JP2002124369A - 誘導加熱装置及び該誘導加熱装置を備えた画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱対象（負荷）の変動に対して複数の誘導
コイルに最適な動作を行わせ、コイルの異常音の発生、
誘導コイル間の相互干渉をなくし、安定した動作を行う
安価な誘導加熱装置を提供する。 【解決手段】 ＦＥＴ５_１，５_２はそれぞれ、周波数制
御回路７ｆにより制御される駆動回路(1)，(2)を介して
ゲート制御され各誘導加熱インバータへのVin入力を断
続する。加熱部材１の温度を検出センサ１２_１，１２_２
により帰還させ、目標温度にするためインバータへの供
給電力を制御する。この制御は、ＦＥＴ５ _２のゲートオ
ンパルスの遅延回路８を設け、同期して動作するＦＥＴ
５_１のパルスに対し遅延させる方法によってゲートオン
時間を調整し供給電力を制御する。加熱対象のサイズに
より制御動作を行う例も示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インバータにより
高周波電流が供給される誘導コイルを複数個備えた誘導
加熱装置に関し、複数の誘導コイル毎にインバータを構
成し、インバータへの電力供給を個々に制御可能とし、
加熱対象に対応した発熱を簡単で効率の良い方式で制御
し得る、電子写真プロセスにおけるトナーの加熱定着部
にも利用し得る誘導加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ
などの画像処理装置において電子写真方式による画像形
成が行われる。この方式では、現像されたトナー画像を
記録シートや紙等の被画像形成材に定着させるために、
定着装置を備える。この定着装置の主要部分は、未定着
のトナーが付着された用紙を加熱する定着ローラと、該
定着ローラとの間に用紙を押圧し、挟持搬送する加圧ロ
ーラとで構成される。このような定着装置は、従来、定
着ローラ内部に加熱ヒータとしてハロゲンランプ等を備
え、このランプで定着ローラを加熱し、定着ローラをト
ナーが必要とする定着に適当な所定の目標温度まで上昇
させるものであった。しかしながら、このようなハロゲ
ンランプによる加熱方式は定着ローラを必要な温度に加
熱するまでに長い時間がかかり、又、ヒータ自体の損失
も大きいため、現在のように、地球温暖化などの環境問
題がクローズアップされるに至り、環境への悪影響が懸
念され、この問題点を解決するために、効率が良く、立
ち上がり時間の早い定着装置が求められている。

【０００３】このような状況にあって、誘導加熱装置を
定着時の加熱に用いることが検討されている。誘導加熱
装置は、加熱部材近傍に配置された誘導コイルに、高周
波電流を流して電磁波を発生させ、電磁波による誘導
（渦）電流を加熱部材の導電層に流し、誘導電流に伴う
ジュール熱により加熱するもので、高周波電流を制御す
ることにより所定の温度への加熱を行うことが可能であ
る。誘導加熱方式による定着装置は、定着ローラを電磁
波による渦電流により、瞬時に加熱することができ、加
熱による時間を画期的に短くできるという特性を持つた
めに注目されている。つまり、従来ハロゲンランプ方式
で必要であったような予熱動作、即ち機器を使用しない
待機時にも定着部の温度を、再使用時に速く所定温度に
立ちあげるために電力を供給し続ける動作、により結果
的に無駄となる電力を削減することを可能とするもので
あり、また、加熱効率も良いため、環境問題に寄与でき
る方式の一つとして考えられている。このような誘導加
熱による定着を用いる複写機は、通常、定着ローラの温
度をサーミスタによって検出し、検出電圧に応じて誘導
加熱用のインバータを制御し、インバータが生成する高
周波電流を誘導コイルに供給し、定着ローラが目標温度
となるように動作させる。従って、目標温度が変わった
り或いは定着温度が変化すれば、誘導コイルに供給する
電力を変化させるように、インバータの動作が制御され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘導加
熱方式の定着装置の場合、従来のハロゲンヒータ方式に
比べた場合、立ち上がり時間は早くできるものの、単一
の誘導コイルを用いて実施しようとすると、定着させる
べき媒体である紙の幅が異なる場合、加熱部の全面にわ
たって定着ローラ温度を一定温度になるように最適に制
御するのは可成り困難を伴うという問題があった。そこ
で、このような紙幅が異なる場合の定着装置の加熱制御
方式として、例えば定着ローラに主、従よりなる複数の
誘導コイルを設け、これらのコイルを駆動するための駆
動信号を同期して出力し得るようにし、且つ同時に複数
の誘導コイルの駆動を行わずに、間引き制御を行うよう
にする方式が検討されている。この方式は、間引き率に
よって温度のバランスが制御できるとともに、複数の誘
導コイル間に相互干渉を防止することが可能となる。し
かし、このような間引き制御によると、従コイルの間引
き率が大きくなった場合には、駆動周波数が可聴領域と
なってしまい異常音を発生するなどの不具合があった。
また、間引き制御回路は一般的な制御ＩＣを用いること
ができないので、間引き用の制御ＩＣを開発することが
必要になり、コストが高くなるという問題点があった。
このほか、間引き制御のみでは温度制御の最適化を図る
ことが困難であるという問題点もあった。本発明は、イ
ンバータにより高周波電流が供給される誘導コイルを複
数個備えた誘導加熱装置における従来技術の上記した問
題点に鑑みてなされたもので、その目的は、加熱すべき
対象（負荷）の変動に対して複数の誘導コイルに最適な
動作を行わせることを可能とし、従来問題となった誘導
コイルの異常音を発生することが無く、誘導コイル間に
相互干渉を起こさずに、安定した動作を行うことを可能
とする安価な誘導加熱装置を提供することにある。ま
た、上記した誘導加熱装置を電子写真方式における画像
の加熱定着処理手段に利用し、各種の媒体（用紙）サイ
ズに合わせた最適な温度制御により安定した定着を行う
ことを可能とする画像処理装置（例えば、複写機、ファ
クシミリ、プリンタ、或いはこれらの複合機等）を提供
することを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、加熱
部材を誘導加熱する複数の誘導コイル、各誘導コイルへ
の入力をそれぞれオン／オフするスイッチング手段、該
スイッチング手段のオン／オフを制御する制御手段より
なる誘導加熱インバータを有する誘導加熱装置におい
て、前記制御手段は、各誘導コイルへの入力をオン／オ
フするスイッチング動作の同期をとり、且つオン／オフ
信号をパルス幅変調により得るようにしたことを特徴と
する誘導加熱装置である。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載された
誘導加熱装置において、誘導コイルにより加熱された加
熱部材の温度検出手段を備え、検出した温度を前記制御
手段を介してフィードバックすることを特徴とするもの
である。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
された誘導加熱装置を電子写真方式における画像の加熱
定着処理手段に用いたことを特徴とする画像処理装置で
ある。

【０００８】請求項４の発明は、請求項３に記載された
画像処理装置において、各誘導コイルのオン信号パルス
幅の比率を、定着処理される記録媒体のサイズにより必
要となる電力に応じて定めるようにしたことを特徴とす
るものである。

【０００９】請求項５の発明は、加熱部材を誘導加熱す
る複数の誘導コイル、各誘導コイルへの入力をそれぞれ
オン／オフするスイッチング手段、該スイッチング手段
のオン／オフを制御する制御手段よりなる誘導加熱イン
バータを有する誘導加熱装置において、前記制御手段
は、各誘導コイルへの入力をオン／オフするスイッチン
グ動作の同期をとり、且つオン／オフ信号を周波数変調
により得るとともに、各誘導コイルのオン信号間に遅延
時間を設けるようにしたことを特徴とする誘導加熱装置
である。

【００１０】請求項６の発明は、請求項５に記載された
誘導加熱装置において、誘導コイルにより加熱された加
熱部材の温度検出手段を備え、検出した温度を前記制御
手段を介してフィードバックすることを特徴とするもの
である。

【００１１】請求項７の発明は、請求項５又は６に記載
された誘導加熱装置を電子写真方式における画像の加熱
定着処理手段に用いたことを特徴とする画像処理装置で
ある。

【００１２】請求項８の発明は、請求項７に記載された
画像処理装置において、各誘導コイルのオン信号間に設
ける遅延時間を、定着処理される記録媒体のサイズによ
り必要となる電力に応じて定めるようにしたことを特徴
とする画像処理装置ものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明を添付する図面とともに示
す以下の実施例に基づき説明する。本実施例を説明する
に先立ち、本実施例の基礎となる誘導加熱装置（先行
例）に関し、以下に説明する。なお、この例は、電子写
真方式の画像処理装置（例えば、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、或いはこれらの複合機等）における画像
の加熱定着処理手段に適用した装置を示す。図６は、先
行例の誘導加熱装置の概略構成を示すものである。ま
た、図７は、コイル（誘導コイル）に電力を供給するス
イッチング素子の動作波形の１例を示す。図６中の１は
加熱される定着ローラである。また、２は電磁波を発生
するコイル（誘導コイル）、４はコンデンサである。直
流電源（図示せず）から並列接続されたコイル２とコン
デンサ４へ供給される入力Ｖｉｎをスイッチング素子５
により断続する。これらが誘導加熱インバータを構成す
る基本的な要素である。スイッチング素子５は、駆動回
路６０、駆動回路６０を制御する駆動制御回路７０によ
りスイッチング動作を行う。加熱された定着ローラ１の
温度を温度検出器（例えばサーミスタ等）１２で検出
し、温度検出値をスイッチング素子５の駆動制御回路７
０にフィードバックすることによりローラの温度を一定
とするようスイッチング素子５を制御し、インバータへ
の入力電力を制御する。

【００１４】この先行例において、スイッチング素子５
のスイッチング損失を減らすためコイル２のインダクタ
ンスと共振するようなコンデンサ４が設けられており、
図７に示すスイッチング素子５の動作波形（電流、電圧
波形、この例では、ＦＥＴのドレイン電流Ｉｄ、ドレイ
ン−ソース間電圧Ｖｄｓ）のドレイン−ソース間電圧Ｖ
ｄｓに示されるように、共振波形となる。また、同図示
の電流波形に示すように、ドレイン電流Ｉｄは共振波形
の電圧がゼロになるところでスイッチング素子５が導通
期間に入り、電流が流れ始め、導通期間の終わりまで上
昇を続ける。この場合、スイッチング素子５の共振電圧
Ｖｄｓは共振条件（コイル２のインダクタンス及び共振
コンデンサ４）によって波形が定まってしまうため、定
着ローラ１の温度を一定に制御する場合には、共振電圧
Ｖｄｓの時間幅を変化させることはできず、ＰＷＭ（パ
ルス幅変調）制御を行うことは出来ない。そのため、従
来例にあっては、オフ時間幅固定でオン時の時間幅を変
える周波数変化によりスイッチング素子５の駆動制御を
行っていた。

【００１５】ところで、定着装置において定着すべき媒
体（用紙）の寸法は各種のサイズのものがある。最も多
くは図示したように用紙がＡ４の縦送りと横送りの場合
であるが誘導加熱方式の場合、一つのコイルで両方の用
紙幅に対して温度が一定となるように制御するのは困難
であった。即ち、Ａ４縦でコイル長を設定した場合に
は、Ａ４横の紙媒体の通紙時に、Ａ４横の紙幅の両端の
温度が低くなってしまい、Ａ４横幅の通紙に対し最適な
品質の定着が出来ない問題がある。一方、コイル長をＡ
４横幅に合わせた場合には、逆にＡ４縦の通紙時に温度
が上昇しすぎて、用紙の温度や定着装置自体を異常に温
度上昇させてしまうなどの大きな問題があった。これを
解決するための手段として提案された先行技術において
は、一つの定着ローラに主、従の２つのコイルを設け、
用紙幅の違いによってそれぞれのコイルを制御すること
で対応することが可能であるとしている。この場合、そ
れぞれのコイルの負荷となる定着ローラは一つであるた
め、複数のコイルを同期して動作させるように制御する
必要がある。また、主コイルに対して従コイルが紙媒体
幅の変化に応じた最適な電力を供給するように従コイル
を駆動する必要があり、周波数制御方式により、従コイ
ルを間引き制御することによってこの実現を図ろうとし
ている。しかしながら、このような制御の場合、従コイ
ルの電力量が少なく、間引きの間隔が大きくなった場合
には等価的に従コイルの周波数が低くなる結果となり、
この周波数の低下が可聴域となった場合には異常音を発
生することになる。また、主コイルを駆動する周波数と
従コイルを駆動する周波数に相互干渉を引き起こす不安
定な動作となり、且つこれらの干渉周波数自体も可聴領
域となる。さらに、間引き制御のため従コイルの間引き
の間隔が大きくなった場合には制御時間が長くなり精度
の良い温度制御が出来なくなる。

【００１６】本発明は、上記先行例及び先行技術の問題
点を克服しようとするもので、先行技術の、複数の誘導
コイルを駆動するためのインバータを周波数制御し、各
種の用紙サイズに間引き制御により対応しようとした方
式に代えて、複数の誘導コイルを駆動するためのインバ
ータをＰＷＭ制御により同期して動作させ、それぞれの
コイルの駆動周波数は常に一定となるようにする方式を
採用することにより誘導加熱装置を構成するものであ
る。以下に、本発明による誘導加熱装置の実施例を示す
が、この例は、電子写真方式の画像処理装置（例えば、
複写機、ファクシミリ、プリンタ、或いはこれらの複合
機等）における画像の加熱定着処理手段に適用した装置
を示す。図１は、本実施例の誘導加熱装置の構成を示す
図である。また、図２は、図１に示された駆動回路(1)
及び駆動回路(2)に適用できる回路の１例を示す図であ
り、図３は、図２の回路により発生する、誘導コイルを
駆動するための動作波形を示すもので、（Ａ）は駆動回
路(1)、（Ｂ）は駆動回路(2)の波形の１例を示すもので
ある。

【００１７】図１中の１は、誘導加熱される定着ローラ
であり、２_１，２_２は、定着ローラ１に作用する電磁波
を発生する複数の誘導コイル（主コイル２_１、従コイル
２_２）である。各誘導コイル２_１，２_２は、それぞれ駆
動回路(1)６_１，駆動回路(2)６_２により駆動される。駆
動回路(1)６_１（又は駆動回路(2)６_２）は、図２に示さ
れるように、コンデンサ４ａ，４ｂ（ただし、この例で
は直列接続されたコンデンサ４ａ，４ｂのコンデンサ４
ｂ部分は回路への断続がＰＷＭ制御回路７により制御さ
れる）が誘導コイル２_１（又は２_２）と並列接続され、
並列接続された誘導コイル２_１（又は２_２）とコンデン
サ４ａ，４ｂへ供給される直流電源Ｅからの入力Ｖｉｎ
をスイッチング素子５により断続する。これらが誘導加
熱インバータを構成する基本的な要素である。スイッチ
ング素子５は、ＰＷＭ制御回路７によりスイッチング動
作が制御される。各誘導コイル２_１，２_２の位置に近い
定着ローラ１の適当な箇所に温度検出センサとして、例
えばサーミスタ１２_１，１２_２を設け、検出電圧をＰＷ
Ｍ制御回路７にフィードバックさせ、定着ローラ１を設
定した目標温度にするために負荷の変動に応じた電力を
各誘導コイル２_１，２_２に対し供給するように駆動パル
ス幅制御を行う。

【００１８】この実施例における動作の１例では、各誘
導コイル２_１，２_２を駆動するためのスイッチング素子
５に関わる動作波形は概略的には図３の動作波形で示さ
れるような波形となる。図３中、（Ａ）は主誘導コイル
２_１の駆動回路(1)、（Ｂ）は従誘導コイル２_２の駆動
回路(2)の波形の１例を示すものである。図３においてV
g1、Vg2はそれぞれ、各誘導コイル２_１，２_２を駆動す
るためにＰＷＭ制御回路７からスイッチング素子５のゲ
ートに加えられる波形で、同様にId1、Id2はそれぞれ、
ゲートコントロールされたスイッチング素子５に流れる
電流を示すのもである。同図に示すように、主誘導コイ
ル２_１の駆動（Ａ）、従誘導コイル２_２の駆動（Ｂ）、
いずれの動作も一定の周波数でゲートコントロールがな
される。つまり、ゲートが同時にオンされ、ゲートのオ
ン時間はそれぞれサーミスタ１２_１，１２_２の検出値に
従って必要な電力をインバータに供給する時間として制
御され、図示の例では主誘導コイル２_１側のスイッチン
グ素子５の電流Id1の方が長い時間流れる。本実施例に
示すように本発明では、従誘導コイル２_２の電流Id2は
主誘導コイル２_１の電流Id1、に比べて少ないので、オ
ン時間幅は小さくなるが０になることはなく、このた
め、駆動周波数が可聴領域になることはない。

【００１９】次に示す実施例は、上記実施例において、
ＰＷＭ制御回路７からスイッチング素子５のゲートに加
えられるオン時間幅を定着ローラ１の温度によって制御
するとしたが、以下の実施例においては、ＰＷＭ制御回
路７によるオン時間幅を記録媒体（用紙）幅によって制
御するようにした誘導加熱装置を示す。用紙幅によって
複数の誘導コイルのオン時間幅をそれぞれ制御するため
の方法として、本実施例では、それぞれの誘導コイルを
駆動するオン時間幅の比率を記録媒体の幅が必要とする
電力に応じた比率となるように動作させる方法に依って
行う。即ち、図３の動作波形において、Vg1とVg2の波形
におけるオン時間幅の比率を用紙幅が必要な電力比率に
応じた比率（用紙幅が大きくなるに従いVg2のオン時間
幅の比率を高くする）となるように動作させる。用紙幅
に応じてオン時間幅の比率を決めるので、用紙幅のデー
タを取得する必要がある。そのために、用紙幅のサイズ
を検出する手段を備え、検出したサイズ信号に応じてパ
ルス幅比率を決定するような方式により実施することが
できる。また、用紙の予め指定されている場合には、指
定された用紙に対応する最適パルス幅比率を設定すれ
ば、簡単に実施できる。また、このような用紙幅に応じ
てオン時間幅の比率を制御する方式による場合、図１に
示した実施例と異なりＰＷＭ制御回路７には、駆動回路
(1)６_１，駆動回路(2)６_２用の制御回路を複数設けるこ
となく、単一の制御回路で駆動の制御を行うことが可能
になる。なお、オン時間幅を記録媒体（用紙）幅によっ
て制御するようにした場合に、用紙幅による制御を行っ
ていても、定着ローラの温度が制御範囲を越える場合が
発生することが考えられるので、そのような場合に、温
度検出センサ１２_１，１２_２によるフィードバック制御
動作で一定温度となるように補償すると良い。また、こ
の場合、温度検出を温度検出センサ１２_１のみとして温
度検出センサ１２ _２を不要とすることができる。

【００２０】次に、上記先行例に示された、複数の誘導
コイルを駆動するためのインバータを周波数制御し、各
種の用紙サイズに間引き制御により対応し得るようにし
た方式に代えて、複数の誘導コイルを駆動するためのイ
ンバータを周波数制御により同期して動作させるも、負
荷の変動にスイッチング素子の動作タイミングを同期信
号から遅延操作することにより対応し得るようにした方
式を採用した誘導加熱装置について説明する。なお、以
下に説明する本実施例に係わる誘導加熱装置も、電子写
真方式の画像処理装置（例えば、複写機、ファクシミ
リ、プリンタ、或いはこれらの複合機等）における画像
の加熱定着処理手段に適用した装置を例示する。図４
は、本実施例の誘導加熱装置の構成を示す図である。ま
た、図５は、図４のコイル（誘導コイル）に電力を供給
するスイッチング素子の動作波形（電流、電圧波形、こ
の例では、スイッチング素子５_１，５_２として用いたＦ
ＥＴの各ドレイン電流Ｉｄ1，Ｉｄ2、ドレイン−ソース
間電圧Ｖｄｓ）の１例を示すものである。図４中の１
は、誘導加熱される定着ローラであり、２_１，２_２は、
定着ローラ１に作用する電磁波を発生する複数の誘導コ
イル（主コイル２_１、従コイル２_２）、４_１，４_２はコ
ンデンサである。直流電源（図示せず）から２組の並列
接続された主誘導コイル２_１とコンデンサ４_１、従誘導
コイル２_２とコンデンサ４_２へ供給される入力Ｖｉｎを
スイッチング素子５_１，５_２により断続する。これらが
２組の誘導加熱インバータを構成する基本的な要素であ
る。

【００２１】各スイッチング素子５_１，５_２はそれぞ
れ、周波数制御回路７ｆにより制御される駆動回路(1)
６_１，駆動回路(2)６_２を介してゲートコントロールさ
れスイッチング動作を行う。各誘導コイル２_１，２_２の
位置に近い定着ローラ１の適当な箇所に温度検出センサ
として、例えばサーミスタ１２_１，１２_２を設け、検出
電圧を周波数制御回路７ｆにフィードバックさせ、定着
ローラ１を設定した目標温度にするために負荷の変動に
応じた電力を各誘導加熱インバータに対し供給するよう
に制御する。このとき、スイッチング素子５_１，５_２の
動作は図６に示した従来例におけると同様に行われる。
さらに、誘導加熱インバータに対し供給する電力を制御
する方法として、スイッチング素子５_２をオン動作させ
るパルスを遅延させる回路８を設け、同期して動作する
誘導加熱インバータのスイッチング素子５_１をオン動作
させるパルスに対し遅延時間td遅らせる方法を採る。こ
の場合、スイッチング素子５_２には、図５に示すよう
に、スイッチング素子５_１の動作電流Ｉｄ１に対して遅
延時間ｔｄを持った動作電流Ｉｄ２が流れる。この遅延
時間ｔｄは、サーミスタ１２_２によって検出された信号
に応じて定めることにより、定着ローラ１の幅方向の温
度が一定となるような制御がなされる。

【００２２】上記実施例において、周波数制御回路７ｆ
により操作される遅延時間ｔｄを定着ローラ１の温度に
よって制御するとしたが、以下の実施例においては、周
波数制御回路７ｆによる遅延時間ｔｄを記録媒体（用
紙）幅によって制御するようにした誘導加熱装置を示
す。用紙幅によって複数の誘導コイルの遅延時間ｔｄを
制御するための方法として、本実施例では、スイッチン
グ素子５_２をオン操作を記録媒体の幅が必要とする電力
に応じた遅延時間td遅らせて動作させる方法を採る。即
ち、図５の動作波形において、動作電流Ｉｄ1とＩｄ2に
設ける遅延時間tdを用紙幅が必要な電力比率に応じた時
間（用紙幅が大きくなるに従い動作電流Ｉｄ2の遅延を
少なくする）となるように調整する。用紙幅に応じて遅
延時間tdを決めるので、紙媒体の幅がＡ４の縦と横の場
合のようにあらかじめわかっている場合には、遅延時間
tdは一定でも良くなるため、駆動回路(2)６_２の制御回
路は駆動回路(1)６_１の制御回路に紙幅に応じた遅延時
間を設定したゲート回路を設けただけの簡易化されたも
のとすることが可能となる。なお、遅延時間tdを記録媒
体（用紙）幅によって制御するようにした場合に、用紙
幅による制御を行っていても、定着ローラの温度が制御
範囲を越える場合が発生することが考えられるので、そ
のような場合に、温度検出センサ１２_１，１２_２による
フィードバック制御動作で一定温度となるように補償す
ると良い。また、この場合、温度検出を温度検出センサ
１２_１のみとして温度検出センサ１２ _２を不要とするこ
とができる。

【００２３】

【発明の効果】（１） 請求項１の発明に対応する効果 複数の誘導コイルの駆動を同期をとったパルス幅変調制
御によって行うようにしたので、加熱対象の負荷がどの
ように変化してもそれぞれのコイルの周波数は常に一定
であり、先行技術の問題点として述べたような異常音や
干渉の問題が発生しない安定した動作の誘導加熱装置を
提供することが可能になる。また、従来技術における間
引き制御と違い、従コイルの負荷が軽くなった場合でも
周波数は一定のため、負荷変動に対する応答速度が早く
精度の良い動作が可能になる。さらに、間引き制御方式
は一般的な方式ではないため、汎用の制御用ＩＣなどは
存在せず、間引き制御による回路を構成するには全てデ
ィスクリートの回路で構成する必要があり、設計も難し
く、高価な回路となるものであったが、本発明による
と、従来の一般的なパルス幅変調制御用のＩＣを使用し
た構成が可能で低コストの装置を提供することが可能に
なる。 （２） 請求項２の発明に対応する効果 上記（１）の効果に加えて、加熱部材の温度検出手段に
より検出した温度によるフィードバック制御を行うこと
により、加熱部材の負荷変動に拘わらず、加熱部材の温
度制御が可能となり、精度の良い温度制御性能を持つ誘
導加熱装置を提供できる。 （３） 請求項３の発明に対応する効果 請求項１又は２に記載された誘導加熱装置を電子写真方
式における画像の加熱定着処理手段に用いて構成された
画像処理装置（例えば、複写機、ファクシミリ、プリン
タ、或いはこれらの複合機等）において、上記（１）、
（２）の効果を実現することにより、定着処理において
精度の良い温度制御が可能となり、画像処理装置の性能
を向上させることができる。 （４） 請求項４の発明に対応する効果 上記（３）の効果に加えて、各誘導コイルのオン信号パ
ルス幅の比率を、記録媒体のサイズに基づいて定めるこ
とができ、しかも比率を一定にして動作させることも可
能となることから、パルス幅変調制御回路を簡素なもの
にすることが出来る。

【００２４】（５） 請求項５の発明に対応する効果 同期をとって各誘導コイルへの入力をオン／オフするス
イッチング動作を行い、且つオン／オフ信号を周波数変
調により得るとともに、各誘導コイルのオン信号間に遅
延時間を設けるようにしたことにより、加熱対象の負荷
がどのように変化しても各誘導コイルが低い駆動周波数
で動作することはなく、先行技術の問題点として述べた
ような異常音や干渉の問題が発生しない安定した動作の
誘導加熱装置を提供することが可能になる。また、先行
技術における間引き制御におけるよりも負荷変動に対す
る応答速度が早く精度の良い動作が可能になる。さら
に、間引き制御方式における回路設計の困難さがなく、
又、請求項１におけるＰＷＭ制御の場合におけるような
複数のスイッチング素子を必要とすることなく簡単な回
路により実施することが可能となる。 （６） 請求項６の発明に対応する効果 上記（５）の効果に加えて、加熱部材の温度検出手段に
より検出した温度によるフィードバック制御を行うこと
により、加熱部材の負荷変動に拘わらず、加熱部材の温
度制御が可能となり、精度の良い温度制御性能を持つ誘
導加熱装置を提供できる。 （７） 請求項７の発明に対応する効果 請求項５又は６に記載された誘導加熱装置を電子写真方
式における画像の加熱定着処理手段に用いて構成された
画像処理装置（例えば、複写機、ファクシミリ、プリン
タ、或いはこれらの複合機等）において、上記（５）、
（６）の効果を実現することにより、定着処理において
精度の良い温度制御が可能となり、画像処理装置の性能
を向上させることができる。 （８） 請求項８の発明に対応する効果 上記（１）の効果に加えて、誘導コイルのオン信号間に
設ける遅延時間を、定着処理される記録媒体のサイズに
基づいて定めるようにし、しかも比率を一定にして動作
させることも可能となることから、周波数変調制御回路
を簡素なものにすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による複数の誘導コイルを持つ誘導加
熱装置の実施例の概略構成を示す。

【図２】 図１に示された駆動回路(1)及び駆動回路(2)
に適用できる回路の１例を示す。

【図３】 誘導コイルを駆動するための動作波形を示す
もので、（Ａ）は駆動回路(1)、（Ｂ）は駆動回路(2)の
波形の１例を示す。

【図４】 本発明による複数の誘導コイルを持つ誘導加
熱装置の他の実施例の概略構成を示す。

【図５】 図４の誘導コイルに電力を供給するスイッチ
ング素子の動作波形の１例を示す。

【図６】 複数の誘導コイルを持つ先行技術の誘導加熱
装置の１例の概略構成を示す。

【図７】 図６の誘導コイルに電力を供給するスイッチ
ング素子の動作波形の１例を示す。

【符号の説明】

１…加熱部材（定着ローラ）、 ２_１，２_２…誘
導コイル、４，４_１，４_２，４ａ，４ｂ…コンデンサ、
５，５_１，５_２…スイッチング素子、６_１，６_２，６０
…駆動回路、 ７…ＰＷＭ（パルス幅変調）制御
回路、７ｆ…周波数変調制御回路、 ７０…駆
動制御回路、８…遅延回路、 １２，１２_１，１２
_２…温度検出手段（サーミスタ等）。

フロントページの続き (72)発明者 大内 二郎 宮城県柴田郡柴田町大字中名生字神明堂３ −１ Ｆターム(参考） 2H033 AA21 BA25 BA30 BE06 CA07 CA27 CA45 CA46 3K059 AA08 AB28 AC20 AC23 AC33 AC35 AD02 AD04 AD35 AD37 CD03 CD22 CD23 CD65 CD73 CD75 CD77

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱部材を誘導加熱する複数の誘導コイ
   ル、各誘導コイルへの入力をそれぞれオン／オフするス
   イッチング手段、該スイッチング手段のオン／オフを制
   御する制御手段よりなる誘導加熱インバータを有する誘
   導加熱装置において、前記制御手段は、各誘導コイルへ
   の入力をオン／オフするスイッチング動作の同期をと
   り、且つオン／オフ信号をパルス幅変調により得るよう
   にしたことを特徴とする誘導加熱装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された誘導加熱装置にお
   いて、誘導コイルにより加熱された加熱部材の温度検出
   手段を備え、検出した温度を前記制御手段を介してフィ
   ードバックすることを特徴とする誘導加熱装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載された誘導加熱装
   置を電子写真方式における画像の加熱定着処理手段に用
   いたことを特徴とする画像処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載された画像処理装置にお
   いて、各誘導コイルのオン信号パルス幅の比率を、定着
   処理される記録媒体のサイズにより必要となる電力に応
   じて定めるようにしたことを特徴とする画像処理装置。
5. 【請求項５】 加熱部材を誘導加熱する複数の誘導コイ
   ル、各誘導コイルへの入力をそれぞれオン／オフするス
   イッチング手段、該スイッチング手段のオン／オフを制
   御する制御手段よりなる誘導加熱インバータを有する誘
   導加熱装置において、前記制御手段は、各誘導コイルへ
   の入力をオン／オフするスイッチング動作の同期をと
   り、且つオン／オフ信号を周波数変調により得るととも
   に、各誘導コイルのオン信号間に遅延時間を設けるよう
   にしたことを特徴とする誘導加熱装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載された誘導加熱装置にお
   いて、誘導コイルにより加熱された加熱部材の温度検出
   手段を備え、検出した温度を前記制御手段を介してフィ
   ードバックすることを特徴とする誘導加熱装置。
7. 【請求項７】 請求項５又は６に記載された誘導加熱装
   置を電子写真方式における画像の加熱定着処理手段に用
   いたことを特徴とする画像処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載された画像処理装置にお
   いて、各誘導コイルのオン信号間に設ける遅延時間を、
   定着処理される記録媒体のサイズにより必要となる電力
   に応じて定めるようにしたことを特徴とする画像処理装
   置。