(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ電圧値が異なる電力が供給され、供給された電力の電圧値を昇圧する電圧昇圧部と、
励磁コイルを有し、前記電圧昇圧部から電力を受け付けて共振動作を行うことによって、前記励磁コイルより、時間の経過に応じて方向及び大きさが変化する磁界を発生させる共振電源部と、
供給される電力の電圧値が予め準備された閾値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力の電圧値を、前記閾値に対応して予め設定された第２設定電圧値にまで昇圧させ、前記電圧値が前記閾値を超えるときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力を、その電圧値を昇圧させずに前記共振電源部へ供給させる昇圧制御部と、
を備え、
前記昇圧制御部は、供給される電力の電圧値が、前記閾値よりも小さな下限電圧値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力を、その電圧値を昇圧させずに前記共振電源部へ供給させることを特徴とする電源装置。
【請求項２】
磁性体を含む被加熱体を、前記励磁コイルで発生する前記磁界によって電磁誘導加熱する誘導加熱装置であることを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電源装置と、
磁性体を含み、回転軸を中心に回転する熱ローラと、
前記熱ローラの前記回転軸と平行に設けられ、前記熱ローラと接触した状態で回転する加圧ローラと、をさらに備えており、
前記熱ローラと前記加圧ローラとの接触部分で形成されるニップ部において、用紙に転写されたトナー像を熱定着させる構成とされていることを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源装置及び定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されている電源装置は、供給される電力の電圧値がそれぞれ異なる地域において使用可能とされている。この種の電源装置は、電圧値が１００Ｖ台の電力が供給されている地域と、電圧値が２００Ｖ台の電力が供給されている地域の両方で使用可能とされている。
【０００３】
この種の電源装置は、共振コンデンサと励磁コイルとからなる共振回路が設けられている。この共振回路は、スイッチング素子がオン状態のときに電流の供給を受け付けて、共振動作を行って、励磁コイルから、方向及び大きさが刻々と変化する磁界を発生させる。
【０００４】
そして、電源装置は、供給される電力の電圧値を検出する手段を備えている。電源装置は、検出された電圧値に応じてスイッチング素子のオン状態の期間（スイッチングオン幅）の制限値を連動させる。電源装置は、例えば、供給される電力の電圧値が高くなれば（例えば１００Ｖ台→２００Ｖ台）、スイッチング素子のオン状態の期間の制限値を短くする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１９１４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、上記した電源装置は、電圧値が１００Ｖ台の電力が供給されている地域と、電圧値が２００Ｖ台の電力が供給されている地域の両方で使用可能とされている。しかしながら、上記した電源装置は、以下に示される問題が存在する。
【０００７】
上記した電源装置では、励磁コイルは、１００Ｖ台の電圧値の電力が供給される場合、及び、２００Ｖ台の電圧値の電力が供給される場合の双方に備えるために、以下に示される巻線径及び巻数が要求される。
【０００８】
１００Ｖ台の電力が供給される場合には、２００Ｖ台の電力が供給される場合と比べて励磁コイルを流れる電流の電流値が大きくなるため、その電流が流れることができるような巻線径が要求される。また、２００Ｖ台の電力が供給される場合には、１００Ｖ台の電力が供給される場合と比べて高いインダクタンスが要求されるため、高いインダクタンスが得られるような巻数が要求される。
【０００９】
しかしながら、以上に示される要求に応えると、励磁コイルのサイズが大きくなる。また、励磁コイルの製造コストが割高となる。さらに、電源装置が画像形成装置の定着装置に組み込まれるような場合に、定着装置そのもののサイズが大きくなり、定着装置を設置するスペースが大きくなる。
【００１０】
このような問題を避けるためには、電源装置が使用される地域の電力の電圧値に応じた巻線径及び巻数の励磁コイルが組み込まれた電源装置を構成することが考えられる。しかしながら、供給される電力の電圧値が各々異なる複数の地域で使用できることができない。
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、励磁コイルのサイズを大きくすることを要さずに、供給される電力の電圧値が各々異なる地域で使用することができる電源装置及び定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一局面に係る電源装置は、それぞれ電圧値が異なる電力が供給され、供給された電力の電圧値を、予め設定された第１設定電圧値にまで昇圧する電圧昇圧部と、励磁コイルを有し、前記第１設定電圧値にまで昇圧された電圧値の電力を受け付けて共振動作を行うことによって、前記励磁コイルより、時間の経過に応じて方向及び大きさが変化する磁界を発生させる共振電源部と、を備えており、前記電圧昇圧部では、前記第１設定電圧値が、供給される電力の最大電圧値として想定される電圧値に応じて設定されていることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、電圧昇圧部は、供給される電力の最大電圧値として想定される電圧値に応じて設定された第１設定電圧値にまで、供給された電力の電圧値を昇圧する。そして、第１設定電圧値にまで昇圧された電力によって、励磁コイル及び共振コンデンサからなる共振回路が共振動作を行う。
【００１４】
これにより、励磁コイルの巻線径及び巻数が、第１設定電圧値の電力が供給された場合に適した仕様とされていれば、共振回路は、各々電圧値が異なる電力が供給されても、第１設定電圧値にまで昇圧された電力を受け付けて、好適に共振動作を行うことができる。
【００１５】
そのため、励磁コイルの巻線径及び巻数が、第１設定電圧値の電力が供給された場合に適した仕様とされていれば、励磁コイルのサイズを大きくすることを要さずに、供給される電力の電圧値が各々異なる地域で使用することができる電源装置を提供することができる。
【００１６】
また、励磁コイルの巻線径及び巻数が、第１設定電圧値の電力が供給された場合に適した仕様とされていれば、供給される電力の電圧値が各々異なる地域毎に、各々対応する共振回路を設ける必要がないので、共振回路の規格を一元化できる。そのため、共振回路を組み込んだ電源装置の製造プロセスを一元化できる。これにより、電源装置の製造コストが抑制される。さらに、共振回路の規格を一元化できるため、電源装置のメンテナンスが容易となる。
【００１７】
本発明の一局面に係る電源装置は、さらに、供給される電力の電圧値が、前記第１設定電圧値よりも小さな下限電圧値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力の電圧値を昇圧させないように制御する昇圧制御部をさらに備えており、前記電圧昇圧部は、供給された電力を昇圧せずに前記共振電源部へ供給する。
【００１８】
一般に、電圧昇圧部において、極めて小さい電圧値から大きな電圧値にまで昇圧すると、スイッチング素子の損傷が生じることが知られている。上記構成では、供給される電力の電圧値が、閾値よりも小さな下限電圧値以下のときには、供給された電力の電圧値を昇圧させないので、スイッチング素子の損傷を防止することができる。
【００１９】
また、本発明の他の局面に係る電源装置は、それぞれ電圧値が異なる電力が供給され、供給された電力の電圧値を昇圧する電圧昇圧部と、励磁コイルを有し、前記電圧昇圧部から電力を受け付けて共振動作を行うことによって、前記励磁コイルより、時間の経過に応じて方向及び大きさが変化する磁界を発生させる共振電源部と、供給される電力の電圧値が予め準備された閾値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力の電圧値を、前記閾値に対応して予め設定された第２設定電圧値にまで昇圧させ、前記電圧値が前記閾値を超えるときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力を、その電圧値を昇圧させずに前記共振電源部へ供給させる昇圧制御部と、を備えることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、電圧昇圧部は、供給される電力の電圧値が閾値以下のときには、その電力の電圧値を、閾値に対応して予め設定された第２設定電圧値にまで昇圧させる。これにより、第２設定電圧値にまで昇圧された電力によって、励磁コイル及び共振コンデンサからなる共振回路が共振動作を行う。一方、供給される電力の電圧値が閾値を超えるときには、供給される電力は、その電圧値が昇圧されずに共振電源部へ供給される。これにより、共振回路は、供給されたときの電圧値を保持した電力を受け付けて共振動作を行う。
【００２１】
これにより、励磁コイルの巻線数及び巻数が、第２設定電圧値の電力、及び、閾値を超える電圧値の電力が供給された際に適した仕様とされていれば、供給される電力の電圧値が、閾値以下であるか、閾値を超えるかにかかわらず、共振回路が好適に共振動作を行うことができる。
【００２２】
上記構成において、前記昇圧制御部は、供給される電力の電圧値が、前記閾値よりも小さな下限電圧値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力を、その電圧値を昇圧させずに前記共振電源部へ供給させる構成とすることができる。
【００２３】
一般に、電圧昇圧部において、極めて小さい電圧値から大きな電圧値にまで昇圧すると、スイッチング素子の損傷が生じることが知られている。上記構成では、供給された電力の電圧値が、閾値よりも小さな下限電圧値以下のときには、供給された電力の電圧値を昇圧させないので、スイッチング素子の損傷を防止することができる。
【００２４】
上記構成において、磁性体を含む被加熱体を、前記励磁コイルで発生する前記磁界によって電磁誘導加熱する誘導加熱装置である構成とすることができる。この構成によれば、上記効果を奏する誘導加熱装置を提供することができる。
【００２５】
また、本発明のさらに他の局面に係る定着装置は、前記電源装置と、磁性体を含み、回転軸を中心に回転する熱ローラと、前記熱ローラの前記回転軸と平行に設けられ、前記熱ローラと接触した状態で回転する加圧ローラと、をさらに備えており、前記熱ローラと前記加圧ローラとの接触部分で形成されるニップ部において、用紙に転写されたトナー像を熱定着させる構成とされていることを特徴とする。この構成によれば、上記効果を奏する定着装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、励磁コイルのサイズを大きくすることを要さずに、供給される電力の電圧値が各々異なる地域で使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る電源装置の一例を示した回路図である。
【図２】加熱部の構成を模式的に示した図である。
【図３】第１の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサの端子間電圧との相関の一例を示した図である。
【図４】第２の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサの端子間電圧との相関の一例を示した図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の機械的構成を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の機械的構成を示す縦断面図である。この画像形成装置Ａは、大略的に、本体部３２と、本体部３２の上方側に配設されるスキャナ部３３と、そのスキャナ部３３の上方側に配設されるＡＤＦ３４とを備えて構成される。
【００２９】
本体部３２では、１または複数のトレイ４１，４２，４３や手差しトレイ４４に装填された記録紙４１ａ，４２ａ，４３ａ，４４ａの何れかが給紙ローラ４１ｂ，４２ｂ，４３ｂ，４４ｂで１枚ずつ給紙され、レジストローラ４５，４６にてタイミング調整が行われた後、画像形成部４７に搬送される。画像形成部４７は、感光体ドラム４７ａの周囲に、図示しない帯電器、レーザ書込みユニット、現像器、転写ユニット４７ｂおよび図示しないクリーニングユニット等が配置され、記録紙に電子写真方式で画像形成を行う。こうして記録紙に形成されたトナー像は、後述される電源装置１及び加熱部２からなる定着装置（誘導加熱装置）４８にて定着され、排出ローラ４９，５０から排紙トレイ５１上に排出される。
【００３０】
前記レーザ書込みユニットに与えられる画像データは、スキャナ部３３にて読取られる。スキャナ部３３は、ガラス板等の板状の透明板からなる原稿台５２の下部に、原稿台５２を介して原稿に照明光を照射し、その反射光を受光する走査部５３と、走査部５３で得られた反射光を更に反射するミラーユニット５４と、ミラーユニット５４からの反射光を集光する結像レンズ５５と、結像レンズ５５で結像された反射光を光電変換するＣＣＤ１２とを備えて構成される。
【００３１】
走査部５３は、例えば図略のステッピングモータによって、副走査方向に移動されるようになっている。そして、走査部５３が速度Ｖで、ミラーユニット５４が速度Ｖ／２で、５の左右方向、すなわち副走査方向に移動することで、原稿台５２に載置されたブック物や１枚物の原稿画像が、常に等しい光路長でＣＣＤ１２に結像される。
【００３２】
一方、シート原稿を順次取り込んでゆくＡＤＦ３４では、原稿トレイ６１に積層された原稿６２は、給紙ローラ６３によって１枚ずつ給紙され、湾曲搬送路６４へと供給される。そして湾曲搬送路６４に設けられた搬送ローラ６５，６６，６７，６８によって、主走査方向に延びるガラス板等の板状の透明板からなる読出窓８２へと搬送され、読出窓８２に走査部５３が臨んだ状態で、順次原稿画像が読取られた後、排出ローラ６９，８０によって排出トレイ８１上へと排出される。
【００３３】
走査部５３は、冷陰極管５３１（光源）と、冷陰極管５３１から放射された光を原稿台５２、及び読出窓８２方向に照射する反射板５３２と、原稿から原稿台５２や読出窓８２を透過して得られた反射光をミラーユニット５４へ反射するミラー５３３とを備えて構成されている。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態に係る電源装置の一例を示した回路図である。図２は、本発明の一実施形態に係る電源装置と組み合わさって定着装置４８を構成する加熱部２の構成を模式的に示した図である。
【００３５】
図１に示される電源装置１は、入力電圧検出部１０、昇圧部（電圧昇圧部）１１、共振電源部１２、及び、サーミスタ１３を備える。この電源装置１は、加熱部２と組み合わさった状態で、先述された定着装置（誘導加熱装置）４８を構成する。
【００３６】
図１において、電力ラインＬは、外部から供給される、１００Ｖ〜２４０Ｖの範囲内で各々実効電圧値が異なる交流電力を受け付けて、受け付けた交流電力をさらに入力電圧検出部１０に供給する。
【００３７】
入力電圧検出部１０は、カソード端子が電力ラインＬに接続される一方アノード端子が昇圧制御回路１１０に接続されたツエナーダイオードＺＤ、及び、ツエナーダイオードＺＤの逆方向電流を流すための抵抗Ｒ１を備える。入力電圧検出部１０において、電力ラインＬに供給される交流電力の最大振幅値が、ツエナーダイオードＺＤの降伏電圧以上となったときにツエナーダイオードＺＤにおいて昇圧制御回路１１０の方向に逆方向電流が流れる。そして、この逆方向電流を受けた昇圧制御回路１１０が、電力ラインＬに供給される交流電力の最大振幅値がツエナーダイオードＺＤの降伏電圧を超えていることを検出する。
【００３８】
入力電圧検出部１０と昇圧部１１との間には、ダイオードブリッジＤ１が設けられている。このダイオードブリッジＤ１は、電力ラインＬに供給される交流電力を整流して脈流を生成する。ここに、脈流とは、流れる方向が一定で、大きさが周期的に変化している電流を意味する。生成された脈流は昇圧部１１に供給される。
【００３９】
昇圧部１１は、昇圧型のＰＦＣ回路（power factor control circuit；力率改善回路）を備えて構成されている。この昇圧部１１は、チョークコイルＬ１、ＭＯＳＦＥＴで構成されたスイッチング素子Ｑ１、スイッチング素子Ｑ１のゲート端子へパルスを出力するための抵抗Ｒ２、該ゲート端子に出力されたパルスのハイレベル期間に電流が流れることによって、該ゲート端子に対して電力ラインＬをグランドレベルとしたゲート電圧を印加するための抵抗Ｒ３、ダイオードＤ２、平滑コンデンサＣ１、平滑コンデンサＣ１の充電電圧をモニタリングするための２つの抵抗Ｒ４、Ｒ５、及び、昇圧制御回路（昇圧制御部）１１０を備える。
【００４０】
この昇圧部１１において、チョークコイルＬ１、スイッチング素子Ｑ１、抵抗Ｒ２及びＲ３、及び、ダイオードＤ２が、昇圧型のＰＦＣ回路を構成している。
【００４１】
昇圧部１１において、昇圧制御回路１１０は、先述されたように、ツエナーダイオードＺＤにおいて生じた逆方向電圧を受け付けて、電力ラインＬに供給される交流電力の最大振幅値がツエナーダイオードＺＤの降伏電圧を超えていることを検出する。
【００４２】
また、昇圧制御回路１１０は、昇圧部１１を統括的に制御して、以下に示される力率改善処理を行う。昇圧制御回路１１０は、スイッチング素子Ｑ１のゲート端子にゲート電圧を印加することによって、ドレイン電流を流す。これにより、スイッチング素子Ｑ１がオン状態となる。一方、スイッチング素子Ｑ１のゲート端子にゲート電圧が印加されていないときには、ドレイン電流が流れないので、スイッチング素子Ｑ１がオフ状態となる。
【００４３】
昇圧制御回路１１０は、スイッチング素子Ｑ１をオンオフさせて、平滑コンデンサＣ１から放電される電流の波形を、電力ラインＬに供給される交流電力の電圧波形に揃える制御を行う（力率改善）。
【００４４】
すなわち、昇圧制御回路１１０は、スイッチング素子Ｑ１をオン状態として、チョークコイルＬ１に電気エネルギーを蓄えさせる。その後、昇圧制御回路１１０は、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態として、チョークコイルＬ１に蓄えられた電気エネルギーを、逆流防止用のダイオードＤ２を介して、平滑コンデンサＣ１に供給して充電させる。
【００４５】
このように、平滑コンデンサＣ１には、チョークコイルＬ１に蓄えられた電気エネルギーが供給されて充電される。これにより、平滑コンデンサＣ１の両端電圧は、ダイオードブリッジＤ１で生成された脈流の最大振幅値よりも高い電圧値となる。そして、チョークコイルＬ１から供給される電気エネルギーの電圧値が、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧を下回ったときに、平滑コンデンサＣ１において放電が生じる。
【００４６】
このような平滑コンデンサＣ１の放電によって、ダイオードブリッジＤ１で生成された脈流の最大振幅値よりも高い電圧値の両端電圧を有する平滑コンデンサＣ１の放電エネルギーが、電源ラインＬに供給された交流電力の電圧値よりも高い電圧値に昇圧された直流電力として、共振電源部１２に供給される。
【００４７】
以上に示される充電がスイッチング素子Ｑ１がオフ状態のときに行われ、以上に示される放電がスイッチング素子Ｑ１がオン状態のときに行われる。
【００４８】
また、昇圧部１１において、先述された抵抗Ｒ４及びＲ５からなる直列回路が平滑コンデンサＣ１と並列に接続されている。抵抗Ｒ４及びＲ５からなる直列回路は、コンデンサＣ１の両端電圧を抵抗分割により降圧する。
【００４９】
そして、抵抗分割により降圧された両端電圧は、昇圧制御回路１１０へ入力される。これにより、昇圧制御回路１１０は、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧をモニタリングする。そして、昇圧制御回路１１０は、平滑コンデンサＣ１の端子間電圧が一定の電圧値となるように、スイッチング素子Ｑ１をスイッチングさせて、平滑コンデンサＣ１を充放電させる。
【００５０】
以上に示される制御により、昇圧部１１から共振電源部１２に対して、力率が改善された、一定の電圧値の直流電力が供給される。
【００５１】
ここに、電力ラインＬに、所定の電圧値以下の実効電圧値（下限電圧値；例えば５０Ｖ以下の実効電圧値）の交流電力が供給されたときに、昇圧部１１が、その交流電力の実効電圧値を、外国で供給されている交流電力の実効電圧値（例えば２４０Ｖ）に合わせるべく昇圧すると、昇圧部１１のスイッチング素子Ｑ１が破壊するおそれがある。
【００５２】
そのため、昇圧制御回路１１０は、電力ラインＬに、所定の電圧値以下の実効電圧値の交流電力が供給されたときには、昇圧制御回路１１０は、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態としたまま、ダイオードブリッジＤ１から供給される脈流を平滑コンデンサＣ１に供給する。すると、平滑コンデンサＣ１は、供給された脈流を充放電により平滑することによって直流電力とする。このような直流電力は、脈流の最大振幅値の直流電力であり、共振電源部１２へ供給される。
【００５３】
共振電源部１２は、ＬＣ直列共振回路における共振動作によって、励磁コイルＬ２から大きさ及び方向が刻々と変化する磁界を発生させる。共振電源部１２は、２つのＬＣ直列共振回路１２１及び１２２を備える。第１のＬＣ直列共振回路１２１は、励磁コイルＬ２及び共振コンデンサＣ４で構成されている。また、第２のＬＣ直列共振回路１２２は、励磁コイルＬ２及び共振コンデンサＣ５で構成されている。
【００５４】
そして、第１のＬＣ直列共振回路１２１は、後述されるスイッチング素子Ｑ２のスイッチングをスムースにする部分共振コンデンサＣ２を備える。また、第２のＬＣ直列共振回路１２２は、後述されるスイッチング素子Ｑ３のスイッチングをスムースにする部分共振コンデンサＣ３を備える。ここに、スイッチングとは、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３が、オン状態とオフ状態との間で切り換わることをいう。
【００５５】
さらに、第１のＬＣ直列共振回路１２１は、第１のＬＣ直列共振回路１２１へ電流を供給するスイッチング素子Ｑ２を備える。また、第２のＬＣ直列共振回路１２２は、第２のＬＣ直列共振回路１２２へ電流を供給するスイッチング素子Ｑ３を備える。スイッチング素子Ｑ２及びＱ３は、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタで構成されている。
【００５６】
スイッチング素子Ｑ２は、オン状態で接続点ａを導通状態とし、オフ状態で接続点を非導通状態とする。接続点ａが導通状態とされたときには、第１のＬＣ直列共振回路１２１へ電流が流れるが、接続点ａが非導通状態とされたときには、第１のＬＣ直列共振回路１２１へ電流が流れない。
【００５７】
また、スイッチング素子Ｑ３は、オン状態で接続点ｂを導通状態とし、オフ状態で接続点を非導通状態とする。接続点ｂが導通状態とされたときには、第２のＬＣ直列共振回路１２２へ電流が流れるが、接続点ｂが非導通状態とされたときには、第２のＬＣ直列共振回路１２２へ電流が流れない。ここに、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々において、ゲート電圧が印加されたときにはオン状態となり、ゲート電圧が印加されていないときにはオフ状態となる。
【００５８】
そして、共振電源部１２は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々を制御するために、共振電源制御回路１２０を備える。共振電源制御回路１２０は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々にパルスを出力して、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３をオンオフさせる。すなわち、共振電源制御回路１２０は、所定のデューティ比のパルスをスイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々に出力する。共振電源制御回路１２０は、パルスがハイレベルにある期間にゲート電圧を印加し、パルスがローレベルにある期間にはゲート電圧を印加しない。
【００５９】
このように、共振電源制御回路１２０は、パルスがハイレベルにある期間にゲート電圧を印加し、パルスがローレベルにある期間にはゲート電圧を印加しない。そのため、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々がオン状態となるサイクル、及びオフ状態となるサイクルは、パルスの周波数に依存する。
【００６０】
そのため、共振電源制御回路１２０は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々へ出力されるパルスの周波数を変化させることによって、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々がオン状態となるサイクル、及びオフ状態となるサイクルを変化させることができる。
【００６１】
ここに、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々がオン状態となるサイクル、及びオフ状態となるサイクルを変化させることにより、第１及び第２のＬＣ直列共振回路１２１及び１２２に電流が供給されるサイクルを変化させることができる。そして、第１及び第２のＬＣ直列共振回路１２１及び１２２に電流が供給されるサイクルが変化すると、第１及び第２のＬＣ直列共振回路１２１及び１２２に蓄えられる電気エネルギーの大きさが変化する。
【００６２】
そのため、共振電源制御回路１２０は、第１及び第２のＬＣ直列共振回路１２１及び１２２における電気エネルギーの大きさを調整するために、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３へ出力されるべきパルスの周波数を調整する。
【００６３】
尚、第１及び第２のＬＣ直列共振回路１２１及び１２２における電気エネルギーの大きさは、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３へ出力されるパルスの周波数が、第１及び第２のＬＣ直列共振回路１２１及び１２２固有の共振周波数であるときに最大となる。
【００６４】
また、共振電源部１２は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３のゲート端子へパルスを出力するための抵抗Ｒ８及びＲ９をそれぞれ備えている。さらに、共振電源部１２は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３の各々のゲート端子に出力されたパルスのハイレベル期間に電流が流れることによって、該ゲート端子に対して電力ラインＬをグランドレベルとしたゲート電圧を印加するための抵抗Ｒ６及びＲ７をそれぞれ備えている。
【００６５】
以上に示される構成の共振電源部１２において、共振電源制御回路１２０は、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３を交互にオン状態として、第１のＬＣ直列共振回路１２１及び第２のＬＣ直列共振回路に対して交互に共振動作を行わせる。これにより、励磁コイルＬ２において、方向及び大きさが刻々と変化する磁界が発生する。
【００６６】
加熱部２は、励磁コイルＬ２、励磁コイルＬ２が巻回されるコア部材２０、及び、磁性体を含む熱ローラ（被加熱体）２１を備える。熱ローラ２１において、方向及び大きさが刻々と変化する磁界によって渦電流が生じる。これにより、熱ローラ２１が有する電気抵抗によってジュール熱が生じるので、熱ローラ２１が加熱される。
【００６７】
そして、熱ローラ２１に近接する状態で、熱ローラ２１の温度を検出するサーミスタ１３が設けられている。サーミスタ１３には共振電源制御回路１２０が接続されている。共振電源制御回路１２０は、サーミスタ１３によって検出される熱ローラ２１の温度の帰還を受け付けて、熱ローラ２１が一定の温度となるように制御する。例えば、共振電源制御回路１２０は、熱ローラ２１が一定の温度となるように、スイッチング素子Ｑ２及びＱ３をスイッチングさせて、第１及び第２のＬＣ直列共振回路１２１及び１２２に供給される電流の電流量を制御する。
【００６８】
図２は加熱部２の構成を模式的に示した図である。加熱部２において、熱ローラ２１は、回転軸を中心に回転する。そして、熱ローラ２１の回転軸と平行に設けられ、熱ローラ２１と接触した状態で回転する加圧ローラ２２が設けられている。さらに、サーミスタ１３が、熱ローラ２１に近接する状態で設けられている。このような加熱部２は、熱ローラ２１と加圧ローラ２２との接触部分で形成されるニップ部において、用紙Ｓに転写されたトナー像を熱定着させる。
【００６９】
このような構成の電源装置１は、以下に示される第１及び第２の昇圧処理を行うことができる。図３は、第１の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサＣ１の両端電圧との相関の一例を示した図である。図４は、第２の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサＣ１の両端電圧との相関の一例を示した図である。
【００７０】
［第１の昇圧処理］
図３に示されるように、昇圧制御回路１１０は、実効電圧値が５０Ｖを超える交流電力が供給されたときには、その交流電力の実効電圧値がどのような電圧値であっても、第１設定電圧値（３８０Ｖ）の両端電圧を有する平滑コンデンサＣ１の放電エネルギーが、昇圧された直流電力として共振電源部１２へ供給されるように、昇圧部１１を制御する。
【００７１】
このような制御により、昇圧制御回路１１０は、供給された交流電力を第１設定電圧値（３８０Ｖ）の直流電力とする。以下、供給された交流電力を３８０Ｖの直流電力とする理由を説明する。
【００７２】
現在世界各国において商用電力として供給されている交流電力の実効電圧値は、１００Ｖ台の実効電圧値と、２００Ｖ台の実効電圧値とが存在する。そして、２００Ｖ台の実効電圧値には、２２０Ｖの実効電圧値、２３０Ｖの実効電圧値、及び２４０Ｖの実効電圧値が存在する。
【００７３】
そして、電源装置１を、１００Ｖ台の実効電圧値の商用電力が供給される国と、２００Ｖ台の実効電圧値の商用電力が供給される国との双方で使用できるようにするためには、昇圧部１１が、１００Ｖ台の実効電圧値のうち最低の実効電圧値、及び、２００Ｖ台の実効電圧値のうち最高の実効電圧値を、共通の設定電圧値にまで昇圧する必要がある。そして、共通の設定電圧値として、例えば、２００Ｖ台の実効電圧値のうち最高の実効電圧値である２４０Ｖ向けの仕様とされた電子機器の動作保証電圧２６４Ｖに、√２を乗じて得られた最大振幅値より少し多めの電圧値（およそ３８０Ｖ）が挙げられる。
【００７４】
供給された交流電力を３８０Ｖの直流電力とするようにすると、１００Ｖ台及び２００Ｖ台の実効電圧値の交流電力のうちいかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、３８０Ｖの直流電力が共振電源部１２へ供給される。そのため、共振電源部１２の励磁コイルＬ２の巻線径及び巻数を、３８０Ｖの直流電力が供給される場合に適した仕様としておけば、いかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、共振動作を好適に行うことができる。
【００７５】
なお、図３において、斜線で示される領域は、５０Ｖ以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合には、昇圧処理が行われないことを示す領域である。５０Ｖ以下の実効電圧値を３８０Ｖにまで昇圧すると、昇圧部１１のスイッチング素子Ｑ１が破壊されるおそれがあるため、電源装置１は昇圧処理を行わない。
【００７６】
このように、５０Ｖ以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合に昇圧処理を行わないことは、以下に示される構成で実現できる。例えば、ツエナーダイオードＺＤとは別に、降伏電圧が、５０Ｖに√２を乗じて得られた値（およそ７０．７Ｖ；５０Ｖの実効電圧値の交流電力の最大振幅値）よりも少し大きめの値であるツエナーダイオードのカソード端子を電力ラインＬに接続し、アノード端子を、抵抗を介して昇圧制御回路１１０へ接続する。そして、新たに接続したツエナーダイオードの逆方向電流を昇圧制御回路１１０が検出しない間には、昇圧制御回路１１０が昇圧処理を行わない。以上の構成によって、５０Ｖ以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合に昇圧処理を行わないことが実現できる。
【００７７】
［第２の昇圧処理］
昇圧制御回路１１０は、ツエナーダイオードＺＤの逆方向電流を受け付けていないときには、電力ラインＬに供給される交流電力の実効電圧値が、閾値（１４０Ｖ）以下であると判断する。その場合には、昇圧制御回路１１０は、第２設定電圧値（２８０Ｖ）の両端電圧を有する平滑コンデンサＣ１の放電エネルギーが、昇圧された直流電力として共振電源部１２へ供給されるように、昇圧部１１を制御する。このような制御により、昇圧制御回路１１０は、図４に示されるように、供給された交流電力を第２設定電圧値（２８０Ｖ）の直流電力とする。
【００７８】
ここに、閾値（１４０Ｖ）は、１００Ｖ台の最高の実効電圧値として仮定された電圧値である。また、第２設定電圧値（２８０Ｖ）は、２００Ｖ台の実効電圧値のうち最低の実効電圧値である２２０Ｖ向けの仕様とされた電子機器の動作保証電圧１９８Ｖに、√２を乗じて得られた最大振幅値である。
【００７９】
このように、供給される交流電力の実効電圧値が、１００Ｖ台の最高の実効電圧値として仮定された閾値（１４０Ｖ）以下のときには、供給された交流電力を、２００Ｖ台の最低の実効電圧値である２２０Ｖに応じた第２設定電圧値（２８０Ｖ）にまで昇圧する。
【００８０】
一方、昇圧制御回路１１０は、ツエナーダイオードＺＤの逆方向電流を受け付けているときには、電力ラインＬに供給される交流電力の実効電圧値が、閾値（１４０Ｖ）を超えていると判断する。その場合、昇圧制御回路１１０は、スイッチング素子Ｑ１をオフ状態としたまま、ダイオードブリッジＤ１から供給される脈流を平滑コンデンサＣ１に供給する。すると、先述されたように、脈流の最大振幅値の直流電力が共振電源部１２へ供給される。
【００８１】
例えば、２４０Ｖの実効電圧値の交流電力が供給されたときには、脈流の最大振幅値は、実効電圧値（２４０Ｖ）に√２を乗じて得られた値（およそ３４０Ｖ）となる。したがって、２４０Ｖの実効電圧値の交流電力が供給されたときには、共振電源部１２に対して、３４０Ｖの直流電力が供給される。
【００８２】
以上に示されるように、１００Ｖ台のいかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、２８０Ｖの直流電力が共振電源部１２へ供給される。また、閾値（１４０Ｖ）を超える実効電圧値の交流電力が供給されたときには、その交流電力の最大振幅値の電圧値の直流電力が共振電源部１２へ供給される。
【００８３】
これにより、共振電源部１２の励磁コイルＬ２の巻線径及び巻数を、２００Ｖ台の直流電力が供給される場合に適した仕様としておけば、１００Ｖ台及び２００Ｖ台のいかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、共振動作を好適に行うことができる。
【００８４】
なお、図４において、斜線で示される領域は、５０Ｖ以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合には、昇圧処理が行われないことを示す領域である。５０Ｖ以下の実効電圧値を２８０Ｖにまで昇圧すると、先述されたように、昇圧部１１のスイッチング素子Ｑ１が破壊するおそれがあるため、電源装置１は昇圧処理を行わない。
【符号の説明】
【００８５】
１    電源装置
２    加熱部
１１    昇圧部
１２    共振電源部
２１    熱ローラ
２２    加圧ローラ
４８    定着装置（誘導加熱装置）
１１０    昇圧制御回路
Ｓ    用紙
Ｌ２    励磁コイル
【図１】
0005577436.tif 000002
【図２】
0005577436.tif 000003
【図３】
0005577436.tif 000004
【図４】
0005577436.tif 000005
【図５】
0005577436.tif 000006