JP6577847B2

JP6577847B2 - 加熱装置及び画像形成装置

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Inventors: 康昂羽賀
Original assignee: 株式会社沖データ
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Description

本発明は、加熱装置及び加熱装置を有する画像形成装置に関するものである。

一般に、事務機器及び家電機器などのような電子機器は、外部から供給される交流（ＡＣ）入力電圧をＡＣ出力電圧に変換して出力する電源部（一次側装置）と、電源部から出力されるＡＣ出力電圧により各種の処理を実行する処理実行部（二次側装置）とを備えている。電子写真方式を採用する画像形成装置では、処理実行部は記録媒体上に現像剤からなる画像を形成する印刷部であり、印刷部は負荷としてヒータ（定着器用）を有している。

また、特許文献１には、電源部としての駆動回路と処理実行部の負荷としての電動機が記載されている。この装置は、ＡＣ入力電圧を直流（ＤＣ）電圧に変換する整流回路と、このＤＣ電圧をＡＣ入力電圧に応じて昇圧する力率改善回路と、昇圧されたＤＣ電圧をＡＣ出力電圧に変換するインバータ回路と、昇圧されたＤＣ電圧を検出する検出回路と、インバータ駆動回路と、ＤＣ電圧の検出値に基づいてインバータ駆動回路を制御する制御部とを有している。

特開２０００−１４１９３号公報（段落００１５−００３０、図１及び図２）

しかしながら、従来の装置は、インバータ回路のＡＣ出力電圧を検出しておらず、ＡＣ出力電圧に応じたインバータ回路の駆動制御は行われていない。このため、上記従来の装置は、規定のＡＣ入力電圧（例えば、交流１００［Ｖ］）だけで使用することができ、他のＡＣ入力電圧（例えば、交流２３０［Ｖ］）で使用する場合には、処理実行部に変更を加える必要（例えば、処理実行部の負荷であるヒータの交換の必要）があった。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、電源部に供給されるＡＣ入力電圧が切り替えられた場合であっても、所望のＡＣ出力電圧をヒータに供給することができる加熱装置及びこれを有する画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明に係る加熱装置は、規定の第１交流電圧又は、前記規定の第１交流電圧より電圧の高い規定の第２交流電圧を交流入力電圧として入力可能な装置であって、交流出力電圧を供給する電源部と、前記交流出力電圧により発熱するヒータを有する処理実行部とを備え、前記電源部は、外部から前記規定の第１交流電圧又は、前記規定の第２交流電圧を前記交流入力電圧として入力可能なＡＣ入力部と、前記交流入力電圧を整流して第１直流電圧を生成する整流部と、前記第１直流電圧を昇圧して第２直流電圧を生成する力率改善部と、前記第２直流電圧を前記交流出力電圧に変換するインバータと、前記整流部よりも前記ＡＣ入力部側の電圧を前記交流入力電圧として検出する第１の検出器と、前記交流出力電圧を検出する第２の検出器と、前記インバータの出力の設定電圧を示す情報を受け取り、前記第１の検出器から出力される第１の検出値と前記第２の検出器から出力される第２の検出値とに基づき、前記交流出力電圧を前記設定電圧に近づけるように、前記インバータを制御するインバータ制御部と、を有し、前記力率改善部は、前記規定の第１交流電圧である１００Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されると、前記第２直流電圧を第１の値にして前記インバータへ出力し、前記規定の第２交流電圧である２３０Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されると前記第２直流電圧を前記第１の値よりも高い第２の値にして前記インバータへ出力し、前記処理実行部は、ＬＬＣ回路及びフライバック回路の少なくとも１つの回路が生成した直流電圧が供給され、前記少なくとも１つの回路は、前記力率改善部とは異なる他の力率改善部が前記第１直流電圧を用いて生成した直流電圧を受け、前記規定の第１交流電圧である１００Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されたとき及び前記規定の第２交流電圧である２３０Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されたときのいずれのときも、前記処理実行部が用いる前記直流電圧として予め決められた一定電圧を出力することを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記加熱装置を有し、前記処理実行部は、記録媒体上に現像剤からなる画像を形成する印刷部であることを特徴とする。

本発明によれば、電源部に供給されるＡＣ入力電圧が切り替えられた場合であっても、所望のＡＣ出力電圧をヒータに供給することができる。

本発明の実施の形態１に係る加熱装置の構成を概略的に示すブロック図である。図１に示されるフィードバック（ＦＢ）回路の一例を示す回路図である。本発明の実施の形態２に係る加熱装置の構成を概略的に示すブロック図である。本発明の実施の形態３に係る画像形成装置の構成を概略的に示す縦断面図である。図４に示される画像形成部の構成を概略的に示す縦断面図である。

《１》実施の形態１．
《１−１》構成
図１は、本発明の実施の形態１に係る加熱装置１の構成を概略的に示すブロック図である。図１に示されるように、実施の形態１に係る加熱装置１は、一次側装置としての電源部１０と、接続部としてのコネクタ２１，２２，２３によって電源部１０に電気的に接続された二次側装置としての処理実行部３０とを有する。なお、図１には、電源部１０と処理実行部３０とが別個の構成として示されているが、電源部１０と処理実行部３０とは同じ部材上に形成されることもできる。加熱装置１は、例えば、電子写真方式を採用する画像形成装置に適用可能である。画像形成装置については、実施の形態３で説明する。

図１に示されるように、電源部１０は、交流（ＡＣ）入力電圧Ａ１が入力されるＡＣ入力部１１と、ＡＣ入力電圧Ａ１を整流する整流部としての整流回路であるダイオードブリッジ（ＤＢ）回路１２と、ＤＢ回路１２の出力から生成された直流電圧をＡＣ出力電圧に変換するインバータ（ＩＮＶ）としてのＩＮＶ回路１４と、第１の検出器としてのＡＣ入力検出器１７と、第２の検出器としてのＡＣ出力検出器１８と、インバータ（ＩＮＶ）制御回路のようなＩＮＶ制御部１９とを有する。また、電源部１０は、ＤＢ回路１２の出力Ｄ１を昇圧してＤＣ電圧Ｄ２を生成する力率改善（ＰＦＣ）部としてのＰＦＣ回路１３と、ＰＦＣ回路１３にフィードバック（ＦＢ）値を与えるＦＢ部としてのＦＢ回路１６とを有することが望ましい。さらに、電源部１０は、スイッチ部としてのトライアック（Ｔｒｉａｃ）１５を有してもよい。

図１に示されるように、処理実行部３０は、負荷としての発熱体であるヒータ３１と、制御回路などのような装置制御部３２と、ＰＦＣ制御電圧をＦＢ回路１６に送出する力率改善回路制御部（ＰＦＣ制御部）３３とを有する。加熱装置１を画像形成装置に適用する場合、処理実行部３０は記録媒体に画像を形成する印刷部であり、ヒータ３１は、例えば、定着器（後述する図４の符号１５０）用のヒータである。

ＡＣ入力部１１には、外部から複数の規定ＡＣ電圧のいずれかが入力される。規定ＡＣ電圧は、例えば、ＡＣ１００［Ｖ］及びＡＣ２３０［Ｖ］である。ＡＣ入力部１１は、例えば、電源ケーブルの接続端子である。ＡＣ入力部１１に入力された規定ＡＣ電圧はＡＣ入力電圧Ａ１としてＤＢ回路１２に供給される。

ＤＢ回路１２は、ＡＣ入力電圧Ａ１を整流して直流（ＤＣ）電圧Ｄ１を出力する。ＤＢ回路１２は、整流されたＤＣ電圧を平滑化する機能を備えてもよい。この代わりに、電源部１０は、ＤＢ回路１２の後段に、整流されたＤＣ電圧を平滑化する平滑化回路を備えてもよい。

ＰＦＣ回路１３は、ＤＣ電圧Ｄ１を目標電圧に昇圧して、昇圧されたＤＣ電圧Ｄ２を出力する。ＦＢ回路１６は、ＰＦＣ回路１３から出力されたＤＣ電圧Ｄ２に応じたフィードバック（ＦＢ）値をＰＦＣ回路１３に提供する。目標電圧は、ＰＦＣ制御部３３から提供されるＰＦＣ制御信号によって決定される。ＰＦＣ回路１３は、ＦＢ回路１６から与えられるＦＢ値に基づいて、ＤＣ電圧Ｄ２を目標電圧に近づけるように調節する。

ＩＮＶ回路１４は、ＰＦＣ回路１３から出力されたＤＣ電圧Ｄ２をＡＣ出力電圧Ａ２に変換する。ＩＮＶ制御部１９は、ＡＣ入力電圧Ａ１を検出するＡＣ入力検出器１７の検出値とＡＣ出力電圧Ａ２を検出するＡＣ出力検出器１８の検出値とに基づき、ＡＣ出力電圧Ａ２を設定電圧に近づけるように、ＩＮＶ回路１４を制御する。この設定電圧は、例えば、処理実行部３０の装置制御部３２から出力される設定電圧情報に基づく電圧である。

トライアック１５は、ＡＣ出力電圧Ａ２をヒータ３１に供給するオン状態と、ＡＣ出力電圧Ａ２を供給しないオフ状態とのいずれかを選択するスイッチ回路である。トライアック１５は、例えば、装置制御部３２からの制御信号又はユーザによるスイッチ操作に応じてオン又はオフのいずれかを選択することができる。

ＩＮＶ制御部１９は、コネクタ２１を介して、処理実行部３０の装置制御部３２にＡＣ入力電圧Ａ１などの電源部１０に関する情報を送出する。

装置制御部３２は、受信した電源部１０に関する情報に基づいて、設定電圧情報をＩＮＶ制御部１９にコネクタ２１を介して送出する。また、装置制御部３２は、受信した電源部１０に関する情報に基づいて、ＰＦＣ制御部３３を制御する。ＰＦＣ制御部３３は、コネクタ２２を介して、ＰＦＣ回路１３から出力されるＤＣ電圧Ｄ２の目標電圧を示す制御信号（ＰＦＣ制御電圧）を、ＦＢ回路１６に送出する。

なお、図１における電源部１０及び処理実行部３０の一部（例えば、各制御部）は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置（記憶部）としてのメモリと、このメモリに格納されたプログラムを実行する情報処理装置としてのプロセッサとを用いて（例えば、コンピュータにより）実現されてもよい。

図２は、図１に示されるＦＢ回路１６の一例を示す回路図である。ＦＢ回路１６は、直列に接続された抵抗素子１６１、１６２、及び１６３と、抵抗素子１６３と並列に接続された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１６４とを有する。直列に接続された抵抗素子１６１、１６２、及び１６３の両端には、ＤＣ電圧Ｄ２が印加され、抵抗素子１６１と１６２との間の分岐点から分圧電圧が出力される。ＦＥＴ１６４のゲートには、ＰＦＣ制御部３３からＰＦＣ制御電圧が入力される。ＦＥＴ１６４のゲートに印加される制御電圧を変更することによって、分圧電圧を変更することができる。この分圧電圧は、目標電圧としてＰＦＣ１３に提供される。

《１−２》動作
以下に、実施の形態１に係る加熱装置１の動作を説明する。ＡＣ入力電圧Ａ１は、ＤＢ回路１２で整流されＤＣ出力電圧Ｄ１となり、ＰＦＣ回路１３で昇圧及び平滑されて所定の電圧（例えば、ＤＣ３９０［Ｖ］）のＤＣ出力電圧Ｄ２となる。

ＩＮＶ回路１４は、ＰＦＣ回路１３から出力されるＤＣ出力電圧Ｄ２から、スイッチングにより所定のＡＣ出力電圧Ａ２を出力する。ＩＮＶ制御部１９は、コネクタ２１を経由して、装置制御部３２へＡＣ入力電圧Ａ１情報を送出する。

装置制御部３２は、ＡＣ入力電圧Ａ１情報に基づき、ＰＦＣ制御部３３に対してＰＦＣ回路１３の出力電圧の変更を指示する。ＰＦＣ制御部３３は、コネクタ２２を介して一次側のＰＦＣ回路１３の出力電圧の目標値である目標電圧を変更するためのＰＦＣ制御電圧をＦＢ回路１６に出力する。

また、ＩＮＶ制御部１９と装置制御部３２は、双方向インターフェースを有している。装置制御部３２は、ＩＮＶ制御部１９に、待機時、印刷時、ウォーミングアップ時のそれぞれにおけるＩＮＶ回路１４の出力電圧を示す設定電圧情報を送出することができる。処理実行部３０が、画像形成装置である場合には、例えば、待機時におけるＩＮＶ出力電圧は８０［Ｖ］、印刷時におけるＩＮＶ出力電圧は１００［Ｖ］、ウォーミングアップ時におけるＩＮＶ出力電圧は１２０［Ｖ］である。

電源部１０においては、ＡＣ入力電圧Ａ１として、どのような規定ＡＣ電圧（例えば、ＡＣ２３０［Ｖ］又はＡＣ１００［Ｖ］）が入力された場合であっても、設定電圧のＡＣ出力電圧Ａ２が出力される。

しかし、ＰＦＣ回路１３のＤＣ出力電圧Ｄ２をＤＣ３９０［Ｖ］、ＩＮＶ回路１４のＡＣ出力電圧Ａ２をＡＣ１００［Ｖ］と設定し、ＡＣ入力電圧Ａ１としてＡＣ２３０［Ｖ］を印加する場合（ケース１）、ＰＦＣ回路１３の電圧変換箇所における余分電圧は、Δ６５［Ｖ］≒｜３９０−（２３０×√２）｜［Ｖ］であり、ＩＮＶ回路１４の電圧変換箇所における余分電圧は、Δ２９０［Ｖ］＝｜３９０−１００｜［Ｖ］である。

また、ＰＦＣ回路１３のＤＣ出力電圧Ｄ２をＤＣ３９０［Ｖ］、ＩＮＶ回路１４のＡＣ出力電圧Ａ２をＡＣ１００［Ｖ］と設定し、ＡＣ入力電圧Ａ１としてＡＣ１００［Ｖ］を印加する場合（ケース２）、ＰＦＣ回路１３の電圧変換箇所における余分電圧は、Δ２４９［Ｖ］≒｜３９０−（１００×√２）｜［Ｖ］であり、ＩＮＶ回路１４の電圧変換箇所における余分電圧は、Δ２９０［Ｖ］＝｜３９０−１００｜［Ｖ］である。

ＰＦＣ回路１３及びＩＮＶ回路１４は、スイッチング素子によって変圧を行っているので、高い電圧をドライブするほど、電力損失が大きくなる。上記（ケース２）の場合には、電力損失が大きい。したがって、ＡＣ入力電圧Ａ１がＡＣ１００［Ｖ］であるときには、ＰＦＣ回路１３のＤＣ出力電圧Ｄ２を、例えば、ＤＣ２６０［Ｖ］に低下させることで、損失を低減することができる。この場合、ＰＦＣ回路１３の電圧変換箇所における余分電圧は、Δ１１９［Ｖ］≒｜２６０−（１００×√２）｜［Ｖ］であり、ＩＮＶ回路１４の電圧変換箇所における余分電圧は、Δ１６０［Ｖ］＝｜２６０−１００｜［Ｖ］である。

また、ヒータ３１が画像形成装置の定着器のヒータである場合には、装置状態がウォーミングアップ時である場合のようにヒータ３１を短時間で所定温度にする必要がある場合は、ＩＮＶ回路１４のＡＣ出力電圧をＡＣ１００［Ｖ］からＡＣ１２０［Ｖ］に高めることで、ヒータ３１が所定の温度まで上昇する時間を短縮することができる。

《１−３》効果
以上に説明したように、実施の形態１に係る加熱装置１によれば、ＩＮＶ回路１４の出力であるＡＣ出力電圧Ａ２を、ＡＣ入力電圧Ａ１とＡＣ出力電圧Ａ２とに基づいて、所望の電圧にしているので、電源部１０に供給されるＡＣ入力電圧Ａ１が切り替えられた場合であっても、所望のＡＣ出力電圧Ａ２をヒータ３１に供給することができる。したがって、ＡＣ入力電圧Ａ１がＡＣ２３０［Ｖ］の場合及びＡＣ１００［Ｖ］の場合のいずれであっても、同じヒータ３１を使用すること（ヒータの共通化をすること）ができる。

また、実施の形態１に係る加熱装置１によれば、ＰＦＣ回路１３によって力率を改善しているので電力削減を行うことができる。

さらに、実施の形態１に係る加熱装置１によれば、ＡＣ入力電圧Ａ１に応じてＰＦＣ回路１３のＤＣ出力電圧Ｄ２を変化させることで、ＰＦＣ回路１３とＩＮＶ回路１４の損失を低減することができる。

また、加熱装置１を画像形成装置に適用した場合には、装置の動作状態に応じてヒータ３１への印加電圧を適切な電圧に変更することができ、このような制御によりユーザビリティを向上させることができる。

《２》実施の形態２
図３は、本発明の実施の形態２に係る加熱装置２の構成を概略的に示すブロック図である。図３において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態２に係る加熱装置２は、ＤＢ回路１２の下流に、他のＰＦＣ部としてのＰＦＣ回路４１と、ＬＬＣ部としてのＬＬＣ回路４２と、フライバック（Ｆｌｙｂｕｃｋ）部としてのＦｌｙｂｕｃｋ回路４３とを備えている点において、実施の形態１に係る加熱装置１と異なる。

実施の形態２に係る加熱装置２の動作は、ＰＦＣ回路４１とＬＬＣ回路４２とＦｌｙｂｕｃｋ回路４３以外の点において、実施の形態１に係る加熱装置１の動作と同じである。したがって、以下の説明においては、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

実施の形態１において説明したように、電力損失の削減のために、ＰＦＣ回路１３は、ＡＣ入力電圧Ａ１に応じて、ＤＣ出力電圧Ｄ２を変化させることが望ましい。また、負荷回路であるヒータ３１は、印加されるＡＣ入力電圧Ａ２が多少変動しても、処理実行部５０の機能に大きな影響を与えることはない。

これに対し、実施の形態２に係る加熱装置２におけるＰＦＣ回路４１とＬＬＣ回路４２とＦｌｙｂｕｃｋ回路４３とは、入力電圧が安定した電圧であることが必要な構成に電力を供給する。このため、ＰＦＣ回路４１は、ＡＣ入力電圧Ａ１が切り替えられても、予め決められた一定の電圧（例えば、３９０［Ｖ］）を出力する。ＬＬＣ回路４２で変圧されたＤＣ電圧は、コネクタ２４を介して処理実行部５０の負荷Ｖｏｕｔ１に供給され、Ｆｌｙｂｕｃｋ回路４３で変圧されたＤＣ電圧は、コネクタ２５を介して処理実行部５０の負荷Ｖｏｕｔ２に供給される。このように、ＰＦＣ回路１４は電力損失の削減のために、ＤＣ出力電圧を切り替えるが、ＰＦＣ回路４１は、出力電圧の安定性を重視して、ＤＣ出力電圧を変更しない。

以上に説明したように、実施の形態２に係る加熱装置２によれば、ＩＮＶ回路１４側のＰＦＣ回路１３の出力をＡＣ入力電圧Ａ１に応じて変動させた場合であっても、ＰＦＣ回路４１は、ＤＣ出力電圧を変更しない。このため、動作の安定性が重要視されない負荷（例えば、ヒータ３１）については、効率の改善を優先し、動作の安定性が重要視される負荷（ロジック系の回路）については動作の安定性を優先する制御を行うことができる。

《３》実施の形態３
《３−１》構成
図４は、本発明の実施の形態３に係る画像形成装置３の構成を概略的に示す縦断面図である。実施の形態３に係る画像形成装置３は、例えば、電子写真方式を採用するカラープリンタである。画像形成装置３は、実施の形態１に係る加熱装置１又は実施の形態２に係る加熱装置２のいずれかを含む。実施の形態３において、実施の形態１又は２のヒータ３１は、定着器１５０の加熱ローラ１５１に備えられた電熱ヒータである。

図４に示されるように、画像形成装置３は、主要な構成として、電子写真方式により用紙などのシート状部材である記録媒体Ｐ上に現像剤像（トナー像）を形成する画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃと、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃに記録媒体Ｐを供給する媒体供給部（給紙部）１２０と、記録媒体Ｐを搬送する搬送部１３０と、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃの各々に対応するように配置された転写部としての転写ローラ１４０と、記録媒体Ｐ上に転写されたトナー像を記録媒体Ｐ上に定着させる定着装置としての定着器１５０と、定着器１５０を通過した記録媒体Ｐを画像形成装置３の外部に排出する媒体排出部としての排紙ローラ対１２５とを有する。なお、図４には、４つの画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃが示されているが、画像形成装置３が有する画像形成部の数は、３以下又は５以上であってもよい。また、図４には、画像形成装置３がカラープリンタである場合が示されているが、本発明は、電子写真方式によって記録媒体上に画像を形成する装置であれば、画像形成部の数が１つであるモノクロプリンタにも適用可能である。さらに、図４には、画像形成装置３がプリンタである場合が示されているが、本発明は、電子写真方式によって記録媒体上に画像を形成する装置であれば、複写機、ファクシミリ装置、多機能周辺装置（ＭＦＰ）などのような他の装置にも適用可能である。

図４に示されるように、媒体供給部１２０は、媒体カセット（用紙カセット）１２１と、媒体カセット１２１内に積載された記録媒体Ｐを１枚ずつ繰り出す給紙ローラ（ホッピングローラ）１２２と、媒体カセット１２１から繰り出された記録媒体Ｐを搬送するローラ１２３と、記録媒体Ｐを画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃに向けて搬送するローラ対１２４とを有する。

画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、記録媒体Ｐ上にブラック（Ｋ）色のトナー像、イエロー（Ｙ）色のトナー像、マゼンタ（Ｍ）色のトナー像、及びシアン（Ｃ）色のトナー像をそれぞれ形成する。画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、媒体搬送路に沿って媒体搬送方向（矢印方向）の上流側から下流側に向けて並んで配置されている。画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、着脱自在に形成された各色用の画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃをそれぞれ有している。直列に配列された画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃは、画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃの各色に対応して備えられ、画像形成ユニット１１２Ｃはシアンのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット１１２Ｍはマゼンタのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット１１２Ｙはイエローのトナーにより画像を形成し、画像形成ユニット１１２Ｋはブラックのトナーにより画像を形成する。画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃは、トナーの色が異なる点以外は、互いに基本的に同一の構造を有する。

画像形成部１１０Ｋ，１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃは、各色用の露光装置としての露光用光学ユニット１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃをそれぞれ有している。

画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃの各々は、回転中心軸を中心にして回転可能に支持された像担持体としての感光体ドラム１１３と、感光体ドラム１１３の表面を一様に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ１１４と、露光用光学ユニット（１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃのいずれか）による露光によって感光体ドラム１１３の表面に静電潜像を形成した後に、感光体ドラム１１３の表面にトナーを供給して静電潜像に対応するトナー像を形成する現像装置１１５と、清掃部材としてのクリーニングブレード１１９ａ（図５）とを有する。

図５は、図４に示される画像形成部１１０Ｃの構成を概略的に示す縦断面図である。画像形成部１１０Ｍ，１１０Ｙ，１１０Ｋは、画像形成部１１０Ｃと同じ構造を持つ。図５に示されるように、クリーニングブレード１１９ａは、回転する感光体ドラム１１３の表面に残留するトナー及びトナーから剥離した外添剤などの残留物を掻き落として、残留物を回収容器１１９ｂ内に回収する。

図５に示されるように、現像装置１１５は、トナーを収容する現像剤収容スペースを形成する現像剤収容部としてのトナー収容部と、感光体ドラム１１３の表面にトナーを供給する現像剤担持体としての現像ローラ１１６と、トナー収容部内に収容されたトナーを現像ローラ１１６に供給する供給ローラ１１７と、現像ローラ１１６の表面のトナー層の厚さを規制するトナー規制部材としての現像ブレード１１８とを有する。

露光用光学ユニット１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃによる露光は、一様帯電した感光体ドラム１１３の表面に印刷用の画像データに基づいて実行される。露光用光学ユニット１１１Ｋ，１１１Ｙ，１１１Ｍ，１１１Ｃの各々は、感光体ドラム１１３の軸線方向に複数のＬＥＤ（発光ダイオード）素子が配列されたＬＥＤアレイを含むＬＥＤヘッドである。ただし、露光用光学ユニットとして、レーザ照射部とポリゴンミラー（走査用の回転多面鏡）とを有するレーザスキャニングユニットを採用してもよい。

図４に示されるように、搬送部１３０は、記録媒体Ｐを静電吸着して搬送する搬送ベルト（転写ベルト）１３３と、駆動部により回転されて搬送ベルト１３３を駆動する駆動ローラ１３１と、駆動ローラ１３１と対を成して搬送ベルト１３３を張架するテンションローラ（従動ローラ）１３２とを有する。

図４に示されるように、転写ローラ１４０は、搬送ベルト１３３を挟んで画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃの各々の感光体ドラム１１３に対向して配置されている。転写ローラ１４０によって、画像形成ユニット１１２Ｋ，１１２Ｙ，１１２Ｍ，１１２Ｃの各々の感光体ドラム１１３の表面に形成された現像剤像（トナー像）は、媒体搬送路に沿って矢印方向に搬送される記録媒体Ｐの上面に順に転写されて、複数のトナー像が重ねられたカラー画像が形成される。

定着器１５０は、互いに圧接し合う１対のローラ１５１，１５２を有する。ローラ１５１は、加熱ヒータ（実施の形態１又は２におけるヒータ３１）を内蔵するヒートローラであり、ローラ１５２はローラ１５１に向けて押し付けられる加圧ローラである。未定着の現像剤像（トナー像）を有する記録媒体Ｐは、定着器１５０の一対のローラ１５１，１５２間を通過する。このとき、未定着のトナー像は、加熱及び加圧されて記録媒体Ｐ上に定着される。

《３−２》動作
次に、図５を参照して、実施の形態３に係る画像形成装置３の画像形成部１１０Ｃにおける画像形成動作を説明する。
まず、マイナス電圧を印加した帯電ローラ１１４によって感光体ドラム１１３の表面を約−６００［Ｖ］に帯電させる。印刷する画像に対応した光を、露光ヘッド（ＬＥＤヘッド）１１１Ｃから感光体ドラム１１３に当てて、感光体ドラム１１３上に静電潜像を形成する。このとき、感光体ドラム１１３表面の光照射された領域は、約−５０［Ｖ］の電位になる。トナー収容部内のトナーは、約−３００［Ｖ］の電圧が印加された現像ローラ１１６と約−４５０［Ｖ］の電圧を印加された供給ローラ１１７との摩擦によってマイナスに帯電し、現像ローラ１１６と供給ローラ１１７との電位差と、ローラの物理的な搬送力によって現像ローラ１１６へ供給され、現像ブレード１１８によってトナーの層圧を整えて感光体ドラム１１３に接触させる。感光体ドラム１１３に接触したトナーは、感光体ドラム１１３の電位と現像ローラ１１６の電位との差により発生する電界により力を受け、露光された領域では、トナーは感光体ドラム１１３に移動し、非露光領域では、トナーは、現像ローラ１１６に留まる。このようにして、静電潜像を可視像に変更する現像が行われる。

《３−３》効果
以上に説明したように、実施の形態３に係る画像形成装置３によれば、電源部１０に供給されるＡＣ入力電圧Ａ１が切り替えられた場合であっても、所望のＡＣ出力電圧Ａ２をヒータ３１に供給することができる。したがって、ＡＣ入力電圧Ａ１がＡＣ２３０［Ｖ］の場合及びＡＣ１００［Ｖ］の場合のいずれであっても、同じヒータ３１を使用すること（ヒータの共通化をすること）ができる。

また、実施の形態３に係る画像形成装置３によれば、実施の形態１又は２の加熱装置１又は２が適用されているので、電力削減を行うことができる。

さらに、ＡＣ入力電圧Ａ１に応じてＰＦＣ回路１３のＤＣ出力電圧Ｄ２を変化させることで、ＰＦＣ回路１３とＩＮＶ回路１４の損失を低減することができる。

また、実施の形態３に係る画像形成装置３によれば、装置の動作状態に応じてヒータ３１への印加電圧を適切な電圧に変更することができ、このような制御によりユーザビリティを向上させることができる。

１，２加熱装置、３画像形成装置、１０，４０電源部、１１ＡＣ入力部、１２ＤＢ回路（整流部）、１３ＰＦＣ回路（力率改善部）、１４ＩＮＶ回路（インバータ）、１５トライアック、１６ＦＢ回路（ＦＢ部）、１７ＡＣ入力検出器（第１の検出器）、１８ＡＣ出力検出器（第２の検出器）、１９ＩＮＶ制御部、２１〜２５コネクタ、３０，５０処理実行部（印刷部）、３１ヒータ、３２装置制御部、３３ＰＦＣ制御部、４１ＰＦＣ回路（他の力率改善部）、４２ＬＬＣ回路、４３フライバック回路、１１０Ｃ，１１０Ｍ，１１０，Ｙ，１１０Ｋ画像形成部、１１１Ｃ，１１１Ｍ，１１１Ｙ，１１１Ｋ露光用光学ユニット、１１２Ｃ，１１２Ｍ，１１２Ｙ，１１２Ｋ画像形成ユニット、１１３感光体ドラム（像担持体）、１１４帯電ローラ、１１５現像装置、１１６現像ローラ、１１７供給ローラ、１１８現像ブレード、１１９ａクリーニングブレード、１１９ｂ回収容器、１２０媒体供給部、１２１媒体カセット、１２２給紙ローラ、１２３ローラ、１２４ローラ対、１２５排紙ローラ対、１３０搬送部、１３１駆動ローラ、１３２従動ローラ、１３３搬送ベルト、１４０転写ローラ、１５０定着器、１５１加熱ローラ、１５２加圧ローラ。

Claims

規定の第１交流電圧又は、前記規定の第１交流電圧より電圧の高い規定の第２交流電圧を交流入力電圧として入力可能な加熱装置において、
交流出力電圧を供給する電源部と、
前記交流出力電圧により発熱するヒータを有する処理実行部と
を備え、
前記電源部は、
外部から前記規定の第１交流電圧又は、前記規定の第２交流電圧を前記交流入力電圧として入力可能なＡＣ入力部と、
前記交流入力電圧を整流して第１直流電圧を生成する整流部と、
前記第１直流電圧を昇圧して第２直流電圧を生成する力率改善部と、
前記第２直流電圧を前記交流出力電圧に変換するインバータと、
前記整流部よりも前記ＡＣ入力部側の電圧を前記交流入力電圧として検出する第１の検出器と、
前記交流出力電圧を検出する第２の検出器と、
前記インバータの出力の設定電圧を示す情報を受け取り、前記第１の検出器から出力される第１の検出値と前記第２の検出器から出力される第２の検出値とに基づき、前記交流出力電圧を前記設定電圧に近づけるように、前記インバータを制御するインバータ制御部と、
を有し、
前記力率改善部は、前記規定の第１交流電圧である１００Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されると、前記第２直流電圧を第１の値にして前記インバータへ出力し、前記規定の第２交流電圧である２３０Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されると前記第２直流電圧を前記第１の値よりも高い第２の値にして前記インバータへ出力し、
前記処理実行部は、ＬＬＣ回路及びフライバック回路の少なくとも１つの回路が生成した直流電圧が供給され、前記少なくとも１つの回路は、前記力率改善部とは異なる他の力率改善部が前記第１直流電圧を用いて生成した直流電圧を受け、前記規定の第１交流電圧である１００Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されたとき及び前記規定の第２交流電圧である２３０Ｖの電圧が前記交流入力電圧として供給されたときのいずれのときも、前記処理実行部が用いる前記直流電圧として予め決められた一定電圧を出力する
ことを特徴とする加熱装置。
前記処理実行部は、前記処理実行部の動作状態を示す情報を出力する装置制御部をさらに有し、
前記インバータ制御部は、前記動作状態が前記ヒータをより短い時間で所定温度にする必要がある状態である場合には、前記交流出力電圧を前記第１交流電圧よりも高く前記第２交流電圧よりも低い第３交流電圧を前記交流出力電圧として出力するように、前記設定電圧を変更する
ことを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
前記電源部は、前記力率改善部から出力された前記第２直流電圧に応じたフィードバック値を前記力率改善部に提供するフィードバック部をさらに有し、
前記力率改善部は、前記フィードバック値に基づいて前記第２直流電圧を調節する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の加熱装置。
前記処理実行部は、前記力率改善部から出力される前記第２直流電圧の目標電圧を制御する制御信号を前記フィードバック部に送る力率制御部をさらに有することを特徴とする請求項３に記載の加熱装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の加熱装置を有し、
前記処理実行部は、記録媒体上に現像剤からなる画像を形成する印刷部である
ことを特徴とする画像形成装置。