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JP5253370B2 - Induction heating apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP5253370B2 JP2009298097A JP2009298097A JP5253370B2 JP 5253370 B2 JP5253370 B2 JP 5253370B2 JP 2009298097 A JP2009298097 A JP 2009298097A JP 2009298097 A JP2009298097 A JP 2009298097A JP 5253370 B2 JP5253370 B2 JP 5253370B2
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Description

本発明は、電磁誘導加熱によって被加熱体を加熱させる誘導加熱装置、及び、この誘導加熱装置を定着装置として用い、記録媒体上のトナー像を溶融定着することによってトナー像を記録媒体に定着させる画像形成装置に関するものである。   The present invention uses an induction heating device that heats an object to be heated by electromagnetic induction heating, and uses the induction heating device as a fixing device to fix the toner image on the recording medium by fusing and fixing the toner image on the recording medium. The present invention relates to an image forming apparatus.

複写機やファクシミリ、レーザプリンタ等、電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、用紙に形成されたトナー像を溶融定着させる定着装置を備えている。このような定着装置は、加熱ローラと加圧ローラとが対向配置されて構成されている。そして、加熱ローラと加圧ローラとの間に形成されるニップ部で、トナー像が形成された用紙を挟持搬送することで、トナー像を加圧しつつ加熱して、用紙にトナー像を溶融定着するようになっている。   An image forming apparatus using an electrophotographic process, such as a copying machine, a facsimile machine, or a laser printer, includes a fixing device that melts and fixes a toner image formed on a sheet. Such a fixing device is configured such that a heating roller and a pressure roller are arranged to face each other. Then, the paper on which the toner image is formed is nipped and conveyed by a nip formed between the heating roller and the pressure roller, so that the toner image is heated while being pressed to melt and fix the toner image on the paper. It is supposed to be.

加熱ローラの加熱装置として、電磁誘導加熱(IH)方式の加熱装置が知られている。このような電磁誘導加熱方式の加熱装置では、導電性材料からなる筒状の加熱ローラ本体の内部に励磁コイルが配置されている。そして、IH制御部の制御によって励磁コイルに高周波電流が流れ、これにより生じた高周波磁界で加熱ローラ本体に誘導渦電流を発生させ、加熱ローラ本体の抵抗によってジュール発熱させるようになっている。   As a heating device for a heating roller, an electromagnetic induction heating (IH) heating device is known. In such an electromagnetic induction heating type heating apparatus, an exciting coil is disposed inside a cylindrical heating roller body made of a conductive material. A high-frequency current flows through the exciting coil under the control of the IH control unit, an induced eddy current is generated in the heating roller body by the high-frequency magnetic field generated thereby, and Joule heat is generated by the resistance of the heating roller body.

このとき、加熱ローラへ供給される電力、すなわち加熱ローラの発熱量は、高周波電流の周波数に応じて変化する。そこで、IH制御部は、加熱ローラへ供給される電力が目標値になるように高周波電流の周波数を調節することで、フィードバック制御を実行するようになっている。   At this time, the power supplied to the heating roller, that is, the amount of heat generated by the heating roller, changes according to the frequency of the high-frequency current. Therefore, the IH control unit performs feedback control by adjusting the frequency of the high-frequency current so that the power supplied to the heating roller becomes a target value.

誘導加熱装置においては、装置内の回路を保護するため、何らかの回路素子に温度異常が発生した際は、励磁コイルへの電流供給を停止する必要がある。この点に係る技術文献として下記特許文献1〜3がある。   In the induction heating apparatus, in order to protect the circuit in the apparatus, it is necessary to stop the current supply to the exciting coil when a temperature abnormality occurs in any circuit element. There are the following Patent Documents 1 to 3 as technical documents related to this point.

下記特許文献1には、励磁コイルへの電流の供給をオンオフ制御する制御素子と、制御素子の周囲温度を検知するセンサが検知した温度が所定温度より上昇すると、前記制御素子をオフさせて、前記励磁コイルへの電流の供給を停止させる誘導加熱制御回路とを備えた定着装置が開示されている。   In the following Patent Document 1, when the temperature detected by the control element that controls on / off of the current supply to the exciting coil and the sensor that detects the ambient temperature of the control element rises above a predetermined temperature, the control element is turned off, There is disclosed a fixing device including an induction heating control circuit for stopping supply of current to the exciting coil.

下記特許文献2には、定着ローラが異常高温となったときに、コイルへの通電を遮断する過昇温防止素子を設ける点が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses that an overheat prevention element is provided that cuts off the power supply to the coil when the fixing roller becomes abnormally hot.

下記特許文献3には、誘導コイルの温度が所定の設定温度を超えると、誘導コイルへの通電を遮断する通電遮断手段を備える点、及び、前記通電遮断手段は、温度ヒューズ、若しくは、比較器及びリレーで構成する点が開示されている。   Patent Document 3 listed below includes a power cut-off means that cuts off power to the induction coil when the temperature of the induction coil exceeds a predetermined set temperature, and the power cut-off means is a thermal fuse or a comparator. And the point comprised by a relay is disclosed.

特開2003−202772号公報JP 2003-202772 A 特開平09−197852号公報JP 09-197852 A 特開平09−197854号公報JP 09-197854 A

前記異常が発生した際に励磁コイルへの電流供給を確実に停止するため、前記特許文献1〜3のように励磁コイルへの電流供給を停止する回路(ハード;以下、保護回路という)のみで励磁コイルへの電流供給を停止するのではなく、IH制御部による制御(ソフト)によって励磁コイルへの電流供給を停止する構成と、励磁コイルへの電流供給を停止する回路(ハード;以下、保護回路という)との両方によって加熱装置の故障等の発生を防止する構成を採用する場合がある。   In order to reliably stop the current supply to the exciting coil when the abnormality occurs, only a circuit (hardware; hereinafter referred to as a protection circuit) that stops the current supply to the exciting coil as in Patent Documents 1 to 3 described above. Rather than stopping the current supply to the excitation coil, the configuration to stop the current supply to the excitation coil by the control (software) by the IH control unit, and the circuit to stop the current supply to the excitation coil (hardware; hereinafter protection) In some cases, a configuration that prevents the occurrence of a failure of the heating device may be employed.

しかしながら、この場合においては、何らかの異常が発生したときに、IH制御部は、所定の処理を経た信号に基づいて異常を検出するようになっているため、異常を検出できるタイミングが保護回路よりも遅延する。そのため、IH制御部が励磁コイルへの電流供給を停止するタイミングが、保護回路が励磁コイルへの電流供給を停止するタイミングより遅延する。   However, in this case, when any abnormality occurs, the IH control unit detects an abnormality based on a signal that has undergone a predetermined process. Delay. Therefore, the timing at which the IH control unit stops the current supply to the excitation coil is delayed from the timing at which the protection circuit stops the current supply to the excitation coil.

ここで、従来では、IH制御部は、この遅延が生じている間も高周波電流の周波数を制御するため、前記異常が解消したときには、保護回路が励磁コイルへの電流供給を停止したときの周波数から制御を行えばよいものを、遅延が生じている間に保護回路によって電流が零に設定されるので、その電流値(供給電力)を目標値まで増大させようとしてフィードバック制御を実行する。そのため、高周波電流の周波数が大電力(電流)に対応する周波数に調節されることになる。   Here, conventionally, since the IH control unit controls the frequency of the high-frequency current while this delay occurs, when the abnormality is resolved, the frequency when the protection circuit stops supplying the current to the exciting coil. Since the current is set to zero by the protection circuit while the delay is occurring, the feedback control is executed so as to increase the current value (supply power) to the target value. For this reason, the frequency of the high-frequency current is adjusted to a frequency corresponding to large power (current).

このように高周波電流の周波数を制御した結果、保護回路が励磁コイルへの電流供給を停止したときの周波数とは大きく異なる周波数から高周波電流の周波数制御を開始するという状況が発生する場合があり、この場合、しばらくの間はIH制御部の制御が不安定なものとなる。   As a result of controlling the frequency of the high-frequency current in this way, a situation may occur in which the frequency control of the high-frequency current starts from a frequency that is significantly different from the frequency when the protection circuit stops supplying the current to the exciting coil. In this case, the control of the IH control unit becomes unstable for a while.

本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、異常が発生したときに励磁コイルへの高周波電流の供給を停止するものとしてIH制御部と保護回路とが設けられている構成において、異常が発生したときに、保護回路がIH制御部よりも先に前記異常を検出することに起因してIH制御部による周波数制御が不安定になるのを防止する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and includes a configuration in which an IH control unit and a protection circuit are provided to stop the supply of high-frequency current to the exciting coil when an abnormality occurs. And providing a technique for preventing frequency control by the IH control unit from becoming unstable due to the protection circuit detecting the abnormality before the IH control unit when an abnormality occurs. Objective.

請求項1に記載の発明は、被加熱体を電磁誘導により加熱する励磁コイルと、前記励磁コイルに供給する高周波電流を生成する高周波電流生成部と、前記励磁コイルの消費電力を検出する電力検出部と、前記電力検出部により検出された消費電力が所定の目標電力となるように、前記高周波電流生成部により生成される高周波電流の周波数をフィードバック制御する電流生成制御部と、所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第1の異常検出部と、所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第2の異常検出部とを備え、前記電流生成制御部は、前記第1の異常検出部及び前記第2の異常検出部の少なくとも一方が前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記励磁コイルに供給する高周波電流の周波数を現在の高周波電流の周波数と同一の周波数のまま維持する誘導加熱装置である。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an exciting coil that heats an object to be heated by electromagnetic induction, a high-frequency current generating unit that generates a high-frequency current to be supplied to the exciting coil, and power detection that detects power consumption of the exciting coil. A current generation control unit that feedback-controls the frequency of the high-frequency current generated by the high-frequency current generation unit so that the power consumption detected by the power detection unit becomes a predetermined target power, and a predetermined abnormality occurs. When it is detected that a first abnormality is detected using the current generation control unit, and when a predetermined abnormality is detected, it is detected that the current generation control unit is stopped. A second abnormality detection unit that stops supply of the high-frequency current to the exciting coil using the high-frequency current generation unit, and the current generation control unit includes the first abnormality detection unit and the first abnormality detection unit. When at least one of the second abnormality detection units detects that an abnormality has occurred in the predetermined circuit unit, the frequency of the high-frequency current supplied to the exciting coil remains the same as the current high-frequency current frequency. Induction heating device to maintain.

この発明によれば、第1の異常検出部によって前記所定の異常が発生していることが検出されると、該第1の異常検出部により前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止される。   According to the present invention, when the first abnormality detection unit detects that the predetermined abnormality has occurred, the first abnormality detection unit uses the current generation control unit to apply the current to the excitation coil. The supply of high-frequency current is stopped.

一方、第2の異常検出部によって前記所定の異常が発生していることが検出されると、該第2の異常検出部により前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止される。   On the other hand, when the second abnormality detector detects that the predetermined abnormality has occurred, the second abnormality detector supplies the high-frequency current to the exciting coil using the high-frequency current generator. Is stopped.

そして、前記電流生成制御部により、前記第1の異常検出部及び前記第2の異常検出部の少なくとも一方が前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記励磁コイルに供給する高周波電流の周波数が、現在の高周波電流の周波数と同一の周波数のまま維持される。   When the current generation control unit detects that at least one of the first abnormality detection unit and the second abnormality detection unit has the predetermined abnormality, the high-frequency current supplied to the excitation coil Is maintained at the same frequency as the current high-frequency current.

これにより、前記第1の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第2の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第2の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第2の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。   Accordingly, even if the timing at which the first abnormality detection unit detects the predetermined abnormality and the timing at which the second abnormality detection unit detects the predetermined abnormality are deviated, the second abnormality detection is performed. The current generation control unit is stopped from supplying the high-frequency current to the exciting coil even though the unit has stopped supplying the high-frequency current to the exciting coil using the high-frequency current generating unit. The situation in which the feedback control is performed is prevented, and the frequency of the high-frequency current when the predetermined abnormality is resolved is set so that the supply of the high-frequency current to the exciting coil is stopped by the second abnormality detection unit. Can be set to the current frequency.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の誘導加熱装置において、高周波電流の経路上に設けられた所定回路部の加熱状態を検出する加熱状態検出部を更に備え、前記第1の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものであり、前記第2の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものである。   A second aspect of the present invention is the induction heating apparatus according to the first aspect, further comprising a heating state detection unit that detects a heating state of a predetermined circuit unit provided on the path of the high-frequency current. The abnormality detection unit detects whether there is an abnormality in the predetermined circuit unit based on the heating state of the predetermined circuit unit detected by the heating state detection unit, and detects that an abnormality has occurred in the predetermined circuit unit Then, the supply of high-frequency current to the exciting coil is stopped using the current generation control unit, and the second abnormality detection unit is configured to heat the predetermined circuit unit detected by the heating state detection unit. Based on the state, the presence or absence of an abnormality in the predetermined circuit unit is detected, and when the abnormality is generated in the predetermined circuit unit, the high-frequency current is supplied to the excitation coil using the high-frequency current generation unit. Stop Than is.

この発明によれば、前記第1及び第2の異常検出部が、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出するものにおいて、前記第1の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第2の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第2の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第2の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。   According to this invention, the first and second abnormality detection units detect the presence / absence of an abnormality in the predetermined circuit unit based on the heating state of the predetermined circuit unit detected by the heating state detection unit. Even when the timing at which the first abnormality detection unit detects the predetermined abnormality and the timing at which the second abnormality detection unit detects the predetermined abnormality deviates, the second abnormality detection unit The current generation control unit is in a state where the supply of the high-frequency current to the excitation coil is stopped despite the supply of the high-frequency current to the excitation coil using the high-frequency current generation unit being stopped. The situation where the feedback control is performed is prevented, the frequency of the high-frequency current when the predetermined abnormality is resolved, and the supply of the high-frequency current to the exciting coil is stopped by the second abnormality detection unit. It can be set to a frequency of the time.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の誘導加熱装置において、前記高周波電流生成部は、前記電流生成制御部により設定された周波数で前記励磁コイルへの高周波電流の供給のオンオフを行う駆動回路を更に備え、前記加熱状態検出部は、前記所定回路部としての前記駆動回路の温度を前記励磁コイルの加熱状態として検出するものである。   According to a third aspect of the present invention, in the induction heating apparatus according to the second aspect, the high-frequency current generation unit turns on / off the supply of the high-frequency current to the exciting coil at a frequency set by the current generation control unit. The heating state detecting unit detects a temperature of the driving circuit as the predetermined circuit unit as a heating state of the exciting coil.

この発明によれば、前記駆動回路の温度に基づいて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止することができる。   According to this invention, the supply of the high-frequency current to the exciting coil can be stopped based on the temperature of the drive circuit.

請求項4に記載の発明は、請求項1に記載の誘導加熱装置において、前記励磁コイルに流れる電流の電流値を検出する電流検出部を更に備え、前記第1及び第2の異常検出部は、前記電流検出部により検出された電流値に基づき前記異常を検出するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the induction heating apparatus according to the first aspect of the present invention, the induction heating device further includes a current detection unit that detects a current value of a current flowing through the excitation coil, and the first and second abnormality detection units The abnormality is detected based on the current value detected by the current detection unit.

この発明によれば、前記第1及び第2の異常検出部が、前記電流検出部により検出された電流値に基づき前記異常を検出するものにおいて、前記第1の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第2の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第2の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第2の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。   According to this invention, the first and second abnormality detection units detect the abnormality based on the current value detected by the current detection unit, and the first abnormality detection unit detects the predetermined abnormality. Even when the timing at which the second abnormality detection unit detects the predetermined abnormality deviates from the timing at which the second abnormality detection unit detects the predetermined abnormality, the second abnormality detection unit moves to the excitation coil using the high-frequency current generation unit. Although the supply of the high-frequency current is stopped, the current generation control unit prevents the situation where the feedback control is performed in a state where the supply of the high-frequency current to the exciting coil is stopped, The frequency of the high-frequency current when the predetermined abnormality is eliminated can be set to the frequency at the time when the supply of the high-frequency current to the exciting coil is stopped by the second abnormality detection unit.

請求項1乃至4の何れか一項に記載の誘導加熱装置において、請求項5に記載の発明のように、前記第1の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値と、前記第2の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値とを同一とするのが好ましい。   In the induction heating apparatus according to any one of claims 1 to 4, as in the invention according to claim 5, an abnormality determination criterion used when the first abnormality detection unit detects the predetermined abnormality. It is preferable that the value and the abnormality determination reference value used when the second abnormality detection unit detects the predetermined abnormality are the same.

請求項6に記載の発明は、請求項1乃至5の何れか一項に記載の誘導加熱装置において、前記第1の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出プログラムを実行する異常検出プログラム実行部であり、前記第2の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出回路である。   Invention of Claim 6 WHEREIN: In the induction heating apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 5, When the said 1st abnormality detection part detects that the said predetermined | prescribed abnormality has generate | occur | produced, An abnormality detection program execution unit that executes an abnormality detection program for stopping the supply of high-frequency current to the exciting coil using the current generation control unit, and the second abnormality detection unit generates the predetermined abnormality. When the detection is detected, the abnormality detection circuit stops the supply of the high-frequency current to the exciting coil using the high-frequency current generator.

前記第1の異常検出部が前記異常検出プログラム実行部であり、前記第2の異常検出部が前記異常検出回路である場合に、前記第1の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングが、前記第2の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングに対してずれることが多い。   Timing when the first abnormality detection unit detects the predetermined abnormality when the first abnormality detection unit is the abnormality detection program execution unit and the second abnormality detection unit is the abnormality detection circuit. However, the second abnormality detection unit often deviates from the timing at which the predetermined abnormality is detected.

よって、請求項6に記載の発明のように、前記第1の異常検出部が前記異常検出プログラム実行部であり、前記第2の異常検出部が前記異常検出回路である場合に、請求項1乃至5の何れか一項に記載の発明を採用することの意義が大きい。   Therefore, when the first abnormality detection unit is the abnormality detection program execution unit and the second abnormality detection unit is the abnormality detection circuit, as in the invention described in claim 6, the first abnormality detection unit is the abnormality detection circuit. Significance of adopting the invention described in any one of Items 5 to 5 is great.

請求項7に記載の発明は、現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着動作を行う定着部と
を備え、前記定着部は、請求項1乃至6の何れか一項に記載の誘導加熱装置を備え、該誘導加熱装置で発生した熱を用いて前記定着動作を行う画像形成装置である。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an image forming unit that forms an image on a recording medium using a developer, and a fixing unit that performs a fixing operation for fixing the image formed by the image forming unit to the recording medium. The fixing unit is an image forming apparatus including the induction heating device according to any one of claims 1 to 6 and performing the fixing operation using heat generated by the induction heating device.

この発明によれば、画像形成装置において、請求項1乃至6の何れか一項に記載の発明による効果が得られる。   According to this invention, in the image forming apparatus, the effect of the invention according to any one of claims 1 to 6 can be obtained.

本発明によれば、前記第1の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングと、前記第2の異常検出部が前記所定の異常を検出するタイミングとがずれたとしても、前記第2の異常検出部が、前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止しているにも拘らず、前記電流生成制御部が、励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された状態で前記フィードバック制御を行うという状況が生じるのを防止し、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数を、前記第2の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数に設定することができる。   According to the present invention, even if the timing at which the first abnormality detection unit detects the predetermined abnormality and the timing at which the second abnormality detection unit detects the predetermined abnormality deviates, The current generation control unit stops supplying the high-frequency current to the exciting coil even though the abnormality detection unit stops the supply of the high-frequency current to the exciting coil using the high-frequency current generating unit. The situation where the feedback control is performed in the state of being prevented is prevented, and the frequency of the high-frequency current when the predetermined abnormality is resolved is determined by supplying the high-frequency current to the excitation coil by the second abnormality detection unit. Can be set to the frequency at which it was stopped.

そのため、前記第2の異常検出部による前記高周波電流生成部を用いた前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止されているにも拘らず、前記電流生成制御部が、高周波電流の周波数のフィードバック制御を行うことにより、前記所定の異常が解消したときの高周波電流の周波数が、前記第2の異常検出部により前記励磁コイルへの高周波電流の供給が停止された時点の周波数と大きく異なったものとなることによって、励磁コイルに供給する高周波電流の周波数制御が不安定となるのを防止することができる。   Therefore, although the supply of the high-frequency current to the exciting coil using the high-frequency current generation unit by the second abnormality detection unit is stopped, the current generation control unit performs feedback of the frequency of the high-frequency current. By performing the control, the frequency of the high-frequency current when the predetermined abnormality is resolved is significantly different from the frequency at the time when the supply of the high-frequency current to the exciting coil is stopped by the second abnormality detection unit As a result, it is possible to prevent the frequency control of the high-frequency current supplied to the exciting coil from becoming unstable.

画像形成装置の内部構成を示した側面図である。1 is a side view showing an internal configuration of an image forming apparatus. 定着装置の機能ブロック図である。2 is a functional block diagram of a fixing device. FIG. 励磁コイルに供給される高周波電流の周波数と励磁コイルの消費電力の関係を示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the frequency of the high frequency current supplied to an exciting coil, and the power consumption of an exciting coil.

以下、本発明に係る誘導加熱装置を備えた画像形成装置の実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を示した側面図である。   Hereinafter, an embodiment of an image forming apparatus including an induction heating device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view showing the internal configuration of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment.

図1に示すように、画像形成装置1は、本体部2、本体部2の左方に配設されたスタックトレイ3、本体部2の上部に配設された原稿読取部4、原稿読取部4の上方に配設された原稿給送部5を備えている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a main body unit 2, a stack tray 3 disposed on the left side of the main body unit 2, a document reading unit 4 disposed on the top of the main body unit 2, and a document reading unit. 4 is provided with a document feeding section 5 disposed above 4.

また、画像形成装置1のフロント部には、入力操作部6が設けられている。この入力操作部6には、電源キーやユーザが印刷実行指示を入力するためのスタートキー、印刷部数等を入力するためのテンキー、各種複写動作の操作ガイド情報等を表示し、これら各種設定入力用にタッチパネル機能を有する液晶ディスプレイ等からなる表示部9等を有する。   An input operation unit 6 is provided on the front part of the image forming apparatus 1. The input operation unit 6 displays a power key, a start key for a user to input a print execution instruction, a numeric keypad for inputting the number of copies to be printed, operation guide information for various copying operations, and the like. For example, the display unit 9 includes a liquid crystal display having a touch panel function.

原稿読取部4は、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサ及び露光ランプ等からなるスキャナ部13、ガラス等の透明部材により構成された原稿台14及び原稿読取スリット15を備える。スキャナ部13は、図略の駆動部によって移動可能に構成され、原稿台14に載置された原稿を読み取るときは、原稿台14に対向する位置で原稿面に沿って移動され、原稿画像を走査しつつ取得した画像データを画像形成部21へ出力する。また、原稿給送部5により給送された原稿を読み取るときは、原稿読取スリット15と対向する位置に移動され、原稿読取スリット15を介して原稿給送部5による原稿の搬送動作と同期して原稿の画像を取得し、その画像データを画像形成部21へ出力する。   The document reading unit 4 includes an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) and a scanner unit 13 including an exposure lamp, a document table 14 formed of a transparent member such as glass, and a document reading slit. 15. The scanner unit 13 is configured to be movable by a drive unit (not shown). When reading a document placed on the document table 14, the scanner unit 13 is moved along the document surface at a position facing the document table 14, and the document image is displayed. The image data acquired while scanning is output to the image forming unit 21. When reading the document fed by the document feeding unit 5, the document is moved to a position facing the document reading slit 15 and synchronized with the document feeding operation by the document feeding unit 5 via the document reading slit 15. The image of the original is acquired, and the image data is output to the image forming unit 21.

原稿給送部5は、原稿を載置するための原稿載置部16と、画像読み取り済みの原稿を排出するための原稿排出部17、原稿載置部16に載置された原稿を1枚ずつ繰り出して原稿読取スリット15に対向する位置へ搬送し、原稿排出部17へ排出するための給紙ローラや搬送ローラ(不図示)等からなる原稿搬送機構18を備える。   The document feeder 5 includes a document placement unit 16 for placing a document, a document discharge unit 17 for discharging a document whose image has been read, and one document placed on the document placement unit 16. A document transport mechanism 18 including a paper feed roller, a transport roller (not shown), and the like for feeding the paper one by one to a position facing the document reading slit 15 and discharging it to the document discharge section 17 is provided.

また、原稿給送部5は、その前面側が上方に移動可能となるように本体部2に対して回動自在に設けられている。原稿給送部5の前面側を上方に移動させて原稿台14上面を開放することにより、原稿台14の上面に読み取り原稿、例えば見開き状態にされた書籍等をユーザが載置できるようになっている。   Further, the document feeding unit 5 is provided so as to be rotatable with respect to the main body unit 2 so that the front side thereof can move upward. By moving the front side of the document feeder 5 upward to open the upper surface of the document table 14, the user can place a read document, for example, a book in a spread state, on the upper surface of the document table 14. ing.

本体部2は、複数の給紙カセット19と、給紙カセット19から用紙を1枚ずつ繰り出して画像形成部21へ搬送する給紙ローラ20と、給紙カセット19から搬送されてきた用紙に画像を形成する画像形成部21とを備える。   The main body 2 includes a plurality of paper feed cassettes 19, a paper feed roller 20 that feeds the paper from the paper feed cassette 19 one by one and transports it to the image forming unit 21, and an image on the paper transported from the paper feed cassette 19. And an image forming unit 21 for forming the image.

画像形成部21は、スキャナ部13で取得された画像データに基づきレーザ光等を出力して感光体ドラム22を露光し、感光体ドラム22の表面に静電潜像を形成する光学ユニット23と、静電潜像が形成された感光体ドラム22の表面にトナーを付着することによりトナー像を形成する現像部24と、感光体ドラム22上のトナー像を用紙に転写する転写部25と、トナー像が転写された用紙を加熱してトナー像を用紙に融解定着させる加熱ローラ26及び加圧ローラ27を備えた定着装置28と、画像形成部21内の用紙搬送路中に設けられ、用紙をスタックトレイ3又は排出トレイ29まで搬送する搬送ローラ対30,31とを備える。   The image forming unit 21 outputs a laser beam or the like based on the image data acquired by the scanner unit 13 to expose the photosensitive drum 22, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 22. A developing unit 24 that forms a toner image by attaching toner to the surface of the photosensitive drum 22 on which the electrostatic latent image is formed; a transfer unit 25 that transfers the toner image on the photosensitive drum 22 to a sheet; A fixing device 28 having a heating roller 26 and a pressure roller 27 for heating and fixing the toner image on the sheet by heating the sheet on which the toner image is transferred, and a sheet conveying path in the image forming unit 21. Are provided with a pair of conveying rollers 30 and 31 for conveying the sheet to the stack tray 3 or the discharge tray 29.

また、用紙の両面に画像を形成する場合は、画像形成部21で用紙の一方の面に画像を形成した後、この用紙を排出トレイ29側の搬送ローラ対30にニップされた状態とする。この状態で搬送ローラ対30を反転させて用紙をスイッチバックさせ、搬送ローラ対38及び39が用紙を用紙搬送路32に送って画像形成部21の上流域に再度搬送し、画像形成部21により他方の面に画像を形成した後、用紙をスタックトレイ3又は排出トレイ29に排出する。   When images are formed on both sides of a sheet, the image forming unit 21 forms an image on one side of the sheet, and then the sheet is nipped between the pair of conveying rollers 30 on the discharge tray 29 side. In this state, the conveyance roller pair 30 is reversed to switch back the sheet, and the conveyance roller pairs 38 and 39 convey the sheet to the sheet conveyance path 32 and convey it again to the upstream area of the image forming unit 21. After the image is formed on the other side, the paper is discharged to the stack tray 3 or the discharge tray 29.

図2は、定着装置28の機能ブロック図である。   FIG. 2 is a functional block diagram of the fixing device 28.

図2に示すように、定着装置28は、加熱ローラ26、加圧ローラ27(図2では不図示)、IH制御部41、駆動回路42、励磁コイル43、温度検出部44、電力測定器45、保護回路46及びAND回路47を有する。   As shown in FIG. 2, the fixing device 28 includes a heating roller 26, a pressure roller 27 (not shown in FIG. 2), an IH control unit 41, a drive circuit 42, an excitation coil 43, a temperature detection unit 44, and a power measuring device 45. , A protection circuit 46 and an AND circuit 47.

励磁コイル43は、導電性材料からなる筒状の加熱ローラ26の内部に配置されている。駆動回路42は、例えばIGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)を備えて構成されており、IH制御部41の制御によってオンオフ駆動して励磁コイル43に高周波電流を供給するものである。この電流供給により励磁コイル43に生じた高周波磁界で加熱ローラ26本体に誘導渦電流が発生し、加熱ローラ26が発熱する。駆動回路42は、特許請求の範囲における高周波電流生成部に相当するものである。   The exciting coil 43 is disposed inside a cylindrical heating roller 26 made of a conductive material. The drive circuit 42 includes, for example, an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor). The drive circuit 42 is turned on / off under the control of the IH control unit 41 to supply a high-frequency current to the excitation coil 43. An induction eddy current is generated in the main body of the heating roller 26 by the high-frequency magnetic field generated in the exciting coil 43 by this current supply, and the heating roller 26 generates heat. The drive circuit 42 corresponds to the high-frequency current generator in the claims.

温度検出部44は、加熱ローラ26及び駆動回路42の温度を測定して、測定結果をIH制御部41へ出力する。電力測定器45は、励磁コイル43に供給されている電力を測定し、測定結果をIH制御部41へ出力する。温度検出部44は、前記加熱状態検出部の一例である。   The temperature detection unit 44 measures the temperature of the heating roller 26 and the drive circuit 42 and outputs the measurement result to the IH control unit 41. The power measuring device 45 measures the power supplied to the exciting coil 43 and outputs the measurement result to the IH control unit 41. The temperature detection unit 44 is an example of the heating state detection unit.

IH制御部41は、データを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するRAM(Random Access Memory)、プログラムを予め記憶するROM(Read Only Memory)、及び、前記プログラム等をROMから読み出して実行するCPU(中央処理装置)を備えて構成されている。   The IH control unit 41 reads a random access memory (RAM) having a function for temporarily storing data and a function as a work area, a read only memory (ROM) for storing a program in advance, and reading the program from the ROM. CPU (central processing unit) is executed.

IH制御部41は、温度検出部44及び電力測定器45に接続されており、温度検出部44の検出温度と電力測定器45の測定電力とに基づいて、所定の制御周期(例えば40msec)で駆動回路42の駆動制御を行うものであり、ROMに格納されている制御プログラムによって、異常検出部411と、電流生成制御部412としての機能を有する。   The IH control unit 41 is connected to the temperature detection unit 44 and the power measuring device 45, and based on the detected temperature of the temperature detection unit 44 and the measured power of the power measurement device 45, at a predetermined control cycle (for example, 40 msec). Drive control of the drive circuit 42 is performed, and functions as an abnormality detection unit 411 and a current generation control unit 412 by a control program stored in the ROM.

異常検出部411は、温度検出部44から出力される検出信号に対してノイズ除去処理等の処理を行い、この処理後の検出信号が示す検出温度が所定の閾値(例えば100℃)以上になったか否か、すなわち加熱ローラ26及び駆動回路42の少なくとも一方における異常の有無を検出するものである。異常検出部411は、特許請求の範囲における第1の異常検出部及び異常検出プログラム実行部に相当する。   The abnormality detection unit 411 performs processing such as noise removal processing on the detection signal output from the temperature detection unit 44, and the detection temperature indicated by the detection signal after this processing is equal to or higher than a predetermined threshold (for example, 100 ° C.). Whether or not there is an abnormality in at least one of the heating roller 26 and the drive circuit 42 is detected. The abnormality detection unit 411 corresponds to a first abnormality detection unit and an abnormality detection program execution unit in the claims.

電流生成制御部412は、前記異常検出部411により前記温度検出部44の検出温度が異常値になっていないと判断された場合に、加熱ローラ26及び駆動回路42が所定温度を維持するように励磁コイル43に供給する目標電力を算出し、電力測定器45が検出した電力(検出電力)と算出した目標電力とに基づいて、加熱ローラ26の温度が安定して維持されるような、駆動回路42が出力する高周波電流の周波数に係るフィードバック量、換言すると、前記励磁コイル43に対し次の周期で前記励磁コイル43に供給する高周波電流の周波数をPID制御(フィードバック制御)によって求め、この周波数のPWM信号をAND回路47に出力する。   The current generation control unit 412 keeps the heating roller 26 and the drive circuit 42 at a predetermined temperature when the abnormality detection unit 411 determines that the temperature detected by the temperature detection unit 44 is not an abnormal value. Driving so that the target power supplied to the exciting coil 43 is calculated, and the temperature of the heating roller 26 is stably maintained based on the power (detected power) detected by the power meter 45 and the calculated target power. The amount of feedback related to the frequency of the high-frequency current output from the circuit 42, in other words, the frequency of the high-frequency current supplied to the exciting coil 43 in the next cycle with respect to the exciting coil 43 is obtained by PID control (feedback control). The PWM signal is output to the AND circuit 47.

なお、励磁コイル43に供給する高周波電流の周波数と励磁コイル43の消費電力との関係をグラフで表すと、図3に示すように、或る周波数(以下、ピーク周波数という)をピークとする山形のグラフとなり、本実施形態では、前記ピーク周波数よりも周波数が大きい領域、すなわち、前記高周波電流の周波数を高くするほど励磁コイル43の消費電力は低くなり、前記高周波電流の周波数を低くするほど励磁コイル43の消費電力が高くなる領域を用いて励磁コイル43への電流供給を制御する。   In addition, when the relationship between the frequency of the high frequency current supplied to the exciting coil 43 and the power consumption of the exciting coil 43 is represented by a graph, as shown in FIG. 3, a mountain shape having a peak at a certain frequency (hereinafter referred to as a peak frequency) is shown. In this embodiment, the power consumption of the exciting coil 43 decreases as the frequency of the high frequency current increases, that is, the frequency of the high frequency current decreases, and the excitation increases as the frequency of the high frequency current decreases. The current supply to the exciting coil 43 is controlled using a region where the power consumption of the coil 43 is high.

電流生成制御部412は、前記異常検出部411により前記異常が発生していることが検出されると、前記励磁コイル43への高周波電流の供給を停止するべく、前記PWM信号のデューティを零に設定し、また、前記異常検出部411により異常が発生していることが検出されなくなると、前記駆動回路42のPID制御を再開する。   When the abnormality detection unit 411 detects that the abnormality has occurred, the current generation control unit 412 sets the duty of the PWM signal to zero in order to stop the supply of the high-frequency current to the excitation coil 43. If the abnormality is not detected by the abnormality detection unit 411, the PID control of the drive circuit 42 is resumed.

保護回路46は、IH制御部41とは独立した回路によって構成されており、温度検出部44から出力される検出信号が示す検出温度が、前記所定の閾値以上の値(以下、異常値という)であるか否か、すなわち加熱ローラ26及び駆動回路42の少なくとも一方における異常の有無を検出し、駆動回路42を前記PWM信号に応じてオンオフさせるためのH(ハイ)信号か駆動回路42をオフさせるためのL(ロー)信号かを出力する。   The protection circuit 46 is configured by a circuit independent of the IH control unit 41, and the detection temperature indicated by the detection signal output from the temperature detection unit 44 is a value equal to or higher than the predetermined threshold (hereinafter referred to as an abnormal value). Whether or not there is an abnormality in at least one of the heating roller 26 and the drive circuit 42, and an H (high) signal for turning the drive circuit 42 on and off according to the PWM signal is turned off. L (low) signal for output.

すなわち、保護回路46は、異常が発生していることを検出すると、前記IH制御部41から駆動回路42へのPWM信号の供給を停止するべく、AND回路47にL(ロー)信号を出力する。また、保護回路46は、IH制御部41に通信可能に接続されており、異常が発生していることを検出すると、前記L(ロー)信号をIH制御部41に出力する。   That is, when the protection circuit 46 detects that an abnormality has occurred, the protection circuit 46 outputs an L (low) signal to the AND circuit 47 in order to stop supplying the PWM signal from the IH control unit 41 to the drive circuit 42. . The protection circuit 46 is communicably connected to the IH control unit 41, and outputs the L (low) signal to the IH control unit 41 when detecting that an abnormality has occurred.

また、保護回路46は、異常が発生していることを検出しなくなると、IH制御部41から駆動回路42へのPWM信号の供給停止を解除するべく、AND回路47と駆動回路42とにH(ハイ)信号を出力する。保護回路46は、特許請求の範囲における第2の異常検出部としての機能を有し、また、特許請求の範囲における異常検出回路を具備するものである。   Further, when the protection circuit 46 no longer detects that an abnormality has occurred, the protection circuit 46 causes the AND circuit 47 and the drive circuit 42 to perform H to cancel the supply stop of the PWM signal from the IH control unit 41 to the drive circuit 42. (High) signal is output. The protection circuit 46 has a function as a second abnormality detection unit in the claims, and includes an abnormality detection circuit in the claims.

AND回路47は、入力端子がIH制御部41と保護回路46とにそれぞれ接続されており、出力端子が駆動回路42に接続されている。AND回路47は、保護回路46からH(ハイ)信号が出力されている場合のみ、IH制御部41から出力されたPWM信号を駆動回路42に出力し、それ以外の場合、すなわち保護回路46からL(ロー)信号が出力された場合には、IH制御部41から出力されたPWM信号を駆動回路42に出力しない。   The AND circuit 47 has an input terminal connected to the IH control unit 41 and the protection circuit 46, and an output terminal connected to the drive circuit 42. The AND circuit 47 outputs the PWM signal output from the IH control unit 41 to the drive circuit 42 only when the H (high) signal is output from the protection circuit 46, and in other cases, that is, from the protection circuit 46. When the L (low) signal is output, the PWM signal output from the IH control unit 41 is not output to the drive circuit 42.

以上のような構成によれば、加熱ローラ26及び駆動回路42の温度がいずれも正常である場合には、IH制御部41で生成されたPWM信号がAND回路47を介して駆動回路42に出力され、駆動回路42は、該PWM信号の周波数で励磁コイル43のオンオフ動作を制御する。   According to the above configuration, when the temperatures of the heating roller 26 and the drive circuit 42 are both normal, the PWM signal generated by the IH control unit 41 is output to the drive circuit 42 via the AND circuit 47. Then, the drive circuit 42 controls the on / off operation of the exciting coil 43 at the frequency of the PWM signal.

一方、加熱ローラ26及び駆動回路42のいずれかに温度異常が発生すると、保護回路46が、IH制御部41の異常検出部411よりも先にその異常を検出する。これは、IH制御部41の異常検出部411は、温度検出部44から出力される検出信号に対してノイズ除去処理等の処理を行う分、温度検出部44から出力された検出信号から異常の有無を判別するのに時間を要するためである。   On the other hand, when a temperature abnormality occurs in either the heating roller 26 or the drive circuit 42, the protection circuit 46 detects the abnormality before the abnormality detection unit 411 of the IH control unit 41. This is because the abnormality detection unit 411 of the IH control unit 41 performs processing such as noise removal processing on the detection signal output from the temperature detection unit 44, and detects an abnormality from the detection signal output from the temperature detection unit 44. This is because it takes time to determine the presence or absence.

そのため、保護回路46は、IH制御部41の異常検出部411が異常を検出してPWM信号(高周波信号)のデューティを零に設定するより先にL(ロー)信号をAND回路47に出力する。また、保護回路46は、前記L(ロー)信号をAND回路47に出力するとともに、このL(ロー)信号をIH制御部41の電流生成制御部412にも出力する。   Therefore, the protection circuit 46 outputs the L (low) signal to the AND circuit 47 before the abnormality detection unit 411 of the IH control unit 41 detects the abnormality and sets the duty of the PWM signal (high frequency signal) to zero. . The protection circuit 46 outputs the L (low) signal to the AND circuit 47 and also outputs the L (low) signal to the current generation control unit 412 of the IH control unit 41.

IH制御部41の電流生成制御部412は、このL(ロー)信号を受け取ると、保護回路46から前記H(ハイ)信号を受信するまで、前記高周波電流の周波数の決定処理として、次の制御周期における周波数を現在の周波数と同一の周波数に設定する処理を行う。   When receiving the L (low) signal, the current generation control unit 412 of the IH control unit 41 performs the following control as the frequency determination processing of the high-frequency current until the H (high) signal is received from the protection circuit 46. A process for setting the frequency in the cycle to the same frequency as the current frequency is performed.

この処理により、IH制御部41の電流生成制御部412は、該電流生成制御部412が前記L(ロー)信号を受け取ってからH(ハイ)信号を保護回路46から受信するまでの間、保護回路46から前記L(ロー)信号を受信したときのIH制御部41の制御周期における周波数のPWM信号をAND回路47に出力する。   With this process, the current generation control unit 412 of the IH control unit 41 protects the current generation control unit 412 after receiving the L (low) signal until receiving the H (high) signal from the protection circuit 46. A PWM signal having a frequency in the control cycle of the IH control unit 41 when the L (low) signal is received from the circuit 46 is output to the AND circuit 47.

その後、保護回路46による高周波電流の供給停止によって、加熱ローラ26及び駆動回路42のいずれかに生じていた温度異常が解消し正常な状態に復帰すると、前記と同様の理由から、保護回路46が、IH制御部41の異常検出部411よりも先にその正常状態への復帰を検出する。   Thereafter, when the supply of the high-frequency current by the protection circuit 46 is stopped and the temperature abnormality that has occurred in either the heating roller 26 or the drive circuit 42 is resolved and the normal state is restored, the protection circuit 46 is activated for the same reason as described above. The return to the normal state is detected prior to the abnormality detection unit 411 of the IH control unit 41.

そのため、保護回路46は、IH制御部41の異常検出部411が異常を検出しなくなって電流生成制御部412がPWM信号のフィードバック制御を再開するより先にH(ハイ)信号をAND回路47に出力する。その後、IH制御部41の異常検出部411はその正常状態への復帰を検出し、フィードバック制御に基づくPWM信号をAND回路47に出力する。   Therefore, the protection circuit 46 sends an H (high) signal to the AND circuit 47 before the abnormality detection unit 411 of the IH control unit 41 no longer detects an abnormality and the current generation control unit 412 resumes feedback control of the PWM signal. Output. Thereafter, the abnormality detection unit 411 of the IH control unit 41 detects the return to the normal state, and outputs a PWM signal based on feedback control to the AND circuit 47.

そして、IH制御部41の電流生成制御部412は、再び前記フィードバック制御を再開する。フィードバック制御とは、前述したように、IH制御部41の電流生成制御部412が、加熱ローラ26及び駆動回路42が所定温度を維持するように励磁コイル43に供給する目標電力を算出し、電力測定器45が検出した電力(検出電力)と算出した目標電力とに基づいて、加熱ローラ26の温度が安定して維持されるような、駆動回路42が出力する高周波電流の周波数に係るフィードバック量を求める制御である。   Then, the current generation control unit 412 of the IH control unit 41 resumes the feedback control again. As described above, the feedback control means that the current generation control unit 412 of the IH control unit 41 calculates the target power to be supplied to the exciting coil 43 so that the heating roller 26 and the drive circuit 42 maintain a predetermined temperature. Based on the power (detected power) detected by the measuring device 45 and the calculated target power, the feedback amount related to the frequency of the high-frequency current output by the drive circuit 42 so that the temperature of the heating roller 26 is stably maintained. It is the control which calculates | requires.

ここで、IH制御部41の電流生成制御部412が、保護回路46からH(ハイ)信号を受信するまでの間、次の制御周期における周波数を現在の周波数と同一の周波数に設定する処理を行うから、フィードバック制御の再開時における周波数は、保護回路46がL(ロー)信号をIH制御部41に出力したときのIH制御部41の制御周期における周波数となる。   Here, until the current generation control unit 412 of the IH control unit 41 receives the H (high) signal from the protection circuit 46, a process of setting the frequency in the next control cycle to the same frequency as the current frequency is performed. Therefore, the frequency when the feedback control is resumed is the frequency in the control cycle of the IH control unit 41 when the protection circuit 46 outputs the L (low) signal to the IH control unit 41.

以上のように、本実施形態では、保護回路46からL(ロー)信号が出力されていない場合のみ、IH制御部41の電流生成制御部412で決定した周波数の高周波電流が駆動回路42を介して励磁コイル43に供給される(励磁コイル43に供給される高周波電流の周波数がフィードバック制御される)ようにし、保護回路46からL(ロー)信号が出力された場合には、IH制御部41の電流生成制御部412が前記フィードバック制御を行わないように構成した。   As described above, in the present embodiment, only when the L (low) signal is not output from the protection circuit 46, the high-frequency current having the frequency determined by the current generation control unit 412 of the IH control unit 41 passes through the drive circuit 42. Is supplied to the excitation coil 43 (the frequency of the high-frequency current supplied to the excitation coil 43 is feedback controlled), and when the L (low) signal is output from the protection circuit 46, the IH control unit 41 The current generation control unit 412 is configured not to perform the feedback control.

また、IH制御部41の電流生成制御部412は、L(ロー)信号を保護回路46から受け取ると、この保護回路46からH(ハイ)信号を受信するまでの期間、周波数の決定処理として、次の制御周期における周波数を現在の周波数と同一の周波数に設定する処理を行い、保護回路46が加熱ローラ26及び駆動回路42のいずれかに生じていた温度異常が解消して正常な状態に復帰したことを検出すると、フィードバック制御を再開するようにした。   In addition, when the current generation control unit 412 of the IH control unit 41 receives the L (low) signal from the protection circuit 46, as a frequency determination process during a period until the H (high) signal is received from the protection circuit 46, The frequency in the next control cycle is set to the same frequency as the current frequency, and the protection circuit 46 eliminates the temperature abnormality that has occurred in either the heating roller 26 or the drive circuit 42 and returns to the normal state. When it was detected, feedback control was resumed.

本実施形態では、このような手段によって、保護回路46が加熱ローラ26及び駆動回路42のいずれかに生じていた温度異常が解消して正常な状態に復帰したことを検出したときには、保護回路46がL(ロー)信号をIH制御部41に出力したときのIH制御部41の制御周期における周波数から高周波電流の周波数制御を行うようにした。   In the present embodiment, when the protection circuit 46 detects that the temperature abnormality that has occurred in either the heating roller 26 or the drive circuit 42 has been resolved and has returned to a normal state by such means, the protection circuit 46 The frequency control of the high-frequency current is performed from the frequency in the control cycle of the IH control unit 41 when the L (low) signal is output to the IH control unit 41.

これらの結果、IH制御部41の前記異常検出部411によって前記異常が検出されるタイミングが、前記保護回路46によって前記異常が検出されるタイミングに対して遅延した場合(タイムラグが発生した場合)に、前記励磁コイル43への高周波電流の供給が停止されているにも拘らず、前記電流生成制御部412が、そのタイムラグの間に、高周波電流を増大させようとするフィードバック制御(PWM信号の周波数を低下させる制御)を行うのを防止することができる。   As a result, the timing at which the abnormality is detected by the abnormality detection unit 411 of the IH control unit 41 is delayed from the timing at which the abnormality is detected by the protection circuit 46 (when a time lag occurs). Although the supply of the high-frequency current to the excitation coil 43 is stopped, the current generation control unit 412 performs feedback control (the frequency of the PWM signal) to increase the high-frequency current during the time lag. Can be prevented from being performed.

したがって、前記タイムラグの間の前記フィードバック制御により、励磁コイル43が正常な状態に復帰したときに設定すべき高周波電流の周波数が、前記保護回路46によりAND回路47にL(ロー)信号が出力された時点(前記励磁コイル43への高周波電流の供給が停止された時点)の周波数から大きくずれ、これにより、しばらくの間、IH制御部41(電流生成制御部412)による周波数制御が不安定になるという事態が生じるのを防止することができる。   Therefore, the frequency of the high-frequency current to be set when the exciting coil 43 returns to the normal state by the feedback control during the time lag is output from the protection circuit 46 to the AND circuit 47 as an L (low) signal. Greatly deviates from the frequency at the point in time when the supply of the high-frequency current to the exciting coil 43 is stopped, so that the frequency control by the IH control unit 41 (current generation control unit 412) becomes unstable for a while. Can be prevented from occurring.

なお、前記実施形態では、前記温度検出部44が励磁コイル43の温度を検出し、IH制御部41及び保護回路46が、この励磁コイル43の温度が異常であるか否かに応じて前述の動作を行うものであったが、これに限らず、電力測定器45により測定された励磁コイル43に流れる電流の異常の有無に応じて前述のように動作する実施形態も想定される。   In the embodiment, the temperature detection unit 44 detects the temperature of the excitation coil 43, and the IH control unit 41 and the protection circuit 46 determine whether the temperature of the excitation coil 43 is abnormal as described above. Although the operation is performed, the present invention is not limited to this, and an embodiment that operates as described above depending on whether there is an abnormality in the current flowing in the excitation coil 43 measured by the power measuring device 45 is also assumed.

また、本件に係る画像形成装置は、用紙に転写されたトナー像を加圧及び加熱によって定着させる定着装置に、本発明に係る誘導加熱装置を採用した画像形成装置であればよい。   The image forming apparatus according to the present invention may be an image forming apparatus that employs the induction heating device according to the present invention as a fixing device that fixes a toner image transferred onto a sheet by pressing and heating.

1 画像形成装置
26 加熱ローラ
28 定着装置
41 IH制御部
42 駆動回路
43 励磁コイル
44 温度検出部
45 電力測定器
411 異常検出部
412 電流生成制御部
46 保護回路
47 AND回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 26 Heating roller 28 Fixing apparatus 41 IH control part 42 Drive circuit 43 Excitation coil 44 Temperature detection part 45 Power measuring device 411 Abnormality detection part 412 Current generation control part 46 Protection circuit 47 AND circuit

Claims (7)

被加熱体を電磁誘導により加熱する励磁コイルと、
前記励磁コイルに供給する高周波電流を生成する高周波電流生成部と、
前記励磁コイルの消費電力を検出する電力検出部と、
前記電力検出部により検出された消費電力が所定の目標電力となるように、前記高周波電流生成部により生成される高周波電流の周波数をフィードバック制御する電流生成制御部と、
所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第1の異常検出部と、
所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる第2の異常検出部と、
を備え、
前記電流生成制御部は、前記第1の異常検出部及び前記第2の異常検出部の少なくとも一方が前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記励磁コイルに供給する高周波電流の周波数を現在の高周波電流の周波数と同一の周波数のまま維持する誘導加熱装置。
An exciting coil for heating the object to be heated by electromagnetic induction;
A high-frequency current generator for generating a high-frequency current to be supplied to the exciting coil;
A power detector for detecting power consumption of the exciting coil;
A current generation control unit that feedback-controls the frequency of the high-frequency current generated by the high-frequency current generation unit so that the power consumption detected by the power detection unit becomes a predetermined target power;
A first abnormality detection unit that stops supply of a high-frequency current to the exciting coil using the current generation control unit when detecting that a predetermined abnormality has occurred;
A second abnormality detection unit that stops supply of the high-frequency current to the exciting coil using the high-frequency current generation unit when detecting that a predetermined abnormality has occurred;
With
When the current generation control unit detects that the predetermined abnormality has occurred in at least one of the first abnormality detection unit and the second abnormality detection unit, the frequency of the high-frequency current supplied to the excitation coil An induction heating device that maintains the same frequency as the current high frequency current.
高周波電流の経路上に設けられた所定回路部の加熱状態を検出する加熱状態検出部を更に備え、
前記第1の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものであり、
前記第2の異常検出部は、前記加熱状態検出部により検出された前記所定回路部の加熱状態に基づき、前記所定回路部の異常の有無を検出し、前記所定回路部に異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させるものである請求項1に記載の誘導加熱装置。
A heating state detection unit for detecting a heating state of a predetermined circuit unit provided on the path of the high-frequency current;
The first abnormality detection unit detects presence / absence of an abnormality in the predetermined circuit unit based on a heating state of the predetermined circuit unit detected by the heating state detection unit, and an abnormality occurs in the predetermined circuit unit. Is detected, the supply of high-frequency current to the exciting coil is stopped using the current generation control unit,
The second abnormality detection unit detects presence / absence of an abnormality in the predetermined circuit unit based on a heating state of the predetermined circuit unit detected by the heating state detection unit, and an abnormality occurs in the predetermined circuit unit. 2. The induction heating device according to claim 1, wherein when the detection is detected, supply of the high-frequency current to the exciting coil is stopped using the high-frequency current generation unit.
前記高周波電流生成部は、前記電流生成制御部により設定された周波数で前記励磁コイルへの高周波電流の供給のオンオフを行う駆動回路を更に備え、
前記加熱状態検出部は、前記所定回路部としての前記駆動回路の温度を前記励磁コイルの加熱状態として検出するものである請求項2に記載の誘導加熱装置。
The high-frequency current generation unit further includes a drive circuit that turns on and off the supply of the high-frequency current to the excitation coil at a frequency set by the current generation control unit,
The induction heating device according to claim 2, wherein the heating state detection unit detects a temperature of the drive circuit as the predetermined circuit unit as a heating state of the excitation coil.
前記励磁コイルに流れる電流の電流値を検出する電流検出部を更に備え、
前記第1及び第2の異常検出部は、前記電流検出部により検出された電流値に基づき前記異常を検出するものである請求項1に記載の誘導加熱装置。
A current detection unit for detecting a current value of the current flowing through the excitation coil;
The induction heating device according to claim 1, wherein the first and second abnormality detection units detect the abnormality based on a current value detected by the current detection unit.
前記第1の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値と、前記第2の異常検出部が前記所定の異常を検出する際に用いる異常判定基準値とは同一である請求項1乃至4の何れか一項に記載の誘導加熱装置。   The abnormality determination reference value used when the first abnormality detection unit detects the predetermined abnormality is the same as the abnormality determination reference value used when the second abnormality detection unit detects the predetermined abnormality. The induction heating device according to any one of claims 1 to 4. 前記第1の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記電流生成制御部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出プログラムを実行する異常検出プログラム実行部であり、
前記第2の異常検出部は、前記所定の異常が発生していることを検出すると、前記高周波電流生成部を用いて前記励磁コイルへの高周波電流の供給を停止させる異常検出回路である請求項1乃至5の何れか一項に記載の誘導加熱装置。
When the first abnormality detection unit detects that the predetermined abnormality has occurred, the first abnormality detection unit executes an abnormality detection program that uses the current generation control unit to stop the supply of the high-frequency current to the exciting coil. A detection program execution unit,
The second abnormality detection unit is an abnormality detection circuit that stops supply of a high-frequency current to the exciting coil by using the high-frequency current generation unit when detecting that the predetermined abnormality has occurred. The induction heating device according to any one of 1 to 5.
現像剤を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により形成された画像を前記記録媒体に定着させる定着動作を行う定着部と
を備え、
前記定着部は、請求項1乃至6の何れか一項に記載の誘導加熱装置を備え、該誘導加熱装置で発生した熱を用いて前記定着動作を行う画像形成装置。
An image forming unit that forms an image on a recording medium using a developer;
A fixing unit that performs a fixing operation for fixing the image formed by the image forming unit to the recording medium,
The image forming apparatus, wherein the fixing unit includes the induction heating device according to any one of claims 1 to 6 and performs the fixing operation using heat generated by the induction heating device.
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