(57)【要約】【課題】  電磁誘導加熱技術におけるインバータ回路の制御タイミングに用いられる高精度な信号を簡単な回路で生成する。【解決手段】  電磁誘導により発熱する発熱部を有する加熱装置において、励磁コイルに流れる電流を制御する第１スイッチと、フライバック電圧を制御する第２スイッチと、発熱部の温度を検出する温度センサと、温度センサにより得られた情報に基づいて第１スイッチおよび第２スイッチを制御する第１制御信号を生成する第１制御手段と、加熱装置の異常を検知し信号を出力する異常検知手段と、第１制御手段とは独立して第２スイッチを制御する第２制御信号を生成する第２制御手段と、異常検知手段から出力される信号の変化に基づいて第１制御信号を無効にすると共に第２制御信号を有効にする論理回路とを備える。【選択図】図４
2007184166.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁コイルに流れる電流により磁界を発生させ、該磁界による電磁誘導により発熱する発熱部を有する加熱装置であって、
前記励磁コイルに流れる電流を制御する第１スイッチと、
フライバック電圧を制御する第２スイッチと、
前記発熱部の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより得られた情報に基づいて、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御する第１制御信号を生成する第１制御手段と、
前記加熱装置の異常を検知し信号を出力する異常検知手段と、
前記第１制御手段とは独立して前記第２スイッチを制御する第２制御信号を生成する第２制御手段と、
前記異常検知手段から出力される信号の変化に基づいて、前記第１制御信号を無効にすると共に前記第２制御信号を有効にする論理回路と、
を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
励磁コイルに流れる電流により磁界を発生させ、該磁界による電磁誘導により発熱する発熱部を有する加熱装置であって、
前記励磁コイルに流れる電流を制御する第１スイッチと、
フライバック電圧を制御する第２スイッチと、
前記発熱部の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサにより得られた情報に基づいて、前記第１スイッチおよび前記第２スイッチを制御する第１制御信号を生成する第１制御手段と、
前記加熱装置の異常を検知し信号を出力する異常検知手段と、
前記第１制御手段とは独立して前記第２スイッチを制御する第２制御信号を生成する第２制御手段と、
前記異常検知手段から出力される信号の変化に基づいて前記第１制御信号を無効にすると共に、前記第１制御信号の変化に基づいて前記第２制御信号を有効にする論理回路と、
を備えることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
前記第２制御手段は、異なる２以上タイマからの出力を論理演算することにより単一パルスを生成するよう構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記第１制御手段はＣＰＵおよびＡＳＩＣを備えており、
前記ＣＰＵは、ソフトウェアを実行することにより前記第１制御信号のパラメータを演算し該パラメータを前記ＡＳＩＣに出力し、前記ＡＳＩＣは、前記ＣＰＵにより入力された前記パラメータに基づいて前記第１制御信号を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の加熱装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の加熱装置を定着装置として備え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、例えば、電子写真方式の画像形成装置の定着部などに利用される電磁誘導加熱の技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置における定着部として、クイックスタートや省エネルギーの観点から電磁誘導加熱方式の装置が実用化され使用されている（特許文献１）。
【０００３】
図１は、従来の画像形成装置の定着部の構成例を示す図である。以下に図１を参照して定着動作について説明する。まず、ＣＰＵ１４１はサーミスタ１１４から定着ローラ１１２の温度を読み取る。ＣＰＵ１４１は、読み取った定着ローラ１１２の温度および目標温度に応じて、励磁コイル１１１に投入する電力を導出し、導出した結果をアナログ電圧値としてドライブ回路１３０に出力する。ドライブ回路１３０に具備されたタイミング回路１３２は、ＣＰＵ１４１から入力された電圧値に応じてインバータ回路１２１内の各スイッチ素子のオン／オフ時間を決定する。なお、図において、１２１が励磁コイル１１１に流す電流（励磁電流）を制御するためのインバータ回路である。ドライブ回路１３０内のフリップフロップ（Ｆ／Ｆ）は、決定したオン／オフタイミングに従いを動作し、インバータ回路１２１を動作させる。
【０００４】
図２は、インバータ回路の動作時における回路内各部の状態変化を示す。インバータ回路１２１内のスイッチ素子１５０のオンにより、励磁コイル１１１に電流が流れる（図２の期間Ａ）。スイッチ素子１５０を所定の期間ＯＮした後に、スイッチ素子１５０をオフする。スイッチ素子１５０のオフと同時に励磁コイル１１１の電流を維持する方向のフライバック電圧が発生する（図２の期間Ｂ）。なお、フライバック電圧は、共振コンデンサ１５２の容量と励磁コイル１１１のインダクタンスにより決まる共振周期で変化するカーブを描く。共振コンデンサ１５２の容量が共振コンデンサ１５３の容量の１／１０程度である場合、期間Ｂの電圧変化は高い周波数となる。
【０００５】
次に、スイッチ素子１５１をオンすることにより、共振コンデンサ１５２と共振コンデンサ１５３の容量を合成する。すると、フライバック電圧の変化が緩やかなカーブとなり、フライバック電圧の上昇を抑えることができる（図２の期間Ｃ）。さらに、所定の時間経過後に、スイッチ素子１５１をオフすることで、共振コンデンサ１５３の容量を切り離す。すると、共振コンデンサ１５２のみの容量となり、フライバック電圧が高い周波数で十分低い電圧まで下降する（図２の期間Ｄ）。
【０００６】
なお、以上の動作タイミングはＣＰＵ１４１から入力された電圧値を基にタイミング回路３０２で生成され、Ｆ／Ｆ１３３により各スイッチ素子の制御を行う。なお、過電流や過熱等の異常が生じた場合、電流検出回路１３１や異常検知回路１４２からの入力信号に基づき、Ｆ／Ｆ１３３は各スイッチ素子への制御信号の出力を停止する。
【特許文献１】特開２０００−２４５１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、インバータ回路１２１においては、各スイッチ素子による電力損失を抑制するため、電圧や電流が十分低くなるタイミングに同期させて各スイッチ素子のオン／オフを必要がある。一方、各スイッチ素子のオン／オフの信号を生成する従来のタイミング回路１３２はコンデンサと抵抗によるアナログ回路で構成されている。このようなアナログ回路の場合、温度の変化による周波数の変動などの特性のばらつきが大きいという問題がある。そのため、十分なタイミング精度を確保するために回路構成が複雑になり、コストアップを招いていた。
【０００８】
また、ＣＰＵ１４１からの出力電圧値あるいはタイミング回路１３２からの出力タイミングに異常が生じた場合、Ｆ／Ｆ１３３は各スイッチ素子に対し正しいタイミングで制御を行うことが出来ない。例えば、スイッチ素子１５０のオフの後に、スイッチ素子１５１を所定のタイミングでオンすることが出来ない場合では、共振コンデンサ１５３の容量を合成することが出来ない。その結果、フライバック電圧が上昇しすぎ、各スイッチ素子の耐圧を超え、スイッチ素子の破壊にいたることがある。そのため、例えばＡＣ給電部に設けたリレー１２２などを用いて回路を停止する安全回路を設ける必要が生じる。ただし、万一のソフトウェア動作の暴走時にも定着器の安全を確保するために、サーモスイッチ１１３などのハードウェアによる保護回路をさらに設けるなど何重にも保護する必要がある。そのため、さらに回路構成が複雑になり、コストアップを招いていた。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、スイッチ素子による電力損失の増大を抑制可能な程度の高精度な信号を簡単な回路で生成可能とする技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく、本発明の加熱装置は以下の構成を備える。
【００１１】
励磁コイルに流れる電流により磁界を発生させ磁界による電磁誘導により発熱する発熱部を有する加熱装置において、励磁コイルに流れる電流を制御する第１スイッチと、フライバック電圧を制御する第２スイッチと、発熱部の温度を検出する温度センサと、温度センサにより得られた情報に基づいて第１スイッチおよび第２スイッチを制御する第１制御信号を生成する第１制御手段と、加熱装置の異常を検知し信号を出力する異常検知手段と、第１制御手段とは独立して第２スイッチを制御する第２制御信号を生成する第２制御手段と、異常検知手段から出力される信号の変化に基づいて第１制御信号を無効にすると共に第２制御信号を有効にする論理回路とを備える。
【００１２】
励磁コイルに流れる電流により磁界を発生させ磁界による電磁誘導により発熱する発熱部を有する加熱装置において、励磁コイルに流れる電流を制御する第１スイッチと、フライバック電圧を制御する第２スイッチと、発熱部の温度を検出する温度センサと、温度センサにより得られた情報に基づいて第１スイッチおよび第２スイッチを制御する第１制御信号を生成する第１制御手段と、加熱装置の異常を検知し信号を出力する異常検知手段と、第１制御手段とは独立して第２スイッチを制御する第２制御信号を生成する第２制御手段と、異常検知手段から出力される信号の変化に基づいて第１制御信号を無効にすると共に第１制御信号の変化に基づいて第２制御信号を有効にする論理回路とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スイッチ素子による電力損失の増大を抑制可能な程度の高精度な信号を簡単な回路で生成可能とする技術を提供することができる。そのため、低コストな加熱装置を提供する事が可能となる。また、制御信号途絶時などのスイッチ素子などの破壊防止が実現出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１５】
（第１実施形態）
本発明に係る加熱装置の第１実施形態として、複写機・プリンタ等の画像形成装置に具備される、トナー画像を被記録材に加熱定着させる像加熱装置（定着装置ともいう）を例に挙げて以下に説明する。
【００１６】
＜装置構成＞
図３は、第１実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す図である。
【００１７】
３０１は静電潜像を形成する感光ドラムであり、３０２は画像信号に応じて露光を行い感光ドラム３０１上に静電潜像を形成するレーザスキャナである。３０３は記録媒体（用紙）を各色の画像形成部に順次搬送する無端状の搬送ベルトである。３０４は、モータとギア等から構成される駆動部と接続され、搬送ベルト３０３を駆動する駆動ローラである。３０６ｅは駆動ローラ３０４を駆動するモータである。３０５は用紙に転写されたトナーを溶融、固着する定着器である。３０６ｆは定着器内の駆動ローラを駆動するモータである。
【００１８】
なお、感光ドラム３０１、レーザスキャナ３０２およびモータ３０６は、４色すなわち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色について配置されている。なお、符号ａ、ｂ、ｃ、ｄは各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ用を示している。
【００１９】
パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの外部機器（不図示）からプリントすべきデータが画像形成装置に入力をトリガに、画像形成装置は動作を開始する。プリンタエンジンの方式に応じたデータ形式への変換が完了し、用紙へのプリントが可能な状態になると、用紙カセットから用紙が供給される。そして、搬送ベルト３０３により用紙が各色の画像形成部に順次搬送される。搬送ベルト３０３による用紙搬送のタイミングに合わせて、画像データのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色の成分に基づいた画像信号が各レーザスキャナ３０２に入力される。レーザスキャナ３０２は入力された画像信号に基づいて、感光ドラム３０３上に静電潜像を形成する。さらに、図示しない現像器により、静電潜像がトナーにより現像され、図示しない転写部で用紙上に転写される。図３では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に順次画像形成される構成を示している。その後、用紙は搬送ベルト３０３から分離され、定着器３０５において熱により転写されたトナー像が用紙上に定着され、外部へ排出される。
【００２０】
＜電磁誘導加熱方式の定着部＞
図４に、第１実施形態に係る定着器の内部回路構成を示す。定着器３０５は、おおまかに、定着ユニット４１０、電力制御回路４２０、定着制御回路（後述）、異常検知回路４６４、ＣＰＵ４６１などにより構成される。なお、電磁誘導加熱電源に用いるインバータ回路としては、スイッチ素子による電力損失を低減させるために、共振方式が一般的に用いられている。また、共振方式の電源は、電圧共振方式と、電流共振方式に大別できるがここでは電圧共振方式について述べる。以下、各部について説明を行う。なお、定着ユニット４１０、電力制御回路４２０については、背景技術（図１）とほぼ同様のものである。
【００２１】
・定着ユニット４１０
図５は、定着ユニットの断面図である。定着ユニットは、おおまかに、定着ローラ５０２、サーミスタ５０４、サーモスイッチ５０３、加圧ローラ５０６により構成される。また、定着ローラ５０２は、磁性コア５０５と励磁コイル５０１からなる磁場発生部と、発熱層と弾性層および離型層からなる定着ローラ面により構成される。
【００２２】
励磁コイル５０１は、コイルを構成する導線として一本ずつがそれぞれ絶縁被覆された銅製の細線を複数本束ねたもの（束線）を用いる。さらに、これを複数回巻いて励磁コイルを形成している。ここでは、１０ターン巻いて励磁コイルを形成しているとする。なお、絶縁被覆は加熱ローラの発熱による熱伝導を考慮して耐熱性を有する被覆を用いるのがよい。たとえば、アミドイミドやポリイミドなどの被覆を用いるとよい。また、励磁コイルは外部から圧力を加えて密集度を向上させてもよい。
【００２３】
・電力制御回路４２０
電力制御回路４２０は、インバータ回路４２１、過電流ブレーカとしてのフューズ４２５、リレー４２２、整流回路としてのブリッジダイオード４２３およびフィルタ回路４２４、カレントトランス４２６などを備えている。この定着制御回路４２０に前述の定着ユニット４１０を接続することにより定着器として動作可能となる。
【００２４】
また、インバータ回路４２１はおおまかに２つのスイッチ素子４５０、４５１、および、２つの共振コンデンサ４５２、４５３から構成されている。図では励磁コイル４１１は、共振コンデンサ４５２、４５３およびスイッチ素子４５０の接続点と電源との間に接続されている。なお、スイッチ素子としては、絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ：  Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等が用いられる。
【００２５】
・定着制御回路
定着制御回路は、ＣＰＵ４６１、ロジック部４６２、単発パルス発生回路４６３、異常検知回路４６４、および、リレードライバ４６５により構成される。また、４６６、４６７はスイッチ素子のドライバである。ドライバとしては、例えばゲートトランス等、２次側と１次側の絶縁を確保しつつスイッチ素子のドライブが可能なものが利用される。なお、ＣＰＵ４６１が請求項１における第１制御手段に相当し、単発パルス発生回路４６３が請求項１における第２制御手段に相当する。
【００２６】
図６は、ＣＰＵが出力するＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号を説明する図である。ＣＰＵ４６１はＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号およびイネーブル信号の３つの出力信号を出力可能となるよう構成されている。ＰＷＭ１のオン幅（Δｔ１）は定着ユニット４１０へ投入する電力に対応する時間幅である。そして、この時間幅はサーミスタ４１４から取得した定着ローラ４１２の温度および目標温度に応じてＣＰＵ４６１が決定する。一方、ＰＷＭ１のオフ幅（Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４）およびＰＷＭ２のオン幅（Δｔ３）は、励磁コイル４１１のインダクタンスおよびインバータ回路内の共振コンデンサの容量により決定される時間幅である。なお、Δｔ２およびΔｔ４は、ＰＷＭ１信号とＰＷＭ２信号のオン期間が重ならないように設定されたデッドタイムである。
【００２７】
図７は、単発パルス発生回路の構成および動作を説明する図である。図７（ａ）に示す通り、単発パルス発生回路４６３は内部にタイマ７０１とタイマ７０２を備えており、タイマ７０１とタイマ７０２へのそれぞれ入力の立下りにより起動される。そして、図７（ｂ）に示す通り、入力の立下りから所定の時間幅（Δｔ２）後に、所定の時間幅（Δｔ３）のパルスを１回出力する。なお、このような回路はワンショットマルチバイブレータＩＣ（７４１２３など）を用いて容易に構成することができる。
【００２８】
＜定着部の動作＞
画像形成装置の電源が投入されると、ＤＣ電源回路（不図示）が動作して２４ＶのＤＣ電圧が供給される。供給された２４ＶのＤＣ電圧は、サーモスイッチ４１３の接点を通してリレー４２２に印加される。ここで、異常検知回路４６４が動作していなければ、リレードライバ４６５によりリレー４２２の接点が接続し、リレー４２２内のコイルに電流が供給される。その結果、リレー４２２の接点がオンになり、ＡＣ電源ラインからＡＣ電圧が回路に供給される。ＡＣ電圧はブリッジダイオード４２３により全波整流されて脈流化ＤＣ電圧となり、フィルタ回路４２４を経由して平滑化されたＤＣ電圧となる。
【００２９】
まず、ＣＰＵ４６１はサーミスタ４１４から定着ローラ４１２の温度を読み取る。ＣＰＵ４６１は、サーミスタ４１４により検知した温度が、予め設定された正常温度の範囲内にあれば、イネーブル信号をｔｒｕｅにする。また、温調動作が必要な場合、前述したようにＰＷＭ１信号とＰＷＭ２信号を出力する。そして、ＣＰＵ４６１から出力された３種の信号は、ロジック部４６２に入力される。
【００３０】
ロジック部４６２では、異常検知回路４６４からの異常検出信号がｆａｌｓｅ、かつ、ＣＰＵからのイネーブル信号がｔｒｕｅの時、ドライバ４６６、４６７に対して前述したＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号をそれぞれ出力する。ただし、異常検知回路４６４からの異常検出信号がｔｒｕｅ、または、ＣＰＵからのイネーブル信号がｆａｌｓｅの時であっても、単発パルス発生回路４６３からの信号が入力された場合には、ドライバ４６７（スイッチ素子４５１に対応）に対して信号が出力される。また、異常検知回路４６４からの異常検出信号がｆａｌｓｅの場合、ＣＰＵ４６１からのイネーブル信号をリレードライバに出力する。
【００３１】
異常検知回路４６４は、サーミスタ４１４により検知した温度が正常温度の範囲から外れた場合、または、励磁電流の値が所定の値を超えた場合に、異常検出信号をｔｒｕｅにする。この時、前述の通り、ドライバへのＰＷＭ信号、リレードライバへの信号は遮断される。
【００３２】
単発パルス発生回路４６３は、ＣＰＵ４６１からのイネーブル信号がｆａｌｓｅ、または、異常検知回路４６４の異常検知信号がｔｒｕｅになった場合に動作する。その時、前述の通り、ドライバ４６７（スイッチ素子４５１に対応）に対して信号が出力される。また、この信号は図７（ｂ）で説明したように所定のデッドタイム（Δｔ２）と所定のオン幅（Δｔ３）から構成される。
【００３３】
つまり、スイッチ素子４５０がオンの期間中に、異常検知回路４６４の動作等によりＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号が遮断された場合においても、所定のタイミングで、所定の期間スイッチ素子４５１をオンにすることが可能となる。その結果、図２において説明した周期Ｔで示される一連の動作を完了することが可能となる。そのため、背景技術において発生していたようなフライバック電圧の上昇による各スイッチ素子の破壊を低減することが可能となる。
【００３４】
以上説明したように、第１実施形態に係る像加熱装置（定着装置）においてインバータ回路の制御タイミングに用いられる高精度な信号を簡単な回路で生成可能である。アナログ素子による周波数変動などの影響を低減可能であることから、インバータ回路内のスイッチ素子による電力損失を抑制可能となる。また、異常検知回路の動作時やＣＰＵリセット等によるＰＷＭ信号の遮断時においても、インバータ回路における一連の周期動作を完了させることが可能でありスイッチ素子の破壊を抑制可能である。
【００３５】
（第２実施形態）
本発明に係る加熱装置の第２実施形態として、複写機・プリンタ等の画像形成装置に具備される、トナー画像を被記録材に加熱定着させる像加熱装置を例に挙げて以下に説明する。第２実施形態においては、単発パルス発生回路のトリガとして、ＰＷＭ１信号を用いている点が第１実施形態と異なる。
【００３６】
＜電磁誘導加熱方式の定着部＞
図８に、第２実施形態に係る定着器の内部回路構成を示す。定着器は、おおまかに、定着ユニット８１０、電力制御回路８２０、定着制御回路（後述）、異常検知回路８６４、ＣＰＵ８６１などにより構成される。なお、定着ユニット８１０、電力制御回路８２０については、背景技術（図１）とほぼ同様のものであり第１実施形態においても説明を行ったため、詳細な説明は省略する。
【００３７】
・定着制御回路
定着制御回路は、ＣＰＵ８６１、ロジック部８６２、単発パルス発生回路８６３、異常検知回路８６４、および、リレードライバ８６５により構成される。また、８０６、８０７はスイッチ素子のドライバである。ドライバとしては、例えばゲートトランス等、２次側と１次側の絶縁を確保しつつスイッチ素子のドライブが可能なものが利用される。なお、単発パルス発生回路８６３の内部構成は第１実施形態（図７（ａ））と同様である。
【００３８】
図９は、ＣＰＵの出力信号および単発パルス発生回路の入出力信号のタイミングを説明する図である。ＣＰＵ８６１はＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号およびイネーブル信号の３つの出力信号を出力可能となるよう構成されている。ＰＷＭ１のオン幅（Δｔ１）は定着ユニット８１０へ投入する電力に対応する時間幅である。そして、この時間幅はサーミスタ８１４から取得した定着ローラ８１２の温度および目標温度に応じてＣＰＵ８６１が決定する。一方、ＰＷＭ１のオフ幅（Δｔ２＋Δｔ３＋Δｔ４）およびＰＷＭ２のオン幅（Δｔ３）は、励磁コイル８１１のインダクタンスおよびインバータ回路内の共振コンデンサの容量により決定される時間幅である。なお、Δｔ２およびΔｔ４は、ＰＷＭ１信号とＰＷＭ２信号のオン期間が重ならないように設定されたデッドタイムである。
【００３９】
＜定着部の動作＞
画像形成装置の電源が投入されると、ＤＣ電源回路（不図示）が動作して２４ＶのＤＣ電圧が供給される。供給された２４ＶのＤＣ電圧は、サーモスイッチ８１３の接点を通してリレー８２２に印加される。ここで、異常検知回路８６４が動作していなければ、リレードライバ８６５によりリレー８２２の接点が接続し、リレー８２２内のコイルに電流が供給される。その結果、リレー８２２の接点がオンになり、ＡＣ電源ラインからＡＣ電圧が回路に供給される。ＡＣ電圧はブリッジダイオード８２３により全波整流されて脈流化ＤＣ電圧となり、フィルタ回路８２４を経由して平滑化されたＤＣ電圧となる。
【００４０】
まず、ＣＰＵ８６１はサーミスタ８１４から定着ローラ８１２の温度を読み取る。ＣＰＵ８６１は、サーミスタ８１４により検知した温度が、予め設定された正常温度の範囲内にあれば、イネーブル信号をｔｒｕｅにする。また、温調動作が必要な場合、前述したようにＰＷＭ１信号とＰＷＭ２信号を出力する。そして、ＣＰＵ８６１から出力された３種の信号は、ロジック部８６２に入力される。
【００４１】
ロジック部８６２では、異常検知回路８６４からの異常検出信号がｆａｌｓｅ、かつ、ＣＰＵからのイネーブル信号がｔｒｕｅの時、ドライバ８６６、８６７に対して前述したＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号をそれぞれ出力する。ただし、異常検知回路８６４からの異常検出信号がｔｒｕｅ、または、ＣＰＵからのイネーブル信号がｆａｌｓｅの時であっても、単発パルス発生回路８６３からの信号が入力された場合には、ドライバ８６７（スイッチ素子８５１に対応）に対して信号が出力される。また、異常検知回路８６４からの異常検出信号がｆａｌｓｅの場合、ＣＰＵ８６１からのイネーブル信号をリレードライバに出力する。
【００４２】
異常検知回路８６４は、サーミスタ８１４により検知した温度が正常温度の範囲から外れた場合、または、励磁電流の値が所定の値を超えた場合に、異常検出信号をｔｒｕｅにする。この時、前述の通り、ドライバへのＰＷＭ信号、リレードライバへの信号は遮断される。
【００４３】
第１実施形態の場合とは異なり、単発パルス発生回路８６３は、ＣＰＵ８６１からのＰＷＭ１信号がｆａｌｓｅになった場合に動作する。その時、前述の通り、ドライバ８６７（スイッチ素子８５１に対応）に対して信号が出力される。ただし、第１実施形態とは異なり、この信号は図９に示されるように所定のデッドタイム（Δｔ２’）と所定のオン幅（Δｔ３’）から構成される。ここでΔｔ２’＞Δｔ２でありΔｔ３’＜Δｔ３である。このようなΔｔ２’およびΔｔ３’の時間幅を設定することで、Δｔ２’およびΔｔ３’の信号出力に多少のばらつきがあっても正常に動作を行うことが可能となる。つまり、単発パルス発生回路８６３内のタイマをアナログ回路で構成した場合においても、ＰＷＭ２信号さえ正常に出力されていれば、正確なタイミングでドライバ８６７（スイッチ素子８５１に対応）を駆動することができる。
【００４４】
つまり、スイッチ素子８５０がオンの期間中に、異常検知回路８６４の動作等によりＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号が遮断された場合においても、所定のタイミングで、所定の期間スイッチ素子８５１をオンにすることが可能となる。その結果、図２において説明した周期Ｔで示される一連の動作を完了することが可能となる。そのため、背景技術において発生していたようなフライバック電圧の上昇による各スイッチ素子の破壊を低減することが可能となる。また、前述の通りＰＷＭ２信号が正常に出力されている場合には、スイッチ素子８５１の駆動に悪影響を与えることはない。
【００４５】
以上説明したように、第１実施形態と同様、インバータ回路の制御タイミングに用いられる高精度な信号を簡単な回路で生成可能である。アナログ素子による周波数変動などの影響を低減可能であることから、インバータ回路内のスイッチ素子による電力損失を抑制可能となる。また、異常検知回路の動作時やＣＰＵリセット等によるＰＷＭ信号の遮断時においても、インバータ回路における一連の周期動作を完了させることが可能でありスイッチ素子の破壊を抑制可能である。
【００４６】
＜変形例＞
図１０に、第２実施形態の変形例に係る定着器の内部回路構成を示す。定着器は、おおまかに、定着ユニット８１０、電力制御回路８２０、定着制御回路、異常検知回路８６４、ＣＰＵ８６１ａ、ＡＳＩＣ８６１ｂなどにより構成される。つまり、変形例では、ＣＰＵ８６１ａとは別に配置したＡＳＩＣ８６１ｂにより各ＰＷＭ信号およびイネーブル信号を生成する点が異なる。
【００４７】
ＣＰＵ８６１ａは出力信号線として、ＡＳＩＣ８６１ｂにたいし動作パラメータの設定を行うためのデータ信号線線とウォッチドッグクリア信号線とを備えている。なお、動作パラメータとしては、イネーブル信号状態やＰＷＭ１信号およびＰＷＭ２信号のオン時間タイマとオフ時間タイマなどがある。ＣＰＵ８６１ａは、サーミスタ８１４により検知した温度が、予め設定された正常温度の範囲内にあれば、イネーブル信号をｔｒｕｅにするようにデータ信号線を用い設定する。また、温調動作が必要な場合、ＰＷＭ１信号およびＰＷＭ２信号のオン時間タイマとオフ時間タイマをＡＳＩＣ８６１ｂに対して設定する。また、ＡＳＩＣ８６１ｂに対して所定の間隔でＡＳＩＣ８６１ｂ内部のウォッチドッグタイマをクリアする信号を出力する。
【００４８】
ＡＳＩＣ８６１ｂは、ＣＰＵ８６１ａにより設定された動作パラメータの設定にしたがって、ＰＷＭ１信号およびＰＷＭ２信号を出力する。また、内部にウォッチドッグタイマを備えており、ＰＷＭ信号を出力後ウォッチドッグタイマが所定の期間以上クリアされない場合は、各ＰＷＭ信号をｆａｌｓｅにする。
【００４９】
つまり、ＣＰＵ８６１ａに異常が発生するとウォッチドッグクリアの信号が途絶え、ＡＳＩＣ８６１ｂ内のウォッチドッグタイマがクリアされず、前述した所定の期間を超えることになる。そのため、前述したようにＡＳＩＣ８６１ｂは各ＰＷＭ信号をｆａｌｓｅにする。
【００５０】
一般的に、ソフトウェアを実行することにより各種動作を行うＣＰＵに比較し、ＡＳＩＣは動作の安定性が高いため、より信頼性の高い動作を実現することが可能となる。なお、図ではＣＰＵ８６１ａとＡＳＩＣ８６１ｂが別体として図示されているが、もちろん、物理的には一体（１チップ）構成としても良い。重要なのは、ＣＰＵ８６１ａの動作に異常が発生した場合においても、ＡＳＩＣ８６１ｂにより自律的に信号出力を制御可能としていることにある。
【００５１】
以上説明したように、変形例においては、より信頼性の高い制御信号出力を実現することが可能となる。そのため、ハードウェアによる保護回路などによる何重にも及ぶ保護を緩和可能となり、より低コストな制御回路を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来の画像形成装置の定着部の構成例を示す図である。
【図２】インバータ回路の動作時における回路内各部の状態変化を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る定着器の内部回路構成を示す図である。
【図５】定着ユニットの断面図である。
【図６】ＣＰＵが出力するＰＷＭ１信号、ＰＷＭ２信号を説明する図である。
【図７】単発パルス発生回路の構成および動作を説明する図である。
【図８】第２実施形態に係る定着器の内部回路構成を示す図である。
【図９】第２実施形態に係る単発パルス発生回路の動作タイミングを説明する図である。
【図１０】第２実施形態の変形例に係る定着器の内部回路構成を示す図である。
【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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