專利名稱：感應加熱裝置以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對圖像形成裝置所具備的定影裝置的發(fā)熱體進行加熱時所使用的感應加熱裝置、以及具備了該感應加熱裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
例如，在復印機、打印機、傳真機等的圖像形成裝置，以及集中了這些裝置的功能的被稱為MFP(多功能外圍設備)的多功能數(shù)字圖像形成裝置等中，有的裝置作為加熱定影裝置的發(fā)熱體的加熱源而具備感應加熱裝置。作為這樣的感應加熱裝置，從以往開始使用如下方式的感應加熱裝置例如對商用的交流電壓進行全波整流并變換為直流后施加到感應加熱用的線圈，并且通過控制與感應加熱用的線圈串聯(lián)連接的、例如由絕緣柵型雙極晶體管(IGBT :Insulated Gate Bipolar Transistor)等組成的開關(guān)元件的導通/截止，從而控制提供給定影裝置的發(fā)熱體的電力。這時，對所述定影裝置的發(fā)熱體的供電量隨著開關(guān)元件的導通/截止的占空比而改變，但在以往，根據(jù)所述輸入電壓的峰值、以及將發(fā)熱體加熱到規(guī)定溫度所需的電力值來決定所述占空比(例如參照(日本)特開2003-098860號公報)。另外，在感應加熱裝置的動作中，商用的輸入交流(50/60HZ)中有時產(chǎn)生電壓變動，若變動后的輸入電壓的峰值大，則在用于對感應加熱用的線圈進行開關(guān)的所述開關(guān)元件中被施加過大的電壓，有時開關(guān)元件會被破壞。此外，輸入電壓波形的失真也對供電帶來較大的影響。輸入電壓波形的失真是因發(fā)電機的老化等而產(chǎn)生的顯像且在第3地區(qū)常見。若發(fā)生波形失真，則實際的有效電壓Vrms與輸入電壓中的峰值電壓Vp的關(guān)系將脫離正常的正弦波的Vrms=Vp/^/"2的關(guān)系。然而，在基于輸入電壓的峰值來決定開關(guān)元件的導通/截止的占空比的以往的感應加熱裝置中，存在對于產(chǎn)生了波形失真的輸入電壓無法進行高精度的電力控制的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的技術(shù)背景而完成，其課題在于提供一種即使對感應加熱用的線圈施加的輸入電壓中產(chǎn)生了波形失真，也能夠進行高精度的電力控制的感應加熱裝置、以及具備了該感應加熱裝置的圖像形成裝置。上述課題通過以下方案來解決。(I) 一種感應加熱裝置，其特征在于，包括線圈，是用于加熱定影裝置的發(fā)熱體的感應加熱用的線圈，并且被施加正弦波狀的交流電壓被整流后的輸入電壓；開關(guān)元件，與所述線圈串聯(lián)連接；峰值電壓檢測部件，檢測所述輸入電壓的峰值；有效電壓檢測部件，檢測所述輸入電壓的有效值；峰值因數(shù)(crest factor)計算部件，根據(jù)通過所述峰值電壓檢測部件檢測的輸入電壓的峰值、以及通過所述有效電壓檢測部件檢測的輸入電壓的有效值，計算所述輸入電壓的峰值因數(shù)；以及電力控制部件，通過控制所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比，從而控制向所述定影裝置側(cè)供應的電力，所述電力控制部件基于向所述定影裝置側(cè)供應的需要電力值、通過所述有效電壓檢測部件檢測的輸入電壓的有效值、輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)、以及通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)，決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比。(2)前項I所述的感應加熱裝置，其中，所述電力控制部件利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)之比，決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空 比。(3)前項2所述的感應加熱裝置，其中，所述電力控制部件在通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)大于輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)的情況下，比輸入電壓的實際的峰值因數(shù)與正弦波形時的峰值因數(shù)相同的情況下減小占空比，在輸入電壓的實際的峰值因數(shù)小于輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)的情況下，比輸入電壓的實際的峰值因數(shù)與正弦波形時的峰值因數(shù)相同的情況下增大占空比。(4)前項I至3的任一項所述的感應加熱裝置，其中，所述電力控制部件針對所述輸入電壓波形中的、正弦波狀的交流電壓被整流后的至少半波部分，固定為所述決定的占空比而控制所述開關(guān)元件。(5)前項2或3所述的感應加熱裝置，其中，所述電力控制部件在輸入電壓波形中的、正弦波狀的交流電壓被整流后的半波部分中，在將所述輸入電壓的波形與輸入電壓為正弦波形時的波形交叉的兩個定時設為Tl以及T2 (其中Tl < T2)時，在Tl < t < T2的時刻t，以所述決定的占空比來控制所述開關(guān)元件，在t < Tl以及T2 < t的時刻t，以利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與輸入電壓的實際的峰值因數(shù)的反比而決定的占空比來控制所述開關(guān)元件。(6)前項5所述的感應加熱裝置，其中，在包含t = TUt = T2的時刻t的t的前后的時間區(qū)域中，以輸入電壓的實際的峰值因數(shù)與正弦波形時的峰值因數(shù)相同的情況下的占空比來控制所述開關(guān)元件。(7)前項2、3、6的任一項所述的感應加熱裝置，其中，在利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)之比來決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比的情況下，占空比中的脈沖幅度通過以下算式來計算，脈沖幅度=AX需要電力值+B
A= ( αχ輸入電壓的有效值x^/^2/輸入電壓的峰值因數(shù))+α’
B= (βχ輸入電壓的有效值Xa/"2/輸入電壓的峰值因數(shù))+β’其中，α、α ’、β以及β ’是常數(shù)。(8)前項2、3、6的任一項所述的感應加熱裝置，其中，在利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)之比來決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比的情況下，占空比中的脈沖幅度通過以下算式來計算，脈沖幅度=AX需要電力值的平方+BX需要電力值+C
權(quán)利要求
1.一種感應加熱裝置，其特征在于，包括 線圈，該線圈是用于加熱定影裝置的發(fā)熱體的感應加熱用的線圈，并且被施加正弦波狀的交流電壓被整流后的輸入電壓； 開關(guān)元件，該開關(guān)元件與所述線圈串聯(lián)連接； 峰值電壓檢測部件，該峰值電壓檢測部件檢測所述輸入電壓的峰值； 有效電壓檢測部件，該有效電壓檢測部件檢測所述輸入電壓的有效值； 峰值因數(shù)計算部件，該峰值因數(shù)計算部件根據(jù)通過所述峰值電壓檢測部件檢測的輸入電壓的峰值、以及通過所述有效電壓檢測部件檢測的輸入電壓的有效值，計算所述輸入電壓的峰值因數(shù)；以及 電力控制部件，該電力控制部件通過控制所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比，從而控制向所述定影裝置側(cè)供應的電力， 所述電力控制部件基于向所述定影裝置側(cè)供應的需要電力值、通過所述有效電壓檢測部件檢測的輸入電壓的有效值、輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)、以及通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)，決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比。
2.如權(quán)利要求I所述的感應加熱裝置，其中， 所述電力控制部件利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)之比，決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比。
3.如權(quán)利要求2所述的感應加熱裝置，其中， 所述電力控制部件在通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)大于輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)的情況下，比輸入電壓的實際的峰值因數(shù)與正弦波形時的峰值因數(shù)相同的情況下減小占空比，在輸入電壓的實際的峰值因數(shù)小于輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)的情況下，比輸入電壓的實際的峰值因數(shù)與正弦波形時的峰值因數(shù)相同的情況下增大占空比。
4.如權(quán)利要求I至3的任一項所述的感應加熱裝置，其中， 所述電力控制部件針對輸入電壓波形中的、正弦波狀的交流電壓被整流后的至少半波部分，固定為所述決定的占空比而控制所述開關(guān)元件。
5.如權(quán)利要求2或3所述的感應加熱裝置，其中， 所述電力控制部件在輸入電壓波形中的、正弦波狀的交流電壓被整流后的半波部分中，在將所述輸入電壓的波形與輸入電壓為正弦波形時的波形交叉的兩個定時設為Tl以及T2時，在Tl < t < T2的時刻t，以所述決定的占空比來控制所述開關(guān)元件，在t < Tl以及T2 < t的時刻t，以利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與輸入電壓的實際的峰值因數(shù)的反比而決定的占空比來控制所述開關(guān)元件，其中Tl < T2。
6.如權(quán)利要求5所述的感應加熱裝置，其中， 在包含t = Tl、t = T2的時刻t的t的前后的時間區(qū)域中，以輸入電壓的實際的峰值因數(shù)與正弦波形時的峰值因數(shù)相同的情況下的占空比來控制所述開關(guān)元件。
7.如權(quán)利要求2、3、6的任一項所述的感應加熱裝置，其中， 在利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)之比來決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比的情況下，占空比中的脈沖幅度通過以下算式來計算，
8.如權(quán)利要求2 3、6的任一項所述的感應加熱裝置，其中， 在利用輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)與通過所述峰值因數(shù)計算部件算出的輸入電壓的實際的峰值因數(shù)之比來決定所述開關(guān)元件的導通和截止的占空比的情況下，占空比中的脈沖幅度通過以下算式來計算，
9.一種圖像形成裝置，其特征在于，包括 具有發(fā)熱體的定影裝置；以及 用于加熱所述發(fā)熱體的權(quán)利要求I 3、6的任一項所述的感應加熱裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像形成裝置，包括 直流電源裝置，對交流電壓進行整流從而提供給圖像形成裝置主體的各個部分， 所述直流電源裝置中具備所述感應加熱裝置的有效電壓檢測部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及感應加熱裝置以及圖像形成裝置。課題在于提供一種即使在施加到感應加熱用的線圈的輸入電壓中產(chǎn)生波形失真，也能夠進行高精度的電力控制的感應加熱裝置等。電力控制部件(109)通過控制開關(guān)元件(105)的導通和截止的占空比，從而控制對定影裝置(30)的發(fā)熱體的供電，并且基于發(fā)熱體的需要電力值、由有效電壓檢測部件(107)檢測的輸入電壓的有效值、輸入電壓為正弦波形時的峰值因數(shù)、輸入電壓的實際的峰值因數(shù)，決定開關(guān)元件的導通和截止的占空比。
文檔編號H05B6/10GK102761996SQ201210123950
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月27日
發(fā)明者切久保誠一, 山口淳, 山本豐, 峰英紀, 渡邊裕之, 石井雅人, 辻本隆浩 申請人:柯尼卡美能達商用科技株式會社