[发明专利]感应加热电路和图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及图像形成设备的感应加热类型的定影装置。

背景技术

电子照相类型的图像形成设备通常设置有用于通过施加热和压力对转印至诸如纸薄片等的记录材料的调色剂图像进行定影的定影装置。作为定影装置的配置，传统上很多情况下采用使用陶瓷加热器或者卤素加热器的加热方法。然而，近年来，从具有能够快速生成热等的优点的角度，已经使用电磁感应加热方法。

通过利用脉冲宽度调制(PWM)信号的驱动信号而驱动用于将高频电流供给至在定影装置中所设置的励磁线圈的切换元件，来进行对电磁感应加热类型的定影装置的控制。通过在等于或高于谐振频率(谐振点)的频率范围内改变PWM信号的驱动频率，来进行电力控制，其中，谐振频率是由电源内的谐振电容器的电容和定影装置的励磁线圈的电感确定的。存在可用于如下的技术：通过调整PWM驱动频率来进行电力控制，以使得电力在加热(从电源接通起、直到温度达到温度控制的设置值为止)时为中央处理单元(CPU)所设置的最大值，并且当达到目标温度时，通过改变PWM驱动频率来保持温度恒定(例如，日本特开2000-223253)。

在使用PWM控制的电磁感应加热类型的装置的控制中，电源的输入电力PW根据PWM驱动频率f而变化的关系如图12所示。更具体地，具有如下特征：当驱动频率为谐振频率fpy时供给最大电力PWp，并且当频率改变到以谐振频率fpy为中心的高频侧或者低频侧时电力减小。可以通过利用此特征控制PWM驱动信号的驱动频率f来进行电力控制。

输入电力在谐振频率fpy处达到最大值。确定定影装置中的谐振电容器和线圈的常数以使得谐振频率fpy为15至20KHz。如果定影装置的负载电感值为L1且谐振电容器的电容值为C1，则谐振频率fpy由下式表示。

公式1

fpy=1/2πL1×C1]]>

PWM驱动信号的驱动频率的范围通常是20至100KHz，且使用等于或大于谐振频率fpy的频率。存在如下问题：驱动频率在等于或小于20KHz时进入可听声场(audible field)，且感觉如同噪声。因此，最小驱动频率设置为20KHz。另一方面，由于日本无线电法的关系，将最大驱动频率设置为100KHz。在电力控制时，如果要供给至励磁线圈的电力未达到目标电力PWo，则在PWM驱动信号的驱动频率为最小频率的状态下继续驱动PWM驱动信号。

在用作为导电加热元件的定影辊由具有磁导率在低温时大且随温度升高而变小的特性的合金制成的情况下，当定影辊处于高温时负载的电感值变小。因此，当定影辊的温度变高时，定影辊的特性改变，且谐振频率fpy变高。这时，如果驱动频率保持恒定，则驱动频率在波动后将变得低于谐振频率fpy。因此，如图12所示，产生了输入电力减小并且定影辊的温度达到目标温度的时间变长的问题。

另一方面，如果考虑到谐振频率的改变，根据定影辊的温度为低的状态将驱动频率设置为高，则存在当低温时不能向励磁线圈供给目标电力并且直到定影辊达到目标温度为止的时间变长的问题。

发明内容

本发明涉及如下的图像形成设备，在导电加热元件的特性由于温度升高而改变的情况下，该图像形成设备可以尽可能地防止要供给至感应线圈的电力的效率劣化，并且使导电加热元件的温度迅速达到目标温度。

根据本发明的一个方面，一种感应加热电路，包括：导电加热元件，用于使用感应加热方法生成热；感应线圈，用于生成感应加热用的磁场；驱动信号生成部件，用于确定用于将电力提供至所述感应线圈的驱动信号的频率，并且生成所述驱动信号；温度检测部件，用于检测所述导电加热元件的温度；以及控制部件，用于根据所述温度检测部件所检测到的温度来调整所述驱动信号的最小频率，以使得所述驱动信号生成部件所生成的驱动信号的频率等于或大于所述感应加热电路的谐振频率。

根据本发明的另一方面，一种图像形成设备，包括上述的感应加热电路。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。

附图说明