(57)【要約】【課題】誘導加熱方式の定着器を用いた画像形成装置において、定着器における温度制御の精度及び信頼性を向上させるとともに、信号線数の削減によるコスト低減を図る。【解決手段】本発明に係る画像形成装置１００によれば、定着器４０のケーシング内またはその近傍に信号処理回路４５を配置し、温度センサ４４ａ、４４ｂから出力されたアナログ信号を信号処理回路４５のアンプ／フィルタ４５ａにより増幅してノイズ除去し、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂによりデジタル温度検知信号に変換して、離間して配置された温度制御部４６に伝送する。【選択図】  図４
2004170841.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて前記定着ローラの温度を予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検知信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器に設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて前記定着ローラの温度を予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記駆動電源と一体に構成して設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記信号処理回路と前記温度制御部間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記デジタル温度検出信号を伝送することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記駆動電源は、前記誘導加熱ヒータの電流を監視する電流モニタ、前記駆動電源内の素子の温度を監視する温度モニタ、前記駆動電源の入出力電圧を監視する電圧モニタの少なくとも一つを有し、異常がある場合に異常検出信号を出力し、
前記温度制御部と前記駆動電源間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記温度制御部から前記駆動電源への制御信号及び電力指令を伝送し、前記駆動電源から前記温度制御部への前記異常検出信号を伝送し、
前記温度制御部は、前記駆動電源からの異常検出信号に基づいて前記駆動電源に前記誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記温度制御部は、前記駆動電源への電力指令に応じたＰＷＭ信号を発生させるＰＷＭ信号発生器を有し、前記電力指令をＰＷＭ信号で前記駆動電源へ伝送し、
前記駆動電源は、前記伝送されたＰＷＭ信号のデューティーが所定値以上であるか否かにより前記誘導加熱ヒータへの給電のＯＮ／ＯＦＦを行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、画像形成装置全体を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記温度センサの近傍または前記温度センサと一体に定着器に設け、且つ、前記温度制御部を前記駆動電源と一体に構成して設け、
前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送し、前記温度制御部において、前記定着ローラの温度を前記信号処理回路から出力されるデジタル温度検出信号、前記画像形成装置全体を制御する制御手段からの誘導加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦ条件および制御温度指令に基づいて制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記駆動電源と交流電源との間にリレーを設け、
前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出する異常温度検出回路を有し、
前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記リレーを遮断することを特徴とする請求項１〜６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記駆動電源と交流電源との間にリレーを設け、
前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出し、その異常検出信号を前記温度制御部に出力する異常温度検出回路を有し、
前記温度制御部は、前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記リレーを遮断することを特徴とする請求項１〜６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出し、その異常検出信号を前記温度制御部に出力する異常温度検出回路を有し、
前記温度制御部は、前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記駆動電源に前記誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令することを特徴とする請求項１〜６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタあるいはそれらの複合機等の画像形成装置に係り、詳細には、誘導加熱方式の定着器の温度制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真方式の画像形成装置では、スキャナで読込んだ像を読込み、作像部において記録材上に読込んだ像のトナー像を作像し、作像した記録材を定着器に送り、そこで記録材上の未定着トナー像を定着して、前記記録材にプリント画像を得ている。
【０００３】
定着器は、内側に加熱源を備える加熱部材としての定着ローラと、当該定着ローラに圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラとを備え、定着ローラは駆動源により回転駆動され、加圧ローラは定着ローラに従動して回転される。定着ローラと加圧ローラとは、記録材を定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、記録材上のトナー像を溶融定着する。
【０００４】
従来、加熱源にはハロゲンランプが用いられてきたが、省エネルギー化を図るために、高いエネルギー効率を持つ加熱源として、誘導加熱（ＩＨ（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｈｅａｔｉｎｇ）とも称す）ヒータを用いる誘導加熱方式が提案されている。
【０００５】
ＩＨヒータは、誘導コイルを備え、誘導コイルに交流電流を供給して交番磁束を発生させ、この磁束の振幅により定着ローラに誘導電流を流して、ジュール熱を発生させて定着ローラを加熱するようにしたものである。定着ローラの温度は、サーミスタ等の温度センサにより検出され、定着ローラ表面温度が適正となるように温度制御されている。
【０００６】
誘導加熱方式の定着器の温度制御に関する技術としては、例えば、特許文献１には、温度センサにより検出された温度を基に、励磁コイルに供給する電力量を変更する技術が開示されている。また、特許文献２には、サーミスタ等の温度センサが本体制御回路に接続され、温度センサから出力される信号に応じて、本体制御回路により誘導加熱のＯＮ／ＯＦＦ信号や電力制御信号がＩＨ制御回路に出力され、ＩＨ制御回路によるインバータ駆動回路の制御によりＩＨヒータへの電力が供給される技術が開示されている。この誘導加熱方式におけるＩＨヒータのＯＮ／ＯＦＦ信号や電力制御信号の伝達はパラレル通信方式により行われている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−１５６８６５号公報
【特許文献２】
特開２００１−２２２１９１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一般的に、画像形成装置のケーシング内において、装置構成のレイアウト等の理由で温度センサと温度制御装置とはある程度離間して配置されている。しかしながら、温度センサの信号はアナログ信号であるので、温度センサと温度制御装置を結ぶ信号線の長さ（伝達距離）が長いと検出信号に外乱ノイズが混入しやすく温度検知精度が低下し、定着ローラの温度を適正に保つことが困難になることがあった。特に、ＩＨヒータには大電力を供給するため、温度制御装置側で正常に温度が検知できなかった場合、最悪な状態では装置の破壊に至ることがあった。
【０００９】
また、検知精度を向上させるため、複数の温度センサを配置する場合には、温度センサ毎に温度制御装置に接続するための信号線が必要となり、コスト増大や信頼性の低下を招くこととなっていた。
【００１０】
また、温度制御装置により供給電力の指令を行うには、パラレル通信で電力制御信号を伝達すると、指令電力の分解能を上げるためには信号線数が増大してしまう。また、アナログ信号による指令では伝達誤差が発生しやすいという問題がある。
【００１１】
本発明の課題は、画像形成装置において、定着器における温度制御の精度及び信頼性を向上させるとともに、信号線数の削減によるコスト低減を図ることである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて前記定着ローラの温度を予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検知信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器に設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送することを特徴としている。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器にＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を設けたので、温度検出信号はデジタル信号で伝送されることとなり、従って、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて前記定着ローラの温度を予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記駆動電源と一体に構成して設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送することを特徴としている。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、Ａ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を駆動電源と一体に構成して設けている。駆動電源は誘導加熱ヒータの近傍、即ち定着ローラの近傍に位置していることから、駆動電源と一体に信号処理回路を設ける構成とすることにより、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。また、駆動電源への配線と信号処理回路への配線をまとめることができることにより、省スペース化することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、
前記信号処理回路と前記温度制御部間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記デジタル温度検出信号を伝送することを特徴としている。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、信号処理回路と温度制御部間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記デジタル温度検出信号を伝送することにより、温度センサが複数配置されていても、温度検知信号伝送のための信号線を共有化することができるので、信号線のコストを低減することができる。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明において、前記駆動電源は、前記誘導加熱ヒータの電流を監視する電流モニタ、前記駆動電源内の素子の温度を監視する温度モニタ、前記駆動電源の入出力電圧を監視する電圧モニタの少なくとも一つを有し、異常がある場合に異常検出信号を出力し、
前記温度制御部と前記駆動電源間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記温度制御部から前記駆動電源への制御信号及び電力指令を伝送し、前記駆動電源から前記温度制御部への前記異常検出信号を伝送し、
前記温度制御部は、前記駆動電源からの異常検出信号に基づいて前記駆動電源に前記誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令することを特徴としている。
【００１９】
請求項４に記載の発明によれば、駆動電源は誘導加熱ヒータの電流を監視する電流モニタ、駆動電源内の素子の温度を監視する温度モニタ、駆動電源の入出力電圧を監視する電圧モニタの少なくとも一つを有し、異常がある場合に異常検出信号を出力し、温度制御部と駆動電源間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続して温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令を伝送し、駆動電源から温度制御部への異常検出信号を伝送し、温度制御部は、駆動電源からの異常検出信号に基づいて駆動電源に誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令する。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記温度制御部は、前記駆動電源への電力指令に応じたＰＷＭ信号を発生させるＰＷＭ信号発生器を有し、前記電力指令をＰＷＭ信号で前記駆動電源へ伝送し、
前記駆動電源は、前記伝送されたＰＷＭ信号のデューティーが所定値以上であるか否かにより前記誘導加熱ヒータへの給電のＯＮ／ＯＦＦを行うことを特徴としている。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、温度制御部から駆動電源への電力指令をＰＷＭ信号で伝送し、駆動電源は、伝送されたＰＷＭ信号のデューティーが所定値以上であるか否かにより誘導加熱ヒータへの給電のＯＮ／ＯＦＦを行う。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数を削減することができる。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、
定着ローラ、該定着ローラを加熱する誘導加熱ヒータおよび該定着ローラの温度を検出する温度センサを有する定着器と、前記誘導加熱ヒータの駆動電源および前記温度センサにより検出された温度検知信号に基づいて予め設定された目標温度に制御する制御信号を出力する温度制御部を有する温度制御装置と、前記温度センサにより検出された温度検知信号を前記温度制御部に伝送する信号線と、画像形成装置全体を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置において、
前記温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を前記温度センサの近傍または前記温度センサと一体に定着器に設け、且つ、前記温度制御部を前記駆動電源と一体に構成して設け、前記Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を前記信号線を介して前記温度制御部に伝送し、前記温度制御部において、前記定着ローラの温度を前記信号処理回路から出力されるデジタル温度検出信号、前記画像形成装置全体を制御する制御手段からの誘導加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦ条件および制御温度指令に基づいて制御することを特徴としている。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器に設け、且つ、温度制御部を駆動電源と一体に構成して設け、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を信号線を介して温度制御部に伝送し、温度制御部において、定着ローラの温度を信号処理回路から出力されるデジタル温度検出信号、画像形成装置全体を制御する制御手段からの誘導加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦ条件および制御温度指令に基づいて制御する。従って、温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令の伝送の必要がなくなり、信号線の削減や省スペース化を図ることができる。また、画像形成装置全体の状態に応じた温度に定着ローラの温度を制御することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記駆動電源と交流電源との間にリレーを設け、
前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出する異常温度検出回路を有し、
前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記リレーを遮断することを特徴としている。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、
前記駆動電源と交流電源との間にリレーを設け、
前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出し、その異常検出信号を前記温度制御部に出力する異常温度検出回路を有し、
前記温度制御部は、前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記リレーを遮断することを特徴としている。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の発明において、前記信号処理回路は、前記温度センサからの温度検出信号が所定の温度範囲であるか否かを判断し、所定の温度範囲でない場合には前記定着ローラの温度の異常として検出し、その異常検出信号を前記温度制御部に出力する異常温度検出回路を有し、
前記温度制御部は、前記異常温度検出回路からの異常検出信号に基づいて、前記駆動電源に前記誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令することを特徴としている。
【００２７】
請求項７、８、９に記載の発明によれば、温度センサからの温度検出信号により定着ローラの異常な温度を検出する異常温度検出回路を設け、異常検出信号に基づいて誘導加熱ヒータへの給電を停止する。従って、定着ローラ加熱における安全性を高めることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施の形態〕
以下、図を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。
＜画像形成装置の構成＞
図１に示すように、本実施の形態の画像形成装置１００は、画像形成装置全体の各構成要素を中央制御する制御手段であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１と、情報を一時的に格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｕｎｉｔ）２と、各種データ及びプログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３と、印刷対象物の画像情報を読取るスキャナ１０と、記録材である紙Ａに作像する作像部２０と、作像部２０に紙Ａを供給する給紙部３０と、作像部２０で作像された紙Ａ上の現像剤であるトナーを定着させる定着器４０と、定着器４０の定着ローラ４１の温度を制御する温度制御装置４０１と、各種情報を表示する表示部５０とを具備する。
【００２９】
ＲＡＭ２、ＲＯＭ３、スキャナ１０、作像部２０、給紙部３０、定着器４０、表示部５０はシステムＢＵＳを介してＣＰＵ１と接続されている。画像形成装置１００は、ＣＰＵ１の制御下において、印刷対象物の画像情報をスキャナ１０で読取り、当該印刷対象物の画像情報をＲＡＭ２を介して作像部２０へ送信し、給紙部３０から供給された紙Ａを当該印刷対象物の画像情報に基づき作像し、作像した紙Ａ上のトナーを定着器４０で定着させる。
【００３０】
ここで、図２に作像部２０と定着器４０の概要を示す。  図２に示すように、作像部２０は、画像形成の媒体である回転自在な感光ドラム２１と、感光ドラム２１を帯電させる帯電器２２と、感光ドラム２１に露光する露光手段２３と、トナーを感光ドラム２１に現像させる現像器２４と、現像されたトナー像を紙Ａに転写する転写手段２５と、現像で余ったトナーを除去するクリーナ２６とを具備する。
【００３１】
紙Ａが作像部２０に搬送された場合、回転する感光ドラム２１の表面を帯電器２２により所定の電位に帯電し、露光手段２３で画像露光して、感光ドラム２１の表面に静電潜像を形成し、この潜像を現像器２４でトナーを用いて現像してトナー像として可視化し、得られたトナー像を感光ドラム２１に搬送された紙Ａに転写手段２５で転写する。転写が終了した感光ドラム２１は、その表面に残留した転写残りのトナーをクリーナ２６で除去した後、次の画像形成に供される。
【００３２】
一方、上記のようにしてトナー像を担持した紙Ａは、感光ドラム２１から定着器４０に送られ、そこで紙Ａ上の未定着トナー像が定着され、紙Ａにプリント画像が得られる。
定着器４０は、内側に誘導加熱ヒータとしてＩＨヒータ４３を備える加熱部材としての定着ローラ４１と、定着ローラ４１に圧接して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラ４２とを備え、定着ローラ４１はＣＰＵ１により制御された図示しない駆動源により回転駆動され、加圧ローラ４２は定着ローラ４１に従動して回転される。定着ローラ４１と加圧ローラ４２とは、紙Ａを定着ニップで挟持して搬送する間に加熱および加圧して、紙Ａ上のトナー像を溶融定着する。
【００３３】
図３に示すように、定着ローラ４１の内側にはＩＨヒータ４３が内蔵されている。ＩＨヒータ４３は誘導コイル４３ａとその中心部に配置された磁性体からなる芯材４３ｂからなり、定着ローラ４１の加熱源となる。具体的には、ＩＨヒータ駆動電源４７から供給される交流電流により誘導コイル４３ａは周期的に変化する交番磁束を発生させ、この交番磁束により定着ローラ４１に誘導電流が流れ、当該誘導電流のジュール損により定着ローラ４１を加熱するようにしたものである。なお、ＩＨヒータ４３は、複数の誘導コイルにより構成されるようにしてもよい。
【００３４】
＜温度制御装置の構成＞
図４に定着ローラ４１の温度制御装置４０１の構成例を示す。図４に示すように、温度制御装置４０１は、フィードバック温度制御系で構成され、定着ローラ４１に接触または近接して配置された温度センサ４４ａ、４４ｂと、各温度センサ４４ａ４４ｂから出力されるアナログ温度検出信号をデジタル信号に変換して出力する信号処理回路４５と、変換されたデジタル温度検出信号を伝送する信号線Ｌと、伝送されたデジタル温度検出信号に基づいて温度制御信号を出力する温度制御部４６と、温度制御信号に応じて、ＩＨヒータ４３に電力供給を行うＩＨヒータ駆動電源４７とで構成されている。
【００３５】
温度センサ４４ａ、４４ｂは、サーミスタ等により構成され、定着ローラ４１の表面温度に応じたアナログ温度検出信号を信号処理回路４５に出力する。温度センサの設置数は、定着ローラ４１の温度特性等を考慮して長手方向に複数設けてもよく、単数であってもよい。
【００３６】
信号処理回路４５は、定着器４０のケーシング（図示せず）の内部に配置されている。図５に信号処理回路４５の例を示す。図５に示すように、アンプ／フィルタ４５ａ、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂにより構成され、温度センサ４４ａ、４４ｂから入力されたアナログ信号をアンプ／フィルタ４５ａにより増幅してノイズを除去し、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂによりデジタル信号に変換して温度制御部４６へ出力する。
【００３７】
信号線Ｌは、信号処理回路４５から温度制御部４６への信号の伝送方式、即ちパラレルまたはシリアルかに応じた信号線の本数とする。
【００３８】
温度制御部４６は、画像形成装置１００の装置構成上の理由で定着器４０が離間した位置に配置された制御基板４８上に実装されている。そのため、温度センサ４４ａ、４４ｂと温度制御部４６との間の信号線が比較的長くなり、この配線長が外乱ノイズの混入を招く原因の一つであることは先に述べたとおりである。この解決策として、本発明では、信号処理回路４５を定着器のケーシング内に配置し、温度検出信号をデジタル信号に変換して伝送している。更に、信号処理回路４５は温度センサ４４ａ、４４ｂと一体に設けられることが好ましい。
【００３９】
温度制御部４６は、中央制御手段としてのＣＰＵと、基本動作プログラム、本発明に係る温度制御処理Ａプログラム等が記憶されたＲＯＭと、上記各プログラムが展開されるＲＡＭを有して構成され、ＣＰＵと温度制御処理Ａプログラム等との協働により、本発明に係る処理が実行される。即ち、詳しくは後述するように、伝送されたデジタル温度検出信号と予め設定された定着ローラ４１の目標温度とを比較し、その偏差値に基づいてＩＨヒータ駆動電源４７への制御量（ＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号、電力量の指令）を調節するものである。
【００４０】
ＩＨヒータ駆動電源４７は、図６に示すように制御Ｉ／Ｆ４７ａ、ＣＰＵ４７ｂ（可変発振器４７ｃの制御プログラムを記憶したＲＯＭ、プログラムが展開されるＲＡＭを含む）、可変発振器４７ｃ、パワートランジスタであるＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉ−Ｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）４７ｄ、共振用コンデンサ４７ｅ、整流回路４７ｆ、電流モニタ４７ｇにより構成され、ＡＣ電源及びＩＨヒータ４３に接続されている。ＩＨヒータ駆動電源４７は、温度制御部４６からの制御信号及び電流を監視する電流モニタ４７ｇからの信号に基づいて、ＣＰＵ４７ｂが可変発振器４７ｃの周波数又はデューティー比を変化させることにより、所定の電力をＩＨヒータ４３に供給する。ＩＨヒータ駆動電源４７は、ＩＨヒータ４３に対して比較的高い電力を供給するので、定着器４０の近傍に配置されている。
【００４１】
＜温度制御処理Ａ＞
図７に、温度制御部４６により実行される温度制御処理Ａの一例を示す。図７に示すように、温度制御処理Ａにおいて、デジタル温度検出信号に応じた温度データが読み込まれ（ステップＳ１）、制御目標温度より高いか否かが判断され（ステップＳ２）、温度データが制御目標温度より高いと判断されると（ステップＳ２；ＹＥＳ）、ＩＨヒータ４３をＯＦＦとするためのＯＦＦ信号がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され（ステップＳ３）、処理はステップ１に戻る。一方、温度データが制御目標温度より低いと判断されると（ステップＳ２；ＮＯ）、温度制御部４６からＩＨヒータ４３をＯＮとするためのＯＮ信号及び供給電力量の指令がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され（ステップＳ４）、処理はステップＳ１に戻る。
【００４２】
なお、図７に示した温度制御処理Ａは最も基本的な温度制御の一例であり、温度制御部４６は、例えば温度データが制御目標温度より低い場合に、温度データに応じて供給電力量を算出してＩＨヒータ駆動電源４７に出力することが望ましい。これにより、より精度の高い温度制御を行うことができる。
【００４３】
上述したように、定着器４０のケーシング内に信号処理回路４５を配置し、かつ信号処理回路４５によりデジタル信号に変換して温度検出信号を伝送するようにしたので、アナログ信号の伝送距離が最短化され、ノイズの重畳等を低減することができ、温度検知精度を向上することができる。従ってＩＨヒータ４３に適正な電力を供給することができ、その結果定着ローラ４１の温度を一定に制御することができる。また、信号処理回路４５は定着器４０内部に配置されることが望ましいが、定着器４０の外側であってもその近傍に配置されることにより、定着器４０内部に配置したのと同様の効果を奏することができる。
【００４４】
なお、図８に示すように、信号処理回路４５をアンプ／フィルタ４５ａ、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂ、ＣＰＵ４５ｃ（デジタル温度検出信号から温度データへの変換プログラム等を記憶したＲＯＭ、プログラムが展開されるＲＡＭを含む）を含む）により構成するようにしてもよい。ＣＰＵ４５ｃは、Ａ／Ｄコンバータ４５ｂから入力されたデジタル温度検出信号を解析して温度データに変換し、温度制御部４６へ出力する。図８の構成により、信号処理回路４５内のＣＰＵ４５ｃにより温度データを生成するので、温度制御部４６での温度データの生成の必要がなくなる。
【００４５】
〔第２の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第２の実施の形態について説明する。
なお、第２の実施の形態は、図９に示すように、上述した第１の実施の形態と定着ローラ４１の温度制御装置４０１の構成が異なるのでその差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４６】
図９に示すように、信号処理回路４５は、ＩＨヒータ駆動電源４７内に設けられ、ＩＨヒータ駆動電源４７と一体的に構成されている。上述したように、ＩＨヒータ駆動電源４７は定着器４０近傍に配置されているので、このように信号処理回路４６をＩＨヒータ駆動電源４７と一体的に構成することでアナログ信号の伝送距離が短縮され、ノイズの重畳等を低減することができる。その結果、温度検知精度を向上し、ＩＨヒータ４３に適正な電力を供給することができる。また、図６で説明したように、ＩＨヒータ駆動電源４７はＣＰＵ４７ａを備えているので、信号処理回路４５と共用し、Ａ／Ｄ変換されたデジタル温度検出信号を、ＣＰＵ４７ａを用いて温度データに変換して温度制御部４６に出力することにより、信号処理回路４５にＣＰＵ４５ｃを備えずとも温度制御部４６における処理を軽減することができる。また、一体化したことにより信号処理回路４５への配線とＩＨヒータ駆動電源４７への配線をまとめることができることにより、省スペース化することができる。
【００４７】
〔第３の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。
なお、第３の実施の形態は、図１０に示すように、上述した第１の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるので、その差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００４８】
図１０に示すように、信号処理回路４５と温度制御部４６はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４５ａ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４６ａを備えており、信号処理回路４５からのデジタル温度検出信号はシリアル通信により温度制御部４６に出力される。
【００４９】
シリアル通信でのデジタル温度検出信号（温度データ）の通信例について説明する。
図１１（ａ）に、温度制御部４６からの指示に基づき信号処理回路４５が指定センサのデジタル温度検出信号（温度データ）を出力する例を示す。温度制御部４６は、通信同期クロックの立ち下がりに同期して信号処理回路４５に指令データＳＯの出力を開始する。信号処理回路４５側では、通信同期クロックの立ち上がりに同期して指令データＳＯの読み込みを開始する。指令データＳＯは、図１１（ｂ）に示すように、例えば、変換スタート指令、変換周期指令、変換チャンネル指令の８ビットのデータにより構成され、この８ビットデータが順次温度制御部４６から信号処理回路４５に送信される。変換チャンネル指令によりどの温度センサからの信号を変換するかが指令される。信号処理回路４５は、指令データＳＯを受信すると、指令データＳＯに従ってＡ／Ｄ変換を行い、デジタル温度検出信号（或いは温度データ）ＳＩを通信同期クロックの立下りに同期して温度制御部４６に出力する。
【００５０】
図１１（ｃ）に、ヘッダーにより複数の温度センサからのデータを識別する場合の例を示す。信号処理回路４６は、通信同期クロックの立ち下がりに同期して温度制御部４６へデジタル温度検出信号（温度データ）を出力する。このとき、まずどの温度センサのデジタル温度検出信号（温度データ）かを識別するためのヘッダーを送信し、次いでそのセンサによるデジタル温度検出信号（温度データ）を送信する。
【００５１】
なお、上述したシリアル通信の方法は一例であり、これに限定されない。また、クロック同期方式の他、調歩同期式によりシリアル通信を行うようにしてもよい。
【００５２】
上述したように、第３の実施の形態においては、第１の実施の形態の構成において信号処理回路４５から温度制御部４６に送信するデジタル温度検出信号（温度データ）をシリアル通信とすることで、温度センサが複数配置されていてもデータ伝送のための信号線を共有化することができるので、上述した第１の実施の形態の効果を奏するとともに、信号線のコストを低減できるという効果を奏する。
【００５３】
〔第４の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第４の実施の形態について説明する。
なお、第４の実施の形態は、図１２に示すように、上述した第２の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第２の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００５４】
図１２に示すように、信号処理回路４５と温度制御部４６はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４５ａ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４６ａを備えており、信号処理回路４５からのデジタル温度検出信号はシリアル通信により温度制御部４６に出力される。
【００５５】
シリアル通信でのデジタル温度検出信号（温度データ）の通信については、図１１で説明したクロック同期式によるものでもよいし、調歩同期式であってもよい。
【００５６】
上述したように、第４の実施の形態においては、第２の実施の形態の構成において信号処理回路４５から温度制御部４６に送信するデジタル温度検出信号（温度データ）をシリアル通信とすることで、温度センサが複数配置されていてもデータ伝送のための信号線を共有化することができるので、上述した第２の実施の形態の効果を奏するとともに、信号線のコストを低減できるという効果を奏する。
【００５７】
〔第５の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第５の実施の形態について説明する。
なお、第５の実施の形態は、図１３に示すように、上述した第３の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第３の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００５８】
図１３に示すように、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４６ｂ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４７ｈを備えており、温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。
【００５９】
また、ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、電流モニタ４７ｂからの信号により電流が異常であると判断すると、クロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信により異常検出信号を温度制御部４６に出力する。
【００６０】
温度制御部４６は、図１４に示す温度制御処理Ｂを実行し、ステップＳ１０１にてＩＨヒータ駆動電源４７からの異常検出信号によりＩＨヒータ４３のＯＦＦの指令をＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７は、温度制御部４６からの制御信号に基づきＩＨヒータ４３をＯＦＦにする。
【００６１】
上述したように、第５の実施の形態においては、第３の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。また、ＩＨヒータ駆動電源４７により電流の異常を検知し、異常検知信号がシリアル通信により温度制御部４６に出力される。従って、上述した第３の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００６２】
なお、上記実施の形態においては、電流モニタ４７ｂをＩＨヒータ駆動電源４７に設け、ＩＨヒータ４３の電流を監視し、電流が異常である場合に異常検出信号を出力する構成としたが、ＩＨヒータ駆動電源４７の異常を監視する態様はこれに限定されない。例えば、ＩＨヒータ駆動電源４７の回路素子であるＩＧＢＴ４７ｄ自体または冷却フィン等に温度を監視する温度モニタを設け、この温度モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するように構成してもよい。また、ＡＣ電源からの入力電圧を検出する回路およびＩＧＢＴ４７ｄのコレクタ−エミッタ間電圧を測定する回路から成る電圧モニタを設け、この電圧モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するようにしてもよい。また、電流モニタ、温度モニタ、電圧モニタを組み合わせて設けるようにしてもよい。
【００６３】
また、第１の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第１の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００６４】
〔第６の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第６の実施の形態について説明する。
なお、第６の実施の形態は、図１５に示すように、上述した第４の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第４の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００６５】
図１５に示すように、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７はそれぞれシリアル通信Ｉ／Ｆ４６ｂ、シリアル通信Ｉ／Ｆ４７ｈを備えており、温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。
【００６６】
また、ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、電流モニタ４７ｂからの信号により電流が異常であると判断すると、クロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信により異常検出信号を温度制御部４６に出力する。
【００６７】
温度制御部４６は、図１４に示す温度制御処理Ｂを実行し、ステップＳ１０１にてＩＨヒータ駆動電源４７からの異常検出信号によりＩＨヒータ４３のＯＦＦの指令をＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７は、温度制御部４６からの制御信号に基づきＩＨヒータ４３をＯＦＦにする。
【００６８】
上述したように、第６の実施の形態においては、第４の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データはクロック同期式又は調歩同期式のシリアル通信によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力される。また、ＩＨヒータ駆動電源４７により電流の異常を検知し、異常検知信号がシリアル通信により温度制御部４６に出力される。従って、上述した第４の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００６９】
なお、ＩＨヒータ駆動電源４７の異常を監視する態様は、電流モニタ４７ｂからの信号に基づいて異常検出信号を出力する構成に限定されない。例えば、ＩＨヒータ駆動電源４７の回路素子であるＩＧＢＴ４７ｄ自体または冷却フィン等に温度を監視する温度モニタを設け、この温度モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するように構成してもよい。また、ＡＣ電源からの入力電圧を検出する回路およびＩＧＢＴ４７ｄのコレクタ−エミッタ間電圧を測定する回路から成る電圧モニタを設け、この電圧モニタからの信号に基づいて異常検出信号を出力するようにしてもよい。また、電流モニタ、温度モニタ、電圧モニタを組み合わせて設けるようにしてもよい。
【００７０】
なお、第２の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第２の実施の形態の効果を奏するとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号及び電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができるという効果を奏する。
【００７１】
〔第７の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第７の実施の形態について説明する。
なお、第７の実施の形態は、図１６に示すように、上述した第３の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第３の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７２】
図１６に示すように、温度制御部４６はＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号発生器４６ｃを備えて構成されている。温度制御部４６は、信号処理回路４５から入力されたデジタル温度検出信号（温度データ）に応じたＰＷＭ信号を生成して電力指令データとしてＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合にＩＨヒータ４３への給電をＯＮにし、Ｘ未満である場合はＯＦＦにする。ＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合には、更に、
供給電力＝Ｍ／１００×最大供給可能電力（Ｗ）
の式により供給電力を算出して、この供給電力と電流モニタ４７ｇからの信号に基づき可変発信器４７ｃの周波数またはデューティー比を変化させ所定の電力をＩＨヒータ４３に供給する。
【００７３】
上述したように、第７の実施の形態においては、第３の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３の電力指令をＰＷＭ信号によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。従って、上述した第３の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７４】
なお、第１の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第１の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７５】
〔第８の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第８の実施の形態について説明する。
なお、第８の実施の形態は、図１７に示すように、上述した第４の実施の形態の温度制御装置４０１の構成を変更したものであるのでその差異を以下に説明する。その他は第４の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００７６】
図１７に示すように、温度制御部４６はＰＷＭ信号発生器４６ｃを備えて構成されている。温度制御部４６は、信号処理回路４５から入力されたデジタル温度検出信号（温度データ）に応じたＰＷＭ信号を生成して電力指令データとしてＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。ＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合にＩＨヒータ４３への給電をＯＮにし、Ｘ未満である場合はＯＦＦにする。ＣＰＵ４７ｂは、入力されたＰＷＭ信号のデューティーＭが予め設定されたデューティーＸ以上である場合には、更に、
供給電力＝Ｍ／１００×最大供給可能電力（Ｗ）
の式により供給電力を算出して、この供給電力と電流モニタ４７ｇからの信号に基づき可変発信器４７ｃの周波数またはデューティー比を変化させ所定の電力をＩＨヒータ４３に供給する。
【００７７】
上述したように、第８の実施の形態においては、第４の実施の形態の構成において温度制御部４６からのＩＨヒータ４３の電力指令をＰＷＭ信号によりＩＨヒータ駆動電源４７に出力する。従って、上述した第４の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７８】
なお、第２の実施の形態の構成に対して、上述した構成を追加するようにしてもよい。これにより第２の実施の形態の効果を奏するとともに、電力指令データをパラレル通信により出力する場合に比べて信号線数が削減できるという効果を奏する。
【００７９】
〔第９の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第９の実施の形態について説明する。
なお、第９の実施の形態は、図１８に示すように、上述した第１の実施の形態の温度制御装置４０１の構成が異なるのでその差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００８０】
図１８に示すように、温度制御部４６はＩＨヒータ駆動電源４７内に設けられ、ＩＨヒータ駆動電源４７と一体的に構成されている。温度制御部４６のＣＰＵは、図６に示すＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵ４７ｂを用い、温度制御及び電力供給を行う。つまり温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７のＣＰＵは一つで済む。また、温度制御部４６は全体制御基板のＣＰＵ１と接続されており、ＣＰＵ１からＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ条件及び動作状態（動作モード）が入力される。画像形成装置１００の動作モードは、温度制御部４６で定着ローラ４１の制御温度を設定するための制御温度指令となり、温度制御部４６は定着ローラ４１の温度をＣＰＵ１から入力された動作モードに応じた温度に制御する。
【００８１】
図１９に温度制御部４６により実行される温度制御処理Ｃの一例を示す。図１８に示すように、まず、ＣＰＵ１から入力されたＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ条件がＯＮであるかＯＦＦであるかが判断され（ステップＳ１１）、ＯＮであると判断されると（ステップＳ１１；ＯＮ）、温度データが読み込まれ（ステップＳ１２）、制御目標温度以上であるか否かが判断され（ステップＳ１３）、温度データが制御目標温度以上であると判断されると（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、ＩＨヒータ４３をＯＦＦとするためのＯＦＦ信号がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され（ステップＳ１４）、処理は再びステップ１１に戻る。ステップＳ１１においてＩＨヒータ４３のＯＮ／ＯＦＦ条件がＯＦＦであると判断されると（ステップＳ１１；ＯＦＦ）、ステップＳ１４に移行し、ＩＨヒータ４３をＯＦＦとするためのＯＦＦ信号がＩＨヒータ駆動電源４７に出力され、処理は再びステップＳ１１に戻る。
【００８２】
一方、温度データが制御目標温度より低いと判断されると（ステップＳ１３；ＮＯ）、ＣＰＵ１から入力された画像形成装置１００の動作状況がモード１（高電力を必要とするコピーモード）であるか否かが判断され、モード１（高電力を必要とするコピーモード）であると判断されると（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、１２００ＷでＩＨヒータ４３がＯＮにされ（ステップＳ１６）、処理はステップＳ１１に戻る。
【００８３】
一方、ＣＰＵ１から入力された画像形成装置１００の動作状況がモード１（高電力を必要とするコピーモード）ではないと判断されると（ステップＳ１５；ＮＯ）、処理はステップＳ１７に移行して画像形成装置１００の動作状況がモード２（高電力を必要としないコピーモード）であるか否かが判断され、画像形成装置１００の動作状況がモード２（高電力を必要としないコピーモード）であると判断されると（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、１０００ＷでＩＨヒータ４３がＯＮにされ（ステップＳ１８）、処理はステップＳ１１に戻る。画像形成装置１００の動作状況がモード２（高電力を必要としないコピーモード）ではない判断されると（ステップＳ１７；ＮＯ）、コピー動作中ではないと判断され６００ＷでＩＨヒータ４３がＯＮにされ（ステップＳ１９）、処理はステップＳ１１に戻る。
【００８４】
上述したように、第９の実施の形態においては、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７が一体的にして構成されているので、ＣＰＵを共有化することにより、温度制御部４６からＩＨヒータ駆動電源４７までヒータＯＮ／ＯＦＦ信号や電力指令を伝送する必要がなくなる。そのため、ＣＰＵや信号線に係るコストの低減や省スペース化を図ることができる。また、画像形成装置１００の動作状態に応じた温度制御を行うことができる。
【００８５】
なお、信号処理回路４５と温度制御部４６とのデータ伝送は、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。また、温度制御部４６とＣＰＵ１とのデータ伝送についても、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。
【００８６】
更に、上述した第１〜８の実施の形態で説明した温度制御装置４０１についても、温度制御部４６をＣＰＵ１と接続し、図１９に示した温度制御処理Ｃを実行することにより画像形成装置１００の動作状態に応じた温度制御を実行することができる。
【００８７】
〔第１０の実施の形態〕
以下、図を参照して本発明の第１０の実施の形態について説明する。
なお、第１０の実施の形態は、図２０に示すように、上述した第１の実施の形態と温度制御装置４０１の構成が異なるのでその差異を以下に説明する。その他は第１の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００８８】
図２０に示すように、信号処理回路４５は定着器４０の外側に配置され、異常温度検出回路４９と一体的に構成されている。異常温度検出回路４９は、各温度センサから入力された信号から異常を検出し、異常が検出されると磁界開閉器や電磁接触器等の電磁リレー５０を遮断する。異常とは、例えば、温度が予め設定された最高温度以上あるいは最低温度以下であることである。
【００８９】
なお、異常温度検出回路４９は、温度センサ４４ａ、４４ｂから入力された信号から異常を検出すると異常検出信号を温度制御部４６へ出力し、温度制御部４６が電磁リレー５０を遮断する構成であってもよい。また、異常温度検出回路４９は、温度センサから入力された信号から異常を検出すると異常検出信号を温度制御部４６へ出力し、温度制御部４６はＩＨヒータ駆動電源４７にＩＨヒータ４３ＯＦＦの指令を出力するようにして給電を停止するようにしてもよい。
【００９０】
上述したように、第１０の実施の形態においては、温度センサ４４ａ、４４ｂから出力される信号に異常があると、これを検出して電磁リレー５０を遮断或いはＩＨヒータ４３をＯＦＦにすることができるので、安全性を確保することができる。
【００９１】
なお、信号処理回路４５と温度制御部４６とのデータ伝送は、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。また、温度制御部４６とＩＨヒータ駆動電源４７とのデータ伝送についても、シリアル通信であってもパラレル通信であってもよい。また、温度制御部４６側にＰＷＭ信号発生器を設け、ＰＷＭ信号によりデータを伝送するようにしてもよい。更に、電磁リレー５０に代えて、サイリスタスイッチを用いることも本発明の範囲内である。
【００９２】
また、上述した第２〜９の実施の形態で説明した温度制御装置４０１についても、信号処理回路４６と異常温度検知回路４９を一体的に構成することにより安全性の高い温度制御を行うことができる。
【００９３】
以上、本発明に係る第１〜１０の実施の形態について説明してきたが、上記実施の形態における記述内容は、本発明に係る画像形成装置１００における定着ローラ４１の温度制御装置４０１の好適な一例であり、これに限定されるものではない。また、画像形成装置１００の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
【００９４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器にＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を設けたので、温度検出信号はデジタル信号で伝送されることとなり、従って、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。
【００９５】
請求項２に記載の発明によれば、Ａ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を駆動電源と一体に構成して設けている。駆動電源は誘導加熱ヒータの近傍、即ち定着ローラの近傍に位置していることから、駆動電源と一体に信号処理回路を設ける構成とすることにより、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。また、駆動電源への配線と信号処理回路への配線をまとめることができることにより、省スペース化することができる。
【００９６】
請求項３に記載の発明によれば、信号処理回路と温度制御部間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続し、前記デジタル温度検出信号を伝送することにより、温度センサが複数配置されていても、温度検知信号伝送のための信号線を共有化することができるので、信号線のコストを低減することができる。
【００９７】
請求項４に記載の発明によれば、駆動電源は誘導加熱ヒータの電流を監視する電流モニタ、駆動電源内の素子の温度を監視する温度モニタ、駆動電源の入出力電圧を監視する電圧モニタの少なくとも一つを有し、異常がある場合に異常検出信号を出力し、温度制御部と駆動電源間をクロック同期式又は調歩同期式シリアル通信により接続して温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令を伝送し、駆動電源から温度制御部への異常検出信号を伝送し、温度制御部は、駆動電源からの異常検出信号に基づいて駆動電源に誘導加熱ヒータへの給電を停止するように指令する。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数が削減できるとともに、安全性、信頼性を高めることができる。
【００９８】
請求項５に記載の発明によれば、温度制御部から駆動電源への電力指令をＰＷＭ信号で伝送し、駆動電源は、伝送されたＰＷＭ信号のデューティーが所定値以上であるか否かにより誘導加熱ヒータへの給電のＯＮ／ＯＦＦを行う。従って、温度制御部と駆動電源間をパラレル通信により出力する場合に比べ、信号線数を削減することができる。
【００９９】
請求項６に記載の発明によれば、温度センサから出力される温度検出信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を温度センサの近傍または温度センサと一体に定着器に設け、且つ、温度制御部を駆動電源と一体に構成して設け、Ａ／Ｄ変換器から出力されるデジタル温度検出信号を信号線を介して温度制御部に伝送し、温度制御部において、定着ローラの温度を信号処理回路から出力されるデジタル温度検出信号、画像形成装置全体を制御する制御手段からの誘導加熱ヒータのＯＮ／ＯＦＦ条件および制御温度指令に基づいて制御する。従って、温度制御部から駆動電源への制御信号及び電力指令の伝送の必要がなくなり、信号線の削減や省スペース化を図ることができる。また、画像形成装置全体の状態に応じた温度に定着ローラの温度を制御することができる。
【０１００】
請求項７、８、９に記載の発明によれば、温度センサからの温度検出信号により定着ローラの異常な温度を検出する異常温度検出回路を設け、異常検出信号に基づいて誘導加熱ヒータへの給電を停止する。従って、定着ローラ加熱における安全性を高めることができる。請求項１に記載の発明によれば、温度センサの近傍にＡ／Ｄ変換器を含む信号処理回路を設けたので、温度検出信号はデジタル信号で伝送されることとなり、従って、温度センサと温度制御部との間のアナログ信号伝送経路部分が最短化され、信号線から混入する外乱ノイズを最小限に抑制することが可能となるので、温度制御の制御精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像形成装置１００の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】図１の作像部２０及び定着器４０の構成を示す図である。
【図３】図１の定着器４０の定着ローラ４１に内蔵されたＩＨヒータ４３を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】信号処理回路４５の詳細ブロック図である。
【図６】ＩＨヒータ駆動電源４７の詳細ブロック図である。
【図７】温度制御部４６により実行される温度制御処理Ａを示すフローチャートである。
【図８】信号処理回路４５の詳細ブロック図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図１１】信号処理回路４５と温度制御部４６との間で実行されるシリアル通信の例を示す図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図１３】本発明の第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】温度制御部４６により実行される温度制御処理Ｂを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図１６】本発明の第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図１８】本発明の第９の実施の形態を示すブロック図である。
【図１９】温度制御部４６により実行される温度制御処理Ｃを示すフローチャートである。
【図２０】本発明の第１０の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００    画像形成装置
１    ＣＰＵ
２    ＲＡＭ
３    ＲＯＭ
１０    スキャナ
２０    作像部
２１    感光ドラム
２２    帯電器
２３    露光手段
２４    現像器
２５    転写手段
２６    クリーナ
３０    給紙部
４０    定着器
４１    定着ローラ
４２    加圧ローラ
４３    ＩＨヒータ
４４ａ、４４ｂ    温度センサ
４５    信号処理回路
４５ａ    アンプ／フィルタ
４５ｂ    Ａ／Ｄコンバータ
４５ｃ    ＣＰＵ
４５ｄ    シリアルＩ／Ｆ
４０１    温度制御装置
４６    温度制御部
４６ａ    シリアルＩ／Ｆ
４６ｂ    シリアルＩ／Ｆ
４６ｃ    ＰＷＭ発生器
４７    ＩＨヒータ駆動電源
４７ａ    制御Ｉ／Ｆ
４７ｂ    ＣＰＵ
４７ｃ    可変発振器
４７ｄ    ＩＧＢＴ
４７ｅ    共振用コンデンサ
４７ｆ    整流回路
４７ｇ    電流モニタ
４７ｈ    シリアルＩ／Ｆ
４８    制御基板
４９    異常温度検出回路
５０    電磁リレー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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