CN118151509A - 加热设备和图像形成装置 - Google Patents

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Abstract

公开了加热设备和图像形成装置。一种加热设备包括发热元件、开关元件、电容器、连接部件和控制器。当连接部件的状态从接通状态被改变为关断状态时,控制器通过在连接部件的状态被改变为关断状态之后在预定的时间内使开关元件进入导通状态,使电容器对电容器的电荷进行放电。

Description

加热设备和图像形成装置
技术领域
本发明涉及加热设备和图像形成装置,并且例如,涉及用于控制供应到安装在诸如复印机或激光束打印机之类的图像形成装置中的图像热定影设备的电力的电路。
背景技术
存在通过控制对双向晶闸管(下文中,称为双向可控硅)的电力供应将电力从AC电源供应到负载的电路。在这样的电路中,作为通过由AC电源的AC电压产生的DC电压使电流流过双向可控硅的栅极来控制电力供应的技术,例如,已提出诸如日本公开专利申请(JP-A)2021-184019之类的构成。
如在常规技术中,在使得通过从由AC电压产生的DC电压源使栅极电流流动来控制双向可控硅的电路中,即使在装置的电源被关断之后,在作为DC电源的电容器中充电的电荷也残留长时间。存在的以下可能性:当产生外部噪声时,残留在电容器中的电荷导致对加热器的无意的电力供应以及在诸如修理之类的电路基板的交换期间由于对周边组件(零件)的放电而导致的放电损坏。
发明内容
本发明是在这些情况下实现的。本发明的主要目的是提供能够以简单的方式安全地对用于向开关元件的控制端子供应电流的电容器的电荷进行放电并且对其它操作没有影响的加热设备和图像形成装置。
根据本发明的一方面,提供了一种加热设备,所述加热设备用于对形成在记录材料上的图像进行加热,包括:发热元件,所述发热元件被配置为通过从AC电源供应的电力来产生热;开关元件,所述开关元件被配置为在导通状态下从所述AC电源向所述发热元件供应电力,并且在非导通状态下切断电力的供应;电容器,所述电容器被配置为向所述开关元件的控制端子供应电流;连接部件,所述连接部件被配置为连接在所述AC电源与所述开关元件之间,以便在接通状态下向所述开关元件供应电力,并且在关断状态下切断向所述开关元件的电力的供应;以及控制器,所述控制器被配置为控制所述连接部件并且通过控制从所述电容器向所述控制端子的电流的供应来控制所述开关元件,其中,当所述连接部件的状态从接通状态被改变为关断状态时,所述控制器通过在所述连接部件的状态被改变为关断状态之后在预定的时间内使所述开关元件进入导通状态,使所述电容器对所述电容器的电荷进行放电。
根据本发明的另一方面,提供了一种图像形成装置,包括:图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;以及上述的加热设备,并且所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影。
根据本发明的另一方面,提供了一种图像形成装置,包括:图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;以及上述的加热设备,并且所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影;以及电源开关,所述电源开关被配置为切断电源,其中,控制器根据所述电源开关被关断来控制连接部件以便将状态改变为关断状态。
根据本发明的又一方面,提供了一种图像形成装置,所述图像形成装置能够在第一状态和第二状态下操作,在所述第一状态下图像被形成,所述第二状态的电力消耗比所述第一状态低,所述图像形成装置包括:图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;以及上述的加热设备,并且所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影,其中,根据从所述第一状态向所述第二状态的转变,控制器控制连接部件以便将状态改变为关断状态。
根据参考附图的示例性实施例的以下描述,本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是示出了根据实施例1至4的图像形成装置的总体结构的示意图。
图2是实施例1至4的图像形成装置的控制框图。
图3是示出了实施例1至4的定影设备的电路构成的整体的示意图。
图4是示出了实施例1中的电源开关的关断之后的操作的定时图。
图5是示出了实施例1中的电容器的放电控制的流程图。
图6是示出了实施例2中的电力供应的停止之后的操作的定时图。
图7是示出了实施例2中的放电控制的流程图。
图8是示出了实施例3中的放电和放电中断的操作的流程。
图9是示出了实施例3中的放电和放电中断的控制的流程图。
图10是示出了实施例4中的正常操作期间和故障期间的继电器的操作的定时图。
图11是示出了实施例4中的放电控制的流程图。
具体实施方式
下面,将参考附图具体地描述用于实施本发明的实施例。
[实施例1]
下面,将基于附图来描述根据本发明的实施例1。然而,除非另有指定,否则本实施例中描述的构成等不旨在将本发明的范围限于这些。
[图像形成装置的总体结构]
图1是示出了作为安装有根据实施例1的定影设备的图像形成装置的示例的在线彩色图像形成装置的结构的示意性截面图。将使用图1来描述电子照相型的彩色图像形成装置的操作。顺便提及,第一站是用于形成黄色(Y)调色剂图像的站,并且第二站是用于形成品红色(M)调色剂图像的站。另外,第三站是用于形成青色(C)调色剂图像的站,并且第四站是用于形成黑色(K)调色剂图像的站。
在第一站中,作为图像承载构件的感光鼓1a是OPC感光鼓。感光鼓1a包括功能性有机材料的多个层压层,包括用于通过曝光在金属圆筒上产生电荷的载体产生层和用于传输产生电荷的电荷传输层以及类似层,并且最外侧的层是低导电性并且基本上是绝缘的。作为充电部件的充电辊2a与感光鼓1a接触,并且在随着感光鼓1a的旋转通过感光鼓1a旋转的同时,对感光鼓1a的表面均匀地充电。向充电辊2a施加与DC电压或AC电压叠加的电压,使得在相对于感光鼓1a的旋转方向的充电辊2a与感光鼓1a的表面之间的夹持部的上游和下游侧的微小空气间隙中,从夹持部产生放电,由此对感光鼓1a进行充电。如稍后描述地,清洁单元3a是用于去除一次转印之后残留在感光鼓1a上的调色剂的单元。作为显影部件的显影单元8a包括显影辊4a、非磁性单组分调色剂5a和显影剂施加刮刀7a。感光鼓1a、充电辊2a、清洁单元3a和显影单元8a构成能安装在图像形成装置中并能从图像形成装置拆卸的一体式处理盒9a(图像形成部分)。
作为曝光部件的曝光设备11a由用于用由旋转多面镜反射的激光扫描感光鼓1a的扫描仪部件或发光二极管(LED)阵列构成,并且用基于图像信号调制的扫描光束12a照射感光鼓1a的表面。另外,充电辊2a连接到作为向充电辊2a的电压供应部件的充电高压电源20a。显影辊4a连接到作为向显影辊4a的电压供应部件的显影高压电源21a。一次转印辊10a连接到作为向一次转印辊10a的电压供应部件的一次转印高压电源22a。以上是第一站的构成,并且第二站至第四站具有类似的构成。关于第二站至第四(其他)站,具有与第一站中的组成元件相同功能的组成元件由相同的附图标记表示,并且相关联的后缀b、c和d被添加到各个站的附图标记。顺便提及,在下面的描述中,除了描述特定站的情况之外,将省略后缀a、b、c和d。
中间转印带13由作为其拉伸构件的由二次转印对置辊15、张力辊14和辅助辊19组成的三个辊支撑。通过弹簧(未示出)仅对张力辊14施加在中间转印带13被拉伸的方向上的力,使得维持施加到中间转印带13的适当的张力。通过接收来自主马达(未示出)的旋转驱动使二次转印对置辊15旋转,使得围绕二次转印对置辊15的中间转印带13旋转。中间转印带13以基本上相同的速度对于感光鼓1a至1d(例如,在图1中的逆时针方向上旋转)在正向方向(例如,图1中的顺时针方向)上移动。另外,中间转印带13在箭头方向(顺时针方向)上旋转,并且一次转印辊10部署在与感光鼓1相对的一侧,同时将中间转印带13夹在其间,并且随着中间转印带13的旋转而旋转。感光鼓1朝向一次转印辊10接触中间转印带13的位置是一次转印位置。辅助辊19、张力辊14和二次转印对置辊15被电接地。顺便提及,第二站至第四站的一次转印辊10b至10d也具有与第一站的一次转印辊10a的构成相似的构成,因此,将从描述中省略。
接下来,将描述实施例1的图像形成装置的图像形成操作。当图像形成装置在待机状态下接收到打印指令时,图像形成装置开始图像形成操作。感光鼓1和中间转印带13等通过主马达(未示出)以预定的处理速度在图1中的箭头方向上开始旋转。感光鼓1a由充电电压被从充电高压电源20a施加到其的充电辊2a均匀地充电,并且然后暴露于从曝光设备11a发射的扫描光束12a,使得根据图像信息的静电潜像被形成在感光鼓1a上。显影单元8a中的调色剂5a通过显影剂施加刮刀7a带负电,并且被施加到显影辊4a上。然后,从显影高压电源21a向显影辊4a施加预定的显影电压。感光鼓1a旋转,并且当形成在感光鼓1a上的静电潜像到达显影辊4a时,通过带负电的调色剂在感光鼓1a上的沉积使静电潜像可视化,使得第一颜色(例如,Y(黄色))的调色剂图像形成在感光鼓1a上。用于M(品红色)、C(青色)和K(黑色)其他颜色的站(处理盒9b至9d)类似地操作。在某些定时,根据颜色的各个一次转印位置之间的距离,在使来自控制器(未示出)的写入信号延迟时,在感光鼓1a至1d上形成通过曝光的静电潜像。对一次转印辊10a至10d中的每一个施加极性与调色剂的电荷极性相反的高DC电压。通过上述步骤,调色剂图像被连续地转印到中间转印带13上(下文中,该转印被称为一次转印),使得在中间转印带13上形成多个调色剂图像。
此后,与调色剂图像形成同步地,作为堆叠在盒16上的记录材料的片材P由被片材(纸)馈送螺线管(未示出)旋转驱动的片材(纸)馈送辊17馈送(拾取)。馈送的片材P通过馈送(传送)辊被馈送到对齐辊对18。片材P与中间转印带13上的调色剂图像同步地通过对齐辊对18被馈送到转印夹持部,该转印夹持部是中间转印带13与二次转印辊25之间的接触部分。通过二次转印高压电源26向二次转印辊25施加极性与调色剂的电荷极性相反的电压,使得中间转印带13上携带的四种颜色的多个调色剂图像被共同地转印到片材(记录材料)P上(下文中,该转印被形成为二次转印)。直到未定影的调色剂图像被形成在片材P上为止有助于图像形成操作的构件(例如,感光鼓1等)用作图像形成部件。另一方面,在二次转印结束之后,通过清洁单元27去除残留在中间转印带13上的调色剂。定影设备50是用于在调色剂图像的二次转印结束之后将调色剂图像定影在片材P上的加热设备,并且包括膜51、作为发热元件的加热器54、作为用于检测加热器54的温度的温度检测部件的定影温度传感器59、以及作为可旋转的加压构件的辊的加压辊53。加热器54因被供应有来自AC电源的电力来产生热。加压辊53被可旋转地保持在相对端处,并且由定影马达(未示出)旋转地驱动。另外,通过加压辊53的旋转,膜51旋转。作为加热构件的加热器54由CPU(未示出)基于用于检测加热器54的温度的定影温度传感器59的检测结果被温度地控制到期望的温度。通过被控制到期望的温度的加热器54,热被传导到膜51。因此,二次转印结束之后的片材P被馈送到作为定影单元的定影设备50,其中调色剂图像通过膜51的热和加压辊53的压力被定影在片材P上,并且然后片材P作为图像形成产品(打印、复印)被排出到排出托盘30上。
[图像形成装置的框图]
图2是用于图示图像形成装置的操作的框图,并且将在参考图2时描述图像形成装置的打印操作。作为主计算机的PC 90向设置在图像形成装置内部的视频控制器91输出打印指令,并且具有将打印图像的图像数据传递到视频控制器91的功能。视频控制器91将来自PC 90的图像数据转换成曝光数据,并且将曝光数据传递到发动机控制器92中设置的曝光控制设备93。曝光控制设备93由CPU 94控制,并且根据曝光数据来控制曝光设备11打开和关闭激光。当接收到打印指令时,作为控制部件的CPU 94开始图像形成序列。
在发动机控制器92中,安装CPU 94、存储器95等,并且发动机控制器92执行预先编程的操作。高压电源96包括上述的充电高压电源20、显影高压电源21、一次转印高压电源22和二次转印高压电源26。另外,电力控制器97包括双向晶闸管(下文中,称为双向可控硅)56。双向可控硅56是开关元件,其在导通状态下从AC电源向加热器54供应电力并且在非导通状态下切断电力的供应。双向可控硅56包括作为控制端子的栅极端子、T1端子和T2端子,并且随后,在某些情况下将省略术语“端子”。电力控制器97控制供应到定影设备50中的加热器54的电力的量。
驱动设备98包括主马达99、定影马达89等。驱动力由定影马达89传输到定影设备50的加压辊53,使得加压辊53被旋转地驱动。传感器87由作为用于检测定影设备50的温度的温度检测传感器的定影温度传感器59、设置有标志的用于检测片材P的存在或不存在的片材(纸存在/不存在)传感器88和类似传感器构成,并且传感器87的检测结果被发送到CPU94。CPU 94获取图像形成装置中的传感器87的检测结果,并且基于检测结果来控制曝光设备11、高压电源96、电力控制器97和驱动设备98。据此,CPU 94实施静电潜像的形成、显影有静电潜像的调色剂图像的转印、片材P上的调色剂图像的定影等,因此实施曝光数据被作为调色剂图像打印在片材P上的图像形成步骤的控制。电源开关86是由用户进行ON(接通)/OFF(关断)操作的开关,并且基于电源开关86的操作信息,对于ON状态和OFF状态中的每一个,CPU 94使上述各种块在预先预定的状态下操作。
[电力控制部的构成和操作]
图3是示出实施例1中的电力控制器97的整体的示意图。电力控制器97包括过零(zero-cross)电路部分150和驱动电路部分160。首先,将描述继电器130的操作。继电器130连接在AC电源100和双向可控硅56之间,并且用作在ON状态下向双向可控硅56供应电力并且在OFF状态下切断向双向可控硅56的电力的供应的连接部件。当供应DC电压Vcc1并且以高电平状态输出RLD信号时,电流经由电阻器133流过晶体管132的基极以及集电极与发射极之间,并且流过继电器130的线圈部分。当电流流过线圈部分时,触点被电磁力短路,使得一次侧的继电器130的相对端彼此导电。下面,该状态被称为ON状态。
当从CPU 94停止RLS信号的输出并且RLS信号的输出变为低电平状态时,继电器130再次变为OFF状态。当继电器130变为OFF状态时,在继电器130的相对端处产生反电动势。该反电动势通过经由保护二极管131的电流的流动而作为继电器130的线圈电阻的焦耳热被消耗。
(过零电路)
将描述作为过零检测部件的过零电路部分150。过零电路部分150经由继电器130连接到AC电源100,并且输出与AC电源100的AC电压的周期(周期时段)对应的高电平状态或低电平状态(稍后描述的ZEROX信号)。例如,过零电路部分150根据从AC电源100的L极侧的电压高于AC电源100的N极侧的状态到N极侧的电压高于L极侧的状态的转变的定时或者根据与之相反的定时,输出高电平状态或低电平状态。从AC电源100的L极侧高于N极侧的状态到AC电源100的N极侧高于L极侧的状态的转变的定时或与之相反的定时被称为充电点。
光电耦合器103的光电二极管103d经由电阻器101连接到AC电源100的一个极(L极)。当AC电源100的L极侧的电压被改变为比N极侧的电压高的电压并且变为一定值或更大的电压时,电流经由电阻器101流过光电耦合器103的光电二极管103d,使得光电二极管103d发射光。当光电耦合器103的光电二极管103d发射光时,电流沿着以下路径流动。即,电流从经由电阻器连接的DC电压Vcc1通过光电耦合器103的光接收侧晶体管103t流过光电耦合器103的光接收侧晶体管103t的集电极和发射极之间、电阻器105、电阻器107,并且因此流向地(下文中,称为GND)。另外,此时,流过光电耦合器103的光接收侧晶体管103t的电流也经由电阻器105流向晶体管106的基极。当电流流过晶体管106的基极时,电流从DC电压源Vcc1流向电阻器104并在晶体管106的集电极和发射极之间流动,并且电阻器104与晶体管106的集电极之间的电位被作为ZEROX信号输入到CPU 94。
此时,ZEROX信号从高电平(Vcc1电位)变为低电平。
当AC电源100的L极的电位降低至一定值或更低时,光电耦合器103关断,使得晶体管106的基极电流不流动,因此,ZEROX信号从低电平变为高电平(Vcc1电位)。在AC电源100的N极侧的电压被改变为比L极侧的电压高的电压的情况下,光电耦合器103的光电二极管103d不发射光,因此,状态改变为晶体管106的基极电流不流动的状态,使得ZEROX信号的状态改变为高电平状态。此后,类似地,过零电路部分150与AC电源100的操作同步地将ZEROX信号输出到CPU 94。
(驱动电路部分)
接下来,将描述驱动电路部分160。基于由上述过零电路部分150检测到的ZEROX信号,CPU 94将FSRD信号从低电平状态改变为高电平状态。当FSRD信号的电平从低电平改变为高电平时,电流经由电阻器119流向晶体管118的基极和发射极之间。当电流在晶体管118的基极和发射极之间流动时,从经由电阻器117连接的DC电压(电源)Vcc1起,电流流过光电耦合器116的光电二极管116d以及晶体管118的集电极和发射极之间。由此,光电耦合器116的光电二极管116d发射光。
当光电耦合器116的光电二极管116d发射光时,电流经由电阻器114在光电耦合器116的光接收侧晶体管116t的集电极和发射极之间流动,使得晶体管113接通,并且在L极侧的AC电源100的电压改变为比N极侧的电压高的电压的情况下,双向可控硅56的栅极电流主要沿着两条电流路径流动。第一电流路径是电荷被供应并且电流流过电容器111、双向可控硅的T1和栅极之间、电阻器112、以及晶体管113的集电极和发射极之间的路径。第二电流路径是电流从AC电源100的L极流过双向可控硅56的T1和栅极之间、电阻器112、晶体管113的集电极和发射极并朝向电阻器120和二极管110流动的路径。在N极侧的AC电源100的电压改变为比L极侧的电压高的电压的情况下,关于双向可控硅56的栅极电流,电荷仅从电容器111供应,并且电流沿着类似的路径流动。
即,当光电耦合器116的光电二极管116d发射光时,在L极侧的AC电源100的电压改变为比N极侧的电压高的电压的情况下,双向可控硅56的栅极电流从由电容器111和AC电源100组成的两个部分供应。在N极侧的AC电源100的电压改变为比L极侧的电压高的电压的情况下,双向可控硅56的栅极电流仅从电容器111供应。当电流流向双向可控硅56的T1和栅极之间时,双向可控硅56的T1和T2之间的状态变为导通状态(下文中,称为ON状态),使得电流在T1和T2之间流动,因此向加热器54供应电力。双向可控硅56的T1和T2之间的导通状态被称为ON状态。
当FSRD信号的电平从高电平改变为低电平时,光电耦合器116关断,使得双向可控硅56的栅极电流不流动。为此原因,双向可控硅56的T1(端子)和T2(端子)之间的状态变为非导通状态,使得电流不在T1和T2之间流动,因此不向加热器54供应电力。双向可控硅56的T1和T2之间的非导通状态被称为OFF状态。CPU 94在FSRD信号的高电平和低电平之间切换,因此控制栅极电流的接通/关断,使得CPU 94控制向加热器54的电力的供应。因此,根据从CPU 94输出的FSRD信号,双向可控硅56在每个AC电源100的半波重复其接通和关断,因此控制向加热器54的电力供应。
(电容器的充电电路)
最后,将描述电容器111的充电电路。电容器111是用于向双向可控硅56的栅极供应电流的电容器。在L极侧的AC电源100的电压改变为比N极侧的电压高的电压的情况下,通过从L极侧沿着经由电容器111、电阻器120和二极管110的路径流动的电流,电荷被充入电容器111中。施加到电容器111的两个端子的上限电压受齐纳二极管108的齐纳电压的限制。在N极侧的AC电源100的电压是比L极侧的电压高的电压情况下,电流的方向根据二极管110的极性被限制,使得电容器111的充电电流不流动。
[对电容器111的充电和放电操作]
将描述对电容器111的充电操作。当L极侧的AC电源100的电压改变为比N极侧的电压高的电压时,通过上述充电电路的操作,电荷被充入电容器111中。在N极侧的AC电源100的电压改变为比L极侧的电压高的电压情况下,电荷不被充入电容器111中。
接下来,将描述放电操作。即使在L极侧的AC电源100的电压改变为比N极侧的电压高的电压情况下,电流也根据CPU 94将FSRD信号的电平改变为高电平的操作沿着以下路径流动。即,电流沿着通过电容器111、双向可控硅56的T1和栅极之间、电阻器112、以及晶体管113的集电极和发射极之间的路径流动。因此,当电流流动时,电容器111放电。
即,在当AC电源100的L极侧的AC电源100的电压时双向可控硅56接通的情况下,电容器111进行电荷放电以使双向可控硅56的栅极电流Ig流动,同时从AC电源100充入电荷。在当从AC电源100的N极侧供应电力时双向可控硅56接通的情况下,为了使双向可控硅56的栅极电流Ig流动,电容器111不充电而仅放电。CPU 94不仅通过控制继电器130而且通过控制从电容器111到双向可控硅56的栅极的电流的供应来控制双向可控硅56。
[定影温度传感器59和CPU 94的操作]
将描述定影温度传感器59和CPU 94的操作。定影温度传感器59是NTC热敏电阻,并且具有电阻值在低温下高而在高温下低的特性。顺便提及,作为定影温度传感器59,也可以使用具有相反特性的元件。定影温度传感器59接触加热器54,并且通过加热器54的表面的温度来改变电阻特性。定影温度传感器59在其一端经由电阻器121连接到DC电压Vcc1,并且在其另一端连接到GND。作为通过将DC电压Vcc1按电阻器121和定影温度传感器59分压而获得的信号的Th信号被连接到CPU 94。如上所述,Th信号是电压值取决于加热器54的温度、根据定影温度传感器59的电阻值的变化而改变的信号。基于根据加热器54的温度而改变的Th信号、预先确定的目标温度值、以及当检测到上述过零信号时的定时,CPU 94输出FSRD信号。由此,CPU 94执行从AC电源100到加热器54的具有半波的电力供应和中断,并因此实施控制,使得定影温度传感器59的温度变为期望的温度。
顺便提及,半波对应于在AC电压是理想的正弦波的情况下的一个周期的一半的波形。另外,如图3中所示,流过加热器54的电流被称为加热器电流I。从电容器111流过T1和栅极之间朝向双向可控硅56的电流被称为栅极电流Ig。当电容器111被充电时流动的电流被称为充电电流Ic。
[实施例1中的电源切断之后的定时图]
图4中的部分(i)至(v)是实施例1中的定时图。在图4中,部分(i)示出了AC电源100的AC电压的波形,部分(ii)示出了从CPU 94输出的RLD信号的波形(低电平、高电平),部分(iii)示出了ZEROX信号的波形(低电平、高电平),部分(iv)示出了从CPU 94输出的FSRD信号的波形(低电平、高电平),并且部分(v)示出了电容器111中的电荷的残留量。在图4的部分(i)至(v)中的每一个中,横坐标代表时间t。在实施例1中,在打印操作之后通过用户按下电源开关86而图像形成装置处于OFF状态时的操作。
首先,将描述RLS信号和ZEROX信号的操作。当由用户按下电源开关并且因此图像形成装置处于OFF状态时,CPU 94使RLD信号的电平从高电平(继电器130的ON状态)变为低电平(继电器130的OFF状态)。
即,根据电源开关86的关断,CPU 94使继电器130处于OFF状态。在图4中,在定时t10,继电器130变为OFF状态。当RLD信号的电平改变为低电平时,继电器130变为断开状态。ZEROX信号的电平根据AC电压重复高电平和低电平,直到电源开关86被按下并因此继电器130变为OFF状态。下面,ZEROX信号的电平重复高电平和低电平的状态被称为ZEROX信号ON状态。当电源开关86被按下并且继电器130因此变为OFF状态时,电力没有被供应到过零电路部分150,使得ZEROX信号仍处于OFF状态。下面,ZEROX信号的状态被固定为高电平状态的状态被称为ZEROX信号OFF状态。
关于继电器130,在继电器130变为OFF状态之后,其触点部分导致反弹操作,使得直到触点部分稳定为止需要一定时间。稳定继电器130的触点部分所需的时间被称为触点部分稳定等待时间。另外,关于ZEROX信号,存在临时的外部噪声被叠加在ZEROX信号上的可能性。为了跳过(忽略)外部噪声,与AC电源100的多个单位周期对应地检测ZEROX信号,然后CPU 94进行信号电平的逻辑确定。即,在ZEROX信号的状态变为高电平状态之后,CPU 94仅继续监视ZEROX信号一定时间以便跳过外部噪声,该一定时间是上述继电器130的预定的稳定等待时间和与预先确定的AC电源100的多个周期对应的时间之和。CPU 94在经过上述时间之和的时间之后确定ZEROX信号的逻辑(高电平或低电平)。
在ZEROX信号的状态变为高电平状态之后,由CPU 94进行逻辑确定所需的时间在实施例1中是作为第二时间的时间t1(s)。时间t1(s)基于继电器130关断时的定时t10。在实施例1中,例如,时间t1(s)是250ms。在从RLD信号的电平变为低电平的定时t10起经过时间t1(s)之后的定时t11,CPU 94确定ZEROX信号的状态处于OFF状态(ZEROX信号OFF确定)。
接下来,将描述FSRD信号的操作。在不执行打印操作和对加热器54的电力供应的状态中,CPU 94将FSRD信号保持在低电平状态。在从定时t10起经过时间t1(s)之后的定时t11,CPU 94确定ZEROX信号OFF状态。然后,在定时t11,CPU 94在时间t2(s)内将FSRD信号的状态改变为高电平状态,并且通过上述操作使栅极电流Ig流过双向可控硅56而使双向可控硅56接通,使得双向可控硅56接通。因此,在继电器130被置于OFF状态之后ZEROX信号的电平在第二时间内保持的情况下,CPU 94使双向可控硅56进入导通状态。
在从定时t11起经过时间t2(s)之后的定时t12,CPU 94再次将FSRD信号的电平返回到低电平。时间t2(s)是预定的时间,并且例如在实施例1中是100ms。即使当在高电平状态下输出FSRD信号时,在继电器130关断的状态下触点断开,因此,AC电源100的电力没有被供应到加热器54。
最后,将描述电容器111的电荷量的波动。在图4的初始状态下,电容器111处于到一定程度的充电状态,并且如上所述,电容器111由一(极性)侧的AC电源100的半波继续充电。当通过按下电源开关86将图像形成装置置于OFF状态并且在定时t10继电器130处于OFF状态时,不从AC电源100供应充电电流Ic。当继电器130处于OFF状态并且不从AC电源100供应充电电流Ic时,充入电容器111中的电荷作为电流流过电阻器120和过零电路部分150,并且电荷的一部分被消耗。在电容器111中继续维持残留的电荷。这里,如上所述,在定时t11,CPU 94确定ZEROX信号的OFF状态,并且此后,在时间t2(s)内输出FSRD信号。然后,双向可控硅56的栅极电流Ig流动,使得电容器111中残留的电荷被电阻器112和114大幅消耗,因此放电完成并且电压几乎收敛于0V。因此,当CPU 94将继电器130的状态从ON状态改变到OFF状态时,在继电器130的状态被改变为OFF状态之后,CPU 94使双向可控硅56进入导通状态,因此在作为预定的时间的时间t2(s)(第一时间)内对电容器111的电荷进行放电。
在实施例1中,电阻器120为5.4kΩ,电阻器101为94kΩ,并且AC电源100是用于输出具有100Vrms且频率为50Hz的正弦电压的电源。另外,双向可控硅56的栅极部分的电阻器112是182Ω,并且电阻器114是10kΩ。当FSRD信号的状态在定时t11改变为高电平状态并且电容器111的电荷流向双向可控硅56的栅极部分时,继电器130处于OFF状态和断开状态。
出于这个原因,电力没有被供应到加热器54,使得电容器111可以安全地放电,而没有由于温度升高、过热等而引起组件(零件)断裂等。
在图4中的电容器111的操作中,虚线部分(FSRD信号的状态处于低电平状态的情况下的残余电荷)示出以下的常规操作:CPU 94不输出FSRD信号,同时将FSRD信号的电平保持在低电平。在CPU 94不输出FSRD信号同时将FSRD信号的电平保持在低电平的情况下,电容器111的电荷长时间地维持在时间t11中的电荷量。
因此,当电源开关86被按下时,CPU 94在继电器130处于OFF状态的状态下输出FSRD信号,并且使电流流过双向可控硅56的栅极部分,使得电容器111的电荷被消耗。据此,可以在短时间内安全地对电容器111的残余电荷进行放电,因此,在修理等时更换电路基板期间,可以防止向周边零件放电。
[实施例1中的放电控制]
图5是示出了实施例1中的电容器111的放电控制的流程图。在步骤(下文中,称为“S”)101中,电源开关86被按下,使得CPU 94检测到图像形成装置变为OFF状态。当电源开关86被按下并且CPU 94检测到图像形成装置变为OFF状态时,在S102中,CPU 94将RDL信号的电平从高电平改变为低电平,因此使继电器130进入OFF状态。在使继电器130进入OFF状态之后,在S103中,CPU 94参考定时器(未示出),并且辨别ZEROX信号在时间t1(s)内是否仍处于高电平。
在CPU 94在S103中辨别出ZEROX信号的电平在时间t1(s)已经过之前切换到低电平的情况下,即,在高电平状态没有维持的情况下,CPU 94结束控制,而不执行电容器111的放电操作。在S103中,在CPU 94辨别出ZEROX信号的电平在时间t1(s)内保持在高电平的情况下,CPU 94使处理前进到S104。
在S104中,CPU 94在时间t2(s)内以高电平状态输出FSRD信号。顺便提及,CPU 94参考定时器(未示出),并且基于确定过零信号的高电平的定时(S103中的“是”)来确定时间t2(s)的经过。在时间t2(s)内以高电平状态输出FSRD信号之后,在S105,CPU 94再次使FSRD信号进入低电平状态,因此结束控制。
如上所述,在实施例1中,当用户按下电源开关86并且图像形成装置变为OFF状态时,继电器130被置于OFF状态和断开状态。继电器130被置于断开状态,并且对定影设备50的电力供应被切断,然后,使FSRD信号进入ON状态,以便使电流从电容器111流向双向可控硅56的栅极部分,因此电容器111的残余电荷被放电和消耗。通过这样做,在短时间内并且安全地,电容器111的残余电荷可以被放电而对其它操作没有影响,因此,在修理等时更换电路基板期间,可以防止向周边零件放电。
顺便提及,在实施例1中,在从过零电路部分150输出的ZEROX信号在时间t1(s)内保持在高电平的情况下,进行继电器130被关断的辨别,但本发明不限于此。例如,电力控制器97可以包括频率检测电路部分,该频率检测电路部分是用于检测AC电压的频率的频率检测部件。基于由频率检测电路部分检测到的AC电压的频率,CPU 94可以辨别出继电器130被关断。在下面的描述中,也可以使用频率检测电路部分来代替过零电路部分150。
如上所述,根据实施例1,用于向开关元件的控制端子供应电流的电容器的电荷可以利用简单的方式安全地放电,并且对其它操作没有影响。
[实施例2]
在实施例1中,描述了当电源开关86被按下并且图像形成装置变为OFF状态时电容器111的残余电荷的放电方法。在实施例2中,将描述以下情况下的操作:在图像形成装置的ON状态下,由于连接到AC电源100的入口线缆等的断开而切断来自AC电源100的电力供应。图像形成装置的构成和电路构成类似于实施例1中的构成,并且由相同的附图标记或符号表示,并且在本实施例的描述中将被省略。
[实施例2中的电力供应的停止之后的定时图]
图6是示出该实施例中的电力供应被切断时的操作的定时图。顺便提及,图6的部分(i)至(v)分别是与图4的部分(i)至(v)的图形类似的图形,并且将从描述中省略。
首先,将描述该实施例中的ZEROX信号和RLD信号的操作。如上所述,ZEROX信号在每次AC电源100的输入时重复高电平和低电平的操作。当来自AC电源100的电力供应停止时,ZEROX信号保持在高电平状态。ZEROX信号的逻辑在除了预定的周期之外的定时被反转并变为高电平状态,CPU 94继续监视ZEROX信号的逻辑。
例如,在定时t21,假设来自AC电源100的电力供应由于入口线缆等的断开而停止。在ZEROX信号的电平从定时t21到经过作为第三时间的时间t3(s)被保持在高电平的情况下,CPU 94辨别出来自AC电源100的电力供应被切断(AC电源切断的确定)。关于ZEROX信号,存在临时的外部噪声被叠加在ZEROX信号上的可能性。为了跳过(忽略)外部噪声,与在实施例1中类似,与AC电源100的多个单位周期对应地检测ZEROX信号,然后CPU 94进行信号的逻辑确定。即,在ZEROX信号的状态变为高电平状态之后,CPU 94仅在与预先确定的AC电源100的多个周期对应的时间内继续监视ZEROX信号,以便跳过外部噪声,然后确定逻辑。
在ZEROX信号的状态变为高电平状态之后,由CPU 94进行逻辑确定所需的时间在实施例2中是时间t3(s)。这里,在实施例2中,时间t3(s)对应于AC电源100的2.5个周期。在该实施例中,AC电源100的频率为50Hz,周期为20ms,并且时间t3(s)为50ms。在图像形成装置的操作期间,RLD信号处于高电平状态,并且继电器130处于ON状态。CPU 94在ZEROX信号的逻辑被反转之后,换句话说,在维持高电平并且已经过时间t3(s)的定时t22,辨别出AC电源100的电力供应被切断。在定时t22,CPU 94将RLD信号的状态从高电平状态改变为低电平状态,并且使继电器130进入OFF状态。因此,在ZEROX信号的电平在与AC电压的周期不同的定时t21被切换并在第三时间内被保持的情况下,CPU 94使继电器130进入OFF状态。
接下来,将描述FSRD信号的操作。在定时图的开始部分,没有进行对加热器54的电力供应,并且没有输出FSRD信号,因此,FSRD信号处于低电平状态。当在从ZEROX信号的逻辑反转起经过时间t3(s)之后的定时t22,CPU 94辨别出AC电源100的电力供应被切断时,CPU94在时间t4(s)期间将FSRD信号的状态从低电平状态改变为高电平状态。在该实施例中,时间t4(s)是预定的时间(第一时间)并且例如是70ms。CPU 94在时间t4(s)内使FSRD信号从低电平状态进入高电平状态,此后,在定时t23再次将FSRD信号的状态返回到低电平状态,然后结束控制。
最后,将描述电容器111的电荷量的波动。在图4的初始状态下,电容器111处于到一定程度的充电状态,并且如上所述,电容器111由一(极性)侧的AC电源100的半波继续充电。在来自AC电源100的电力供应被切断之后,电容器111的电荷没有被充入。然后,电荷作为电流流过电阻器120和过零电路部分150,并且电荷的一部分被消耗。电容器111的残余电荷被长时间维持。如上所述,在CPU 94辨别出AC电源100被切断之后,当在从定时t22到定时t23的时间t4(s)内以高电平状态输出FSRD信号时,双向可控硅56的栅极电流Ig流动。因此,双向可控硅56的栅极电流Ig流动,使得电容器111中的残留的电荷被栅极部分的电阻器112和114大幅消耗,并且电压几乎收敛于0V。此时,继电器130处于OFF状态和断开状态,因此,不向加热器54供应电力,使得电容器111可以被安全地放电,而没有引起不必要的温度升高、过热等。
[实施例2中的放电控制流程图]
图7是示出了实施例2中的放电控制的流程图。在S201中,在来自AC电源100的电力供应被切断之后,CPU 94检测到ZEROX信号的逻辑在除了预定的周期之外的定时被反转。在S202中,CPU 94参考定时器(未示出),并且基于S201的定时辨别在时间t3(s)期间ZEROX信号是否保持在高电平。在CPU 94在S202中辨别出ZEROX信号在时间t3(s)内没有保持在高电平-即,ZEROX信号的电平变为低电平的情况下,CPU 94结束控制,而不执行放电操作。
在CPU 94在S202中辨别出ZEROX信号在时间t3(s)内继续保持在高电平状态的情况下,CPU 94使处理前进到S203。在S203中,CPU 94辨别出来自AC电源100的AC电力供应停止。在S204中,CPU 94将RLD信号的状态改变为低电平状态(OFF状态)。在S205中,CPU 94在参考定时器(未示出)时,基于S203的定时,在时间t4(s)内以高电平状态输出FSRD信号。由此,CPU 94对电容器111的残余电荷进行放电。在S206中,CPU 94再次将FSRD信号的状态返回到低电平状态,然后结束控制。
如上所述,在该实施例中,描述来自AC电源100的电力供应被切断的情况下的放电操作。在继电器130被关断并因此进入断开状态之后,CPU 94切断对定影设备50的电力供应,然后使FSRD信号进入ON状态,以便使电流从电容器111流向双向可控硅56的栅极部分,因此残余电荷通过放电被消耗。
因此,在来自AC电源100的电力供应被切断的情况下,CPU 94根据ZEROX信号的状态进行检测,并且当CPU 94辨别出来自AC电源100的电力供应被切断时,CPU 94使FSRD信号进入OFF状态。在继电器130处于OFF状态的状态下,CPU 94在需要的时间内输出FSRD信号,并且使电流流过双向可控硅56的栅极部分,使得电容器111的电荷被消耗。据此,可以在短时间内安全地对电容器111的残余电荷进行放电,因此,在修理等时更换电路基板期间,可以防止向周边零件放电。
如上所述,根据实施例2,用于向开关元件的控制端子供应电流的电容器的电荷可以以简单的方式安全地放电,并且对其它操作没有影响。
[实施例3]
在实施例3中,将描述以下情况下的操作:在操作期间,电容器111的电荷的放电操作停止,然后,图像形成装置返回到打印待机状态。在预定的时间内对图像形成装置没有操作要求的情况下,为了实现能量节省,预定的信号从上述视频控制器91输出到CPU 94。当预定的信号从视频控制器91输出到CPU 94时,CPU 94通过未示出的电路停止对单元的一部分的电力供应。下面,对单元的一部分的电力供应的状态被称为休眠状态。例如,在用户通过操作PC 90或电源开关86再次对图像形成装置进行操作要求的情况下,CPU 94如下地操作。即,如上所述,CPU 94接收来自视频控制器91或电源开关86的信号(下文中,该信号被称为恢复要求信号),然后恢复对单元的电力供应被停止的一部分的电力供应。
下面,恢复对单元的一部分的电力供应的状态被称为待机状态。因此,在该实施例中,图像形成装置在待机状态与休眠状态之间操作,待机状态是实施图像形成的第一状态,休眠状态是电力消耗低于作为第一状态的待机状态的第二状态。
在该实施例中,当状态被改变为休眠状态时,使继电器130进入OFF状态,然后执行电容器111的放电操作。即,根据从作为第一状态的待机状态向作为第二状态的休眠状态的转变,CPU 94使继电器130进入OFF状态。另外,将描述以下操作:在电容器111的放电操作期间,CPU 94从电源开关86或视频控制器91接收到向待机状态的恢复要求信号的情况下,放电操作被中断。图像形成装置的构成和电路构成类似于实施例1中的构成,并且由相同的附图标记或符号表示,并且在本实施例的描述中将被省略。
[实施例3中的放电和放电中断的定时图]
图8是示出该实施例中的放电和放电中断的操作的定时图。图8的部分(i)至(v)分别是与图4的部分(i)至(v)的图形类似的图形。首先,将描述ZEROX信号和RLD信号的操作。当图像形成装置执行打印操作或者处于打印待机状态时,RLD信号处于高电平状态,并且继电器130处于短路状态。当CPU 94例如在定时t31从视频控制器91接收到其状态向休眠状态转变的信号时,CPU 94将RLD信号的电平改变为低电平,并且使继电器130进入OFF状态(断开状态)。
如上所述,ZEROX信号的电平根据AC电源100重复高电平和低电平。当CPU 94在定时t31使RLD信号进入低电平状态并因此继电器130变为OFF状态时,ZEROX信号保持在高电平。然后,与实施例1中类似,在RLD信号的电平被改变为低电平之后,CPU 94在时间t1(s)内继续监视ZEROX信号,并且然后即使在已经过时间t1(s)的定时t32,也辨别出ZEROX信号保持在高电平状态(OFF状态)。
此后,例如,在定时t33,当CPU 94如上所述地接收到向待机状态的恢复要求信号时,CPU 94再次将RLD信号的状态从低电平状态改变为高电平状态,从而使继电器130进入ON状态。当RLD信号的状态被改变为高电平状态并因此继电器130的状态变为ON状态时,ZEROX信号的电平如上所述地根据AC电源100再次重复高电平和低电平。
接下来,将描述FSRD信号的操作。在定时图的开始部分,不进行对加热器54的电力供应,并且没有输出FSRD信号,因此,FSRD信号处于低电平状态。CPU 94从视频控制器91接收到向休眠状态的转变信号。CPU 94辨别出ZERO信号在从RLD信号从高电平转变到低电平的定时t31起已经过时间t1(s)的定时t32保持在高电平。CPU 94实施控制,使得FSRD信号的状态在定时t32被改变为高电平状态,然后在作为第一时间的时间t2(s)内保持在高电平状态。
然而,如上所述,CPU 94在定时t33从电源开关86或视频控制器91接收到向待机状态的恢复要求信号。出于该原因,在经过了时间t2(s)之前的时间t5(s)(<t2(s))已经过的定时t33,CPU 94再次将FSRD信号的电平改变为低电平。图8的部分(iv)的虚线部分示出了实施例1中的操作中的时间t2(s)并且在实施例3中示出以下操作:通过在操作期间将FSRD信号的电平改变为低电平而在时间t2(s)内不使FSRD信号进入高电平状态,图像形成装置返回到待机状态。因此,CPU 94不仅根据图像形成装置从休眠状态恢复到待机状态而使继电器130进入ON状态,而且还使双向可控硅56进入非导通状态。
最后,将描述电容器111的电荷量的波动。在图8的初始状态下,电容器111处于被充分充电的状态,并且如上所述,每当AC电源100的L极侧的电压被改变为比N极侧的电压高的电压时,电容器111被继续充电。CPU 94在定时t31从视频控制器91接收到向休眠状态转变的信号,并且将RLS信号的电平改变为低电平。然后,电荷流过电阻器120和过零电路部分150,并且电荷的一部分被消耗。然后,通过从定时t32起的操作,CPU 94在时间t5(s)内将FSRD信号的状态改变为高电平状态。由此,双向可控硅56的栅极电流Ig流动,使得电容器111中的残留的电荷被栅极部分的电阻器112和114大幅消耗,并且电压几乎收敛于0V。
在CPU 94在定时t33从未示出的各种传感器或视频控制器91接收到向待机状态的恢复要求信号之后,CPU 94再次将RLD信号的状态从低电平状态改变为高电平状态,从而使继电器130进入ON状态。由此,从AC电源100对电荷进行充电,使得每次当AC电源100的L极侧的电压被改变为比N极侧的电压高的电压时,电容器111中的残余电荷被充电并增加。在实施例3中,电阻值和电压值与实施例1中的电阻值和电压值类似,并且t5(s)为50ms。
[实施例3中的放电和放电中断的控制流程图]
图9是示出实施例3中的电容器111的放电和放电中断的控制的流程图。在S301中,CPU 94从视频控制器91接收到向休眠状态转变的信号。在S302中,CPU 94将RLD信号的电平改变为低电平,并且使继电器130进入OFF状态(断开状态)。在S303中,CPU 94参考定时器(未示出),并且基于S301的定时辨别出在时间t1(s)期间ZEROX信号是否保持在高电平。
在CPU 94在S303中辨别出ZEROX信号在时间t1(s)内没有保持在高电平-即,ZEROX信号的电平变为低电平的情况下,CPU 94结束控制,而不执行放电操作。在CPU 94在S303中辨别出ZEROX信号在时间t1(s)内保持在高电平状态的情况下,CPU 94使处理前进到S304。
在S304中,CPU 94辨别CPU 94是否从电源开关86或视频控制器91接收到从休眠状态向待机状态的恢复要求信号。在CPU 94在S304中辨别出CPU 94接收到向待机状态的恢复要求信号的情况下,CPU 94使处理前进到S307。在CPU 94在S304中辨别出CPU 94没有接收到向待机状态的恢复要求信号的情况下,CPU 94使处理前进到S305。
在S305中,CPU 94将FSRD信号的状态改变为高电平状态,并且输出FSRD信号。
在S306中,CPU 94参考定时器(未示出),并且基于已经过时间t1(s)的定时来辨别是否已经过时间t2(s)。在CPU 94在S306中辨别出已经过时间t2(s)的情况下,CPU 94使处理前进到S307。在S307中,CPU 94再次使FSRD信号进入低电平状态,并且然后结束控制。在CPU 94在S306中辨别出尚未经过时间t2(s)的情况下,CPU 94使处理返回到S304。
即,在S304中,CPU 94再次辨别CPU 94是否接收到向待机状态的恢复要求信号,然后重复类似的操作。
如上所述,在实施例3中,描述了以下操作:当图像形成装置在电容器111的放电操作期间在休眠状态下通过CPU 94接收到从休眠状态向待机状态的返回信号时,在操作期间停止放电。另外,在该实施例中,在继电器130被关断并因此进入断开状态之后,CPU 94使FSRD信号进入ON状态,以便使电流从电容器111流向双向可控硅56的栅极部分,因此残余电荷被放电并消耗。由此,电容器111的电荷可以被放电,同时防止加热器54的温度升高等对定影设备50的热破坏。另外,即使当在电容器111的放电期间进行打印要求时,在处理期间停止放电操作,然后操作再次返回到打印操作,使得可以防止对紧接在放电操作之后的操作的影响。通过这样做,可以在短时间内安全地对电容器111的残余电荷进行放电而对其它操作没有影响,因此,在修理等时更换电路基板期间,可以防止向周边零件放电。
如上所述,根据实施例3,用于向开关元件的控制端子供应电流的电容器的电荷可以以简单的方式安全地放电,并且对其它操作没有影响。
[实施例4]
在实施例4中,将描述在短时间内完成电容器111的电荷的放电的情况下的操作。在实施例1至3中,在CPU 94检测到没有输入过零信号,换句话说,检测到过零信号保持在高电平之后,输出FSRD信号,使得电容器111的电荷被放电。在该实施例中,在使继电器130断开(OFF状态)之后,在没有检测过零信号和没有确定过零信号的状态的情况下输出FSRD信号,使得电容器111的电荷被放电。通过这样做,残余电荷的放电可以在较短的时间内完成。在没有进行过零信号的检测和状态监视的情况下,当继电器130处于故障中并且FSRD信号总是在短路状态下被输出时,电力被供应到加热器54,使得定影设备50的加热器54的温度升高。当定影设备50中的温度升高时,存在组件热破裂的可能性。
因此,在该实施例中,不仅执行如上所述的电容器111的电荷的放电操作,而且CPU94使作为定影温度传感器59的热敏电阻监视加热器54的温度。在该实施例中,将描述以下构成:在根据定影温度传感器59的检测结果加热器54的温度变为预定的温度或更高的情况下,作为继电器130的故障,CPU 94为了安全而停止操作。在该实施例中,图像形成装置的构成、电路构成电阻值和电压值类似于实施例1中的图像形成装置的构成、电路构成电阻值和电压值,并且由相同的附图标记或符号表示,并且在描述中将被省略。
[实施例4中的放电操作的定时图]
图10的部分(a)和(b)是示出该实施例中的操作的定时图。图10的部分(a)示出了在继电器130正常操作而无故障的情况下的操作,并且图10的部分(b)示出了在继电器130处于故障中并且总是处于短路状态的情况下的操作。顺便提及,图10的部分(a)和(b)中的每一个的(i)和(ii)分别是类似于图4的(i)和(ii)的图形,并且图10的部分(a)和(b)中的每一个的(iii)和(iv)分别是类似于图4的(iii)和(iv)的图形。另外,图10的部分(a)和(b)中的每一个的(v)示出作为定影温度传感器59的检测结果的信号Th(V)的波形。
首先,将描述该实施例中的RLD信号的操作。在图10的部分(a)和(b)之间RLD信号的操作是相同的。即,与实施例3中类似,当CPU 94接收到用于使图像形成装置进入休眠状态的信号时,CPU 94在定时t41和t51将RLD信号的电平改变为低电平,并且使继电器130进入OFF状态(断开状态)。
接下来,将描述FSRD信号。在图10的部分(a)和(b)二者中,在从定时t41和t51分别经过时间t6(s)之后的定时t42和t52,当RLD信号的电平被改变为低电平时,CPU 94使FSRD信号进入高电平状态,然后输出FSRD信号。时间t6(s)是在继电器130的触点的状态从短路状态改变为开路状态时直到继电器130的触点的反弹操作稳定为止所需的时间。在该实施例(实施例4)中,时间t6(s)例如为20ms。
(FSRD信号:当继电器正常操作时)
在继电器130正常操作的图10的部分(a)中,在从定时t41处的RLD信号的输出经过时间t6(s)之后的定时t42,CPU 94在时间t2(s)内以高电平状态输出FSRD信号。此后,在已经过时间t2(s)的定时t43,CPU 94将FSRD信号的电平改变为低电平。在该实施例中,时间t2(s)与实施例1中的时间t2(s)类似,并且时间t2为100ms。
(FSRD信号:当继电器处于故障中时)
在继电器130处于故障中的图10的部分(b)中,在从定时t51处的低电平RLD信号的输出经过时间t6(s)之后的定时t52,CPU 94在时间t7(s)内以高电平状态输出FSRD信号。CPU 94在经过了比时间t2(s)短的时间t7(s)的定时t53,将FSRD信号的电平改变为低电平。时间t7(s)是直到作为稍后描述的FTS59(热敏电阻)的检测结果的加热器54的温度达到预定的温度的定时为止的时间,并且在该实施例中,时间t7(s)是70ms。
接下来,将描述电容器111的残余电荷的操作。在图10的部分(a)和(b)之间该操作是相同的。在图10的初始状态下,状态是到一定程度的充电状态,并且如上所述,由一侧的AC电源100的半波对电荷继续充电。在CPU94在定时t41和t51将RLD信号的电平改变为低电平之后,电流流过电阻器120和过零电路部分150,并且电容器111的电荷的一部分被消耗。电容器111的残余电荷被继续维持,并且当CPU 94在定时t42和t52输出HL-FSRD信号时,双向可控硅56的栅极电流Ig流动,使得电容器111的残余电荷被电阻器112和114大幅消耗。由此,电容器111的电荷急剧降低并且几乎收敛于0V。
最后,描述作为定影温度传感器59的热敏电阻的检测结果的Th信号的操作。如上所述,Th信号是通过将DC电压Vcc1按电阻器121和定影温度传感器59分压而获得的信号。Th信号示出根据由加热器54的变化引起的定影温度传感器59的电阻值的变化而输出的电压值。Th信号示出了低温下的高电压值和高温下的低电压值。在部分(a)和(b)二者的初始阶段中,示出例如约30℃(室温)下的电压。
(Th信号:当继电器正常操作时)
在图10的部分(a)中,继电器130正常操作,并且当CPU 94在定时t41将RLD信号的电平改变为低电平时,触点的状态变为断开状态。即,即使当CPU 94输出FSRD信号时,也不向加热器54供应电力,因此,即使在定时t42之后,Th信号也没有变化。因此,另外在实施例4中,当CPU 94将继电器130的状态从ON状态改变为OFF状态时,在CPU 94将继电器130的状态改变为OFF状态之后的预定的时间(时间t2)内,CPU 94使双向可控硅56进入导通状态,使得电容器111的电荷被放电。
(Th信号:继电器处于故障中)
另一方面,在图10的部分(b)中,继电器130处于故障中同时保持在短路状态。然后,在图10的部分(b)中,即使当CPU 94在定时t51将RLD信号的电平改变为低电平时,继电器130的触点保持短路。在这种状态下,当CPU 94在定时t52输出高电平FSRD信号时,电力被供应到加热器54,使得定影温度传感器59的热敏电阻温度升高。当定影温度传感器59的热敏电阻温度升高时,Th信号的电压降低。然后,在Th信号从高电平FSRD信号的输出的定时t52改变与预先确定的温度对应的电压V1(V)的定时t53处,CPU 94辨别出继电器130处于故障中。由此,CPU 94不仅使设置在图像形成装置上的显示部分(未示出)等通知用户(操作者)电路故障,而且还在定时t53将FSRD信号的状态从高电平状态返回到低电平状态。
因此,在使双向可控硅56进入导通状态以便对电容器111的电荷进行放电的时段中,基于定影温度传感器59的检测结果,加热器54的温度变化变成预定的温度或更高的情况下,CPU 94使双向可控硅56进入非导通状态,双向可控硅56进入非导通状态。顺便提及,预定的温度是稍后描述的X1(℃)。然后,CPU 94辨别出继电器130处于故障中。
当FSRD信号的状态从高电平状态返回到低电平状态时,停止对加热器54的电力供应,使得定影温度传感器59的热敏电阻温度降低。当定影温度传感器59的热敏电阻温度降低时,Th信号的电压增加,然后返回到对应于约室温的电压值。在该实施例中,对应于约室温的Th信号的电压值为3.2V,并且对应于35℃。作为由CPU 94将FSRD信号的电平切换到低电平的阈值的电压V1是对应于75℃的2.8V。其他电阻值和电压值类似于实施例1中的电阻值和电压值。在热敏电阻温度变为较高的温度之前,通过当输出超过预定的阈值时停止FSRD信号的输出,可以防止由于过热而导致的定影设备50的热破裂。顺便提及,在上述描述中,实施例4的构成被应用于实施例3,但也可以被应用于实施例1或实施例2。
[实施例4中的放电控制流程图]
图11是示出了实施例4中的电容器111的放电控制的流程图。在S401中,如上所述,CPU 94从视频控制器91接收到向休眠状态转变的信号。在S402中,CPU 94将RLD信号的电平改变为低电平。
在S403中,CPU 94参考定时器(未示出),并且基于S402的定时来辨别是否已经过时间t6(s)。在CPU 94在S403中辨别出尚未经过时间t6(s)的情况下,CPU 94将处理返回到S403,并且在CPU 94在S403中辨别出已经过时间t6(s)的情况下,CPU 94使处理前进到S404。在S404中,CPU 94输出处于高电平状态的FSRD信号。此时,CPU 94使可写入的存储部分(例如,存储器95)存储定影温度传感器59的检测结果。
在S405中,基于作为定影温度传感器59的热敏电阻的检测结果,CPU 94辨别出,与当以高电平开始FSRD信号的输出时的温度升高值相比,温度升高值是否小于X1(℃)。顺便提及,CPU 94读取存储在存储器95中的S404的时间点的定影温度传感器59的检测结果,并且将该检测结果与S405的时间点的定影温度传感器59的检测结果进行比较,使得CPU 94获取温度升高值。另外,在该实施例中,X1例如为40℃。
在S405中,在CPU 94辨别出热敏电阻的温度变化为X1(℃)或更大的情况下,CPU94使处理前进到S408。在S408中,CPU 94经由显示部分(未示出)将继电器130的故障通知用户,并且使处理前进到S407。在S407中,CPU 94使FSRD信号进入低电平状态,然后结束控制。
在S405中,在CPU 94辨别出热敏电阻的温度变化小于X1(℃)的情况下,CPU 94使处理前进到S406。在S406中,CPU 94参考定时器(未示出),并且辨别从CPU 94使FSRD信号进入高电平状态的定时起是否已经过时间t2(s)。在CPU 94在S406中辨别出已经过时间t2(s)的情况下,CPU 94使处理前进到S407。在CPU 94在S406中辨别出尚未经过时间t2(s)的情况下,CPU 94将处理返回到S404,并且继续高电平状态下的FSRD信号的输出。
如上所述,在实施例4中,在继电器130短路且处于故障中的情况下,CPU 94在放电操作期间监视定影温度传感器59的温度同时对电容器111的电荷进行放电。由此,CPU 94检测继电器130的短路故障。描述这种构成。通过采用这种构成,还可以在不辨别FSRD信号的检测和状态的情况下检测继电器130的短路故障,使得可以在短时间内安全地对电容器111的残余电荷进行放电,而对其它操作没有影响。为此原因,当由于修理等而更换电路基板时,可以防止对周边零件的放电。另外,可以在放电操作期间检测继电器130的故障,因此,即使在继电器130引起短路故障的情况下,也可以防止由于过热而导致的定影设备50和图像形成装置的热破裂。
如上所述,根据实施例4,用于向开关元件的控制端子供应电流的电容器的电荷可以以简单的方式安全地放电,并且对其它操作没有影响。
上述实施例至少公开了以下的加热设备和图像形成装置。
(条目1)
一种加热设备,所述加热设备用于对形成在记录材料上的图像进行加热,包括:
发热元件,所述发热元件被配置为通过从AC电源供应的电力来产生热;
开关元件,所述开关元件被配置为在导通状态下从所述AC电源向所述发热元件供应电力,并且在非导通状态下切断电力的供应;
电容器,所述电容器被配置为向所述开关元件的控制端子供应电流;
连接部件,所述连接部件被配置为连接在所述AC电源与所述开关元件之间,以便在接通状态下向所述开关元件供应电力,并且在关断状态下切断向所述开关元件的电力的供应;以及
控制器,所述控制器被配置为控制所述连接部件并且通过控制从所述电容器向所述控制端子的电流的供应来控制所述开关元件,
其中,当所述连接部件的状态从接通状态被改变为关断状态时,所述控制器通过在所述连接部件的状态被改变为关断状态之后在预定的时间内使所述开关元件进入导通状态,使所述电容器对所述电容器的电荷进行放电。
(条目2)
根据条目1所述的加热设备,还包括过零检测部件,所述过零检测部件经由所述连接部件连接到所述AC电源,并且被配置为根据所述AC电源的AC电压的周期来输出高电平信号或低电平信号,
其中,当所述预定的时间是第一时间时,在高电平状态或低电平状态的电平在所述连接部件的状态被改变为关断状态之后在第二时间内被维持的情况下,所述控制器使所述开关元件进入导通状态。
(条目3)
根据条目2所述的加热设备,其中,在高电平状态或低电平状态的电平在与所述AC电压的周期不同的定时被切换之后在第三时间内被维持的情况下,所述控制器控制所述连接部件以便状态被改变为关断状态。
(条目4)
根据条目1至3中任一项所述的加热设备,还包括温度检测部件,所述温度检测部件被配置为检测所述发热元件的温度,
其中,在使所述开关元件进入导通状态以便对所述电容器的电荷进行放电的时段中,在基于所述温度检测部件的检测结果所述发热元件的温度的变化是预定的温度或更高的情况下,所述控制器使所述开关元件进入非导通状态。
(条目5)
根据条目1至4中任一项所述的加热设备,其中,在使所述开关元件进入导通状态以便对所述电容器的电荷进行放电的时段中,在基于所述温度检测部件的检测结果所述发热元件的温度的变化是所述预定的温度或更高的情况下,所述控制器辨别出所述连接部件处于故障中。
(条目6)
根据条目1至5中任一项所述的加热设备,其中,所述连接部件是继电器。
(条目7)
一种图像形成装置,包括:
图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;以及
根据条目1至5中任一项所述的加热设备,所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影。
(条目8)
一种图像形成装置,包括:
图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;
根据条目1或2所述的加热设备,所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影;以及
电源开关,所述电源开关被配置为切断电源,
其中,控制器根据所述电源开关被关断来控制连接部件以便状态被改变为关断状态。
(条目9)
一种图像形成装置,所述图像形成装置能够在第一状态和第二状态下操作,在所述第一状态下图像被形成,所述第二状态在电力消耗上比在所述第一状态下低,所述图像形成装置包括:
图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;以及
根据条目1所述的加热设备,所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影,
其中,根据从所述第一状态向所述第二状态的转变,控制器控制连接部件以便状态被改变为关断状态。
(条目10)
根据条目9所述的图像形成装置,其中,根据从所述第二状态向所述第一状态的返回,所述控制器控制所述连接部件以便状态被改变为接通状态并且使开关元件进入非导通状态。
(条目11)
根据条目7至10中任一项所述的图像形成装置,还包括温度检测部件,所述温度检测部件被配置为检测发热元件的温度,
其中,在使开关元件进入导通状态以便对电容器的电荷进行放电的时段中,在基于所述温度检测部件的检测结果所述发热元件的温度的变化是预定的温度或更高的情况下,所述控制器使所述开关元件进入非导通状态
如上所述,根据本发明,用于向开关元件的控制端子供应电流的电容器的电荷可以以简单的方式安全地放电,并且对其它操作没有影响。
虽然已参考示例性实施例描述了本发明,但要理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。随附权利要求的范围将被赋予最宽泛的解释,以包含所有这样的修改形式以及等同的结构和功能。

Claims (11)

1.一种加热设备,所述加热设备用于对形成在记录材料上的图像进行加热,包括:
发热元件,所述发热元件被配置为通过从AC电源供应的电力来产生热;
开关元件,所述开关元件被配置为在导通状态下从所述AC电源向所述发热元件供应电力,并且在非导通状态下切断电力的供应;
电容器,所述电容器被配置为向所述开关元件的控制端子供应电流;
连接部件,所述连接部件被配置为连接在所述AC电源与所述开关元件之间,以便在接通状态下向所述开关元件供应电力,并且在关断状态下切断向所述开关元件的电力的供应;以及
控制器,所述控制器被配置为控制所述连接部件并且通过控制从所述电容器向所述控制端子的电流的供应来控制所述开关元件,
其中,当所述连接部件的状态从接通状态被改变为关断状态时,所述控制器通过在所述连接部件的状态被改变为关断状态之后在预定的时间内使所述开关元件进入导通状态,使所述电容器对所述电容器的电荷进行放电。
2.根据权利要求1所述的加热设备,还包括过零检测部件,所述过零检测部件经由所述连接部件连接到所述AC电源,并且被配置为根据所述AC电源的AC电压的周期来输出高电平信号或低电平信号,
其中,当所述预定的时间是第一时间时,在所述信号的电平在所述连接部件的状态被改变为关断状态之后在第二时间内被维持的情况下,所述控制器使所述开关元件进入导通状态。
3.根据权利要求2所述的加热设备,其中,在所述信号的电平在与所述AC电压的周期不同的定时被切换并且然后在第三时间内被维持的情况下,所述控制器控制所述连接部件以便状态被改变为关断状态。
4.根据权利要求1所述的加热设备,还包括温度检测部件,所述温度检测部件被配置为检测所述发热元件的温度,
其中,在使所述开关元件进入导通状态以便对所述电容器的电荷进行放电的时段中,在基于所述温度检测部件的检测结果所述发热元件的温度的变化是预定的温度或更高的情况下,所述控制器使所述开关元件进入非导通状态。
5.根据权利要求4所述的加热设备,其中,在使所述开关元件进入导通状态以便对所述电容器的电荷进行放电的时段中,在基于所述温度检测部件的检测结果所述发热元件的温度的变化是所述预定的温度或更高的情况下,所述控制器辨别出所述连接部件处于故障中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加热设备,其中,所述连接部件是继电器。
7.一种图像形成装置,包括:
图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;以及
根据权利要求1至5中任一项所述的加热设备,所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影。
8.一种图像形成装置,包括:
图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;
根据权利要求1或2所述的加热设备,所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影;以及
电源开关,所述电源开关被配置为切断电源,
其中,控制器根据所述电源开关被关断来控制连接部件以便状态被改变为关断状态。
9.一种图像形成装置,所述图像形成装置能够在第一状态和第二状态下操作,在所述第一状态下图像被形成,所述第二状态在电力消耗上比在所述第一状态下低,所述图像形成装置包括:
图像形成部件,所述图像形成部件被配置为在记录材料上形成图像;以及
根据权利要求1所述的加热设备,所述加热设备被配置为对由所述图像形成部件形成的调色剂图像进行定影,
其中,根据从所述第一状态向所述第二状态的转变,控制器控制连接部件以便状态被改变为关断状态。
10.根据权利要求9所述的图像形成装置,其中,根据从所述第二状态向所述第一状态的返回,所述控制器控制所述连接部件以便状态被改变为接通状态并且使开关元件进入非导通状态。
11.根据权利要求9所述的图像形成装置,还包括温度检测部件,所述温度检测部件被配置为检测发热元件的温度,
其中,在使开关元件进入导通状态以便对电容器的电荷进行放电的时段中,在基于所述温度检测部件的检测结果所述发热元件的温度的变化是预定的温度或更高的情况下,所述控制器使所述开关元件进入非导通状态。
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