(57)【要約】【課題】  複数の誘導コイルを有する誘導加熱定着装置では、その組み立て工程において、誘導コイルの誤接続が起きる可能性があり、誤接続により事故が起きる可能性があるので、これを防止する。【解決手段】  駆動回路及び誘導コイルを含む共振回路を一定電力の電流で駆動し、そのときの駆動回路の入力を検出して、誤接続を検出する。【選択図】        図２
2006184598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導加熱によりトナー像を定着する定着装置において、
複数の互いに異なるインピーダンスを有する誘導コイル、
該誘導コイルに高周波電流を供給する駆動回路、
該駆動回路の入力を検出する入力検出部並びに、
前記誘導コイル及び前記駆動回路を有する共振回路を所定の電力で作動させるとともに、作動時に前記入力検出部により検出された入力が所定値でないときに、誤接続信号を出力する制御手段を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記制御手段は、誤接続検出を行う時に、所定の周波数及び所定のデューティ比で前記共振回路を作動させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記入力検出部は電流検出回路からなり、前記制御手段は、前記電流検出回路の検出電流に基づいて、前記誤接続信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記入力検出部は電力検出回路からなり、前記制御手段は、前記電力検出回路の検出電力に基づいて、前記誤接続信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記誤接続信号により前記駆動回路の発振を停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項６】
前記誤接続信号により前記駆動回路の入力を遮断するリレーを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置を有する画像形成装置であって、前記誤接続信号に基づいて、誤接続の表示を行う表示部を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真方式の画像形成装置及び画像形成装置に使用される定着装置に関し、特に、誘導加熱方式の定着装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置においては、ハロゲンランプを熱源とする定着装置が用いられてきたが、このような定着装置では、電源投入から定着可能な温度にまで加熱定着部材の温度を上昇させるために数分程度の長いウォームアップ時間を要していた。従って、複写やプリント等の画像形成を行うときに電源をオンする画像形成装置では、画像形成毎に数分間待たされることになり、きわめて効率の悪いものとなる。これを避けるために、従来の画像形成装置では、使用しない待機状態において定着装置の電源をオン状態に維持することが行われていた。
【０００３】
しかるに、定着装置は数百ワットの電力を消費するために、定着装置を常時オン状態に維持する画像形成装置は省エネルギーの観点から望ましいものではなく、改良が望まれている。
【０００４】
このようなニーズに答える技術として、ウォーミングアップ時間が短いという特長を有する誘導加熱方式の定着技術が開発されている（たとえば、特許文献１）。
【０００５】
特許文献１では、定着ローラの回転軸方向の温度分布を均一にするために、軸方向に複数の誘導コイルを配列している。
【特許文献１】特開平９−１０６２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の誘導コイルを用いた加熱誘導方式の定着装置においては、例えば、中央部に配置された誘導コイルと端部に配置された誘導コイルとには、インピーダンスが異なる等のように特性の異なるコイルが用いられるが、組み立て工程において、誘導コイルを誤接続する場合がある。誤って接続された場合には、個々の誘導コイルのインピーダンスが異なり、各コイルに流すべく電力が異なるために、定着装置は正常に作動しないし、また、場合によっては、定着装置を破損する結果となる。
【０００７】
本発明はこのような誤接続を検出し、誤作動や破損を防止することができる定着装置及びかかる定着装置を備えた画像形成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】
【０００８】
前記目的は下記の発明により達成される。
（請求項１）
誘導加熱によりトナー像を定着する定着装置において、
複数の互いに異なるインピーダンスを有する誘導コイル、
該誘導コイルに高周波電流を供給する駆動回路、
該駆動回路の入力を検出する入力検出部並びに、
前記誘導コイル及び前記駆動回路を有する共振回路を所定の電力で作動させるとともに、作動時に前記入力検出部により検出された入力が所定値でないときに、誤接続信号を出力する制御手段を有することを特徴とする定着装置。
（請求項２）
前記制御手段は、誤接続検出を行う時に、所定の周波数及び所定のデューティ比で前記共振回路を作動させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
（請求項３）
前記入力検出部は電流検出回路からなり、前記制御手段は、前記電流検出回路の検出電流に基づいて、前記誤接続信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
（請求項４）
前記入力検出部は電力検出回路からなり、前記制御手段は、前記電力検出回路の検出電力に基づいて、前記誤接続信号を出力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
（請求項５）
前記制御手段は、前記誤接続信号により前記駆動回路の発振を停止させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
（請求項６）
前記誤接続信号により前記駆動回路の入力を遮断するリレーを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
（請求項７）
請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置を有する画像形成装置であって、前記誤接続信号に基づいて、誤接続の表示を行う表示部を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１〜６のいずれかの発明により、誘導コイルが誤って接続された場合に、作動に先立って、誤接続を検知することができるので、組み上った定着装置の不具合の原因が直ちに分かるとともに、誤接続された定着装置を作動させた場合に生ずる装置の破損が未然に防止される。
【００１０】
請求項５又は請求項６の発明により、誤接続された定着装置を作動させた場合に生ずる装置の破損が完全に防止される。
【００１１】
請求項７の発明により、定着装置に誤接続があることが直ちに分かり、誤接続による装置の破損等の事故を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の機械的な構成を示す。
【００１３】
画像形成装置は、原稿自動搬送装置Ａ、画像読取部Ｂ及び画像形成部Ｃからなる。画像形成部Ｃにおいて、１は感光体であり、感光体としては有機光導電体を樹脂に分散した感光層を有する有機感光体が環境性及びコストの観点から好ましいが、これに限られることなく、任意の公知の感光体を用いることができる。
【００１４】
なお、感光体１としては図示のドラム状の感光体に限られず、ベルト状の感光体であってもよい。２は感光体１を帯電し、感光体１上に一様な電位を形成する帯電装置である。帯電装置としては、制御グリッドと放電電極を有するスコロトロン帯電器や電圧を印加したローラを用いた接触帯電方式の帯電器が好ましい。
【００１５】
３は感光体１を露光する露光装置である。露光装置としては、レーザダイオードを光源とし、ポリゴンミラー、レンズ及びミラーで構成される走査光学系を有する走査露光装置や発光ダイオードアレイ及び結像性光学繊維を有する走査光学装置が好ましいがこれに限られることなく、任意の公知の露光装置を用いることができる。露光装置３は画像データに従って、感光体１をドット露光する。
【００１６】
４は現像装置であり、二成分現像剤又は一成分現像剤を収容し、感光体１上の静電潜像を現像し、感光体１上にトナー像を形成する。５は、コロナ帯電器からなる転写装置である。転写装置５は記録材Ｐに対して、感光体１上のトナーと逆極性の帯電を行い、トナー像を記録材Ｐに転移させる。６は、コロナ帯電器からなる分離装置であり、記録材Ｐに対して交流コロナ帯電を行って、記録材Ｐを除電し、感光体１から分離する。
【００１７】
７は誘導加熱によりトナー像を記録材Ｐに定着する定着装置であり、加熱部材としての加熱ローラ７Ａ、加圧部材としての加圧ローラ７Ｂ及び加熱ローラ７Ａ内に誘導電流を発生させる誘導コイルユニット７Ｃを有する。定着装置７については後に説明する。
【００１８】
８はクリーニング、９は記録材Ｐを転写部に供給する給紙部である。給紙部９は記録材Ｐを収納する給紙トレイ及び該給紙トレイから記録材Ｐを送り出す給紙搬送部を有し、図示のように複数設けられる。１０は表示部である。
【００１９】
図２は本発明の実施の形態に係る定着装置及び画像形成装置の回路図である。
【００２０】
回路は駆動基板ＣＢ１、本体基板ＣＢ２及び誘導発熱部ＩＨからなる。ＡＣ電源７１から供給された電力は、スイッチング素子であるＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｔｅｒ）及び共振コンデンサで構成される駆動回路７２Ａ、７２Ｂに入力し、駆動回路７２Ａ、７２Ｂは誘導コイル７３Ａ、７３Ｂを周波数５〜２００ｋＨｚ程度の高周波電流で駆動する。７Ａはトナー像を加熱する加熱部材としての加熱ローラであり、高周波電流で発生した磁界による誘導電流でジュール熱を発生する発熱体、即ち、鉄、ステンレス合金、ニッケル、炭素鋼、アルミニウム合金等からなる。
【００２１】
誘導コイル７３Ａは加熱ローラ７Ａの中央部に配置され、誘導コイル７３Ｂは加熱ローラ７Ａの両端部に配置される。誘導コイル７３Ａと誘導コイル７３Ｂとは互いに異なるインダクタンスを有する。７５はＣＰＵで制御を行う画像形成装置の本体制御部、７６はＣＰＵで制御を行う制御手段としての定着制御部である。７７Ａは加熱ローラ７Ａの中央部の温度を検出する温度センサ、７７Ｂは加熱ローラ７Ａの端部の温度を検出する温度センサである。７８は、定着制御部７６の電源である基準電圧電源、７９は駆動回路７２Ａ、７２Ｂの入力電流又は入力電力を検出する入力検出部であり、入力電流を検出する電流検出回路又は入力電力を検出する電力検出回路からなる。
【００２２】
駆動回路７２Ａ、７２Ｂは高周波電流を出力して誘導コイル７３Ａ、７３Ｂを駆動し、加熱ローラ７Ａを発熱させる。定着制御部７６は電流・電力検出部７９の出力に基づいて、駆動回路７２Ａ、７２Ｂをフィードバック制御し、誘導コイル７３Ａ、７３Ｂに供給される電力を制御する。本体制御部７５は温度センサ７７Ａ、７７Ｂの出力に基づいて、定着制御部７６を介して駆動回路７２Ａ、７２Ｂを制御して、加熱ローラ７Ａの表面を１５０℃〜２００℃程度の一定の定着温度に維持する。定着ローラ７Ａの中央部と端部とでは、必ずしも一致した温度変化をしない。従って、本体制御部７６は、温度センサ７７Ａ、７７Ｂの出力に基づいて、駆動回路７２Ａ、７２Ｂを別々に制御する。定着制御部７６への入力信号ＣＯＮＴ１は誘導コイル７３Ａの駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御信号、ＣＯＮＴ２は誘導コイル７３Ｂの駆動をＯＮ／ＯＦＦ制御する制御信号である。定着制御部７６の入力信号「切替信号」は誘導コイル７３Ａと誘導コイル７３Ｂとを同時に作動せず、交互に作動させる制御信号である。定着制御部７６の出力ＣＯＮＴ３は駆動回路７２Ａを制御し、出力ＣＯＮＴ４は駆動回路７２Ｂを制御する。
【００２３】
誘導コイル７３Ａは接続端子部８０Ａにより駆動回路７２Ａに接続され、誘導コイル３Ｂは接続端子部８０Ｂにおいて、駆動回路７２Ｂに接続される。図は正しい接続が行われた場合の回路を示すが、組み立て工程において、誘導コイル３Ａが駆動回路２Ｂに接続され、誘導コイル３Ｂ３Ｂが駆動回路２Ｂに接続される場合がある。そして、図示のように、駆動回路と誘導コイルの二つの組ではなく、多数の誘導コイルと多数の駆動回路を接続した定着装置があり、また、異なる数の誘導コイルと駆動回路との組み合わせで構成される定着装置もある。
【００２４】
複数の誘導コイルが組み込まれる定着装置では、各誘導コイルに供給すべき電流は必ずしも同一ではなく、異なっている場合が少なくない。従って、誘導コイルと駆動回路間の接続が誤って行われた場合、装置が正常に作動しない。また、誘導コイルと駆動回路のミスマッチングが著しい場合には、誘導コイルに電流を供給したときに、回路が過熱して故障を起こすこともある。
【００２５】
本発明では、誘導コイルと駆動回路の誤接続を防止するために、次のような対策を採っている。
【００２６】
駆動回路７２Ａ及び誘導コイル７３Ａからなる共振回路並びに駆動回路７２Ｂ及び誘導コイル７３Ｂからなる共振回路を所定の電力で駆動し、そのときに、入力検出部７９が検出した電流又は電力を読み取ることにより、誤接続を検出する。
【００２７】
前記共振回路を流れる一定電力の電流の周波数及びデューティ比の組み合わせは無数にあるが、一定電力となる前記周波数とデューティ比の組み合わせが予め決定される。
【００２８】
誤接続を検出する段階で、定着制御部７６は、決定されたた周波数及びデューティ比で駆動コイル７２Ａ及び誘導コイル７２Ａからなる共振回路並びに駆動回路７２Ｂ及び誘導コイル７３Ｂからなる共振回路を駆動する。そして、この場合の駆動回路７２Ａ、７２Ｂの入力の電流又は電力を入力検出部７９で検出する。入力検出部７９は検出結果を電圧情報ＶＯＵＴとして出力する。
【００２９】
定着制御部７６は電圧情報ＶＯＵＴを読み取って、検出された電流又は電力が正常接続の場合の値に一致すれば、回路接続が正常であると判断し、検出された電流又は電力が正常値と異なっている場合は、誘導コイル７３Ａ、７３Ｂが誤って接続されていると判断して、誤接続信号を出力する。
【００３０】
定着制御部７６が誤接続信号を制御信号ＣＯＮＴ３又はＣＯＮＴ４として出力し、駆動回路７２Ａ又は７２Ｂの作動を禁止する。また、定着制御部７６は誤接続信号ＡＮＳを本体制御部７５に出力し、本体制御部７５は誤接続信号ＡＮＳを受け取って、画像形成装置の表示部１０（図１に示す）に誤接続の表示を行う。
【００３１】
以上説明した誤接続の検出は、画像形成装置の起動時に実施される。即ち、画像形成装置のメインスイッチが投入され、ＡＣ電源７１から電力を供給して、定着装置のウォームアップを開始するのに先だって、前記に説明した誤接続検出工程が実施される。前記共振回路を作動させる前記所定の電力としては、定格電力内の適宜値が設定されるが、たとえば、定格電力の１／２程度の前記所定電力が設定され、その場合の周波数及びデューティ比が設定される。
【００３２】
図３は本発明の実施の形態に係る定着装置の他の例の要部を示す。
【００３３】
本例は図３に示す部分以外は、図２に示すものと同一の構成を有するので、同一構成の部分の図示は省略する。
【００３４】
図３において、リレー８１がＡＣ入力部に設けられる。リレー８１は定着制御部７６の誤接続信号ＡＮＳにより駆動され、定着制御部７６が誤接続と判断したときに、作動して、駆動回路７２Ａ、７２Ｂへの入力を遮断する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置を含む画像形成装置の回路図である。
【図３】本発明の実施の形態の他の例の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
７２Ａ、７２Ｂ  駆動回路
７３Ａ、７３Ｂ  誘導コイル
７Ａ  加熱ローラ
７５  本体制御部
７６  定着制御部
８１  リレー
８０Ａ、８０Ｂ  接続端子部
【図１】
2006184598.tif 000003
【図２】
2006184598.tif 000004
【図３】
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