操作されていないため）と
判断され、ステップ７４に戻り、設定温度の最低になる
まで維持される。

【００３１】その後、設定温度の最低になりヒータに通
電する状態になると、ステップ７４に移り５０％デュー
ティで通電するのか、１００％連続通電するのかをＦＬ
ＡＧ−Ａで判断する。１００％連続通電であれば、ステ
ップ７５に移りタイマーＢをスタートし、ステップ７６
，７７，７８によって１００％連続通電する。そして、
ヒータへの通電を停止する温度に達するとステップ７７
にてステップ７９に移り１００％連続通電実行時間を示
すタイマーＢを停止し、ステップ８０でヒータへの通電
を停止し、次は、５０％デューティで通電するようにＦ
ＬＡＧ−Ａをステップ８１で設定し、ステップ７４に戻
る。ステップ７４に戻ると、ステップ７１，７２，７３
，７４で再び設定温度の最低になるまで維持される。こ
のときにおいてもＦＬＡＧ−Ｂ＝０のままであるため、
ヒータ温調エラー検出については何もしない。そして、
再びステップ８０で設定温度の最低になりヒータに通電
する状態になると、ステップ７４のＦＬＡＧ−Ａ判断で
今度は、５０％デューティで通電が選択され、ステップ
８５に移る。ステップ８５では、タイマーＣをスタート
させ、５０％デューティでの通電が開始される。先ず、ステップ８６，８７，８８，８９で所定時間ヒー
タへの通電を停止させ、ステップ９０，９１，９２，９
３，９４で所定時間ヒータへ通電させる。そして、ステ
ップ９２で所定温度の最高温度（本実施例の場合、１８
２℃と設定している。）と判断するとステップ９５で５
０％デューティでの通電実行時間を示すタイマーＣをス
トップさせ、ステップ９６にてヒータへの通電を停止し
、ステップ９７では、次は１００％連続通電になるよう
にＦＬＡＧ−Ａを設定する。そして、ステップ９８では
、ヒータ温調エラー検出を実行させるためにＦＬＡＧ−
Ｂ＝１に設定し、ステップ７４に戻る。

【００３２】ステップ７４に戻ると、ステップ７１，７
２，７３，７４で再び設定温度の最低になるまで維持さ
れる。このときは、ＦＬＡＧ−Ｂ＝１であるため、ステ
ップ７３から一度だけステップ１００に移り、ヒータ温
調エラー検出を実行する。（なお、ステップ１００にて
ＦＬＡＧ−Ｂ＝０にしてしまうため、一度だけステップ
１００以降を実施して終了する。そして、再びＦＬＡＧ
−Ｂ＝０になるまでヒータ温調エラー検出の実行はしな
い。）ステップ１０１に移ると、１００％連続通電実行
時間を示すタイマーＢと５０％デューティ通電実行時間
を示すタイマーＣとのタイマー値比較をする。本実施例
の場合、１００％連続通電実行時間を示すタイマーＢを
二倍にして５０％デューティ通電実行時間を示すタイマ
ーＣとのタイマー値比較をしているが、これは１００％
連続通電の方が５０％デューティ通電時間よりも倍以上
に速い場合を想定しているのであって、特に限定された
ものではなく、要は５０％デューティ通電にも拘らず１
００％連続通電並みの速さで温度が上昇しているときは
、ヒータドライバーの回路系に何らかの異常が生じ、１
００％連続通電され、予定よりも速くヒータ温度が昇温
されたと判断し、ステップ１０２以降の定着温調異常ル
ーチンへ移行されればよいのである。

【００３３】通常は、ステップ１０１からステップ７４
に戻るが、異常時はステップ１０２に移りエラーカウン
タをインクリメントしてステップ１０３で所定値に達し
たかを検出する。この検出は、エラー検出の誤検知を防
止するためのもので、特に限定されたカウント数ではな
く、発煙・発火に至る前に検出できればよい。そして、
ステップ１０３でエラーと判断すれば、ステップ１０４
に移りヒータの通電を強制的に停止する上記のリレー４
をＯＦＦの状態とし、ステップ１０５でエラー要求フラ
グをセットする。

【００３４】なお、この定着エラーについては、従来通
りの処理であるため、特に詳細は記さない。但し、ヒー
タ温度制御については、ステップ１０６のＥＳＣＰによ
って閉ループとなり、以降電源が再投入されるまで維持
される。また、ステップ１０２，１０３でのエラーカウ
ンタは、ある条件に応じリセット可能にしてもよく特に
限定されない。

【００３５】図７に第一実施例での変形例を述べる。第
一実施例では図２に示すごとく所定温度に達してからエ
ラー検出をスタートしているが、図７に示すごとく始め
からヒータ温度の立ち上げ時間をカウントしその時間比
較を実施してもよい。また、図６では１００％連続通電
と５０％デューティ通電を交互に検出しているが、図３
がごとく交互でなくてもよく、あるブロック単位で実施
してもよい。

【００３６】また、本実施例では、１００％連続通電時
と５０％デューティ通電時とを比較しているが、特に限
定されたものではなく、ある所定の比率で比較してもよ
いことは言うまでもなく、さらには、基準となる１００
％連続通電も特に限定されない。

【００３７】〈第二実施例〉次に図８ないし図１０を用
いて本発明の第二実施例について説明する。なお、第二
実施例では、ソフト的に制御していたものを本実施例で
は、ハード的に、しかもディジタル回路で対応したもの
である。

【００３８】図８において、１０００は、サーミスタ３
の温度に対する抵抗値変化を電圧レベルに変換する電圧
変換回路１１からの出力電圧（以降、サーミスタ検出電
圧と略す。）と設定温度時に対応する電圧を発している
基準電圧を比較するコンパレータである。このコンパレ
ータ１０００の出力に応じ、ヒータの通電を指示するＦ
ＳＲＯＮ信号を制御する。つまり、サーミスタ検出電圧
が設定電圧より低いとき（設定温度より低いことを意味
する）は、以下に示す回路によって１００％連続通電す
るか、５０％デューティ通電するかを選択する。

【００３９】また、サーミスタ検出電圧が設定電圧より
高いとき（設定温度より高いことを意味する）は、無条
件にヒータの通電を停止する。

【００４０】１００１は発振器で、フリップフロップ１
００２により、二分周されたクロック出力を有する。フ
リップフロップ１００７は、コンパレータ１０００の出
力信号をクロックとする反転フリップフロップである。この反転フリップフロップは、コンパレータ１０００か
らのヒータ通電信号を１００％連続通電か、５０％デュ
ーティ通電かに振り分けるものである。カウンタ１００
９は、１００％連続通電する時間と５０％デューティ通
電する時間をカウントし、かつ比較するためのエラー検
出用カウンタである。１００８のワンショット回路は、
該反転フリップフロップ１００７で交互に振り分けるワ
ンサイクル毎に信号を発し、カウンタ１００９をワンサ
イクル毎にリセットするワンサイクルリセット発生回路
である。１００３は、カウンタ１００９でカウントすべ
きクロックを選択するセレクターで該反転フリップフロ
ップ１００７の出力によってコントロールされる。１０
０４，１００５，１００６はヒータ通電信号ＦＳＲＯＮ
を１００％連続通電か、５０％デューティ通電かを該反
転フリップフロップ１００７の出力によってコントロー
ルされセレクトされたパターンを出力するゲート群であ
る。１０１０のカウンタ及び１０１１のフリップフロッ
プは、カウンタ１００９で検出したエラー検出をカウン
トし、所定回数になったか否かを判断し、リレーをＯＦ
Ｆの状態にしてヒータへの通電を強制的に遮断させる強
制ＯＦＦ回路である。

【００４１】以降、図９及び図１０のタイミングチャー
トを用いて、動作について説明をする。

【００４２】正常動作時、コンパレータ１０００の出力
は図９に示すように５０％デューティ通電時の方が１０
０％連続通電よりも長い時間ＨＩレベルを維持する。し
たがって、１００９のカウンタは、二分周クロックであ
ってもカウントアップ値は、１００％連続通電時のカウ
ントダウン値より多くなる。よって、１００９のカウン
タからのリップルキャリーアウトは出力されない。しか
し、５０％デューティ通電しているときでも実際にヒー
タドライバーの回路系に何らかの異常が生じた場合には
１００％連続通電になったときに５０％デューティ通電
時の二分周クロックでのカウントアップ値は、図１０に
示すように１００％連続通電時のカウントダウン値より
はるかに少なくなるため、１００９のカウンタからのリ
ップルキャリーアウトが出力され強制ＯＦＦ回路である
カウンタ１０１０のカウンタ値をカウントアップするこ
とになる。

【００４３】したがって、この強制ＯＦＦ回路のカウン
タ１０１０がオーバーフローすれば、ヒータ温調エラー
としてリレーをＯＦＦの状態にしてヒータへの通電を強
制的に遮断させることになる。

【００４４】なお、本実施例では、１００％連続通電時
と５０％デューティ通電時とを比較しているが、特に限
定されたものではなく、二分周クロックの比率をある所
定の比率で設定し、比較するようにしてもよいことは言
うまでもなく、さらには、基準となる１００％連続通電
も特に限定されない。

【００４５】〈第三実施例〉最後に、図１１を用いて第
三実施例について説明する。なお、この第三実施例は、
第一実施例中、図５で示す結合子Ｎのところまでは同様
なので説明を省くことにする。

【００４６】図９において、ステップ７０，７１，７２
，７３，７４は第一実施例同様ヒータが立ち上がった直
後のヒータへの通電を停止させるモードである。その後
、ステップ７１でヒータが設定温度の最低温度になると
ステップ２００に移りヒータへの通電を行なう制御に入
る。なお、本実施例は、このヒータへの通電を行なう制
御に特徴がある。ステップ２００に入るとステップ２０
１，２０２，２０３，２０４，２０５で第一実施例同様
にヒータを１００％連続通電する。ただ違う点は、設定
温度の最高温度までヒータを１００％連続通電するので
はなく、所望温度（本実施例では、設定温度の中間点で
ある１８０℃にしている。）までとし、その所望温度ま
で達すると、ステップ２０６に移る。ステップ２０６に
移ると残りの温度上昇分（本実施例では、１８０℃から
１８２℃までの温度分になる。）を５０％デューティで
通電する。そして、タイマーＣで設定温度の最高温度ま
で到達する時間を検出する。その後、ステップ２１６，
２１７，２１８を経由し、ヒータへの通電を停止させる
制御であるステップ１００以降に入っていく。この後の
処理は、第一実施例と同様であるため、説明を省く。

【００４７】つまり、本実施例では一回のヒータへの通
電において、上昇させるべき温度を二つに区分して一方
を１００％連続通電し、もう一方を５０％デューティで
通電し、それぞれの所要時間を比較するのである。した
がって、より繊細な、かつ正確なデータが検出できる。そのため仮に、使用環境条件が変動する場所で使われて
も問題にならない。

【００４８】なお、すべての実施例中において、１００
％連続通電と５０％デューティ通電とでの実行順番は、
特に限定されたものでなく、１００％連続通電時の時間
測定の後に５０％デューティ通電時の時間測定を実行し
ても、逆に、５０％デューティ通電時の時間測定の後に
１００％連続通電時の時間測定を実行してもよいことは
いうまでもない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
所定の基準時間内における通電割合が異なる二つの通電
パターンを有して、ヒータの温度を所定の温度範囲内に
維持せしめ、それぞれの通電パターンにおける所定温度
までの所要時間を計測・比較することにより、ヒータの
異常を判断し、通電を強制的に遮断することとしたので
、経年変化または使用環境温度の変動に依らずに確実に
動作させることができる。また、回路のディジタル化を
図ったので、回路を集積することができ、低コスト化及
び小面積化を図ることができる。

【００５０】さらに、比較手段は、予め設定した値と実
測値との比較も行なうように設定されているため、ヒー
タの初期立ち上げの際の温調制御暴走を検知することが
できる。

【００５１】また、異常と判断した回数を計測する手段
を設け、該回数が所定値に達したときにヒータへの通電
を遮断するようにしたため、誤検知を防ぐことができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置の温度制御回路を示す
回路図である。

【図２】本発明の第一実施例装置における電源投入後の
ヒータの温度変化及び通電パターンを示す図である。

【図３】本発明の第一実施例装置におけるヒータ立ち上
げ後のヒータの温度変化及び通電パターンを示す図であ
る。

【図４】本発明の第一実施例装置の温度制御のＭＡＩＮ
フローチャートである。

【図５】本発明の第一実施例装置の温度制御のサブルー
チン定着温調のフローチャートである。

【図６】本発明の第一実施例装置の温度制御のサブルー
チン定着温調のフローチャートである。

【図７】本発明の第一実施例装置における温度制御方式
を変形した場合のヒータの温度変化及び通電パターンを
示す図である。

【図８】本発明の第二実施例装置の温度制御回路を示す
回路図である。

【図９】図８回路における通常動作時のタイミングチャ
ートである。

【図１０】図８回路における異常動作時のタイミングチ
ャートである。

【図１１】本発明の第三実施例装置の温度制御を示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１　　ヒータ３　　温度検知素子（サーミスタ）４　　遮断手段（リレー）５　　スイッチング手段（トライアック）１２　　温度
制御手段（ＣＰＵ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　交流電源により駆動されるヒータと、
該ヒータの温度を検知する温度検知素子と、上記ヒータ
を断続的に駆動可能なスイッチング手段と、上記ヒータ
の温度が所定温度以下となったとき通電を行なう温度上
昇期間及び所定温度以上となったとき通電を停止する温
度下降期間を有するように、上記温度検知素子からの信
号に基づいて上記スイッチイング手段の制御を行ない、
上記ヒータの温度を所定の温度範囲内に維持せしめる温
度制御手段とを有するヒータ温調安全装置において、上
記ヒータへの通電を遮断する遮断手段と、所定時点から
の時間計測が可能な時間計測手段と、該時間計測手段に
よって異なった時点から計測した二つの時間の大小比較
を行なう比較手段とを備え、上記温度制御手段は、所定
の基準時間内における通電時間の割合が異なる二つの通
電パターンを有して上記温度上昇期間における通電を行
ない、上記時間計測手段によってそれぞれの通電パター
ンによる温度上昇期間の長さを計測し、上記比較手段に
よってそれぞれの長さを比較することにより、上記所定
の基準時間内における通電時間の割合が小さな通電パタ
ーンによる温度上昇期間の長さの方が、通電時間の割合
が大きな通電パターンによるものより短いときには異常
と判断し、上記遮断手段によってヒータへの通電を遮断
するように設定されていることを特徴とするヒータ温調
安全装置。
【請求項２】　　比較手段は時間計測手段によって計測
された時間と予め設定された時間との大小比較を行なう
ように設定されていることとする請求項１に記載のヒー
タ温調安全装置。
【請求項３】　　異常と判断した回数を計測する手段を
有し、該回数が所定値に達したときに遮断手段によって
ヒータへの通電を強制的に遮断することとする請求項１
に記載のヒータ温調安全装置。
【請求項４】　　温度制御手段、時間計測手段、比較手
段はディジタル回路で構成されていることとする請求項
１または請求項２に記載のヒータ温調安全装置。
【請求項５】　　異常と判断した回数を計測する手段は
ディジタル回路で構成されていることとする請求項３に
記載のヒータ温調安全装置。