[發(fā)明專利]感應(yīng)加熱定影裝置和成像設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210539395.3
• 申請日: 2012-12-13
• 公開（公告）號: CN103163764A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 近藤孝志
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: G03G15/20
• 分類號: G03G15/20;G03G15/00;H05B6/10
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;郭鴻禧

本申請要求于2011年12月13日提交到日本專利局的第2011-272302號日本專利申請和2012年12月6日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的第2012-0141201號韓國專利申請的權(quán)益，其公開通過引用完整地包含于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體構(gòu)思涉及一種感應(yīng)加熱定影裝置和成像設(shè)備。

背景技術(shù)

成像設(shè)備設(shè)置有用于將傳送的調(diào)色劑圖像定影到記錄介質(zhì)(諸如紙張)的定影裝置。定影裝置包括定影輥或定影帶(加熱輥)以及加壓輥，定影輥或定影帶(加熱輥)用于將傳送的調(diào)色劑熱定影到紙張，加壓輥壓焊到定影輥或定影帶以對紙張加壓。

設(shè)置在定影輥或定影帶內(nèi)部或外部的具有用于對定影輥或定影帶加熱的感應(yīng)加熱線圈的感應(yīng)加熱定影裝置被廣泛使用。感應(yīng)加熱方法通過使感應(yīng)加熱線圈產(chǎn)生的磁通量流過定影輥或定影帶的導(dǎo)體部分，以使渦電流流過定影輥或定影帶的內(nèi)部并利用所述渦電流產(chǎn)生的焦耳熱對定影輥或定影帶加熱，來對定影輥或定影帶加熱。

現(xiàn)有技術(shù)的感應(yīng)加熱定影裝置中的功率控制方法分為以下方法：利用LCR諧振電路控制驅(qū)動頻率的方法；通過在諧振電路以諧振頻率f諧振時執(zhí)行PWM控制來控制電流量的方法。在專利文檔1和2(專利文檔1：JP2008-51951；專利文檔2：JP?2008-145990)中公開了現(xiàn)有技術(shù)的通過控制驅(qū)動頻率改變輸出功率的方法。

在被設(shè)計為轉(zhuǎn)換電流量的現(xiàn)有技術(shù)的感應(yīng)加熱定影裝置900中，逆變電源的構(gòu)造在圖1中被示出，其中，感應(yīng)加熱定影裝置900通過在諧振頻率f的狀態(tài)下執(zhí)行PWM控制以控制電流量。來自AC電源901的電流被全波整流，通過噪聲濾波器905，并被提供給半橋輸出電路906。在圖1中，標(biāo)號902和903分別指示熔斷器和浪涌電壓保護(hù)壓敏電阻。

半橋輸出電路906是開關(guān)元件并且包括例如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、場效應(yīng)晶體管(FET)等。

在圖1的構(gòu)造中，半橋輸出電路906采用IGBT?907和908作為開關(guān)元件。LC串聯(lián)諧振電路包括感應(yīng)加熱低耗線圈912和電容器913、914，并且LC串聯(lián)諧振電路在高頻電流流過由Ritz導(dǎo)線(包括細(xì)銅絞線的電線)組成的感應(yīng)加熱低耗線圈912時產(chǎn)生磁場。感應(yīng)加熱低耗線圈912產(chǎn)生的磁場集中到由高介電常數(shù)介質(zhì)制成的定影輥或定影帶，以使渦電流流過散熱器的表面，從而定影輥或定影帶自身產(chǎn)生熱。

用于檢測感應(yīng)加熱低耗線圈912的電流和相位差的電流互感器909的輸出的驅(qū)動電壓與IGBT?907和908輸出的半橋的驅(qū)動電壓(一側(cè))之間的相位比較由相位比較器928(例如，常用的PLL?IC(74H4046等))來執(zhí)行，并且相位比較器928的相位比較結(jié)果被輸出到RC鋸齒振蕩型壓控振蕩器(VCO)929。VCO?929的振蕩頻率被反饋控制，以使電流互感器909的輸出的驅(qū)動電壓與半橋的輸出的驅(qū)動電壓之間的相位差消失。

在PWM控制器919中，通過CPU?915的比例積分微分(PID)控制器917的PID運算從散熱器溫度傳感器911的信息計算的PWM占空值以及已經(jīng)通過整流電路923整流的電流互感器909的輸出被誤差放大器920放大，放大的值和VCO?929的輸出由比較器921比較，比較結(jié)果被輸出到PWM驅(qū)動器922，PWM驅(qū)動器922可將PWM信號輸出到光電二極管和光電晶體管923和924。

【現(xiàn)有技術(shù)文檔】

專利文檔1：公開號為2008-51951的日本專利申請；

專利文檔2：公開號為2008-145990的日本專利申請。

在通過使用LCR諧振電路控制驅(qū)動頻率的現(xiàn)有技術(shù)的感應(yīng)加熱定影裝置的功率控制方法中，在諧振電路的諧振頻率改變的情況下，無法像專利文檔1中公開的發(fā)明那樣，控制感應(yīng)加熱定影裝置，并且為了應(yīng)對這種情況，需要獲得允許功率達(dá)到峰值的頻率，并將獲得的頻率作為下限頻率來控制。此外，在控制小功率時，頻率過高，從而半橋輸出元件的開關(guān)損耗可能增大，從而效率可能降低。作為一種解決方案，需要將功率控制方法劃分為大功率控制方法、中功率控制方法和小功率控制方法。此外，當(dāng)半橋元件在驅(qū)動頻率偏離諧振頻率的狀態(tài)下開關(guān)時，不執(zhí)行零電壓開關(guān)，從而可能產(chǎn)生裝置損耗，并且可能引起由于熱產(chǎn)生導(dǎo)致的退化和熱壓裂。