(57)【要約】【課題】  定着装置における定着用加熱部材部分への紙の巻き付き発生を簡単かつ確実に検出できるようにする。【解決手段】  熱が拡散せず、極狭い範囲、即ち加熱対象部分に集中させることができる誘導加熱方式を用いているので、加熱ローラ２０３への転写紙Ｐの巻き付き検知のために耐熱性の低い光反射型センサ２１３を加熱ローラ２０３直近に配置させて利用することができ、よって、この光反射型センサ２１３により検出される反射光量の変化を監視することで当該加熱ローラ２０３への転写紙Ｐの巻き付きを簡単かつ確実に検出できる。この結果、記録材が定着装置において正しい搬送経路に送られているか否かを検出することができる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互の対向部位を有する誘導加熱巻線と回転駆動される定着用加熱部材とを含み、前記誘導加熱巻線への通電により前記定着用加熱部材を誘導加熱する誘導加熱部と、
前記対向部位よりも前記定着用加熱部材の回転方向上流側直前の位置で当該定着用加熱部材表面に対して対向配置された光反射型センサと、
この光反射型センサにより検出される反射光量の変化を監視する状態監視手段と、
を備える定着制御装置。
【請求項２】
前記状態監視手段は、定着位置に対する給紙タイミングに応じた所定のタイミングで前記反射光量の変化を監視する、請求項１記載の定着制御装置。
【請求項３】
前記状態監視手段は、前記反射光量の変化の監視に基づき前記対向部位相当部分への記録材の侵入の有無を判定する、請求項１又は２記載の定着制御装置。
【請求項４】
相互の対向部位を有する誘導加熱巻線と回転駆動される定着用加熱部材とを含み、前記誘導加熱巻線への通電により前記定着用加熱部材を誘導加熱する誘導加熱部と、
前記誘導加熱巻線が共振回路を形成する共振用コンデンサとともに負荷として接続され、前記誘導加熱巻線に対する通電量を制御するインバータ回路と、
このインバータ回路の出力状態を検出する出力状態検出手段と、
前記出力状態検出手段により検出された出力状態が所定の出力範囲内にあるか否かを所定のタイミングで監視する状態監視手段と、
を備える定着制御装置。
【請求項５】
前記状態監視手段は、前記出力状態が所定の出力範囲内にあるか否かの監視に基づき前記対向部位相当部分への記録材の侵入の有無を判定する、請求項４記載の定着制御装置。
【請求項６】
前記状態監視手段は、前記出力状態が所定の出力範囲内にあるか否かの監視に基づき前記定着用加熱部材の設置位置の適否を判定する、請求項４記載の定着制御装置。
【請求項７】
相互の対向部位を有する誘導加熱巻線と回転駆動される定着用加熱部材とを含み、前記誘導加熱巻線への通電により前記定着用加熱部材を誘導加熱する誘導加熱部と、
前記誘導加熱巻線が共振回路を形成する共振用コンデンサとともに負荷として接続され、スイッチング素子のオン／オフの繰返しにより前記誘導加熱巻線に対する通電量を制御するインバータ回路と、
このインバータ回路の前記スイッチング素子をオン／オフ駆動するパルス幅を制御するパルス幅制御手段と、
このパルス幅制御手段により制御される前記パルス幅が所定のパルス幅範囲内にあるか否かを所定のタイミングで監視する状態監視手段と、
を備える定着制御装置。
【請求項８】
前記状態監視手段は、前記パルス幅が所定のパルス幅範囲内にあるか否かの監視に基づき前記対向部位相当部分への記録材の侵入の有無を判定する、請求項７記載の定着制御装置。
【請求項９】
前記状態監視手段は、前記パルス幅が所定のパルス幅範囲内にあるか否かの監視に基づき前記定着用加熱部材の設置位置の適否を判定する、請求項７記載の定着制御装置。
【請求項１０】
前記パルス幅制御手段及び前記状態監視手段は、中央処理装置中に含まれ、前記パルス幅制御手段は前記インバータ回路の出力電力が一定となるように前記スイッチング素子に対するパルス幅を制御する、請求項７ないし９の何れか一記載の定着制御装置。
【請求項１１】
誘導加熱方式で加熱される定着用加熱部材を含む定着装置、感光体、その他の電子写真プロセス部材を含むプリンタエンジンと、
前記定着用加熱部材を制御する請求項１ないし１０の何れか一記載の定着制御装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱方式の定着装置に対する定着制御装置、及びこのような定着制御装置を備える電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種の画像形成装置における定着装置として、未定着トナー像を担持する用紙を加熱する定着ローラと加圧ローラとの間で挟持搬送することで、加熱加圧して未定着トナー像を用紙上に定着するヒートローラ方式の定着装置は周知である。
【０００３】
このようなヒートローラ方式の定着装置では、定着ローラ内部に加熱ヒータとしてハロゲンランプ（ハロゲンヒータ）を備え、ハロゲンランプで定着ローラ内部を加熱するものが主流であった。
【０００４】
しかし、このようなハロゲンランプ等のヒータによる加熱方式は、定着ローラを必要な温度に加熱するまでの時間が長く、また、ヒータ自体の損失も大きい。そこで、効率がよく、立上り時間の早い定着装置が要求されている。
【０００５】
このような状況下に、誘導加熱（Induction Heating；以下、適宜“ＩＨ”という）方式による定着装置は、定着ローラを電磁誘導による渦電流によって瞬時に加熱することができるので、立上り時間を画期的に短くすることができる（例えば、特許文献１等参照）。また、この特許文献１においては、誘導加熱定着方式において、定着装置近傍での紙詰まりを検知した場合には定着装置への電力供給を遮断させることが記載されている。
【０００６】
また、特許文献２によれば、誘導加熱定着方式において、誘導加熱巻線（励磁コイル）に流れる電流とその時に印加されている電圧とから電力を算出し、この電力の急激な変化を検出することで加熱媒体の異常（傷）の有無を判定するようにしている。
【０００７】
また、特許文献３によれば、誘導加熱定着方式において、誘導加熱巻線（励磁コイル）に発生する電圧或いは電流又は電圧＆電流を検出することにより、定着装置の機械的な異常を検出することが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１７５１１８公報
【特許文献２】特開平１０−７４００６号公報
【特許文献３】特開２００１−３３１０６０公報
【特許文献４】特開２００２−２３７３７７公報
【非特許文献１】電子情報通信学会論文誌 2003/2 Vol.J86-B No.2：「部分共振ＺＶＳ補助スイッチを用いた直列共振形高周波ＺＣＳインバータ」東京商船大学（木船弘康、畑中義博）、山口大学（中岡睦雄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
まず、定着ローラをハロゲンヒータで加熱する場合、定着ローラ全体が均一に加熱される。また、光センサは熱に弱いため、このような定着ローラの直近に設置することはできないため、定着ローラ近傍に機械的なスイッチを設けて転写紙の通過を検出するようにしている。この場合、定着前の転写紙表面に機械的なスイッチが接触すると画像が擦れにより乱れてしまい、また、定着ローラ進入直前で紙を押さえると皺が発生することから、機械的なスイッチは定着ローラの出口側に配置させ、紙が定着ローラから出てきたか否かを検出することとなる。
【００１０】
このため、転写紙が定着ローラに巻き付いてしまったか否かを確実に検出することはできず、転写紙巻き付き検知に関して誤検知が生じてしまう問題がある。
【００１１】
ちなみに、前述の特許文献１によれば、ジャム時には温度を下げることが記載されているものの、ジャムの検知方法に関しては言及されていない。
【００１２】
また、特許文献２や特許文献３の場合、定着装置の傷や定着装置の機械的な異常以外、即ち、転写紙がローラに巻き付いてしまったことや正しい搬送路に従って搬送されていないことを検知することはできない。
【００１３】
そこで、本発明の目的の一つは、定着装置における定着用加熱部材部分への紙の巻き付き発生を簡単かつ確実に検出できるようにすることである。
【００１４】
さらに、本発明の目的の一つは、上記目的を小型・低コストで信頼性高く実現することである。
【００１５】
さらには、インバータ特性について述べられている非特許文献１や特許文献４に記載されたインバータを誘導加熱方式の定着制御装置に有効に活用することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１記載の発明の定着制御装置は、相互の対向部位を有する誘導加熱巻線と回転駆動される定着用加熱部材とを含み、前記誘導加熱巻線への通電により前記定着用加熱部材を誘導加熱する誘導加熱部と、前記対向部位よりも前記定着用加熱部材の回転方向上流側直前の位置で当該定着用加熱部材表面に対して対向配置された光反射型センサと、この光反射型センサにより検出される反射光量の変化を監視する状態監視手段と、を備える。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着制御装置において、前記状態監視手段は、定着位置に対する給紙タイミングに応じた所定のタイミングで前記反射光量の変化を監視する。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の定着制御装置において、前記状態監視手段は、前記反射光量の変化の監視に基づき前記対向部位相当部分への記録材の侵入の有無を判定する。
【００１９】
請求項４記載の発明の定着制御装置は、相互の対向部位を有する誘導加熱巻線と回転駆動される定着用加熱部材とを含み、前記誘導加熱巻線への通電により前記定着用加熱部材を誘導加熱する誘導加熱部と、前記誘導加熱巻線が共振回路を形成する共振用コンデンサとともに負荷として接続され、前記誘導加熱巻線に対する通電量を制御するインバータ回路と、このインバータ回路の出力状態を検出する出力状態検出手段と、前記出力状態検出手段により検出された出力状態が所定の出力範囲内にあるか否かを所定のタイミングで監視する状態監視手段と、を備える。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の定着制御装置において、前記状態監視手段は、前記出力状態が所定の出力範囲内にあるか否かの監視に基づき前記対向部位相当部分への記録材の侵入の有無を判定する。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項４記載の定着制御装置において、前記状態監視手段は、前記出力状態が所定の出力範囲内にあるか否かの監視に基づき前記定着用加熱部材の設置位置の適否を判定する。
【００２２】
請求項７記載の発明の定着制御装置は、相互の対向部位を有する誘導加熱巻線と回転駆動される定着用加熱部材とを含み、前記誘導加熱巻線への通電により前記定着用加熱部材を誘導加熱する誘導加熱部と、前記誘導加熱巻線が共振回路を形成する共振用コンデンサとともに負荷として接続され、スイッチング素子のオン／オフの繰返しにより前記誘導加熱巻線に対する通電量を制御するインバータ回路と、このインバータ回路の前記スイッチング素子をオン／オフ駆動するパルス幅を制御するパルス幅制御手段と、このパルス幅制御手段により制御される前記パルス幅が所定のパルス幅範囲内にあるか否かを所定のタイミングで監視する状態監視手段と、を備える。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の定着制御装置において、前記状態監視手段は、前記パルス幅が所定のパルス幅範囲内にあるか否かの監視に基づき前記対向部位相当部分への記録材の侵入の有無を判定する。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項７記載の定着制御装置において、前記状態監視手段は、前記パルス幅が所定のパルス幅範囲内にあるか否かの監視に基づき前記定着用加熱部材の設置位置の適否を判定する。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、請求項７ないし９の何れか一記載の定着制御装置において、前記パルス幅制御手段及び前記状態監視手段は、中央処理装置中に含まれ、前記パルス幅制御手段は前記インバータ回路の出力電力が一定となるように前記スイッチング素子に対するパルス幅を制御する。
【００２６】
請求項１１記載の発明の画像形成装置は、誘導加熱方式で加熱される定着用加熱部材を含む定着装置、感光体、その他の電子写真プロセス部材を含むプリンタエンジンと、前記定着用加熱部材を制御する請求項１ないし１０の何れか一記載の定着制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【００２７】
請求項１及び２記載の発明によれば、熱が拡散せず、極狭い範囲、即ち加熱対象部分に集中させることができる誘導加熱方式を用いているので、定着用加熱部材への記録材の巻き付き検知のために耐熱性の低い光反射型センサを定着用加熱部材直近に配置させて利用することができ、よって、この光反射型センサにより検出される反射光量の変化を監視することで当該定着用加熱部材への記録材の巻き付きを簡単かつ確実に検出することができる。この結果、記録材が定着装置において正しい搬送経路に送られているか否かを検出することもできる。この際、常に監視するようにしてもよいが、請求項３記載の発明のように、記録材の巻き付きが起こり得る給紙タイミングに応じた所定のタイミング時のみ当該反射光量の変化を監視させることにより、語検出を防止したり、システム制御全体における効率化を図ることもできる。
【００２８】
請求項４ないし６記載の発明によれば、誘導加熱部に物、例えば記録材が入り込んだり、誘導加熱部を構成する部材間の距離が変化したりした場合には、誘導加熱巻線を含む誘導加熱部の等価回路のインダクタンス成分が変化する点に着目し、この変化を誘導加熱巻線に対する通電制御用のインバータ回路の出力状態の変化として監視して検出することにより、当該定着用加熱部材への記録材の巻き付きなどを電気的に正確かつ確実に検出することができる。特に、インバータ回路の出力状態としてその出力電圧や出力電流の波形を用いて検出することができるので、電気的に簡素な構成で実現することができる。
【００２９】
請求項７ないし９記載の発明によれば、誘導加熱部に物、例えば記録材が入り込んだり、誘導加熱部を構成する部材間の距離が変化したりした場合には、誘導加熱巻線を含む誘導加熱部の等価回路のインダクタンス成分が変化する点、及び、インバータ回路のスイッチング素子をオン／オフ駆動するパルス幅のパルス幅変調制御＝デューティ制御によりインバータ回路出力を制御できる点に着目し、出力とパルス幅変調におけるデューティとの関係を監視してこのような変化を検出することにより、当該定着用加熱部材への記録材の巻き付きなどを電気的に正確かつ確実に検出することができる。特に、制御されるパルス幅が所定のパルス幅範囲内に入っているか否かで異常を検出しているので、高価な光反射型センサを用いたり高電圧・高電流を検出する回路を用いたりすることなく、低電圧・低電流回路で検出系を構成することができ、低コスト・小型にして信頼性の高い制御を行うことができる。加えて、請求項１０記載の発明によれば、マイクロコンピュータ（中央処理装置）がパルス幅制御手段及び状態監視手段を有するものとして構成しているので、付加する外付けの回路を不要にすることができ、小型・低コストにして信頼性の高い定着制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
［第一の実施の形態］
本発明の第一の実施の形態を図１ないし図４に基づいて説明する。図１は本発明が適用される電子写真方式の画像形成装置の一例を示す概略正面図である。この画像形成装置は、複写機能と、これ以外の機能、例えばプリンタ機能、ファクシミリ機能とを有する画像形成装置であり、操作部のアプリケーション切替えキーにより複写機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を順次に切替えて選択することが可能である。複写機能の選択時には複写モードとなり、プリンタ機能の選択時にはプリントモードとなり、ファクシミリモードの選択時にはファクシミリモードとなる。
【００３２】
まず、複写モードでは、次のように動作する。自動原稿送り装置（以下ＡＤＦという）１０１においては、原稿台１０２に原稿がその画像面を上にして置かれる原稿束は、操作部上のスタートキーが押下されると、一番下の原稿が給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によってコンタクトガラスからなる原稿台１０５上の所定の位置に給送される。ＡＤＦ１０１は１枚の原稿の給送完了毎に原稿枚数をカウントアップするカウント機能を有する。原稿台１０５上の原稿は、画像入力手段としての画像読取装置１０６によって画像情報が読取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。
【００３３】
原稿セット検知器１０９にて原稿台１０２上に次の原稿が有ることが検知された場合には、同様に原稿台１０２上の一番下の原稿が給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４によって原稿台１０５上の所定の位置に給送される。この原稿台１０５上の原稿は、画像読取装置１０６によって画像情報が読み取られた後に、給送ベルト１０４、排送ローラ１０７によって排紙台１０８上に排出される。ここに、給紙ローラ１０３、給送ベルト１０４及び排送ローラ１０７は搬送モータによって駆動される。
【００３４】
給紙手段としての第１給紙装置１１０、第２給紙装置１１１、第３給紙装置１１２は、選択された時に各々第１トレイ１１３、第２トレイ１１４、第３トレイ１１５に積載された転写材としての転写紙を給紙し、この転写紙は縦搬送ユニット１１６によって感光体１１７に当接する位置まで搬送される。感光体１１７は、ドラム状感光体が用いられており、メインモータにより回転駆動される。
【００３５】
画像読取装置１０６にて原稿から読込まれた画像データは図示しない画像処理手段を介して書込手段としての書込みユニット１１８によって光情報に変換され、感光体１１７は図示しない帯電器により一様に帯電された後に、書込みユニット１１８からの光情報で露光されて静電潜像が形成される。この感光体１１７上の静電潜像は現像装置１１９により現像されてトナー像となる。
【００３６】
搬送ベルト１２０は、用紙搬送手段及び転写手段を兼ねていて電源から転写バイアスが印加され、縦搬送ユニット１１６からの転写紙を感光体１１７と等速で搬送しながら感光体１１７上のトナー像を転写紙に転写させる。この転写紙は、定着装置１２１によりトナー像が定着され、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。感光体１１７はトナー像転写後に図示しないクリーニング装置によりクリーニングされる。ここに、感光体１１７、帯電器、書込みユニット１１８、現像装置１１９、転写手段は画像データにより画像を転写紙上に形成するプリンタエンジンを構成している。
【００３７】
以上の動作は通常のモードで用紙の片面に画像を複写する時の動作であるが、両面モードで転写紙の両面に画像を複写する場合には、各給紙トレイ１１３〜１１５の何れかより給紙されて表面に上述のように画像が形成された転写紙は、排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３側ではなく両面入紙搬送路１２４側に切替えられ、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転され、両面搬送ユニット１２６へ搬送される。
【００３８】
この両面搬送ユニット１２６へ搬送された転写紙は、両面搬送ユニット１２６により縦搬送ユニット１１６へ搬送され、縦搬送ユニット１１６により感光体１１７に当接する位置まで搬送され、感光体１１７上に上述と同様に形成されたトナー像が裏面に転写されて定着装置１２１でトナー像が定着されることにより両面コピーとなる。この両面コピーは排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００３９】
また、転写紙を反転して排出する場合には、反転ユニット１２５によりスイッチバックされて表裏が反転された転写紙は、両面搬送ユニット１２６に搬送されずに反転排紙搬送路１２７を経て排紙ユニット１２２により排紙トレイ１２３に排出される。
【００４０】
プリントモードでは、上記画像処理手段からの画像データの代りに外部からの画像データが書込みユニット１１８に入力されて上述のプリンタエンジンにより転写紙上に画像が形成される。さらに、ファクシミリモードでは、上記画像読取手段からの画像データが図示しないファクシミリ送受信部により相手に送信され、相手からの画像データがファクシミリ送受信部で受信されて上記画像処理手段からの画像データの代りに書込みユニット１１８に入力されることにより、上述のプリンタエンジンにより転写紙上に画像が形成される。
【００４１】
次に定着装置１２１の構成例について図２を参照して説明する。図２は定着装置１２１の概略構成例を示す正面図である。本実施の形態の定着装置１２１は誘導加熱方式の定着装置として構成されている。まず、通常のハロゲンヒータ方式等と同様に記録材である転写紙Ｐの搬送経路に対して、トナーの転写された転写紙Ｐ上のトナーを加熱溶解して転写紙Ｐ上に定着させるための定着ローラ２０１とこの定着ローラ２０１に対向配置されて転写紙Ｐに圧力をかけてトナーを定着させるための加圧ローラ２０２とが設けられている。また、定着ローラ２０１から離間した位置には定着用加熱部材である加熱ローラ２０３が設けられ、これらの加熱ローラ２０３と定着ローラ２０１との間には定着ベルト２０４が掛け渡されている。この定着ベルト２０４は誘導加熱巻線＝励磁コイル（以下、適宜ＩＨコイルともいう）２０５によって誘導加熱されるものであり、加熱金属部（金属導電体）、非熱伝導部当を含む数層構造からなる。励磁コイル２０５に交流電流を流すことで定着ベルト２０４内部の誘導電流損失によって定着ベルト２０４が発熱する。即ち、励磁コイル２０５は定着ベルト２０４を渦電流で誘導加熱するためもので、本実施の形態では、外部加熱方式とされ、加熱ローラ２０３部分にてその外周面を半周程度覆う形状の基体２０６において渦巻状にコイルが巻回された構造とされている。この半周程度の励磁コイル２０５と加熱ローラ２０３との相互の対向部位により誘導加熱部２０７が形成されている。なお、加熱ローラ２０３中には、励磁コイル２０５からの磁束を有効に利用するための磁束制御部材（フェライトコア）２０８が半周程度設置されている。
【００４２】
ちなみに、励磁コイル２０５を加熱ローラ２０３の外周近傍に対向配置させるのに代えて加熱ローラ２０３内に設け（括弧書き符号２０５参照…この場合も、励磁コイル２０５と加熱ローラ２０３とは相互の対向部位を有する）、かつ、磁束制御部材（フェライトコア）２０８を加熱ローラ２０３の外周近傍に対向配置させて設け（括弧書き符号２０８参照）ることにより誘導加熱部２０７を形成するようにしてもよい。
【００４３】
このような励磁コイル２０５は後述するインバータ回路により任意の周波数特性を持った電流が通電され、その電流により発生した磁束を受けて加熱ローラ２０３には渦電流が流れ加熱される。この加熱ローラ２０３の熱が回転移動する定着ベルト２０４に伝達され、その熱と定着ローラ２０１、加圧ローラ２０２のニップ圧力により定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２との間を回転方向に進む転写紙Ｐ上のトナーは転写紙Ｐに定着される。
【００４４】
また、定着ベルト２０４の温度は常に近接したサーミスタ（温度センサ）２０９により監視され、制御温度に対して低ければ励磁コイル２０５への電流供給は継続され、高ければ供給を停止する。温度制御は後述する本体制御回路で行なわれるが、制御不能で過昇温度になった場合はサーモスタット２１０により直接電源を遮断する安全装置も実装されている。
【００４５】
なお、定着ローラ２０１はモータ２１１などの動力源により回転駆動され、定着ベルト２０４はその動力により移動回転する。加熱ローラ２０３は定着ベルト２０４の移動により懸架駆動し回転する従動ローラである。
【００４６】
また、加熱ローラ２０３の軸上には、定着ベルト２０４が回転していることを検知するためのセンサとして機能するエンコーダ２１２が設けられており、定着ローラ２０１を回転させているにも関わらず加熱ローラ２０３が回転しない場合には、ベルト切れ、或いは、ベルト滑りと判断し、インバータ回路の動作を遮断させることで励磁コイル２０５でのベルト異常温度上昇による焼損を防止し得る構成とされている。
【００４７】
さらに、本実施の形態においては、励磁コイル２０５と加熱ローラ２０３との対向部位よりも当該加熱ローラ２０３の回転方向上流側直前の位置で加熱ローラ２０３（定着ベルト２０４）の表面に対向させてこの加熱ローラ２０３（定着ベルト２０４）の表面からの反射光量を受光検知する光反射型センサ２１３が設置されている。
【００４８】
なお、２１４は定着装置１２１から排紙側へ排紙搬送される転写紙Ｐを検出するための機械的なスイッチである。
【００４９】
次に、定着ベルト２０４や励磁コイル２０５やサーミスタ２０９を含むＩＨコイルユニット２２０に対する制御系、即ち、定着制御装置の構成例を図３及び図４に示す概略ブロック図を参照して説明する。まず、図３に示すように、本実施の形態で対象とする定着制御の他に各駆動源の駆動制御、周辺機制御、電子写真プロセス制御、省エネ制御等の画像形成装置全体の制御を司る主中央処理装置としての本体ＣＰＵ２２１が搭載されたエンジン制御基板（本体制御回路）２２２が設けられている。ここに、定着ベルト２０４の温度を検知するサーミスタ２０９のセンサ信号は本体ＣＰＵ２２１に入力され、そのＡ／Ｄコンバータによってアナログデジタル変換され、温度信号の取り込みに供され、例えば、ソフト的に温度監視を行うように構成されている。また、このサーミスタ２０９のセンサ信号はエンジン制御基板２２２に入力され、本体ＣＰＵ２２１に依存せずハード的に定着ベルト２０４の高温異常を検出するための高温異常検出回路２２３にも入力されている。この場合、本体ＣＰＵ２２１によるソフト監視温度＜高温異常検出回路２２３によるハード監視温度の関係に設定されており、定着温度を二重に監視することにより、万一、ソフトが暴走しても回路を遮断できるように構成されている。この遮断処理等については後述する。
【００５０】
また、定着ベルト２０４を誘導加熱する励磁コイル２０５に対して電流を供給するための電源装置として機能するインバータ回路２２４を搭載したＩＨ制御基板（誘導加熱制御回路）２２５が設けられている。インバータ回路２２４は交流電源を全波整流した後、ＩＧＢＴやＦＥＴ等のスイッチング制御素子によって高周波スイッチングした電流をコイル電流として励磁コイル２０５とコンデンサ（図示せず）とに供給し共振させることによって交流磁界を作り、定着ベルト２０４を渦電流で加熱する。このＩＨ制御基板２２５上には前述の本体ＣＰＵ２２１とは別個独立した副中央処理装置としてのＩＨ用ＣＰＵ２２６が搭載されている。このＩＨ用ＣＰＵ２２６にはサーミスタ２０９が接続されており、定着ベルト２０４の温度情報を取得可能とされている。ここに、ＩＨ用ＣＰＵ２２６は本体ＣＰＵ２２１から信号線２２７を通して送信される温度指示信号のみにより制御指示を受け、この温度指示信号と、取得した定着ベルト２０４の温度情報と、検知された電流検知信号及び電圧検知信号とに基づいてインバータ回路２２４に対する電力制御値を算出してインバータ制御信号として出力する誘導加熱制御動作を受け持つ。この温度指示信号は、基本的には、定着ベルト２０４の目標温度をＩＨ用ＣＰＵ２２６に対して与えるものであり、例えば、ＰＷＭ信号で与える場合には、デューティによる温度指示換算値として与えられる。もっとも、頻繁に目標温度を変更する必要のない場合であれば、ＰＷＭ信号に代えてシリアル通信信号を利用してもよい。また、インバータ制御信号はインバータ回路２２４における高周波スイッチングのデューティを変化させるものであり、これにより励磁コイル２０５に流す電流を変化させ発熱量をコントロールする。何れにしても、本実施の形態のＩＨ用ＣＰＵ２２６は、誘導加熱制御に関して温度制御と電力制御とを受け持つ。温度制御は、本体ＣＰＵ２２１から指示された温度指示信号なる目標温度とサーミスタ２０９で検出された定着ベルト２０４の温度とが一致するように制御する処理であり、目標温度への追従性をよくし、偏差を少なくするためにはＰＩ制御などが利用される。また、電力制御は、温度制御値を電力制御値に変換する処理であり、その出力値（インバータ制御信号）としてはＰＷＭ値となる。そして、インバータ回路２２４をＰＷＭ信号により制御することによって励磁コイル２０５に流れる電流を可変制御する。また、本実施の形態のＩＨ用ＣＰＵ２２６は、定着ベルト２０４の温度をサーミスタ２０９を通じて取得し、異常に温度が上昇した場合にはインバータ回路２２４の動作を停止させるためのソフト監視機能も付加されている。何れにしても、ＩＨ用ＣＰＵ２２６としては、本実施の形態の場合、誘導加熱制御のみを行うので、本体ＣＰＵ２２１よりも処理能力が低くてローコストなワンチップＣＰＵを使用することができる。この場合、当該ＩＨ用ＣＰＵ２２６の機能としては、Ａ／Ｄコンバータ、インターバルタイマ、シリアル通信（ＵＡＲＴ）、Ｉ／Ｏの各機能を備え、さらには、ＲＯＭ内蔵のものが好ましい。
【００５１】
また、インバータ回路２２４で使用されているＩＧＢＴは壊れやすいので、入力電圧、入力電圧を絶えずモニタし壊れないように制御する必要があるために、電流検知信号及び電圧検知信号が用いられるものであり、これらの信号はＩＨ用ＣＰＵ２２６のＡ／Ｄコンバータでアナログデジタル変換されＩＨ用ＣＰＵ２２６内部で処理される。
【００５２】
次に、本実施の形態における安全対策について図４を参照して説明する。まず、ＩＨコイル２０５駆動用のインバータ回路２２４に対するＡＣ供給は画像形成装置本体内に設けられている電源ユニット（ＰＳＵ）２３１のリレー２３２のリレー接点２３２ａ及びＩＨ制御基板２２５内に設けられているリレー２３３のリレー接点２３３ａを介して行うように通電経路が設定されている。常閉のリレー接点２３２ａはエンジン制御基板２２２内の本体ＣＰＵ２２１からリレーＯＮ／ＯＦＦ信号としてＯＦＦ信号が出力された時に通電されるリレーコイル２３２ｂにより強制的に開放されるように設定されている。ここに、電源ユニット２３１中にはメインスイッチ２３４を介してＤＣ電源部２３５が設けられ、本体ＣＰＵ２２１等で用いる＋５Ｖ電源、直流負荷で用いる＋２４Ｖ電源等を生成するように構成されている。この＋２４Ｖ電源ラインには、画像形成装置の前ドア等を開放させた場合に安全のために当該＋２４Ｖを切るためのインタロックスイッチ２３６が接続されている。
【００５３】
一方、エンジン制御基板２２２中には、図３中に示したように、定着ベルト２０４の温度を検出するサーミスタ２０９からの温度信号と予め設定されている基準温度対応の基準信号とをアナログコンパレータにより比較し、基準温度以上になった場合にインバータ回路２２４の動作を停止させる高温異常信号を出力する高温異常検出回路２２３が設けられている。また、本体ＣＰＵ２２１とＩＨ用ＣＰＵ２２６との間は各種情報を授受するために相互に通信を行うための信号線２３７によっても接続されており、本体ＣＰＵ２２１は、ステータス授受の一つとして、ＩＨ用ＣＰＵ２２６から当該ＩＨ用ＣＰＵ２２６が正常に動作していることを示す確認信号を定期的に受信するように設定されている。ここに、本実施の形態では、本体ＣＰＵ２２１がこの確認信号の受信状態によってＩＨ用ＣＰＵ２２６の暴走を検出し、その他のエラー信号として出力する。高温異常検出回路２２３からの高温異常信号と本体ＣＰＵ２２１からのその他のエラー信号とが入力されるＯＲ回路２３８が設けられている。このＯＲ回路２３８の出力は、強制ＯＦＦ用の加熱イネーブル信号としてＩＨ制御基板２２５に出力される。ＩＨ制御基板２２５中には図４に示すように加熱イネーブル信号を受信して遮断信号を出力する強制オフ回路２３９が設けられている。この強制オフ回路２３９の出力側には、常閉のリレー接点２３３ａを強制的に開放させるためのリレーコイル２３３ｂが接続されており、ＯＲ回路２３８から高温異常信号又はその他のエラー信号に基づく加熱イネーブル信号が出力された場合にはリレー接点２３３ａを強制的に開放させてインバータ回路２２４側への電源供給を強制的に断つように構成されている。
【００５４】
このような構成において、本実施の形態における転写紙Ｐの定着部での巻き付き検出について説明する。所定タイミングで定着装置１２１の定着ニップ部に進入した転写紙Ｐは、正常な場合には、そのまま直進して排紙ユニット１２２側に搬送され排紙される。一方、定着ローラ２０１周りで剥離不充分で当該定着ローラ２０１（定着ベルト２０４）に巻き付いた場合にはそのまま定着ベルト２０４の回転移動に従い加熱ローラ２０３側まで送られ、遂には、対向配置された加熱ローラ２０３と励磁コイル２０５との間の経路（対向部位相当部分…ちなみに、励磁コイル２０５を加熱ローラ２０３内に配置し磁束制御部材（フェライトコア）２０８を外部に配置させた場合には、対向配置された加熱ローラ２０３と磁束制御部材（フェライトコア）２０８との間の経路）中に侵入する異常を生ずる。
【００５５】
ここに、このような誘導加熱部２０７の対向部位よりも回転方向上流側直前の位置には光反射型センサ２１３が設けられており、加熱ローラ２０３（定着ベルト２０４）の表面からの反射光量を適宜検出している。この際、当該部分に転写紙Ｐが存在する場合と存在しない場合とでその反射光量が異なるので、当該光反射型センサ２１３の検出出力を例えばエンジン制御基板２２２中の本体ＣＰＵ２２１にＡ／Ｄ変換器を介して取り込み、その反射光量の変化の様子を監視することにより（状態監視手段）、誘導加熱部分に転写紙Ｐが侵入するような異常が生じているか否かを確実に検出することができる。誘導加熱部分に転写紙Ｐが侵入するような異常が検出された場合には、インバータ回路２２４側を強制的にオフさせるような対策により安全が確保される。
【００５６】
このような本実施の形態においては、定着装置１２１として、熱が拡散せず、極狭い範囲、即ち加熱対象部分に集中させることができる誘導加熱方式を用いているので、加熱ローラ２０３部分への転写紙Ｐの巻き付き検知のために耐熱性の低い光反射型センサ２１３を加熱ローラ２０３直近に配置させて利用することができ、よって、この光反射型センサ２１３により検出される反射光量の変化を監視することで当該加熱ローラ２０３への転写紙Ｐの巻き付きを簡単かつ確実に検出することができる。この結果、転写紙Ｐが定着装置１２１において正しい搬送経路に送られているか否かを検出することもできる。
【００５７】
この際、光反射型センサ２１３の検出出力は常に監視するようにしてもよいが、転写紙Ｐの加熱ローラ２０３への巻き付きが起こり得る給紙タイミングに応じた所定のタイミング時のみ当該反射光量の変化を監視させるようにすれば、語検出を防止したり、システム制御全体における効率化を図ることもできる。
【００５８】
［第二の実施の形態］
本発明の第二の実施の形態を図５ないし図７に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し説明も省略する。本実施の形態の定着装置１２１は図２に示す構成例に準ずるが、光反射型センサ２１３は省略され、かつ、ＩＨ制御基板２２５上に搭載するインバータ回路２２４として前述の非特許文献１に示される部分共振ＺＶＳ補助スイッチを用いた直列負荷共振形高周波ＺＣＳインバータを利用するようにしたものである。
【００５９】
図５に部分共振ＺＶＳ補助スイッチを用いた直列負荷共振形高周波ＺＣＳインバータを利用したインバータ回路２２４Ａの構成例を示す。図５において、逆阻止ダイオードを持つ主スイッチＳ１，Ｓ２及び補助スイッチＳauxにはスイッチング素子としてＩＧＢＴが用いられている。Ｌ1-Ｄp１，Ｌ2-Ｄp2は一方向性ロスレスインダクタであり、負荷インダクタＬ０とともに主スイッチＳ１，Ｓ２を流れる電流の連続性を確保することで、主スイッチＳ１，Ｓ２のＺＣＳを実現している。Ｌ０-Ｒ０直列回路は励磁コイル２０５部分等の誘導加熱負荷系の等価直列回路であり、Ｃｓは直列負荷共振用キャパシタ（共振用コンデンサ）である。また、このＣｓは補助スイッチＳauxのロスレススナバキャパシタとしての機能も果たす。
【００６０】
図６にこのようなインバータ回路２２４の各スイッチＳ１，Ｓ２，Ｓauxに入力されるゲートパルス信号ｖＧ１，ｖＧ２，ｖＧ３と各部定常動作波形例を示す。補助スイッチＳauxを動作させない状態でインバータ電力が最小となるように設定している。
【００６１】
高周波インバータの入力電流ｉ１は、誘導性負荷（Ｌ０-Ｒ０）と直列負荷共振キャパシタＣｓとによって決まる正弦波減衰振動電流となって負荷に供給される。このため、入力電流ｉ０はゼロクロスするが、直列負荷共振キャパシタＣｓを適正なタイミングで補助スイッチＳauxによりゼロ電圧クランプするように動作させると、負荷電流ｉ０（＝ｉ１）は、直列負荷共振キャパシタＣｓが充電されないことから非共振動作モードとなる。この動作モードでは、負荷電流ｉ０は正弦波減衰振動することなく誘導性負荷（Ｌ０-Ｒ０）で決まる時定数でもって増大する。補助スイッチＳauxによって直列負荷共振キャパシタＣｓがゼロ電圧クランプされている期間が長いほど、直列負荷共振キャパシタＣｓの充電電流ｉ０（＝ｉ１）がゼロクロスするタイミングが遅れ、負荷電流ｉ０が増大する。従って、このインバータ回路２２４においては、高周波インバータ電力は主スイッチＳ１，Ｓ２のスイッチング周波数を変化させることなく、一定周波数条件下で補助スイッチＳauxのＰＷＭ制御、つまり、補助スイッチＳauxのゼロ電圧クランプ期間制御によって連続的に制御される。補助スイッチＳauxをターンオンすると、直列負荷共振キャパシタＣｓが充電されることからｉ１（＝ｉ０）は直列共振による正弦波減衰振動電流が流れ、ゼロクロスする。入力電流ｉ１が確実にゼロクロスできる範囲内で補助スイッチＳauxの導通期間を設定することで主スイッチＳ１のＺＣＳターンオフを実現している。また、補助スイッチＳauxについては直列負荷共振キャパシタＣｓによりターンオン・ターンオフともにＺＶＳ動作が実現される。
【００６２】
即ち、主スイッチＳ１，Ｓ２のスイッチング周波数を一定周波数として、補助スイッチＳauxのＰＷＭ制御によって高周波インバータ電力が連続的に制御される。これは、後述するデューティと出力との関係である。いま、直流電圧源ＥｄにＬ０-Ｒ０-Ｃｓを接続した場合の電流応答から決まる直列共振角周波数ω０は、０＜Ｒ０＜２√（Ｌ０／Ｃｓ）の条件内であれば、正弦波減衰振動となるため、
ω０＝√｛（１／Ｌ０Ｃｓ）−（Ｒ０／２Ｌ０）｝    ……（１）
となる。この際、（１）式の根号内の第１項及び第２項は、各々１／Ｌ０Ｃｓ≒３．７×１０１０、Ｒ０２／４Ｌ０２≒６．３×１０８の如く設定され、第２項は第１項に比べ充分に小さく無視できるので、（１）式は次の（２）式
ω０＝√（１／Ｌ０Ｃｓ）      …………（２）
のように置換えることができる。
【００６３】
ここで、図６について補足説明すると、ａ〜ｈの９通りの動作モード中、主スイッチＳ１はモードａでオン、主スイッチＳ２はモードｅでオン、補助スイッチＳauxはモードｈでオンする。この時の各々の電流ｉ１，ｉ２の波形は０から始まっており、ＺＣＳされている。また、直列負荷共振キャパシタＣｓの電圧Ｖｃｓが０Ｖで補助スイッチＳauxの電流ｉauxの波形が立上り、ＺＶＳされている。ｉ０は励磁コイル２０５と誘導加熱部材を一体とする等価回路であるＩＨ−Ｌoadに流れる負荷電流であり、これによって電力が得られる。
【００６４】
このような構成において、補助スイッチＳauxの動作周期をＴ０、補助スイッチＳauxのオン時間をｔauxとしたときのデューティＤuty＝ｔaux／Ｔ０とその時に得られる出力電力との関係を図７に示す。図７に示す特性図によれば、デューティＤutyに比例して出力電力が大きくなっていることがわかる。つまり、補助スイッチＳauxのデューティＤutyによって出力電力を制御できることがわかる。
【００６５】
このような特性によれば、（２）式からも明らかなように、インダクタンス成分Ｌ０が変われば共振周波数が変わるため、ＰＷＭ特性が変わることとなる。つまり、励磁コイル２０５と誘導加熱部材（加熱ローラ２０３や定着ベルト２０４、磁束制御部材２０８等）との間に物、例えば、転写紙Ｐが入り込めば、Ｌ０，Ｒ０の値が変化するので、補助スイッチＳauxに所定のデューティＤutyを与えても、所定の出力電力が得られないこととなる。
【００６６】
本実施の形態では、このようなインバータ回路２２４におけるＰＷＭ制御特性に着目し、出力電力とデューティＤutyとの関係をＩＨ用ＣＰＵ２２６においてモニタ（監視）することで、加熱ローラ２０３周りへの転写紙Ｐの巻き付きの発生の有無（異常の有無）を判定するようにしたものである。同様にして、励磁コイル２０５と誘導加熱部材（加熱ローラ２０３や定着ベルト２０４、磁束制御部材２０８等）との間の距離が変化すれば、Ｌ０，Ｒ０の値が変化し、ＰＷＭ特性が変化するので、出力電力とデューティＤutyとの関係をＩＨ用ＣＰＵ２２６においてモニタ（監視）することで、加熱ローラ２０３が励磁コイル２０５に対して所定の位置に正しく設置されているか否かの設置位置の適否（異常の有無）も判定するようにしたものである。
【００６７】
この場合、両者の区別として、転写紙Ｐの給紙に至っていない動作開始時には当該モニタ動作により加熱ローラ２０３が所定の位置に正しく設置されているか否かの設置位置の適否に関する判定処理を行い、その後の動作時には途中では加熱ローラ２０３等に位置変動はないものとみなし、その後の実動作時には、所定のタイミングで定着ニップ部に送り込まれる転写紙Ｐが巻き付けにより加熱ローラ２０３周りに到達する可能性のある所定のタイミング時にのみ当該モニタ動作により加熱ローラ２０３周りへの転写紙Ｐの巻き付きの発生の有無（異常の有無）に関する判定処理をその都度行わせるようにすればよい。
【００６８】
このような処理制御を実現するため、本実施の形態では、インバータ回路２２４に対する制御系が例えば図５に示すように構成されている。まず、各々のスイッチＳ１，Ｓ２，Ｓauxを対応する動作モードａ，ｅ，ｈに応じてオンさせるためのゲートドライバ２５１，２５２，２５３が設けられており、基本的には、マイクロコンピュータとしてのＩＨ用ＣＰＵ２２６内の制御回路２５４によりタイミング制御される。ここに、補助スイッチＳauxはＰＷＭ制御によりオン・オフ制御されるため、ゲートドライバ２５３に対してはＰＷＭ信号を出力するＩＨ用ＣＰＵ２２６内蔵のパルス幅制御手段２５５によって制御される。つまり、制御回路２５４はパルス幅制御手段２５５に対してＰＷＭ信号をコマンドとして出力する。さらに、補助スイッチＳaux部分に流れる電流ｉauxを検出する電流検出回路２５６や直列負荷共振キャパシタＣｓの両端電圧Ｖｃｓを検出する電圧検出回路２５７も設けられ、各々の検出電流、検出電圧がＩＨ用ＣＰＵ２２６内においてＡ／Ｄ変換器２５８，２５９を介して取り込まれ、演算回路２６０において必要な演算処理、例えば出力電力を算出する演算処理が施され、制御回路２５４等に付与される構成とされている。
【００６９】
このような構成において、当該装置の動作開始時の初期制御としては、制御回路２５４はゲートドライバ２５１，２５２，２５３等を介して主スイッチＳ１，Ｓ２を一定周波数で駆動させる一方補助スイッチＳauxをＰＷＭ制御によりオン・オフ駆動させることによりインバータ回路２２４としての動作を開始させる。この時の電流ｉaux、電圧Ｖｃｓを各々検出回路２５６，２５７により検出し、検出された電流ｉaux、電圧Ｖｃｓに関して演算回路２６０で演算処理することによりこの時の出力電力を算出し、この出力電力が予め設定されている所定の出力電力に一致するようにパルス幅制御手段２５５は補助スイッチＳauxに対するＰＷＭ制御を行い、適宜パルス幅を可変設定する。そして、所定の出力電力となるように制御された状態で、その時のＰＷＭ制御状態としてデューティ、即ち、補助スイッチＳauxをＰＷＭ制御するパルス幅の値を制御回路２５４においてモニタする（監視する）（状態監視手段）。ここに、通紙前の動作開始時の初期制御においては、加熱ローラ２０３の設置位置の適否を判定するものであり、加熱ローラ２０３と励磁コイル２０５等との位置関係（距離）が適正であれば予め設定されているＬ０，Ｒ０に変更がなく補助スイッチＳauxに対するＰＷＭ制御にも変更がなく（或いは、殆どなく）、パルス幅の制御としては所定のパルス幅範囲内に収まるため、制御回路２５４は加熱ローラ２０３の設置位置が正常であると判定し、後続の処理に移行する。
【００７０】
一方、加熱ローラ２０３が励磁コイル２０５等に対して適正な位置に設置されておらず、例えば離れすぎていたりすると、予め設定されているＬ０，Ｒ０に変化が生じ、所定の出力電力を得るために補助スイッチＳauxに対するＰＷＭ制御に変更が生じ、パルス幅の制御が所定のパルス幅範囲を超えることとなるため、制御回路２５４は加熱ローラ２０３の設置位置が適正ではないと判定し、インバータ回路２２４に対する通電停止等の異常時処理を行い、加熱ローラ２０３等の位置設定のし直し等を促す。
【００７１】
このような動作開始時の初期制御を経た後、実際の画像形成動作実行時においては、制御回路２５４はゲートドライバ２５１，２５２，２５３等を介して主スイッチＳ１，Ｓ２を一定周波数で駆動させる一方補助スイッチＳauxをＰＷＭ制御によりオン・オフ駆動させることによりインバータ回路２２４としての動作を開始させる。この時の電流ｉaux、電圧Ｖｃｓを各々検出回路２５６，２５７により検出し、検出された電流ｉaux、電圧Ｖｃｓに関して演算回路２６０で演算処理することによりこの時の出力電力を算出し、この出力電力が予め設定されている所定の出力電力に一致するようにパルス幅制御手段２５５は補助スイッチＳauxに対するＰＷＭ制御を行い、適宜パルス幅を可変設定する。そして、所定の出力電力となるように制御された状態で、定着位置に対する給紙タイミングに応じた所定のタイミングにおいて、その時のＰＷＭ制御状態としてデューティ、即ち、補助スイッチＳauxをＰＷＭ制御するパルス幅の値を制御回路２５４においてモニタする（監視する）（状態監視手段）。ここに、画像形成動作時の制御においては、加熱ローラ２０３に対する転写紙Ｐの巻き付きの有無（記録材の侵入の有無）を判定するものであり、加熱ローラ２０３と励磁コイル２０５等との間に物（転写紙Ｐ）の侵入がなければ予め設定されているＬ０，Ｒ０に変更がなく補助スイッチＳauxに対するＰＷＭ制御にも変更がなく（或いは、殆どなく）、パルス幅の制御としては所定のパルス幅範囲内に収まるため、制御回路２５４は加熱ローラ２０３に対する転写紙Ｐの巻き付きはない（記録材の侵入はない）と判定し、後続の画像形成処理に移行する。
【００７２】
一方、加熱ローラ２０３周りに対して転写紙Ｐの巻き付きが生ずると、予め設定されているＬ０，Ｒ０に変化が生じ、所定の出力電力を得るために補助スイッチＳauxに対するＰＷＭ制御に変更が生じ、パルス幅の制御が所定のパルス幅範囲を超えることとなるため、制御回路２５４は加熱ローラ２０３周りに転写紙Ｐの巻き付きが生じていると判定し、インバータ回路２２４に対する通電停止等の異常時処理を行い、巻き付いた転写紙Ｐの取り除き処理等を促す。
【００７３】
なお、本実施の形態では、ＩＨ用ＣＰＵ２２６に内蔵のパルス幅制御手段２５５や状態冠手段（制御回路２５４）を利用するようにしたが、このようなＣＰＵを利用する構成・方法に限らず、例えば補助スイッチＳauxに対するＰＷＭ制御におけるパルス幅（デューティ）の値を積分回路等を通じて検出し、検出されたパルス幅（デューティ）の値を比較器において所定の基準値と比較することにより、上記のような判定を行わせるようにしてもよい。
【００７４】
また、本実施の形態では、ＰＷＭ特性の変化を利用して、加熱ローラ２０３周りへの転写紙Ｐの侵入（巻き付け）の有無、加熱ローラ２０３の設置位置の適否を監視・判定するようにしたが、これらの要因により補助スイッチＳauxの共振周波数が変化すれば当該補助スイッチＳauxの電流ｉauxの波形や電圧Ｖｃｓの波形が変化するので、これらの電流ｉaux又は電圧Ｖｃｓを出力状態に関する情報として検出回路２５６又は２５７により検出し、Ａ／Ｄ変換器２５８，２５９を介してＩＨ用ＣＰＵ２２６内に取り込み、これらの値が予め設定されている正常時の所定の出力範囲内にあるか否かをモニタ（監視）することで、これらの異常の有無を判定するようにしてもよい。この際、電流ｉauxと電圧Ｖｃｓとを同時にＩＨ用ＣＰＵ２２６内に取り込み、演算回路２６０による演算処理で出力電力値を算出し、出力状態としてこの出力電力値が所定の出力範囲内にあるか否かをモニタ（監視）するようにしてもよい。この場合についても、ＩＨ用ＣＰＵ２２６のＡ／Ｄ変換器２５８，２５９等を用いずに、ＯＰアンプ等を用いたアナログ回路構成の下に所定値と比較することで出力状態（出力電流又は出力電圧）をモニタ（監視）し、これらの異常の有無を判定するようにしてもよい。
【００７５】
［第三の実施の形態］
本発明の第三の実施の形態を図８に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分は同一符号を用いて示し説明も省略する。本実施の形態の定着装置１２１は図２に示す構成例に準ずるが、光反射型センサ２１３は省略され、かつ、ＩＨ制御基板２２５上に搭載するインバータ回路２２４及びその制御回路として特許文献４に示されるような共振用コンデンサを備えて誘導加熱制御をＰＷＭ方式で行うインバータ回路２２４Ｂ及びその制御回路を利用するようにしたものである。
【００７６】
図８に示す回路構成について説明する。インバータ回路２２４Ｂに給電する直流電源回路２７１は、交流入力回路２７２の出力を整流するとともに、その整流出力を平活用チョークコイル２７３を介して直流電源ライン間に与えるように構成され、この直流電源ライン間には平滑コンデンサ２７４が接続されている。インバータ回路２２４Ｂは、例えばシングルエンド方式とされ、直流電源ライン間に励磁コイル２０５及びＩＧＢＴによるスイッチング素子２７５のコレクタ・エミッタ間を直列に接続するとともに、フライホイールダイオード２７６をスイッチング素子２７５と逆並列状態に接続し、さらに、励磁コイル２０５と並列に共振用コンデンサ２７７を接続することにより構成されている。
【００７７】
制御回路（ＩＨ用ＣＰＵ２２６）側は、インバータ回路２２４Ｂのスイッチング素子２７５をＰＷＭパルス並びに駆動回路２７８を介してオン・オフ制御するもので、例えば、電圧検出回路２７９が検出した励磁コイル２０５／スイッチング素子２７５間の接続点の電圧（即ち、共振電圧）の０ＶのタイミングでＰＷＭパルスの１周期の始点を定め、この始点でスイッチング素子２７５をオンさせる。即ち、電圧検出回路２７９が与える共振電圧の０Ｖのタイミングで発振回路２８０がオン指示パルスを発生して出力制御回路２８１に与える。
【００７８】
電流検出回路２８２はインバータ回路２２４Ｂ内の電流トランス２８３の電流検出電圧に基づいてスイッチング素子２７５のスイッチ電流を検出するとともにその検出電流値に応じた電圧レベルの電流検出信号Ｓｉｎを出力制御回路２８１と平滑電流検出レベル回路２８４とに与える。
【００７９】
平滑電流検出レベル回路２８４は電流検出信号Ｓｉｎを平滑化して電流検出信号Ｓｉｎの時系列包絡レベルを表す電圧を発生して出力制御回路２８１に与えるが、ここではその詳細は省略する。
【００８０】
回生電流検出回路２８５は、フライホイールダイオード２７６に流れる電流を検出するように介在された電流トランス２８６の誘起電圧に基づいて回生電流を検出し、回生電流レベルに比例する電圧の回生電流検出信号Ｓｋを出力制御回路２８１に与える。
【００８１】
さらに、サーミスタ２０９が定着ベルト２０４の温度を検出し、温度信号を演算回路２８７に与える。演算回路２８７は、予め設定されている目標温度（データ）に対する検出温度の偏差を算出し、温度偏差信号Ｓrefを出力制御回路２８１に与える。ここで、温度偏差信号Ｓrefは目標温度に対して検出温度が低いほど低く、検出温度が高くなるに従い高くなる電圧として与えられる。
【００８２】
このような構成において、その動作制御例の詳細は、特許文献４に記載されているため、省略するが、回生電流検出回路２８５により検出される回生電流の値は、特許文献４中の図１０等に示されているように、加熱対象とその材質とに依存して変化する。この原理を利用すれば、励磁コイル２０５と加熱ローラ２０３との間に異物、例えば転写紙Ｐが侵入すれば（巻き付けば）、転写紙Ｐがない場合とで、回生電流の値が変化することが判る。そこで、本実施の形態では、このような原理を利用し、インバータ回路２２４Ｂの出力状態として回生電流を回生電流検出回路２８５（出力状態検出手段）により検出し、検出された回生電流の値が所定の出力範囲内にあるか否かを出力制御回路２８１（状態監視手段）により監視することで、加熱ローラ２０３周りへの転写紙Ｐの巻き付きの有無を判定するようにしたものである。
【００８３】
また、励磁コイル２０５の近くに加熱対象が存在しない場合には電力消費がないので、過大な回生電流が流れる。この原理を利用すれば、励磁コイル２０５と加熱ローラ２０３との間の距離が正規の位置関係でなく、例えば、加熱ローラ２０３の設置位置が励磁コイル２０５から離れているような場合には、正規の位置設定の場合とで、回生電流の値が変化することが判る。そこで、本実施の形態では、このような原理を利用し、インバータ回路２２４Ｂの出力状態として回生電流を回生電流検出回路２８５（出力状態検出手段）により検出し、検出された回生電流の値が所定の出力範囲内にあるか否かを出力制御回路２８１（状態監視手段）により監視することで、加熱ローラ２０３の設置位置の適否を判定するようにしたものである。
【００８４】
さらに、図８に示す制御系でも、スイッチング素子２７５に対してＰＷＭ制御を用いているので、前述の第二の実施の形態の場合と同様に、出力制御回路２８１から出力されるこのＰＷＭ信号のデューティ（パルス幅）と出力との関係をモニタ（監視）し、加熱ローラ２０３周りへの転写紙Ｐの巻き付けの有無や加熱ローラ２０３の設置位置の適否を当該デューティ（パルス幅）が所定のパルス幅範囲内に収まっているか否かにより判定することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明が適用される電子写真方式の画像形成装置の一例を示す概略正面図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態の定着装置の概略構成例を示す正面図である。
【図３】その定着制御装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】その安全対策構成例を含む定着制御装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態の定着制御装置の構成例を示す回路図である。
【図６】その動作例を示す波形図である。
【図７】そのデューティ−出力の関係を示す特性図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態の定着制御装置の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
【００８６】
２０３      定着用加熱部材
２０５      誘導加熱巻線
２０７      誘導加熱部
２１３      光反射型センサ
２２４Ａ，２２４Ｂ      インバータ回路
２２６      中央処理装置
Ｃｓ        共振用コンデンサ
Ｓaux      スイッチング素子
２５５      パルス幅制御手段
２７５      スイッチング素子
２７７      共振用コンデンサ
【図１】
2005156980.tif 000003
【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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