(57)【要約】【課題】過電流の発生を防止して破損のおそれを低減することができる定着装置を提供する。【解決手段】定着装置２３は、電圧供給部２８により電圧の供給を開始する（Ｓ１２）。そして、検出された供給電圧が１００Ｖを超えているか否かを判断する（Ｓ１３）。供給電圧が１００Ｖを超えていると判断すれば（Ｓ１３において、ＹＥＳ）、出力電力が一定の値となるよう制御する（Ｓ１４）。一方、供給電圧が１００Ｖを超えていないと判断すれば（Ｓ１３において、ＮＯ）、出力電力が供給電圧と比例関係になるように制御する（Ｓ１５）。【選択図】図３
2010078951.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを用紙に定着させる定着装置であって、
熱ローラと、
誘導加熱により前記熱ローラを加熱する加熱手段と、
前記加熱手段に電圧を供給する電圧供給手段と、
前記電圧供給手段による供給電圧を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出結果に基づいて、前記加熱手段に出力される出力電力を制御する制御手段とを備える、定着装置。
【請求項２】
前記検出手段は、前記供給電圧が所定の値を超えているか否かを判断する判断手段を含む、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記判断手段により前記供給電圧が所定の値を超えていると判断すれば、前記出力電力を一定の値となるよう制御する、請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記判断手段により前記供給電圧が所定の値を超えていないと判断すれば、前記出力電力を前記供給電圧と比例関係を保つように制御する、請求項２または３に記載の定着装置。
【請求項５】
トナーにより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トナーによる画像を用紙に定着させる請求項１〜４のいずれかに記載の定着装置とを備える、画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置および画像形成装置に関するものであり、特に、誘導加熱により熱ローラを加熱する加熱手段を備える定着装置およびこのような定着装置を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なデジタル複合機には、トナーを用紙に定着させる定着装置が備えられている。定着装置は、熱ローラ、および熱ローラと当接する圧ローラを備える。デジタル複合機は、トナーによる可視画像を感光体上に形成した後、これを用紙に転写する。そして、所定の温度に加熱された熱ローラ、および熱ローラと当接する圧ローラによって、トナー画像を用紙に定着させる。
【０００３】
定着装置には、熱ローラを所定の温度に保つよう熱ローラを加熱する加熱装置が設けられている。ここで、誘導加熱方式の加熱装置は、比較的効率よく熱ローラの温度制御を行なうことができるため、多用されている。励磁コイルを用いた誘導加熱方式の加熱装置に関する技術が、特開平１１−１２６６７８号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１によると、励磁コイルへの給電のオン時間およびオフ時間を、熱ローラの検出温度情報に応じて可変に制御することにより、適切な給電を行なうこととしている。こうすることにより、異なる商用電源電圧間のユニバーサル化を合理的に図ることとしている。
【特許文献１】特開平１１−１２６６７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の技術では、励磁コイルへの給電のオン時間およびオフ時間を熱ローラの検出温度情報に応じて変化させることにより、加熱手段において出力される出力電力を制御することとしている。ここで、出力電力を一定に保つような制御を行なう場合、以下の問題が生ずる。すなわち、出力電力を一定に保つような制御を行なう場合、給電する際の電源電圧が急激に低下すると、熱ローラを含む回路内に電流が過度に流れてしまう。このような過電流が流れる状態は非常に危険であり、装置等が破損してしまうおそれもある。
【０００５】
この発明の目的は、過電流の発生を防止して破損のおそれを低減することができる定着装置を提供することである。
【０００６】
この発明の他の目的は、破損のおそれを低減することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る定着装置は、トナーを用紙に定着させる定着装置であって、熱ローラと、誘導加熱により熱ローラを加熱する加熱手段と、加熱手段に電圧を供給する電圧供給手段と、電圧供給手段による供給電圧を検出する検出手段と、検出手段による検出結果に基づいて、加熱手段に出力される出力電力を制御する制御手段とを備える。
【０００８】
好ましくは、検出手段は、供給電圧が所定の値を超えているか否かを判断する判断手段を含む。
【０００９】
さらに好ましくは、制御手段は、判断手段により供給電圧が所定の値を超えていると判断すれば、出力電力を一定の値となるよう制御する。
【００１０】
また、制御手段は、判断手段により供給電圧が所定の値を超えていないと判断すれば、出力電力を供給電圧と比例関係を保つように制御するようにしてもよい。
【００１１】
また、この発明の他の局面においては、画像形成装置は、トナーにより画像を形成する画像形成部と、画像形成部により形成されたトナーによる画像を用紙に定着させる上記したいずれかの定着装置とを備える。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によると、誘導加熱による加熱手段に供給する供給電圧を検出し、検出結果に基づいて出力電力を制御することとしている。そうすると、供給電圧に応じて出力電力を適切に制御することができ、供給電圧が急激に低下した場合でも、回路内に過電流が流れることを防止することができる。したがって、過電流の発生を防止して破損のおそれを低減することができる。
【００１３】
また、このような画像形成装置についても、過電流の発生を防止して破損のおそれを低減することができる定着装置を含むため、破損のおそれを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１はこの発明の一実施形態に係る定着装置を含む画像形成装置をデジタル複合機１０に適用した場合のデジタル複合機１０の構成を示すブロック図である。図１を参照して、デジタル複合機１０は、ＣＰＵを有し、デジタル複合機１０全体を制御する制御部１１と、画像データ等の書込みや読出しを行うためのＤＲＡＭ１２と、デジタル複合機１０の有する情報を表示する表示画面を含み、デジタル複合機１０におけるユーザとのインターフェースとなる操作部１３と、原稿を自動的に所定の原稿読取り位置へ搬送する原稿送り装置１４と、原稿送り装置１４によって搬送されてきた原稿の画像を所定の読取り位置で読取る画像読取り部１５と、画像読取り部１５で読取られた原稿等からその画像を形成する画像形成部１６と、画像データ等を格納するハードディスク１７と、公衆回線２０に接続されるＦＡＸ通信部１８と、ネットワーク２１と接続するためのネットワークＩＦ（インターフェース）部１９とを含む。
【００１５】
画像形成部１６は、感光体（図示せず）上に形成したトナーによる画像を用紙に転写する転写部（図示せず）を含む。また、デジタル複合機１０は、転写部によって用紙に転写されたトナーを用紙に定着させる定着装置２３を備える。すなわち、デジタル複合機１０は、画像形成部１６により形成されたトナーによる画像を用紙に定着させる定着装置２３を備える。なお、定着装置２３の詳細については、後述する。
【００１６】
制御部１１は、画像読取り部１５から出力される原稿データをＤＲＡＭ１２に圧縮符号化して書き込み、ＤＲＡＭ１２に書き込んだデータを読出し、伸張符号化して画像形成部１６により出力する。
【００１７】
デジタル複合機１０は、画像読取り部１５により読取られた原稿を用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、複写機として作動する。また、デジタル複合機１０は、ネットワークＩＦ部１９を通じて、ネットワーク２１に接続されたパソコン２２から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、プリンターとして作動する。さらに、デジタル複合機１０は、ＦＡＸ通信部１８を通じて、公衆回線２０から送信された画像データを用いて、ＤＲＡＭ１２を介して画像形成部１６において画像を形成することにより、また、画像読取り部１５により読取られた原稿の画像データを、ＦＡＸ通信部１８を通じて公衆回線２０に画像データを送信することにより、ファクシミリ装置として作動する。
【００１８】
なお、図１において太線の矢印は画像データの流れを示しており、細線の矢印は制御信号または制御データの流れを示している。
【００１９】
ここで、定着装置２３の詳細について説明する。図２は、定着装置２３の要部を示す概略断面図である。図１および図２を参照して、定着装置２３は、定着に適した所定の温度まで加熱される筒状の熱ローラ２４と、熱ローラ２４と当接する円筒状の圧ローラ２５とを備える。圧ローラ２５は、弾性を有する。熱ローラ２４と圧ローラ２５とは所定の圧力でニップするよう当接している。図２中の領域２６でニップしている部分を示す。なお、定着時において、熱ローラ２４および圧ローラ２５はそれぞれ、図２中の矢印Ａ１、Ａ２で示す方向に回転している。
【００２０】
定着装置２３は、画像形成部１６からトナーによる画像が転写された用紙を図２中の矢印Ｂで示す方向に搬送し、熱ローラ２４と圧ローラ２５との間のニップしている領域２６に供給する。そして、定着に適した所定の温度まで加熱された熱ローラ２４および圧ローラ２５によりトナーを用紙に定着させる。
【００２１】
定着装置２３は、熱ローラ２４を加熱する加熱手段としての加熱装置２７と、加熱装置２７に電圧を供給する電圧供給手段としての電圧供給部２８と、電圧供給部２８により供給される電圧を検出する検出手段としての電圧検出部２９とを備える。加熱装置２７は、図２中の一点鎖線で示している。加熱装置２７は、筒状の熱ローラ２４の内方側に設けられている。加熱装置２７と、電圧供給部２８とにより回路が形成される。
【００２２】
また、定着装置２３は、熱ローラ２４の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ（図示せず）を備える。サーミスタは、熱ローラ２４の表面の一部と当接するように設けられている。熱ローラ２４は、定着時においては、加熱装置２７から供給される熱により所定の温度範囲内に維持されるよう制御される。なお、圧ローラ２５についても、当接する熱ローラ２４からの伝熱により、加熱される。
【００２３】
加熱装置２７は、その内部に励磁コイル３０を備える。加熱装置２７は、電圧供給部２８からの電圧の供給に応じた出力電力によって、誘導加熱により励磁コイル３０を発熱させる。この発熱によって、熱ローラ２４を加熱する。
【００２４】
ここで、制御部１１は、電圧検出部２９による供給電圧の検出結果に基づいて、加熱装置２７に出力される出力電圧を制御する制御手段を備える。電圧検出部２９は、電圧供給部２８による供給電圧が所定の値を超えているか否かを判断する判断手段を含む。
【００２５】
次に、この発明の一実施形態に係るデジタル複合機１０において、出力電力を制御する場合について説明する。図３は、この場合における動作を示すフローチャートである。図４は、電圧供給部２８により供給される供給電圧と、出力電力との関係を示すグラフである。図４において、縦軸は出力電力（Ｗ）を表し、横軸は、供給電圧（Ｖ）を示す。この実施形態においては、出力電力の最大を１３００Ｗとし、このときの供給電圧を１００Ｖとする。また、供給電圧の所定の値を、最大の出力電圧に対応する１００Ｖとする。
【００２６】
図１〜図４を参照して、まず、ユーザの要求により、画像の形成を開始する。（図３において、ステップＳ１１、以下、ステップを省略する）。ここで、定着装置２３は、電圧供給部２８により電圧の供給を開始する（Ｓ１２）。そして、電圧検出部２９により供給電圧を検出し、供給電圧が１００Ｖを超えているか否かを判断する（Ｓ１３）。ここで、制御部１１は、判断手段として作動する。検出した供給電圧が１００Ｖを超えていると判断すれば（Ｓ１３において、ＹＥＳ）、出力電力が一定の値となるよう制御する（Ｓ１４）。この場合、図４に示す線３１ａのように、出力電力が一定の値として最大値である１３００Ｗとなるよう制御する。一方、検出した供給電圧が１００Ｖを超えていないと判断すれば（Ｓ１３において、ＮＯ）、出力電力が供給電圧と比例関係になるように制御する（Ｓ１５）。この場合、図４に示す線３１ｂのように、出力電力Ｐ＝ａ×供給電圧＋ｂの関係を保つよう、出力電力を制御する。ここで、ａおよびｂは、任意の定数である。図４に示す場合においては、ａ＝１３であり、ｂ＝０である。
【００２７】
このようにして、電圧の供給が停止され、画像形成が終了するまで、出力電力の制御を行う（Ｓ１６、Ｓ１７）。
【００２８】
このように構成することにより、供給電圧に応じて出力電力を適切に制御することができ、供給電圧が急激に低下した場合でも、回路内に過電流が流れることを防止することができる。したがって、過電流の発生を防止して定着装置２３の破損のおそれを低減することができる。
【００２９】
また、このようなデジタル複合機１０についても、過電流の発生を防止して破損のおそれを低減することができる定着装置２３を含むため、破損のおそれを低減することができる。
【００３０】
なお、上記の実施の形態においては、励磁コイルを含む加熱装置により熱ローラを加熱することとしたが、これに限らず、誘導加熱方式を採用する他の加熱手段を用いて熱ローラを加熱することにしてもよい。
【００３１】
また、上記の実施の形態においては、供給電圧が所定の値を超えていないと判断すれば、出力電力を供給電圧と比例関係を保つように制御することとしたが、これに限らず、供給電圧が所定の値を超えていないと判断すれば、出力電圧を供給電圧に応じて段階的に変化させるよう制御することとしてもよい。例えば、供給電圧が８０Ｖ〜１００Ｖであれば、出力電力を１２００Ｗとなるよう制御し、供給電圧が６０Ｖ〜８０Ｖであれば、出力電力を１１００Ｗとなるよう制御するといった具合である。
【００３２】
なお、上記の実施の形態においては、定着装置は、デジタル複合機に含まれる制御部で制御することにしたが、これに限らず、定着装置が独自に制御部を有し、この制御部により、定着装置全体を制御するよう構成してもよい。
【００３３】
以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示した実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の一実施形態に係る定着装置を含むデジタル複合機の全体構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の一実施形態に係る定着装置の要部を示す概略断面図である。
【図３】出力電力を制御する場合の動作を示すフローチャートである。
【図４】出力電力と供給電圧との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１０  デジタル複合機、１１  制御部、１２  ＤＲＡＭ、１３  操作部、１４  原稿送り装置、１５  画像読取り部、１６  画像形成部、１７  ハードディスク、１８  ＦＡＸ通信部、１９  ネットワークＩＦ部、２０  公衆回線、２１  ネットワーク、２２  パソコン、２３  定着装置、２４  熱ローラ、２５  圧ローラ、２６  領域、２７  加熱装置、２８  電圧供給部、２９  電圧検出部、３０  励磁コイル、３１ａ，３１ｂ  線。
【図１】
2010078951.tif 000003
【図２】
2010078951.tif 000004
【図３】
2010078951.tif 000005
【図４】
2010078951.tif 000006