CN1706223A - 用于电磁感应定影装置的电功率装置和使用其的图像形成装置 - Google Patents

Abstract

一种电功率装置，包括：切换单元，用于向激励线圈提供功率；切换单元电压检测电路，用于检测要施加到切换单元的电压超过安全工作电压的范围；功率控制部件，用于响应于所述切换单元电压检测电路的检测信号而控制要提供到所述线圈的功率。

Description

用于电磁感应定影装置的电功率装置和使用其的图像形成装置

技术领域

本发明涉及一种用于使用电磁感应加热的加热装置中的功率装置。

背景技术

对于诸如打印机、复印机或传真机的图像形成装置，近些年来，市场上对于节能和提高速度的需求较大。为了实现这些需求，重要的是改善图像形成装置中的定影装置的热效率。

在图像形成装置中，通过图像传送方法或直接方法经由诸如电子摄影记录、静电记录或磁记录之类的图像形成处理来在诸如记录材料纸、打印纸、感光纸或静电记录纸之类的记录材料上形成未定影的色粉图像。作为用于定影未定影的色粉图像的定影装置，已经广泛地使用了使用接触加热方法的定影装置，所述接触加热方法诸如热辊方法、膜加热方法或电磁感应加热方法。

关于电磁感应加热方法，具体上讲，通过包括激励线圈的感应加热装置的交变场，由在要作为磁金属件的热量产生件中产生的涡流来直接产生焦耳热量。为此，节能和速度提高是良好的。在近些年来，已经广泛地使用了这种系统。

在所述电磁感应加热方法中，线圈的激励电流很大。因此，为了减小切换单元的损耗，一般使用电压谐振类型的功率源。

图26和27示出了传统的电压谐振类型的功率源的操作。

图26是示出按照本发明的一个实施例的功率装置的操作的解释图，图27是示出按照本发明的一个实施例的功率装置的操作的解释图。

图26示出了电路的常规工作波形。当切换单元(未示出)导通时产生切换单元的电流，并且当切换单元截止时产生切换单元的集电极(collector)电压。切换单元的电压波形绘出了与商用交流电压波形类似的包络线。要被施加到切换单元(未示出)的集电极的电压包括固有的最大额定电压值。当然，如果施加了大于所述值的更高电压，则切换单元立即损坏。

图27示出了在这种情况下的电路的工作波形。切换单元向集电极施加的电压大于切换单元的集电极最大额定电压。在这种情况下，切换单元肯定损坏。由外部噪音和电路工作内部产生的内部噪音引起的瞬时控制缺陷，还有固有电感值的变化和在定影器件中的固有电阻值直接导致切换单元向集电极施加的电压的波动。因此，为了考虑到这些因素而避免上述的切换单元的损坏，切换单元向集电极施加的电压要设计为具有小值的安全工作电压范围，并且具有切换单元的固有最大额定电压值的足够容限，在实验上为30％到40％的容限。这导致要选择具有较大最大额定电压的切换单元。

但是，切换单元对于提高其最大额定电压而导致花费更高。如果最大额定电压大于一个常数值，则价格被提高到原价格的几十倍。存在一个问题：由于电压容限的过量提高，从而相当不利地影响公司的利润。

而且，图28和29示出了另一种传统的电压谐振类型功率源的工作。

图28是示出传统的功率装置的工作的解释图。当切换单元(未示出)导通时产生切换单元的电流，并且当切换单元截止时产生切换单元的集电极电压。切换单元的电压波形绘出了与商用交流电压波形类似的包络线。可以明白，要输入到功率装置的商用交流电压等于或低于所述功率装置的最大额定电压，并且稳定地进行工作。

但是，在要输入到功率装置的商用交流电压中，产生雷电的浪涌电压、由供电公司的功率缺陷引起的瞬时服务中断和瞬时下降或上升。即使在这样的商用交流电压中的高于功率装置的最大额定电压的浪涌电压、还有没超过功率装置的最大额定电压的瞬时和突变的波动提高了切换单元的导通电流和电压，由此也使得切换单元立即损坏。图29示出了在这种情况下的电路的工作波形。图29示出传统的功率装置的操作的解释图。

要输入到功率装置的商用交流电压瞬时超过功率装置的最大额定电压，并且因此被提高。对于上升时段，当切换单元的导通电压和电流对要输入到功率装置的商用交流电压的提高成比例地提高时，当超过切换单元的最大额定电压或最大额定电流值时，切换单元损坏。

为此，传统的电压谐振电路功率源存在这样的问题：由于在要输入商用交流电压中发生雷电的浪涌电压、供电公司的功率缺陷和瞬时的下降或上升，从而在市场中产生损坏缺陷。

发明内容

因此，本发明的一个目的在于将切换单元的安全工作电压范围设置为尽可能地接近切换单元的固有最大额定电压，并且大大降低传统上保持的电压的容限，由此选择具有低的最大额定电压的切换单元，并且降低切换单元的价格，以便为公司利润做贡献。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于电磁感应加热器件的功率装置，所述电磁感应加热器件包括热量产生件和在所述热量产生件附近提供的激励线圈，并且用于使得热量产生件通过电磁感应而产生热量，所述功率装置包括：切换单元，用于向激励线圈提供功率；切换单元电压检测电路，用于检测要施加到切换单元的电压超过安全工作电压范围；控制器件，用于响应于所述切换单元电压检测电路的检测信号而控制要提供到所述线圈的功率。

本发明的另一个目的在于提供一种功率装置，在要输入到所述功率装置的商用交流电压中产生雷电的浪涌电压、由供电公司的功率缺陷引起的瞬时服务中断和瞬时的下降或上升的情况下也不损坏。

为了解决上述问题，本发明提供了一种用于电磁感应加热器件的功率装置，所述电磁感应加热器件包括热量产生件和在所述热量产生件附近提供的激励线圈，并且使热量产生件通过电磁感应而产生热量，所述功率装置包括：切换单元，用于向激励线圈提供功率；功率装置输入电压检测电路，用于检测要输入到转功率装置的商用交流电压超过所述功率装置的最大额定输入电压；以及功率控制器件，用于对应于所述功率装置输入电压检测器件的检测信号而控制要提供到所述线圈的功率。

附图说明

图1是示出包括按照本发明的实施例的定影装置的图像形成装置的结构的视图；

图2是示出要用于图1的所述图像形成装置中的、按照本发明的实施例的所述定影装置的结构的解释视图；

图3是示出被移开的、构成图2中的定影装置的热辊的结构的解释视图；

图4是示出构成在图2中的定影装置的激励线圈和短环的结构的视图；

图5是示出按照本发明的实施例的感应加热器件的磁通的状态的解释视图；

图6是示出通过按照本发明的实施例的感应加热器件的短环来消除磁通的状态的解释视图；

图7是示出通过按照本发明的实施例的感应加热器件的短环来消除磁通的状态的解释视图；

图8是示出通过在按照本发明的实施例的感应加热器件中的屏蔽板的磁通的变化的解释视图；

图9是示出按照本发明的另一个实施例的定影装置的结构的解释视图；

图10是示出在使用按照本发明的实施例的电磁感应加热方法的定影装置中的反转器电路、控制电路及其外围电路的方框图；

图11是示出通过图10中的电磁感应加热方法来打印的操作的时序图；

图12是示出通过图10中的电磁感应加热方法来进行加热的待机的操作的时序图；

图13是示出按照本发明的实施例的使用电磁感应加热方法的定影装置中的控制电路及其外围电路的方框图；

图14是示出通过在图13中的所述电磁感应加热方法来打印的操作的时序图；

图15是示出按照本发明的实施例的使用电磁感应加热方法的定影装置中的反转器电路和控制电路的连接的方框图；

图16是示出按照本发明的实施例的使用电磁感应加热方法的定影装置中的感应加热器件和反转器功率电路的方框图；

图17A和17B是示出在图16的连接器件部分中的、按照本发明的实施例的基于电源电压的连接器规格的图；

图18A和18B是示出在图16的所述连接器件部分中的、按照本发明的另一个实施例的、基于电源电压的连接器规格的图；

图19是示出按照本发明的实施例的功率装置的电路的解释图；

图20是示出按照本发明的实施例的所述功率装置的操作的解释图；

图21是示出按照本发明的实施例的所述功率装置的操作的解释图；

图22是示出按照本发明的实施例的所述功率装置的操作的解释图；

图23是示出按照本发明的实施例的功率装置的电路的解释图；

图24是示出按照本发明的实施例的所述功率装置的操作的解释图；

图25是示出在所述激励线圈和所述功率装置之间的连接结构的图；

图26是示出传统的功率装置的操作的解释图；

图27是示出传统功率装置的操作的解释图；

图28是示出另一传统功率装置的操作的解释图；和

图29是示出所述传统功率装置的操作的解释图。

具体实施方式

下面，参照图1-9来说明本发明的实施例。在这些附图中，相同的元件具有相同的附图标记，并且省略重复的解释。

图1是示出按照本发明实施例的包括定影装置的图像形成装置的结构解释视图，图2是示出要用于图1的图像形成装置中的、按照本发明的实施例的所述定影装置的结构解释视图，图3是示出被移开的、构成图2中的定影装置的热辊的结构解释视图，图4是示出构成在图2中的定影装置的激励线圈和短环的结构视图，图5是示出按照本发明的实施例的感应加热器件的磁通状态的解释视图，图6是示出按照本发明的实施例的通过感应加热器件的短环来消除磁通的状态解释视图，图7是示出通过按照本发明的实施例的感应加热器件的短环来消除磁通的状态解释视图，图8是示出按照本发明的实施例的通过感应加热器件中的屏蔽板的磁通的变化解释视图，图9是示出按照本发明的另一个实施例的定影装置的结构解释视图，图10是示出按照本发明的实施例功率装置的电路解释图，图11是示出根据本发明的实施例的功率装置的操作解释图，图12是示出根据本发明的实施例的功率装置的操作解释图，图13是示出根据本发明的实施例的功率装置的操作解释图。

(1)图像形成装置

首先，将示意地说明按照本发明的图像形成装置。将在实施例中说明的图像形成装置是串联类型的，其中，对有助于在使用电子摄影方法的装置中的彩色图像的彩色显影的、具有四种基色的色粉的每种特别提供一个显影器件，并且具有所述四种颜色的图像在转印件(transfer member)上被叠加并且一起被传送到纸张材料上。

但是，显然，本发明不限于仅仅串联类型的图像形成装置，而是可以用于所有类型的图像形成装置，而不论显示器件的数量和中间传送件的提供如何。

在图1中，围绕光敏鼓10a、10b、10c和10d提供了：充电部件20a、20b、20c和20d，用于将光敏鼓10a、10b、10c和10d的表面均匀地充电到预定的电势；曝光部件30，用于在充电的光敏鼓10a、10b、10c和10d上辐射对应于具有特定颜色的图像数据的、激光束的扫描线30K、30C、30M和30Y，由此形成静电潜像；显影部件40a、40b、40c和40d，用于将在光敏鼓10a、10b、10c和10d上形成的静电潜像显影；转印部件(transfer means)50a、50b、50c和50d，用于向无限的中间传送带(中间传送件)70上转印在光敏鼓10a、10b、10c和10d上显影的色粉图像；清洁部件60a、60b、60c和60d，用于在色粉图像从光敏鼓10a、10b、10c和10d被转印到中间传送件70后去除在光敏鼓10a、10b、10c和10d上剩余的色粉。

曝光部件30被提供了相对于光敏鼓10a、10b、10c和10d的预定倾角。而且，中间传送带70在如图所示的箭头A的方向上旋转。在图像形成站Pa、Pb、Pc和Pd中，分别形成黑色图像、青色图像、品红图像和黄色图像。然后，依序向中间传送带70上叠加和传送具有在光敏鼓10a、10b、10c和10d上形成的相应颜色的单色图像，以便形成全色图像。

在所述装置的下部提供了用于容纳诸如打印纸的纸张材料(记录介质)90的供纸盒100。所述纸张材料通过供纸辊80从供纸盒100逐个被提供到供纸路径。

在所述供纸路径上提供了：传送辊110，用于以预定数量与中间传送带70的外围面接触，并且向纸张材料90上传送在中间传送带70形成的彩色图像；定影器件120，用于通过压力和热量向纸张材料90定影被传送到纸张材料90上的彩色图像，所述压力和热量由辊的插入和旋转产生。

而且，门125形成图像形成装置的外壳，并且在调换定影器件120或进行卡纸处理中打开和关闭。

在具有这样的结构的图像形成装置中，首先，通过图像形成站Pa的充电部件20a和曝光部件30而在光敏鼓10a上形成具有图像信息的黑色分量色的潜像。通过具有黑色色粉的显影部件40a而将潜像改变为作为黑色色粉图像的可视图像，并且作为黑色色粉图像通过转印部件50a被转印到中间传送带70上。

另一方面，当向中间传送带70上转印黑色色粉图像时，在图像形成站Pb中形成具有青色分量色的潜像，随后，通过显影部件40b来显影青色色粉图像。然后，所述青色色粉图像通过图像站Pb的转印部件50b被转印到中间传送带70上——在其上在前面的图像站Pa中完全地转印了黑色色粉图像——并且被叠加在黑色色粉图像上。

也以相同的方式形成了品红色粉图像和黄色色粉图像。当具有四种颜色的色粉图像被完全地叠加在中间传送带70上时，通过纸张材料传送辊110向纸张材料90上一起转印具有所述四种颜色的色粉图像，所述纸张材料90通过供纸辊80被从供纸盒100提供。如此传送的色粉图像被定影器件120加热和定影到纸张材料90，以便在纸张材料90上形成全色图像。

(2)定影装置

接着说明在图像形成装置中使用的定影装置。

如图2所示，定影装置包括：热辊(热量产生件)130，它通过感应加热部件180的电磁感应而生热；定影辊140，与所述热辊130并列；无限带状耐热带(色粉加热介质)150，被提供在热辊130和定影辊140上，由热辊130加热，并且通过这些辊的至少一个的旋转在箭头B的方向上旋转；压力辊160，通过耐热带150压在定影辊140上，并且相对于耐热带150在前向上旋转。

热辊130由旋转件形成，所述旋转件是空的和圆柱的磁材料件，诸如铁、钴、镍或这些材料的合金，热辊130具有例如被设置为20毫米的外径和被设置为0.3毫米的厚度，并且具有低的热容量和快速的温度上升。

如图3所示，热辊130其两端被轴承132旋转地支撑，所述轴承132被固定到由电镀铁板形成的支撑侧板131。热辊130由未示出的装置主体的驱动部件旋转。热辊130由磁材料构成，所述磁材料是铁、镍和铬的合金，并且被调节到具有300℃或大于300℃的居里点。而且，热辊130形成为具有0.3毫米的管状。

为了提供脱模(mold releasing)特性，热辊130的表面被涂敷了脱模层(未示出)，它由具有20微米厚度的氟树脂形成。关于所述脱模层，可以单独使用具有良好的脱模特性的树脂或橡胶，例如PTFE、PFA、FEP、硅橡胶或含氟橡胶，或者可以将它们混合。在热辊130用于定影单色图像的情况下，最好，应当只保持脱模特性。在热辊130用于定影彩色图像的情况下，期望提供弹性。在这种情况下，需要形成较厚的橡胶层。

定影辊140包括：金属芯杆140a，诸如不锈钢；弹性件140b，它是通过将具有耐热特性的硅橡胶变为固态或泡沫状态而获得的，并且覆盖所述芯杆140a。为了通过从压力辊160施加的压力而形成在压力辊160和定影辊140之间具有预定宽度的定影夹部分N，将外径设置为大约30毫米，它大于热辊130的外径。

弹性件140b具有大约3-8毫米的厚度和大约15-50度(Asker硬度：6-25度的JISA硬度)的硬度。通过这个结构，热辊130的热容量小于定影辊140的热容量。因此，热辊130被迅速地加热以便缩短预热时间。

在热辊130和定影辊140之上的耐热带150在与要由感应加热部件180加热的热辊130接触的部分中加热。因此，耐热带150的内表面通过热辊130和定影辊140的旋转而被连续加热。结果，所述带被整体加热。

耐热带150是组合层带，它由热产生层和脱模层(未示出)构成，所述热产生层使用具有磁特性的金属来作为基本材料，诸如铁、钴或镍，所述热产生层或者使用具有包含上述金属的合金来作为基本材料，所述脱模层由弹性件形成，诸如硅橡胶或含氟橡胶，它被提供来覆盖所述热产生层的表面。

通过使用所述组合层带，所述带可以被直接加热，而且，可以增强热产生效率和更快地进行响应。

即使例如杂质由于某些原因进入在耐热带150和热辊130之间的部分而产生间隙，耐热带150本身通过由耐热带150的热产生层的电磁感应引起的生热而产生热。因此，可以减小温度的不均匀性，并且可以增强定影的可靠性。

在图2中，压力辊160由芯杆160a和弹性件160b构成，所述芯杆160a由金属圆柱件形成，所述金属圆柱件具有高导热属性，诸如铜或铝，所述弹性件160b具有高耐热性和高色粉脱模属性，它被提供在芯杆160a的表面上。除了金属之外，还可以使用SUS来用于芯杆160a。

压力辊160通过耐热带150压住定影辊140，由此形成定影夹部分N以用于插入和提供纸材料90。在实施例中，压力辊160的硬度被设置为大于定影辊140的硬度，以便压力辊160切入(cut into)定影辊140(和耐热带150)。通过所述切入，与压力辊160的表面外形一致地提供纸材料90。因此，纸材料90具有容易与耐热带150表面分离的效果。

压力辊160具有大约30毫米的外径，它等于定影辊140的外径，压力辊160并且具有大约2-5毫米的厚度，它小于定影辊140的厚度，压力辊160并且具有大约20-60度的硬度(Asker硬度：6-25度的JISA硬度)，它大于如上所述的定影辊140的硬度。带的内表面的温度被温度检测部件240检测，所述温度检测部件240包括温度感测单元，它具有高热响应，诸如热敏电阻，它被提供在所述定影夹部分N的入口侧附近的耐热带150内表面侧上的邻接处。

接着，将说明感应加热部件180的结构。

用于通过电磁感应来加热热辊130的感应加热部件180提供为与热辊130的外围表面相对，如图2所示。感应加热部件180提供有支撑框架(线圈引导件)190，它弯曲以覆盖热辊130，并且包括用于存储热辊130的存储室200。支撑框架190由阻燃性树脂构成。

恒温器210提供在支撑框架190相对于热辊130的相对位置，并且用于检测温度的恒温器210的一部分从支撑框架190向热辊130和耐热带150部分地暴露。因此，检测热辊130和耐热带150的温度，并且当检测到异常温度时强制断开功率电路(未示出)。

在支撑框架190的外围表面上缠绕激励线圈220，它是通过将其表面绝缘的导线捆扎为作为磁场产生部件的束而获得的线束。所述激励线圈220的获得是通过沿着支撑框架190在热辊130的轴方向上交错地缠绕一条长的激励线圈导线(参见图9)。要缠绕的线圈的长度被设置为几乎等于下述区域的长度：在所述区域中，耐热带150和热辊130彼此接触。

激励线圈220连接到功率装置(图10)，其中振荡电路具有可变频率，并且从所述功率装置(图10)提供具有10kHz到1MHz的高频的交流电流，最好是具有20kHz到800kHz高频的交流电流，以便产生交变场。所述交变场作用于热辊130和在热辊130与耐热带150接触的区域中的耐热带150的热产生层及其附近部分，并且涡流在使得阻止在其中的交变场中的变化的方向上流动。

所述涡流产生与热辊130和耐热带150的热量产生层的电阻对应的焦耳热量，并且热辊130和耐热带150主要在热辊130与耐热带150的接触区域及其附近部分中被电磁感应和加热。

如图4所示，类似地，提供短环230来围绕在支撑框架190的外侧上的存储室200。在所述短环230上在下述方向上产生涡流：在所述方向上使得消除在由向激励线圈220的电流流动产生的磁通中的漏磁通——它向外部泄漏。当产生所述涡流时，在使得按照Fleming法则取消所述漏磁通的磁场的方向上产生磁场。因此，可以防止由所述漏磁通引起不必要的辐射。

假定通过具有高导电性的材料——例如铜或铝——来形成所述短环230。而且，最好，所述短环230应当被布置在其中产生用于消除所述漏磁通的磁通的至少一个位置。

在关于围绕支撑框架190的存储室200的配置中提供激励线圈芯250，并且穿过其上的支撑框架190的存储室200来提供C型线圈芯260。

提供所述激励线圈芯250和所述C型线圈芯260，以便提高激励线圈220的电感和可以增强激励线圈220和热辊130的电磁耦合。因此，有可能以相同的线圈电流将更多的功率置于热辊130内。因此，有可能实现缩短了预热时间的定影装置。

用于覆盖感应加热部件180的内部部分的外壳270附接到热辊130的相对侧，并且期间内插了激励线圈220。所述外壳270由例如树脂形成，并且具有屋顶形状以覆盖所述C型线圈芯260和所述恒温器210，而且附接到支撑框架190上。外壳270可以由除了树脂之外的材料构成。外壳270被包括多个辐射孔280，并且从支撑框架190、激励线圈220和C型线圈芯260——它们提供在所述内部部分——发出的热量被散发到外部。

短环290以使得不靠近在外壳270上形成的辐射孔的配置附接在支撑框架190上。

短环290与短环230相同，并且位于C型线圈芯260的背面，如图4所示，并且在消除从C型线圈芯260背面漏出的少量漏磁通的方向上产生涡流，从而在消除所述漏磁通的方向上产生磁场，由此防止所述漏磁通引起不必要的辐射。

屏蔽板300附接到热辊130的相对侧，并且在期间内插激励线圈220。

屏蔽板300由诸如铁的铁磁金属组成，并且屏蔽了从C型线圈芯260的背面泄漏的漏磁通，由此防止不必要的辐射。

参见图5-8，将说明短环230和290消除漏磁通的情形和屏蔽板300屏蔽磁通的情形。

如图5的箭头所示，由激励线圈220通过从激励电路(未示出)流出的交流电流而产生的磁通由于热辊130的磁性而在圆周方向上穿过热辊130的内部部分，由此重复产生和消除。通过磁通的改变，在热辊130上产生的感应电流由于趋肤效应而几乎全部仅仅流向热辊130的表面，由此产生焦耳热量。

但是，不是所有的磁通被施加到热辊而进行加热，其中一些泄漏。

如图6所示，短环230在消除从激励线圈220和热辊130之间的间隙向热辊130侧泄漏的磁通(以实线示出)的方向上产生磁通(以虚线示出)，由此防止所述漏磁通引起不必要的辐射。

如图7所示，短环290在消除从激励线圈220向C型线圈芯260的背面侧泄漏的磁通(以实线示出)的方向上产生磁通(以虚线示出)，由此防止所述漏磁通引起不必要的辐射。

如图8所示，屏蔽板300以从激励线圈220向C型线圈芯260的背面侧泄漏的磁通(以实线示出)不向外部泄漏的方式来形成闭环的磁电路，由此防止所述漏磁通引起不必要的辐射。

虽然短环230和290与屏蔽板300分别产生效果，但是有可能通过组合而抑制由更多的漏磁通引起不必要的辐射。

图9是示出按照本发明的另一个实施例的定影装置的结构的说明视图。

虽然通过使用按照本发明的感应加热部件而获得参照图2所述的定影装置，以便具有通过耐热带150来进行定影的结构的定影装置，但是，容易使用采用不使用所述带的定影装置的手段的感应加热部件，如图9所示。

330表示作为热量产生件的热辊。热辊330通过未示出的装置主体的驱动部件旋转。热辊330由作为铁、镍和铬的合金的磁材料构成，并且被调节为具有300℃的居里点。而且，热辊130由具有0.3毫米的管状形成。

为了提供脱模属性，热辊330的表面被涂敷了由20微米厚度的氟树脂形成的脱模层(未示出)。对于所述脱模层，可以单独或组合地使用具有良好脱模属性的树脂或橡胶，诸如PTFE、PFA、FEP、硅橡胶或含氟橡胶。在热辊330用于定影单色图像的情况下，最好，仅仅应当保持脱模属性。在热辊330用于定影彩色图像的情况下，期望应当提供弹性。在这种情况下，必须形成更厚的橡胶层。

360表示作为压力部件的压力辊。压力辊360由具有JISA 65度的硬度的辊橡胶构成，并且通过20千克力的压力与热辊330压接，由此形成夹部分。在这种状态下，压力辊360随着热辊330的旋转而旋转。关于压力辊360的材料，也可能使用另一种耐热树脂或橡胶，诸如含氟橡胶或氟树脂。而且，为了增强耐磨性和脱模属性，期望压力辊360的表面应当被涂敷树脂，诸如PFA、PTFE或FEP或橡胶或它们的组合。而且，为了防止热量辐射，期望压力辊360应当由具有小热传导性的材料构成。

接着，参照图10来说明控制电路320及其外围结构。

控制电路320连接到热量产生件检测部件330，用于检测由热辊130、定影辊140和耐热带150构成的定影器件120正常地附接；旋转和运动检测部件340，用于检测热辊130或耐热带150正常地旋转；驱动操作检测部件350，用于检测用于旋转热辊130、定影辊140和耐热带150的驱动部件正常地操作；CPU 370，用于控制定影装置的温度；以及反转器电路310。

而且，控制电路320由下述部分构成：使能产生电路321，用于产生信号IHENB以控制反转器电路310的输出的使能/禁止；脉冲产生电路322，用于产生信号IHPOWER以控制反转器电路310的输出功率；模式设置寄存器323，用于确定待机状态；功率设置寄存器324，用于确定反转器电路310的输出功率；以及异常功率寄存器325，用于确定在异常情况下的反转器电路310的输出功率。反转器电路310的输出当信号IHENB是“0”或“Hi-Z”时被设置在禁止(停止)状态，并且当信号IHENB是“1”时被设置在使能状态中。而且，信号IHPOWER是脉冲信号，并且通过HIGH(高)时间对LOW(低)时间的比率(占空比)来确定反转器电路310的输出功率。当所述占空比高(HIGH时间长于LOW时间)时，输出功率被更多地提高。例如，输出功率当占空比是30％时大约是300W，并且当占空比是80％时大约是800W。

模式设置寄存器323是2比特的寄存器，其数据MOD是从CPU 370通过数据总线D和地址总线A被写入的。当数据是“0”时，设置了指示其中不执行加热的待机状态的模式0。当数据是“1”时，设置了指示其中执行加热的待机状态(其中即使热辊130和耐热带150不旋转时也执行加热的状态)的模式1。当数据是“2”时，设置了模式2，用于指示打印状态(其中仅仅当热辊130和耐热带150正常旋转时才执行加热)。

使能产生电路321通过下述信号来向信号IHENB输出“0”或“1”：从CPU 370发送的信号IHON、从热量产生件检测部件330发送的信号FSR、从旋转和运动检测部件340发送的信号ROT、从驱动操作检测部件350发送的信号LD和从模式设置寄存器323发送的信号MOD。

功率设置寄存器324是8比特的寄存器，并且其数据PW从CPU 370通过数据总线D和地址总线A被写入。当数据较大时，反转器电路的输出功率也较大。异常功率寄存器325是8比特的寄存器，并且其数据EPW具有固定值，该值即使在其中不旋转热辊130和耐热带150的状态中执行加热时也没有安全方面的问题。

脉冲产生电路322通过下述信号来向信号IHPOWER输出脉冲信号：从旋转和运动检测部件340发送的信号ROT、从驱动操作检测部件350发送的信号LD、从功率设置寄存器324发送的信号PW、从异常功率寄存器325发送的信号EPW和从模式设置寄存器323发送的信号MOD。

热量产生件检测部件330由热量产生件检测电路331和诸如光斩波器的光学传感器332构成。在其中由热辊130、定影辊140和耐热带150构成的定影器件120正常地附接的状态中，光学传感器332被带入光屏蔽状态，并且热量产生件检测电路331向信号FSR输出“1”。在其中定影器件120不正常地附接状态中，光学传感器332被带入透射(transmission)状态，并且热量产生件检测电路331向信号FSR输出“0”。

旋转和运动检测部件340由编码器板341、旋转和运动检测电路342和诸如光斩波器的光学传感器343构成，所述编码器板341随着热辊130和耐热带150联锁地旋转。当旋转编码器板341时，光学传感器343重复光屏蔽状态和透射状态。旋转和运动检测电路342检测热辊130和耐热带150正常地旋转，并且当重复周期等于或小于预定时间时向信号ROT输出“1”，并且当重复周期大于所述预定时间时输出“0”。

当从CPU 370发送的信号MON是“1”时，诸如直流无电刷电机的驱动部件360被旋转来驱动热辊130、定影辊140和耐热带150，并且当信号MOT是“0”时停止。使用霍尔(Hall)传感器(未示出)的驱动操作检测部件350对于其中驱动部件360被旋转预定数量旋转周的时段向信号LD输出“1”，并且对于其他时段输出“0”。

CPU 370通过存储程序(软件)的ROM 380、作为工作区域的RAM 390和从温度检测部件240发送的信号TH来控制定影装置的温度。而且，CPU 370可以识别通过地址总线A和数据总线D从热量产生件检测部件330发送的信号FSR、从旋转和运动检测部件340发送的信号ROT和从驱动操作检测部件350发送的信号LD的状态。

接着将参照图11和表1到表6来说明在打印中的定影装置的操作。

图11是示出在打印中的定影装置的操作的时序图，表1到表3是指示在使能产生电路321中的输入和输出之间的关系的表格，表4到表6是指示在脉冲产生电路322中的输入和输出之间的关系的表格。

[表1]

当MOD＝0被设置时，

输入                          输出
				FSR	LD	ROT	IHENB
0	0	0	0
				0	0	1	0
0	1	0	0
				0	1	1	0
1	0	0	0
				1	0	1	0
1	1	0	0
				1	1	1	0

[表2]

当MOD＝1被设置时，

输入                          输出
				FSR	LD	ROT	IHENB
0	0	0	0
				0	0	1	0
0	1	0	0
				0	1	1	0
1	0	0	IHON
				1	0	1	IHON
1	1	0	IHON
				1	1	1	IHON

[表3]

当MOD＝2被设置时，

输入                          输出
				FSR	LD	ROT	IHENB
0	0	0	0
				0	0	1	0
0	1	0	0
				0	1	1	0
1	0	0	0
				1	0	1	0
1	1	0	0
				1	1	1	IHON

[表4]

当MOD＝0被设置时，

输入                   输出
			LD	ROT	IHPOWER
0	0	0
			0	1	0
1	0	0
			1	1	0

[表5]

当MOD＝1被设置时，

输入                            输出
			LD	ROT	IHPOWER
0	0	对应于PW的脉冲(它不大于EPW)
			0	1
1	0
			1	1

[表6]

当MOD＝2被设置时，

输入                   输出
			LD	ROT	IHPOWER

0	0	0
			0	1	0
1	0	0
			1	1	对应于PW的脉冲

首先，CPU 370确认从热量产生件检测部件330发送的信号FSR是“1”，并且向模式设置寄存器323写入“2”(信号MOD被设置为“2”)。当信号FSR是“0”时，不执行打印操作。接着，CPU 370将要发送到驱动部件360的信号MON设置为“1”，以便驱动部件360开始旋转驱动操作。当驱动部件360在预定时间T1达到预定数量的旋转周时，驱动操作检测部件350将信号LD设置为“1”。当热辊130和耐热带150在预定时间T2后正常地旋转时，旋转和运动检测部件340将信号ROT设置为“1”。CPU 370确认信号LD和ROT都是“1”，并且将信号IHON设置为“1”，而且，向功率设置寄存器324写入预定的数据(在此是“80H”)。

当在信号MOD＝2被设置(在打印中)的情况下如表3所示所有的信号FSR、LD和ROT都是“1”时，在控制电路320中的使能产生电路321向信号IHENB输出与信号IHON相同的状态。而且，当在其中信号MOS＝2被设置(在打印中)的情况下如表6所示所有信号LD和ROT都是“1”时，脉冲产生电路322向信号IHPOWER输出与作为被设置到功率设置寄存器324的数据的信号PW对应的脉冲。在这种情况下，“80H”被设置到功率设置寄存器324。因此，信号IHPOWER变为具有50％占空比的脉冲。

反转器电路310按照信号IHPOWER的占空比来输出功率，因为信号IHENB被设置在使能状态中。在这种情况下，信号IHPOWER具有占空比50％。因此，输出大约500W的功率，以便热辊130和耐热带150被加热。

当最后的定影纸张材料90提供到出纸盘(未示出)时，CPU 370将信号IHON设置为“0”，并且向功率设置寄存器324写“00H”，然后将信号MON设置为“0”，由此停止驱动部件360。因此，结束了定影操作。

CPU 370确认信号FSR是“1”，然后使能反转器电路310的输出，而且，识别发生异常以将信号IHON设置为“0”，并且向功率设置寄存器324写“00H”，由此当在打印和加热(MOD＝2)中由于某些原因信号FSR被设置为“0”时停止加热。如果定影器件120不正常附接，结果，反转器电路的输出被停止，以便可以防止不必要的电磁波的泄漏。

当在打印和加热(MOD＝2)中由于某些原因信号LD或信号ROT被设置为“0”时，识别出发生异常并且将信号IHON设置为“0”，而且，向功率设置寄存器324写“00H”，由此停止加热。因此，可以阻止热辊130和耐热带150被局部加热，以便防止冒烟和着火。

当发生异常时，控制电路320以在表3和表6中所示的CPU 370相同的方式来停止加热。换句话说，当发生异常时，不使用软件而停止加热。因此，同样在其中当发生异常时由于某些原因CPU 370不停止加热的状态中，可以可靠地停止加热。

接着，参照图12和表1到表6来说明用于执行加热的、待机中的定影装置的操作。

首先，CPU 370确认从热量产生件检测部件330发送的信号FSR是“1”，并且向模式设置寄存器323写入“1”(信号MOD是“1”)。接着，信号IHON被设置为“1”，并且向功率设置寄存器324写入预定数据(在此为“40H”)。执行在待机状态中的加热以将定影装置保持在大约100℃的温度，并且设置低功率。

当在信号MOD＝1的情况(其中进行加热的待机状态)下如表2所示信号FSR是“1”时，在控制电路320中的使能产生电路321向信号IHENB输出与信号IHON相同的状态。而且，在信号MOD＝1的情况(其中进行加热的待机状态)下，脉冲产生电路322向信号IHPOWER输出与作为要设置到功率设置寄存器324的信号PW对应的脉冲而不论如表5所示信号LD和ROT的状态如何。即使信号PW被设置为具有比信号EPW的值大的值，信号IHPOWER也不具有比信号EPW的值大的值。在信号EPW中，“50H”被设置为固定值。而且，“40H”被设置到功率设置寄存器324。因此，信号IHPOWER变多为具有占空比25％的脉冲。

因为IHENB被设置在使能状态中，反转器电路310按照信号IHPOWER的占空比来输出功率。在这种情况下，信号IHPOWER具有占空比25％。因此，输出大约250W的功率，并且加热热辊130和耐热带150。

即使CPU 370由于某些原因而向功率设置寄存器324设置大值(例如“FFH”)，控制电路320也不向信号IHPOWER输出具有大于信号EPW的值的值的脉冲。因此，在其中不旋转热辊130和耐热带150的状态下，不以高功率执行加热，以便可以防止冒烟和着火。

接着，参照图13和14和表7到表12来说明本发明的第二实施例。

图13是示出按照本发明的第二实施例的在使用电磁感应加热方法的定影装置中的控制电路及其外围电路的方框图。图14是示出通过在图13中的所述电磁感应加热方法的打印的操作的时序图。表7到表9是指示按照本发明的第二实施例的在使用电磁感应加热方法的使能产生电路中的输入和输出之间的关系的表格。表10到表12是指示按照本发明的第二实施例的在使用电磁感应加热方法的脉冲产生电路中的输入和输出之间的关系的表格。

[表7]

当MOD＝0被设置时

输入                                    输出
					WD	FSR	LD	ROT	IHENB
0	0	0	0	0
					0	0	0	1	0
0	0	1	0	0
					0	0	1	1	0
0	1	0	0	0
					0	1	0	1	0
0	1	1	0	0
					0	1	1	1	0
1	0	0	0	0
					1	0	0	1	0
1	0	1	0	0
					1	0	1	1	0
1	1	0	0	0
					1	1	0	1	0
1	1	1	0	0
					1	1	1	1	0

[表8]

当MOD＝1被设置时

输入   输出

WD	FSR	LD	ROT	IHENB
					0	0	0	0	0
0	0	0	1	0
					0	0	1	0	0
0	0	1	1	0
					0	1	0	0	0
0	1	0	1	0
					0	1	1	0	0
0	1	1	1	0
					1	0	0	0	0
1	0	0	1	0
					1	0	1	0	0
1	0	1	1	0
					1	1	0	0	IHON
1	1	0	1	IHON
					1	1	1	0	IHON
1	1	1	1	IHON

[表9]

当MOD＝2被设置时

输入                                    输出
					WD	FSR	LD	ROT	IHENB
0	0	0	0	0
					0	0	0	1	0
0	0	1	0	0
					0	0	1	1	0
0	1	0	0	0
					0	1	0	1	0
0	1	1	0	0
					0	1	1	1	0
1	0	0	0	0

1	0	0	1	0
					1	0	1	0	0
1	0	1	1	0
					1	1	0	0	0
1	1	0	1	0
					1	1	1	0	0
1	1	1	1	IHON

[表10]

当MOD＝0被设置时

输入                          输出
				WD	LD	ROT	IHPOWER
0	0	0	0
				0	0	1	0
0	1	0	0
				0	1	1	0
1	0	0	0
				1	0	1	0
1	1	0	0
				1	1	1	0

[表11]

当MOD＝1被设置时

输入                            输出
				WD	LD	ROT	IHPOWER
0	0	0	0
				0	0	1	0
0	1	0	0
				0	1	1	0
1	0	0	对应于PW的脉冲(它不大于EPW)
				1	0	1
1	1	0

1

1

1

[表12]

当MOD＝2被设置时

输入                          输出
				WD	LD	ROT	IHPOWER
0	0	0	0
				0	0	1	0
0	1	0	0
				0	1	1	0
1	0	0	0
				1	0	1	0
1	1	0	0
				1	1	1	对应于PW的脉冲

在图14中，CPU监控电路326监控信号TGL的状态，并且当信号TGL的状态在预定时间T3从“0”向“1”或从“1”向“0”改变的状态中向信号WD输出“1”，并且当在时间T3不进行所述改变时输出“0”。

仅仅当如表7到表9所示信号WD是“1”时，使能产生电路321输出信号IHON，如第一实施例的表1所示。当信号WD是“0”时，总是向信号IHON输出“0”。

仅仅当信号WD是“1”时，脉冲产生电路322输出信号IHPOWER，如第一实施例的表2所示。当信号WD是“0”时，总是向信号IHPOWER输出“0”。

将说明在打印中的定影装置的操作。

首先，CPU 370确认从热量产生件检测部件发送的信号FSR是“1”，并且向模式设置寄存器323写入“2”，而且，将信号TGL带入与当前状态不同状态。在此，信号TGL从“0”向“1”改变，并且状态然后每时间T4连续改变。当信号TGL的状态在预定时间T3(时间T4和T3具有关系T4＞T3)内被改变时，CPU监控电路326向信号“WD”输出“1”。

接着，CPU 370将要发送到驱动部件360的信号MON设置为“1”，以便驱动部件360开始旋转驱动操作。当驱动部件360在预定时间T1达到预定数量的旋转周时，驱动操作检测部件350将信号LD设置为“1”。当热辊130和耐热带150在预定时间T2后正常旋转时，旋转和运动检测部件340将信号ROT设置为“1”。CPU 370确定信号LD和ROT都是“1”，并且将信号IHON设置为“1”，而且，向功率设置寄存器324写预定数据(在此是“80H”)。

当在信号MOD＝2(在打印中)的情况下如表9所示所有的信号WD、FSR、LD和ROT是“1”时，在控制电路320中的使能产生电路321向信号IHENB输出与信号IHON相同的状态。而且，当在信号MOD＝2(在打印中)的情况下如表12所示所有的信号WD、FSR、LD和ROT是“1”时，脉冲产生电路322向信号IHPOWER输出与作为要被设置到功率设置寄存器324的数据的信号PW对应的脉冲。在这种情况下，将“80H”设置到功率设置寄存器324。因此，信号IHPOWER变为具有占空比50％的脉冲。

反转器电路310按照信号IHPOWER的占空比来输出功率，因为信号IHENB被设置在使能状态中。在这种情况下，信号IHPOWER具有占空比50％。因此，输出大约500W的功率，以便加热热辊130和耐热带150。

当最后的定影纸张材料90提供到出纸盘(未示出)时，CPU 370将信号IHON设置为“0”，并且向功率设置寄存器324写“OOH”，然后，信号TGL的状态停止改变，并且当不在T3内进行信号TGL的状态的改变时，CPU监控电路326向信号WD输出“0”。而且，CPU 370将信号MON设置为“0”，由此停止驱动部件360。因此，结束了定影操作。

CPU监控电路326总是监控信号TGL。因此，即使CPU 370在打印和加热期间由于某些原因而引起失控，也识别所述失控，以便信号IHENB和IHPOWER被设置为“0”，从而停止加热。因此，可以防止冒烟和着火。

接着，将参照图15来说明本发明的第三实施例。

图15是示出在使用按照本发明的第三实施例的一种电磁感应加热方法的定影装置中的反转器电路和控制电路的连接的方框图。

开关400与要用于定影器件的调换的门(未示出)的打开和关闭联锁。从控制电路320输出的信号IHENB通过开关400连接到反转器电路310。当(在调换定影器件时)打开门(未示出)时，设置“Hi-Z”，以便反转器电路310被带入输出停止状态。在正常的打印状态中，将门保持在闭合状态中，并且将信号IHENB在正确的状态中发送到反转器电路310。

因此，通过与在定影器件的调换中的门联锁的开关400来进行将控制电路320与反转器电路310的连接。当开关400被设置在打开状态(门被打开)中时，停止反转器电路310的输出以便用户可以安全地调换定影器件。

如上所述，按照本发明，提供了用于检测用以驱动热量产生件的驱动部件的正常工作的驱动操作检测部件和用于检测热量产生件正常旋转和运动的热量产生件旋转和运动检测部件，并且如果检测结果之一异常则停止或限制反转器电路的输出。因此，有可能获得这样的有效优点：可以防止冒烟和着火。

而且，提供了用于检测定影器件(热量产生件)正常地附接的热量产生件检测部件，并且如果定影器件未被正常附接，则停止反转器电路的输出。因此，有可能获得这样的有效优点：可以防止不必要的电磁波的泄漏。

另外，当由驱动操作检测部件和热量产生件旋转和运动检测部件获得的检测结果之一异常时。控制电路不使用软件来执行反转器电路的输出的停止或限制，并且当热量产生件检测部件的检测结果异常时，控制电路不使用软件来执行反转器电路的输出的停止。因此，有可能获得这样的有效优点：可以更可靠地防止冒烟和着火。

而且，通过在加热期间总是监控软件的状态，可以立即检测到软件失控以停止反转器电路的输出。因此，有可能获得这样的有效优点：可以在软件失控期间也防止冒烟和着火。

而且，通过与在定影器件的调换中的门联锁的开关来执行将反转器电路与其控制电路的连接，并且当开关被设置在打开状态(门被打开)时停止反转器电路的输出。因此，有可能获得这样的有效优点：用户可以安全地调换定影器件。

将说明感应加热部件和反转器功率电路的结构。

如图16所示，商用功率源310通过连接部件350经由用于在反转器功率电路320中进行全波整流的整流电路的整流二极管330而连接到在感应加热部件180中的恒温器210的任何一侧，并且恒温器210的相反侧的任何部分连接到在感应加热部件180中的激励线圈220的任何一侧。相互连接的恒温器210和激励线圈220的每个的任何一侧连接到在反转器功率电路320中的平滑电路的平滑电容器340和用于谐振的谐振电容器360，谐振电容器360通过连接部件350与激励线圈220并联地提供。

而且，在激励线圈220的相反侧的任何部分通过连接部件350连接到在反转器功率电路320中的切换单元IGBT 370。而且，IGBT 370连接到切换单元驱动部件380，并且响应于温度控制电路390的控制信号而被通/断控制。具有20V直流的直流功率400直接连接到切换单元驱动部件380的功率源。

IGBT 370被接通/关断，以便高频电流流向激励线圈220。通过高频电流而产生磁场，并且在作为磁金属件而提供在与激励线圈220相对处的热辊130中产生涡流，由此产生焦耳热量。

对于这样的电路结构，将热辊130的温度控制为在正常状态下的大约180℃，并且将恒温器210的两端设置在短路状态中。

当由于某些原因而温度控制不起作用而且产生热失控状态时，热辊130的温度被迅速地提升，因此恒温器210的温度也突然上升。当连续执行温度的上升使得恒温器210的温度达到200℃或更高时，恒温器210的两端开始进入开路状态，因此从商用功率源310向激励线圈220的功率被直接切断。

接着，说明感应加热部件180的连接部件350和反转器功率电路320。

如图17A所示，例如，如果商用功率源310的电源电压是100V系统的感应加热部件180，则连接部件350具有引线351、352和353和连接器354，并且与恒温器210的端子之一连接的引线351连接到连接器354的“1”引脚。连接器354的“2”引脚是空闲引脚(以下将其产生NC引脚)。

而且，与在恒温器210和激励线圈220的相反侧上的其他端子连接的引线352连接到连接器354的引脚“3”，并且与在激励线圈220的相反侧上的其他端子连接的引线353连接到连接器354的引脚“4”。

而且，如果商用功率源310的电源电压是具有100V的反转器功率电路320，则在反转器功率电路320中的布线模式(未示出)具有这样的结构：引脚“1”具有商用功率源310的模式，引脚“2”没有模式，引脚“3”具有平滑电容器340和谐振电容器360的模式，引脚“4”具有在连接器354中的IGBT370的模式。

如图17B所示，例如，如果商用功率源310的电源电压是200V系统的感应加热部件180，则连接部件350具有引线351、352和353和连接器354，并且与恒温器210的端子之一连接的引线351连接到连接器354的引脚“2”。连接器354的引脚“1”是空闲引脚(以下将其产生NC引脚)。因此，这种连接不同于100V系统。

而且，与在恒温器210和激励线圈220的相反侧上的其他端子连接的引线352连接到连接器354的引脚“3”，并且与在激励线圈220的相反侧上的其他端子连接的引线353连接到连接器354的引脚“4”。这种连接与100V系统的相同。

而且，如果商用功率源310的电源电压是具有200V电压的反转器功率电路320，则在反转器功率电路320中的布线模式(未示出)具有这样的结构：引脚“1”没有模式，引脚“2”具有商用功率源310的模式，引脚“3”具有平滑电容器340和谐振电容器360的模式，引脚“4”具有在连接器354中的IGBT 370的模式。

使用上述的结构，即使彼此具有不同的商用功率的电源电压的、100V系统的感应加热部件180和200V系统的反转器功率电路320连接到连接器354，商用功率源310也不连接到感应加热部件180和在反转器功率电路320中的IGBT 370。以相同的方式来构成彼此具有商用功率源310的不同电源电压的、200V系统的感应加热部件180和100V系统的反转器功率电路320。

而且，即使两个连接器355和356提供在图18A和18B中所示的连接部件350中，也可以获得相同的结构和优点。

如上所述，按照本发明，在反转器功率电路中的整流电路和平滑电路之间电连接异常温度检测部件，并且通过直接地切断商用电源线来停止在异常温度对激励线圈提供功率。

而且，用于将激励线圈与反转器功率电路连接的两条引线和将异常温度检测部件连接到反转器功率电路的两条引线中的一对被共享。因此，有可能获得这样的有效优点：可以降低引线的数量，并且可以降低成本。

而且，提供了包含至少四个引脚的连接器，它具有将激励线圈连接到反转器功率电路的两条引线和将异常温度检测部件连接到反转器功率电路的一条引线，并且具有根据电源电压而将异常温度检测部件连接到反转器功率电路的一条引线的所述连接器的连接位置被改变。因此，有可能获得这样的有效优点：不向激励线圈或者反转器功率电路提供功率，以便在其中根据电源电压将激励线圈用于反转器功率电路的情况下也防止所述切换单元损坏。

类似地，提供了包含两个引脚的连接器，它具有将激励线圈连接到反转器功率电路的两条引线，还提供了包含至少两个引脚的连接器，它具有将异常温度检测部件连接到反转器功率电路的一条引线，并且改变所述连接器的连接位置，其具有根据电源电压而将异常温度检测部件连接到反转器功率电路的一条引线。因此，有可能获得这样的有效优点：不向激励线圈或者反转器功率电路提供功率，以便在根据电源电压将激励线圈用于反转器功率电路的情况下也能防止所述切换单元损坏。

图19是示出用于向在定影装置中的激励线圈220提供功率的功率装置810的电路的结构的图。

附图标记410和420表示商用交流电压的输入端，430表示在功率装置中的输入滤波器和闪电(lighting)保护电路块，440表示全波(double wave)整流桥，450和460表示用于防止噪音的电容器，470表示用于防止噪音的电感器，510表示用于整流的平滑电容器，490表示用于与激励线圈220一起构成谐振电路的谐振电容器，520表示用于控制到谐振电路的导通的切换单元，480和481表示用于将功率装置连接到在定影装置中的激励线圈220的端子，240表示在定影装置中的温度检测部件。

附图标记530表示用于产生用以操作在功率装置中的电路的电源电压Vcc的DC-DC转换器IC，540表示DC-DC转换器IC输入整流二极管，550表示DC-DC转换器IC输入平滑电容器，570表示DC-DC转换器IC输出平滑电容器，560表示用于限制DC-DC转换器IC输出过压的齐纳二极管。

附图标记580和590表示用于检测切换单元集电极电压的分压电阻器，620表示用于消除噪音的电容器，630和610表示用于从Vcc产生预定参考电压的分压电阻器，650表示用于消除噪音的电容器，640表示用于将参考电压与切换单元集电极电压相比较的开路集电极的比较器，800表示用于将比较器640的0V输出延迟一个不变时间的延迟器件。

附图标记780表示用于控制温度检测部件240的恒定温度的加热装置温度控制电路，760表示用于一次和二次绝缘的光耦合器，770表示光耦合器760的二极管电流限流电阻器，740表示用于电压反转的晶体管，750和730表示用于确定电压的电阻器，700表示构成时间常数电路的电阻器，690表示构成时间常数电路的电容器，720表示构成时间常数电路的二极管，680表示用于以特定值来限定由所述时间常数电路产生的电压的齐纳二极管，710表示用于将由时间常数电路产生的电压连接到延迟器件800的输出的限流电阻器，790表示用于控制切换单元520的振荡的切换单元振荡控制电路，670和660表示分压电阻器，用于连接由切换单元振荡控制电路和时间常数电路产生的电压。

将对上述结构说明操作。当在终端410和420之间施加商用交流电压时，它通过输入滤波器和闪电保护电路块430，并且然后被全波整流桥440、用于防止噪音的电容器450和460、用于防止噪音的电感器470和用于整流的平滑电容器510整流为直流电压。被充电到平滑电容器510的直流电压通过切换单元520的通/断周期被施加到由激励线圈220和谐振电容器490组成的谐振电路。

整流二极管540和输入平滑电容器550半波整流商用交流电压，并且然后向DC-DC转换器IC 530的输入端提供DC电压，并且DC-DC转换器IC 530向平滑电容器570输出用于操作在功率装置中的电路的电源电压。齐纳二极管560进行Vcc的过压保护。

加热装置温度控制电路780以从温度检测部件240发送的温度值总是特定值的方式来输出切换单元起始信号和切换单元导通控制量信号。所述切换单元起始信号将切换单元振荡控制电路790的状态从停止状态向工作状态改变。切换单元导通控制量二次信号被设置到恒定周期信号的导通占用量，并且通过限流电阻器770来接通/关断用于一次和二次(primary and secondary)绝缘的光耦合器760，而且通过由用于确定电压的电阻器750和730和用于电压反转的晶体管740构成的电压反转电路来将由电阻器700、二极管720和电容器690构成的时间常数电路充电/放电。接着，通过分压电阻器580和590来分压切换单元集电极被施加的电压，并且从用于消除噪音的电容器620消除噪音，然后向比较器640的负输入端发送所述分压。在通过用于消除噪音的电容器610从其消除噪音后，通过经由分压电阻器630和610而分压电压Vcc所获得的预定电压连接到比较器640的正输入端。当所述负端的电压超过正端的电压时，比较器640将输出开路状态转换为0V输出，并且所述0V输出的延迟时间以0秒穿过延迟器件800以通过预定的限流电阻值710来提取电容器690的电荷，由此降压。参考通过这样的操作产生的电容器690的电压，所述切换单元导通控制量一次信号被设置为DC电压量，并且通过用于过压限制的齐纳二极管680和分压电阻器670和660被发送到切换单元振荡控制电路790。通过起始信号通/断而从停止状态向工作状态转换的切换单元振荡控制电路790按照切换单元导通控制量一次信号来控制切换单元520。

图20示出了如此工作的电路的工作波形。当切换单元集电极所施加的电压超过预定的安全工作范围时，用于确定切换单元导通控制量的电容器690的电压通过所述操作而下降，并且降低了激励线圈220的导通量。结果，切换单元集电极所施加的电压保持预定的安全工作电压范围限制为水平。

而且，当延迟器件800的0V延迟时间被设置为对应于商用交流电压的半波的时间并且限流电阻值710的值被设置为小于上述的值时，如图21所示强制地促使电容器690的电压下降，以便可以进一步降低激励线圈220的导通量。当在将切换单元集电极所施加的电压保持在安全操作范围内的同时将要提供到激励线圈的功率调节而进一步降低的时候，这是一种有效的选择。

而且，当延迟器件800的0V延迟时间被设置为对应于商用交流电压的半波的时间，并且将限流电阻值710的值设置为0欧姆时，促使电容器690的电压的下降为图22所示的限制值，以便激励线圈220的导通量可以被降低到限制值。当在将切换单元集电极所施加的电压保持在安全操作范围内的同时将要提供到激励线圈的功率降低到一个限制值的时候，这是一种有效的选择。

按照所述操作，由外部噪音和在电路操作中内部产生的噪音引起的瞬时控制缺陷以及在定影装置中固有电感值和固有电阻值的变化导致在切换单元集电极所施加电压的波动。即使所述切换单元集电极所施加电压试图超过切换单元集电极最大额定电压，它也自动地限制到被设置为最大额定电压或更小的预定安全工作电压范围内。因此，可以容易地高精度地管理所述安全工作电压范围，并且不必疏忽地根据所述最大额定电压获得高的容限度。因此，有可能将切换单元的安全工作电压范围设置为尽可能地靠近切换单元的固有最大额定电压，由此相当大地降低了传统上被保持的电压的容限。因此，有可能选择具有低的最大额定电压的切换单元和降低所述切换单元的价格，由此有助于公司效益。

图23是示出用于向在定影装置中的激励线圈220提供功率的功率装置810的电路的另一个结构的图。

在图23中，410和420表示商用交流电压的输入端，430表示在功率装置中的输入滤波器和闪电保护电路块，440表示全波整流桥，450和460表示用于防止噪音的电容器，470表示用于防止噪音的电感器，510表示用于整流的平滑电容器，490表示用于与激励线圈220一起构成谐振电路的谐振电容器，520表示作为用于控制对谐振电路的导通的切换单元的IGBT，480和481表示用于将功率装置810连接到在定影装置中的激励线圈220，240表示在定影装置中的温度检测部件。

在图25中示出了在激励线圈220和功率装置810之间的连接结构。

附图标记530表示用于产生用以操作在功率装置中的电路的电源电压Vcc的DC-DC转换器IC，540表示DC-DC转换器IC输入整流二极管，550表示DC-DC转换器IC输入平滑电容器，570表示DC-DC转换器IC输出平滑电容器，560表示用于限制DC-DC转换器IC输出过压的齐纳二极管。

附图标记580、590和620表示用于检测在平滑商用交流电压后的DC电压的分压电阻器，610表示用于消除噪音的电容器，630表示用于在平滑商用交流电压后检测DC电压的尖锐上升的波动的加速电容器，640表示用于整流由所述检测部件检测的电压的二极管，820表示用于整流由所述检测部件检测的电压的电容器，600和650表示用于建立偏压以提高检测的灵敏度的分压电阻器，800和850表示用于根据电源电压Vcc建立参考电压的分压电阻器，830和840表示用于将参考电压与由所述检测部件检测的电压相比较的开路集电极的比较器，860表示用于确定电压的电阻器。

附图标记780表示用于控制温度检测部件240的恒定+温度的加热装置温度控制电路，760表示用于一次和二次绝缘的光耦合器，770表示光耦合器760的二极管电流限流电阻器，740表示用于电压反转的晶体管，750和730表示用于确定电压的电阻器，700表示构成时间常数电路的二极管，690表示用于构成时间常数电路的电容器，720表示构成时间常数电路的二极管，680表示用于以特定值来限定由所述时间常数电路产生的电压的齐纳二极管，710表示用于将由时间常数电路产生的电压连接到比较器830的输出的限制电阻器，790表示用于控制切换单元520的振荡的切换单元振荡控制电路，670和660表示分压电阻器，用于连接由切换单元振荡控制电路790和时间常数电路产生的电压。

将对于上述结构说明操作。当在终端410和420之间施加商用交流电压时，它通过输入滤波器和闪电保护电路块430，并且然后被全波整流桥440、用于防止噪音的电容器450和460、用于防止噪音的电感器470和用于整流的平滑电容器510整流为直流电压。被充电到平滑电容器510的DC电压通过切换单元520的通/断周期被施加到由激励线圈220和谐振电容器490组成的谐振电路。

DC-DC转换器IC输入整流二极管540和DC-DC转换器输入平滑电容器550半波整流商用交流电压，并且然后向DC-DC转换器IC530的输入端提供直流电压，并且DC-DC转换器IC530向用于DC-DC转换器输出过压控制的平滑电容器570输出用于操作在功率装置中的电路的电源电压。用于DC-DC转换器过压控制的齐纳二极管560进行Vcc的过压保护。

加热装置温度控制电路780以从温度检测部件240发送的温度值总是特定值的方式来输出切换单元起始信号和切换单元导通控制量二次信号。所述切换单元起始信号将切换单元振荡控制电路790的状态从停止状态向工作状态改变。所述切换单元导通控制量二次信号被设置到恒定周期信号的接通占用量，并且通过二极管电流限流电阻器770来接通/关断用于一次和二次绝缘的光耦合器760，而且通过由用于确定电压的电阻器750和730和用于电压反转的晶体管740构成的电压反转电路来将由电阻器700、二极管720和电容器690构成的时间常数电路充电/放电。参见通过这样的操作产生的电容器690的电压，所述切换单元导通控制量一次信号被设置为DC电压量，并且通过用于过压限制的齐纳二极管680和分压电阻器670和660被发送到切换单元振荡控制电路790。通过起始信号通/断而从停止状态向工作状态转换的切换单元振荡控制电路790按照所述切换单元导通控制量一次信号来控制切换单元520。

接着，由全波整流桥440平滑的DC电压的过量浪涌电压和电压的尖锐波动被分压电阻器580、590和620分压，并且通过用于消除噪音的电容器610来去除噪音，而且，它们然后被二极管640和电容器820半波整流，并且被发送到在由分压电阻器600和650建立的偏压电阻上的叠加配置中的比较器830和840的负端。而且，加速电容器630检测在通过全波整流桥440平滑后在DC电压的尖锐上升。通过经由分压电阻器800和850来分压Vcc而获得的预定电压被施加到比较器830和840的正输入端。当负端超过正端电压时，比较器830和840将输出开路状态改变为0V输出。比较器840的0V输出作为停止信号被发送到切换单元振荡控制电路790，以便被操作的切换单元振荡控制电路790立即停止操作。所述比较器830的0V输出通过预定的限流电阻器710来提取电容器690的电荷，由此降压。

图24示出了如此操作的电路的工作波形。当要输入到功率装置的商用交流电压大于功率装置的最大额定输入电压时或当要输入到功率装置的商用交流电压突然上升和波动时，切换单元真大操作立即被所述操作停止，并且要提供到切换单元520的电压和电流立即如图所示消失。结果，防止了电压和电流过量地提供到切换单元，以便可以保护切换单元不损坏。

接着，在图23中，由全波整流桥440平滑的DC电压逐渐地连续降低，因为降低了电荷的消耗。当所述DC电压变得低于电源电压的最大额定电压时，检测操作停止，以便比较器830和840的输出从0V被改变为开路电路状态。比较器840的开路输出作为电源电压Vcc通过用于确定电压的电阻器860被发送到切换单元振荡控制电路790。以便被停止的切换单元振荡控制电路790立即释放停止状态，并且开始切换单元的振荡。如所述操作，所有的电荷被提取，以便电容器690的电压达到0V。因此，即使切换单元的振荡开始，要提供到切换单元520的电压和电流首先是0V和0A。与所述切换单元的振荡的开始同时，比较器830的开路输出(open output)通过预定限流电阻器710而立即停止了电容器690的电荷提取操作。结果，电容器690的电压被由电阻器700、二极管720和电容器690组成的时间常数电路逐渐提升，并且如上所述首先是0V和0A的、提供到切换单元的电压和电流如图所示逐渐提升。结果，具有最大值的电压和电流突然提供到切换单元520，因此不损坏切换单元520，并且也可以在最坏情况下防止损坏，并且可以稳定地进入导通状态。

产业上的应用

按照所述操作，由外部噪音和在电路操作中内部产生的噪音引起的瞬时控制缺陷以及在定影装置中固有电感值和固有电阻值的变化导致在切换单元集电极所施加电压的波动。即使所述切换单元集电极所施加电压试图超过切换单元集电极最大额定电压，它也自动限制到被设置为最大额定电压或更小的预定安全工作电压范围内。因此，可以容易地高精度地管理所述安全工作电压范围，并且不必疏忽地根据所述最大额定电压获得高的容限度。因此，有可能将切换单元的安全工作电压范围设置为尽可能地靠近切换单元的固有最大额定电压，由此相当大地降低了传统上被保持的电压的容限。因此，有可能选择具有低的最大额定电压的切换单元和降低所述切换单元的价格，由此有助于公司效益。

按照所述操作，提供了一种功率装置，它在要输入到功率装置的商用交流电压中产生雷电的浪涌电压、由电力公司的电源电压缺陷引起的瞬时服务中断和瞬时的下降或上升的情况下，不会损坏。因此，可以降低与在市场中的缺点相对应的成本，由此有助于公司效益。

虽然已经上述了本发明的实施例，但是本发明不限于此，本领域的技术人员可以自身证明可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种改变和修改。从所述说明显然，每个实施例可以与其他的组合。

Claims (8)

1.一种用于电磁感应加热器件的功率装置，所述电磁感应加热器件包括热量产生件和在所述热量产生件附近提供的激励线圈，并且使得热量产生件通过电磁感应而产生热量，所述功率装置包括：

切换单元，用于向激励线圈提供功率；

切换单元电压检测电路，用于检测要施加到切换单元的电压超过安全工作电压范围；

控制电路，用于响应于所述切换单元电压检测电路的检测信号而控制要提供到所述线圈的功率。

2.按照权利要求1所述的功率装置，其中，当切换单元电压检测电路检测到超过所述切换单元的安全工作电压范围时，所述控制电路限制向激励线圈提供功率，以便以使要施加到切换单元的电压保持安全工作电压范围限制的方式来进行控制。

3.按照权利要求1所述的功率装置，其中，当切换单元电压检测电路检测到超过所述切换单元的安全工作电压范围时，所述控制电路检测向激励线圈提供功率，并且使得要施加到切换单元的电压在安全工作电压范围限制内、在可选级上衰减。

4.按照权利要求1所述的功率装置，其中，当切换单元电压检测电路检测到超过所述切换单元的安全工作电压范围时，控制电路停止向激励线圈提供功率。

5.一种用于电磁感应加热器件的功率装置，所述电磁感应加热器件包括热量产生件和在所述热量产生件附近提供的激励线圈，并且使得热量产生件通过电磁感应而产生热量，所述功率装置包括：

切换单元，用于向激励线圈提供功率；

功率装置输入电压检测电路，用于检测将输入到功率装置的商用交流电压超过所述功率装置的最大额定输入电压；

控制电路，用于对应于所述功率装置输入电压检测电路的检测信号而控制要提供到所述线圈的功率。

6.按照权利要求5所述的功率装置，还包括功率装置输入电压检测电路，它检测在要输入到功率装置的商用交流电压中的尖锐上升波动。

7.按照权利要求4所述的功率装置，其中，所述控制电路响应于功率装置输入电压检测电路的检测信号而停止向激励线圈的功率提供。

8.按照权利要求7的功率装置，其中，在所述控制电路停止向激励线圈提供功率后，响应于功率装置输入电压检测电路的检测信号的消失，提供到激励线圈的功率量随着时间从零逐渐上升。

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