JP2002124369A - Induction heating device, and image processing device provided with the induction heating device - Google Patents
Induction heating device, and image processing device provided with the induction heating deviceInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an induction heating apparatus provided with a plurality of induction coils to which a high-frequency current is supplied by an inverter. An inverter is constituted for each of a plurality of induction coils, and power supply to the inverters is individually performed. Controllable,
The present invention relates to an induction heating device which can control heat generation corresponding to a heating target in a simple and efficient manner and which can be used also in a heating and fixing section of a toner in an electrophotographic process.
【0002】[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。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image processing apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, an image is formed by an electrophotographic system. In this method, in order to fix the developed toner image on an image forming material such as a recording sheet or paper,
A fixing device is provided. The main part of this fixing device is composed of a fixing roller that heats the sheet to which the unfixed toner is attached, and a pressure roller that presses the sheet between the fixing roller and pinches and conveys the sheet. Such a fixing device conventionally includes a halogen lamp or the like as a heater inside the fixing roller, heats the fixing roller with the lamp, and raises the fixing roller to a predetermined target temperature suitable for fixing required by the toner. Was something. However, such a heating method using a halogen lamp takes a long time to heat the fixing roller to a required temperature, and also causes a large loss of the heater itself, so that environmental problems such as global warming are present. There is a concern that the system will be closed up and adverse effects on the environment. To solve this problem, a fixing device with high efficiency and a short rise time is required.
【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。Under such circumstances, it has been studied to use an induction heating device for heating during fixing. An induction heating device generates high frequency current through an induction coil disposed near a heating member, generates electromagnetic waves, and causes induction (eddy) current due to the electromagnetic waves to flow through a conductive layer of the heating member, thereby heating with Joule heat accompanying the induction current. Thus, heating to a predetermined temperature can be performed by controlling the high-frequency current. 2. Description of the Related Art A fixing device using an induction heating method has attracted attention because it has a characteristic that a fixing roller can be instantaneously heated by an eddy current caused by an electromagnetic wave, and the time required for heating can be dramatically shortened. In other words, the preheating operation required by the conventional halogen lamp method, that is, the operation of continuously supplying power to raise the temperature of the fixing unit to a predetermined temperature quickly at the time of re-use even when the apparatus is in standby without using the apparatus, results in a result. It is considered as one of the methods that can contribute to environmental problems because it can reduce wasteful electric power and has good heating efficiency. Copiers using fixing by induction heating usually detect the temperature of the fixing roller with a thermistor, control an inverter for induction heating according to the detected voltage, and supply a high-frequency current generated by the inverter to the induction coil. Then, the fixing roller is operated to reach the target temperature. Therefore, when the target temperature changes or the fixing temperature changes, the operation of the inverter is controlled so as to change the power supplied to the induction coil.
【0004】[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。However, in the case of the induction heating type fixing device, although the rise time can be shortened as compared with the conventional halogen heater type, it is difficult to use a single induction coil. When the width of the paper as the medium to be fixed is different, there is a problem that it is quite difficult to optimally control the fixing roller temperature to be constant over the entire heating section. Therefore, as a heating control method of the fixing device when the paper widths are different, for example, a plurality of main and sub induction coils are provided on the fixing roller, and drive signals for driving these coils are output in synchronization. A method of performing thinning-out control without driving a plurality of induction coils at the same time is being studied. In this method, the balance of the temperature can be controlled by the thinning rate, and it is possible to prevent mutual interference between a plurality of induction coils. However, according to such thinning control, when the thinning rate of the slave coil is increased, there is a problem that the drive frequency is in the audible range and abnormal noise is generated.
In addition, since a general control IC cannot be used for the thinning control circuit, it is necessary to develop a control IC for thinning, and there is a problem that the cost increases.
In addition, there is another problem that it is difficult to optimize the temperature control only by the thinning control. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the related art in an induction heating device including a plurality of induction coils to which a high-frequency current is supplied by an inverter. Allows multiple induction coils to perform optimal operation with respect to fluctuations, does not generate abnormal noise of induction coils, which has been a problem in the past, and does not cause mutual interference between induction coils, resulting in stable An object of the present invention is to provide an inexpensive induction heating device capable of performing an operation. In addition, the above-described induction heating apparatus is used as an image heating and fixing processing unit in an electrophotographic system, and an image processing apparatus capable of performing stable fixing by optimal temperature control according to various medium (paper) sizes. (For example, a copying machine, a facsimile, a printer, or a composite machine thereof).
【0005】[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。According to the present invention, a plurality of induction coils for inductively heating a heating member, switching means for turning on / off an input to each induction coil, and turning on / off of the switching means are provided. In an induction heating apparatus having an induction heating inverter comprising control means for controlling, the control means synchronizes a switching operation for turning on / off an input to each induction coil, and obtains an on / off signal by pulse width modulation. An induction heating device characterized by the above.
【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。According to a second aspect of the present invention, there is provided the induction heating apparatus according to the first aspect, further comprising a temperature detecting unit for the heating member heated by the induction coil, and feeding back the detected temperature via the control unit. It is characterized by the following.
【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。According to a third aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus in which the induction heating device according to the first or second aspect is used as an electrophotographic image heating and fixing means.
【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。According to a fourth aspect of the present invention, in the image processing apparatus according to the third aspect, the ratio of the ON signal pulse width of each induction coil is determined according to the power required according to the size of the recording medium to be fixed. It is characterized by having been determined.
【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。A fifth aspect of the present invention comprises a plurality of induction coils for inductively heating a heating member, switching means for turning on / off an input to each induction coil, and control means for controlling on / off of the switching means. In an induction heating apparatus having an induction heating inverter, the control means synchronizes a switching operation for turning on / off an input to each induction coil, obtains an on / off signal by frequency modulation, and turns on / off each induction coil. An induction heating apparatus characterized in that a delay time is provided between signals.
【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。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the induction heating device according to the fifth aspect, further comprising a temperature detecting means for the heating member heated by the induction coil, wherein the detected temperature is fed back via the control means. It is characterized by the following.
【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。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image processing apparatus wherein the induction heating device according to the fifth or sixth aspect is used as an electrophotographic image heating and fixing means.
【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。According to an eighth aspect of the present invention, in the image processing apparatus of the seventh aspect, the delay time provided between the ON signals of the respective induction coils is determined according to the power required according to the size of the recording medium to be subjected to the fixing process. An image processing apparatus characterized in that the image processing apparatus is defined as follows.
【0013】[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。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described based on the following embodiments shown in the accompanying drawings. Prior to the description of the present embodiment, an induction heating device (preceding example) on which the present embodiment is based will be described below. This example shows an apparatus applied to an image heating and fixing means in an electrophotographic image processing apparatus (for example, a copying machine, a facsimile, a printer, or a multifunction peripheral thereof). FIG. 6 shows a schematic configuration of the induction heating device of the prior art. FIG. 7 shows an example of an operation waveform of a switching element that supplies power to a coil (induction coil). Reference numeral 1 in FIG. 6 denotes a fixing roller to be heated. Reference numeral 2 denotes a coil (induction coil) for generating an electromagnetic wave, and reference numeral 4 denotes a capacitor. An input Vin supplied from a DC power supply (not shown) to the coil 2 and the capacitor 4 connected in parallel is connected to a switching element 5.
Interrupted by These are the basic elements that make up the induction heating inverter. The switching element 5 performs a switching operation by a drive circuit 60 and a drive control circuit 70 that controls the drive circuit 60. The temperature of the heated fixing roller 1 is detected by a temperature detector (for example, a thermistor or the like) 12, and the detected temperature value is a drive control circuit 7 of the switching element 5.
By feeding back to 0, the switching element 5 is controlled so as to keep the roller temperature constant, and the input power to the inverter is controlled.
【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。In this prior example, the switching element 5
Is provided with a capacitor 4 which resonates with the inductance of the coil 2 in order to reduce the switching loss of
The drain-source voltage V of the operation waveform (current, voltage waveform, in this example, the drain current Id and the drain-source voltage Vds of the FET) of the switching element 5 shown in FIG.
As shown by ds, a resonance waveform is obtained. Further, as shown in the current waveform of the drawing, when the voltage of the resonance waveform becomes zero, the drain current Id enters the conduction period of the switching element 5, the current starts to flow, and continues to rise until the end of the conduction period. In this case, since the waveform of the resonance voltage Vds of the switching element 5 is determined by the resonance conditions (the inductance of the coil 2 and the resonance capacitor 4), when controlling the temperature of the fixing roller 1 to be constant, the time of the resonance voltage Vds The width cannot be changed, and PWM (pulse width modulation) control cannot be performed. Therefore, in the conventional example, the drive control of the switching element 5 is performed by a frequency change that changes the time width at the time of on while fixing the width of the off time.
【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。By the way, there are various sizes of the medium (paper) to be fixed in the fixing device. The most common case is that the sheet is A4 lengthwise and sideways as shown, but in the case of induction heating, it is difficult to control one coil to keep the temperature constant for both sheet widths. Met. In other words, when the coil length is set to A4 length, the temperature at both ends of the A4 width paper becomes low when the A4 width paper medium is passed, and the fixing of the optimum quality for the A4 width paper passing. There is a problem that can not be done. On the other hand, if the coil length is A
If the width is adjusted to 4 widths, on the contrary, there is a large problem that the temperature rises too much when the paper is passed in the A4 lengthwise direction, and the temperature of the paper and the temperature of the fixing device itself rise abnormally. In the prior art proposed as a means for solving this problem, one fixing roller is provided with two primary and secondary coils,
It is stated that it is possible to cope by controlling each coil according to the difference in paper width. In this case, since only one fixing roller acts as a load on each coil, it is necessary to control a plurality of coils to operate synchronously. In addition, it is necessary to drive the sub-coil so that the sub-coil supplies the optimum power to the main coil in accordance with the change of the paper medium width. Trying to do. However, in the case of such a control, the power amount of the slave coil is small, and when the interval of the thinning is large, the frequency of the slave coil is equivalently decreased, and
If this frequency drop falls into the audible range, an abnormal sound will be generated. Further, an unstable operation causing mutual interference between the frequency for driving the main coil and the frequency for driving the sub coil is caused, and these interference frequencies themselves are in the audible range. Further, when the interval of the thinning of the slave coil is increased due to the thinning control, the control time becomes long, and accurate temperature control cannot be performed.
【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。The present invention is intended to overcome the problems of the above-mentioned prior art and the prior art. In the prior art, the frequency of an inverter for driving a plurality of induction coils is controlled to control the thinning of various paper sizes. In place of the method that is intended to cope with the above, by adopting a method in which an inverter for driving a plurality of induction coils is operated synchronously by PWM control so that the drive frequency of each coil is always constant. It constitutes an induction heating device. Hereinafter, an embodiment of the induction heating apparatus according to the present invention will be described. This example is based on an electrophotographic image processing apparatus (for example,
1 shows an apparatus applied to an image heating and fixing means in a copier, a facsimile, a printer, or a multifunction machine thereof. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an induction heating device according to the present embodiment. FIG. 2 shows the driving circuit (1) shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a circuit applicable to the driving circuit (2). FIG. 3 shows an operation waveform for driving an induction coil generated by the circuit of FIG. The circuits (1) and (B) show one example of the waveform of the drive circuit (2).
【0017】図1中の1は、誘導加熱される定着ローラ
であり、21,22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21、従コイル
22)である。各誘導コイル21,22は、それぞれ駆
動回路(1)61,駆動回路(2)62により駆動される。駆
動回路(1)61(又は駆動回路(2)62)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21(又は22)と並列接続され、
並列接続された誘導コイル21(又は22)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21,22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121,122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21,22に対し供給するように駆動パル
ス幅制御を行う。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a fixing roller to be induction-heated. Reference numerals 2 1 and 2 2 denote a plurality of induction coils (a main coil 2 1 and a slave coil 2 2) for generating electromagnetic waves acting on the fixing roller 1. ). Each induction coil 2 1, 2 2 are respectively the drive circuit (1) 6 1, driven by a drive circuit (2) 6 2. Driving circuit (1) 6 1 (or the driving circuit (2) 6 2), as shown in FIG. 2, the capacitor 4a, 4b (provided that the capacitor 4a connected in series in this example, 4b capacitor 4
b moiety intermittently to the circuit is controlled by the PWM control circuit 7) is connected in parallel with the induction coil 2 1 (or 2 2),
Parallel connected induction coil 2 1 (or 2 2) the capacitor 4a, the input Vin from a DC power source E is supplied to 4b
Are interrupted by the switching element 5. These are the basic elements that make up the induction heating inverter. The switching operation of the switching element 5 is controlled by the PWM control circuit 7. For example, thermistors 12 1 and 12 2 are provided as temperature detecting sensors at appropriate positions of the fixing roller 1 near the positions of the induction coils 2 1 and 2 2 , and the detected voltage is PW.
Is fed back to the M control circuit 7 performs drive pulse width control to supply power in accordance with the variation of the load to a target temperature set for the fixing roller 1 for each induction coil 2 1, 2 2.
【0018】この実施例における動作の1例では、各誘
導コイル21,22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
21の駆動回路(1)、(B)は従誘導コイル22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21,22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21の駆動(A)、従誘導コイル22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121,122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21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22の電流Id2は
主誘導コイル21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。[0018] In one example of operation in this embodiment, the operation waveforms related to the switching element 5 for driving the respective induction coil 2 1, 2 2 and the waveform as is schematically illustrated by an operation waveform of FIG. 3 Become. In FIG. 3 illustrates an example of the waveform of (A) the main induction coil 2 first driving circuit (1), (B) sub induction coil 2 second driving circuit (2). In FIG. 3, V
g1, Vg2 are respectively a waveform applied to the gate of the switching element 5 from the PWM control circuit 7 to drive each induction coil 2 1, 2 2, likewise Id1, Id2, respectively,
It also shows the current flowing through the gate-controlled switching element 5. As shown in the figure, the main induction coil 2 1 drive (A), the sub induction coil 2 second drive (B),
In each operation, gate control is performed at a constant frequency. That is, the gate is turned on at the same time, the gate on-time is controlled the power required according to the respective thermistors 12 1, 12 2 of the detected value as a time for supplying the inverter, in the illustrated example the main induction coil 2 1 side of the switching element The current Id1 of No. 5 flows for a longer time. In the present invention, as shown in this embodiment, the sub induction coil 2 second current Id2 is the main induction coil 2 1 current Id1, because less than the ON time width is but not equal to 0 less, this Therefore, the driving frequency does not fall in the audible range.
【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)61,駆動回路(2)62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121,122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121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。The following embodiment is a modification of the above embodiment.
From the PWM control circuit 7 to the gate of the switching element 5
Controlling the on-time width obtained by controlling the temperature of the fixing roller 1
However, in the following embodiment, the PWM control circuit
ON time width by path 7 is controlled by recording medium (paper) width
1 shows an induction heating device to be controlled. Depending on paper width
To control the on-time width of multiple induction coils respectively
In the present embodiment, each of the induction coils is
The width of the recording medium needs the ratio of the ON time width to drive
Depending on the method of operating so that the ratio according to the power
Do. That is, in the operation waveform of FIG. 3, the waveforms of Vg1 and Vg2
Of ON time width to power ratio required for paper width
According to the ratio (Vg2 ON time as the paper width increases
(Increase the width ratio). Paper width
The on-time width ratio is determined according to the
Need to get data. Therefore, the paper width size
And a means for detecting the size according to the detected size signal.
It can be implemented by a method that determines the loose width ratio
it can. If the paper is specified in advance,
Set the optimum pulse width ratio for the specified paper.
It can be easily implemented. Also, depending on such paper width
In the case of the method of controlling the ratio of the ON time width by
Unlike the embodiment shown, the PWM control circuit 7 includes a driving circuit
(1) 61, Drive circuit (2) 62Multiple control circuits for
Drive control with a single control circuit
become. The ON time width depends on the width of the recording medium (paper).
Control by paper width.
The temperature of the fixing roller may exceed the control range
In such a case,
Degree detection sensor 121, 122Feedback control
It is preferable to compensate the operation so that the temperature becomes constant. Also,
In the case of, the temperature detection is performed by the temperature detection sensor 12.1Only as warm
Degree detection sensor 12 2Can be eliminated.
【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51,52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、21,22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21、従コイル22)、41,42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21とコンデンサ41、従誘導
コイル22とコンデンサ42へ供給される入力Vinを
スイッチング素子51,52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。Next, instead of the method of controlling the frequency of the inverter for driving a plurality of induction coils shown in the above-mentioned prior art, so as to be able to cope with various paper sizes by thinning control, a plurality of paper sizes are replaced. An induction heating device that employs a method that operates the inverter for driving the induction coil in synchronization with frequency control, but can respond to load fluctuations by delaying the operation timing of the switching element from the synchronization signal. Will be described. The induction heating apparatus according to the present embodiment described below is also applied to an image heating and fixing unit in an electrophotographic image processing apparatus (for example, a copying machine, a facsimile, a printer, or a multifunction peripheral thereof). The device is exemplified. FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an induction heating device of the present embodiment. Further, FIG. 5, the operation waveform (current, voltage waveforms of the switching elements for supplying electric power to the coil (induction coil) of FIG. 4, in this example, F was used as the switching element 5 1, 5 2
This shows one example of the drain currents Id1, Id2 of the ET and the drain-source voltage Vds). 1 in FIG.
Is a fixing roller that is induction-heated, and 2 1 and 2 2 are
A plurality of induction coils for generating an electromagnetic wave that acts on the fixing roller 1 (the main coil 2 1, sub coil 2 2), 4 1, 4 2 are capacitors. DC power is two sets of parallel connection (not shown) and the main induction coil 2 1 capacitor 4 1, intermittent input Vin supplied to the sub induction coil 2 2 and capacitors 4 2 by the switching element 5 1, 5 2 I do. These are the basic elements that make up two sets of induction heating inverters.
【0021】各スイッチング素子51,52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)
61,駆動回路(2)62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21,22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121,122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51,52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52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51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52には、図5に示すよう
に、スイッチング素子51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122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。[0021] Each switching element 5 1, 5 2, driving circuit controlled by the frequency control circuit 7f (1)
6 1 performs the switching operation is gated controlled via the driving circuit (2) 6 2. For example, thermistors 12 1 and 12 2 are provided as temperature detecting sensors at appropriate positions on the fixing roller 1 near the positions of the induction coils 2 1 and 2 2 , and the detected voltage is fed back to the frequency control circuit 7 f, so that the fixing roller 1 Control is performed so as to supply electric power according to the load fluctuation to each induction heating inverter in order to reach the set target temperature. At this time, operation of the switching element 5 1, 5 2 is performed as in the conventional example shown in FIG.
Further, as a method for controlling the power supplied to the induction heating inverter, a circuit 8 for delaying the pulse for ON operation of the switching element 5 2 provided, is turned on the switching element 5 1 induction heating inverters operate synchronously A method of delaying the pulse by the delay time td is adopted. In this case, the switching element 5 2, as shown in FIG. 5, the operating current Id2 having a delay time td with respect to the operating current Id1 of the switching element 5 1 flows. The delay time td is by determining in accordance with a signal detected by the thermistor 12 2, control such that the temperature in the width direction of the fixing roller 1 becomes constant is performed.
【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52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)62の制御回
路は駆動回路(1)61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121,122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
121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。In the above embodiment, the frequency control circuit 7f
Delay time td operated by
Therefore, the control is performed.
The delay time td by the wave number control circuit 7f is stored in a recording medium (for
Induction heating device controlled by width)
You. The delay time td of a plurality of induction coils depends on the paper width.
As a control method, in this embodiment, the switch
Element 52Turn on the recording media width required power
A method of operating with a delay time td corresponding to the above is adopted. Immediately
In the operation waveform of FIG. 5, the operating currents Id1 and Id2
When the delay time td is set according to the required power ratio of the paper width
(The delay of the operating current Id2 increases as the paper width increases.
Adjustment). Slow depending on paper width
Since the delay time td is determined, the width of the paper medium is
Delay time, if known in advance, such as
Since td may be constant, the driving circuit (2) 62Control times
Road is drive circuit (1) 61When the control circuit of the
Simplified with a gate circuit with a set interval
It becomes possible to do. Note that the delay time td is
When controlling by body (paper) width, paper
Even if the width is controlled, the temperature of the fixing roller is controlled
It is possible that the range may be exceeded.
In such a case, the temperature detection sensor 121, 122by
Compensate for constant temperature by feedback control operation
Good to be. In this case, the temperature detection is performed using a temperature detection sensor.
121Only as temperature detection sensor 12 2No need for
Can be.
【0023】[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。(1) Effects corresponding to the first aspect of the invention Since the plurality of induction coils are driven by synchronized pulse width modulation control, how the load of the heating target changes is controlled. However, the frequency of each coil is always constant, so that it is possible to provide an induction heating device that operates stably without the problem of abnormal sound or interference as described in the prior art. Further, unlike the thinning control in the related art, since the frequency is constant even when the load on the slave coil is reduced, the response speed to the load fluctuation is fast and the operation can be performed with high accuracy. Furthermore, since the thinning-out control method is not a general method, there is no general-purpose control IC or the like, and it is necessary to configure all of the circuits by the thinning-out control with discrete circuits, and the design is difficult and expensive. However, according to the present invention, it is possible to provide a low-cost apparatus that can be configured using a conventional general pulse width modulation control IC. (2) Effects corresponding to the second aspect of the present invention In addition to the effects of the above (1), by performing feedback control based on the temperature detected by the temperature detecting means of the heating member, heating is performed regardless of the load fluctuation of the heating member. The temperature of the member can be controlled, and an induction heating device having accurate temperature control performance can be provided. (3) Effects corresponding to the third aspect of the invention An image processing apparatus (for example, a copying machine, Facsimile, printer, or a multifunction peripheral thereof)
By realizing the effect of (2), accurate temperature control in the fixing process can be performed, and the performance of the image processing apparatus can be improved. (4) Effects corresponding to the invention of claim 4 In addition to the effect of (3), the ratio of the ON signal pulse width of each induction coil can be determined based on the size of the recording medium, and the ratio is constant. , The pulse width modulation control circuit can be simplified.
【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。(5) Effects corresponding to the fifth aspect of the present invention. A switching operation for turning on / off an input to each induction coil is performed in synchronization, and an on / off signal is obtained by frequency modulation. By providing a delay time between the ON signals, each induction coil does not operate at a low drive frequency no matter how the load to be heated changes, as described in the prior art. It is possible to provide an induction heating device that operates stably without causing abnormal noise or interference. Further, the response speed to the load fluctuation is faster than in the thinning control in the prior art, and the operation can be performed with high accuracy. Furthermore, there is no difficulty in circuit design in the thinning control method,
Further, the present invention can be implemented by a simple circuit without requiring a plurality of switching elements as in the case of the PWM control in the first aspect. (6) Effects corresponding to the sixth aspect of the invention In addition to the effect of the above (5), by performing feedback control based on the temperature detected by the temperature detecting means of the heating member, heating is performed irrespective of the load fluctuation of the heating member. The temperature of the member can be controlled, and an induction heating device having accurate temperature control performance can be provided. (7) Effects corresponding to the invention of claim 7 An image processing apparatus (for example, a copying machine, Facsimile, printer, or a multifunction machine thereof), the above (5),
By realizing the effect (6), accurate temperature control in the fixing process becomes possible, and the performance of the image processing apparatus can be improved. (8) Effects corresponding to the invention of claim 8 In addition to the effect of the above (1), the delay time provided between the ON signals of the induction coil is determined based on the size of the recording medium to be subjected to the fixing process, and Since the operation can be performed with the ratio kept constant, the frequency modulation control circuit can be simplified.
【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。FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of an induction heating device having a plurality of induction coils according to the present invention.
【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。FIG. 2 shows a driving circuit (1) and a driving circuit (2) shown in FIG.
An example of a circuit applicable to the present invention is shown below.
【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。3A and 3B show operation waveforms for driving an induction coil, wherein FIG. 3A shows an example of a waveform of a drive circuit (1), and FIG. 3B shows an example of a waveform of a drive circuit (2).
【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。FIG. 4 shows a schematic configuration of another embodiment of the induction heating device having a plurality of induction coils according to the present invention.
【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。5 shows an example of an operation waveform of a switching element that supplies power to the induction coil of FIG.
【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。FIG. 6 shows a schematic configuration of an example of a prior art induction heating device having a plurality of induction coils.
【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。7 shows an example of an operation waveform of a switching element for supplying power to the induction coil of FIG.
1…加熱部材(定着ローラ)、 21,22…誘
導コイル、4,41,42,4a,4b…コンデンサ、
5,51,52…スイッチング素子、61,62,60
…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、 12,121,12
2…温度検出手段(サーミスタ等)。1 ... heating member (fixing roller), 2 1, 2 2 ... induction coil, 4, 4 1, 4 2, 4a, 4b ... capacitors,
5, 5 1 , 5 2 ... switching element, 6 1 , 6 2 , 60
... driving circuit, 7 ... PWM (pulse width modulation) control circuit, 7f ... frequency modulation control circuit, 70 ... drive control circuit, 8 ... delay circuit, 12, 12 1, 12
2. Temperature detecting means (thermistor, etc.).
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 Continued on the front page (72) Inventor Jiro Ouchi 3-1 F-term (reference) 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)
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。1. An induction heating inverter comprising a plurality of induction coils for inductively heating a heating member, switching means for turning on / off an input to each induction coil, and control means for controlling on / off of the switching means. In the induction heating apparatus, the control means synchronizes a switching operation for turning on / off an input to each induction coil, and obtains an on / off signal by pulse width modulation. .
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。2. The induction heating apparatus according to claim 1, further comprising temperature detecting means for detecting a temperature of the heating member heated by the induction coil, wherein the detected temperature is fed back via the control means. Heating equipment.
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。3. An image processing apparatus, wherein the induction heating apparatus according to claim 1 is used as an electrophotographic image heating / fixing unit.
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。4. The image processing apparatus according to claim 3, wherein the ratio of the on-signal pulse width of each induction coil is determined according to the power required according to the size of the recording medium to be subjected to the fixing process. An image processing apparatus characterized by the above-mentioned.
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。5. An induction heating inverter comprising a plurality of induction coils for inductively heating a heating member, switching means for turning on / off an input to each induction coil, and control means for controlling on / off of the switching means. In the induction heating apparatus, the control means synchronizes a switching operation for turning on / off an input to each induction coil, obtains an on / off signal by frequency modulation, and delays an on / off signal of each induction coil. An induction heating device characterized in that a heating device is provided.
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。6. The induction heating apparatus according to claim 5, further comprising temperature detection means for the heating member heated by the induction coil, wherein the detected temperature is fed back via the control means. Heating equipment.
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。7. An image processing apparatus, wherein the induction heating apparatus according to claim 5 is used as an image heating and fixing means in an electrophotographic system.
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。8. The image processing apparatus according to claim 7, wherein the delay time provided between the ON signals of the respective induction coils is:
An image processing apparatus characterized in that the image processing apparatus is determined according to power required according to the size of a recording medium to be subjected to a fixing process.
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7003240B2 (en) | 2003-07-14 | 2006-02-21 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Induction-heating fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2006091884A (en) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | Fixing device |
US7139499B2 (en) | 2003-11-27 | 2006-11-21 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Induction heating type of fixing device and image forming apparatus equipped therewith |
US7263304B2 (en) | 2005-01-25 | 2007-08-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2010003707A (en) * | 2004-03-15 | 2010-01-07 | Toshiba Corp | Heating device |
US7675010B2 (en) | 2002-06-06 | 2010-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing apparatus |
US8032045B2 (en) | 2004-12-14 | 2011-10-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device heated by induced current for instantly controlling power |
JP2015114577A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社リコー | Induction heating apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus |
EP3021171A1 (en) * | 2014-11-14 | 2016-05-18 | Oki Data Corporation | Heater control unit and image forming apparatus |
JP2021036517A (en) * | 2019-07-24 | 2021-03-04 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | Methods and systems for induction heating |
-
2000
- 2000-10-13 JP JP2000313184A patent/JP2002124369A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7675010B2 (en) | 2002-06-06 | 2010-03-09 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing apparatus |
US7003240B2 (en) | 2003-07-14 | 2006-02-21 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Induction-heating fixing apparatus and image forming apparatus |
US7139499B2 (en) | 2003-11-27 | 2006-11-21 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Induction heating type of fixing device and image forming apparatus equipped therewith |
JP2010003707A (en) * | 2004-03-15 | 2010-01-07 | Toshiba Corp | Heating device |
US7184697B2 (en) | 2004-09-21 | 2007-02-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing apparatus having an induction heating control circuit |
JP2006091884A (en) * | 2004-09-21 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | Fixing device |
US8032045B2 (en) | 2004-12-14 | 2011-10-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device heated by induced current for instantly controlling power |
US8265506B2 (en) | 2004-12-14 | 2012-09-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Fusing device for instantly controlling power |
US7263304B2 (en) | 2005-01-25 | 2007-08-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing apparatus and image forming apparatus |
JP2015114577A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-22 | 株式会社リコー | Induction heating apparatus, fixing apparatus, and image forming apparatus |
EP3021171A1 (en) * | 2014-11-14 | 2016-05-18 | Oki Data Corporation | Heater control unit and image forming apparatus |
US9477185B2 (en) | 2014-11-14 | 2016-10-25 | Oki Data Corporation | Heater control unit and image forming apparatus |
JP2021036517A (en) * | 2019-07-24 | 2021-03-04 | セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | Methods and systems for induction heating |
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