JP2011138690A - 誘導加熱装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異常が発生したときに、保護回路がＩＨ制御部よりも先に異常を検出することに起因してＩＨ制御部による周波数制御が不安定になるのを防止する技術を提供する。
【解決手段】保護回路４６からＨ信号が出力されているとき、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２で決定した周波数の高周波電流が駆動回路４２を介して励磁コイル４３に供給される（励磁コイル４３に供給される高周波電流の周波数がフィードバック制御される）ようにし、電流生成制御部４１２は、異常を検出した保護回路４６からＬ信号を受け取ると、保護回路４６からＨ（ハイ）信号を受信するまでの期間、前記フィードバック制御を行わず、次の制御周期における周波数を現在の周波数と同一の周波数に設定する処理を行い、保護回路４６からＨ信号を受け取ると、保護回路４６からＬ信号を受け取ったときのＩＨ制御部４１の制御周期における周波数から高周波電流の周波数制御を行うにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、電磁誘導加熱によって被加熱体を加熱させる誘導加熱装置、及び、この誘導加熱装置を定着装置として用い、記録媒体上のトナー像を溶融定着することによってトナー像を記録媒体に定着させる画像形成装置に関するものである。

複写機やファクシミリ、レーザプリンタ等、電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、用紙に形成されたトナー像を溶融定着させる定着装置を備えている。このような定着装置は、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置されて構成されている。そして、加熱ローラと加圧ローラとの間に形成されるニップ部で、トナー像が形成された用紙を挟持搬送することで、トナー像を加圧しつつ加熱して、用紙にトナー像を溶融定着するようになっている。

加熱ローラの加熱装置として、電磁誘導加熱（ＩＨ）方式の加熱装置が知られている。このような電磁誘導加熱方式の加熱装置では、導電性材料からなる筒状の加熱ローラ本体の内部に励磁コイルが配置されている。そして、ＩＨ制御部の制御によって励磁コイルに高周波電流が流れ、これにより生じた高周波磁界で加熱ローラ本体に誘導渦電流を発生させ、加熱ローラ本体の抵抗によってジュール発熱させるようになっている。

このとき、加熱ローラへ供給される電力、すなわち加熱ローラの発熱量は、高周波電流の周波数に応じて変化する。そこで、ＩＨ制御部は、加熱ローラへ供給される電力が目標値になるように高周波電流の周波数を調節することで、フィードバック制御を実行するようになっている。

誘導加熱装置においては、装置内の回路を保護するため、何らかの回路素子に温度異常が発生した際は、励磁コイルへの電流供給を停止する必要がある。この点に係る技術文献として下記特許文献１〜３がある。

下記特許文献１には、励磁コイルへの電流の供給をオンオフ制御する制御素子と、制御素子の周囲温度を検知するセンサが検知した温度が所定温度より上昇すると、前記制御素子をオフさせて、前記励磁コイルへの電流の供給を停止させる誘導加熱制御回路とを備えた定着装置が開示されている。

下記特許文献２には、定着ローラが異常高温となったときに、コイルへの通電を遮断する過昇温防止素子を設ける点が開示されている。

下記特許文献３には、誘導コイルの温度が所定の設定温度を超えると、誘導コイルへの通電を遮断する通電遮断手段を備える点、及び、前記通電遮断手段は、温度ヒューズ、若しくは、比較器及びリレーで構成する点が開示されている。

特開２００３−２０２７７２号公報 特開平０９−１９７８５２号公報 特開平０９−１９７８５４号公報

前記異常が発生した際に励磁コイルへの電流供給を確実に停止するため、前記特許文献１〜３のように励磁コイルへの電流供給を停止する回路（ハード；以下、保護回路という）のみで励磁コイルへの電流供給を停止するのではなく、ＩＨ制御部による制御（ソフト）によって励磁コイルへの電流供給を停止する構成と、励磁コイルへの電流供給を停止する回路（ハード；以下、保護回路という）との両方によって加熱装置の故障等の発生を防止する構成を採用する場合がある。

しかしながら、この場合においては、何らかの異常が発生したときに、ＩＨ制御部は、所定の処理を経た信号に基づいて異常を検出するようになっているため、異常を検出できるタイミングが保護回路よりも遅延する。そのため、ＩＨ制御部が励磁コイルへの電流供給を停止するタイミングが、保護回路が励磁コイルへの電流供給を停止するタイミングより遅延する。

ここで、従来では、ＩＨ制御部は、この遅延が生じている間も高周波電流の周波数を制御するため、前記異常が解消したときには、保護回路が励磁コイルへの電流供給を停止したときの周波数から制御を行えばよいものを、遅延が生じている間に保護回路によって電流が零に設定されるので、その電流値（供給電力）を目標値まで増大させようとしてフィードバック制御を実行する。そのため、高周波電流の周波数が大電力（電流）に対応する周波数に調節されることになる。

このように高周波電流の周波数を制御した結果、保護回路が励磁コイルへの電流供給を停止したときの周波数とは大きく異なる周波数から高周波電流の周波数制御を開始するという状況が発生する場合があり、この場合、しばらくの間はＩＨ制御部の制御が不安定なものとなる。

本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、異常が発生したときに励磁コイルへの高周波電流の供給を停止するものとしてＩＨ制御部と保護回路とが設けられている構成において、異常が発生したときに、保護回路がＩＨ制御部よりも先に前記異常を検出することに起因してＩＨ制御部による周波数制御が不安定になるのを防止する技術を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被加熱体を電磁誘導により加熱する励磁コイルと、前記励磁コイルに供給する高周波電流を生成する高周波電流生成部と、前記励磁コイルの消費電力を検出する電力検出部と、前記電力検出部により検出された消費電力が所定の目標電力となるように、前記高周波電流生成部により生成される高周波電流の周波数をフィードバック制御する電流生成制御部と、所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第１の異常検出部と、所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第２の異常検出部とを備え、前記電流生成制御部は、前記第１の異常検出部及び前記第２の異常検出部の少なくとも一方が前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記励磁コイルに供給する高周波電流の周波数を現在の高周波電流の周波数と同一の周波数のまま維持する誘導加熱装置である。

この発明によれば、第１の異常検出部によって前記所定の異常が発生していることが検出されると、該第１の異常検出部により前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止される。

一方、第２の異常検出部によって前記所定の異常が発生していることが検出されると、該第２の異常検出部により前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止される。

そして、前記電流生成制御部により、前記第１の異常検出部及び前記第２の異常検出部の少なくとも一方が前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記励磁コイルに供給する高周波電流の周波数が、現在の高周波電流の周波数と同一の周波数のまま維持される。

これにより、前記第１の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第２の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第２の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第２の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の誘導加熱装置において、高周波電流の経路上に設けられた所定回路部の加熱状態を検出する加熱状態検出部を更に備え、前記第１の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものであり、前記第２の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものである。

この発明によれば、前記第１及び第２の異常検出部が、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出するものにおいて、前記第１の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第２の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第２の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第２の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の誘導加熱装置において、前記高周波電流生成部は、前記電流生成制御部により設定された周波数で前記励磁コイルへの高周波電流の供給のオンオフを行う駆動回路を更に備え、前記加熱状態検出部は、前記所定回路部としての前記駆動回路の温度を前記励磁コイルの加熱状態として検出するものである。

この発明によれば、前記駆動回路の温度に基づいて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の誘導加熱装置において、前記励磁コイルに流れる電流の電流値を検出する電流検出部を更に備え、前記第１及び第２の異常検出部は、前記電流検出部により検出された電流値に基づき前記異常を検出するものである。

この発明によれば、前記第１及び第２の異常検出部が、前記電流検出部により検出された電流値に基づき前記異常を検出するものにおいて、前記第１の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第２の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第２の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第２の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。

請求項１乃至４の何れか一項に記載の誘導加熱装置において、請求項５に記載の発明のように、前記第１の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値と、前記第２の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値とを同一とするのが好ましい。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れか一項に記載の誘導加熱装置において、前記第１の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出プログラムを実行する異常検出プログラム実行部であり、前記第２の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出回路である。

前記第１の異常検出部が前記異常検出プログラム実行部であり、前記第２の異常検出部が前記異常検出回路である場合に、前記第１の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングが、前記第２の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングに対してずれることが多い。

よって、請求項６に記載の発明のように、前記第１の異常検出部が前記異常検出プログラム実行部であり、前記第２の異常検出部が前記異常検出回路である場合に、請求項１乃至５の何れか一項に記載の発明を採用することの意義が大きい。

請求項７に記載の発明は、現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着動作を行う定着部と
を備え、前記定着部は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の誘導加熱装置を備え、該誘導加熱装置で発生した熱を用いて前記定着動作を行う画像形成装置である。

この発明によれば、画像形成装置において、請求項１乃至６の何れか一項に記載の発明による効果が得られる。

本発明によれば、前記第１の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第２の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第２の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第２の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。

そのため、前記第２の異常検出部による前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止されているにも拘らず、前記電流生成制御部が、高周波電流の周波数のフィードバック制御を行うことにより、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数が、前記第２の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数と大きく異なったものとなることによって、励磁コイルに供給する高周波電流の周波数制御が不安定となるのを防止することができる。

画像形成装置の内部構成を示した側面図である。 定着装置の機能ブロック図である。 励磁コイルに供給される高周波電流の周波数と励磁コイルの消費電力の関係を示したグラフである。

以下、本発明に係る誘導加熱装置を備えた画像形成装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置１の内部構成を示した側面図である。

図１に示すように、画像形成装置１は、本体部２、本体部２の左方に配設されたスタックトレイ３、本体部２の上部に配設された原稿読取部４、原稿読取部４の上方に配設された原稿給送部５を備えている。

また、画像形成装置１のフロント部には、入力操作部６が設けられている。この入力操作部６には、電源キーやユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー、印刷部数等を入力するためのテンキー、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部９等を有する。

原稿読取部４は、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部１３、ガラス等の透明部材により構成された原稿台１４及び原稿読取スリット１５を備える。スキャナ部１３は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台１４に載置された原稿を読み取るときは、原稿台１４に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを画像形成部２１へ出力する。また、原稿給送部５により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット１５と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１５を介して原稿給送部５による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを画像形成部２１へ出力する。

原稿給送部５は、原稿を載置するための原稿載置部１６と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部１７、原稿載置部１６に載置された原稿を１枚ずつ繰り出して原稿読取スリット１５に対向する位置へ搬送し、原稿排出部１７へ排出するための給紙ローラや搬送ローラ（不図示）等からなる原稿搬送機構１８を備える。

また、原稿給送部５は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部２に対して回動自在に設けられている。原稿給送部５の前面側を上方に移動させて原稿台１４上面を開放することにより、原稿台１４の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等をユーザが載置できるようになっている。

本体部２は、複数の給紙カセット１９と、給紙カセット１９から用紙を１枚ずつ繰り出して画像形成部２１へ搬送する給紙ローラ２０と、給紙カセット１９から搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部２１とを備える。

画像形成部２１は、スキャナ部１３で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム２２を露光し、感光体ドラム２２の表面に静電潜像を形成する光学ユニット２３と、静電潜像が形成された感光体ドラム２２の表面にトナーを付着することによりトナー像を形成する現像部２４と、感光体ドラム２２上のトナー像を用紙に転写する転写部２５と、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に融解定着させる加熱ローラ２６及び加圧ローラ２７を備えた定着装置２８と、画像形成部２１内の用紙搬送路中に設けられ、用紙をスタックトレイ３又は排出トレイ２９まで搬送する搬送ローラ対３０，３１とを備える。

また、用紙の両面に画像を形成する場合は、画像形成部２１で用紙の一方の面に画像を形成した後、この用紙を排出トレイ２９側の搬送ローラ対３０にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ対３０を反転させて用紙をスイッチバックさせ、搬送ローラ対３８及び３９が用紙を用紙搬送路３２に送って画像形成部２１の上流域に再度搬送し、画像形成部２１により他方の面に画像を形成した後、用紙をスタックトレイ３又は排出トレイ２９に排出する。

図２は、定着装置２８の機能ブロック図である。

図２に示すように、定着装置２８は、加熱ローラ２６、加圧ローラ２７（図２では不図示）、ＩＨ制御部４１、駆動回路４２、励磁コイル４３、温度検出部４４、電力測定器４５、保護回路４６及びＡＮＤ回路４７を有する。

励磁コイル４３は、導電性材料からなる筒状の加熱ローラ２６の内部に配置されている。駆動回路４２は、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）を備えて構成されており、ＩＨ制御部４１の制御によってオンオフ駆動して励磁コイル４３に高周波電流を供給するものである。この電流供給により励磁コイル４３に生じた高周波磁界で加熱ローラ２６本体に誘導渦電流が発生し、加熱ローラ２６が発熱する。駆動回路４２は、特許請求の範囲における高周波電流生成部に相当するものである。

温度検出部４４は、加熱ローラ２６及び駆動回路４２の温度を測定して、測定結果をＩＨ制御部４１へ出力する。電力測定器４５は、励磁コイル４３に供給されている電力を測定し、測定結果をＩＨ制御部４１へ出力する。温度検出部４４は、前記加熱状態検出部の一例である。

ＩＨ制御部４１は、データを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）、プログラムを予め記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、及び、前記プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ（中央処理装置）を備えて構成されている。

ＩＨ制御部４１は、温度検出部４４及び電力測定器４５に接続されており、温度検出部４４の検出温度と電力測定器４５の測定電力とに基づいて、所定の制御周期（例えば４０ｍｓｅｃ）で駆動回路４２の駆動制御を行うものであり、ＲＯＭに格納されている制御プログラムによって、異常検出部４１１と、電流生成制御部４１２としての機能を有する。

異常検出部４１１は、温度検出部４４から出力される検出信号に対してノイズ除去処理等の処理を行い、この処理後の検出信号が示す検出温度が所定の閾値（例えば１００℃）以上になったか否か、すなわち加熱ローラ２６及び駆動回路４２の少なくとも一方における異常の有無を検出するものである。異常検出部４１１は、特許請求の範囲における第１の異常検出部及び異常検出プログラム実行部に相当する。

電流生成制御部４１２は、前記異常検出部４１１により前記温度検出部４４の検出温度が異常値になっていないと判断された場合に、加熱ローラ２６及び駆動回路４２が所定温度を維持するように励磁コイル４３に供給する目標電力を算出し、電力測定器４５が検出した電力（検出電力）と算出した目標電力とに基づいて、加熱ローラ２６の温度が安定して維持されるような、駆動回路４２が出力する高周波電流の周波数に係るフィードバック量、換言すると、前記励磁コイル４３に対し次の周期で前記励磁コイル４３に供給する高周波電流の周波数をＰＩＤ制御（フィードバック制御）によって求め、この周波数のＰＷＭ信号をＡＮＤ回路４７に出力する。

なお、励磁コイル４３に供給する高周波電流の周波数と励磁コイル４３の消費電力との関係をグラフで表すと、図３に示すように、或る周波数（以下、ピーク周波数という）をピークとする山形のグラフとなり、本実施形態では、前記ピーク周波数よりも周波数が大きい領域、すなわち、前記高周波電流の周波数を高くするほど励磁コイル４３の消費電力は低くなり、前記高周波電流の周波数を低くするほど励磁コイル４３の消費電力が高くなる領域を用いて励磁コイル４３への電流供給を制御する。

電流生成制御部４１２は、前記異常検出部４１１により前記異常が発生していることが検出されると、前記励磁コイル４３への高周波電流の供給を停止するべく、前記ＰＷＭ信号のデューティを零に設定し、また、前記異常検出部４１１により異常が発生していることが検出されなくなると、前記駆動回路４２のＰＩＤ制御を再開する。

保護回路４６は、ＩＨ制御部４１とは独立した回路によって構成されており、温度検出部４４から出力される検出信号が示す検出温度が、前記所定の閾値以上の値（以下、異常値という）であるか否か、すなわち加熱ローラ２６及び駆動回路４２の少なくとも一方における異常の有無を検出し、駆動回路４２を前記ＰＷＭ信号に応じてオンオフさせるためのＨ（ハイ）信号か駆動回路４２をオフさせるためのＬ（ロー）信号かを出力する。

すなわち、保護回路４６は、異常が発生していることを検出すると、前記ＩＨ制御部４１から駆動回路４２へのＰＷＭ信号の供給を停止するべく、ＡＮＤ回路４７にＬ（ロー）信号を出力する。また、保護回路４６は、ＩＨ制御部４１に通信可能に接続されており、異常が発生していることを検出すると、前記Ｌ（ロー）信号をＩＨ制御部４１に出力する。

また、保護回路４６は、異常が発生していることを検出しなくなると、ＩＨ制御部４１から駆動回路４２へのＰＷＭ信号の供給停止を解除するべく、ＡＮＤ回路４７と駆動回路４２とにＨ（ハイ）信号を出力する。保護回路４６は、特許請求の範囲における第２の異常検出部としての機能を有し、また、特許請求の範囲における異常検出回路を具備するものである。

ＡＮＤ回路４７は、入力端子がＩＨ制御部４１と保護回路４６とにそれぞれ接続されており、出力端子が駆動回路４２に接続されている。ＡＮＤ回路４７は、保護回路４６からＨ（ハイ）信号が出力されている場合のみ、ＩＨ制御部４１から出力されたＰＷＭ信号を駆動回路４２に出力し、それ以外の場合、すなわち保護回路４６からＬ（ロー）信号が出力された場合には、ＩＨ制御部４１から出力されたＰＷＭ信号を駆動回路４２に出力しない。

以上のような構成によれば、加熱ローラ２６及び駆動回路４２の温度がいずれも正常である場合には、ＩＨ制御部４１で生成されたＰＷＭ信号がＡＮＤ回路４７を介して駆動回路４２に出力され、駆動回路４２は、該ＰＷＭ信号の周波数で励磁コイル４３のオンオフ動作を制御する。

一方、加熱ローラ２６及び駆動回路４２のいずれかに温度異常が発生すると、保護回路４６が、ＩＨ制御部４１の異常検出部４１１よりも先にその異常を検出する。これは、ＩＨ制御部４１の異常検出部４１１は、温度検出部４４から出力される検出信号に対してノイズ除去処理等の処理を行う分、温度検出部４４から出力された検出信号から異常の有無を判別するのに時間を要するためである。

そのため、保護回路４６は、ＩＨ制御部４１の異常検出部４１１が異常を検出してＰＷＭ信号（高周波信号）のデューティを零に設定するより先にＬ（ロー）信号をＡＮＤ回路４７に出力する。また、保護回路４６は、前記Ｌ（ロー）信号をＡＮＤ回路４７に出力するとともに、このＬ（ロー）信号をＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２にも出力する。

ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２は、このＬ（ロー）信号を受け取ると、保護回路４６から前記Ｈ（ハイ）信号を受信するまで、前記高周波電流の周波数の決定処理として、次の制御周期における周波数を現在の周波数と同一の周波数に設定する処理を行う。

この処理により、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２は、該電流生成制御部４１２が前記Ｌ（ロー）信号を受け取ってからＨ（ハイ）信号を保護回路４６から受信するまでの間、保護回路４６から前記Ｌ（ロー）信号を受信したときのＩＨ制御部４１の制御周期における周波数のＰＷＭ信号をＡＮＤ回路４７に出力する。

その後、保護回路４６による高周波電流の供給停止によって、加熱ローラ２６及び駆動回路４２のいずれかに生じていた温度異常が解消し正常な状態に復帰すると、前記と同様の理由から、保護回路４６が、ＩＨ制御部４１の異常検出部４１１よりも先にその正常状態への復帰を検出する。

そのため、保護回路４６は、ＩＨ制御部４１の異常検出部４１１が異常を検出しなくなって電流生成制御部４１２がＰＷＭ信号のフィードバック制御を再開するより先にＨ（ハイ）信号をＡＮＤ回路４７に出力する。その後、ＩＨ制御部４１の異常検出部４１１はその正常状態への復帰を検出し、フィードバック制御に基づくＰＷＭ信号をＡＮＤ回路４７に出力する。

そして、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２は、再び前記フィードバック制御を再開する。フィードバック制御とは、前述したように、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２が、加熱ローラ２６及び駆動回路４２が所定温度を維持するように励磁コイル４３に供給する目標電力を算出し、電力測定器４５が検出した電力（検出電力）と算出した目標電力とに基づいて、加熱ローラ２６の温度が安定して維持されるような、駆動回路４２が出力する高周波電流の周波数に係るフィードバック量を求める制御である。

ここで、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２が、保護回路４６からＨ（ハイ）信号を受信するまでの間、次の制御周期における周波数を現在の周波数と同一の周波数に設定する処理を行うから、フィードバック制御の再開時における周波数は、保護回路４６がＬ（ロー）信号をＩＨ制御部４１に出力したときのＩＨ制御部４１の制御周期における周波数となる。

以上のように、本実施形態では、保護回路４６からＬ（ロー）信号が出力されていない場合のみ、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２で決定した周波数の高周波電流が駆動回路４２を介して励磁コイル４３に供給される（励磁コイル４３に供給される高周波電流の周波数がフィードバック制御される）ようにし、保護回路４６からＬ（ロー）信号が出力された場合には、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２が前記フィードバック制御を行わないように構成した。

また、ＩＨ制御部４１の電流生成制御部４１２は、Ｌ（ロー）信号を保護回路４６から受け取ると、この保護回路４６からＨ（ハイ）信号を受信するまでの期間、周波数の決定処理として、次の制御周期における周波数を現在の周波数と同一の周波数に設定する処理を行い、保護回路４６が加熱ローラ２６及び駆動回路４２のいずれかに生じていた温度異常が解消して正常な状態に復帰したことを検出すると、フィードバック制御を再開するようにした。

本実施形態では、このような手段によって、保護回路４６が加熱ローラ２６及び駆動回路４２のいずれかに生じていた温度異常が解消して正常な状態に復帰したことを検出したときには、保護回路４６がＬ（ロー）信号をＩＨ制御部４１に出力したときのＩＨ制御部４１の制御周期における周波数から高周波電流の周波数制御を行うようにした。

これらの結果、ＩＨ制御部４１の前記異常検出部４１１によって前記異常が検出されるタイミングが、前記保護回路４６によって前記異常が検出されるタイミングに対して遅延した場合（タイムラグが発生した場合）に、前記励磁コイル４３への高周波電流の供給が停止されているにも拘らず、前記電流生成制御部４１２が、そのタイムラグの間に、高周波電流を増大させようとするフィードバック制御（ＰＷＭ信号の周波数を低下させる制御）を行うのを防止することができる。

したがって、前記タイムラグの間の前記フィードバック制御により、励磁コイル４３が正常な状態に復帰したときに設定すべき高周波電流の周波数が、前記保護回路４６によりＡＮＤ回路４７にＬ（ロー）信号が出力された時点（前記励磁コイル４３への高周波電流の供給が停止された時点）の周波数から大きくずれ、これにより、しばらくの間、ＩＨ制御部４１（電流生成制御部４１２）による周波数制御が不安定になるという事態が生じるのを防止することができる。

なお、前記実施形態では、前記温度検出部４４が励磁コイル４３の温度を検出し、ＩＨ制御部４１及び保護回路４６が、この励磁コイル４３の温度が異常であるか否かに応じて前述の動作を行うものであったが、これに限らず、電力測定器４５により測定された励磁コイル４３に流れる電流の異常の有無に応じて前述のように動作する実施形態も想定される。

また、本件に係る画像形成装置は、用紙に転写されたトナー像を加圧及び加熱によって定着させる定着装置に、本発明に係る誘導加熱装置を採用した画像形成装置であればよい。

１ 画像形成装置
２６ 加熱ローラ
２８ 定着装置
４１ ＩＨ制御部
４２ 駆動回路
４３ 励磁コイル
４４ 温度検出部
４５ 電力測定器
４１１ 異常検出部
４１２ 電流生成制御部
４６ 保護回路
４７ ＡＮＤ回路

Claims (7)

1. 被加熱体を電磁誘導により加熱する励磁コイルと、
   前記励磁コイルに供給する高周波電流を生成する高周波電流生成部と、
   前記励磁コイルの消費電力を検出する電力検出部と、
   前記電力検出部により検出された消費電力が所定の目標電力となるように、前記高周波電流生成部により生成される高周波電流の周波数をフィードバック制御する電流生成制御部と、
   所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第１の異常検出部と、
   所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第２の異常検出部と、
   を備え、
   前記電流生成制御部は、前記第１の異常検出部及び前記第２の異常検出部の少なくとも一方が前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記励磁コイルに供給する高周波電流の周波数を現在の高周波電流の周波数と同一の周波数のまま維持する誘導加熱装置。
2. 高周波電流の経路上に設けられた所定回路部の加熱状態を検出する加熱状態検出部を更に備え、
   前記第１の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものであり、
   前記第２の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものである請求項１に記載の誘導加熱装置。
3. 前記高周波電流生成部は、前記電流生成制御部により設定された周波数で前記励磁コイルへの高周波電流の供給のオンオフを行う駆動回路を更に備え、
   前記加熱状態検出部は、前記所定回路部としての前記駆動回路の温度を前記励磁コイルの加熱状態として検出するものである請求項２に記載の誘導加熱装置。
4. 前記励磁コイルに流れる電流の電流値を検出する電流検出部を更に備え、
   前記第１及び第２の異常検出部は、前記電流検出部により検出された電流値に基づき前記異常を検出するものである請求項１に記載の誘導加熱装置。
5. 前記第１の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値と、前記第２の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値とは同一である請求項１乃至４の何れか一項に記載の誘導加熱装置。
6. 前記第１の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出プログラムを実行する異常検出プログラム実行部であり、
   前記第２の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出回路である請求項１乃至５の何れか一項に記載の誘導加熱装置。
7. 現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着動作を行う定着部と
   を備え、
   前記定着部は、請求項１乃至６の何れか一項に記載の誘導加熱装置を備え、該誘導加熱装置で発生した熱を用いて前記定着動作を行う画像形成装置。

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