JP2018194823A

JP2018194823A - 定着装置、画像形成装置および制御方法

Info

Publication number: JP2018194823A
Application number: JP2018074044A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　哲史; Tetsushi Saito; 哲史齋藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-05-18
Filing date: 2018-04-06
Publication date: 2018-12-06

Abstract

【課題】商用交流電源の交流電圧として第一公称電圧と第二公称電圧との何れに対しても動作可能であり、かつ加熱手段の寿命を犠牲にすることなく、単一の仕様の加熱手段を採用可能とすること。【解決手段】定着装置はパルス列からなる駆動信号が入力されていれば、商用交流電源から供給された交流に基づく電力を加熱手段に供給し、駆動信号が入力されていなければ電力を加熱手段に供給しない。定着装置は、検知された温度が第一温度未満であれば、駆動信号を供給し、検知された温度が第一温度未満でなければ、駆動信号を供給しない。定着装置は、商用交流電源の交流電圧が閾値未満であれば駆動信号のデューティ比を第一デューティ比に設定し、交流電圧が閾値未満でなければ駆動信号のデューティ比を第一デューティ比より小さい第二デューティ比に設定する。【選択図】図４

Description

本発明は定着装置、画像形成装置および制御方法に関する。

電子写真方式の画像形成装置はシートに転写された未定着のトナー画像を、定着装置を用いてシートに定着させる。特許文献１は、熱源としてハロゲンヒーターを採用した定着装置を記載している。ハロゲンヒーターの仕様は、必要とされる熱量と電源電圧に応じて決定される。定格電圧に対して印加電圧が低ければ必要な熱量が得られない。定格電圧に対して印加電圧が高ければハロゲンヒーターの寿命が縮まる。画像形成装置は様々な国や地域で使用されているが、国や地域によって商用原電から供給される電源電圧は異なる。日本国内での電源電圧は１００Ｖである。北米の電源電圧は１２０Ｖである。欧州での電源電圧は２２０Ｖ〜２４０Ｖである。このため、複数種類の仕様のハロゲンヒーターのうち、販売仕向け地に適した仕様のハロゲンヒーターが選択されて画像形成装置に搭載される。

特開２０１１−２７８２号公報

ところで、商業印刷などで使用される大型の画像形成装置は２００Ｖクラスの電源電圧を必要とする。２００Ｖクラスの電源電圧としては、日本国内は２００Ｖの電源電圧が存在し、欧州では２２０Ｖ〜２４０Ｖの電源電圧が存在する。北米では、同一地域であるにもかかわらず、２０８Ｖの電源電圧が供給される建物と、２４０Ｖの電源電圧が供給される建物とが混在することがある。したがって、仕向地が北米である場合、２０８Ｖ〜２４０Ｖの電源電圧を取り扱い可能なハロゲンヒーターが必要となる。北米仕向けとして２０８Ｖでも必要な熱量を確保できる仕様のハロゲンヒーターが採用されたと仮定する。この仕様のハロゲンヒーターが２４０Ｖを供給される建物で使用されると、２０８Ｖを供給される建物で使用されたケースと比較して、寿命が約１／３になってしまうことがありうる。同一の販売仕向地において建物ごとに適切な仕様のハロゲンヒーターを組み込むと、定着装置の製造工程だけでなく、画像形成装置の保守管理も煩雑になってしまう。つまり、保守管理担当者は、建物ごとに適切な使用のハロゲンヒーターを持参して交換する必要があり、保守管理の負担が重くなる。そこで、本発明は商用交流電源の交流電圧として第一公称電圧と第二公称電圧の何れに対しても動作可能で、且つヒータの寿命を犠牲にすることなく、単一の仕様のヒータを採用可能とする。

本発明によれば、
商用交流電源の交流電圧として第一公称電圧と第二公称電圧との何れに対しても動作可能な定着装置であって、
第一回転体と、
前記第一回転体に対向して配置され、前記第一回転体と共にシートを挟持しながら搬送する第二回転体と、
交流電圧が供給されて前記第一回転体を加熱する第一加熱手段と、
前記商用交流電源の交流電圧を検知する電圧検知手段と、
前記第一加熱手段または前記第一回転体の温度を検知する温度検知手段と、
パルス状の駆動信号が入力されていれば、商用交流電源から供給された交流に基づく電力を前記第一加熱手段に供給し、前記駆動信号が入力されていなければ前記電力を前記第一加熱手段に供給しない駆動回路と、
前記電圧検知手段により検知された前記商用交流電源の交流電圧が所定電圧未満であれば前記駆動信号のデューティ比を第一デューティ比に決定し、前記電圧検知手段により検知された交流電圧が前記所定電圧未満でなければ前記駆動信号のデューティ比を前記第一デューティ比より小さい第二デューティ比に決定し、
前記温度検知手段により検知された温度が第一温度未満であれば、決定したデューティ比に設定された前記駆動信号を前記駆動回路に供給し、前記温度検知手段により検知された温度が前記第一温度未満でなければ、前記駆動信号を前記駆動回路に供給しないコントローラと、を有し、
前記所定電圧は、前記第一公称電圧よりも高く、かつ、前記第二公称電圧よりも低い値であることを特徴とする定着装置が提供される。

本発明によれば、商用交流電源の交流電圧として第一公称電圧と第二公称電圧との何れに対しても動作可能であり、且つ加熱手段の寿命を犠牲にすることなく、単一の仕様の加熱手段が採用可能となる。

画像形成装置を示す概略断面定着装置を示す概略断面図加熱回路を示すブロック図定着装置の制御方法を示すフローチャート駆動信号のデューティ比と電流波形を示す図

［画像形成装置］
図１は中間転写方式の画像形成装置１を示している。画像形成装置１は、単色画像を形成する画像形成装置であってもよいが、ここでは複数の色剤を混色して多色画像を形成する電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）といった４色の現像剤を使用する。図１において参照番号の末尾には色を示す文字が付与されているが、四色に共通する事項が説明される際にはこの文字が省略される。

感光ドラム６Ｃ、６Ｍ、６Ｙ、６ＢＫはそれぞれ等間隔に配置され、静電潜像やトナー画像を担持する像担持体である。エンジンコントローラ１５は、高圧電源１６を制御して帯電電圧を生成させ、一次帯電器２に供給する。一次帯電器２は像担持体を一様に帯電させる帯電手段の一例である。一次帯電器２は帯電電圧を利用して感光ドラム６の表面を一様に帯電させる。走査光学装置３は像担持体の表面においてレーザ光を走査することで静電潜像を形成する走査手段の一例である。走査光学装置３は、入力画像に基づいて各々変調された光束（レーザビーム）Ｌを感光ドラム６に向けて出射する。光束（レーザビーム）Ｌは感光ドラム６の表面に静電潜像を形成する。エンジンコントローラ１５は、高圧電源１６を制御して現像電圧を生成させ、現像器４に供給する。現像器４はトナーを付着させて静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段の一例である。現像器４はそれぞれ現像電圧を印加されたスリーブやブレードを通じて、シアン、マゼンダ、イエロー、ブラックの現像剤を静電潜像に付着させる。これにより静電潜像が現像され、現像剤像（トナー画像）が形成される。

給紙ローラー８は給紙トレイ７に収容されているシートＰを１枚ずつ給紙する。レジストローラ９は画像の書き出しタイミングに同期をとってシートＰを二次転写部に向けて送り出す。

エンジンコントローラ１５は、高圧電源１６を制御して一次転写電圧を生成させ、一次転写ローラー５に供給する。一次転写ローラー５は、中間転写ベルト１０に対して、感光ドラム６に担持されているトナー画像を転写する。一次転写ローラー５に印加された一次転写電圧は中間転写ベルト１０へのトナー画像の転写を促進する。中間転写ベルト１０は中間転写体として機能している。駆動ローラー１１は中間転写ベルト１０を回転させるローラーである。二次転写部は二次転写ローラー１４を有している。エンジンコントローラ１５は、高圧電源１６を制御することにより二次転写電圧を生成させ、二次転写ローラー１４に供給する。二次転写部において、中間転写ベルト１０と二次転写ローラー１４とがシートＰを挟持しながら搬送することで、中間転写ベルト１０上に担持されている多色のトナー画像がシートＰに転写される。二次転写電圧はシートＰへのトナー画像の転写を促進する。その後、シートＰは定着装置１２へ搬送される。定着装置１２はシートＰに担持されているトナー画像に対して圧力と熱を加え、定着させる。排出ローラー１３は、画像の形成されたシートＰを排出する。なお、一次転写ローラー５、中間転写ベルト１０および二次転写ローラー１４はトナー画像をシート上に転写する転写手段の一例である。定着装置１２はシート上に担持されているトナー画像を定着させる定着手段の一例である。

［定着装置］
図２が示すように、定着装置１２は第一回転体と第二回転体を有している。第二回転体は、第一回転体に対向して配置され、第一回転体と共にシートを挟持しながら搬送する。加圧ローラー２２は第一回転体の一例である。定着ベルト２１はフィルム状（ベルト状）の第二回転体の一例である。定着ベルト２１は柔軟層と、この柔軟層の下側に設けられた導電性の発熱層とを有している。導電性の発熱層は導電性発熱体を含む。導電性発熱体の厚さは、たとえば、４５μｍである。柔軟層はたとえばゴム層であってもよい。ゴム層の厚さは、たとえば、３００μｍである。加圧ローラー２２は、金属製の筒（パイプ）と、筒の表面に形成された耐熱弾性体の層と、耐熱弾性体の上に形成された離型層とを有する。筒の材質は、たとえば、アルミニウムや鉄である。また、耐熱弾性体の材質は、たとえば、シリコーンゴムやフッ素ゴムである。離型層の材質は、たとえば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）である。

図２が示すように、定着ベルト２１は加圧ローラー２２に対向して配置されている。定着ベルト２１と加圧ローラー２２は、シートＰを挟持しながら搬送する。定着ベルト２１は加圧ローラー２２とともにニップ部２３を形成している。加圧ローラー２２がモータなどの駆動源から駆動力を伝達されて回転すると、この駆動力がニップ部２３を介して定着ベルト２１にも伝達され、定着ベルト２１も回転する。シートＰはニップ部２３を通過する際に、定着ベルト２１と加圧ローラー２２から圧力と熱を加えられる。これにより、シートＰ上のトナー画像Ｔが加熱および加圧されてシートＰに定着される。

図２が示すように定着ベルト２１に対向して電磁誘導コイル２４が配置されている。電磁誘導コイル２４はコイルホルダ２０に固定されている。電磁誘導コイル２４の外側には磁性体コア２５、２６が配置されている。磁性体コア２５、２６は磁路を形成している。二つの磁性体コア２５はコアホルダ２７に保持されている。磁性体コア２６はコイルホルダ２０に保持されている。電磁誘導コイル２４に高周波の電流が流されることで磁場が発生する。この磁場が定着ベルト２１の導電性発熱体に作用することで導電性発熱体に渦電流が流れて導電性発熱体が発熱する。導電性発熱体や電磁誘導コイル２４は第二ヒータの一例である。サーミスタ２８ａは第二ヒータまたは第二回転体の温度を検知する第二温度検知手段の一例である。サーミスタ２８ａは、たとえば、定着ベルト２１の導電性発熱体の内側に当接しており、導電性発熱体の温度を検知する。

加圧ローラー２２の内部には第一ヒータ（第一加熱手段）の一例であるハロゲンヒーター２９が配置されている。ハロゲンヒーター２９が発生する熱が加圧ローラー２２を加熱する。加圧ローラー２２の外周面にはサーミスタ２８ｂが当接している。サーミスタ２８ｂは第一ヒータまたは第一回転体の温度を検知する第一温度検知手段の一例である。図２では、サーミスタ２８ｂが加圧ローラー２２の温度を検知するように配置されている。

［定着装置の加熱回路］
図３は加熱回路を示している。入力端子３１、３２は商用交流電源３０に接続される。以下では、定着ベルト２１に関連する回路や信号、数値の末尾には文字ａが付与される。加圧ローラー２２に関連する回路や信号、数値の末尾には文字ｂが付与される。定着装置１２は、商用交流電源３０の公称電圧が第一公称電圧（例：２０８Ｖ）と第二公称電圧（例：２４０Ｖ）との何れの電圧であっても使用されるように構成されている。従来であれば、定着装置１２の仕向地に応じて第一公称電圧用のハロゲンヒーターと、第二公称電圧用のハロゲンヒーターとのいずれかのハロゲンヒーターが取り付けられていた。即ち、従来では、第一公称電圧が使用される地域では、第一公称電圧用のハロゲンヒーターが取り付けられ、第二公称電圧用のハロゲンヒーターは取り付けられない。

制御回路３７は、少なくとも１つのプロセッサで構成され、定着装置１２の加熱に係わる動作を制御する。電圧検知回路３４は商用交流電源３０から入力端子３１、３２に印加された交流電圧Ｖｉｎを検知する回路である。電圧検知回路３４は、たとえば、交流電圧Ｖｉｎに比例した小さな電圧を生成する分圧回路により構成されうる。電流検知回路３３は商用交流電源３０から供給された交流電流Ｉｉｎを検知する回路である。電流検知回路３３は交流電流Ｉｉｎに比例した電圧に変換する抵抗素子などである。電流検知回路３３は省略されてもよい。ダイオードブリッジＤ１とコンデンサＣ１は、商用交流電源３０から供給された交流を整流および平滑して直流を生成する整流平滑回路４０を形成している。整流平滑回路４０は直流電圧を駆動回路３５ａに供給する。駆動回路３５ａは、制御回路３７の制御部３８ａが出力するパルス列からなる駆動信号Ｈｏｎａに従って直流電圧を高周波でオンオフさせることにより生成した高周波の電流Ｉｈａを電磁誘導コイル２４に印加する。これにより、定着ベルト２１の導電性発熱体３６に電流が誘起して発熱する。

商用交流電源３０に対して整流平滑回路４０と並列に駆動回路３５ｂが接続されている。駆動回路３５ｂは、制御回路３７の制御部３８ｂが出力するパルス列からなる駆動信号Ｈｏｎｂがハイレベル（第１レベル）のときに、商用交流電源３０から供給された交流Ｉｉｎに基づく交流Ｉｈｂをハロゲンヒーター２９に印加する。駆動信号Ｈｏｎｂがローレベル（第２レベル）のときには、交流Ｉｈｂはハロゲンヒーター２９へ供給されない。駆動信号Ｈｏｎｂの周期は交流Ｉｉｎの周期に等しく、且つ交流Ｉｉｎに同期している。駆動信号Ｈｏｎｂの一周期のハイレベルの期間は、商用交流電源３０の公称電圧に応じて決定される。これにより、ハロゲンヒーター２９は加圧ローラー２２を加熱する。

ＡＤ変換回路３９は交流電圧Ｖｉｎと交流電流Ｉｉｎをアナログデジタル変換して制御回路３７に出力する。ＡＤ変換回路３９はサーミスタ２８ａが検知した定着ベルト２１の温度Ｔａを示す検知信号と、サーミスタ２８ｂが検知した加圧ローラー２２の温度Ｔｂを示す検知信号とをアナログデジタル変換して制御回路３７に出力する。

制御部３８ａは、交流電圧Ｖｉｎ、交流電流Ｉｉｎ、定着ベルト２１の温度Ｔａおよび定着ベルト２１の目標温度に基づいて電磁誘導コイル２４に供給すべき電力を決定する。さらに制御部３８ａは、決定した電力が得られるように駆動信号Ｈｏｎａの周波数を決定する。なお、駆動信号Ｈｏｎａのデューティ比は所定値に固定されている。なお、駆動信号Ｈｏｎａのオン幅を可変とし、オフ幅を固定としてもよい。これにより、定着ベルト２１の温度が目標温度に維持される。

設定部４１ｂは、交流電圧Ｖｉｎが閾値未満であれば（即ち、商用交流電源３０の公称電圧が第一公称電圧である）、駆動信号Ｈｏｎｂのデューティ比を第一デューティ比ｄ１に設定する。設定部４１ｂは交流電圧Ｖｉｎが閾値未満でなければ（即ち、商用交流電源３０の公称電圧が第二公称電圧である）、駆動信号Ｈｏｎｂのデューティ比を第二デューティ比ｄ２に設定する。ここで第二デューティ比ｄ２は第一デューティ比ｄ１より小さく、第一公称電圧と第二公称電圧とに応じて予め定められた値である。制御部３８ｂは温度Ｔｂが加圧ローラー２２の目標温度である第一温度未満であれば、駆動信号Ｈｏｎｂを駆動回路３５ｂに供給する。ここで、駆動信号Ｈｏｎｂのデューディは設定部４１ｂにより設定されたものである。従って、駆動信号Ｈｏｎｂが駆動回路３５ｂに供給されると、ハロゲンヒーター２９は、交流電流Ｉｉｎの各周期で、設定されたデューティ比に応じた期間だけ交流電圧が供給される。制御部３８ｂは温度Ｔｂが第一温度未満でなければ、駆動信号Ｈｏｎｂを駆動回路３５ｂに供給しない。駆動信号Ｈｏｎｂが駆動回路３５ｂに供給されなければ、設定されたデューティ比に関係なく、ハロゲンヒーター２９には交流電圧が供給されない。これにより、加圧ローラー２２の温度が目標温度に維持される。

［フローチャート］
図４は制御回路３７が実行する工程を示すフローチャートである。ここではハロゲンヒーター２９に関する工程が説明される。なお、図４における制御回路３７が実行するＳ１〜Ｓ９は、処理ステップを表す。
・Ｓ１で制御回路３７（設定部４１ｂ）は電圧検知回路３４を用いて商用交流電源３０から供給された交流電圧Ｖｉｎを検知する。
・Ｓ２で制御回路３７（設定部４１ｂ）は交流電圧Ｖｉｎが閾値Ｖｘ未満かどうかを判定する。閾値Ｖｘは第一公称電圧よりも大きく、かつ、第二公称電圧よりも小さい。閾値Ｖｘは第一公称電圧と第二公称電圧との中間値に設定されてもよい。たとえば、第一公称電圧が２０８Ｖであり、第二公称電圧が２４０Ｖであるケースでは、閾値Ｖｘは２２４Ｖに設定される。交流電圧Ｖｉｎが閾値Ｖｘ未満であれば、制御回路３７は処理をＳ３に進める。一方で、交流電圧Ｖｉｎが閾値Ｖｘ以上であれば、制御回路３７は処理をＳ４に進める。
・Ｓ３で制御回路３７（設定部４１ｂ）は駆動信号Ｈｏｎｂのデューティ比ｄに第一デューティ比ｄ１を設定する。つまり、設定部４１ｂは制御部３８ｂに第一デューティ比ｄ１を設定する。第一デューティ比ｄ１は、たとえば、１００％である。
制御回路３７は処理をＳ５に進める。
・Ｓ４で制御回路３７（設定部４１ｂ）は駆動信号Ｈｏｎｂのデューティ比ｄに第二デューティ比ｄ２を設定する。つまり、設定部４１ｂは制御部３８ｂに第二デューティ比ｄ２を設定する。第二デューティ比ｄ２は、たとえば、８０％である。
制御回路３７は処理をＳ５に進める。
・Ｓ５で制御回路３７（制御部３８ｂ）は画像形成ジョブが投入されたかどうかを判定する。画像形成ジョブが投入されると、制御回路３７は処理をＳ６に進める。
・Ｓ６で制御回路３７（制御部３８ｂ）はサーミスタ２８ｂを用いて加圧ローラー２２の温度Ｔｂを検知する。
・Ｓ７で制御回路３７（制御部３８ｂ）は温度Ｔｂが目標温度Ｔｘｂ未満かどうかを判定する。なお、目標温度ＴｘｂはシートＰの種類（例：グロスコートの有無や坪量、厚みなど）に応じて制御回路３７により決定される。温度Ｔｂが目標温度Ｔｘｂ未満であれば、制御回路３７は処理をＳ８に進める。温度Ｔｂが目標温度Ｔｘｂ以上であれば、制御回路３７は画像形成装置１に画像形成を実行させ、処理をＳ９に進める。
・Ｓ８で制御回路３７（制御部３８ｂ）は、温度Ｔｂを目標温度Ｔｘｂに近づけるために、駆動信号Ｈｏｎｂの出力を開始する。駆動信号Ｈｏｎｂのデューティ比ｄは、交流電圧Ｖｉｎに応じて設定されたデューティ比である。駆動回路３５ｂは駆動信号Ｈｏｎｂのレベルがハイレベルであるときに交流電流をハロゲンヒーター２９に流す。駆動回路３５ｂは駆動信号Ｈｏｎｂのレベルがローレベルであるときに交流電流をハロゲンヒーター２９に流さない。即ち、加圧ローラー２２の温度に応じてハロゲンヒーター２９に対するオンオフ制御が行われ、オンオフ制御によるオン制御期間中は、設定されたデューティ比でハロゲンヒーター２９がオンオフ制御される。
・Ｓ９で制御回路３７（制御部３８ｂ）は画像形成ジョブが完了したかどうかを判定する。画像形成ジョブにより指定されたすべてのページに画像が形成されると、制御回路３７は画像形成ジョブが完了したと判定する。まだ、画像が形成されていないページが残っていれば、制御回路３７は画像形成ジョブが完了していないと判定し、処理をＳ６に進める。

［駆動信号と供給電流］
図５Ａは交流電圧Ｖｉｎが閾値Ｖｘ未満であるときの駆動信号Ｈｏｎｂとハロゲンヒーター２９に供給される電流Ｉｈｂとの関係を示している。図５Ｂは交流電圧Ｖｉｎが閾値Ｖｘ以上であるときの駆動信号Ｈｏｎｂと電流Ｉｈｂとの関係を示している。ハロゲンヒーター２９の定格電力は、交流電圧Ｖｉｎが２０８Ｖであることを想定して決定されている。仮に、交流電圧Ｖｉｎが２４０Ｖのときに、１００％のデューティ比の駆動信号Ｈｏｎｂを出力してしまうと、ハロゲンヒーター２９には定格電力を超える電力が供給されてしまう。そのため、ハロゲンヒーター２９の寿命が短くなりうる。一方で、本実施例では、交流電圧Ｖｉｎが２４０Ｖのときに、８０％のデューティ比の駆動信号Ｈｏｎｂが出力される。そのため、ハロゲンヒーター２９には定格電力以下の電力が供給され、ハロゲンヒーター２９の寿命が短くなりにくい。

［まとめ］
図３などを用いて説明したように、駆動回路３５ｂは、パルス状の駆動信号が入力されていれば、商用交流電源３０から供給された交流に基づく電力を設定されたデューティ比に従ってハロゲンヒーター２９に供給する第一駆動回路として機能する。また、駆動回路３５ｂは、駆動信号が入力されていなければ電力をハロゲンヒーター２９に供給しない。駆動信号は上述した駆動信号Ｈｏｎｂに相当し、設定されたデューティ比に応じたハイレベルとローレベルを有する。制御部３８ｂはサーミスタ２８ｂにより検知された温度が第一温度未満であれば、駆動信号を駆動回路３５ｂに供給する第一制御手段の一例である。制御部３８ｂはサーミスタ２８ｂにより検知された温度が第一温度未満でなければ、駆動信号を駆動回路３５ｂに供給しない。設定部４１ｂは電圧検知回路３４により検知された交流電圧Ｖｉｎが閾値未満であれば駆動信号のデューティ比ｄを第一デューティ比ｄ１に設定する第一設定手段の一例である。設定部４１ｂは交流電圧Ｖｉｎが閾値未満（所定電圧未満）でなければ駆動信号のデューティ比ｄを第一デューティ比ｄ１より小さい第二デューティ比ｄ２に設定する。閾値Ｖｘは、第一公称電圧よりも高く、かつ、第二公称電圧よりも低い値に設定されている。このように、交流電圧Ｖｉｎが第一公称電圧であれば高いデューティ比が設定される。交流電圧Ｖｉｎが第二公称電圧であれば低いデューティ比が設定される。つまり、第一公称電圧に基づき定格電力を設定されたハロゲンヒーター２９に第二公称電圧が印加されたとしても、ハロゲンヒーター２９には定格電力を超えない電力が供給される。これにより、第一公称電圧と第二公称電圧との何れが供給されても動作可能な定着装置１２が提供される。また、定着装置１２は、ハロゲンヒーター２９の寿命を犠牲にすることなく、単一の仕様のハロゲンヒーター２９を採用可能となる。

なお、第一公称電圧と第二公称電圧はそれぞれ２００Ｖ以上である。とりわけ、第一公称電圧は２０８Ｖであり、第二公称電圧は２４０Ｖであってもよい。北米では、同一地域内において、２０８Ｖの交流電圧が供給される建物と２４０Ｖの交流電圧が供給される建物と混在している。このような地域では本実施例が有効に働くであろう。閾値Ｖｘは、第一公称電圧と第二公称電圧との中間値に設定されてもよい。これにより、電源電圧が第一公称電圧であるのか、それとも第二公称電圧であるのかを適切に判定することが可能となろう。

ＩＨヒータは第二回転体である定着ベルト２１を加熱する第二ヒータ（第二加熱手段）として機能する。つまり、ＩＨヒータは、磁界を発生するコイルを有し、第二回転体に設けられた導電性の発熱体に磁界を作用させて誘導電流を発生させ、当該発熱体を発熱させる第二ヒータとして機能する。

整流平滑回路４０は、商用交流電源３０から供給された交流を整流および平滑して直流電圧を生成する直流電源手段として機能する。駆動回路３５ａは、高周波パルスで形成される駆動信号が入力されていれば、整流平滑回路４０により生成された直流電圧を駆動信号に従ってオンオフ制御することにより得られる電力を第二ヒータに供給する第二駆動回路として機能する。なお、駆動回路３５ａは、駆動信号が入力されていなければ電力を第二ヒータに供給しない。駆動信号の一例は駆動信号Ｈｏｎａである。制御部３８ａは、交流電圧Ｖｉｎ、交流電流Ｉｉｎ、サーミスタ２８ａにより検知された温度および目標温度に基づき駆動信号の周波数を制御する。駆動信号のデューティ比は固定される。具体的には、デューティ比固定で駆動信号のパルスのオン幅とオフ幅の両方を変化させるが、オフ幅固定でオン幅を変化させることで、駆動信号の周波数を制御する構成が採用されてもよい。

１２...定着装置、３０...商用交流電源、２１...定着フィルム、２２...加圧ローラー、２９...ハロゲンヒーター、３５ｂ...駆動回路、３８ｂ...制御部、３４...電圧検知回路、４１ｂ...設定部

Claims

商用交流電源の交流電圧として第一公称電圧と第二公称電圧との何れに対しても動作可能な定着装置であって、
第一回転体と、
前記第一回転体に対向して配置され、前記第一回転体と共にシートを挟持しながら搬送する第二回転体と、
前記商用交流電源から交流電圧が供給されて前記第一回転体を加熱する第一加熱手段と、
前記商用交流電源の交流電圧を検知する電圧検知手段と、
前記第一加熱手段または前記第一回転体の温度を検知する温度検知手段と、
パルス列からなる駆動信号が入力されていれば、商用交流電源から供給された交流に基づく電力を前記第一加熱手段に供給し、前記駆動信号が入力されていなければ前記電力を前記第一加熱手段に供給しない駆動回路と、
前記電圧検知手段により検知された前記商用交流電源の交流電圧が所定電圧未満であれば前記駆動信号のデューティ比を第一デューティ比に決定し、前記電圧検知手段により検知された交流電圧が前記所定電圧未満でなければ前記駆動信号のデューティ比を前記第一デューティ比より小さい第二デューティ比に決定し、
前記温度検知手段により検知された温度が第一温度未満であれば、決定したデューティ比に設定された前記駆動信号を前記駆動回路に供給し、前記温度検知手段により検知された温度が前記第一温度未満でなければ、前記駆動信号を前記駆動回路に供給しないコントローラと、を有し、
前記所定電圧は、前記第一公称電圧よりも高く、かつ、前記第二公称電圧よりも低い値であることを特徴とする定着装置。
前記第一加熱手段はハロゲンヒーターであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記第一デューティ比は１００％であることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
前記第二デューティ比は前記第一公称電圧と前記第二公称電圧とに応じて決められた値であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の定着装置。
前記第一回転体はローラーであり、
前記ローラーの内部に前記第一加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の定着装置。
前記第一公称電圧と前記第二公称電圧はそれぞれ２００Ｖ以上であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の定着装置。
前記第一公称電圧は２０８Ｖであり、前記第二公称電圧は２４０Ｖであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の定着装置。
前記所定電圧は、前記第一公称電圧と前記第二公称電圧との中間値に設定されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の定着装置。
前記第二回転体を加熱する第二加熱手段をさらに有することを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一項に記載の定着装置。
前記第二加熱手段は、磁界を発生するコイルを有し、前記第二回転体に設けられた導電性の発熱体に磁界を作用させて誘導電流を発生させ、当該発熱体を発熱することを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
像担持体と、
前記像担持体を一様に帯電させる帯電手段と、
前記像担持体の表面においてレーザ光を走査することで静電潜像を形成する走査手段と、
トナーを付着させて前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像手段と、
前記トナー画像をシート上に転写する転写手段と、
前記シート上に担持されている前記トナー画像を定着させる定着手段と、を有し、
前記定着手段は、商用交流電源の交流電圧として第一公称電圧と第二公称電圧との何れに対しても動作可能な定着手段であり、
前記定着手段は、
第一回転体と、
前記第一回転体に対向して配置され、前記第一回転体と共にシートを挟持しながら搬送する第二回転体と、
前記商用交流電源から交流電圧が供給されて前記第一回転体を加熱する第一加熱手段と、
前記商用交流電源の交流電圧を検知する電圧検知手段と、
前記第一加熱手段または前記第一回転体の温度を検知する温度検知手段と、
パルス列からなる駆動信号が入力されていれば、商用交流電源から供給された交流に基づく電力を前記第一加熱手段に供給し、前記駆動信号が入力されていなければ前記電力を前記第一加熱手段に供給しない駆動回路と、
前記電圧検知手段により検知された前記商用交流電源の交流電圧が所定電圧未満であれば前記駆動信号のデューティ比を第一デューティ比に決定し、前記電圧検知手段により検知された交流電圧が前記所定電圧未満でなけれな前記駆動信号のデューティ比を前記第一デューティ比より小さい第二デューティ比に決定し、
前記温度検知手段により検知された温度が第一温度未満であれば、決定したデューティ比に設定された前記駆動信号を前記駆動回路に供給し、前記温度検知手段により検知された温度が前記第一温度未満でなければ、前記駆動信号を前記駆動回路に供給しないコントローラと、を有し、
前記所定電圧は、前記第一公称電圧よりも高く、かつ、前記第二公称電圧よりも低い値であることを特徴とする画像形成装置。
商用交流電源の交流電圧として第一公称電圧と第二公称電圧との何れの電圧でも動作可能であり、第一回転体と、前記第一回転体に対向して配置され、前記第一回転体と共にシートを挟持しながら搬送する第二回転体と、前記商用交流電源から交流電圧が供給されて前記第一回転体を加熱する第一加熱手段と、を有する定着装置の制御方法であって、
前記商用交流電源の交流電圧を検知することと、
前記第一加熱手段または前記第一回転体の温度を検知することと、
パルス列からなる駆動信号が入力されていれば、商用交流電源から供給された交流に基づく電力を前記第一加熱手段に供給し、前記駆動信号が入力されていなければ前記電力を前記第一加熱手段に供給しないことと、
前記商用交流電源の交流電圧が所定電圧未満であれば前記駆動信号のデューティ比を第一デューティ比に決定し、前記商用交流電源の交流電圧が前記所定電圧未満でなければ前記駆動信号のデューティ比を前記第一デューティ比より小さい第二デューティ比に決定することと、
前記検知された温度が第一温度未満であれば、決定したデューティ比に設定された前記駆動信号を供給し、前記検知された温度が前記第一温度未満でなければ、前記駆動信号を供給しないことと、を有し、
前記所定電圧は、前記第一公称電圧よりも高く、かつ、前記第二公称電圧よりも低い値であることを特徴とする定着装置の制御方法。