JP2003156965A

JP2003156965A - 加熱装置、画像形成装置、加熱制御方法、記憶媒体、及びプログラム

Info

Publication number: JP2003156965A
Application number: JP2001353358A
Authority: JP
Inventors: Masashi Ooyumi; 大弓　　正志
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-11-19
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】誘導加熱方式を用いた電子写真式画像形成装
置の定着装置において、装置が動作可能な状態での装置
ダウンを回避することと、過昇温や素子破壊等の装置の
破壊といった重大な損失を防止することを両立可能とし
た加熱装置、画像形成装置、加熱制御方法、記憶媒体、
及びプログラムを提供する。【解決手段】画像形成装置は、誘導加熱電源７１０か
ら高周波電力が印加される励磁コイル７０２に流れる電
流を検出する電流検出部７２３、検出した励磁コイル電
流と予め設定した基準値とを比較する比較部７２４、励
磁コイル７０２に印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能で、比較部７２４の比較結果に応じてスイッチングオ
ン時間幅を減少または増加させる制御を行うパルス生成
部７１６を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加熱装置、画像形
成装置、加熱制御方法、記憶媒体、及びプログラムに関
し、更に詳しくは、画像形成装置において、特にトナー
などの加熱溶融体を現像剤として用いた画像を用紙等に
加熱定着するための発熱源として誘導加熱を用いた加熱
装置、画像形成装置、加熱制御方法、記憶媒体、及びプ
ログラムに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式画像形成装置は、現像剤（ト
ナー）により用紙上にトナー画像を形成する画像形成手
段を備えており、トナー画像が形成された用紙を搬送す
る紙搬送手段を通じ、図１４に示す定着器８０１に対し
用紙を図中矢印方向に搬送することで、トナー像８１１
を用紙８１０に加熱加圧定着する。定着器８０１では、
加圧ローラ８０３と対向圧接する加熱ローラ８０２中に
ハロゲンヒータ８０４が加熱源として配設されており、
加圧ローラ８０３及び加熱ローラ８０２は図示しない駆
動源によって図中矢印方向に回転している。そして、加
熱ローラ８０２表面が所定の温度に調整されるように、
温度検出センサ８０５で検出された温度に基づきハロゲ
ンヒータ８０４をオン・オフ制御する温度調整方法が多
用されている。

【０００３】図１５に電子写真式画像形成装置の制御回
路の概略を示す。８０２は加熱ローラ、８０４はハロゲ
ンヒータ、９０５は温度センサであるサーミスタ、９０
１はシーケンスコントローラ、９０２はＳＳＲ（ソリッ
ドステートリレー）、９０３は交流電源、９０４は比較
器、９０６は基準抵抗である。サーミスタ９０５は、温
度が高いほどその抵抗値が小さくなる。そのため、基準
抵抗９０６によって分圧されたサーミスタ／ＧＮＤ間の
電圧（サーミスタ検出電圧）は、温度が高いほど小さく
なる。温度調整（以下温調）目標温度のサーミスタ９０
５の検出電圧に対し設定された基準電圧Ｖｒと、サーミ
スタ検出電圧との比較器９０４による比較により、温調
温度よりサーミスタ検出電圧が大きい間はＳＳＲ９０２
にオン信号が供給される。

【０００４】ここで、ＳＳＲ９０２は制御信号がＨレベ
ルの時オンとなり、制御信号がＬレベルの時オフとなっ
ている。オン状態のＳＳＲ９０２は交流電源９０３から
印加された交流電流をハロゲンヒータ８０４に流し、そ
れにより加熱ローラ８０２の温度は上昇する。加熱ロー
ラ表面温度が温調目標温度となりサーミスタ検出電圧が
基準電圧より小さくなると、比較器９０４の出力はＳＳ
Ｒ９０２をオフする。このようなオン・オフ制御によ
り、温調目標温度に加熱ローラ表面温度を保つことが可
能となる。また、シーケンスコントローラ９０１中にＡ
／Ｄ変換器を備え、サーミス検出電圧をＡ／Ｄ変換器で
デジタル化してソフト的に基準値との比較を行い、オン
・オフ制御することも可能である。

【０００５】また、加熱ローラを加熱する手段として、
加熱ローラの近傍に配設した励磁コイルに高周波電流を
印加し、発生した高周波磁界を加熱ローラ表層に作用さ
せることで、加熱ローラ表面の導電層に渦電流を発生さ
せ、その渦電流によるジュール熱により加熱ローラを加
熱する誘導加熱方式を用いた定着器も提案されている。
誘導加熱方式を用いた定着器においては、加熱ローラ自
体を加熱することが可能であり、加熱に用いる電力も可
変制御が可能であることから、非常に速い温調温度への
加熱が可能となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術においては次のような問題があった。即ち、ハロ
ゲンヒータをオフ・オンして加熱ローラ温度を制御する
方式では、加熱ローラの加熱のために投入できる電力は
ハロゲンヒータの電力であり、その電力は、装置の最大
電力消費が既定値内に収まるように設定されている。そ
のため、定着ヒータが定着可能温度よりも十分に低い、
電源投入直後のWarmUp時においても、定着に投入可能な
電力はハロゲンヒータの消費電力分しか使用できないた
め、ハロゲンヒータでは定着可能温度まで加熱する時間
を長く要するという問題が挙げられている。

【０００７】また、加熱ローラを加熱するための投入電
力を可変制御可能とした誘導加熱方式においては、その
投入電力を自由にできる一方、誤った制御などにより過
大な電力＝電流を投入してしまう可能性が拭いきれな
い。

【０００８】他方、励磁コイル部の電流・電圧を検出す
ると共に、スイッチング周波数を変化させる時間を検出
して異常と判断する方法（特開平１１−１４３２６９号
公報）が提案されているが、該提案では異常と判断した
時点で装置の駆動を停止する構成となっている。しか
し、温度変化は数秒単位での変化であるのに対して制御
は数ｍｓの単位で可変であることから、装置を停止させ
ることなく異常状態を回避することが求められる。

【０００９】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、誘導加熱方式を用いた電子写真式画像形成装置
の定着装置において、装置が動作可能な状態での装置ダ
ウンを回避することと、過昇温や素子破壊等の装置の破
壊といった重大な損失を防止することを両立可能とした
加熱装置、画像形成装置、加熱制御方法、記憶媒体、及
びプログラムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、加熱ローラと、前記加熱ローラの近傍に
配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに高周波電力
を印加する電源とを備え、前記加熱ローラにより記録媒
体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を前記記録媒体に
定着させる加熱装置であって、前記励磁コイルに印加す
る高周波電力をスイッチングするオン時間とオフ時間を
それぞれ任意の設定値で生成可能なパルス生成手段と、
前記励磁コイルに印加される電流を検出する電流検出手
段と、前記電流検出手段で検出した電流と予め設定した
基準値とを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結
果に応じてスイッチングオン時間幅を減少させるスイッ
チング制御手段とを有することを特徴とする。

【００１１】また、本発明は、加熱ローラと、前記加熱
ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイ
ルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ロー
ラにより記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させる加熱装置であって、前記励磁
コイルに印加する高周波電力をスイッチングするオン時
間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能なパル
ス生成手段と、前記励磁コイルに印加される電流を検出
する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出した電流
と予め設定した基準値とを比較する比較手段と、前記比
較手段の比較結果に応じてスイッチングオフ時間幅を増
加させるスイッチング制御手段とを有することを特徴と
する。

【００１２】また、本発明は、加熱ローラと、前記加熱
ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイ
ルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ロー
ラにより記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させる加熱装置であって、前記励磁
コイルに印加する高周波電力をスイッチングするオン時
間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能なパル
ス生成手段と、前記励磁コイルに印加される電流を検出
する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出した電流
と予め設定した基準値とを比較する比較手段と、前記比
較手段の比較結果に応じてスイッチングオン時間幅を減
少させ且つスイッチングオフ時間幅を増加させるスイッ
チング制御手段とを有することを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、画像形成装置が、記録媒
体上に現像剤による画像を形成する画像形成手段と、前
記記録媒体を給紙部から排紙部まで搬送する搬送手段
と、前記請求項１乃至９の何れかに記載の加熱装置とを
備えたことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置における加熱制御方法であって、前
記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングする
オン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能
なパルス生成工程と、前記励磁コイルに印加される電流
を検出する電流検出工程と、前記電流検出工程で検出し
た電流と予め設定した基準値とを比較する比較工程と、
前記比較工程の比較結果に応じてスイッチングオン時間
幅を減少させるスイッチング制御工程とを有することを
特徴とする。

【００１５】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置における加熱制御方法であって、前
記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングする
オン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能
なパルス生成工程と、前記励磁コイルに印加される電流
を検出する電流検出工程と、前記電流検出工程で検出し
た電流と予め設定した基準値とを比較する比較工程と、
前記比較工程の比較結果に応じてスイッチングオフ時間
幅を増加させるスイッチング制御工程とを有することを
特徴とする。

【００１６】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置における加熱制御方法であって、前
記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングする
オン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能
なパルス生成工程と、前記励磁コイルに印加される電流
を検出する電流検出工程と、前記電流検出工程で検出し
た電流と予め設定した基準値とを比較する比較工程と、
前記比較工程の比較結果に応じてスイッチングオン時間
幅を減少させ且つスイッチングオフ時間幅を増加させる
スイッチング制御工程とを有することを特徴とする。

【００１７】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置における加熱制御方法を実行するプ
ログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な
記憶媒体であって、前記加熱制御方法は、前記励磁コイ
ルに印加する高周波電力をスイッチングするオン時間と
オフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能なパルス生
成ステップと、前記励磁コイルに印加される電流を検出
する電流検出ステップと、前記電流検出ステップで検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較ステッ
プと、前記比較ステップの比較結果に応じてスイッチン
グオン時間幅を減少させるスイッチング制御ステップと
を有することを特徴とする。

【００１８】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置における加熱制御方法を実行するプ
ログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な
記憶媒体であって、前記加熱制御方法は、前記励磁コイ
ルに印加する高周波電力をスイッチングするオン時間と
オフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能なパルス生
成ステップと、前記励磁コイルに印加される電流を検出
する電流検出ステップと、前記電流検出ステップで検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較ステッ
プと、前記比較ステップの比較結果に応じてスイッチン
グオフ時間幅を増加させるスイッチング制御ステップと
を有することを特徴とする。

【００１９】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置における加熱制御方法を実行するプ
ログラムを記憶したコンピュータにより読み出し可能な
記憶媒体であって、前記加熱制御方法は、前記励磁コイ
ルに印加する高周波電力をスイッチングするオン時間と
オフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能なパルス生
成ステップと、前記励磁コイルに印加される電流を検出
する電流検出ステップと、前記電流検出ステップで検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較ステッ
プと、前記比較ステップの比較結果に応じてスイッチン
グオン時間幅を減少させ且つスイッチングオフ時間幅を
増加させるスイッチング制御ステップとを有することを
特徴とする。

【００２０】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置に供給されるプログラムであって、
前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成ステップと、前記励磁コイルに印加され
る電流を検出する電流検出ステップと、前記電流検出ス
テップで検出した電流と予め設定した基準値とを比較す
る比較ステップと、前記比較ステップの比較結果に応じ
てスイッチングオン時間幅を減少させるスイッチング制
御ステップとを有することを特徴とする。

【００２１】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置に供給されるプログラムであって、
前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成ステップと、前記励磁コイルに印加され
る電流を検出する電流検出ステップと、前記電流検出ス
テップで検出した電流と予め設定した基準値とを比較す
る比較ステップと、前記比較ステップの比較結果に応じ
てスイッチングオフ時間幅を増加させるスイッチング制
御ステップとを有することを特徴とする。

【００２２】また、本発明は、記録媒体上に現像剤によ
る画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙
部から排紙部まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、
前記加熱ローラの近傍に配設された励磁コイルと、前記
励磁コイルに高周波電力を印加する電源とを備え、前記
加熱ローラにより前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前
記現像剤像を前記記録媒体に定着させることで画像形成
を行う画像形成装置に供給されるプログラムであって、
前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成ステップと、前記励磁コイルに印加され
る電流を検出する電流検出ステップと、前記電流検出ス
テップで検出した電流と予め設定した基準値とを比較す
る比較ステップと、前記比較ステップの比較結果に応じ
てスイッチングオン時間幅を減少させ且つスイッチング
オフ時間幅を増加させるスイッチング制御ステップとを
有することを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の概要を説明する。
本発明は、誘導加熱方式を用いた電子写真式画像形成装
置に搭載される加熱装置において、励磁コイルに印加す
る高周波電力を生成するため電力をスイッチングするオ
ン時間とオフ時間としてそれぞれ任意の値を設定可能と
するパルス生成手段、励磁コイルに印加される電流を検
出する電流検出手段、検出電流値と基準値とを比較する
比較手段を設け、比較結果に応じて、電力をスイッチン
グするオン時間を減少させるようパルス生成手段を制御
する、或いは電力をスイッチングするオフ時間を増加さ
せるようパルス生成手段を制御する、或いは電力をスイ
ッチングするオン時間を減少させ且つオフ時間を増加さ
せるようパルス生成手段を制御するものである。尚、本
発明における加熱装置とは、定着器及び定着制御部を含
むものである。以下、本発明の実施の形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。

【００２４】［第１の実施の形態］図２は本発明の第１
の実施の形態に係る画像形成装置の内部構造を示す構成
図である。本画像形成装置は、電子写真式で且つカラー
による画像形成を行う装置であり、イメージスキャナ部
２０１とプリンタ部２００から大略構成されている。イ
メージスキャナ部２０１は、原稿を読み取ると共に、読
み取った原稿画像に対しデジタル信号処理を行う部分で
ある。また、プリンタ部２００は、イメージスキャナ部
２０１によって読み取られた原稿画像や図示しないコン
ピュータ等の外部装置より送られてくる画像データに対
応した画像を、用紙にフルカラーでプリント出力する部
分である。

【００２５】先ず、イメージスキャナ部２０１の構成及
び動作について説明する。原稿圧板２０２は、原稿台ガ
ラス２０３上の原稿２０４を原稿台ガラス２０３に押圧
する。原稿台ガラス２０３上の原稿２０４は、ハロゲン
ランプ２０５の光で照射される。原稿からの反射光は、
ミラー２０６、２０７に導かれ、レンズ２０８により３
ラインセンサ（以下ＣＣＤ）２１０上に像として結象さ
れる。レンズ２０８には、遠赤外カットフィルタ２３１
が設けられている。ＣＣＤ２１０は、原稿からの光情報
を色分解して、フルカラー情報であるレッド（Ｒ）、グ
リーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）成分を読み取り、信号処理
部２０９に送る。なお、ハロゲンランプ２０５、ミラー
２０６は速度Ｖで、ミラー２０７は速度１／２Ｖで、Ｃ
ＣＤ２１０の電気的走査方向（以下主走査方向）に対し
て垂直方向（以下副走査方向）に機械的に動くことによ
り、原稿全面を走査する。

【００２６】標準白色板２１１は、ＣＣＤ２１０、即
ち、Ｒ、Ｇ、Ｂセンサ２１０−１〜２１０−３で読み取
ったデータの補正データを発生するためのものである。
この標準白色板２１１は、可視光から赤外光に対しては
略均一の反射特性を示し、可視では白色の色を有してい
る。この標準白色板２１１を用いて、Ｒ、Ｇ、Ｂセンサ
２１０−１〜２１０−３の可視センサの出力データの補
正（シェーディング）を行う。光センサ２３０は、フラ
グ板２２９と共に画像先端信号ＶＴＯＰを生成する。

【００２７】ＣＣＤ２１０の光電変換により電気信号と
なった画像信号は、画像処理部２０９において図４に示
すような流れで以下のような処理を行う。ＣＣＤ２１０
からの画像信号に対しては、Ａ／Ｄ及びＳ／Ｈ部４１０
においてデジタルの画像データへの変換を行い、シェー
ディング補正部４１１と入力マスキング部４１２により
画像データを補正する。画像データの変倍動作時には変
倍処理部４１３で変倍処理を行う。次に、ＬＯＧ変換部
４１４でＲＧＢの画像データをマゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の画像データに変換した後、画
像データの圧縮、記憶、伸張を行う圧伸伸張部４１５に
入力する。

【００２８】圧伸伸張部４１５に格納された画像データ
は、後述のプリンタ部２００のそれぞれの色に同期して
読み出し、マスキング・ＵＣＲ部４１６にてマスキング
処理した後、γ補正部４１７とエッジ強調部４１８によ
りＭ、Ｃ、Ｙ、ブラック（Ｋ）の出力画像データを作
り、プリンタ部２００に送出する。ここで、イメージス
キャナ部２０１における一回の原稿走査につき、Ｍ、
Ｃ、Ｙ、Ｋのうち一つの成分がプリンタ部２００に送ら
れ、計４回の原稿走査により一回のプリントアウトが完
成する。

【００２９】次に、プリンタ部２００の構成及び動作に
ついて説明する。イメージスキャナ部２０１や図示しな
いコンピュータ等の外部装置より送られてくる画像信号
が、画像書き出しタイミング制御回路２５１に送られ
る。画像書き出しタイミング制御回路２５１は、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック
（Ｋ）の画像信号に応じ、半導体レーザ２５２を変調駆
動する。半導体レーザ２５２から発光されたレーザ光
は、ポリゴンモータ２５６によって回転するポリゴンミ
ラー２５３で反射され、ｆ−θレンズ２５４によってｆ
−θ補正され、折り返しミラー２１６で反射されて感光
ドラム２５５上を走査する。感光ドラム２５５は、予め
一次帯電器２４２にて一様に帯電を施されているため、
レーザ露光によって感光ドラム２５５上に静電潜像が形
成される。

【００３０】また、感光ドラム２５５の周囲には、マゼ
ンタ（Ｍ）２１９、シアン（Ｃ）２２０、イエロー
（Ｙ）２２１、ブラック（Ｋ）２２２の現像器が設けら
れており、感光ドラム２５５が４回転する間に４つの現
像器２１９、２２０、２２１、２２２が交互に感光ドラ
ム２５５に接し、感光ドラム２５５上に形成されたＭ、
Ｃ、Ｙ、Ｋの静電潜像に対応するトナーで現像する。一
方、用紙給紙部２２４、２２５の何れかから給紙搬送さ
れた用紙Ｐは、感光ドラム２５５側の画像形成に同期し
たタイミングで、図示しない吸着高圧発生部に接続され
た吸着帯電ブレード２４５により、吸着側に帯電が施さ
れた転写ドラム２５８に静電吸着される。

【００３１】そして、用紙Ｐは転写位置２４６におい
て、図示しない転写高圧発生部に接続された転写帯電ブ
レード２４０により、感光ドラム２５５側に押し上げら
れながらトナーを転写するよう帯電が施されることで、
画像が転写される。この画像形成・転写の動作を４回繰
り返した後、転写ドラム２５８から分離された用紙Ｐ
は、定着器２２６（図６、図７の７１３に相当）にてト
ナー像が加熱定着されることで、プリント出力となる。
ここで、クリーナ２４１は、用紙Ｐに転写しきれなかっ
た残留トナーや、感光ドラム２５５に形成するものの転
写を行わない各種制御用の特定パッチのトナーを感光ド
ラム２５５表面から除去するクリーニング動作を行う。

【００３２】図７は画像形成装置の定着器の定着動作を
制御する定着制御部の概要を示すブロック図である。７
０１は加熱ローラ、７０２は励磁コイル、７０６はサー
ミスタ、７０７はＡ／Ｄコンバータ、７０８はＣＰＵ、
７１０は誘導加熱電源、７１３は定着器、７１５は基準
抵抗、７１６はパルス生成部、７２１は交流電源、７２
２はゼロクロス検出部である。ＣＰＵ７０８とＡ／Ｄコ
ンバータ７０７、パルス生成部７１６とはバス接続され
ており、ＣＰＵ７０８は、同じバス上に接続された図示
しないＲＯＭに格納されたプログラムに基づいてシーケ
ンス制御を行う。励磁コイル７０２は、高周波電流を印
加することで高周波磁界を発生させる誘導加熱コイルで
あり、図６に図示するように配置されたＩコア７０３と
磁気的に結合することで、発生した高周波磁界を加熱ロ
ーラ７０１に結合させる磁気回路を構成する。

【００３３】図６は画像形成装置の定着器７１３を横方
向から見た図である。加熱ローラ７０１は、表面離型性
を高めるために表面に樹脂コーティングまたは金属メッ
キなどの表面処理５０３が施されている、鉄製の中空の
パイプ状のローラである。加熱ローラ７０１の内部に励
磁コイル７０２とＩコア７０３なる磁気回路を配設し、
励磁コイル７０２により発生させた磁界を有効に加熱ロ
ーラ表面に作用させる。励磁コイル７０２及びＩコア７
０３は加熱ローラ７０１の長手方向に伸び、Ｉコア７０
３を取り巻くように励磁コイル７０２が配置される。

【００３４】ここで、励磁コイル７０２の巻き線を示す
○中に「・」が付されている線、「×」が付されている
線はそれぞれ同じ向きに電流が流れる。Ｉコア７０３は
高い透磁率を有するフェライトなどから構成される。５
０２は加圧ローラである。図示しない駆動源により矢印
方向に回転する加圧ローラ５０２及び加熱ローラ７０１
の間を、トナー像８１１が載った用紙８１０が通過する
ことで、用紙上にトナー像が定着される。

【００３５】次に、画像形成装置の上記図７に示した定
着制御部の動作について説明を行う。画像形成装置で
は、交流電源７２１から誘導加熱電源７１０に交流電力
が供給されている。画像形成装置のシーケンス制御を司
るＣＰＵ７０８から、パルス生成部７１６を通じて誘導
加熱電源７１０にＯＮ信号及びＰＷＭ（Pulse Width Mo
dulation）信号が送られると、励磁コイル７０２に接続
する誘導加熱電源７１０の出力端子にＰＷＭ信号に応じ
た高周波交流電力が発生することになる。

【００３６】誘導加熱電源７１０の詳細なブロック図を
図３に示す。３０１〜３０４はダイオード、３０５はノ
イズフィルタ用リアクトル、３０６はノイズフィルタ用
コンデンサ、３０７は電力スイッチング用ＭＯＳ−ＦＥ
Ｔ、３０８はフライホイールダイオード、３０９は共振
用コンデンサ、３１１はＡＮＤゲート、７２１は誘導加
熱電源７１０に入力される交流電源、７０２は誘導加熱
電源７１０からの出力が接続される励磁コイル、７１６
は誘導加熱電源７１０を制御するように接続されたパル
ス生成部である。

【００３７】交流電源７２１から印加された交流電流
は、ダイオード３０１〜３０４により整流された脈流と
なり、ノイズフィルタを構成するノイズフィルタ用リア
クトル３０５、ノイズフィルタ用コンデンサ３０６を通
過することで整流された波形となる。ここで、ノイズフ
ィルタを構成するノイズフィルタ用リアクトル３０５、
ノイズフィルタ用コンデンサ３０６においては、ＭＯＳ
−ＦＥＴ３０７のスイッチング周波数に対しては十分な
減衰量を確保し、電源周波数に対しては減衰無く通過す
るような定数となっている。パルス生成部７１６から所
定のパルス幅のＰＷＭ信号とＯＮ信号が誘導加熱電源７
１０に送出される。

【００３８】ＯＮ信号がＨレベルの場合、ＰＷＭ信号は
ＭＯＳ−ＦＥＴ３０７のゲート・ソース間に印加され、
ＭＯＳ―ＦＥＴ３０７はＰＷＭ信号のＨレベル区間で導
通状態となり、整流された入力電流がドレイン電流とな
り励磁コイル７０２に通電することになる。ＰＷＭ信号
のＬレベル区間でＭＯＳ−ＦＥＴ３０７がオープン状態
となると、ＭＯＳ−ＦＥＴ３０７がＯＮしていた時に流
れていた電流を励磁コイル７０２が蓄えていることで逆
起電力が発生する。逆起電力は励磁コイル７０２と並列
に接続されている共振用コンデンサ３０９に充電され
る。この流れ込んできたコイル蓄積電流により共振用コ
ンデンサ３０９の両端電圧が上昇し、励磁コイル７０２
の蓄積エネルギーが無くなった時点で最大交流電圧が発
生する。

【００３９】また、励磁コイル７０２から流れ出た電流
は、電圧が上昇するのに反比例して減衰し、ある点で励
磁コイル電流が流れなくなる瞬間を通り過ぎた後に、今
度は逆に共振用コンデンサ３０９に蓄積された電荷が励
磁コイル７０２に向けて電流として流れ出す。そして、
共振用コンデンサ３０９に蓄積された電荷が励磁コイル
７０２に戻されるのと同時に、共振用コンデンサ３０９
の電圧が低下していき、ＭＯＳ−ＦＥＴ３０７のドレイ
ン電圧がソース電圧よりも低下すると、フライホイール
ダイオード３０８がオンし順電流が流れる。その後、再
びＭＯＳ−ＦＥＴ３０７がオンされることで、励磁コイ
ル７０２に電流が流れることにより、励磁コイル７０２
にはＰＷＭ信号に応じた周波数の交流電流が流れ続ける
ことになる。

【００４０】このようにして発生した誘導加熱電源７１
０からの所定の周波数の交流電力が励磁コイル７０２に
印加されることで、図５にその様子を示すように、励磁
コイル７０２は交流磁界５１を発生する。この時、励磁
コイル７０２に印加される交流電力としては、周波数が
小さいほど大きい交流電力が励磁コイル７０２に印加さ
れるが、通常２００Ｗから数ｋＷ程度である。励磁コイ
ル７０２に対する交流電力の印加により発生した交流磁
界５１が、励磁コイル７０２と対向する加熱ローラ７０
１の表面に渦電流５２を発生させる。

【００４１】加熱ローラ７０１の表面に発生した渦電流
５２が加熱ローラ７０１表面を流れることで、加熱ロー
ラ７０１の固有抵抗成分によるジュール熱が加熱ローラ
７０１表面に発生し、加熱ローラ７０１表面が自己発熱
することになる。この時、高透磁率を有するＩコア７０
３に磁界が集中することで、加熱ローラ７０１のＩコア
７０３に向かい合った部分に多くの渦電流による発熱が
引き起こされることとなる。そして、励磁コイル７０２
に投入された電力が大きいほど、発生する交流磁界及び
ジュール熱も大きいものとなる。

【００４２】このようにして得られた加熱ローラ７０１
表面の発熱により、図７に示した加熱ローラ７０１表面
に配置されたサーミスタ７０６は、温度が高いほどその
抵抗値が小さくなる。この場合、サーミスタ７０６は、
加熱ローラ７０１の長手方向のほぼ中央付近に配置され
ている。基準抵抗７１５によって分圧されたサーミスタ
／ＧＮＤ間の電圧（サーミスタ検出電圧）は、温度が高
いほど小さくなる。そのサーミスタ検出電圧は、Ａ／Ｄ
コンバータ７０７によってデジタル化されＣＰＵ７０８
に入力される。

【００４３】ＣＰＵ７０８では、ソフト的に入力値と温
度基準値との比較を行い、誘導加熱電源７１０へのＰＷ
Ｍ信号のオン／オフパルス幅を決定する設定値をパルス
生成部７１６へと出力する。パルス生成部７１６は、Ｃ
ＬＫ信号をＣＰＵ７０８からの設定値に応じて計数する
ことで、任意のオン幅・オフ幅を有するＰＷＭ信号を発
生し、過電流検出信号に応じてスイッチングオン幅を減
少させる。

【００４４】図１は画像形成装置のパルス生成部７１６
の詳細構成を示すブロック図である。図中１０１、１０
６、１１４はＤラッチ、１０３、１０８はダウンカウン
タ、１０４、１０９、１１２、１１３はＡＮＤゲート、
１０５、１１０はＯＲゲート、１１１、１１５はＳＲラ
ッチ、１０２はセレクタである。パルス生成部７１６の
各信号のタイミングチャートを図８に示す。図１、図８
で、ＣＳ１〜ＣＳ３はレジスタのセレクト信号、Ｄａｔ
ａはデータバス、ＷＲはライト信号、ＯＣは過電流検出
信号、ＣＬＫはＣＬＫ信号である。ＣＳ１〜ＣＳ３、Ｄ
ａｔａ、ＷＲ、ＣＬＫは図７のＣＰＵ７０８〜パルス生
成部７１６間のバスに含まれるものである。

【００４５】ＣＳ１がＨレベルで選択され、ライト信号
ＷＲの立ち上がりでデータ＝ＮがＤラッチ１０１にラッ
チされる。ＳＲラッチ１１５の出力ＱはＬレベルであ
り、セレクタ１０２はＢ入力が選択され、セレクタ１０
２の出力にはデータ＝Ｎが出力される。駆動電源のＯＮ
を意味するレジスタであるＣＳ３がＨレベルで選択さ
れ、ライト信号ＷＲの立ち上がりでデータ＝１がＤラッ
チ１１４にラッチされると共に、ダウンカウンタ１０３
にデータ＝Ｎがロードされる。

【００４６】ＳＲラッチ１１１のＱ出力に接続されたダ
ウンカウンタ１０３のイネーブルＥＮがＨレベルである
ことにより、ダウンカウンタ１０３はＣＬＫに従いダウ
ンカウント動作を行い、カウント値＝０となった時点で
リップルキャリー信号ＲＣ＝Ｈレベルを出力する。その
出力により、ＳＲラッチ１１１はリセットされ、Ｑ＝Ｌ
レベル、Ｑ＊＝Ｈレベルに状態が変化すると共に、一方
のダウンカウンタ１０８へカウンタ値＝Ｍのロードを行
う。ここで、Ｄラッチ１０６の動作はＤラッチ１０１と
同様であるため、説明は割愛する。

【００４７】カウンタ値＝Ｍがロードされ、イネーブル
されたダウンカウンタ１０８はＣＬＫに従いダウンカウ
ント動作を行い、カウント値＝０となった時点でリップ
ルキャリー信号ＲＣ＝Ｈレベルを出力する。その出力に
より、ＳＲラッチ１１１はセットされ、Ｑ＝Ｈレベル、
Ｑ＊＝Ｌレベルに状態が変化すると共に、一方のダウン
カウンタ１０８へカウンタ値＝Ｎのロードを行う。この
繰り返しにより、ＯＮ幅＝Ｎカウント、ＯＦＦ幅＝Ｍカ
ウントのＰＷＭパルスがＳＲラッチ１１１、ＡＮＤゲー
ト１１２の出力として生成される。

【００４８】過電流検出出力ＯＣがＨレベルになると、
ＳＲラッチ１１５はセットされ出力ＱはＨレベルとな
る。それにより、セレクタ１０２はＡ入力が選択され、
セレクタ１０２の出力にはデータ＝Ｎの最上位を０とし
てビットシフトし、約Ｎの半分の値であるＳが出力され
る。ダウンカウンタ群のカウント動作によって、ダウン
カウンタ１０８がカウント値＝０となった時点でリップ
ルキャリー信号ＲＣ＝Ｈレベルを出力する。ＳＲラッチ
１１１はセットされ、ダウンカウンタ１０３へカウンタ
値＝Ｓのロードを行う。過電流検出ＯＣがＬレベルに戻
っても、ＳＲラッチ１１５でラッチされた値がセレクタ
１０２に入力されているため、オン幅＝Ｓカウント、Ｏ
ＦＦ幅＝ＭカウントのＰＷＭパルスがＳＲラッチ１１１
の出力として出力される。

【００４９】そして、再度オン幅の値の設定を変更した
とき、ＣＳ１がＨレベルで選択され、ライト信号ＷＲの
立ち上がりでデータ＝ＴがＤラッチ１０１にラッチされ
る。ＳＲラッチ１１５の出力ＱはＬレベルになり、セレ
クタ１０２の出力にはデータ＝Ｔが出力される。ダウン
カウンタ群のカウント動作によって、ダウンカウンタ１
０８がカウント値＝０となった時点でリップルキャリー
信号ＲＣ＝Ｈレベルを出力する。ＳＲラッチ１１１はセ
ットされ、ダウンカウンタ１０３へカウンタ値＝Ｔのロ
ードを行い、ＯＮ幅＝Ｔカウント、ＯＦＦ幅＝Ｍカウン
トのＰＷＭパルスがＳＲラッチ１１１及びＡＮＤゲート
１１２の出力として出力される。ここで、ＳＲラッチ１
１５の出力ＯＣ−ＯＵＴはＣＰＵ７０８の入力ポートに
出力される。

【００５０】図９は画像形成装置の上記図７に示した電
流検出部７２３及び比較部７２４の構成を示すブロック
図である。図中１１０１はカレントトランス、１１０２
はダイオードブリッジ、１１０３は抵抗、１１０４はコ
ンデンサ、１１０５はコンパレータである。カレントト
ランス１１０１は誘導加熱電源７１０と励磁コイル７０
２のライン途中に接続され、ラインを流れる電流に比例
した電圧をカレントトランス１１０１の２次側の端子に
出力する。この電圧をダイオードブリッジ１１０２で整
流し、抵抗１１０３及びコンデンサ１１０４で平滑する
ことで、ラインを流れる電流に概略比例した電圧値Ｉｍ
ｏｎが出力される。

【００５１】この電圧値Ｉｍｏｎを比較部７２４内のコ
ンパレータ１１０５で基準電圧Ｖｒと比較することで、
所定値以上の電流が流れた場合は過電流検出信号ＯＣが
Ｈレベルとなってパルス生成部７１６に入力される。こ
の場合、比較部７２４の出力状態はラッチされ、励磁コ
イル７０２に印加する高周波電力をスイッチングするオ
ン時間の設定動作によりラッチ解除される。また、比較
部７２４のラッチされた出力を計数した値が所定値以上
となった場合は、ＣＰＵ７０８は異常と判断し画像形成
装置の動作を停止する。

【００５２】図１０（ａ）はスイッチングオン幅／励磁
電流値の特性図である。オン幅に対して励磁電流値は正
の傾きを持った特性となっている。尚、図１０（ｂ）は
スイッチングオフ幅／励磁電流値の特性図であり、第２
の実施の形態で説明する。

【００５３】次に、上記の如く構成された画像形成装置
の定着器の制御について図１１を参照しながら詳細に説
明する。図１１は制御シーケンスを示すフローチャート
である。本フローチャートは、画像形成装置のＣＰＵ７
０８が画像形成装置内部の制御プログラムまたは画像形
成装置外部から供給された制御プログラムに基づき実行
する。

【００５４】先ず、画像形成装置の定着器７１３の励磁
コイル７０２における過電流検出を示す検出回数フラグ
Ｅ＝０とする（ステップＳ１１０１）。次に、ラッチさ
れＣＰＵ７０８のポートに入力された過電流検出信号Ｏ
Ｃ−ＯＵＴを検出し、過電流検出信号ＯＣ−ＯＵＴ＝０
か否かを判断する（ステップＳ１１０２）。過電流検出
信号ＯＣ−ＯＵＴ＝０（正常）であれば（ステップＳ１
１０２でＹｅｓ）、サーミスタ７０６の検出電圧をＡ／
Ｄ変換した値から、加熱ローラ７０１の温度Ｔを検出し
（ステップＳ１１０３）、検出温度Ｔと温調目標温度Ｔ
ｃとの比較を行う（ステップＳ１１０４）。検出温度Ｔ
が温調目標温度Ｔｃ以上の場合は（ステップＳ１１０４
でＮｏ）、誘導加熱電源７１０のオフ設定を行い（ステ
ップＳ１１０５）、上記ステップＳ１１０２に戻る。

【００５５】検出温度Ｔが温調目標温度Ｔｃ以下の場合
は（ステップＳ１１０４でＹｅｓ）、パルス生成部７１
６で生成するパルスのオン幅Ｐｏｎ、オフ幅Ｐｏｆｆ
を、温調目標温度Ｔｃと検出温度Ｔの差分の関数として
それぞれ求め（ステップＳ１１０６）、算出されている
オン幅Ｐｏｎ、オフ幅Ｐｏｆｆの設定値をパルス生成部
７１６に書き込み（ステップＳ１１０７）、電源ＯＮの
設定を書き込んだ後（ステップＳ１１０８）、上記ステ
ップＳ１１０２に戻る。

【００５６】過電流を検出した状態の過電流検出信号Ｏ
Ｃ−ＯＵＴ＝１である場合（ステップＳ１１０２でＮ
ｏ）、過電流検出の検出回数フラグＥをインクリメント
し（ステップＳ１１０９）、過電流検出の検出回数フラ
グＥの値と所定値Ｅｍａｘとの比較を行う（ステップＳ
１１１０）。過電流検出の検出回数フラグＥの値が所定
値Ｅｍａｘ未満であれば（ステップＳ１１１０でＮ
ｏ）、上記ステップＳ１１０３に戻り、通常の温調シー
ケンスに入る。過電流検出の検出回数フラグＥの値が所
定値Ｅｍａｘと等しければ（ステップＳ１１１０でＹｅ
ｓ）、装置停止などのエラー処理を実行する（ステップ
Ｓ１１１１）。尚、本例では、オン幅、オフ幅の決定は
関数による算出としたが、テーブルによる導出などでも
同様である。

【００５７】以上説明したように、第１の実施の形態の
画像形成装置によれば、誘導加熱電源７１０から高周波
電力が印加される励磁コイル７０２に流れる電流を検出
する電流検出部７２３、検出した励磁コイル電流と予め
設定した基準値とを比較する比較部７２４、励磁コイル
７０２に印加する高周波電力をスイッチングするオン時
間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能で、比
較部７２４の比較結果に応じてスイッチングオン時間幅
を減少させる制御を行うパルス生成部７１６を備えてい
るため、次のような作用及び効果を奏する。

【００５８】パルス生成部７１６に対し任意に設定され
たスイッチングオン幅により誘導加熱電源７１０を駆動
し、励磁コイル７０２に電流を印加する。励磁コイル７
０２に流れる電流として過電流が検出される場合は、ス
イッチングのオン時間幅を約半分に強制的に設定し電流
値を低減する。そして、電流を低減化したことで過電流
検出出力が正常に戻っても、スイッチングオン幅低減の
状態は継続する。ソフト的にスイッチングオン幅の再設
定が行われた時点で、設定されたスイッチングオン幅に
よるＰＷＭ生成に復帰する。

【００５９】このような動作により、励磁コイル７０２
における瞬間的な過電流が検出された場合でも、励磁コ
イル７０２に対する投入電力を強制的に低減化しながら
画像形成動作を継続する。画像形成装置（複写機）に搭
載される定着器においては、定着電力が多少低下しても
すぐに画像形成ができないということはないため、この
ような動作でもユーザに不具合をもたらす画像不良や用
紙ジャムは発生しない。更に、定着器の過昇温による破
壊や電源内部の駆動素子の破壊といった重大な装置の停
止を未然に防止することができる。よって、装置が動作
可能な状態での装置ダウンを回避することと、装置の破
壊といった重大な損失を防止することを両立することが
できる。

【００６０】［第２の実施の形態］本発明の第２の実施
の形態は、図１０（ｂ）のスイッチングオフ幅と励磁電
流値の特性に示すように、過電流を検出した場合にスイ
ッチングオフ幅を伸ばす制御を行うものである。第２の
実施の形態のような、過電流を検出した場合にスイッチ
ングオフ幅を伸ばす制御を行う場合も、第１の実施の形
態と同様の効果が期待できる。尚、第２の実施の形態の
画像形成装置の内部構造（図２）、誘導加熱電源の構成
（図３）、画像処理部の流れ（図４）、定着器の構成
（図６）、定着制御部の構成（図７）、電流検出部及び
比較部の構成（図９）は、第１の実施の形態と同様であ
り説明を省略する。

【００６１】図１２は第２の実施の形態に係る画像形成
装置のパルス生成部７１６の詳細構成を示すブロック図
である。図中１０１、１０６、１１４はＤラッチ、１０
３、１０８はダウンカウンタ、１０４、１０９、１１
２、１１３はＡＮＤゲート、１０５、１１０はＯＲゲー
ト、１１１、１１５はＳＲラッチ、１０２はセレクタで
ある。パルス生成部７１６の各信号のタイミングチャー
トを図１３に示す。図１２、図１３で、ＣＳ１〜ＣＳ３
はレジスタのセレクト信号、Ｄａｔａはデータバス、Ｗ
Ｒはライト信号、ＯＣは過電流検出信号、ＣＬＫはＣＬ
Ｋ信号である。ＣＳ１〜ＣＳ３、Ｄａｔａ、ＷＲ、ＣＬ
Ｋは上記図７のＣＰＵ７０８〜パルス生成部７１６間の
バスに含まれるものである。

【００６２】ＣＳ２がＨレベルで選択され、ライト信号
ＷＲの立ち上がりでデータ＝ＭがＤラッチ１０２にラッ
チされる。ＳＲラッチ１１５の出力ＱはＬレベルであ
り、セレクタ１０２はＢ入力が選択され、セレクタ１０
２の出力にはデータ＝Ｍが出力される。駆動電源のＯＮ
を意味するレジスタであるＣＳ３がＨレベルで選択さ
れ、ライト信号ＷＲの立ち上がりでデータ＝１がＤラッ
チ１１４にラッチされると共に、ダウンカウンタ１０８
にデータ＝Ｍがロードされる。

【００６３】ＳＲラッチ１１１のＱ出力に接続されたダ
ウンカウンタ１０８のイネーブルＥＮがＬレベルである
ことにより、ダウンカウンタ１０８はＣＬＫに従いダウ
ンカウント動作を行い、カウント値＝０となった時点で
リップルキャリー信号ＲＣ＝Ｈレベルを出力する。その
出力により、ＳＲラッチ１１１はセットされ、Ｑ＝Ｈレ
ベル、Ｑ＊＝Ｌレベルに状態が変化すると共に、一方の
ダウンカウンタ１０３へカウンタ値＝Ｎのロードを行
う。ここで、Ｄラッチ１０１の動作はＤラッチ１０６と
同様であるため、説明は割愛する。

【００６４】カウンタ値＝Ｎがロードされ、イネーブル
されたダウンカウンタ１０３はＣＬＫに従いダウンカウ
ント動作を行い、カウント値＝０となった時点でリップ
ルキャリー信号ＲＣ＝Ｈレベルを出力する。その出力に
より、ＳＲラッチ１１１はリセットされ、Ｑ＝Ｌレベ
ル、Ｑ＊＝Ｈレベルに状態が変化すると共に、一方のダ
ウンカウンタ１０３へカウンタ値＝Ｍのロードを行う。
この繰り返しにより、ＯＮ幅＝Ｎカウント、ＯＦＦ幅＝
ＭカウントのＰＷＭパルスがＳＲラッチ１１１、ＡＮＤ
ゲート１１２の出力として生成される。

【００６５】過電流検出出力ＯＣがＨレベルになると、
ＳＲラッチ１１５はセットされ、出力ＱはＨレベルとな
る。それにより、セレクタ１０２はＡ入力が選択され、
セレクタ１０２の出力にはダウンカウンタ１０８の最大
データ固定値Ｐが出力される。ダウンカウンタ群のカウ
ント動作によって、ダウンカウンタ１０３がカウント値
＝０となった時点でリップルキャリー信号ＲＣ＝Ｈレベ
ルを出力する。ＳＲラッチ１１１はセットされ、ダウン
カウンタ１０８へカウンタ値＝Ｐのロードを行う。過電
流検出ＯＣがＬレベルに戻っても、ＳＲラッチ１１５で
ラッチされた値がセレクタ１０２に入力されているた
め、オン幅＝Ｎカウント、ＯＦＦ幅＝ＰカウントのＰＷ
ＭパルスがＳＲラッチ１１１の出力として出力される。

【００６６】そして、再度オフ幅の値の設定を変更した
とき、ＣＳ２がＨレベルで選択され、ライト信号ＷＲの
立ち上がりでデータ＝ＴがＤラッチ１０６にラッチされ
る。ＳＲラッチ１１５の出力ＱはＬレベルになり、セレ
クタ１０２の出力にはデータ＝Ｑが出力される。ダウン
カウンタ群のカウント動作によって、ダウンカウンタ１
０３がカウント値＝０となった時点でリップルキャリー
信号ＲＣ＝Ｈレベルを出力する。ＳＲラッチ１１１はリ
セットされ、ダウンカウンタ１０３へカウンタ値＝Ｑの
ロードを行い、ＯＮ幅＝Ｎカウント、ＯＦＦ幅＝Ｑカウ
ントのＰＷＭパルスがＳＲラッチ１１１及びＡＮＤゲー
ト１１２の出力として出力される。

【００６７】以上説明したように、第２の実施の形態の
画像形成装置によれば、誘導加熱電源７１０から高周波
電力が印加される励磁コイル７０２に流れる電流を検出
する電流検出部７２３、検出した励磁コイル電流と予め
設定した基準値とを比較する比較部７２４、励磁コイル
７０２に印加する高周波電力をスイッチングするオン時
間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可能で、比
較部７２４の比較結果に応じてスイッチングオフ時間幅
を増加させる制御を行うパルス生成部７１６を備えてい
るため、次のような効果を奏する。

【００６８】第１の実施の形態と同様に、画像形成装置
の定着器において励磁コイルの過電流が検出された際に
は、強制的に励磁コイルに対する投入電力を低減化しな
がら画像形成動作を継続することで、装置が動作可能な
状態での装置ダウンを回避することと、過昇温や素子破
壊等の装置の破壊といった重大な損失を防止することを
両立することができる。

【００６９】［他の実施の形態］上記実施形態では、画
像形成装置において、定着器の励磁コイルにおける過電
流を検出した際にスイッチングオン幅を約半分に減少す
る、またはスイッチングオフ幅を固定値に増加するとし
て説明を行ったが、本発明はこの組み合わせに限るもの
では無い。スイッチングオン幅の減少かつスイッチング
オフ幅の増加、スイッチングオン幅の固定値への減少、
スイッチングオフ幅の現設定値に応じた値への増加など
を含む組み合わせで同様な効果を可能とするものであ
る。

【００７０】上記実施形態では、画像読取機能・画像形
成機能を備えた画像形成装置（複写機）を例に挙げた
が、本発明は複写機に限るものでは無い。例えば、画像
形成機能を備えた画像形成装置（プリンタ）、画像読取
機能・画像形成機能・ファクシミリ機能等の複数の機能
を備えた画像形成装置（複合機）など、誘導加熱方式で
画像を記録媒体上に加熱定着する定着装置を搭載した各
種装置に適用することができる。

【００７１】尚、本発明は、複数の機器から構成される
システムに適用しても、１つの機器からなる装置に適用
してもよい。上述した実施形態の機能を実現するソフト
ウエアのプログラムコードを記憶した記憶媒体等の媒体
をシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装
置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記憶媒体
等の媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行
することによっても、本発明が達成されることは言うま
でもない。

【００７２】この場合、記憶媒体等の媒体から読み出さ
れたプログラムコード自体が上述した実施形態の機能を
実現することになり、そのプログラムコードを記憶した
記憶媒体等の媒体は本発明を構成することになる。プロ
グラムコードを供給するための記憶媒体等の媒体として
は、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハード
ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯ
Ｍ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、
ＲＯＭ、或いはネットワークを介したダウンロードなど
を用いることができる。

【００７３】また、コンピュータが読み出したプログラ
ムコードを実行することにより、上述した実施形態の機
能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指
示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが
実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって
上述した実施形態の機能が実現される場合も、本発明に
含まれることは言うまでもない。

【００７４】更に、記憶媒体等の媒体から読み出された
プログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡
張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニット
に備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコー
ドの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニ
ットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部
を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実
現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもな
い。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱装置の励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチ
ングするオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で
生成可能とすると共に、励磁コイルに印加される電流の
検出値と基準値との比較結果に応じてスイッチングオン
時間幅を減少させる、或いはスイッチングオフ時間幅を
増加させる、或いはスイッチングオン時間幅を減少させ
且つスイッチングオフ時間幅を増加させる制御を行うた
め、誘導加熱方式を用いた画像形成装置の加熱装置にお
いて、励磁コイルにおける過電流が検出された際には、
励磁コイルに対する投入電力を強制的に低減化しながら
画像形成動作を継続することで、装置が動作可能な状態
での装置ダウンを回避することと、過昇温や素子破壊等
の装置の破壊といった重大な損失を防止することを両立
することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
のパルス生成部の構成を示すブロック図である。

【図２】画像形成装置の概要を示す構成図である。

【図３】画像形成装置の誘導加熱電源の構成を示す図で
ある。

【図４】画像形成装置の画像処理部の流れを示す図であ
る。

【図５】画像形成装置の磁気回路を説明するための図で
ある。

【図６】画像形成装置の定着器の構成を示す図である。

【図７】画像形成装置の定着制御部の構成を示す図であ
る。

【図８】画像形成装置のパルス生成部の各信号のタイミ
ングチャートである。

【図９】画像形成装置の電流検出部及び比較部の構成を
示す図である。

【図１０】画像形成装置のスイッチングオン幅／オフ幅
と励磁電流値の特性図であり、（ａ）はスイッチングオ
ン幅の場合、（ｂ）はスイッチングオフ幅の場合であ
る。

【図１１】画像形成装置の制御シーケンスを示すフロー
チャートである。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装
置のパルス生成部の構成を示すブロック図である。

【図１３】画像形成装置のパルス生成部の各信号のタイ
ミングチャートである。

【図１４】従来例の画像形成装置の定着器の構成を示す
図である。

【図１５】図１４の定着器の回路構成を示す図である。

【符号の説明】

２１９、２２０、２２１、２２２現像器（画像形成手
段）２５５感光ドラム（画像形成手段）２５８転写ドラム（画像形成手段）７０１加熱ローラ７０２励磁コイル７０８ＣＰＵ（動作制御手段）７１０誘導加熱電源（電源）７１６パルス生成部（パルス生成手段、スイッチング
制御手段、ラッチ制御手段、計数手段）７２３電流検出部（電流検出手段）７２４比較部（比較手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加熱ローラと、前記加熱ローラの近傍に
配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに高周波電力
を印加する電源とを備え、前記加熱ローラにより記録媒
体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を前記記録媒体に
定着させる加熱装置であって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成手段と、前記励磁コイルに印加される電
流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較手段
と、前記比較手段の比較結果に応じてスイッチングオン
時間幅を減少させるスイッチング制御手段とを有するこ
とを特徴とする加熱装置。
【請求項２】前記比較手段の出力状態をラッチし、前
記スイッチングオン時間の設定動作によりラッチ解除す
るラッチ制御手段を有することを特徴とする請求項１記
載の加熱装置。
【請求項３】前記ラッチ制御手段でラッチされた前記
比較手段の出力を計数する計数手段と、前記計数手段で
計数した値が所定値以上となった場合は異常と判断する
と共に装置動作の停止を行う動作制御手段とを有するこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の加熱装置。
【請求項４】加熱ローラと、前記加熱ローラの近傍に
配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに高周波電力
を印加する電源とを備え、前記加熱ローラにより記録媒
体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を前記記録媒体に
定着させる加熱装置であって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成手段と、前記励磁コイルに印加される電
流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較手段
と、前記比較手段の比較結果に応じてスイッチングオフ
時間幅を増加させるスイッチング制御手段とを有するこ
とを特徴とする加熱装置。
【請求項５】前記比較手段の出力状態をラッチし、前
記スイッチングオフ時間の設定動作によりラッチ解除す
るラッチ制御手段を有することを特徴とする請求項４記
載の加熱装置。
【請求項６】前記ラッチ制御手段でラッチされた前記
比較手段の出力を計数する計数手段と、前記計数手段で
計数した値が所定値以上となった場合は異常と判断する
と共に装置動作の停止を行う動作制御手段とを有するこ
とを特徴とする請求項４又は５記載の加熱装置。
【請求項７】加熱ローラと、前記加熱ローラの近傍に
配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに高周波電力
を印加する電源とを備え、前記加熱ローラにより記録媒
体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を前記記録媒体に
定着させる加熱装置であって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成手段と、前記励磁コイルに印加される電
流を検出する電流検出手段と、前記電流検出手段で検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較手段
と、前記比較手段の比較結果に応じてスイッチングオン
時間幅を減少させ且つスイッチングオフ時間幅を増加さ
せるスイッチング制御手段とを有することを特徴とする
加熱装置。
【請求項８】前記比較手段の出力状態をラッチし、前
記スイッチングオン時間及び前記スイッチングオフ時間
の設定動作によりラッチ解除するラッチ制御手段を有す
ることを特徴とする請求項７記載の加熱装置。
【請求項９】前記ラッチ制御手段でラッチされた前記
比較手段の出力を計数する計数手段と、前記計数手段で
計数した値が所定値以上となった場合は異常と判断する
と共に装置動作の停止を行う動作制御手段とを有するこ
とを特徴とする請求項７又は８記載の加熱装置。
【請求項１０】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、前記請求項１乃至９の何れか
に記載の加熱装置とを備えたことを特徴とする画像形成
装置。
【請求項１１】前記画像形成装置とは、画像形成機能
を備えたプリンタ、画像読取機能・画像形成機能を備え
た複写機、画像読取機能・画像形成機能・ファクシミリ
機能等の複数の機能を備えた複合機を含むことを特徴と
する請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置における加熱制御方法であって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成工程と、前記励磁コイルに印加される電
流を検出する電流検出工程と、前記電流検出工程で検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較工程
と、前記比較工程の比較結果に応じてスイッチングオン
時間幅を減少させるスイッチング制御工程とを有するこ
とを特徴とする加熱制御方法。
【請求項１３】前記比較工程の出力状態をラッチし、
前記スイッチングオン時間の設定動作によりラッチ解除
するラッチ制御工程を有することを特徴とする請求項１
２記載の加熱制御方法。
【請求項１４】前記ラッチ制御工程でラッチされた前
記比較工程の出力を計数する計数工程と、前記計数工程
で計数した値が所定値以上となった場合は異常と判断す
ると共に装置動作の停止を行う動作制御工程とを有する
ことを特徴とする請求項１２又は１３記載の加熱制御方
法。
【請求項１５】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置における加熱制御方法であって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成工程と、前記励磁コイルに印加される電
流を検出する電流検出工程と、前記電流検出工程で検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較工程
と、前記比較工程の比較結果に応じてスイッチングオフ
時間幅を増加させるスイッチング制御工程とを有するこ
とを特徴とする加熱制御方法。
【請求項１６】前記比較工程の出力状態をラッチし、
前記スイッチングオフ時間の設定動作によりラッチ解除
するラッチ制御工程を有することを特徴とする請求項１
５記載の加熱制御方法。
【請求項１７】前記ラッチ制御工程でラッチされた前
記比較工程の出力を計数する計数工程と、前記計数工程
で計数した値が所定値以上となった場合は異常と判断す
ると共に装置動作の停止を行う動作制御工程とを有する
ことを特徴とする請求項１５又は１６記載の加熱制御方
法。
【請求項１８】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置における加熱制御方法であって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成工程と、前記励磁コイルに印加される電
流を検出する電流検出工程と、前記電流検出工程で検出
した電流と予め設定した基準値とを比較する比較工程
と、前記比較工程の比較結果に応じてスイッチングオン
時間幅を減少させ且つスイッチングオフ時間幅を増加さ
せるスイッチング制御工程とを有することを特徴とする
加熱制御方法。
【請求項１９】前記比較工程の出力状態をラッチし、
前記スイッチングオン時間及び前記スイッチングオフ時
間の設定動作によりラッチ解除するラッチ制御工程を有
することを特徴とする請求項１８記載の加熱制御方法。
【請求項２０】前記ラッチ制御工程でラッチされた前
記比較工程の出力を計数する計数工程と、前記計数工程
で計数した値が所定値以上となった場合は異常と判断す
ると共に装置動作の停止を行う動作制御工程とを有する
ことを特徴とする請求項１８又は１９記載の加熱制御方
法。
【請求項２１】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置における加熱制御方法を実行するプログラムを記
憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体であ
って、前記加熱制御方法は、前記励磁コイルに印加する高周波
電力をスイッチングするオン時間とオフ時間をそれぞれ
任意の設定値で生成可能なパルス生成ステップと、前記
励磁コイルに印加される電流を検出する電流検出ステッ
プと、前記電流検出ステップで検出した電流と予め設定
した基準値とを比較する比較ステップと、前記比較ステ
ップの比較結果に応じてスイッチングオン時間幅を減少
させるスイッチング制御ステップとを有することを特徴
とする記憶媒体。
【請求項２２】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置における加熱制御方法を実行するプログラムを記
憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体であ
って、前記加熱制御方法は、前記励磁コイルに印加する高周波
電力をスイッチングするオン時間とオフ時間をそれぞれ
任意の設定値で生成可能なパルス生成ステップと、前記
励磁コイルに印加される電流を検出する電流検出ステッ
プと、前記電流検出ステップで検出した電流と予め設定
した基準値とを比較する比較ステップと、前記比較ステ
ップの比較結果に応じてスイッチングオフ時間幅を増加
させるスイッチング制御ステップとを有することを特徴
とする記憶媒体。
【請求項２３】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置における加熱制御方法を実行するプログラムを記
憶したコンピュータにより読み出し可能な記憶媒体であ
って、前記加熱制御方法は、前記励磁コイルに印加する高周波
電力をスイッチングするオン時間とオフ時間をそれぞれ
任意の設定値で生成可能なパルス生成ステップと、前記
励磁コイルに印加される電流を検出する電流検出ステッ
プと、前記電流検出ステップで検出した電流と予め設定
した基準値とを比較する比較ステップと、前記比較ステ
ップの比較結果に応じてスイッチングオン時間幅を減少
させ且つスイッチングオフ時間幅を増加させるスイッチ
ング制御ステップとを有することを特徴とする記憶媒
体。
【請求項２４】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置に供給されるプログラムであって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成ステップと、前記励磁コイルに印加され
る電流を検出する電流検出ステップと、前記電流検出ス
テップで検出した電流と予め設定した基準値とを比較す
る比較ステップと、前記比較ステップの比較結果に応じ
てスイッチングオン時間幅を減少させるスイッチング制
御ステップとを有することを特徴とするプログラム。
【請求項２５】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置に供給されるプログラムであって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成ステップと、前記励磁コイルに印加され
る電流を検出する電流検出ステップと、前記電流検出ス
テップで検出した電流と予め設定した基準値とを比較す
る比較ステップと、前記比較ステップの比較結果に応じ
てスイッチングオフ時間幅を増加させるスイッチング制
御ステップとを有することを特徴とするプログラム。
【請求項２６】記録媒体上に現像剤による画像を形成
する画像形成手段と、前記記録媒体を給紙部から排紙部
まで搬送する搬送手段と、加熱ローラと、前記加熱ロー
ラの近傍に配設された励磁コイルと、前記励磁コイルに
高周波電力を印加する電源とを備え、前記加熱ローラに
より前記記録媒体上の現像剤像を加熱し前記現像剤像を
前記記録媒体に定着させることで画像形成を行う画像形
成装置に供給されるプログラムであって、前記励磁コイルに印加する高周波電力をスイッチングす
るオン時間とオフ時間をそれぞれ任意の設定値で生成可
能なパルス生成ステップと、前記励磁コイルに印加され
る電流を検出する電流検出ステップと、前記電流検出ス
テップで検出した電流と予め設定した基準値とを比較す
る比較ステップと、前記比較ステップの比較結果に応じ
てスイッチングオン時間幅を減少させ且つスイッチング
オフ時間幅を増加させるスイッチング制御ステップとを
有することを特徴とするプログラム。