CN102804081B

CN102804081B - 图像形成装置

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Publication number: CN102804081B
Application number: CN201180013724.4A
Authority: CN
Inventors: 志村泰洋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2016-03-02
Anticipated expiration: 2031-03-16
Also published as: JP2011215602A; BR112012021667B1; US9298142B2; EP2548083A4; KR20140084302A; EP2548083B1; KR101462744B1; EP2548083A1; US8977155B2; US20150139678A1; KR20140140128A; KR101509416B1; CN102804081A; US20120308252A1; BR112012021667A2; KR101509414B1; KR20120132547A; JP4818472B2; WO2011115301A1

Abstract

图像形成装置可被用于具有不同的电源电压的地域中，其中，可以检测该装置的故障，使得该装置的可靠性提高。该装置包括在串联连接状态和并联连接状态之间切换通过经供电路径从商用电源供给的电功率来生热的第一生热部件和第二生热部件的连接的连接状态切换部分，和检测在供电路径中流动的电流的电流检测部分。电流检测部分被设置在向着处于并联连接状态的第一生热部件和第二生热部件分支之后的供电路径中。

Description

图像形成装置

技术领域

本发明涉及诸如复印机或激光束打印机的图像形成装置，特别是涉及包括将在记录材料上形成的图像热定影于记录材料上的定影部分的图像形成装置。

背景技术

当在商用电源电压为200V系统（例如，200V～240V）的地域中使用用于商用电源电压为100V系统（例如，100V～127V）的地域的图像形成装置时，可供给到图像形成装置的定影部分（定影器件）的加热器的最大功率变为四倍大。如果可供给到加热器的最大功率增加，那么在诸如相位控制或波数控制的加热器的电功率控制中产生的谐波电流和闪烁等变得明显。另外，由于当定影器件表现热失控（runaway）而不进行正常操作时所产生的电功率增大四倍，因此，必须具有响应更快的安全电路。因此，当在商用电源电压为100V的地域和商用电源电压为200V的地域中使用同一图像形成装置时，一般通过替换对于各地域使用具有不同的电阻值的各自的加热器。

另一方面，作为用于实现在被供给100V商用电源电压的地域和被供给200V商用电源电压的地域两者中均可使用的通用装置的手段，提出了包括通过使用诸如继电器的开关单元切换加热器的电阻值的方法。在专利文献1和专利文献2中，提出了在商用电源电压为100V的地域和商用电源电压为200V的地域两者中均可使用的装置。该装置包括第一生热部件和第二生热部件，并且可在第一生热部件和第二生热部件串联连接的第一操作状态与第一生热部件和第二生热部件并联连接的第二操作状态之间切换，由此根据商用电源电压切换生热部件的电阻值。

引文引表

专利文献

PTL1：日本专利申请公开No.H07-199702

PTL2：美国专利No.5229577

发明内容

技术问题

包括根据商用电源电压在第一生热部件和第二生热部件的串联连接状态和并联连接状态之间进行切换的方法使得能够在不改变加热器的生热区域的情况下切换加热器的电阻值。换句话说，当装置被用于100V和200V的地域中的任一个中时，两个生热部件均产生热。在包括环形带、与环形带的内表面接触的加热器和通过环形带与加热器形成定影压合部的压力辊的定影器件中，上述的包括在串联连接与并联连接之间进行切换的方法是尤其有效的。这是由于，当装置被用于100V和200V的地域中的任一个中时，两个生热部件均产生热，使得不管使用装置的地域怎样，定影压合部中的记录材料传输方向上的温度分布都是相同的。因此，存在调色剂图像的定影性能不受使用装置的地域影响的优点。

但是，当电源电压检测部分或电阻值切换继电器故障时，上述的方法可导致加热器可能被供给过量的电功率的状态。例如，如果在图像形成装置与200V商用电源连接的状态下设定加热器电阻值低的并联连接状态，那么加热器可被供给为正常状态时的电功率的4倍的电功率。由于向加热器供给的电功率过大，因此，使用诸如热敏电阻、热熔丝或热开关的温度检测元件的安全电路在切断向加热器的供电的响应速度方面可能不足。因此，在可切换电阻值的装置中，必须通过利用除检测温度的方法以外的其它方法来检测加热器可能被供给大的电功率的故障状态。

本发明的一个目的是提供一种图像形成装置，该图像形成装置能够检测装置的故障，其中，可在串联连接状态和并联连接状态之间切换第一生热部件和第二生热部件的连接。

问题的解决方案

为了解决上述的问题，根据本发明的图像形成装置包括：

包含通过经供电路径从商用电源供给的电功率产生热以将在记录材料上形成的图像热定影于记录材料的第一生热部件和第二生热部件的定影部分；

在串联连接状态与并联连接状态之间切换第一生热部件和第二生热部件的连接的连接状态切换部分；和

检测在供电路径中流动的电流的电流检测部分，

其中，电流检测部分被设置在向着处于并联连接状态中的第一生热部件和第二生热部件分支之后的供电路径中。

此外，根据本发明的图像形成装置包括：

检测电压的电压检测部分，

其中，电压检测部分被设置为检测在串联连接状态中在第一生热部件的两端产生的电压和在第二生热部件的两端产生的电压中的一个。

本发明的有利效果

根据本发明，能够检测装置的故障，其中，可在串联连接状态和并联连接状态之间切换第一生热部件和第二生热部件的连接。

参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1示出本发明的图像加热器件的截面。

图2A示出第一实施例的加热器控制电路的结构。

图2B示出第一实施例的加热器控制电路的电压检测部分的电路。

图3A是示出第一实施例中的加热器的外部结构的示图。

图3B是示出第一实施例中的电源电压是200V的第一操作状态中的加热器的示图。

图3C是示出第一实施例中的电源电压是100V的第二操作状态中的加热器的示图。

图4A是示出第一实施例中的电源电压是200V的第二操作状态中的加热器的示图。

图4B是示出第一实施例中的电源电压是200V、RL1处于ON状态且RL2处于OFF状态的状态中的加热器的示图。

图4C是示出第一实施例中的电源电压是200V、RL1处于OFF状态且RL2处于ON状态的状态中的加热器的示图。

图5A是第一实施例的控制流程图。图5包括图5A和图5B。

图5B是第一实施例的控制流程图。图5包括图5A和图5B。

图6示出第二实施例的加热器控制电路的结构。

图7示出第三实施例的加热器控制电路的结构。

图8A是示出第三实施例的加热器的外部结构的示图。

图8B是示出第三实施例中的电源电压为200V的第一操作状态中的加热器的示图。

图8C是示出第三实施例中的电源电压为100V的第二操作状态中的加热器的示图。

图8D是示出第三实施例中的电源电压为200V的第二操作状态中的加热器的示图。

图9是图像形成装置的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图详细描述本发明的示例性实施例。

第一实施例

图9是使用电子照相法的图像形成装置（在本实施例中，为全色打印机）的截面图。在记录材料P上形成调色剂图像的图像形成部分包括四个图像形成站（1Y、1M、1C和1Bk）。图像形成站中的每一个包括感光部件2（2a、2b、2c或2d）、带电部件3（3a、3b、3c或3d）、激光扫描仪7（7a、7b、7c或7d）、显影器件4（4a、4b、4c或4d）、转印部件5（5a、5b、5c或5d）和清洁感光部件的清洁器（6a、6b、6c或6d）。此外，图像形成部分包括承载并传输调色剂图像的带9和将调色剂图像从带9转印到记录材料P的二次转印辊8。上述的图像形成部分的行为是公知的，由此省略其描述。在图像形成部分中未定影调色剂图像被转印到其上的记录材料P被传输到将调色剂图像热定影于记录材料P上的定影部分100。

图1是将记录材料上的图像热定影于记录材料的定影器件（定影部分）100的截面图。定影器件100包括以卷成圆筒状的膜（环形带）102、与膜102的内表面接触的加热器300和压力辊（压合部形成部件）108。压力辊108和加热器300通过膜102一起形成定影压合部N。膜102具有由诸如聚酰亚胺的耐热树脂或诸如不锈钢的金属制成的基层。压力辊108包含由铁或铝等制成的芯金属109和由硅橡胶等制成的弹性层110。通过由耐热树脂制成的固位部件101保持加热器300。固位部件101还具有引导膜102的旋转的引导功能。压力辊108由马达（未示出）供以动力，并且沿箭头方向旋转。连同压力辊108的旋转一起，膜102随着压力辊108的旋转而旋转。

加热器300包含由陶瓷制成的加热器基板105、分别通过使用热电阻器在加热器基板上形成的第一生热部件H1和第二生热部件H2、以及覆盖第一生热部件H1和第二生热部件H2的由绝缘材料（在本实施例中为玻璃）制成的表面保护层107。加热器基板105具有形成为用于传递被设为在打印机中可用的最小尺寸片材（信封DL尺寸，在本实施例中，宽度为110mm）的片材馈送区域的背面。诸如热敏电阻的温度检测元件111邻接片材馈送区域。根据由温度检测元件111检测的温度，从商用交流（AC）电源供给到加热器的电功率被控制。用于承载未定影调色剂图像的记录材料（片材）P在定影压合部N中经受定影处理，在该定影压合部N中，记录材料P被压紧和传输并同时被加热。诸如热开关的安全元件112也邻接加热器105的背面侧。当加热器300经历异常温度升高时，安全元件112被致动，并且切断到加热器的电功率馈送线路（供电路径）。与温度检测元件111类似，安全元件112也邻接用于最小尺寸片材的片材馈送区域。为了向固位部件101施加弹簧压力（未示出），使用金属支架104。

图2A和图2B示出第一实施例的加热器300的控制电路200。图2A是示出控制电路200的电路框图，图2B是示出电压检测部分（电源电压检测部分）202和电压检测部分（第二电压检测部分）207的电路图。

参照图2A描述控制电路200。控制电路200包含用于连接于控制电路200与加热器300之间的连接器C1、C2、C2、C5和C6。控制200还包括商用AC电源201，并且，通过接通和关断三端双向可控硅开关元件TR1（半导体驱动器件），执行对于加热器300的电功率控制。三端双向可控硅开关元件TR1根据来自CPU203的加热器驱动信号操作。作为上拉电阻器的分压获得由温度检测元件111检测的温度并将其作为TH信号供给到CPU203。作为CPU203的内部处理，通过例如基于由温度检测元件111检测的温度和加热器300的设定温度的PI控制计算供给的电功率，并且，计算的结果被转换成诸如相位角（用于相位控制）或波数（用于波数控制）的控制水平，以根据控制水平通过占空比（dutycycleratio）控制三端双向可控硅开关元件TR1。

下面描述检测商用电源201的电压的电源电压检测部分202和根据电源电压检测部分202所检测的电压控制连接状态切换部分（继电器RL1和RL2）的继电器控制部分（控制部分）204。注意，参照图5A和图5B描述详细的继电器控制序列。

如图2A所示，设置继电器RL1、RL2、RL4和RL5。图2A示出图像形成装置的电源OFF（关断）状态中的继电器的连接状态。继电器RL1和RL2用作在串联连接状态和并联连接状态之间切换第一生热部件H1和第二生热部件H2的连接的连接状态切换部分。注意，假定RL1具有动合触点（makecontact）或动断触点（breakcontact）。另外，假定RL2具有转换触点（transfercontact）。这样，当连接状态切换部分包含具有动合触点或动断触点的继电器RL1和具有转换触点的继电器RL2时，可以降低连接状态切换部分所需要的成本。

继电器RL4和RL5具有切断从商用电源201到加热器300的供电的功能。在图像形成装置变为待机状态的同时，继电器RL4变为ON（接通）状态。在这种状态下，电压检测部分202检测AC电源201的电压。注意，AC电源201具有第一端子和第二端子，并且，三端双向可控硅开关元件TR1被设置在从商用电源的第二端子到加热器的供电路径中。电压检测部分202确定电源电压的范围（商用电压范围）是100V系统（例如，100V～127V）还是200V系统（例如，200V～240V），并且，将电压检测结果作为VOLT信号输出到CPU203和继电器控制部分204。如果电源的电压范围为200V系统，那么VOLT信号变为LOW（低）状态。参照图2B描述电压检测部分202的细节。

当电压检测部分202检测到200V时，继电器控制部分204操作RL1锁存部分，使得RL1维持在OFF状态（图2A所示的状态）。注意，继电器控制部分204是与CPU203无关的安全电路（硬件电路）。当RL1锁存部分操作时，即使在从CPU203输出的RL1on信号变为HIGH（高）状态的情况下，RL1也保持OFF状态。作为如上面描述的那样作为锁存电路操作的替代，继电器控制部分204可操作以在VOLT信号被检测为LOW状态的时段中保持RL1处于OFF状态。

另一方面，CPU203根据电压检测部分202的电压检测结果（检测到200V）保持RL2处于OFF状态（图2A所示的状态）。此外，当CPU203输出HIGH状态的RL5on信号以接通RL5时，出现可向图像加热器件（定影器件）100供给电功率的状态。在这种状态下，第一生热部件H1和第二生热部件H2被串联连接。因此，加热器300变为电阻值高的状态。

当电压检测部分202检测到100V时，CPU203输出HIGH状态的RL1on信号，使得继电器控制部分204接通RL1。另一方面，CPU203根据VOLT信号输出HIGH状态的RL2on信号，使得RL2被接通（以与右侧的触点连接）。此外，当CPU203输出HIGH状态的RL5on信号以接通RL5时，出现可向图像加热器件100供给电功率的状态。在这种状态下，第一生热部件H1和第二生热部件H2被并联连接。因此，加热器300变为电阻值低的状态。

下面描述电流检测部分205。电流检测部分205检测通过变流器206在一次侧流动的电流的有效值。如图2A所示，电流检测部分205被设置在朝向处于第一生热部件H1和第二生热部件H2的并联连接状态（电源电压为100V时的连接状态）中的第一生热部件H1和第二生热部件H2分支之后的供电路径中。电流检测部分205输出作为商用电源频率的每个周期获得的电流的有效值的平方值的Irms1和作为Irms1的移动平均值的Irms2。CPU203对于商用频率的每个周期通过Irms1检测电流的有效值。作为电流检测部分205的例子，可使用在日本专利申请公开No.2007-212503中提出的方法。另一方面，Irms2被输出到继电器控制部分204。当过电流在变流器206中流动使得Irms2超出预定阈值电流值（预定电流）时，继电器控制部分204操作RL1、RL4和RL5锁存部分以保持RL1、RL4和RL5处于OFF状态。因此，对于定影器件100（确切地说，加热器300）的供电被切断。在这种情况下，只有RL4和RL5的锁存部分可被操作。在本实施例中，继电器RL1、RL4和RL5起到用于切断向生热部件H1和H2的供电的切换部分的作用。以这种方式，电流检测部分205被设置用于检测过量电流在供电路径中流向加热器300的状态。作为过量电流流动的情况，存在电源电压检测部分202或作为连接状态切换部分的继电器RL1或RL2故障以使得第一生热部件H1和第二生热部件H2的连接状态不适于电源电压的情况。在后面描述这种情况。

下面，描述电压检测部分（第二电压检测部分）207。与电流检测部分205类似，电压检测部分207也可用于检测装置的故障。电压检测部分207被设置为检测在第一生热部件H1与第二生热部件H2被串联连接的状态下在第一生热部件H1的两端产生的电压以及在第二生热部件H2的两端产生的电压中的一个。电压检测部分207确定向生热部件H1施加的电压为100V系统还是200V系统。然后，如果电压是200V系统，那么输出到继电器控制部分204的RLoff信号被设为LOW状态，以操作RL1、RL4和RL5锁存部分。因此，RL1、RL4和RL5保持为OFF状态，使得对于定影器件100的供电被切断。另外，电压检测部分207具有在与RL2的端子直接连接的位置处的触点AC3，用于即使在变流器206或熔丝FU2因断开而故障的情况下仍检测电压。这是由于，例如，如果电压检测部分的触点AC3被设置在变流器206与连接器C3之间，那么当变流器206因断开而故障时，电流检测部分205和电压检测部分207两者同时被禁用。

下面，描述电流熔丝FU1和FU2。这些熔丝也用作安全措施中的一种。作为用于在过量的电流在供电路径中流动时切断电流的手段的例子，使用电流熔丝。当过量电流流动时，电流熔丝FU1（第一电流熔丝）和FU2（第二电流熔丝）分别切断对于生热部件H1和生热部件H2的供电。

图2B示出说明电压检测部分202和207的电路图。在本实施例中，电源电压检测部分202和第二电压检测部分207具有相同的电路结构。电源电压检测部分202检测AC1与AC2之间的电压，并且，第二电压检测部分207检测AC3与AC4之间的电压。由于两者具有相同的电路结构，因此电源电压检测部分202被用于描述电路。描述该电路的用于确定在AC1与AC2之间施加的电压范围是100V系统还是200V系统的行为。如果在AC1与AC2之间施加的电压是200V系统，那么在AC1与AC2之间施加的电压比齐纳二极管231的齐纳电压高，使得电流在AC1与AC2之间流动。该电路包括反向电流阻止二极管232、电流限制电阻器234和用于光电耦合器233的保护电阻器235。当电流在光电耦合器233的一次侧的发光二极管中流动时，二次侧的晶体管235操作，使得电流从Vcc流过电阻器236，并且，FET237的栅极电压变为LOW状态。当FET237变为OFF状态时，充电电流从Vcc通过电阻器238流到电容器240中。电路包括反向电流阻止二极管239和放电电阻器241。

当在AC1与AC2之间施加的电压比齐纳二极管231的齐纳电压高的时段的比（ONDuty）增加时，FET237的OFF时段的比增加。当FET237的OFF时段的比增加时，充电电流从Vcc流过电阻器238的时段增加。因此，电容器240的电压变为高的值。当电容器240的电压变得比被电阻器243和电阻器244分压的比较器242的基准电压高时，电流从Vcc通过电阻器245流到比较器242的输出部分，结果是输出部分的电压变为LOW状态。

图3A～3C是示出在第一实施例中使用的加热器300和与电源电压对应的两个生热部件的连接状态的示意图。

图3A示出在加热器基板105上形成的加热图案（生热部件）、导电图案和电极。图3A还示出与图2A所示的连接器的连接部分，用于描述与图2A所示的控制电路200的连接。加热器300包含由电阻加热图案形成的生热部件H1和H2。加热器300还包含导电图案303。通过电极E1（第一电极）和电极E2（第二电极）向加热器300的第一生热部件H1供给电功率。通过电极E2和电极E3（第三电极）向第二生热部件H2供给电功率。电极E1与连接器C1连接，电极E2与连接器C2连接，并且，电极E3与连接器C3连接。

下面，在电源电压是100V或200V的情况下，解释H1和H2的连接状态与供给的功率之间的关系。以下，功率和电流中的每一个被定义为当通过100%占空比驱动三端双向可控硅开关元件TR1时被供给的电功率或电流。

图3B是示出电源电压为200V的情况下的连接状态、即第一生热部件H1和第二生热部件H2被串联连接的第一操作状态的示图。这里，为了描述，假定生热部件H1和生热部件H2的电阻值均为20Ω。在第一操作状态中，由于均为20Ω的电阻器被串联连接，因此，加热器300的合成电阻值为40Ω。由于电源电压为200V，因此，向加热器300供给5A的电流，使得电功率为1000W。在第一生热部件中流动的电流I1和在第二生热部件中流动的电流I2均为5A。向第一生热部件施加的电压V1和向第二生热部件施加的电压V2均为100V。

图3C是示出电源电压为100V的情况下的连接状态、即第一生热部件H1和第二生热部件H2被并联连接的第二操作状态的示图。在第二操作状态中，由于均为20Ω的电阻器被并联连接，因此，加热器300的合成电阻值为10Ω。由于电源电压为100V，因此，向加热器300供给10A的电流，使得电功率为1000W。在第一生热部件中流动的电流I1和在第二生热部件中流动的电流I2均为5A。向第一生热部件施加的电压V1和向第二生热部件施加的电压V2均为100V。

在图3B的状态和图3C的状态之间比较向加热器供给的电流、电压和电功率。当电流Iin被检测时，在图3B的状态中，电流值为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。在图3C的状态中，电流值为10A并且向加热器供给的电功率为1000W。以这种方式，当电流Iin被检测时，在第一操作状态和第二操作状态之间电功率相同但是电流值Iin不同。另一方面，当电流I2被检测时，在图3B的状态中，电流值为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。并且，在图3C的状态中，电流值为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。以这种方式，当电流I2被检测时，即使加热器300的操作状态从第一操作状态切换到第二操作状态，仍可检测到与向加热器300供给的电功率成比例的电流值。

另外，由于向第二生热部件H2施加的电压值V2是电流I2与电阻值（20Ω）的积，因此，作为电流I2的替代，可检测向第二生热部件H2施加的电压V2。当检测电压V2时，在图3B的状态中，如果向生热部件H2施加的电压值为100V，那么向加热器供给的电功率为1000W。并且，在图3C的状态中，如果向生热部件H2施加的电压值为100V，那么向加热器供给的电功率为1000W。以这种方式，当检测电压V2时，即使加热器300的操作状态从第一操作状态切换到第二操作状态，也可检测到与供给到加热器300的电功率成比例的电压值。

另外，在图3B和图3C所示的正常状态中，即使当检测电流I1时，在图3B的状态中，电流值也为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。并且，在图3C的状态中，电流值为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。另外，即使当检测电压V1时，在图3B的状态中，如果向生热部件H1施加的电压值为100V，那么向加热器供给的电功率也为1000W。并且，在图3C的状态中，如果向生热部件H1施加的电压值为100V，那么向加热器供给的电功率为1000W。

这样，不管加热器是处于第一操作状态（串联连接状态）还是处于第二操作状态（并联连接状态），通过检测在一个生热部件中流动的电流（I1或I2）或向一个生热部件施加的电压（V1或V2），都可以检测与作为目标向生热部件供给的电功率成比例的电流或电压。

如上所述，电流检测部分205输出作为商用电源频率的每个周期输出的电流的有效值的平方值的Irms1和作为Irms1的移动平均值的Irms2。CPU203通过使用Irms1检测商用频率的每个周期的电流的有效值。即使在继电器RL1和RL2的连接状态与电源电压的状态一致的状态中，CPU203也使用Irms1用于电功率控制（三端双向可控硅开关元件TR1的驱动控制），使得向加热器供给的电功率保持为1000W或更低。

描述提供电流限制以使得向加热器供给的电功率变为1000W或更低的情况。例如，当检测电流I1或电流I2时，不管加热器300的操作状态如何（即，不管加热器处于串联连接状态还是处于并联连接状态），通过提供5A的电流限制，向加热器供给的电功率可被限于1000W或更低。另外，当检测电压V1或电压V2时，不管加热器300的操作状态如何（即，不管加热器处于串联连接状态还是处于并联连接状态），通过提供100V的电压限制，向加热器供给的电功率可被限于1000W或更低。

作为通过使用电流检测结果将电功率控制为低于预定值的方法的例子，可以采用在日本专利No.3919670中描述的方法。例如，三端双向可控硅开关元件TR1被控制以使得在正常状态中I2为5A或更低。当异常电流被设为6A时，在正常控制中电流I2被控制为5A或更低。当电功率控制由于三端双向可控硅开关元件TR1等的故障被禁用以使得6A或更高的异常电流被检测到时，CPU203向继电器控制部分204发送信号，以操作继电器RL1、RL4和RL5以使其被关断。以这种方式，当也就是通过与本实施例类似地设计电流检测部分205或电压检测部分207的连接位置来检测电流I1或I2或者电压V1或V2时，可通过在串联连接状态的情况以及在并联连接状态的情况两者中仅设定一个异常电流或一个异常电压来执行正常操作中的电功率限制（电流限制）。

图4A～4C示出如下情况，即，电源电压检测部分202或作为连接状态切换部分的继电器RL1或RL2故障使得第一生热部件H1和第二生热部件H2的连接状态与电源电压的状态不一致。

图4A是示出即使电源电压为200V仍设定低加热器电阻值的第二操作状态（即，并联连接状态）的情况的示图。在第二操作状态中，加热器300的合成电阻值为10Ω。由于电源电压为200V，因此，向加热器300供给的电流为20A，并且，电功率为4000W。

图4B是示出电源电压是200V、RL1处于ON状态且RL2处于OFF状态的情况的示图。在该状态中，电流仅在生热部件H2中流动（即，只有生热部件H2产生热），并且，加热器300的合成电阻值为20Ω。由于电源电压为200V，因此，向加热器300供给的电流为10A，并且，电功率为2000W。

图4C是示出电源电压是200V、RL1处于OFF状态、RL2处于ON状态的情况的示图。在该状态中，由于不存在用于向加热器300供给电流的路径，因此，不向加热器300供给电功率。

在上述的故障状态之中，必须特别检测图4A和图4B所示的故障状态，其中与正常状态时相比更大的电功率被供给加热器300。在这些故障状态中，由于向加热器供给的电功率变得太高，因此，在用于切断对于加热器的供电的响应速度方面，使用诸如热敏电阻111、热熔丝FU1或FU2或热开关112的温度检测元件的安全电路可能不足。如果电功率的切断被延迟，那么，在使用陶瓷加热器的定影器件的情况下，加热器会由于热应力而被破坏。

在图4A和图4B所示的故障状态之间比较向加热器供给的电流、电压和电功率。当检测电流Iin时，在图4B中，电流Iin的电流值为10A并且向加热器300供给的电功率为2000W。由于电流值与图3C所示的正常状态中的电流Iin相同，因此，不能仅通过电流Iin的电流检测结果来检测故障状态。

当检测电流I1时，在图4B中，电流I1的电流值为0A并且向加热器300供给的电功率为2000W。在向加热器300供给电功率的状态中，由于电流I1不流动，因此，不能仅通过如图4B所示的电流I1的电流检测结果来检测故障状态。当检测电流I2时，不管继电器RL1或继电器RL2的故障状态如何，都可检测到10A的电流值，其是以上参照图3A～3C描述的正常状态中的电流值的两倍。因此，可以检测到图4A或图4B所示的故障状态。当检测电压V2时，不管继电器RL1或继电器RL2的故障状态如何，都可检测到200V的电压值（过电压），其是以上参照图3A～3C描述的正常状态中的电压值的两倍。因此，可以检测图4A和图4B中所示的故障状态。以这种方式，通过检测在电极E2与电极E3之间第二生热部件H2中流动的电流I2或者通过检测向第二生热部件H2施加的电压V2，可检测到图4A和图4B所示的故障状态中的每一个。应注意，要由电流检测部分205或电压检测部分207检测的生热部件H2是在没有具有转换触点的继电器RL2的情况下与商用电源201连接的生热部件。

如上所述，电流检测部分205被设置在向着并联连接状态中的第一生热部件H1和第二生热部件H2分支之后的供电路径中。特别地，在通过具有动合触点或动断触点的继电器RL1和具有转换触点的继电器RL2的组合在串联连接状态和并联连接状态之间切换两个生热部件的连接的结构中，优选地在没有具有转换触点的继电器RL2的情况下与商用电源201连接的生热部件H2的供电路径中设置电流检测部分205。

另外，第二电压检测部分207被设置为检测在串联连接的状态下在第一生热部件H1的两端产生的电压以及在第二生热部件H2的两端产生的电压中的一个。特别地，在通过具有动合触点或动断触点的继电器RL1和具有转换触点的继电器RL2的组合在串联连接状态和并联连接状态之间切换两个生热部件的连接的结构中，优选地设置电压检测部分207以检测在没有具有转换触点的继电器RL2的情况下与商用电源201连接的生热部件H2的两端所产生的电压。

另外，在第一生热部件H1中流动的电流路径中使用电流熔丝FU1，并且，在第二生热部件H2中流动的电流路径中使用电流熔丝FU2。因此，电流熔丝FU1和电流熔丝FU2在图4A所示的故障状态中操作，而电流熔丝FU1在图4B所示的故障状态中操作。当在第一生热部件H1中流动的电流路径中使用电流熔丝FU1并且在第二生热部件H2中流动的电流路径中使用电流熔丝FU2时，能够提供分别与图4A和图4B所示的故障状态对应的过电流切断单元。

图5A和图5B是示出本发明的第一实施例的通过CPU203和继电器控制部分204进行的定影器件100的控制序列的流程图。

在S500中，当控制电路200变为待机状态时，控制开始并且处理流程前进到S501。在S501中，继电器控制部分204接通RL4。在S502中，基于作为电压检测部分的输出的VOLT信号确定电源电压范围。如果电源电压为100V系统，那么处理流程前进到S504。如果电源电压为200V系统，那么处理流程前进到S503。在S503中，继电器控制部分204的继电器RL1锁存部分操作，使得继电器RL1保持在OFF状态，并且，处理流程前进到S504。在S504中，CPU203向继电器控制部分204输出HIGH状态的RL1on信号和RL2on信号，由此，继电器控制部分204接通RL1和RL2，并且处理流程前进到S505。直至在S505中确定打印控制开始之前，重复执行S502～S504的处理。当开始打印控制时，处理流程前进到S506。

在S506中，CPU203向继电器控制部分204输出HIGH状态的RL5on信号，由此，继电器控制部分204接通RL5。

在S507中，如果电压检测部分207检测到比预定电压高的电压、即检测到过电压，那么RLoff信号处于LOW状态，并且，处理流程前进到S509。

在S508中，如果基于电流检测部分205的输出Irms2的电压变为预定阈值电压值或更高，那么处理流程前进到S509。

在S509中，继电器控制部分204操作RL1、RL4和RL5锁存部分，使得RL1、RL4和RL5保持在OFF状态（切断状态），并且处理流程前进到S510。在S510中，通知异常状态，使得打印操作进入紧急停止，并且处理流程前进到S513以完成控制。如果在S507和S508中没有检测到异常状态，那么处理流程前进到S511。在S511中，CPU203通过使用基于从温度检测元件111输出的TH信号和从电流检测部分输出的Irms1信号的PI控制来控制三端双向可控硅开关元件TR1，以控制向加热器300供给的电功率（作为相位控制或波数控制）。直至在S512中确定打印结束之前，重复S507～S511的处理。当完成打印时，处理流程前进到S513以完成控制。

这样，在具有在串联连接状态与并联连接状态之间切换两个生热部件的连接的结构的图像形成装置中，如本实施例这样设置电流检测部分205和电压检测部分207中的至少一个并设计其配置位置。因此，可以检测装置的故障，并可由此提高装置的可靠性。

第二实施例

省略与第一实施例中的结构相同的结构的描述。

图6示出第二实施例的加热器300的控制电路600。在图6中，只有连接状态切换部分（继电器）的结构与第一实施例不同。电流检测部分205和电压检测部分207的配置与第一实施例中的配置相同，并因此省略其配置的描述。

以下描述电压检测部分和继电器控制部分。图6示出指示在电源OFF状态中的触点的连接状态的RL1、RL2、RL3、RL4和RL5。注意，假定RL1具有动合触点或动断触点。另外，假定RL2具有动合触点。并且，假定RL3具有动断触点。当电压检测部分202检测到200V时，继电器控制部分604操作RL1锁存部分使得继电器RL1被关断。CPU603根据电压检测结果关断RL2（以使其处于非导通状态），并然后接通RL3（以使其处于导通状态）。RL3具有RL3与RL2一起操作的特征，并且，RL2被控制以不与RL3同时地变为导通状态（不变为在RL3为OFF的同时RL2为ON的状态）而是具有时间差。RL2和RL3的组合具有与第一实施例中的RL2相同的行为。并且，当RL5被接通时，定影器件100可被供给电功率。在这种状态下，由于第一生热部件H1和第二生热部件H2被串联连接，因此，加热器300具有高电阻值。如果电压检测部分202检测到100V，那么CPU603输出HIGH状态的RL1on信号使得继电器控制部分604接通RL1。CPU603根据电压检测结果输出HIGH状态的RL3on信号，使得RL3被开通（为非导通状态），并然后接通RL2（为导通状态）。并且，当RL5被接通时，定影器件100可被供给电功率。在这种状态下，由于第一生热部件H1和第二生热部件H2被并联连接，因此，加热器300具有低电阻值。

以这种方式，通过如本实施例中那样设置电流检测部分205和电压检测部分207中的至少一个并设计其配置位置，在与控制电路600类似的连接状态切换部分的结构中，也可检测装置的故障，使得可提高装置的可靠性。

第三实施例

省略与第一实施例相同的结构的描述。

图7示出第三实施例的加热器800的控制电路700。在图7中，只有连接状态切换部分（继电器）的结构和加热器的电极的增加的数量与第一实施例中的那些不同。电流检测部分205和电压检测部分207的配置与第一实施例相同。

以下描述电压检测部分和继电器控制部分。图7示出指示在电源OFF状态中的触点的连接状态的RL1、RL2、RL4和RL5。当电压检测部分202检测到200V时，继电器控制部分704操作RL1锁存部分，使得RL1保持在OFF状态。RL2具有与RL1一起操作的特征，并且，RL2与RL1同时地变为OFF状态。并且，当接通RL5时，可向定影器件100供给电功率。在这种状态下，由于第一生热部件H1和第二生热部件H2被串联连接，因此，加热器800具有高电阻值。如果电压检测部分202检测到100V，那么继电器控制部分704接通RL1。RL2具有与RL1一起操作的特征，并且，RL2与RL1同时地变为ON状态。此外，当RL5被接通时，定影器件100可被供给电功率。在这种状态下，由于第一生热部件H1和第二生热部件H2被并联连接，因此，加热器800具有低电阻值。

图8A～8C是示出用于第三实施例的加热器800和加热器800的生热部件的示意图。

图8A示出在基板上形成的加热图案、导电图案和电极。另外，为了示出与图7所示的控制电路700的连接，示出图7的示意图。

加热器800包含由电阻加热图案形成的生热部件H1和H2。加热器800还包含导电图案803。通过电极E1和E2向加热器800的第一生热部件H1供给电功率，并且，通过电极E3和E4向第二生热部件H2供给电功率。电极E1与连接器C1连接，电极E2与连接器C2连接，电极E3与连接器C3连接，并且，电极E4（第四电极）与连接器C4连接。

图8B是示出当电源电压为200V时第一生热部件与第二生热部件串联连接的第一操作状态的示图。

这里，为了描述，假定生热部件H1和生热部件H2的电阻值均为20Ω。在第一操作状态中，由于均为20Ω的电阻器串联连接，因此，加热器800的合成电阻值为40Ω。由于电源电压为200V，因此，5A的总电流Iin被供给到加热器800，使得向加热器供给的电功率为1000W。在第一生热部件中流动的电流I1和在第二生热部件中流动的电流I2均为5A。第一生热部件的电压V1和第二生热部件的电压V2均为100V。

图8C是示出当电源电压为100V时第一生热部件和第二生热部件并联连接的第二操作状态的示图。在第二操作状态中，由于均为20Ω的电阻器被并联连接，因此，加热器800的合成电阻值为10Ω。由于电源电压为100V，因此，向加热器800供给10A的总电流Iin，使得向加热器供给的电功率为1000W。在第一生热部件中流动的电流I1和在第二生热部件中流动的电流I2均为5A。第一生热部件的电压V1和第二生热部件的电压V2均为100V。

图8D是示出如下情况的示图，其中即使电源电压为200V，也由于电压检测部分202或继电器控制部分704的故障而设定其中第一生热部件和第二生热部件并联连接的低加热器电阻值的第二操作状态。在控制电路700中，例如，由于即使RL1和RL2的二次侧的驱动电路或电压检测部分202故障RL1和RL2也一起操作，因此，控制电路700的故障状态可被限于图8D所示的状态。在第二操作状态中，由于20Ω的电阻器被并联连接，因此，加热器800的合成电阻值为10Ω。由于电源电压为200V，因此，加热器800的总电流Iin为20A并且电功率为4000W。第一生热部件H1的电流I1和第二生热部件H2的电流I2均为10A。第一生热部件的电压V1和第二生热部件的电压V2均为200V。

在图8B的状态和图8C的状态之间比较向加热器供给的电流、电压和电功率。当检测电流Iin时，在图8B的状态中，电流值为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。在图8C的状态中，电流值为10A并且向加热器供给的电功率为1000W。以这种方式，当检测电流Iin时，电功率相同，但是，电流值Iin在第一操作状态和第二操作状态之间不同。另一方面，当电流I1被检测时，在图8B的状态中，I1的电流值为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。并且，在图8C的状态中，I1的电流值为5A并且向加热器供给的电功率为1000W。I2与I1相同。另外，当检测电压V1时，在图8B的状态中，电压V1为100V并且向加热器供给的电功率为1000W。并且，在图8C的状态中，电压V1为100V并且向加热器供给的电功率为1000W。V2与V1相同。以这种方式，当检测电流I1或I2或电压V1或V2时，即使加热器800的操作状态从第一操作状态切换到第二操作状态，也可检测与向加热器800供给的电功率成比例的电流值或电压值。

以这种方式，即使通过如本实施例那样的连接状态切换部分的结构，也可通过设计电流检测部分205和电压检测部分207的配置位置检测装置的故障。

上述的三个实施例基于包括使用环形带的定影部分的图像形成装置。但是，只要在定影部分的结构中两个生热部件的连接在串联连接状态和并联连接状态之间切换，本发明就也可被应用于包括具有没有环形带的其它结构的定影部分的图像形成装置。

另外，以上的描述基于具有如下结构的图像形成装置，在该结构中，根据电源电压检测部分检测的电压在串联连接状态与并联连接状态之间自动地切换两个生热部件的连接。但是，本发明也可被应用于具有在串联连接状态和并联连接状态之间手动切换两个生热部件的连接的结构的图像形成装置。

另外，以上的描述基于包括电流检测部分205和电压检测部分207两者的装置，但是，设置电流检测部分205和电压检测部分207中的一个是足够的。

另外，以上的描述基于电流检测部分205被设置在向着并联连接状态中的第一生热部件H1和第二生热部件H2分支之后的供电路径中的一个中的结构，但是，电流检测部分205可被设置在分支之后的供电路径中的每一个中。

另外，以上的描述基于如下结构，其中仅设置一个电压检测部分207以用于检测在串联连接状态中在第一生热部件H1的两端产生的电压以及在第二生热部件H2的两端产生的电压中的一个，但是，可对于生热部件中的每一个设置电压检测部分207。

虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽泛的解释以包含所有的这样的变更方式和等同的结构和功能。

本申请要求在2010年3月18日提交的日本专利申请No.2010-062464和在2011年2月8日提交的日本专利申请No.2011-024986的权益，在此通过引用将它们的全部内容并入。

Claims

1.一种图像形成装置，包括：

定影部分，其包含通过经供电路径从商用电源供给的电功率产生热以将在记录材料上形成的图像热定影于所述记录材料的第一生热部件和第二生热部件；

连接状态切换部分，其在串联连接状态与并联连接状态之间切换第一生热部件和第二生热部件的连接；和

电流检测部分，其检测在所述供电路径中流动的电流，

其中，电流检测部分被设置在向着处于并联连接状态中的第一生热部件和第二生热部件分支之后的所述供电路径中，以及设置在用于检测仅在第一生热部件和第二生热部件中的任一个中流动的电流的供电路径中。

2.根据权利要求1的图像形成装置，还包括：

电源电压检测部分，其检测所述商用电源的电压；和

控制部分，其根据由所述电源电压检测部分检测的电压控制所述连接状态切换部分。

3.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述连接状态切换部分包含具有动合触点和动断触点中的一个的继电器和具有转换触点的继电器，并且，

所述电流检测部分被设置于对于在没有所述具有转换触点的继电器的情况下与所述商用电源连接的第二生热部件和第一生热部件中的一个的供电路径中。

4.根据权利要求1的图像形成装置，还包括检测电压的第二电压检测部分，

其中，第二电压检测部分被设置为检测在串联连接状态中在第一生热部件的两端产生的电压和在第二生热部件的两端产生的电压中的一个。

5.根据权利要求1的图像形成装置，还包括被设置在所述供电路径中的切换部分，

其中，当由所述电流检测部分检测到的电流超过预定电流时，所述切换部分被驱动以使得对于第一生热部件和第二生热部件的供电被切断。

6.根据权利要求1的图像形成装置，其中，定影部分包含：

环形带；

加热器，其与所述环形带的内表面接触，并且包含所述第一生热部件和所述第二生热部件；和

压合部形成部件，通过所述环形带与所述加热器一起形成用于使记录材料经受定影处理的压合部。

7.一种图像形成装置，包括：

电压检测部分，其检测电压，

8.根据权利要求7的图像形成装置，还包括：

电源电压检测部分，其检测所述商用电源的电压；和

9.根据权利要求7的图像形成装置，其中，所述连接状态切换部分包含具有动合触点和动断触点中的一个的继电器和具有转换触点的继电器，并且，

所述电压检测部分被设置为检测在没有所述具有转换触点的继电器的情况下与所述商用电源连接的第二生热部件两端产生的电压和第一生热部件两端产生的电压中的一个。

10.根据权利要求7的图像形成装置，还包括被设置在所述供电路径中的切换部分，

其中，当由所述电压检测部分检测的电压超过预定电压时，切换部分被驱动，使得对于第一生热部件和第二生热部件的供电被切断。

11.根据权利要求7的图像形成装置，其中，定影部分包含：

环形带；

与所述环形带的内表面接触的包含所述第一生热部件和所述第二生热部件的加热器；和

通过所述环形带与所述加热器一起形成用于使记录材料经受定影处理的压合部的压合部形成部件。