JP2002050462A - 加熱装置、画像形成装置、電源制御方法及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 画像形成装置のドアの開閉を検知するドアス
イッチの作動時または定着器の異常状態時等において、
高周波電源の起動／停止を的確に行い、信頼性の高い定
着器を提供可能とした加熱装置、画像形成装置、電源制
御方法及び記憶媒体を提供する。 【解決手段】 加熱装置は、励磁コイル１８に高周波電
流を供給する励磁回路２７と、定着フィルムの温度を計
測するサーモスイッチ５０と、励磁回路２７に供給され
る駆動用電圧を監視すると共に、定着フィルム温度の計
測結果及び励磁回路駆動用電圧の監視結果に基づき励磁
回路２７の出力を停止する出力許可回路２１とを備え
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、電源制御方法及び記憶媒体に関し、特に、ベル
ト加熱方式の加熱装置、該加熱装置を像加熱装置として
備えると共にインバータ電源装置の保護回路を備えた電
子写真記録装置・静電記録装置などの画像形成装置、該
画像形成装置に適用される電源制御方法、及び該画像形
成装置に適用される電源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
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置に搭載される像加熱
装置がある。従来例では、便宜上、複写機やプリンタ等
の画像形成装置に搭載する、トナー像を被記録材に加熱
定着させる像加熱装置を例に挙げて説明する。

【０００３】画像形成装置において、電子写真プロセス
・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像
形成プロセス手段部で、被記録材（転写材シート・エレ
クトロファックスシート・静電記録紙・ＯＨＰシート・
印刷用紙・フォーマット紙など）に、転写方式あるいは
直接方式にて形成担持させた目的の画像情報の未定着画
像（トナー画像）を、被記録材面に永久固着画像として
加熱定着させる定着装置としては、熱ローラ方式の装置
が広く用いられていた。近時は、クイックスタートや省
エネルギの観点から、ベルト加熱方式の装置が実用化さ
れている。また、電磁誘導加熱方式の装置も提案されて
いる。

【０００４】（ａ）熱ローラ方式の定着装置 熱ローラ方式の定着装置は、定着ローラ（加熱ローラ）
と加圧ローラとの圧接ローラ対を基本構成とし、該ロー
ラ対を回転させ、該ローラ対の相互圧接部である定着ニ
ップ部に、画像定着すべき未定着トナー画像を形成担持
させた被記録材を導入して挟持搬送させて、定着ローラ
の熱と定着ニップ部の加圧力にて、未定着トナー画像を
被記録材面に熱圧定着させるものである。

【０００５】定着ローラは、一般に、アルミニウムの中
空金属ローラを基体（芯金）とし、その内空に熱源とし
てのハロゲンランプを挿入配設してあり、ハロゲンラン
プの発熱で加熱され、外周面が所定の定着温度に維持さ
れるようにハロゲンランプへの通電が制御されて温度調
整される。

【０００６】特に、最大４層のトナー画像層を十分に加
熱溶融させて混色させる能力を要求される、フルカラー
の画像形成を行う画像形成装置の定着装置としては、定
着ローラの芯金を高い熱容量を有するものにし、また、
その芯金外周にトナー画像を包み込んで均一に溶融する
ためのゴム弾性層を具備させ、そのゴム弾性層を介して
トナー画像の加熱を行っている。また、加圧ローラ内に
も熱源を具備させて、加圧ローラも加熱・温調する構成
にしたものもある。

【０００７】しかし、熱ローラ方式の定着装置は、画像
形成装置の電源をオンにして同時に定着装置の熱源であ
るハロゲンランプに通電を開始しても、定着ローラの熱
容量が大きく、定着ローラ等が冷え切っている状態時か
ら所定の定着可能温度に立ち上がるまでには、かなりの
待ち時間（ウエイトタイム）を要し、クイックスタート
性に欠ける。また、画像形成装置のスタンバイ状態時
（非画像出力時）も何時でも画像形成動作が実行できる
ように、ハロゲンランプに通電して定着ローラを所定の
温調状態に維持させておく必要があり、電力消費量が大
きい等の問題があった。

【０００８】また、上述のフルカラーの画像形成装置の
定着装置のように、特に熱容量の大きな定着ローラを用
いるものにおいては、温調と定着ローラ表面の昇温とに
遅延が発生するため、定着不良や光沢ムラやオフセット
等の問題が発生していた。

【０００９】（ｂ）フィルム加熱方式の定着装置 フィルム加熱方式の定着装置は、例えば特開昭６３−３
１３１８２号公報、特開平２−１５７８７８号公報、特
開平４−４４０７５号公報、特開平４−２０４９８０号
公報等に提案されている。

【００１０】即ち、加熱体としての一般にセラミックヒ
ータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に、耐熱性
フィルム（定着フィルム）を挟ませてニップ部を形成さ
せ、該ニップ部のフィルムと加圧ローラとの間に画像定
着すべき未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を
導入して、フィルムと一緒に挟持搬送させることで、ニ
ップ部においてセラミックヒータの熱をフィルムを介し
て被記録材に与え、また、ニップ部の加圧力にて未定着
トナー画像を被記録材面に熱圧定着させるものである。

【００１１】このフィルム加熱方式の定着装置は、セラ
ミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用い
てオンデマンドタイプの装置を構成することができ、画
像形成装置の画像形成実行時のみ、熱源としてのセラミ
ックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態
にすればよく、画像形成装置の電源オンから画像形成実
行可能状態までの待ち時間が短く（クイックスタート
性）、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい（省電
力）等の利点がある。

【００１２】ただ、大きな熱量が要求されるフルカラー
画像形成装置や高速機種用の定着装置としては、熱量的
に難点がある。

【００１３】（ｃ）電磁誘導加熱方式の定着装置 例えば実開昭５１−１０９７３９号公報には、磁束によ
り定着ローラに電流を誘導させてジュール熱によって発
熱させる誘導加熱定着装置が開示されている。電磁誘導
加熱方式の定着装置は、誘導電流の発生を利用すること
で直接定着ローラを発熱させることができて、ハロゲン
ランプを熱源として用いた熱ローラ方式の定着装置より
も高効率の定着プロセスを達成している。

【００１４】しかしながら、磁場発生手段としての励磁
コイルにより発生した交番磁束のエネルギが、定着ロー
ラ全体の昇温に使われるため、放熱損失が大きく、投入
エネルギに対する定着エネルギの密度が低く、効率が悪
いという欠点があった。

【００１５】そこで、定着に作用するエネルギを高密度
で得るために、発熱体である定着ローラに励磁コイルを
接近させたり、励磁コイルの交番磁束分布を定着ニップ
部近傍に集中させたりして、高効率の定着装置が考案さ
れた。

【００１６】図１２に、励磁コイルの交番磁束分布を定
着ニップに集中させて効率を向上させた電磁誘導加熱方
式の定着装置の一例の概略構成を示す。１０は電磁誘導
発熱層（導電体層、磁性体層、抵抗体層）を有する、電
磁誘導発熱性の回転体としての円筒状の定着フィルムで
ある。１６は横断面略半円弧状樋型のフィルムガイド部
材であり、円筒状の定着フィルム１０は、このフィルム
ガイド部材１６の外側にルーズに外嵌させてある。１５
はフィルムガイド部材１６の内側に配設した磁場発生手
段であり、励磁コイル１８とＥ型の磁性コア（芯材）１
７とからなる。

【００１７】３０は弾性加圧ローラであり、定着フィル
ム１０を挟ませて、フィルムガイド部材１６の下面と所
定の圧接力をもって所定幅の定着ニップ部Ｎを形成させ
て相互圧接させてある。上記磁場発生手段１５の磁性コ
ア１７は、定着ニップ部Ｎに対応位置させて配設してあ
る。

【００１８】加圧ローラ３０は、駆動手段Ｍにより矢示
の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ３０の
回転駆動による該加圧ローラ３０と定着フィルム１０の
外面との摩擦力で、定着フィルム１０に回転力が作用し
て、該定着フィルム１０がその内面が定着ニップ部Ｎに
おいてフィルムガイド部材１６の下面に密着して摺動し
ながら、矢示の時計方向に加圧ローラ３０の回転周速度
にほぼ対応した周速度をもって、フィルムガイド部材１
６の外回りを回転状態になる（加圧ローラ駆動方式）。

【００１９】フィルムガイド部材１６は、定着ニップ部
への加圧、磁場発生手段１５としての励磁コイル１８と
磁性コア１７の支持、定着フィルム１０の支持、該フィ
ルム１０の回転時の搬送安定性を図る役目をする。この
フィルムガイド部材１６は、磁束の通過を妨げない絶縁
性の部材であり、高い荷重に耐えられる材料が用いられ
る。

【００２０】励磁コイル１８は、不図示の励磁回路から
供給される交番電流によって交番磁束を発生する。交番
磁束は、定着ニップ部Ｎの位置に対応しているＥ型の磁
性コア１７により定着ニップ部Ｎに集中的に分布し、そ
の交番磁束は、定着ニップ部Ｎにおいて定着フィルム１
０の電磁誘導発熱層に渦電流を発生させる。この渦電流
は、電磁誘導発熱層の固有抵抗によって電磁誘導発熱層
にジュール熱を発生させる。

【００２１】この定着フィルム１０の電磁誘導発熱は、
交番磁束を集中的に分布させた定着ニップ部Ｎにおいて
集中的に生じて定着ニップ部Ｎが高効率に加熱される。
定着ニップ部Ｎの温度は、不図示の温度検知手段を含む
温調系により、励磁コイル１８に対する電流供給が制御
されることで、所定の温度が維持されるように温調され
る。

【００２２】而して、加圧ローラ３０が回転駆動され、
それに伴って円筒状の定着フィルム１０がフィルムガイ
ド部材１６の外回りを回転し、励磁回路から励磁コイル
１８への給電により、上記のように定着フィルム１０の
電磁誘導発熱がなされて、定着ニップ部Ｎが所定の温度
に立ち上がって温調された状態において、不図示の画像
形成手段部から搬送された未定着トナー画像ｔが形成さ
れた被記録材Ｐが、定着ニップ部Ｎの定着フィルム１０
と加圧ローラ３０との間に、画像面が上向き、即ち定着
フィルム面に対向して導入され、定着ニップ部Ｎにおい
て、画像面が定着フィルム１０の外面に密着して定着フ
ィルム１０と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されてい
く。

【００２３】この定着ニップ部Ｎを定着フィルム１０と
一緒に被記録材Ｐが挟持搬送されていく過程において、
定着フィルム１０の電磁誘導発熱で加熱されて、被記録
材Ｐ上の未定着トナー画像ｔが加熱定着される。被記録
材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過すると、回転定着フィルム
１０の外面から分離して排出搬送されていく。

【００２４】このような構成における電磁誘導加熱電源
に用いるインバータ回路としては、大別して電流共振型
電源方式と電圧共振方式がある。

【００２５】共振方式を用いるのは、比較的大きな電力
を取扱う時、変換用のスイッチング素子の損失を低減さ
せるために、スイッチング時に生じる電圧または電流の
振動状態を積極的に生成し、スイッチング素子に最も電
圧または電流及び両者の値が低い時を見計らってスイッ
チングを行う方式で、ソフトスイッチングと称してお
り、大電力を取扱う上でもっとも有効な方式であり、様
々な方式が提案されている。

【００２６】このような共振型電源装置により加熱コイ
ルに誘導電流を供給すると、共振電流によって発生する
磁束がフィルムに結合し加熱を行うのは、上記説明した
如くである。ここで、加熱体はニッケルのフィルムであ
り、従って、薄く僅かな電力ですぐ加熱温度が上昇する。
このことが本方式の最も特徴とするオンデマンド性を実
現している原理であると同時に、この高速応答の特性が
故に、仮に定着装置の異常状態が発生した際、高温異常
が急速に進みその結果、上記加熱体である金属フィルム
を焼損させてしまうといった事故を未然に防ぐ方法が重
要な技術となっている。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術においては下記のような問題があった。即
ち、高速応答性を重視した磁気誘導加熱定着方式の高周
波電源装置は、本件で用いた方式では、その回路駆動用
電源を外部から供給される直流電源装置から受ける。こ
のように構成した場合、電源の立ち上げ時において、未
だ電源が充分に立上っていない不安定な過渡条件の状態
では、発振回路が安定せず不安定なスイッチング状態を
招いてしまうといったこと態が発生する。このような不
安定なスイッチング状態は、とりわけ大電力インバータ
で且つ本件で採用している共振方式電源では確実に除去
する必要がある。

【００２８】通常、このような状態を除去するために、
電源の立ち上げ時における不安定な状態を避ける目的
で、コンデンサ等による回路遅延を利用した信号を生成
し、その遅延期間に電源が立ち上がっていることを推測
して、不安定領域を回避して立ち上げるといった方式が
多用される。また、電圧を実際にその絶対値として計測
し、その絶対値が基準値の範囲内にあることを確認した
時点でコンバータの出力を許可するといった方式を採用
したものもある。前者の遅延時間で管理する方式では、
回路部品は少なく廉価の構成が可能である。

【００２９】ところが、上記の磁気誘導加熱定着方式の
高周波電源装置を搭載したプリンタでは、電源スイッチ
をランダムにオン／オフを行う品質試験等が課されるた
め、時間による回避方式では、駆動用電源の残留電圧が
生じ、危険率が高くなるといった現象があった。そこ
で、回路に供給される駆動用電源の電圧を検出して、的
確に回路の安定動作が保証された時点で、高周波スイッ
チング信号をインバータの電力スイッチング素子に供給
する構成とすることが、最も的確な起動を実現できる。
従来はこのような制御が要望されていた。

【００３０】本発明は、上述した点に鑑みなされたもの
であり、画像形成装置のドアの開閉を検知するドアスイ
ッチの作動時または定着器の異常状態時等における高周
波電源の起動／停止を的確に行い、信頼性の高い定着器
を提供可能とした加熱装置、画像形成装置、電源制御方
法及び記憶媒体を提供することを第一の目的とする。

【００３１】また、本発明は、共振方式の高周波電源を
用い、低損失な高周波電源を如何なる場合でも励磁コイ
ルと共振状態を維持し、高周波電源のスイッチング素子
のスイッチング周期の領域で同期動作させることで、大
電力を取り扱うにも関わらず、スイッチング損失及びス
イッチングノイズを低く抑えることを可能とした加熱装
置、画像形成装置、電源制御方法及び記憶媒体を提供す
ることを第二の目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、磁場発生手段と、該磁場発生手
段から発生される磁界が存在する領域を被加熱材が通過
する過程で電磁誘導加熱を行う電磁誘導発熱部材と、該
電磁誘導発熱部材に圧接して相互間に被加熱材を挟持す
る加圧部材と、前記磁場発生手段に高周波電流を供給す
る高周波電源とを備えた加熱装置であって、前記電磁誘
導発熱部材の温度を計測する温度計測手段と、前記高周
波電源に供給される駆動用電圧を監視する電源監視手段
と、前記温度計測手段の計測結果及び前記電源監視手段
の監視結果に基づき前記高周波電源の出力を停止する電
源制御手段とを有することを特徴とする。

【００３３】上記目的を達成するため、請求項２の発明
は、前記電源制御手段は、前記温度計測手段で計測した
前記電磁誘導発熱部材の温度が規定温度を超えると共
に、前記電源監視手段で監視した前記駆動用電圧が基準
範囲外となった場合に、前記高周波電源の出力を停止す
ることを特徴とする。

【００３４】上記目的を達成するため、請求項３の発明
は、外部から供給される規定パルス信号に基づき前記高
周波電源の出力を許可する出力許可手段を有することを
特徴とする。

【００３５】上記目的を達成するため、請求項４の発明
は、前記高周波電源は、電圧共振方式の高周波電源であ
り、前記高周波電源を、前記磁場発生手段と共振状態を
維持させると共に、前記高周波電源が有するスイッチン
グ素子のスイッチング周期の領域で同期動作させること
を特徴とする。

【００３６】上記目的を達成するため、請求項５の発明
は、画像形成装置で未定着画像を被記録材に加熱定着さ
せる場合に適用可能であることを特徴とする。

【００３７】上記目的を達成するため、請求項６の発明
は、磁場発生手段と、該磁場発生手段から発生される磁
界が存在する領域を被加熱材が通過する過程で電磁誘導
加熱を行う電磁誘導発熱部材と、該電磁誘導発熱部材に
圧接して相互間に被加熱材を挟持する加圧部材と、前記
磁場発生手段に高周波電流を供給する高周波電源とを備
えた加熱装置を搭載した画像形成装置であって、前記加
熱装置は、前記電磁誘導発熱部材の温度を計測する温度
計測手段と、前記高周波電源に供給される駆動用電圧を
監視する電源監視手段と、前記温度計測手段の計測結果
及び前記電源監視手段の監視結果に基づき前記高周波電
源の出力を停止する電源制御手段とを有することを特徴
とする。

【００３８】上記目的を達成するため、請求項７の発明
は、前記加熱装置の前記電源制御手段は、前記温度計測
手段で計測した前記電磁誘導発熱部材の温度が規定温度
を超えると共に、前記電源監視手段で監視した前記駆動
用電圧が基準範囲外となった場合に、前記高周波電源の
出力を停止することを特徴とする。

【００３９】上記目的を達成するため、請求項８の発明
は、前記加熱装置は、外部から供給される規定パルス信
号に基づき前記高周波電源の出力を許可する出力許可手
段を有することを特徴とする。

【００４０】上記目的を達成するため、請求項９の発明
は、前記高周波電源は、電圧共振方式の高周波電源であ
り、前記高周波電源を、前記磁場発生手段と共振状態を
維持させると共に、前記高周波電源が有するスイッチン
グ素子のスイッチング周期の領域で同期動作させること
を特徴とする。

【００４１】上記目的を達成するため、請求項１０の発
明は、前記加熱装置により未定着画像を被記録材に加熱
定着させる場合に適用可能であることを特徴とする。

【００４２】上記目的を達成するため、請求項１１の発
明は、磁場発生手段と、該磁場発生手段から発生される
磁界が存在する領域を被加熱材が通過する過程で電磁誘
導加熱を行う電磁誘導発熱部材と、該電磁誘導発熱部材
に圧接して相互間に被加熱材を挟持する加圧部材と、前
記磁場発生手段に高周波電流を供給する高周波電源とを
備えた加熱装置を搭載した画像形成装置に適用される電
源制御方法であって、前記電磁誘導発熱部材の温度を計
測する温度計測工程と、前記高周波電源に供給される駆
動用電圧を監視する電源監視工程と、前記温度計測工程
の計測結果及び前記電源監視工程の監視結果に基づき前
記高周波電源の出力を停止する電源制御工程とを有する
ことを特徴とする。

【００４３】上記目的を達成するため、請求項１２の発
明は、前記電源制御工程では、前記温度計測工程で計測
した前記電磁誘導発熱部材の温度が規定温度を超えると
共に、前記電源監視工程で監視した前記駆動用電圧が基
準範囲外となった場合に、前記高周波電源の出力を停止
することを特徴とする。

【００４４】上記目的を達成するため、請求項１３の発
明は、外部から供給される規定パルス信号に基づき前記
高周波電源の出力を許可する出力許可工程を有すること
を特徴とする。

【００４５】上記目的を達成するため、請求項１４の発
明は、前記高周波電源は、電圧共振方式の高周波電源で
あり、前記高周波電源を、前記磁場発生手段と共振状態
を維持させると共に、前記高周波電源が有するスイッチ
ング素子のスイッチング周期の領域で同期動作させるこ
とを特徴とする。

【００４６】上記目的を達成するため、請求項１５の発
明は、前記画像形成装置の前記加熱装置により未定着画
像を被記録材に加熱定着させる場合に適用可能であるこ
とを特徴とする。

【００４７】上記目的を達成するため、請求項１６の発
明は、磁場発生手段と、該磁場発生手段から発生される
磁界が存在する領域を被加熱材が通過する過程で電磁誘
導加熱を行う電磁誘導発熱部材と、該電磁誘導発熱部材
に圧接して相互間に被加熱材を挟持する加圧部材と、前
記磁場発生手段に高周波電流を供給する高周波電源とを
備えた加熱装置を搭載した画像形成装置に適用される電
源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、前記電源制
御方法は、前記電磁誘導発熱部材の温度を計測するよう
に制御する温度計測ステップと、前記高周波電源に供給
される駆動用電圧を監視するように制御する電源監視ス
テップと、前記温度計測ステップの計測結果及び前記電
源監視ステップの監視結果に基づき前記高周波電源の出
力を停止するように制御する電源制御ステップとを有す
ることを特徴とする。

【００４８】上記目的を達成するため、請求項１７の発
明は、前記電源制御ステップでは、前記温度計測ステッ
プで計測した前記電磁誘導発熱部材の温度が規定温度を
超えると共に、前記電源監視ステップで監視した前記駆
動用電圧が基準範囲外となった場合に、前記高周波電源
の出力を停止するように制御することを特徴とする。

【００４９】上記目的を達成するため、請求項１８の発
明は、外部から供給される規定パルス信号に基づき前記
高周波電源の出力を許可するように制御する出力許可ス
テップを有することを特徴とする。

【００５０】上記目的を達成するため、請求項１９の発
明は、前記高周波電源は、電圧共振方式の高周波電源で
あり、前記高周波電源を、前記磁場発生手段と共振状態
を維持させると共に、前記高周波電源が有するスイッチ
ング素子のスイッチング周期の領域で同期動作させるよ
うに制御するステップを有することを特徴とする。

【００５１】上記目的を達成するため、請求項２０の発
明は、前記画像形成装置の前記加熱装置により未定着画
像を被記録材に加熱定着させる場合に適用可能であるこ
とを特徴とする。

【００５２】

【発明の実施の形態】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。

【００５３】［第１の実施の形態］図１は本発明の第１
の実施の形態に係る加熱装置の構成例を示すブロック図
である。本発明の第１の実施の形態に係る加熱装置は、
画像形成装置に搭載され未定着像を被加熱材に加熱定着
させるものであり、励磁コイル１８（磁場発生手段）、
パルス入力端子２０、出力許可回路２１（電源監視手
段、出力許可手段）、励磁回路２７（高周波電源）、サ
ーモスイッチ５０（温度計測手段）、リレー５１（電源
制御手段）を備えている。図中１０は電磁誘導発熱性の
定着フィルムである。

【００５４】上記構成を詳述すると、励磁コイル１８
は、後述のフェライトコア（図６）と協働して磁場を発
生する。パルス入力端子２０は、外部（パルス入力回
路）より画像形成装置の定着器の加熱許可信号（パルス
信号）が入力される端子である。出力許可回路２１は、
パルス入力端子２０を介して加熱許可信号（パルス信
号）を受けると共に、励磁回路２７に供給されている直
流電源電圧を監視する電圧監視回路を備えている。サー
モスイッチ５０は、画像形成装置の定着器の定着フィル
ム（電磁誘導発熱部材）の温度を検出する。励磁回路２
７は、ライン入力を受けてリレー接点５１を介し電力が
供給された際に、励磁コイル１８に高周波電力を供給す
るための電圧共振インバータ回路（スイッチングインバ
ータ回路）を備えている。電圧共振インバータ回路につ
いての詳細は図２で説明する。

【００５５】図２は本発明の第１の実施の形態に係る電
圧共振インバータ回路の構成を示す回路図である。本発
明の第１の実施の形態に係る電圧共振インバータ回路
は、整流回路５２、フィルタコイル５３、コンデンサ５
４、波形整形回路６５、６６、電圧共振スイッチング素
子２０１、２０２、コンデンサ２０４、２０５、ダイオ
ード２０６、２０７、励磁コイル１８、サーミスタ６
７、制御回路（ＣＰＵ）５５、定電流制御回路５６、電
流値設定回路５７、電流検出回路５９、ＯＮ幅制御回路
５８、ＯＦＦ幅制御回路６３、ローパスフィルタ７０、
カレントトランス６０、ゲート６１、フリップフロップ
（Ｆ／Ｆ）６２、ゲートトランス３０５、３０６を備え
ている。図中２１は出力許可回路、５０はサーモスイッ
チ、５１はリレーである。

【００５６】図２において、交流入力電源を受け、リレ
ー５１を介して整流回路５２により両波整流を行い脈流
化ＤＣ電源を得る、その後、フィルタコイル５３及びコ
ンデンサ５４によりフィルタ動作を行い、電圧共振スイ
ッチング回路により電圧共振スイッチング素子２０１、
２０２が交互にスイッチングを行うように、ゲートトラ
ンス３０５及び３０６をドライブすることにより、励磁
コイル１８に高周波交流電圧を印加する。励磁コイル１
８に流れる電流を制御することにより、定着フィルムに
流れる渦電流を可変し、発熱電力を制御するものであ
る。

【００５７】ここで、リレー５１は、画像形成装置の定
着器の定着フィルム温度を検出するサーモスイッチ５０
を介して駆動巻線に電源供給されており、仮に定着フィ
ルム温度が規定の温度を越え異常昇温した時、遮断して
励磁回路２７の電源を切り、熱暴走から定着器の安全を
確保する。

【００５８】また、本回路の出力許可は、高周波スイッ
チングを司るＦ／Ｆ６２を、外部入力２０からパルス電
圧信号として受けた出力許可回路２１により復調し、発
振開始する構成としている。また、出力許可回路２１
は、本電圧共振インバータ回路の起動時に、駆動用直流
供給電圧が不安定領域（過渡時間）を除去して安定な発
振状態でスタートできるように、電圧監視回路を備えて
いる。出力許可回路２１の出力許可信号によって、ライ
ブ電圧の入力に設けたリレー５１が駆動されるように構
成されている。

【００５９】また、個々のスイッチング素子の駆動は、
各々、ゲートトランス３０５及び３０６により、ライブ
電圧と二次電圧回路をトランスの絶縁処理によって二重
絶縁を確保するよう構成されている。

【００６０】定着温度はサーミスタ６７で検出され、定
着器の通紙状態や紙質、定着温度で異なる最適な制御係
数をＣＰＵ５５により与えられ、制御信号２１９を定電
流制御回路（スイッチング生成回路）５６に供給する。
制御信号２１９は電圧共振インバータ回路の制御オン幅
をコントロールし、ＯＮ幅制御回路５８を介しゲートト
ランス３０５により波形整形回路６５を経て、電圧共振
スイッチング素子２０２を駆動する構成になっている。
電圧共振インバータ回路では、目標温度に対して、その
過不足をスイッチングのオン幅で制御する。

【００６１】ここで、電圧共振インバータ回路の動作説
明を図３及び図４を用いて説明する。図３に上述した制
御回路を実現するための動作方式を説明する図を示し説
明を行う。図３において、２０１はスイッチング素子、
２０２は主スイッチング素子、１８は磁気誘導加熱用の
励磁コイル、２０４は第一の共振コンデンサ、２０５は
第二の共振コンデンサである。２０６及び２０７はスイ
ッチング素子に並列接続された回生ダイオードである。

【００６２】図４に本回路構成における動作波形を示
す。２０８はスイッチング素子２０１のゲート電圧波
形、２０９は主スイッチング素子２０２のゲート電圧波
形、２１０は主スイッチング素子２０２の電流波形、２
１１は主スイッチング素子２０２の電圧波形、２１２は
第一の共振コンデンサ２０４の電流波形、２１３は第二
の共振コンデンサ２０５の電流波形、２１４はスイッチ
ング素子２０１の電流波形、２１５は回生ダイオード２
０７の電流波形、２１６は磁気誘導加熱用の励磁コイル
１８の励磁電流波形である。

【００６３】先ず、主スイッチング素子２０２のスイッ
チングオンにより、電源より励磁コイル１８に誘導電流
波形２１０が流れる。スイッチングオフ（Ａ点）と同時
に、励磁コイル１８は電流を維持する方向のフライバッ
ク電圧２１１を発生する。本発明の方式では、第一の共
振コンデンサ２０４と第二の共振コンデンサ２０５の残
留電荷の差が生じるため（後述する第一のコンデンサ２
０４の残留電荷の影響）、主スイッチング素子２０２の
オフ直後は、第二の共振コンデンサ２０５と励磁コイル
１８で決まる共振周期ω＝√（Ｌ×Ｃ）で定まる弧を描
く。ここで、第一の共振コンデンサ２０４に対して、第
二の共振コンデンサ２０５は、１／１０程度の容量に設
定してあるものとする。

【００６４】従って、スイッチングオフ直後の電圧は高
周期でフライバック電圧を発生する（Ａ〜Ｂの期間）。
このフライバック電圧の振動は、第一の共振コンデンサ
２０４の初期チャージ電圧まで上昇した時点（Ｂ点）
で、回生ダイオード２０６をオンし、第一の共振コンデ
ンサ２０４及び第二の共振コンデンサ２０５の合成容量
で、緩やかなサイン波に切り替わり、電圧が上昇する。
この時の第一の共振コンデンサ２０４の電流が２１２、
回生ダイオード２０６の電流が２１５に示してある。ま
た、第二の共振コンデンサ２０５の電流が２１３に示し
てある。

【００６５】時間に沿って電圧が上昇し、ω／４を経過
した時点で最大点（Ｃ点）に到達する。一方、電流波形
２１２では電圧波形の微分波形に相当するコサイン波が
流れる結果、電圧の最大点（Ｃ点）では電流の最小値ゼ
ロクロス波形となる。ゼロクロス点以降は回生ダイオー
ド２０６がオフするため、スイッチング素子２０１のゲ
ートをオンして電流を回生する（Ｃ〜Ｄ期間）。この時
のスイッチング素子２０１の電流波形を２１４に示し
た。スイッチング素子２０１をオフした時点（Ｄ点）
で、第一の共振コンデンサ２０４が切り離され、少容量
の第二の共振コンデンサ２０５の共振となり、高周期な
弧（Ｄ〜Ｅ期間）を描く。この挙動が本発明の最も注目
する動作であり、Ｄ〜Ｅの期間について更に詳しく説明
する。

【００６６】第二の共振コンデンサ２０５はＤ点で第一
の共振コンデンサ２０４に流れていた放電電流を全て負
荷される。この状態を回路の振動に寄与する値、ダンピ
ング＝√（Ｌ／Ｃ）の変化として検証すると、Ｃを減じ
た結果、ダンピングファクタがＣの減少分に反比例して
高まり、短周期の強い振動が得られる効果を生じる。こ
の強い振動電圧は電圧共振の最も重要な要素で、電圧振
動によるフライバック電圧波形のゼロクロス、即ち、２
１１波形のＥ点を発生する。このＥ点は電流、電圧共に
低く、スイッチング素子をスイッチした際にスイッチン
グ損失を極小の状態とすることが可能である。

【００６７】また、回生電流のスイッチングを行ったス
イッチング素子２０１についても、電源電圧近傍で相対
的に電圧が低く、また、励磁負荷によってダンピングさ
れ、電流値の低い（Ｄ点）でのスイッチング動作である
ことから、スイッチング素子２０１及び主スイッチング
素子２０２は、極めて損失の低いスイッチングを行うこ
とが可能となる。

【００６８】また、本構成では、電圧共振インバータ回
路の起動時においても、第一の共振コンデンサ２０４に
接続されたスイッチング素子２０１をオフ状態から起動
でき、共振電源の起動時に生じる過渡負担を極めて少な
くすることが可能となる。

【００６９】このようにして生成された高周波スイッチ
ング電圧は、図５で示したフェライトコア１７ａと上記
で説明した励磁コイル１８により構成される励磁回路に
印加され、高周波磁気を外接する定着フィルムへ供給す
る。外接した定着フィルムでは、その高周波磁気による
渦電流により磁気の強さに応じた加熱が生じる。

【００７０】この磁気の様子を図６に示した。１８は励
磁コイル、１７は励磁コイルの生成する磁束を効率よく
外接する定着フィルム１０に結合するように配置したフ
ェライトコアである。磁気的に最大の磁束密度は、励磁
コイル１８の中央部に配した部分を最小として、電流密
度の最も高くなっている図中θで示した偏角を有した部
分となる。コイル枠として図６の如く捲いたコイルであ
れば、概略θ＝４５度となる。

【００７１】上述した構成で加熱を行うことで、高速な
立ち上げが可能な定着装置を提供することが可能とな
る。

【００７２】ここで、上記説明した出力許可回路につい
て更にその詳細動作を説明する。図７は、本インバータ
電源装置が駆動用直流電源２４Vを受け、更に回路内で
用いる発信用に安定化８V電源を生成している状態にお
ける電源立ち上げ時の過渡状態を示したものである。

【００７３】画像形成装置の電源スイッチのオンまたは
画像形成装置のドアのクローズにより、駆動用直流電圧
が供給されると、２４Vは電源ラインを急速に立ち上げ
る。この２４Vからシリーズ安定化を行うステップダウ
ンレギュレータは、図７に示す如く電圧を漸増し出力す
る。このような立ち上げシーケンスで発振回路を起動し
た際には、電圧が規定の範囲に入っていない領域で発振
の不安定状態が発生して、上記説明したオンタイマ回路
及びオフタイマ回路の動作が保証されず、その結果、電
力スイッチング素子であるＩＧＢＴが共振スイッチング
状態から逸脱して、過大な電力損失を生じ結果的に破損
してしまう。

【００７４】そこで、図８に示す本発明の第１の実施の
形態に係る電圧共振インバータ回路を用いて説明する。
本発明の第１の実施の形態に係る電圧共振インバータ回
路は、スイッチング素子（スイッチングＦＥＴ）１３
５、ダイオード１３１、抵抗１３２、１３３、１３４、
ダイオード１１９、１２０、抵抗１２１、１２２、コン
パレータ１２３、ダイオード１２４、抵抗１２５、１２
６、スイッチング素子１２７、抵抗１２８、１２９、ダ
イオード１３０、抵抗１１０、１１２、１１３、１１
４、ツェナダイオード１１１、コンパレータ１１５、ダ
イオード１１６、フリップフロップ１１７，１１８を備
えている。図中５０はサーモスイッチ、５１はリレーで
ある。

【００７５】上記要部の構成を詳述すると、１１０はコ
ンパレータ１１５の入力バイアス抵抗、１１１は基準電
圧生成用ダイオード、１１２及び１１３はコンパレータ
１１５と組み合わされてヒステリシスを生成する抵抗、
１１４はプルアップ抵抗、１１６はダイオード、１１７
及び１１８は交互にスイッチングを行うように接続され
たフリップフロップで、上記説明した図２のＦ／Ｆ６２
に相当する。

【００７６】１１９及び１２０は電圧検出のためのダイ
オード、１２１はサーミスタ６７の高温異常判定を行う
ための基準電圧、１２２はサーミスタの抵抗値を電圧に
変換するためのプルアップ抵抗、１２３は高温判定を行
うコンパレータ、１２４はダイオード、１２５及び１２
６はスイッチング素子１２７のバイアス抵抗である。

【００７７】次に、本回路の動作について説明する。図
７で説明した如く、電源電圧を監視するために、２４V
から生成され回路内で発信用の基準電圧である８V電源
を、ダイオード１１９でコンパレータ１１５の比較端子
に入力している。一方、２４V電源監視のために、抵抗
１３２〜１３４で生成された電圧をダイオード１３１を
介し、更にダイオード１２０を介して、８Vと同様にコ
ンパレータ１１５の比較端子に入力する。

【００７８】本接続では、ダイオード１１９及び１２０
は電源各々の値に対して論理和として働く。即ち、８V
電源と２４V電源の双方が基準電圧１１１と比較され、
基準電圧を超えているときのみ、コンパレータはその出
力をハイインピーダンスとし、発振回路のフリップフロ
ップ６２を開放（スイッチング可能な状態）する構成と
している。

【００７９】更に、抵抗１３２〜１３４によりバイアス
されるスイッチング素子１３５によってリレー５１は励
磁され、ライン入力がリレー接点を介して定着器に電源
を供給する構成としてある。

【００８０】このような構成で、コンパレータ１２３
は、サーミスタの温度検出値が高温異常になると、基準
電圧１２１と比較し、出力をダイオード１２４の働きで
ラッチ動作を行い、スイッチング素子１２７をオン状態
に保つ。従って、異常状態では、ダイオード１３１を介
してリレードライブしているスイッチング素子１３５に
よりリレー遮断を行い、ライン電源を遮断すると共に、
ダイオード１２０を介してコンパレータ１１５により発
振回路のＦ／Ｆ６２を停止し、瞬時に出力を遮断する。

【００８１】このように異常状態に対して複数の遮断手
段を同時に働かせる方式は、電力回路及び発熱手段にお
ける安全装置として、極めて有効な手段であり、仮に、
一つの安全装置、例えばリレーの接点溶着等が生じた際
にも、本発明のような発振停止を同時に行うことは、そ
の目的を的確に実現し得るものである。

【００８２】以上説明したように、本発明の第１の実施
の形態に係る加熱装置によれば、励磁コイル１８に高周
波電流を供給する励磁回路２７と、定着フィルムの温度
を計測するサーモスイッチ５０と、励磁回路２７に供給
される駆動用電圧を監視すると共に、定着フィルム温度
の計測結果及び励磁回路駆動用電圧の監視結果に基づき
励磁回路２７の出力を停止する出力許可回路２１とを備
える構成としているため、下記のような作用及び効果を
奏する。

【００８３】励磁コイル１８から発生した磁界で定着フ
ィルムを加熱する磁気誘導加熱方式の加熱装置におい
て、励磁回路２７に供給される回路駆動用直流電源の電
圧を監視すると共に、回路駆動用直流電源電圧が基準範
囲内になっていることを確認し、基準範囲内に入ってい
ることを確認した結果と、更に、定着フィルム温度が基
準の温度を超えていないことの条件を満たしている場合
に、励磁回路２７の出力を許可する。換言すれば、回路
駆動用直流電源電圧が基準範囲外で定着フィルム温度が
基準温度を超えている場合、励磁回路２７の出力を停止
する。

【００８４】また、励磁回路２７から励磁コイル１８に
対する高周波電力の供給を外部より許可するために、パ
ルス入力端子２０へ入力する加熱許可信号(規定パルス
信号)を整流し直流化した信号を出力許可回路２１に入
力することで、規定パルス信号が停止した場合、例え
ば、コントローラ回路の断線やコネクタの接続不良、ま
たはコントローラ回路の誤動作等で、規定パルス信号が
入力されなくなった場合、励磁回路２７の出力をオフと
し、安全を確保する。

【００８５】本発明の加熱装置（定着器）を画像形成装
置に搭載することで、磁気誘導加熱定着方式で電磁誘導
発熱部材の加熱を行うというオンデマンド定着の、励磁
コイル１８に供給する高周波電力を生成する励磁回路２
７（高周波電源）において、定着器が搭載される画像形
成装置のドアの開閉を検知するドアスイッチの作動時、
または定着器の異常状態時等における高周波電源の起動
／停止を的確に行うことができ、信頼性の高い定着器を
提供することができるという効果を奏する。

【００８６】また、励磁回路２７（高周波電源）として
電圧共振方式の高周波電源を用い、低損失な高周波電源
を如何なる場合でも励磁コイル１８と共振状態を維持
し、高周波電源のスイッチング素子のスイッチング周期
の領域で同期動作させているため、大電力を取り扱うに
も関わらず、スイッチング損失及びスイッチングノイズ
を低く抑えることが可能となる効果を奏する。

【００８７】［第２の実施の形態］図９は本発明の第２
の実施の形態に係る電圧共振インバータ回路の構成を示
す回路図である。本発明の第２の実施の形態に係る電圧
共振インバータ回路は、スイッチング素子（スイッチン
グＦＥＴ）１３５、ダイオード１３１、抵抗１３２、１
３３、１３４、ダイオード１１９、１２０、抵抗１２
１、１２２、コンパレータ１２３、ダイオード１２４、
抵抗１２５、１２６、スイッチング素子１２７、抵抗１
２８、１２９、ダイオード１３０、抵抗１０１、１０
３、１０５、１０７、コンデンサ１０２、１０６、スイ
ッチング素子１０４、１０９、ダイオード１０８、抵抗
１１０、１１２、１１３、１１４、ツェナダイオード１
１１、コンパレータ１１５、ダイオード１１６、フリッ
プフロップ１１７、１１８を備えている。図中５０はサ
ーモスイッチ、５１はリレーである。

【００８８】本発明の第２の実施の形態では、上記第１
の実施の形態の図８と同様の部分は除き、新規に追加し
た部分の説明を行う。

【００８９】上記要部の構成を詳述すると、２０は外部
より本電圧共振インバータ回路の起動信号を受ける端
子、１０１〜１０３は交流結合回路、１０４、１０９は
スイッチング素子、１０５〜１０８は時定数回路であ
る。

【００９０】次に、本回路の動作を図９を用いて説明す
る。本回路は電源を供給されると、端子２０が無信号の
ときは、抵抗１０７、１０５を介してスイッチング素子
１０９をオンし、その結果、コンパレータ１１５の比較
入力端子を引き込むため、発振用Ｆ／Ｆ６２は停止さ
れ、電圧共振インバータ回路は出力を遮断する。外部よ
り端子２０がパルス信号を受けると、交流結合回路１０
１から１０３のコンデンサ抵抗回路を介してスイッチン
グ素子１０４をスイッチングする。すると、コンデンサ
１０６は充電され、スイッチング素子１０９の入力の電
圧を下げる。

【００９１】従って、パルス信号を受けている間は、繰
り返しコンデンサ１０６の充電が行われ、コンデンサ１
０６に並列接続された放電抵抗１０７との時定数よりも
速い周期でパルスを端子２０で受けている間は、常に、
スイッチング素子１０９をオフ状態に保つ。従って、発
振回路のＦ／Ｆ６２は許可状態となり、発振を継続する
ものである。

【００９２】交流パルス信号を許可信号とすることによ
り、ＣＰＵ等の誤動作や接続配線の短絡またはコネクタ
抜け等が生じたときには、交流信号が出せなくなること
を利用して、電圧共振インバータ回路が出力できなくな
るように考慮している。

【００９３】以上説明したように、本発明の第２の実施
の形態に係る加熱装置によれば、上記第１の実施の形態
と同様に、信頼性の高い定着器を提供することができる
と共に、スイッチング損失及びスイッチングノイズを低
く抑えることが可能となる効果を奏する。

【００９４】［他の実施の形態］上述した本発明の第１
〜第２の実施の形態においては、本発明の加熱装置を画
像形成装置に搭載した場合を例に上げたが、本発明の加
熱装置を搭載した画像形成装置と外部装置（コンピュー
タ等）を接続したシステムや、本発明の加熱装置を搭載
した画像形成装置と複数の外部装置（複数のコンピュー
タやスキャナ等）をネットワーク接続したシステムにも
適用可能である。

【００９５】図１１は上述した本発明の電源制御方法を
実行するプログラム及び関連データが記憶媒体から装置
に供給される概念例を示す説明図である。本発明の電源
制御方法を実行するプログラム及び関連データは、フロ
ッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒
体１１０１をコンピュータ等の装置１１０２に装備され
た記憶媒体ドライブの挿入口１１０３に挿入することで
供給される。その後、本発明の電源制御方法を実行する
プログラム及び関連データを記憶媒体１１０１から一旦
ハードディスクにインストールしハードディスクからＲ
ＡＭにロードするか、或いはハードディスクにインスト
ールせずに直接ＲＡＭにロードすることで、プログラム
及び関連データを実行することが可能となる。

【００９６】この場合、上述した本発明の第１〜第２の
実施の形態に係る画像形成装置において、本発明の電源
制御方法を実行するプログラムを実行する場合は、例え
ば上記図１１を参照して説明したような手順で画像形成
装置に当該プログラム及び関連データを供給するか、或
いは画像形成装置に予め当該プログラム及び関連データ
を格納しておくことで、プログラム実行が可能となる。

【００９７】図１０は上述した本発明の電源制御方法を
実行するプログラム及び関連データを記憶した記憶媒体
の記憶内容の構成例を示す説明図である。記憶媒体は、
例えばボリューム情報１００１、ディレクトリ情報１０
０２、プログラム実行ファイル１００３、プログラム関
連データファイル１００４等の記憶内容で構成される。
本発明の電源制御方法を実行するプログラムは、上述し
た本発明の第１〜第２の実施の形態における制御手順に
基づきプログラムコード化されたものである。

【００９８】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、達成されることは言うまでもない。

【００９９】この場合、記憶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
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としては、例えば、フロッピーデ
ィスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディス
ク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性の
メモリカード、ＲＯＭなどを用いることができる。

【０１００】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含まれるこ
とは言うまでもない。

【０１０１】更に、記憶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
場合も含まれることは言うまでもない。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５記載
の加熱装置によれば、電磁誘導発熱部材の温度が規定温
度を超えると共に、高周波電源に供給される駆動用電圧
が基準範囲外となった場合に、高周波電源の出力を停止
する制御を行うため、本発明の加熱装置を画像形成装置
に搭載することで、磁気誘導加熱定着方式で電磁誘導発
熱部材の加熱を行うというオンデマンド定着の、磁場発
生手段に供給する高周波電力を生成する高周波電源にお
いて、加熱装置が搭載される画像形成装置のドアの開閉
を検知するドアスイッチの作動時、または加熱装置の異
常状態時等における高周波電源の起動／停止を的確に行
うことができ、信頼性の高い加熱装置を提供することが
できるという効果を奏する。

【０１０３】また、加熱装置の高周波電源として電圧共
振方式の高周波電源を用い、低損失な高周波電源を如何
なる場合でも磁場発生手段と共振状態を維持し、高周波
電源のスイッチング素子のスイッチング周期の領域で同
期動作させているため、大電力を取り扱うにも関わら
ず、スイッチング損失及びスイッチングノイズを低く抑
えることが可能となる効果を奏する。

【０１０４】請求項６〜１０記載の画像形成装置によれ
ば、画像形成装置に加熱装置を搭載し電源制御を行うこ
とで、上記と同様に、信頼性の高い加熱装置を提供する
ことができると共に、スイッチング損失及びスイッチン
グノイズを低く抑えることが可能となる効果を奏する。

【０１０５】請求項１１〜１５記載の電源制御方法によ
れば、電源制御方法を加熱装置が搭載される画像形成装
置で実行することで、上記と同様に、信頼性の高い加熱
装置を提供することができると共に、スイッチング損失
及びスイッチングノイズを低く抑えることが可能となる
効果を奏する。

【０１０６】請求項１６〜２０記載の記憶媒体によれ
ば、記憶媒体から電源制御方法を読み出して加熱装置が
搭載される画像形成装置で実行することで、上記と同様
に、信頼性の高い加熱装置を提供することができると共
に、スイッチング損失及びスイッチングノイズを低く抑
えることが可能となる効果を奏する。

【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加熱装置の構
成例を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る電圧共振イン
バータ回路の構成例を示す回路図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る電圧共振イン
バータ回路の動作を説明するための回路図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る電圧共振イン
バータ回路の動作を説明するためのタイムチャートであ
る。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係るフェライトコ
ア・励磁コイル・励磁回路の構成を示す説明図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る磁束分布を示
す説明図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係るインバータ電
源装置の安定化電源生成時における電源立ち上げ時の過
渡状態を示す説明図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係る電圧共振イン
バータ回路の構成を示す回路図である。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係る電圧共振イン
バータ回路の構成を示す回路図である。

【図１０】本発明の電源制御方法を実行するプログラム
及び関連データを記憶した記憶媒体の記憶内容の構成例
を示す説明図である。

【図１１】本発明の電源制御方法を実行するプログラム
及び関連データが記憶媒体から装置に供給される概念例
を示す説明図である。

【図１２】励磁コイルの交番磁束分布を定着ニップに集
中させて効率を向上させた電磁誘導加熱方式の定着装置
の概略構成を示す断面図である。

【符号の説明】 １８ 励磁コイル ２１ 出力許可回路 ２７ 励磁回路 ５０ サーモスイッチ ５１ リレー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 6/06 ３９３ Ｈ０５Ｂ 6/06 ３９３ Ｆターム(参考） 2H033 AA42 BA11 BA12 BA25 BA26 BA27 BA30 BA38 BE06 CA04 CA06 CA07 CA20 CA23 CA44 CA48 3K059 AB08 AC03 AC33 AD03 CD18 5H323 AA36 BB17 CA06 CB06 DB01 FF01 GG04 HH02 MM02 NN03 NN11 NN15 QQ05 RR04 SS01 TT05

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁場発生手段と、該磁場発生手段から発
   生される磁界が存在する領域を被加熱材が通過する過程
   で電磁誘導加熱を行う電磁誘導発熱部材と、該電磁誘導
   発熱部材に圧接して相互間に被加熱材を挟持する加圧部
   材と、前記磁場発生手段に高周波電流を供給する高周波
   電源とを備えた加熱装置であって、 前記電磁誘導発熱部材の温度を計測する温度計測手段
   と、前記高周波電源に供給される駆動用電圧を監視する
   電源監視手段と、前記温度計測手段の計測結果及び前記
   電源監視手段の監視結果に基づき前記高周波電源の出力
   を停止する電源制御手段とを有することを特徴とする加
   熱装置。
2. 【請求項２】 前記電源制御手段は、前記温度計測手段
   で計測した前記電磁誘導発熱部材の温度が規定温度を超
   えると共に、前記電源監視手段で監視した前記駆動用電
   圧が基準範囲外となった場合に、前記高周波電源の出力
   を停止することを特徴とする請求項１記載の加熱装置。
3. 【請求項３】 外部から供給される規定パルス信号に基
   づき前記高周波電源の出力を許可する出力許可手段を有
   することを特徴とする請求項１又は２記載の加熱装置。
4. 【請求項４】 前記高周波電源は、電圧共振方式の高周
   波電源であり、前記高周波電源を、前記磁場発生手段と
   共振状態を維持させると共に、前記高周波電源が有する
   スイッチング素子のスイッチング周期の領域で同期動作
   させることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載
   の加熱装置。
5. 【請求項５】 画像形成装置で未定着画像を被記録材に
   加熱定着させる場合に適用可能であることを特徴とする
   請求項１乃至４の何れかに記載の加熱装置。
6. 【請求項６】 磁場発生手段と、該磁場発生手段から発
   生される磁界が存在する領域を被加熱材が通過する過程
   で電磁誘導加熱を行う電磁誘導発熱部材と、 該電磁誘導発熱部材に圧接して相互間に被加熱材を挟持
   する加圧部材と、前記磁場発生手段に高周波電流を供給
   する高周波電源とを備えた加熱装置を搭載した画像形成
   装置であって、 前記加熱装置は、前記電磁誘導発熱部材の温度を計測す
   る温度計測手段と、前記高周波電源に供給される駆動用
   電圧を監視する電源監視手段と、前記温度計測手段の計
   測結果及び前記電源監視手段の監視結果に基づき前記高
   周波電源の出力を停止する電源制御手段とを有すること
   を特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記加熱装置の前記電源制御手段は、前
   記温度計測手段で計測した前記電磁誘導発熱部材の温度
   が規定温度を超えると共に、前記電源監視手段で監視し
   た前記駆動用電圧が基準範囲外となった場合に、前記高
   周波電源の出力を停止することを特徴とする請求項６記
   載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記加熱装置は、外部から供給される規
   定パルス信号に基づき前記高周波電源の出力を許可する
   出力許可手段を有することを特徴とする請求項６又は７
   記載の画像形成装置。
9. 【請求項９】 前記加熱装置の前記高周波電源は、電圧
   共振方式の高周波電源であり、前記高周波電源を、前記
   磁場発生手段と共振状態を維持させると共に、前記高周
   波電源が有するスイッチング素子のスイッチング周期の
   領域で同期動作させることを特徴とする請求項６乃至８
   の何れかに記載の画像形成装置。
10. 【請求項１０】 前記加熱装置により未定着画像を被記
    録材に加熱定着させる場合に適用可能であることを特徴
    とする請求項６乃至９の何れかに記載の画像形成装置。
11. 【請求項１１】 磁場発生手段と、該磁場発生手段から
    発生される磁界が存在する領域を被加熱材が通過する過
    程で電磁誘導加熱を行う電磁誘導発熱部材と、該電磁誘
    導発熱部材に圧接して相互間に被加熱材を挟持する加圧
    部材と、前記磁場発生手段に高周波電流を供給する高周
    波電源とを備えた加熱装置を搭載した画像形成装置に適
    用される電源制御方法であって、 前記電磁誘導発熱部材の温度を計測する温度計測工程
    と、前記高周波電源に供給される駆動用電圧を監視する
    電源監視工程と、前記温度計測工程の計測結果及び前記
    電源監視工程の監視結果に基づき前記高周波電源の出力
    を停止する電源制御工程とを有することを特徴とする電
    源制御方法。
12. 【請求項１２】 前記電源制御工程では、前記温度計測
    工程で計測した前記電磁誘導発熱部材の温度が規定温度
    を超えると共に、前記電源監視工程で監視した前記駆動
    用電圧が基準範囲外となった場合に、前記高周波電源の
    出力を停止することを特徴とする請求項１１記載の電源
    制御方法。
13. 【請求項１３】 外部から供給される規定パルス信号に
    基づき前記高周波電源の出力を許可する出力許可工程を
    有することを特徴とする請求項１１又は１２記載の電源
    制御方法。
14. 【請求項１４】 前記高周波電源は、電圧共振方式の高
    周波電源であり、前記高周波電源を、前記磁場発生手段
    と共振状態を維持させると共に、前記高周波電源が有す
    るスイッチング素子のスイッチング周期の領域で同期動
    作させることを特徴とする請求項１１乃至１３の何れか
    に記載の電源制御方法。
15. 【請求項１５】 前記画像形成装置の前記加熱装置によ
    り未定着画像を被記録材に加熱定着させる場合に適用可
    能であることを特徴とする請求項１１乃至１４の何れか
    に記載の電源制御方法。
16. 【請求項１６】 磁場発生手段と、該磁場発生手段から
    発生される磁界が存在する領域を被加熱材が通過する過
    程で電磁誘導加熱を行う電磁誘導発熱部材と、該電磁誘
    導発熱部材に圧接して相互間に被加熱材を挟持する加圧
    部材と、前記磁場発生手段に高周波電流を供給する高周
    波電源とを備えた加熱装置を搭載した画像形成装置に適
    用される電源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、 前記電源制御方法は、前記電磁誘導発熱部材の温度を計
    測するように制御する温度計測ステップと、前記高周波
    電源に供給される駆動用電圧を監視するように制御する
    電源監視ステップと、前記温度計測ステップの計測結果
    及び前記電源監視ステップの監視結果に基づき前記高周
    波電源の出力を停止するように制御する電源制御ステッ
    プとを有することを特徴とする記憶媒体。
17. 【請求項１７】 前記電源制御ステップでは、前記温度
    計測ステップで計測した前記電磁誘導発熱部材の温度が
    規定温度を超えると共に、前記電源監視ステップで監視
    した前記駆動用電圧が基準範囲外となった場合に、前記
    高周波電源の出力を停止するように制御することを特徴
    とする請求項１６記載の記憶媒体。
18. 【請求項１８】 外部から供給される規定パルス信号に
    基づき前記高周波電源の出力を許可するように制御する
    出力許可ステップを有することを特徴とする請求項１６
    又は１７記載の記憶媒体。
19. 【請求項１９】 前記高周波電源は、電圧共振方式の高
    周波電源であり、前記高周波電源を、前記磁場発生手段
    と共振状態を維持させると共に、前記高周波電源が有す
    るスイッチング素子のスイッチング周期の領域で同期動
    作させることを特徴とする請求項１６乃至１８の何れか
    に記載の記憶媒体。
20. 【請求項２０】 前記画像形成装置の前記加熱装置によ
    り未定着画像を被記録材に加熱定着させる場合に適用可
    能であることを特徴とする請求項１６乃至１９の何れか
    に記載の記憶媒体。