(57)【要約】【課題】ヒータへの印加状態が異常となった場合を確実に検出し、ヒータへの給電を停止することで、定着装置の劣化を防止する定着装置、画像形成装置、定着ヒータ制御方法、プログラム及び記録媒体を提供する。【解決手段】定着装置２５０は、定着ヒータ２５３に印加される電圧を降圧する降圧部１０５と、定着ヒータ２５３に印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する電圧検出部１０７と、定着ヒータ２５３に印加される電圧を制御するヒータ制御信号と電圧検出部１０７により検出されたヒータ印加電圧とを比較し、定着ヒータ２５３への印加状態が異常であるか否かを判断する異常検出部１０９と、異常検出部１０９により定着ヒータ２５３への印加状態が異常であると判断された場合に、定着ヒータ２５３への印加を遮断するスイッチ１０と、を備える。【選択図】図４
2011090063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ヒータに印加される電圧を降圧する降圧手段と、
前記定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する電圧検出手段と、
前記定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号と前記電圧検出手段により検出されたヒータ印加電圧とを比較し、前記定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記定着ヒータへの印加を遮断する遮断手段と、を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
ノイズを除去するノイズ除去手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記異常検出手段により前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記定着ヒータを内包する回転体を冷却する冷却処理手段を少なくとも１以上備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記冷却処理手段は、冷却ファンであることを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記冷却処理手段は、前記定着ヒータを内包する回転体を駆動させる回転体駆動手段であることを特徴とする請求項３又は４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記冷却処理手段は、前記定着ヒータを内包すると回転体と前記定着ヒータを内包する回転体が接触する他の部材とを離隔させる回転体離隔手段であることを特徴とする請求項３から５の何れか１項に記載の定着装置。
【請求項７】
定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号を出力する制御手段と、
前記定着ヒータに印加される電圧を降圧する降圧手段と、
前記定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する電圧検出手段と、
前記制御手段により出力されたヒータ制御信号と前記電圧検出手段により検出されたヒータ印加電圧とを比較し、前記定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記定着ヒータへの印加を遮断する遮断手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
ノイズを除去するノイズ除去手段をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記定着ヒータを内包する回転体を冷却する冷却処理手段を少なくとも１以上備え、
前記制御手段は、前記異常検出手段により前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記冷却処理手段に前記定着ヒータを内包する回転体の冷却を実行させることを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記冷却処理手段は、冷却ファンと、前記定着ヒータを内包する回転体を駆動させる回転体駆動手段と、前記定着ヒータを内包すると回転体と前記定着ヒータを内包する回転体が接触する他の部材とを離隔させる回転体離隔手段と、の少なくとも１つであることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
定着ヒータに印加される電圧を降圧する降圧ステップと、
前記定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する電圧検出ステップと、
前記定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号と前記電圧検出ステップにおいて検出されたヒータ印加電圧とを比較し、前記定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する異常検出ステップと、
前記異常検出ステップにおいて前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記定着ヒータへの印加を遮断する遮断ステップと、を備えることを特徴とする定着ヒータ制御方法。
【請求項１２】
ノイズを除去するノイズ除去ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１１記載の定着ヒータ制御方法。
【請求項１３】
前記異常検出ステップにおいて前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記定着ヒータを内包する回転体を冷却する冷却処理ステップをさらに備えることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の定着ヒータ制御方法。
【請求項１４】
定着ヒータに印加される電圧を降圧する処理と、
前記定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する処理と、
前記定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号と前記ヒータ印加電圧とを比較し、前記定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する処理と、
前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記定着ヒータへの印加を遮断する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１５】
ノイズを除去する処理をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１４記載のプログラム。
【請求項１６】
前記定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、前記定着ヒータを内包する回転体を冷却する処理をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のプログラム。
【請求項１７】
請求項１４から１６の何れか１項に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部の温度制御を行う定着装置、画像形成装置、定着ヒータ制御方法、プログラム及び記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、定着ヒータや定着加熱ローラ等を含む定着装置を具備した電子写真方式のプリンタ等の画像形成装置が普及している。このような画像形成装置においては、定着ヒータに多くの電圧を供給することで、ウォームアップ時間を短縮する等の技術が既に提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。しかし、定着加熱ローラが定着ヒータにより過度に加熱されると、定着加熱ローラの温度が異常温度となってしまうという問題があった。
【０００３】
上記問題を解決するために、図１１に示すような構成として、温度制御を行う技術が提案されている。つまり、定着部の温度が一定になるように、定着部の温度をサーミスタで監視して、定着ヒータへの給電を、商用電源の半波長単位を最小単位として、商用電源の半波長の整数倍で、温度制御単位時間当たりの通電時間と無通電時間のＤｕｔｙを決定することで制御している。図１２は、検出した定着部の温度に基づいて定着ヒータに通電するＤｕｔｙを決定し、定着ヒータへ通電した場合の動作波形を示している。しかし、上記したような方法では、フリッカー及びきめ細かな電力制御ができないといった不都合があった。
【０００４】
そこで、図１３に示すように、定着ヒータをＰＷＭ駆動することが提案されている。定着ヒータを商用電源周波数より高い周波数でＰＷＭ駆動することにより、フリッカーを抑え、きめ細かな電力制御が可能となる。図１４は、定着部の温度を検出した結果に基づいて、定着ヒータへ通電するＤｕｔｙを決定して定着ヒータへ通電した場合の電流波形を示している。
【０００５】
また、定着ヒータに供給する電圧の制御に関連して、給電経路にスイッチング素子を介装して、商用交流電源の電源電圧を降圧して定着ヒータに給電する技術が提案されている（例えば、特許文献３）。この技術では、スイッチング素子を商用交流電源の周波数より高い周波数でスイッチングし、Ｄｕｔｙ比率を制御することで、定着ヒータへ給電する電力を制御している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述したような技術では、定着温度を検出して、異常な温度となった場合に定着ヒータへの給電を停止することしかできなかった。つまり、容量が小さく急速に立ち上がる定着装置に対して、異常な温度となるまでに装置の異常を検出できないという課題があった。そのため、装置に異常が発生した場合であっても、しばらくの間は定着ヒータに対して電力供給しつづけるため、定着加熱ローラが異常高温になってしまい、定着装置のモールド部材等が劣化してしまうという課題があった。
【０００７】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、ヒータへの印加状態が異常となった場合を確実に検出し、ヒータへの給電を停止することで、定着装置の劣化を防止する定着装置、画像形成装置、定着ヒータ制御方法、プログラム及び記録媒体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】
本発明の定着装置は、定着ヒータに印加される電圧を降圧する降圧手段と、定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する電圧検出手段と、定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号と電圧検出手段により検出されたヒータ印加電圧とを比較し、定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する異常検出手段と、異常検出手段により定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、定着ヒータへの印加を遮断する遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置は、定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号を出力する制御手段と、定着ヒータに印加される電圧を降圧する降圧手段と、定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する電圧検出手段と、制御手段により出力されたヒータ制御信号と電圧検出手段により検出されたヒータ印加電圧とを比較し、定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する異常検出手段と、異常検出手段により定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、定着ヒータへの印加を遮断する遮断手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の定着ヒータ制御方法は、定着ヒータに印加される電圧を降圧する降圧ステップと、定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する電圧検出ステップと、定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号と電圧検出ステップにおいて検出されたヒータ印加電圧とを比較し、定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する異常検出ステップと、異常検出ステップにおいて定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、定着ヒータへの印加を遮断する遮断ステップと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明のプログラムは、定着ヒータに印加される電圧を降圧する処理と、定着ヒータに印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する処理と、定着ヒータに印加される電圧を制御するヒータ制御信号とヒータ印加電圧とを比較し、定着ヒータへの印加状態が異常であるか否かを判断する処理と、定着ヒータへの印加状態が異常であると判断された場合に、定着ヒータへの印加を遮断する処理と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００１２】
本発明の記録媒体は、上記プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ヒータへの印加状態が異常となった場合を確実に検出し、ヒータへの給電を停止することができ、定着装置の劣化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る定着装置の要部の概略構成例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置の概略機能構成例を示すブロック図である。
【図４】本実施形態に係る定着装置の定着ヒータ駆動回路例を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係る定着装置のヒータ印加電圧とヒータ電圧検出回路出力との関係例を示す図である。
【図６】本実施形態に係る定着装置のヒータ制御信号とヒータ駆動回路出力との関係例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る定着装置のヒータ給電制御動作例の流れを示すフローチャートである。
【図８】本実施形態に係る画像形成装置の概略機能構成例を示すブロック図である。
【図９】本実施形態に係る定着装置の定着ヒータ駆動回路例を説明するための図である。
【図１０】本実施形態に係る定着装置のヒータ給電制御動作例の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明に関連する定着装置のヒータ駆動回路を示す図である。
【図１２】本発明に関連する定着装置の定着ヒータへ通電した際の電流波形を示す図である。
【図１３】本発明に関連する定着装置のヒータ駆動回路を示す図である。
【図１４】本発明に関連する定着装置の定着ヒータへ通電した際の電流波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の実施形態の例について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１６】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の概略機能構成例を示している。尚、ここでは画像形成装置として、複写機を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置本体１００内には、ドラム状の像担持体（以下、感光体）１２が設けられている。感光体１２の周辺には、帯電装置１３、現像装置１４、転写・搬送装置１５、クリーニング装置１６、除電装置１７等が配置されている。また、これら各構成要素の上部に、レーザ書込み装置１８が設けられている。レーザ書込み装置１８は、レーザダイオード等の光源２０、走査用の回転多面鏡２１、ポリゴンモータ２２、ｆθレンズ等の走査光学系２３等を備えている。クリーニング装置１６の図中左側には、後で別途詳述する定着装置２５０が配置されている。尚、本実施形態では画像形成装置１００が、感光体１２及びその周辺に設けられた構成要素を各々１つ備える例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る画像形成装置は、感光体やその周辺に設けられた構成要素を複数備えたタンデム型のカラーレーザプリンタであってもよい。
【００１８】
図１に例示した作像部は、像担持体の一例であるドラム状の感光体１２が時計方向に回転するとき、帯電装置１３により感光体表面が所定の極性に帯電される。その帯電面に、像形成手段の一例であるレーザ書込み装置１８から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって感光体表面に静電潜像が形成される。
【００１９】
この静電潜像は現像装置１４によってトナー像として可視像化され、そのトナー像は、給紙部により給送された記録材上に、転写・搬送装置１５の作用により転写される。トナー像転写後の感光体表面に付着する転写残トナーはクリーニング装置１６に設けられたクリーニングブラシやクリーニングブレードによって除去される。
【００２０】
画像形成装置本体１００下部に位置する給紙ユニット４３では、カセット４４等に収容した例えばシート状の転写紙又は樹脂シート等からなる記録材Ｐを給送ローラ４５の回転によって送り出す。そして、給紙ローラ４５によって送り出された記録材Ｐは搬送ローラ対７４、３７の回転によって、レジストローラ対４８位置で待機後、所定タイミングで感光体１２と転写・搬送装置１５との間の転写部に給送され、ここで、前述のように感光体１２上のトナー像が記録材上に転写され未定着画像Ｔａとして担持される。トナー像を転写された記録材Ｐは、引き続き定着装置２５０に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２５１及び加圧ローラ２５６のニップ部に送入される。そして、定着ベルト２５１による加熱と、定着ベルト２５１（定着ローラ２５２）及び加圧ローラ２５６の押圧力とによって定着処理されて、記録材Ｐの表面にトナー像Ｔａが定着される。定着装置２５０を通過した記録材Ｐは、機外のトレイ上に排出される。
【００２１】
尚、図１では、画像機形成装置１００が両面ユニット３５を備えている例を示したが、必ずしも両面ユニットを備える必要はない。両面ユニット３５を用いてシートの裏面にも記録を行う場合には、片面に記録後、反転路３９を通してシートを両面ユニット３５に搬送し、そこで反転して再び感光体１２の下方へと送り込み、別途感光体１２上に形成した画像を同様に裏面にも転写してから、トレイ上に排出する。
【００２２】
また、画像形成装置本体１００内の上部には、原稿読取装置３０を備えている。原稿読取装置３０には、光源３１、複数のミラー３２、結像レンズ３３、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサ３４等が設けられている。また、シート原稿を原稿読み取り位置に自動的に搬送して原稿情報を読み取り、読み取りの終了した原稿を上記原稿読み取り位置から自動的に排出する周知の自動原稿給送装置（ＡＤＦ）４１も備えている。
【００２３】
原稿読取装置３０は、原稿積載台４０上の原稿を走査照射する光源（ランプ）３１を有する。ランプ３１の照射により得られる原稿からの反射光は、複数のミラー３２により反射され、結像レンズ３３に入射される。この光は、結像レンズ３３を通り画像光として受光器であるＣＣＤ３４に入射される。ＣＣＤ３４は、入射した画像光をデジタル信号に変換して出力する。その出力には、画像記録処理部内の画像処理部において必要な処理が施され、画像の記録形成用の信号に変換される。
【００２４】
画像形成装置本体１００内に実装されている図示しない制御部（システムコントローラ）は、周知のようにＣＰＵ（Central Processing Unit）およびＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含み構成され、図示しないパーソナルコンピュータ等から送信される画像情報に基づいて、除電装置（除電ランプ）１７、帯電装置（帯電ローラ）１３、上記光書き込みユニット１８、現像装置１４、現像バイアス印加手段、上記給紙部、転写バイアス印加手段、転写ローラ、定着ヒータ等の駆動を制御して所望の画像形成動作を実施させる。
【００２５】
また、この制御部には、モータを含む回転部や搬送機構の各駆動系、トナー濃度センサや反射濃度センサを含む各種センサ、ＲＡＭやＲＯＭからなるデータ記憶部、タッチパネル等から構成される操作表示部などが接続されており、これらを制御する。さらに、基準濃度トナー像の検出結果に基づいて、現像スリーブ等のバイアス電圧を適正なものに調節するプロセス制御等も行う。
【００２６】
図２は、本実施形態に係る定着装置２５０の概略構成例を示している。尚、本実施形態では、定着ベルト方式の定着装置を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。
【００２７】
定着ベルト方式の定着装置２５０は、定着回転体としての定着ベルト２５１の周内に位置する、定着ローラ２５２と、内部に発熱体としてのヒータ２５３を内包した被加熱体である定着加熱ローラ２５４により構成されている。この定着加熱ローラ２５４はテンションローラを兼ねており、テンションスプリング２５５によって外方（図では上向き）に付勢されていて定着ベルト２５１に張力を与えている。定着ローラ２５２に対して定着ベルト周回路の反対側に位置して定着ベルト２５１を間に挟んで加圧回転体としての加圧ローラ２５６が配設されていて、当接部位で定着ニップ部を形成している。
【００２８】
定着ベルト２５１としては、例えば、表面をＰＦＡチューブで覆われたものを適用することができる。また、定着ローラ２５２としては、例えば、発泡シリコンゴムのローラを適用することができる。尚、定着加熱ローラ２５４の材料としてはアルミを適用することができるが、これに限定されるものではない。
【００２９】
尚、加圧ローラ２５６にもヒータ２５７を内包させてもよい。このヒータ２５７は、定着動作時の加熱源となる。尚、本実施形態に係る定着装置２５０は、定着ベルト２５１表面に非接触で対向する温度検知手段としての温度センサであるサーミスタ２５４Ｃを備えている。サーミスタ２５４Ｃによるベルト表面温度の検知結果に基づいてヒータ２５３の出力制御をし、定着ベルト２５１の温度、つまり定着温度を所望の温度に調整している。
【００３０】
尚、図１及び図２では、定着装置２５０として、定着ベルト２５１の周内に定着ローラ２５２と定着加熱ローラ２５４との２つの回転体を保持する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、定着ベルト２５１を備えずに、定着加熱ローラ２５４を加圧ローラ２５６に押し当てるような構成としてもよい。また、加圧ローラ２５６にもヒータを内包させた場合には、この加圧ローラ２５６に内包させたヒータに対しても後述する本実施形態の給電制御を採用することができる。ヒータ２５３やヒータ２５７としては、ハロゲンヒータを適用することができるが、これに限定されるものではない。
【００３１】
定着部材に押し当てる加圧部材についても、加圧回転体である既述した加圧ローラに限らず、テンションがかかっていないベルトでもよいし、複数のローラに掛けまわされる加圧ベルトでもよいし、回転や走行しない加圧パッドのようなものであってもよい。
【００３２】
また、図２では、サーミスタ２５４Ｃを１つ備える例を挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、サーミスタを設置する位置及び数は適宜変更可能である。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略機能構成例を示している。図４は、本実施形態に係る定着装置２５０の定着ヒータ駆動回路例を説明するための図である。図３に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１００は、ヒータである発熱部２５３、降圧部１０５、制御部６、電圧検出部１０７、ヒータ駆動部１０８、異常検出部１０９、を備えている。
【００３４】
発熱部は、例えば、ヒータ２５３であり、定着加熱ローラ２５４を加熱する。降圧部１０５は、商用電源から供給された電圧を、降圧回路５を介してヒータ２５３に降圧して供給する。制御部６は、例えばゼロクロス信号、サーミスタ信号、ヒータ制御信号等を送受信して、各部の制御を行う。より詳細には、制御部６は、ゼロクロス信号検出回路２が検出したゼロクロス点に基づいて、ヒータ２５３の通電時間と無通電時間とのＤｕｔｙを制御する。また、サーミスタ２５４Ｃが出力したサーミスタ信号に基づいてヒータ制御信号を生成し、ヒータ２５３への給電を制御する。
【００３５】
電圧検出部１０７は、ヒータ電圧検出回路７によってヒータ２５３に供給される電圧を検出する。ヒータ駆動部１０８は、ヒータ駆動回路８を介してヒータ制御信号の制御を行う。異常検出部１０９は、異常検出回路９を用いて、ヒータ２５３に供給される電圧とヒータ制御信号とからヒータ駆動回路８の異常を検出する。
【００３６】
また、図４に示すように、ＡＣ入力１１は、ＡＣラインからのノイズを除去しているノイズフィルタ１に接続され、次に、ゼロクロス信号検出回路２と、ＤＢ３を介したノイズフィルタ４に入力される。ゼロクロス信号検出回路２は、商用電源電圧が０Ｖ近辺になった時にＬo電圧を制御部６へ出力する回路となっている。また、ＡＣ入力電圧は、ＤＢ３により全波整流される。
【００３７】
ＤＢ３により整流された電源電圧は、例えば、Ｌ１とＣ１からなるＬＣノイズフィルタ４を介して、例えば、Ｌ２とＣ２とＤ１とＱ１とから構成される降圧回路５に入力される。降圧回路５に入力された電圧は、Ｑ１によりスイッチングされ、ヒータ制御信号に応じた電圧に変換されてヒータ２５３に入力される。制御部６のヒータ制御信号は、ヒータ駆動回路８を介して制御されている。ヒータ２５３としては、ハロゲンヒータやカーボンヒータ等の発熱源を適用することができる。ヒータ２５３の温度は、サーミスタ２５４Ｃにより検出されている。サーミスタ２５４Ｃが出力するサーミスタ信号は、制御部６に入力されて温度に換算さる。このように検出されたヒータ２５３の温度の状態により、制御部６は、ヒータ２５３に供給する電力を決定し、ヒータ制御信号を出力する。
【００３８】
ヒータ制御信号は、２０ＫＨｚ以上のＰＷＭ信号で、ＰＷＭＤｕｔｙが０％〜１００％まで可変可能である。ＰＷＭＤｕｔｙを制御することにより、ヒータ２５３に入力する電圧を制御でき、ヒータ２５３への供給電力が制御可能となる。また、２０ＫＨｚ以上のＰＷＭ信号としているのは、異音の発生を防止するためである。コイルは周波数に応じた通電を行った場合に振動することがあり、その振動が異音の原因となる可能性があるため、ＰＷＭ信号を人間の可聴領域以上の周波数にしている。
【００３９】
また、Ｌ１とＣ１とを含有するノイズ除去手段であるＬＣノイズフィルタ４を設けることにより、ヒータ２５３のＰＷＭ駆動によるパルス電流の高い周波数のノイズが電源側に漏れることを防止することができる。
【００４０】
ヒータ電圧検出回路７は、ヒータ２５３に印加される電圧を検出している。本実施形態では、図５に示すように、ヒータ２５３に印加される電圧に応じて出力される検出電圧が変動するようになっている。出力される電圧は、ローパスフィルタによって、ＤＣ電圧に変換している。また、ヒータ駆動回路８では、Ｑ１の駆動信号とは別に、図６に示すようなヒータ制御信号を平滑化した電圧に信号を変換して出力している。
【００４１】
異常検出回路９では、ヒータ２５３に供給されるヒータ印加電圧とヒータ制御信号とを比較し、ヒータ制御信号の信号に対して、ヒータ印加電圧が異常かどうか判定する。具体的には、ＣＯＭＰ１にヒータ印加電圧の検出値とヒータ制御信号の出力値とが入力される。
【００４２】
本実施形態では、動作が正常の場合には、ヒータ２５３への電力供給の有無を問わず、ヒータ印加電圧の検出値がヒータ制御信号の出力値よりも大きい値になるように設定している。ヒータ制御信号に応じたヒータ印加電圧が検出できない場合、ＣＯＭＰ１は、Ｌo電圧を出力し、ＣＯＭＰ２に入力する。基準電圧と比較して、一定時間ＣＯＭＰ１の出力がＬo電圧である場合には、異常な状態であると判断し、ＣＯＭＰ２がＬo出力となり、ＳＷ１０を開放し、ヒータ２５３への電源供給を遮断する。
【００４３】
ここで、ヒータ２５３としてのハロゲンヒータ等を適用した場合、ハロゲンヒータ等が冷えた状態では、いわゆる突入電流が発生してしまうことがある。そのため、ヒータ制御信号に対して、ヒータ電圧検出回路７から出力される電圧は、ヒータ２５３の定常時電流が流れているときよりも小さな値となる。そこで、ＣＯＭＰ１の出力は、ＲＣフィルタを介してＣＯＭＰ２へ入力し、基準電圧と比較することにより、ヒータ２５３の突入電流による誤動作を防止することができる。
【００４４】
図７は、本実施形態に係る定着装置のヒータ給電制御動作例の流れを示している。上述したように、まずヒータ電圧検出部１０７は、ヒータ２５３に印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する（ステップＳ７０１）。次に、制御部６が出力したヒータ制御信号をヒータ駆動部１０８において検出する（ステップＳ７０２）。そして、異常検出部１０９は、ヒータ印加電圧とヒータ制御信号とを比較して（ステップＳ７０３）、ヒータ２５３への給電状態が異常であるか否か判断する（ステップＳ７０４）。尚、上記ステップＳ７０１及びステップＳ７０２の処理は何れから行ってもよく、順序は特に限定されない。
【００４５】
ヒータ制御信号に基づく電圧がヒータ２５３に印加されておらず、ヒータ２５３への給電状態が異常であると判断した場合（ステップＳ７０４／ＹＥＳ）には、スイッチ１０をＯＦＦとすることにより、ヒータ２５３への給電を停止する（ステップＳ７０５）。他方、ヒータ２５３への給電状態が正常であると判断した場合（ステップＳ７０４／ＮＯ）は、上記ステップＳ７０１の処理に移行し、異常状態を検出するまで上述した処理を繰り返し行う。
【００４６】
本実施形態により、ヒータ印加電圧の異常を精度よく検出することが可能となる。これにより、ヒータ温度が異常高温となる前に、電源供給を遮断することができるので、ヒータによって加熱される定着加熱ローラ等に接触しているモールド部材や加圧ローラ等の劣化を防止することが可能となる。
【００４７】
（実施形態２）
図８は、本実施形態に係る画像形成装置１００の概略機能構成例を示している。図９は、本実施形態に係る定着装置２５０の定着ヒータ駆動回路例を説明するための図である。図８及び図９に示すように、本実施形態が上記実施形態１と異なる点は、冷却処理部１１２を備えている点及び制御部６にヒータ異常信号が入力される点である。尚、同構成には同符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４８】
上記実施形態１で説明したように、異常検出部１０９がヒータ２５３への給電状態の異常を検出した場合、本実施形態では、制御部６にヒータ異常信号が入力される。ヒータ異常信号は、例えば異常検出回路１１から出力するようにすることができるが、これに限定されるものではない。
【００４９】
図１０は、本実施形態に係る定着装置のヒータ給電制御動作例の流れを示している。上記実施形態１で説明したように、まずヒータ電圧検出部１０７は、ヒータ２５３に印加される電圧であるヒータ印加電圧を検出する（ステップＳ１００１）。次に、制御部６が出力したヒータ制御信号をヒータ駆動部１０８において検出する（ステップＳ１００２）。そして、異常検出部１０９は、ヒータ印加電圧とヒータ制御信号とを比較して（ステップＳ１００３）、ヒータ２５３への給電状態が異常であるか否か判断する（ステップＳ１００４）。尚、上記ステップＳ１００１及びステップＳ１００２の処理は何れから行ってもよく、順序は特に限定されない。
【００５０】
ヒータ制御信号に基づく電圧がヒータ２５３に印加されておらず、ヒータ２５３への給電状態が異常であると判断した場合（ステップＳ１００４／ＹＥＳ）には、スイッチ１０をＯＦＦとすることにより、ヒータ２５３への給電を停止する（ステップＳ１００５）。また、上記ステップＳ１００５の処理と並行して制御部６にはヒータ異常信号が入力される。そして、ヒータ異常信号が入力された制御部６は、冷却処理部１１２にヒータ２５３を内包している定着加熱ローラ２５４を冷却する動作を実行させる（ステップＳ１００６）。他方、ヒータ２５３への給電状態が正常であると判断した場合（ステップＳ１００４／ＮＯ）は、上記ステップＳ１００１の処理に移行し、異常状態を検出するまで上述した処理を繰り返し行う。尚、上記ステップＳ１００５及びステップＳ１００６の処理は何れから行ってもよく、順序は特に限定されない。
【００５１】
ここで、ヒータ２５３を内包している定着加熱ローラ２５４を冷却する冷却処理部１１２として、例えば、冷却処理手段である定着加熱ローラ駆動部、定着加熱ローラ離隔部、定着加熱ローラ冷却部等を適用することができる。上記冷却処理手段は一例であるが、これらの手段の何れか又は複数を組み合わせることで、ヒータを内包したローラを冷却することができる。尚、本実施形態では、冷却処理部１１２が冷却するローラとして、ヒータ２５３を内包した定着加熱ローラ２５４を例に挙げて説明するが、これに限定されるものではない。冷却処理部１１２は、ヒータを内包した回転体であれば冷却処理を行うことができ、冷却する回転体は１つであっても複数であってもよい。また、冷却対象は、回転体に限定されない。
【００５２】
例えば、冷却処理手段として、定着加熱ローラ駆動部を適用した場合、異常検出部１０９がヒータ２５３への給電状態の異常を検出すると、制御部６にヒータ異常信号が入力される。異常信号が入力された制御部６は、定着加熱ローラ駆動部によってヒータ２５３を内包した定着加熱ローラ２５４の回転を開始させる。定着加熱ローラ２５４を回転させることで、定着加熱ローラ２５４に接触している加圧ローラや定着ベルト等により熱伝導させて放熱効率を高めることができる。これにより、定着加熱ローラ２５４が異常な温度となることを防止することができるので、定着加熱ローラ２５４と接触しているモールド部材等の劣化を防止することができる。
【００５３】
同様に、例えば、冷却処理手段として、定着加熱ローラ離隔部を適用した場合、異常検出部１０９がヒータ２５３への給電状態の異常を検出すると、制御部６にヒータ異常信号が入力される。異常信号が入力された制御部６は、定着加熱ローラ離隔部によって定着加熱ローラ２５４に接触しているモールド部材又は加圧ローラ等の部材を定着加熱ローラ２５４から離隔することにより、定着加熱ローラ２５４と接触しているモールド部材等の劣化を防止することができる。
【００５４】
同様に、例えば、冷却処理手段として、定着加熱ローラ冷却部を適用した場合、異常検出部１０９がヒータ２５３への給電状態の異常を検出すると、制御部６にヒータ異常信号が入力される。異常信号が入力された制御部６は、定着加熱ローラ２５４を冷却するために設置された冷却ファンを定着加熱ローラ冷却部によって動作させ、定着加熱ローラ２５４が異常な温度となることを防止する。これにより、定着加熱ローラ２５４と接触しているモールド部材等の劣化を防止することができる。
【００５５】
本実施形態により、ヒータ給電状態の異常を検出してヒータへの電源供給を遮断するだけではなく、ヒータを内包した回転体等を冷却する手段を備えることで、モールド部材等の劣化を効率よく抑制することが可能となる。
【００５６】
尚、各図のフローチャートに示す処理を、ＣＰＵが実行するためのプログラムは本発明によるプログラムを構成する。このプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体としては、半導体記憶部や光学的及び／又は磁気的な記憶部等を用いることができる。このようなプログラム及び記録媒体を、前述した各実施形態とは異なる構成のシステム等で用い、該システムのＣＰＵで上記プログラムを実行させることにより、本発明と実質的に同じ効果を得ることができる。
【００５７】
以上好適な実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述した定着装置、画像形成装置、定着ヒータ制御方法、プログラム及び記録媒体に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５８】
１    ノイズフィルタ
２    ゼロクロス信号検出回路
３    ＤＢ
４    ノイズフィルタ
５    降圧回路
６    制御部
７    ヒータ電圧検出回路
８    ヒータ駆動回路
９    異常検出回路
１０    スイッチ
１１    商用電源
１００    画像形成装置
１０５    降圧部
１０７    電圧検出部
１０８    ヒータ駆動部
１０９    異常検出部
１１２    冷却処理部
２５０    定着装置
２５１    定着ベルト
２５３    ヒータ
２５４    定着加熱ローラ
２５４Ｃ    サーミスタ
２５６    加圧ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２００４−１９１５２３号公報
【特許文献２】特開２００５−０３２５５８号公報
【特許文献３】特開２００９−０３３９０５号公報
【図１】
2011090063.tif 000003
【図２】
2011090063.tif 000004
【図３】
2011090063.tif 000005
【図４】
2011090063.tif 000006
【図５】
2011090063.tif 000007
【図６】
2011090063.tif 000008
【図７】
2011090063.tif 000009
【図８】
2011090063.tif 000010
【図９】
2011090063.tif 000011
【図１０】
2011090063.tif 000012
【図１１】
2011090063.tif 000013
【図１２】
2011090063.tif 000014
【図１３】
2011090063.tif 000015
【図１４】
2011090063.tif 000016