專利名稱：感應(yīng)加熱電路和圖像形成設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像形成設(shè)備的感應(yīng)加熱類型的定影裝置。
背景技術(shù)：
電子照相類型的圖像形成設(shè)備通常設(shè)置有用于通過施加熱和壓力對(duì)轉(zhuǎn)印至諸如紙薄片等的記錄材料的調(diào)色劑圖像進(jìn)行定影的定影裝置。作為定影裝置的配置，傳統(tǒng)上很多情況下采用使用陶瓷加熱器或者鹵素加熱器的加熱方法。然而，近年來，從具有能夠快速生成熱等的優(yōu)點(diǎn)的角度，已經(jīng)使用電磁感應(yīng)加熱方法。通過利用脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)而驅(qū)動(dòng)用于將高頻電流供給至在定影裝置中所設(shè)置的勵(lì)磁線圈的切換元件，來進(jìn)行對(duì)電磁感應(yīng)加熱類型的定影裝置的控制。通過在等于或高于諧振頻率(諧振點(diǎn))的頻率范圍內(nèi)改變PWM信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率，來進(jìn)行電力控制，其中，諧振頻率是由電源內(nèi)的諧振電容器的電容和定影裝置的勵(lì)磁線圈的電感確定的。存在可用于如下的技術(shù)通過調(diào)整PWM驅(qū)動(dòng)頻率來進(jìn)行電力控制，以使得電力在加熱(從電源接通起、直到溫度達(dá)到溫度控制的設(shè)置值為止)時(shí)為中央處理單元(CPU)所設(shè)置的最大值，并且當(dāng)達(dá)到目標(biāo)溫度時(shí)，通過改變PWM驅(qū)動(dòng)頻率來保持溫度恒定(例如，日本特開 2000-223253)。在使用PWM控制的電磁感應(yīng)加熱類型的裝置的控制中，電源的輸入電力PW根據(jù) PWM驅(qū)動(dòng)頻率f而變化的關(guān)系如圖12所示。更具體地，具有如下特征當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率為諧振頻率fpy時(shí)供給最大電力PWp，并且當(dāng)頻率改變到以諧振頻率fpy為中心的高頻側(cè)或者低頻側(cè)時(shí)電力減小。可以通過利用此特征控制PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率f來進(jìn)行電力控制。輸入電力在諧振頻率fpy處達(dá)到最大值。確定定影裝置中的諧振電容器和線圈的常數(shù)以使得諧振頻率fpy為15至20KHz。如果定影裝置的負(fù)載電感值為L(zhǎng)l且諧振電容器的電容值為Cl，則諧振頻率fpy由下式表示。公式1fpy = I/2ttVLTTCTPWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率的范圍通常是20至ΙΟΟΚΗζ，且使用等于或大于諧振頻率fpy的頻率。存在如下問題驅(qū)動(dòng)頻率在等于或小于20KHz時(shí)進(jìn)入可聽聲場(chǎng)(audible field)，且感覺如同噪聲。因此，最小驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)置為20KHz。另一方面，由于日本無線電法的關(guān)系，將最大驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)置為ΙΟΟΚΗζ。在電力控制時(shí)，如果要供給至勵(lì)磁線圈的電力未達(dá)到目標(biāo)電力PWo，則在PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率為最小頻率的狀態(tài)下繼續(xù)驅(qū)動(dòng)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在用作為導(dǎo)電加熱元件的定影輥由具有磁導(dǎo)率在低溫時(shí)大且隨溫度升高而變小的特性的合金制成的情況下，當(dāng)定影輥處于高溫時(shí)負(fù)載的電感值變小。因此，當(dāng)定影輥的溫度變高時(shí)，定影輥的特性改變，且諧振頻率fpy變高。這時(shí)，如果驅(qū)動(dòng)頻率保持恒定，則驅(qū)動(dòng)頻率在波動(dòng)后將變得低于諧振頻率fpy。因此，如圖12所示，產(chǎn)生了輸入電力減小并且定影輥的溫度達(dá)到目標(biāo)溫度的時(shí)間變長(zhǎng)的問題。
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另一方面，如果考慮到諧振頻率的改變，根據(jù)定影輥的溫度為低的狀態(tài)將驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)置為高，則存在當(dāng)?shù)蜏貢r(shí)不能向勵(lì)磁線圈供給目標(biāo)電力并且直到定影輥達(dá)到目標(biāo)溫度為止的時(shí)間變長(zhǎng)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及如下的圖像形成設(shè)備，在導(dǎo)電加熱元件的特性由于溫度升高而改變的情況下，該圖像形成設(shè)備可以盡可能地防止要供給至感應(yīng)線圈的電力的效率劣化，并且使導(dǎo)電加熱元件的溫度迅速達(dá)到目標(biāo)溫度。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種感應(yīng)加熱電路，包括導(dǎo)電加熱元件，用于使用感應(yīng)加熱方法生成熱；感應(yīng)線圈，用于生成感應(yīng)加熱用的磁場(chǎng)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件，用于確定用于將電力提供至所述感應(yīng)線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；溫度檢測(cè)部件， 用于檢測(cè)所述導(dǎo)電加熱元件的溫度；以及控制部件，用于根據(jù)所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度來調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率，以使得所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率等于或大于所述感應(yīng)加熱電路的諧振頻率。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種圖像形成設(shè)備，包括上述的感應(yīng)加熱電路。通過以下參考附圖對(duì)典型實(shí)施例的說明，本發(fā)明的其它特征和方面將變得明顯。


包含在說明書中并構(gòu)成說明書一部分的附圖示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面，并和說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。圖1是示出圖像形成設(shè)備的配置的剖面圖。圖2是示出定影裝置的配置的剖面圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明第一典型實(shí)施例的溫度控制電路的配置圖。圖4示出定影輥的溫度與負(fù)載電感之間的關(guān)系。圖5示出當(dāng)定影輥的溫度低時(shí)輸入電力與驅(qū)動(dòng)頻率之間的關(guān)系。圖6示出定影輥的溫度、輸入電力與驅(qū)動(dòng)頻率之間的關(guān)系。圖7示出定影輥的溫度、輸入電力與驅(qū)動(dòng)頻率之間的關(guān)系。圖8是示出定影裝置加熱時(shí)的電力控制的流程圖。圖9是示出定影裝置的溫度控制的流程圖。圖10是示出根據(jù)第一典型實(shí)施例的最小驅(qū)動(dòng)頻率的確定處理的流程圖。圖11是示出根據(jù)第二典型實(shí)施例的最小驅(qū)動(dòng)頻率的確定處理的流程圖。圖12示出驅(qū)動(dòng)頻率和供給電力之間的關(guān)系。
具體實(shí)施例方式以下將參考附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明的典型實(shí)施例、特征和方面。圖1是圖像形成設(shè)備的示意配置圖。在圖1中，圖像形成設(shè)備900包括黃色(y)、 品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)的圖像形成單元。將描述黃色的圖像形成單元。感光鼓 901y (感光構(gòu)件)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，且一次充電輥902y對(duì)感光鼓901y的表面均勻充電。 感光鼓901y的均勻充電后的表面被來自激光單元903y的激光束照射，并且在感光鼓901y的表面形成潛像。顯影裝置904y利用黃色調(diào)色劑對(duì)所形成的靜電潛像進(jìn)行顯影。接著，通過施加至一次轉(zhuǎn)印輥905y的電壓，將在感光鼓901y上顯影的黃色調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶906的表面上。以類似的方式，品紅色、青色和黑色的調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶906的表面上。由此在中間轉(zhuǎn)印帶906上形成由黃色、品紅色、青色和黑色調(diào)色劑形成的全色調(diào)色劑圖像。隨后，中間轉(zhuǎn)印帶906上形成的全色調(diào)色劑圖像在二次轉(zhuǎn)印輥907和908之間的輥隙部處被轉(zhuǎn)印到從盒910進(jìn)給的薄片913上。將已經(jīng)通過二次轉(zhuǎn)印輥907和908的薄片913 輸送到定影裝置911以對(duì)薄片913進(jìn)行加熱和加壓，從而將全色圖像定影在薄片913上。圖2是示出使用電磁感應(yīng)加熱處理的定影裝置911的示意配置的剖面圖。定影輥92是由厚度為45 μ m的金屬制成的導(dǎo)電加熱元件形成的，且定影輥92的表面覆蓋有 300 μ m的橡膠層。驅(qū)動(dòng)輥93的旋轉(zhuǎn)經(jīng)由輥隙部94傳遞至定影輥92，以使得定影輥92沿箭頭所示方向旋轉(zhuǎn)。電磁感應(yīng)線圈91布置于處于與定影輥92相對(duì)的位置的線圈保持件90 內(nèi)，并且電源(未示出)向電磁感應(yīng)線圈91施加交流(AC)電流以生成磁場(chǎng)，使得定影輥92 的導(dǎo)電加熱元件自身生成熱。作為溫度檢測(cè)部件的熱敏電阻器95在定影輥92的加熱部的內(nèi)側(cè)抵接加熱部，并檢測(cè)定影輥92的溫度。圖3示出根據(jù)第一典型實(shí)施例的使用電磁感應(yīng)加熱方法的定影裝置的溫度控制電路。電源100包括二極管橋101、平滑電容器102、第一切換元件103和第二切換元件 104。電源100對(duì)來自AC商用電源500的AC電流進(jìn)行整流并平滑，再將其供給至切換元件 103和104。電源100還包括連同電磁感應(yīng)線圈91 一起形成諧振電路的諧振電容器105，以及為切換元件103和104輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路112。電源100還包括檢測(cè)輸入電流Iin的電流檢測(cè)電路110以及檢測(cè)輸入電壓Vin的電壓檢測(cè)電路111。輸入電流I in和輸入電壓Vin的值對(duì)應(yīng)于供給至電磁感應(yīng)線圈91的電力。CPU 10進(jìn)行圖像形成設(shè)備900的整體控制，并且設(shè)置定影裝置911內(nèi)的定影輥 92的目標(biāo)溫度To，且為PWM生成電路20設(shè)置與切換電路103和104的驅(qū)動(dòng)頻率相對(duì)應(yīng)的 PWM信號(hào)的最大脈沖寬度(上限值)ton (max)。設(shè)置PWM信號(hào)的最大脈沖寬度(上限值) ton (max)使得不大于與諧振頻率相對(duì)應(yīng)的脈沖寬度。CPU 10還為PWM生成電路20設(shè)置切換元件103和104的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率 Fmin(最大脈沖寬度)和最大頻率Fmax(最小脈沖寬度)以及定影裝置911中使用的最大電力。最小頻率Fmin可以是諧振頻率，但考慮到安全性，最小頻率為略高于諧振頻率的頻率，以使得下文描述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率不可能減小到低于諧振頻率。使用熱敏電阻器95檢測(cè)到的定影輥92的表面溫度的檢測(cè)值TH、電流檢測(cè)電路 110檢測(cè)到的電流值Is以及電壓檢測(cè)電路111檢測(cè)到的電壓值Vs經(jīng)由模擬到數(shù)字(AD)轉(zhuǎn)換器30輸入至PWM生成電路20。接著，PWM生成電路20基于檢測(cè)值TH和目標(biāo)值之間的差來確定與驅(qū)動(dòng)電路112輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和122的脈沖寬度相對(duì)應(yīng)的信號(hào)PWMl和PWM2。驅(qū)動(dòng)電路112將信號(hào)P^l和P麗2電平轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和122。換言之，PWM 生成電路20和驅(qū)動(dòng)電路112用作驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成單元。切換元件103和104根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào) 121和122交替切換ON和OFF，并將高頻電流IL供給至電磁感應(yīng)線圈91。
驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和122的脈沖的高電平寬度與低電平寬度相等，且驅(qū)動(dòng)信號(hào)121的脈沖的高電平寬度與驅(qū)動(dòng)信號(hào)122的脈沖的高電平寬度也設(shè)置為相等，因此產(chǎn)生了 50%的占空比。因此，當(dāng)脈沖的高電平寬度增加時(shí)，低電平寬度也增加相同的量，由此驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率減小。高頻電流IL的增加或減少與所生成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度成正比，并且導(dǎo)電加熱元件的加熱值也隨著高頻電流IL的增加或減少而增加或減少。由此，PWM生成電路20可以通過調(diào)整高頻電流IL的頻率(脈沖寬度)來控制定影輥92的溫度。操作單元400包括用于接收來自操作者的指示的鍵或?qū)π畔⑦M(jìn)行顯示的顯示裝置。在脈沖寬度窄于諧振頻率的脈沖寬度的范圍內(nèi)，輸入電流Iin隨脈沖寬度變寬而增加，且隨脈沖寬度變窄而減小，該諧振頻率是從電磁感應(yīng)線圈91和定影輥92的電感值以及諧振電容器105的電容值來確定的。更具體地，在等于或高于最小頻率的頻率中，輸入電流Iin隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率減小而增加，輸入電流Iin隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率增大而減小。流經(jīng)電磁感應(yīng)線圈91的高頻電流IL類似于輸入電流Iin。高頻電流IL的增加或減少與生成的磁場(chǎng)的強(qiáng)度成正比，且隨著高頻電流IL增大或減小，導(dǎo)電加熱元件的加熱值也增大或減小。由此，PWM生成電路20可通過調(diào)整高頻電流IL的頻率(脈沖寬度)來控制定影輥92的溫度。定影輥92是由具有居里(Curie)溫度(例如，230°C )的調(diào)磁(magnetic shunt) 合金(磁性材料)形成的。調(diào)磁合金具有當(dāng)溫度升高且達(dá)到居里溫度時(shí)其磁性急劇減小的特性。居里溫度是當(dāng)磁性材料完全失去磁性時(shí)的溫度。在磁性材料中，當(dāng)溫度升高時(shí)，低溫下沿同一方向排列的原子的磁矩受到熱能影響而開始波動(dòng)。由于這個(gè)原因，總磁矩逐漸減少。當(dāng)溫度進(jìn)一步升高時(shí)，磁化急劇減小，并且在等于或高于居里溫度的溫度時(shí)磁矩的方向完全破壞，由此，自發(fā)磁化變?yōu)榱恪．?dāng)定影輥92的溫度變化時(shí)，從電源看的定影輥92的負(fù)載電感如圖4所示變化。當(dāng)定影輥92的溫度低于比居里溫度Tc低的溫度Th時(shí)，由于定影輥92保持其磁性，因此從電源100看的定影輥92的負(fù)載電感是15至20 μ H。如果定影輥92被加熱且溫度接近溫度Th，則從電源100看的定影輥92的負(fù)載電感逐漸減小。接著，從電源100看的定影輥92的負(fù)載電感在溫度Th附近急劇減小。在定影輥92的溫度大于居里溫度之后，從電源100看的定影輥92的負(fù)載電感收斂至大致恒定的值。圖5示出當(dāng)定影輥92的溫度低于溫度Th時(shí)輸入電力與驅(qū)動(dòng)頻率之間的關(guān)系。如果頻率固定在驅(qū)動(dòng)頻率的最小值Fminl，則此時(shí)的諧振頻率fpyl變得小于最小頻率Fminl。 溫度Th低于當(dāng)定影裝置將調(diào)色劑圖像定影在薄片上時(shí)的目標(biāo)溫度。因此，在定影輥92的溫度達(dá)到定影操作的目標(biāo)溫度的過程中，定影輥92的電感急劇減小。圖6示出當(dāng)定影輥92的溫度等于或高于溫度Th時(shí)輸入電力與驅(qū)動(dòng)頻率之間的關(guān)系。如圖4所示，從電源100看的定影輥92的電感在溫度Th附近減小。因此，此時(shí)的諧振頻率fpy2變得大于驅(qū)動(dòng)頻率的最小值Fminl。因此，當(dāng)以最小頻率Fminl驅(qū)動(dòng)第一切換元件103和第二切換元件104時(shí)，第一切換元件103和第二切換元件104將以低于高溫時(shí)的諧振頻率fpy2的頻率工作。因此，電源100的輸入電力減小，由此定影輥92需要更長(zhǎng)的時(shí)間達(dá)到目標(biāo)溫度。由此，在本典型實(shí)施例中，考慮根據(jù)熱敏電阻器95檢測(cè)到的溫度來改變PWM信號(hào) 1和PWM信號(hào)2的最小頻率(見圖7)。將參考圖8的流程圖來描述在PWM生成電路20加熱定影裝置時(shí)溫度控制電路的控制操作。圖8示出當(dāng)控制要供給至電磁感應(yīng)線圈91的電力時(shí)的頻率控制。在步驟S4000中，PWM生成電路20判斷熱敏電阻器95檢測(cè)到的溫度T是否等于或高于目標(biāo)溫度To。如果檢測(cè)到的溫度T等于或高于目標(biāo)溫度To (步驟S4000中為“是”)， 則處理進(jìn)入下文描述的溫度控制。另一方面，如果檢測(cè)到的溫度T小于目標(biāo)溫度To (步驟 S4000中為“否”)，則處理進(jìn)入步驟S4001。在步驟S4001和S4002中，PWM生成電路20比較從電壓檢測(cè)電路111的輸出Vs和電流檢測(cè)電路的輸出Is所獲得的輸入電力PW與目標(biāo)電力PWo。如果輸入電力PW大于目標(biāo)電力PWo (步驟S4001中為“是”)，則在步驟S4005中， PWM生成電路20判斷通過將PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2的驅(qū)動(dòng)頻率f提高預(yù)定值fa所獲得的值是否大于最大頻率Fmax。如果值f+fa不大于最大頻率Fmax (步驟S4005中為“否”)， 則在步驟S4008中，將頻率提高預(yù)定值fa。另一方面，如果值f+fa大于最大頻率Fmax (步驟S4005中為“是”)，則在步驟S4009中，PWM生成電路20將驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)置為Fmax。在步驟S4002中，如果輸入電力PW小于目標(biāo)電力PWo (步驟S4002中為“是”)，則在步驟S4004中，PWM生成電路20判斷將驅(qū)動(dòng)頻率f減去預(yù)定值fb所獲得的值是否低于最小頻率Fmin。如果值f-fb不小于最小頻率Fmin (步驟S4004中為“否”)，則在步驟S4006 中，將頻率f減去預(yù)定值fb。另一方面，如果值f-fb小于最小頻率Fmin (步驟S4004中為 “是”)，則在步驟S4007中，PWM生成電路20將驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)置為Fmin。如果輸入電力PW等于目標(biāo)電力PWo (步驟S4001和S4002中為“否”)，則在步驟 S4003中，PffM生成電路20保持驅(qū)動(dòng)頻率f。在當(dāng)圖像形成設(shè)備通電時(shí)定影裝置加熱的情況下，要供給至定影裝置的電力變得非常大。因此，在比較電力時(shí)確定驅(qū)動(dòng)頻率，以使得要供給的電力不大于目標(biāo)電力。PWM生成電路20可通過硬件邏輯進(jìn)行控制，來代替通過軟件進(jìn)行控制。接著，將參考圖9的流程圖描述溫度控制時(shí)的頻率控制。在步驟S5001和S5002 中，PWM生成電路20比較熱敏電阻器95檢測(cè)到的定影輥92的溫度T與目標(biāo)溫度To。如果溫度T大于目標(biāo)溫度To (步驟S5001中為“是”)，則在步驟S5005中，PWM生成電路20判斷通過將PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2的驅(qū)動(dòng)頻率f提高預(yù)定值fa所獲得的值是否大于最大頻率Fmax。如果值f+fa不大于最大頻率Fmax (步驟S5005中為“否”)，則在步驟S5008中，將頻率提高預(yù)定值fa。另一方面，如果值f+fa大于最大頻率Fmax (步驟S5005 中為“是”)，則在步驟S5009中，PWM生成電路20將驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)置為Fmax。如果溫度T小于目標(biāo)溫度To (步驟S5002中為“是”)，則在步驟S5004中，PWM生成電路20判斷將驅(qū)動(dòng)頻率f減去預(yù)定值fb所獲得的值是否小于最小頻率Fmin。如果值 f-fb不小于最小頻率Fmin (步驟S5004中為“否”)，則在步驟S5006中，將頻率f減去預(yù)定值fb。另一方面，如果值f-fb小于最小頻率Fmin (步驟S5004中為“是”)，則在步驟S5007 中，PWM生成電路20將驅(qū)動(dòng)頻率設(shè)置為Fmin。如果溫度T等于目標(biāo)溫度To (步驟S5001和S5002中為“否”)，則在步驟S5003中，PWM生成電路20保持驅(qū)動(dòng)頻率f。隨后，將參考圖10描述改變最小頻率Fmin的操作。流程圖示出的處理由CPU 10 執(zhí)行。首先，在步驟S 602中，CPU 10將PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2的最小頻率設(shè)置為 Fminl，并將該設(shè)置通知給PWM生成電路20。CPU 10總是通過熱敏電阻器95監(jiān)視定影輥92的溫度。在步驟S603中，CPU 10 判斷定影輥92的溫度是否等于或高于預(yù)定溫度Th。預(yù)定溫度Th是用于切換最小頻率的閾值，且預(yù)定溫度Th低于目標(biāo)溫度To。在定影輥92被加熱且定影輥92的溫度達(dá)到預(yù)定溫度Th之前(步驟S603中為 “否”)，在步驟S604中，CPU 10將最小頻率保持在Fminl。當(dāng)定影輥92的溫度等于或高于預(yù)定溫度Th時(shí)(步驟S603中為“是”)，則在步驟 S606中，CPU 10將最小頻率變?yōu)镕min2 ( > Fminl)，并將改變后的最小頻率通知給PWM生成電路20。P麗生成電路20確定P麗信號(hào)1和P麗信號(hào)2的頻率以使其不低于CPU 10所通知的最小頻率。在這種情況下，將最小頻率Fmin2設(shè)置為不低于諧振頻率fpy的值，諧振頻率fpy 是由諧振電容器105的電容和當(dāng)定影輥92的溫度為Th時(shí)定影輥92的負(fù)載電感來確定的。 通過隨著定影輥92的溫度升高來改變PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2的最小頻率Fmin，可以使切換元件103和104在等于或高于諧振頻率fpy的頻率時(shí)進(jìn)行切換操作。通過進(jìn)行上述處理，在感應(yīng)加熱的操作期間驅(qū)動(dòng)信號(hào)121和122的驅(qū)動(dòng)頻率總是等于或高于諧振頻率。因此，即使定影輥92的溫度升高且其特性改變，也可以避免電源100 的輸入電力減小的問題。在第二典型實(shí)施例中，描述了采用溫度Thl和Th2兩級(jí)溫度來切換最小頻率的情況。由于第二典型實(shí)施例除用于切換最小頻率的處理之外與第一典型實(shí)施例類似，此處將描述用于切換最小頻率的操作。將參考圖11描述CPU 10切換最小頻率的操作。首先，在步驟S702中，CPU 10將最小頻率設(shè)置為Fminl，并將該設(shè)置通知給PWM生成電路20。CPU 10總是監(jiān)視定影輥92的溫度。在步驟S703中，CPU 10判斷定影輥92的溫度是否等于或高于預(yù)定溫度Thl。在定影輥92的溫度等于或高于預(yù)定溫度Thl之前(步驟 S703中為“否”)，在步驟S704中，CPU 10將PWM信號(hào)1和PWM信號(hào)2的最小頻率的設(shè)置值維持在Fminl。如果定影輥92的溫度等于或高于預(yù)定溫度Thl (步驟S703中為“是”)，則在步驟 S710中，CPU 10判斷定影輥92的溫度是否等于或高于預(yù)定溫度Th2。如果定影輥92的溫度小于預(yù)定溫度Th2(步驟S710中為“否”)，則在步驟S711中，CPU 10將最小頻率設(shè)置為 Fmin2 ( > Fminl)，并將該設(shè)置通知給PWM生成電路20。如果定影輥92的溫度等于或高于預(yù)定溫度Th2(步驟S710中為“是”)，則在步驟S713中，CPU 10將最小頻率設(shè)置為Fmin3 ( > Fmin2)，并將該設(shè)置通知給PWM生成電路20。在這種情況下，將最小頻率Fmin2和Fmin3設(shè)置為分別不低于諧振頻率fpyl和 fpy2的值，諧振頻率fpyl是由諧振電容器105的電容和定影輥92在溫度Thl時(shí)定影輥92 的電感來確定的，諧振頻率fpy2是由諧振電容器105的電容和定影輥92在溫度Th2時(shí)定
9影輥92的電感來確定的。與第一典型實(shí)施例相比，通過提供三級(jí)以切換最小頻率，可以實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的電力控制。盡管已經(jīng)參考典型實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所公開的典型實(shí)施例。所附權(quán)利要求書的范圍符合最寬的解釋，以包含所有這類修改、等同結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱電路，包括導(dǎo)電加熱元件，用于使用感應(yīng)加熱方法生成熱；感應(yīng)線圈，用于生成感應(yīng)加熱用的磁場(chǎng)；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件，用于確定用于將電力提供至所述感應(yīng)線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且生成所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；溫度檢測(cè)部件，用于檢測(cè)所述導(dǎo)電加熱元件的溫度；以及控制部件，用于根據(jù)所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度來調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率，以使得所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件所生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率等于或大于所述感應(yīng)加熱電路的諧振頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，在所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度等于或高于預(yù)定溫度的情況下，所述控制部件增大所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率；以及在所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度低于所述預(yù)定溫度的情況下，所述控制部件維持所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，當(dāng)所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度高于目標(biāo)溫度時(shí)，如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值增大預(yù)定量所獲得的頻率值不大于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值增大所述預(yù)定量，以及如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值增大所述預(yù)定量所獲得的頻率值大于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)置為最大頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，當(dāng)所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值減小預(yù)定量所獲得的頻率值不小于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值減小所述預(yù)定量，以及如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值減小所述預(yù)定量所獲得的頻率值小于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)置為最小頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，當(dāng)所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度低于目標(biāo)溫度、并且輸入電力大于目標(biāo)電力時(shí)，如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值增大預(yù)定量所獲得的頻率值不大于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值增大所述預(yù)定量，以及如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值增大所述預(yù)定量所獲得的頻率值大于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最大頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)置為最大頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，當(dāng)所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度低于目標(biāo)溫度、并且輸入電力小于目標(biāo)電力時(shí)，如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值減小預(yù)定量所獲得的頻率值不小于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值減小所述預(yù)定量，以及如果將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率值減小所述預(yù)定量所獲得的頻率值小于所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率，則所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成部件將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率設(shè)置為最小頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，所述導(dǎo)電加熱元件由具有當(dāng)溫度高于居里溫度時(shí)失去磁性的特性的磁性材料制成，并且所述預(yù)定溫度是低于所述居里溫度的溫度。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，所述預(yù)定溫度是低于目標(biāo)溫度的溫度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱電路，其特征在于，隨著所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度增大，所述控制部件增大所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率。
10.一種圖像形成設(shè)備，包括根據(jù)權(quán)利要求1 9中的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱電路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種感應(yīng)加熱電路和圖像形成設(shè)備。圖像形成設(shè)備包括使用感應(yīng)加熱方法的定影裝置，該圖像形成設(shè)備包括感應(yīng)線圈；連接至感應(yīng)線圈的諧振電容器；切換元件，用于將電力提供至感應(yīng)線圈；驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成電路，用于確定用于根據(jù)要提供至感應(yīng)線圈的電力而驅(qū)動(dòng)切換元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率，并且生成該驅(qū)動(dòng)信號(hào)；設(shè)置單元，用于根據(jù)加熱元件的溫度來設(shè)置驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率；以及控制部件，用于根據(jù)所述溫度檢測(cè)部件所檢測(cè)到的溫度來調(diào)整所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的最小頻率，以使得驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率不小于感應(yīng)線圈的電感、加熱元件的電感和諧振電容器的電容所確定的諧振頻率。
文檔編號(hào)G03G15/00GK102193447SQ20111005628
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月9日
發(fā)明者田淵英孝 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社