FR2651338A1 - Appareil de formation d'image utilisant un circuit de commande de la tension alternative. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un appareil de formation d'image possédant un circuit de commande de la tension alternative, lequel permet d'utiliser l'appareil dans des régions du monde où les alimentations électriques du secteur présentent des valeurs de tension différentes. Le circuit (64) de commande de tension alternative compare d'abord la tension d'entrée (63) avec une tension de référence, puis envoie un signal à un commutateur (66), lequel assure que la tension fournie au composant électrique à courant alternatif (bornes 73, 74) de l'appareil de formation d'image est la tension nécessaire au fonctionnement de ce composant.

Description

La présente invention concerne un appareiL de formation d'image permettant

de former une image, tel qu'une imprimante

laser, une machine de copie et un télécopieur, et, plus spéciaLe-

ment, un appareiL de formation d'image pouvant être Livré dans des régions o Les alimentations électriques du commerce, par exempLe L'aLimentation électrique dite du secteur, présentent des tensions différentes. Dans une imprimante laser du type o des caractères et des images graphiques sont enregistrés à L'aide d'une image Latente formée sur un photorécepteur, l'image latente ainsi formée est développée par un "toner", ou agent d'encrage, et l'image de toner ainsi formée est transférée sur un papier. Pour fixer thermiquement l'image de toner, on utilise ordinairement un dispositif électrique

de chauffage, par exemple un cylindre chauffant.

Les composants électriques qui constituent l'appareil de formation d'image peuvent être classés en deux types, à savoir les composants qui sont excités par une source électrique de courant continu, tels que les transistors et les circuits intégrés, et les composants qui sont excités par une source électrique de courant

alternatif, par exemple le dispositif chauffant. Des moteurs, cons-

tituant une source d'entraînement, et des ventilateurs, qui étaient excités par une source électrique de courant alternatif, sont, de nos jours, fréquemment excités par une source électrique de courant continu. Ceci résulte du fait que les composants électriques

peuvent être ajustés avec une précision éLevée et que les compo-

sants électriques ayant les mêmes caractéristiques peuvent être

utilisés à la fois dans une région o la fréquence de l'alimenta-

tion électrique du commerce est de 50 Hz et dans une autre région

o cette fréquence est de 60 Hz.

Pour exciter le dispositif de chauffage et certains com-

posants éLectriques particuliers de l'appareil de formation d'image, il existe toujours certains appareils de formation d'image qui utilisent l'aLimentation électrique en courant alternatif, puisqu'ils consomment une puissance relativement importante et

qu'ils peuvent être commandés par le courant alternatif.

La figure 13 représente schématiquement Le circuit d'une unité de fixage qui a été utiLisée dans un appareil de formation

d'image, par exemple une imprimante laser. Comme représenté, l'ali-

mentation électrique du commerce 1 est connectée via un fusible 2 par un dispositif chauffant de fixage 4. Le dispositif chauffant 4, qui est un élément générateur de chaleur du type à filament, est

ordinairement contenu dans un étroit tube de quartz.

La figure 14 représente la structure mécanique de l'unité de fixage. Le dispositif chauffant 4 est fixé sur des plaques de support 52 par un ensemble de supports de lampe 51. Les plaques de support 52 portent les collets 61 d'un cylindre chauffant 6 à

l'aide de paliers 57. Le cylindre chauffant 6 est un tube métal-

lique, qui est revêtu d'une résine résistant à la chaleur et qui porte une roue dentée 62 à l'une de ses extrémités. La roue dentée engrène avec une autre roue dentée (non représentée). Le cylindre chauffant reçoit une force de rotation par l'intermédiaire de la roue dentée et tourne sous l'action de cette force. Le fusible 2 est en contact non appuyé avec la surface du cylindre chauffant 6 de façon à pouvoir contr6ler sa température. L'une des lignes d'alimentation électrique, qui est connectée à un connecteur 7, est directement couplée à une extrémité (l'extrémité gauche sur le dessin) du dispositif chauffant 4. L'autre ligne d'alimentation électrique est couplée à l'autre extrémité (extrémité droite) du dispositif chauffant 4 par l'intermédiaire du fusible 2. Si le cylindre chauffant 6 subit une surchauffe accidentelle, le fusible

fond et arrête l'alimentation en courant du dispositif chauffant 4.

Un cylindre de pression 8, qui est chauffé, est en contact pressant avec le cylindre chauffant 6, de manière à produire une zone de contact entre cylindres d'une largeur prédéterminée. Le papier enregistré passe dans la zone de contact, si bien que l'image de toner formée sur le papier est thermiquement

fixée sur celui-ci.

Actuellement, les produits industriels sont distribués

dans le monde entier, via les mécanismes d'importation et d'expor-

tation. En particulier dans le cas d'un produit de petite taille ou d'un type portatif, celui-ci est fréquemment emporté par son propriétaire et est utiLisé dans plusieurs pays. Dans ce cas,

L'existence de tensions différentes pour Les alimentations éLec-

triques commerciales de ces pays devient source de problèmes. Par exempLe, La tension d'alimentation électrique est de 100 V au Japon. En Amérique du Nord, elle est de 115 V ou de 120 V dans la plupart des Etats. Au Proche-Orient, en Extrême-Orient, en Afrique et en Europe, des systèmes d'alimentation électrique de 220 V à 240 V sont employés de façon prédominante. Dans des pays voisins ou

dans des régions différentes d'un même pays, les tensions d'alimen-

tation électrique sont souvent différentes.

Les produits électriques excités par des accumulateurs ne demandent pas de source électrique de courant alternatif. Par

conséquent, aucune mesure ne doit être prise vis-à-vis des diffé-

rences de tension des alimentations électriques commerciales des diverses régions ou pays. Quant aux composants électriques du type à courant continu, par exemple les circuits intégrés et les moteurs à courant continu, une tension d'alimentation électrique de 24 V ou de 5 V est formée par conversion d'une alimentation électrique en courant alternatif en une alimentation électrique en courant continu. Par conséquent, pour ces composants électriques, il n'est

pas non plus nécessaire de prendre des mesures vis-à-vis des diffé-

rences des tensions d'alimentation électrique.

Dans le cas de l'unité de fixage représentée sur les figures 13 et 14 qui utilise des composants électriques qui sont directement excités par l'alimentation électrique en courant alternatif ces composants électriques ne peuvent pas être utilisés d'une région à une autre o la tension d'alimentation électrique est fortement différente. Par exemple, si un dispositif chauffant qui est spécifié pour 100 V est utilisé dans une région o la tension d'alimentation électrique est 200 V, un plus grand courant circule dans le dispositif chauffant, ce qui peut endommager ce

dernier ou faire brûLer des parties de circuit associées. Inver-

sement, si un dispositif chauffant spécifié pour 200 V est utilisé dans une région o la tension d'alimentation électrique est 100 V, le dispositif chauffant chauffe de façon insuffisante, de sorte que l'unité de fixage contenant l'élément chauffant ne réussit pas à

fixer l'image de toner ou demande, pour réaliser un fixage satis-

faisant, un temps prolongé. Par conséquent, l'utiLisation du dispo-

sitif chauffant n'est pas pratique.

Pour Les raisons ci-dessus énoncées, on fabrique les composants électriques tels que le dispositif chauffant pour chacune des tensions des sources d'alimentation électrique du commerce. Ces composants sont sélectivement assemblés dans les machines de copie en fonction des régions des pays o les machines doivent être utilisées. Par conséquent, lors de la fabrication d'appareils de formation d'image devant être exportés dans de nombreux pays, les composants électriques pouvant fonctionner à

L'aide de courant continu sont placés dans tous les appareils.

Toutefois, les composants électriques destinés à fonctionner avec du courant alternatif doivent être particularisés en fonction des systèmes d'alimentation électrique employés dans ces pays. Il faut

donc fabriquer et stocker de nombreux types de composants éLec-

triques qui sont en accord avec les spécifications des pays impor-

tateurs. Ceci augmente le coût de fabrication des composants et impose une gestion complexe pour le stockage de nombreux types de composants. Le dispositif de chauffage, qui est représenté sur la figure 14, est ordinairement recouvert par un tube de quartz, par exemple, pour pouvoir supporter une température éLevée. Le tube de quartz est fragile et il se brise facilement lorsque des personnes

qui ne sont pas habituées à le manipuler le traitent sans ménage-

ment. Toutefois, il n'est pas intéressant en pratique de faire appel à des spécialistes pour transporter et remplacer tous les

tubes de quartz nécessaires pour les différentes tensions d'alimen-

tation électrique utilisées.

Par conséquent, un premier but de l'invention est de

produire un appareil de formation d'image qui autorise l'utilisa-

tion de composants à courant alternatif qui peuvent être utilisés avec les différentes tensions des alimentations électriques du commerce. Un deuxième but de L'invention est de produire un

appareil de formation d'image qui autorise l'utilisation d'un dis-

positif de chauffage avec différentes tensions d'alimentation

électrique du commerce sans modification de la tension d'entrée.

Un appareil de formation d'image selon l'invention comprend: (i) un moyen de comparaison de tension qui sert à

comparer une tension alternative d'entrée avec une tension de réfé-

rence prédéterminée; (ii) un composant électrique à courant alter-

natif pouvant fonctionner avec une tension alternative qui lui est appliquée; et (iii) un moyen de fourniture de tension servant à convertir la tension d'entrée alternative en une tension valant sensiblement la moitié de la tension d'entrée alternative. Lorsque le moyen de comparaison de tension détermine que la tension d'entrée alternative est inférieure à la tension de référence, le

moyen de fourniture de tension fournit la tension d'entrée alter-

native au composant électrique à courant alternatif et, lorsque le moyen de comparaison de tension détermine que la tension d'entrée alternative est supérieure à la tension de référence, le moyen de fourniture de tension applique au composant électrique à courant

alternatif la tension convertie.

La demanderesse a remarqué le fait que les tensions des différents systèmes d'alimentation électrique du monde se classent généralement en deux groupes, un qui comprend la tension 100 V et des tensions voisines, et l'autre qui comporte la tension 200 V et des tensions voisines. Selon l'invention, par utilisation de ce fait, l'appareil de formation d'image reconnaît le groupe auquel la tension alternative d'entrée appartient sur la base du résultat de la comparaison de la tension alternative d'entrée avec une tension

de référence, et modifie la tension.

De plus, un appareil de formation d'image selon l'inven-

tion comprend: (i) un moyen de comparaison de tension servant à

comparer une tension d'entrée alternative avec une tension de réfé-

rence prédéterminée; (ii) deux éLéments chauffants ayant sensible-

ment les mêmes caractéristiques, qui peuvent être actionnés par une tension alternative qui leur est appliquée; et (iii) un moyen de commande de connexion. Lorsque le moyen de comparaison de

tension détermine que la tension d'entrée alternative est infé-

rieure à la tension de référence, le moyen de commande de connexion connecte Les deux éLéments chauffants en parallèLe, et lorsque le moyen de comparaison de tension détermine que la tension d'entrée alternative est supérieure à la tension de référence, Le moyen de commande de connexion connecte les deux dispositifs chauffants en

série.

Dans ce cas, deux dispositifs de chauffage pouvant fonc-

tionner à environ 100 V sont prévus. Lorsque la tension alternative

d'entrée est de 100 V ou une valeur voisine, ces dispositifs chauf-

fants sont connectés en parallèLe. Lorsqu'il s'agit de 200 V ou d'une valeur voisine, les dispositifs chauffants sont connectés en série. Dans la connexion en série des dispositifs chauffants, la

tension de 200 V est partagée entre les deux dispositifs chauf-

fants, soit 100 V pour chaque dispositif chauffant. Ainsi, en uti-

lisant deux dispositifs chauffants, l'appareil de formation d'image

peut s'adapter au probLème des différences des tensions d'alimen-

tation sans qu'il faille modifier la tension d'entrée.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de

l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels:

les figures 1 à 4 montrent des schémas servant à expli-

quer un mode de réalisation de la présente invention; et, plus spécialement,

la figure 1 représente le circuit d'une section de com-

mande de tension alternative de l'alimentation électrique en basse tension,

la figure 2 représente un schéma simplifié d'une impri-

mante laser constituant une forme particulière de l'appareil de formation d'image selon le mode de réalisation de l'invention, la figure 3 est un schéma de principe montrant une partie importante d'un circuit contenu dans l'imprimante laser ainsi structurée, et la figure 4 est un schéma de circuit d'une unité de

fixage utilisée dans le présent mode de réalisation.

Les figures 5 à 12 présentent des schémas servant à expliquer une variante de l'invention; et, plus spécialement, la figure 5 est un circuit d'une unité de fixage selon une variante de l'invention, et de son alimentation électrique en basse tension, la figure 6 représente un schéma de circuit simplifié de la partie importante du circuit de la figure 5, la figure 7 représente le schéma de circuit simplifié lorsque les dispositifs de chauffage 4A et 4B sont connectés en parallèLe, la figure 8 représente le schéma de circuit simplifié lorsque les dispositifs de chauffage 4A et 4B sont connectés en série, la figure 9 est une vue en coupe longitudinale montrant la disposition structureLLe de l'unité de fixage selon cette variante, qui correspond à celle de la figure 14, la figure 10 représente, de manière détaillée, chacune des plaques d'arrêt, la figure 11 est une vue de côté de la structure lorsqu'une partie de base du dispositif de chauffage est montée sur la plaque d'arrêt, et la figure 12 est un schéma montrant la structure lorsque les deux dispositifs de chauffage sont fixés sur la plaque d'arrêt

de la manière ci-dessus exposée.

La figure 13 représente schématiquement le circuit d'une unité de fixage qui a été utilisée dans un appareil de formation

d'image, par exemple une imprimante laser.

La figure 14 montre la structure mécanique de l'unité de fixage.

On va maintenant décrire en détail des modes de réalisa-

tion préférés de l'invention.

Imprimante laser La figure 2 est un schéma simplifié d'une imprimante

laser, constituant une forme particulière d'un appareil de forma-

tion d'image selon un mode de réalisation de l'invention.

Une imprimante laser 11 est dotée d'une unité de balayage laser 12. A l'intérieur de l'unité de balayage laser 12, se trouve un laser semiconducteur 13 servant à moduler un faisceau laser à

l'aide d'un signal d'image et à émettre le faisceau laser modulé.

Le faisceau laser émis par le laser semiconducteur 13 arrive sur un miroir polygonal 14 et est dévié en fonction de la rotation du miroir polygonal. Le faisceau laser dévié traverse une lentille "fS" 15 et, guidé par des miroirs 16 et 17, sort de l'unité de balayage laser 12. Un tambour photosensible 19 tournant à une vitesse fixe est disposé sous l'unité de balayage laser 12. Le faisceau laser émis par l'unité de balayage laser 12 tombe sur une position d'exposition prédéterminée du tambour 19 et, de manière

répétée, la balaie suivant la direction axiale du tambour, c'est-à-

dire dans la direction principale de balayage. En amont de la posi-

tion d'exposition 21, un dispositif corona, ou "corotron", de charge 22 est disposé en face du tambour 19. Le corotron 22 charge uniformément la surface du tambour 19. Après avoir été chargée, la surface du tambour 21 reçoit le faisceau laser, de sorte qu'une image latente électrostatique, représentée par l'information d'image contenue dans le faisceau laser, se forme à la surface du

tambour. L'image latente est développée par une unité de développe-

ment 24 située en un emplacement de la surface du tambour qui est

en aval par rapport à la position d'exposition. L'unité de dévelop-

pement 24 contient un cylindre de développement 25 servant à déve-

lopper l'image latente à l'aide d'agent d'encrage, ou "toner", au moyen d'une force magnétique, et un mécanisme de délivrance de toner 26 servant à déLivrer le toner, d'une cartouche au cylindre de développement 25, etc. L'unité de développement 24 reçoit une

tension de polarisation de développement prédéterminée.

L'image de toner qui sort de l'unité de développement du fait de la rotation du tambour photosensible 19 se déplace jusqu'en

un emplacement o elle est en regard d'un corotron de transfert 28.

A cet emplacement, l'image de toner se trouvant à la surface du

tambour est éLectrostatiquement transférée sur un papier d'enregis-

trement (papier normal).

Le trajet de transfert du papier va être décrit briève-

ment. Des feuilles de papier d'enregistrement (non représentées) sont empiLés dans un plateau porte-cassette 31, qui est fixé de manière amovible dans la partie inférieure de l'imprimante laser 11. La feuille de papier se trouvant au-dessus de la pile dans le plateau 31 est expulsée du plateau par l'intermédiaire d'un cylindre semi-circulaire 32. Le cylindre semi-circulaire 32 peut être remplacé par tout autre moyen approprié, par exemple un

cylindre ralentisseur.

La feuille de papier ainsi fournie est transférée le long d'un trajet tel qu'indiqué par une ligne en trait interrompu par

l'intermédiaire d'un cylindre de transfert 33. Lorsque son extré-

mité antérieure atteint un cylindre de mise en concordance 34, le

papier s'arrête temporairement. Après cela, un embrayage éLectro-

magnétique (non représenté) fait que le cylindre de mise en concor-

dance 34 commence à tourner, en une position de rotation du tambour photosensible 19. La feuille de papier commence à avancer de manière stable avec une vitesse fixe. De cette manière, la feuille

de papier se déplace entre le tambour 19 et le corotron de trans-

fert 28, avec la synchronisation voulue. A ce moment, le corotron de transfert 28 fournit une décharge, de sorte que l'image de toner se trouvant sur le tambour photosensible 19 est éLectrostatiquement attirée vers le corotron 28 et est transférée sur la feuille de papier. Une aiguille de suppression de charges, disposée en aval du corotron 28, est appliquée sur le côté postérieur de la feuille de papier portant l'image de toner transférée, afin de retirer les charges de la feuille de papier. Ensuite, la feuille de papier est retirée de la surface du tambour. La feuille de papier ainsi

retirée est transférée le long d'un trajet de transfert d'une lon-

gueur prédéterminée, de manière que la contrainte de la feuille de papier soit éLiminée. Ensuite, elle est transférée à une unité de

fixage constituée d'un cylindre chauffant 6 et d'un cylindre pres-

seur 8. Dans l'unité de fixage, le papier passe dans la zone inter-

médiaire formée entre le cylindre chauffant 6 et le cylindre pres-

seur 8, lesquels sont en contact de pression l'un avec l'autre, sur une largeur prédéterminée. A ce moment, le côté de la feuille de papier o a été transférée l'image de toner est en contact avec le cylindre chauffant 6, tandis que le cylindre presseur 8 appuie la feuille de papier contre le cylindre chauffant 6, ce qui permet de réaliser un transfert thermique efficace. Le cylindre chauffant 6 est maintenu à une température éLevée fixe. Dans ces conditions, l'image de toner se trouvant sur la feuille de papier est fusionnée

au papier et y est fixée.

Une plaque de guidage 38 est prévue à la sortie de l'unité de fixage et guide sélectivement la feuille de papier sortant de l'unité de fixage vers l'un de deux trajets de sortie,

un premier trajet de sortie 39 et un deuxième trajet de sortie 41.

Le premier trajet de sortie 39 prolonge directement le trajet de transfert le long duquel la feuille de papier sortant de l'unité de fixage se déplace. Le deuxième trajet de sortie 41 s'incurve vers

le haut à partir de la sortie, et tourne vers la droite (relative-

ment au dessin), c'est-à-dire dans une direction sensibLement opposée à celle du premier trajet de sortie 39. Lorsque la feuille de papier s'est déplacée sur le deuxième trajet de sortie, elle est éjectée à l'extérieur par la partie supérieure de l'imprimante laser 11. Puisque deux trajets de sortie sont prévus, la feuille de

papier peut être éjectée à l'extérieur de façon que'sa face enre-

gistrée se trouve vers le haut ou vers le bas. Lorsque la plaque de guidage est manoeuvrée de manière à sélectionner le deuxième trajet de sortie 41, les feuilles de papier d'enregistrement, ou copies, sont délivrées à l'extérieur de façon que leur face enregistrée soit tournée vers le bas, et elles s'empilent successivement sur un plateau. Dans ce cas, il est possible de lier ensemble une pile de feuilles de copie à l'aide d'une agrafeuse, sans devoir réarranger

les feuilles de copies empiLées.

L'image de toner qui n'a pas été transférée sur la feuille de papier ou qui est restée à la surface du tambour est retirée de la surface du tambour par une unité du nettoyage 43 disposée en aval du corotron de transfert 28. L'unité de nettoyage 43 comporte une lame 44 servant à racler le toner de la surface du tambour et un éLément rotatif 45 servant à envoyer les

particules de toner déposées sous la lame 44 jusqu'en un emplace-

ment de stockage.

Circuit La figure 3 est un schéma de principe montrant une partie

principale du circuit contenu dans l'imprimante laser ainsi cons-

tituée. L'imprimante laser 11 utilise une unité de commande 51

contenant une unité centrale de traitement (CPU). L'unité de com-

mande 51 assure la commande en fonction d'un programme de commande

emmagasiné dans une mémoire morte qu'elle contient. L'unité de com-

mande 51 est connectée à divers composants, tels que des capteurs, et autres, 52, permettant de contrôler les états de transfert du papier d'enregistrement, un afficheur 53 monté sur un panneau de commande (non représenté), des embrayageset autres,54 servant à commander l'entraînement, et une section d'entraînement 55. L'unité de commande 51 est en outre connectée à une alimentation électrique haute tension 56 servant à fournir une haute tension au corotron de charge 22 par exemple, à une alimentation basse tension 57 servant à fournir une basse tension à une plaquette de circuit imprimé (non représentée) par exemple, et à une unité de fixage 58 servant à

commander la puissance électrique fournie au cylindre chauffant 6.

L'unité de fixage 58 transfert des données à une section de com-

mande de température 59 et reçoit des données de celle-ci, laqueLLe sert à commander la température de fixage, et est contenue dans l'unité de commande 51. L'alimentation basse tension 57 reçoit du courant alternatif de la part d'une borne d'entrée de courant alternatif 61 et produit du courant continu sous basse tension. De

plus, elle fournit du courant alternatif à l'unité de fixage 58.

Circuit de commande de la tension alternative

La figure 1 représente le circuit d'une section de com-

mande de tension alternative de l'alimentation basse tension du présent mode de réalisation. Une source d'alimentation en courant alternatif 63, alimentée en provenance des bornes d'entrée 61 de la figure 3 est connectée à un détecteur de tension d'entrée 64 qui se trouve à l'intérieur de la source basse tension 57. Le détecteur de tension d'entrée 64 détermine si la tension alternative d'entrée est supérieure ou inférieure à 150 V. On peut facilement réaliser le détecteur au moyen d'un boîtier à circuit intégré de comparaison de tension, qui est disponible dans Le commerce. Dans ce cas, la tension ci-dessus indiquée est formée de manière appropriée et appLiquée à La borne de tension de référence du circuit intégré. Le

détecteur de tension d'entrée 64 produit le résultat de La déter-

mination sous la forme d'un signal de commande de commutation 65, qui est appliqué, comme signal de commande, à un relai de puissance 66. Le relais de puissance 66, qui est couplé à une extrémité de la source de courant alternatif 63, a pour fonction de sélectionner le

contact A ou le contact B en fonction du type de signaL de com-

mande 65. Le contact A est connecté au point milieu 69 de l'enrou-

lement primaire d'un transformateur 68. Le contact B est connecté à

une première extrémité 71 de l'enroulement du transformateur 68.

L'autre extrémité 72 de l'enroulement primaire est connectée à

L'autre extrémité de la source d'alimentation en courant alter-

natif. Les deux extrémités, 73, 74, de l'enroulement secondaire de transformateur 68 sont connectées aux bornes d'entrée de l'unité de

fixage 58 de la figure 3.

Lorsque le détecteur de tension d'entrée 64 détermine une tension d'entrée de 150 V ou moins, le relais de puissance 66 sélectionne le contact A. Lorsqu'il détermine une tension d'entrée supérieure à 150 V, le relais de puissance 66 sélectionne le contact B. Si la tension alternative d'entrée est comprise entre 90 et 120 V, cette tension, telle qu'elle est, est déLivrée par l'enroulement secondaire de transformateur 68. Lorsqu'elle est comprise entre 200 V et 250 V, cette tension est réduite de moitié et donne une tension comprise entre 100 et 125 V, et la tension réduite de moitié est fournie par l'enroulement secondaire de transformateur 68. Dans ces conditions, on peut utiliser la même unité de fixage dans n'importe quelle région et n'importe quel pays

du monde.

La figure 4 représente le schéma de circuit d'une unité de fixage utilisée dans le présent mode de réalisation. Comme représenté, les bornes d'entrée de courant alternatif 81 et 82 sont coupLées aux deux extrémités 73 et 74 de l'enroulement secondaire du transformateur 68 de la figure 1. Un fusible 2, un dispositif

chauffant 4 et un relais du type état solide (SSR) 84 sont connec-

tés en série entre les bornes d'entrée 81 et 82. Le fusible 2 est en contact Léger avec le cyLindre chauffant 6, comme représenté sur la figure 14, et se rompt en cas de surchauffe du cylindre

chauffant 6.

La température de surface du cylindre chauffant 6 est

également mesurée par une thermistance 85. Les données de tempéra-

ture 86 qui sont mesurées par la thermistance 85 sont transférées à une unité de commande de température 87. Dans l'unité de commande 87, les données sont appliquées, via un amplificateur tampon d'entrée de données 88, à un processeur de données 89. Dans le processeur de données 89, un convertisseur analogique/numérique convertit les données de température dela forme analogique à la forme de données numériques. Une unité centrale de traitement

contenue dans le processeur forme un signal de commande de tempé-

rature 91 qui est fonction de la température de surface. Le signal de commande 91 traverse un tampon de sortie de données 92 et arrive sur une borne de commande du relais SSR. De cette manière, le

courant est fourni au dispositif de chauffage. La tension aLter-

native permettant de commander le relais SSR 84 est ordinairement comprise entre 90 et 120 V. Par conséquent, dans toute région ou tout pays du monde, l'imprimante laser 11 peut commander de façon

optimale la température de surface du cylindre chauffant 6.

Variantes

La figure 5 est le circuit d'une unité de fixage repré-

sentant une variante selon l'invention, et de son alimentation à basse tension. Dans cette variante, une alimentation basse tension 57A contient une source d'alimentation en courant alternatif 63, un détecteur de tension d'entrée 64 servant à déterminer si la tension

alternative d'entrée appartient à une région de tension relative-

ment éLevée ou à une région de tension relativement basse, un

relais du type état solide (SSR) 84, et un relais de puissance 101.

Un fusible 2, qui est connecté en série avec le relais SSR 84, et un dispositif de commande de chaleur 6A sont disposés à l'extérieur de l'alimentation basse tension 57A. Deux dispositifs de chauffage

4A et 4B, qui ont exactement la même forme et les mêmes caractéris-

tiques, sont contenus dans le cylindre chauffant 6A. Le relais de puissance 101 connecte sélectivement ces dispositifs de chauffage

4A et 4B en série ou en paraLLèLe.

Plus particulièrement, deux commutateurs 102 et 103, qui sont mutuellement interconnectés, sont contenus dans le relais de puissance 101. En réponse au signal de commande de commutation 65 venant du détecteur de tension 64, ces commutateurs sont placés sur les contacts A ou B. Une extrémité du dispositif de chauffage 4A est connectée à une extrémité de la source de courant alternatif 63, par l'intermédiaire du relais SSR 84 et du fusible 2. L'autre extrémité du dispositif de chauffage 4A est connectée à la borne C du premier commutateur 102. La borne B du premier commutateur 102 est connectée au contact B du deuxième commutateur 103. Le contact A du deuxième commutateur 103 est connecté à la première extrémité du dispositif de chauffage 4A. Le contact A du premier commutateur 102 est connecté à la première extrémité du dispositif de chauffage 4B et à l'autre extrémité de la source de courant alternatif 63. La

borne C du deuxième commutateur 103 est connectée à l'autre extré-

mité du dispositif de chauffage 4B.

Lorsque le détecteur de tension d'entrée 64 détermine que la tension délivrée par la source électrique 63 est de 150 V ou moins, les contacts C sont respectivement connectés aux contacts A du relais de puissance 101, comme indiqué par les lignes en trait interrompu. La tension de la source électrique 63 est directement appliquée aux deux extrémités de chacun des dispositifs de

chauffage 4A et 4B.

Lorsque le détecteur 64 détermine que la tension d'entrée est supérieure à 150 V, les contacts C du relais de puissance 101 sont respectivement connectés aux contacts B, comme indiqué par les lignes en trait continu. Dans ce cas, les dispositifs de chauffage 4A et 4B sont connectés en série et la tension de la source de courant alternatif 63 est appliquée aux deux extrémités de la

connexion série des dispositifs de chauffage.

La figure 6 représente un schéma de circuit simplifié d'une partie principale du circuit de la figure 5. La figure 7 représente le schéma de circuit simplifié lorsque les dispositifs de chauffage 4A et 4B sont connectés en paraLLèLe. La figure 8 représente le schéma de circuit simplifié lorsque les dispositifs

de chauffage 4A et 4B sont connectés en série.

Lorsque La tension de la source d'alimentation en courant alternatif 63 appartient à un système d'alimentation électrique du type 100 V - 115 V par exemple, les deux dispositifs de chauffage 4A et 4B sont connectés en parallèLe, comme représenté sur la figure 7. Si ces dispositifs de chauffage sont des lampes de 300 W, la consommation totale de puissance est d'environ 600 W. Lorsqu'elle appartient à un système du type 200 V 240 V, les deux dispositifs de chauffage 4A et 4B sont connectés en série, comme représentés sur la figure 8. Dans ce cas également, la consommation totale de puissance est d'environ 600 W. Par conséquent, dans toutes les régions et tous Les pays du monde, L'imprimante laser 11 peut commander de façon optimale la température de surface du

cylindre chauffant 6.

On note que les deux dispositifs de chauffage 4A et 4B sont tous deux utilisés fonctionnellement pour n'importe quelle tension de la source d'alimentation en courant alternatif 63, et que l'un des dispositifs de chauffage n'est pas utilisé comme

dispositif en double, qui fonctionne tandis que l'autre est coupé.

On note également que les dispositifs de chauffage 4A et 4B sont différents de ceux utilisés dans l'unité de fixage décrit dans le

modèle d'utilité japonais publié sans examen sous le n Sho.

63-150967. Dans cette publication, l'un des deux dispositifs de

chauffage est excité par la source d'alimentation en courant alter-

natif, tandis que l'autre est excité par un accumulateur. La préci-

sion des caractéristiques des dispositifs de chauffage 4A et 4B du

présent mode de réalisation suffit pour produire un fixage satis-

faisant lorsqu'on les connecte soit en série, soit en parallèle. En d'autres termes, toute variation de résistance d'un dispositif de chauffage à l'intérieur des limites assurant la précision voulue

des caractéristiques peut être tolérée.

La figure 9 est une vue en coupe longitudinale montrant la disposition structurelle de l'unité de fixage selon cette variante, qui correspond au modèle présenté sur la figure 14. Deux dispositifs de chauffage 4A et 4B sont fixés à des plaques d'arrêt 111. Les plaques d'arrêt 111 sont fixées à des plaques de support 52 par des supports de lampe 51 La figure 10 représente de façon détaillée chacune des plaques d'arrêt 111. La plaque d'arrêt 111 est constituée par une plaque métallique rectangulaire d'une épaisseur de 0,1 à 0,2 mm. La plaque rectangulaire est incurvée en forme de L, lorsqu'on l'observe en section droite, à des fins de renforcement. La plaque

possédant la plus grande barre de la forme en L présente une décou-

pure en forme de T, désignée par 112. Les deux parties terminales de la barre transversale du T présentent une ouverture, chaque ouverture étant de forme circulaire. Deux doigts 114 font saillie

en direction l'un de l'autre depuis chaque ouverture circulaire.

Lorsque les plaques d'arrêt 111 sont trop épaisses, elles ne peuvent pas maintenir en place les dispositifs de chauffage 4A et 4B de manière satisfaisante. Lorsque les plaques sont trop épaisses, les doigts 114 ont tendance à abîmer les dispositifs de chauffage 4A et 4B au moment de leur montage sur les plaques

d'arrêt 111.

La figure 11 représente une vue latérale de la structure, lorsqu'une partie de base du dispositif de chauffage a été montée sur la plaque d'arrêt 111. La partie de base 122 du dispositif de chauffage 4A (4B), constituant la partie terminale d'un tube de quartz, est tubulaire et possède un collet 121. Un fil isolé 123 est connecté au fil résistant contenu dans le tube de quartz, en une extrémité de la partie de base 122. Lors de l'assemblage de l'imprimante laser 11, l'ouvrier dirige l'extrémité antérieure de la partie recourbée 124 de la plaque d'arrêt 111 vers le centre de chaque dispositif de chauffage, insère le fil isolé 123 dans la partie découpée 112 apparaissant sur la figure 10, et pousse l'extrémité avant de la partie de base 122 dans l'ouverture 113 (voir figure 10) jusqu'à ce que le collet 121 vienne en contact avec la plaque d'arrêt 111. A ce moment, les doigts 114 appariés sont en contact de pression avec la surface circonférentielle de la partie de base 122 et sont infléchis vers l'avant. De cette manière, les dispositifs de chauffage 4A et 4B sont fixés à la plaque d'arrêt 111. Puisque deux plaques d'arrêt 111 sont prévues respectivement aux extrémités droite et gauche des dispositifs de chauffage, on effectue le travail de fixation ci-dessus décrit aux

deux extrémités des dispositifs de chauffage 4A et 4B.

La figure 12 est un schéma montrant la structure obtenue lorsque les deux dispositifs de chauffage sont fixés à la plaque

d'arrêt de la manière ci-dessus décrite. Les dispositifs de chauf-

fage 4A et 4B sont fixés parallèLement à la plaque d'arrêt 111, des précautions ayant été prises pour éviter tout contact mutuel entre les tubes de quartz des dispositifs de chauffage. Puisque les deux dispositifs de chauffage 4A et 4B sont fixés aux plaques d'arrêt 111, le travail d'assemblage des composants dans le cylindre

chauffant 6 peut s'effectuer facilement et sans problème.

Récemment, les appareils de formation d'image du type électrophotographique, auxquels appartient l'imprimante laser, sont

devenus de plus en plus petits. Par conséquent, il a fallu égale-

ment réduire la taille du cylindre chauffant. Ainsi, on a été amené

à croire qu'un moyen efficace constituait à lier ensemble les élé-

ments tubulaires des dispositifs de chauffage, par exemple les tubes de quartz, et à réaliser les parties de base en une unique partie de base. Toutefois, cette approche implique d'importants changements au procédé de fabrication des dispositifs de chauffage

du type lampes. Ceci augmente le coût de fabrication des dispo-

sitifs de chauffage et altère la fiabilité des dispositifs de chauffage ainsi réalisés. De ce point de vue, il vaut mieux placer les deux dispositifs de chauffage 4A et 4B aussi près l'un de

l'autre que possible.

On revient à la figure 9. Sur cette figure, on peut voir que chaque plaque de support 52 porte le collet 61 du cylindre chauffant 6, le palier 53 s'interposant entre eux. Une roue dentée 62 fixée à une extrémité du cylindre chauffant 6 engrène avec une roue dentée (non représentée). Le cylindre chauffant 6 reçoit sa force motrice par l'intermédiaire de l'engrenage ainsi constitué et

tourne à une vitesse prédéterminée. Un fusible 63 et la thermis-

* tance 85 sont en contact léger avec la surface du cylindre chauffant 6, de manière qu'on puisse contrôler la température de la surface. Un connecteur 131 à trois broches loge des fils isolés

1231 et 1232 qui proviennent des premières extrémités des dispo-

sitifs de chauffage 4A et 4B, et un fil isolé 1233 connecté à une borne 1321 montée sur une première extrémité du fusible 63. Un connecteur 133 à deux broches loge un fil isolé qui est connecté à un fil isolé 1234 luimême connecté à une borne 1322 montée sur l'autre extrémité du fusible 63, et un fil isolé 1235 venant de l'autre extrémité du dispositif de chauffage 4A, ainsi qu'un fil isolé 1236 venant de l'autre extrémité du dispositif de chauffage

4B. Les deux connecteurs 131 et 133 servent à connecter l'alimen-

tation basse tension 57A (voir la figure 5) aux composants externes. Le cylindre chauffant 6 est en contact de pression avec le cylindre presseur 8, lequel est monté, de manière à pouvoir tourner, par l'intermédiaire de deux paliers 135. Le contact pressant s'étend sur une largeur prédéterminée des cylindres, de manière à former une région intermédiaire entre les cylindres. La feuille de papier d'enregistrement (non représentée) passe dans cette région intermédiaire. Lorsqu'elle la traverse, elle est chauffée par les deux dispositifs de chauffage 4A et 4B, et l'image

de toner formée sur celle-ci subit une fusion et un fixage.

Alors qu'on a décrit deux dispositifs de chauffage 4A et 4B pouvant fonctionner à l'aide d'une tension alternative, il est possible d'utiliser quatre dispositifs de chauffage, ou plus. Il est clairement évident que l'invention peut être appliquée à n'importe quel autre composant électrique qui consomme une

puissance plus importante que les dispositifs de chauffage.

Il est en outre évident que l'invention, qui a été appli-

quée à une imprimante laser dans le mode de réalisation ci-dessus décrit, peut être appliquée à tout autre appareil de formation

d'image, par exemple une machine de copie ou un télécopieur.

Selon l'invention, on classe en deux groupes les tensions

alternatives appliquées en entrée en comparant ces tensions alter-

natives avec une tension de référence. Lorsque la tension alter-

native d'entrée est supérieure à la tension de référence, cette tension d'entrée est divisée sensiblement en deux, et la tension ainsi réduite est utilisée. Une autre tension alternative d'entrée, qui apparaît inférieure à la tension de référence, est utilisée

sans changement. Les composants à courant alternatif peuvent fonc-

tionner quelle que soit la tension alternative d'entrée. Par consé-

quent, il est possible de réduire le coût des composants à courant alternatif. En outre, on utilise deux dispositifs de chauffage ayant sensiblement les mêmes caractéristiques, lesquels dispositifs doivent être coupLés pour la réception de la tension alternative d'entrée. En utilisation, les dispositifs de chauffage sont

connectés sélectivement en série ou en parallèLe et, par consé-

quent, il n'est pas besoin d'un transformateur servant à ajuster la

tension. Ceci conduit à réduire le coût de fabrication de l'appa-

reil. Bien entendu, l'homme de L'art sera en mesure d'imaginer,

à partir du dispositif dont la description vient d'être donnée à

titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses

variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1. Appareil de formation d'image, caractérisé en ce qu'il comprend:

un moyen (64) de comparaison de tension servant à compa-

rer une tension alternative d'entrée avec une tension de référence prédéterminée; un composant électrique à courant alternatif (58) qui fonctionne avec une tension alternative appliquée; et un moyen (66, 68) de fourniture de tension, servant à

fournir ladite tension alternative d'entrée audit composant élec-

trique à courant alternatif lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension, qui indique que ladite tension alternative d'entrée est inférieure à ladite tension de référence, et à fournir une tension convertie à partir de ladite tension alternative d'entrée, qui possède une valeur sensiblement égale à la moitié de ladite tension alternative d'entrée,lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension qui indique que ladite tension alternative d'entrée est supérieure

à ladite tension de référence.

2. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que ledit composant électrique comprend

une unité de fixage.

3. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 2, caractérisé en ce que ladite unité de fixage comprend un

cylindre chauffant qui contient un dispositif de chauffage.

4. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 3, caractérisé en ce que ladite unité de fixage comprend en outre un moyen de régulation servant à commander la température

dudit cylindre chauffant.

5. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 4, caractérisé en ce que ledit moyen de régulation comprend: un moyen servant à capter la température dudit cylindre chauffant; un moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit dispositif de chauffage vis-à-vis d'une tension appliquée; et un moyen de commande servant à traiter les données reçues de la part dudit moyen capteur, et à commander le fonctionnement dudit moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit

dispositif de chauffage sur la base desdites données.

6. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 1, caractérisé en ce que ledit moyen de fourniture de tension comprend: un moyen de commutation (66) possédant une première borne de sortie et une deuxième borne de sortie; un transformateur (68) possédant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, ledit enroulement primaire étant connecté, par une première extrémité, à ladite tension alternative d'entrée, et étant connecté, en son milieu, à ladite deuxième borne de sortie dudit moyen de commutation et, par son autre extrémité, à ladite première borne de sortie dudit moyen de commutation, et ledit enroulement secondaire étant connecté, par ses extrémités,

audit composant électrique à courant alternatif.

7. Appareil de formation d'image, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de comparaison de tension (64) servant à

comparer une tension d'entrée alternative avec une tension de réfé-

rence prédéterminée; deux dispositifs de chauffage sensiblement identiques (4A, 4B), qui fonctionnent avec une tension alternative appliquée; et

un moyen de commande de connexion (101) servant à connec-

ter lesdits deux dispositifs de chauffage en parallèLe lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension qui indique que ladite tension alternative d'entrée est inférieure

à ladite tension de référence, et à connecter lesdits deux dispo-

sitifs de chauffage en série lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension qui indique que ladite tension alternative d'entrée est supérieure à ladite tension de référence.

8. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 7, caractérisé en ce que lesdits deux dispositifs de chauffage

sont enfermés dans un cylindre chauffant.

9. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 8, caractérisé en ce que la température dudit cylindre

chauffant est commandée par un moyen de régulation.

10. Appareil de formation d'image selon la revendica-

tion 9, caractérisé en ce que ledit moyen de régulation comprend: un moyen servant à capter la température dudit cylindre chauffant; un moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit dispositif de chauffage vis-à-vis d'une tension appliquée; et un moyen de commande servant à traiter les données reçues de la part dudit moyen capteur, et à commander le fonctionnement dudit moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit

dispositif de chauffage sur la base desdites données.

11. Imprimante laser, caractérisée en ce qu'elle com-

prend:

un moyen (64) de comparaison de tension servant à compa-

rer une tension alternative d'entrée avec une tension de référence prédéterminée; un composant électrique à courant alternatif (58) qui fonctionne avec une tension alternative appliquée; et un moyen (66, 68) de fourniture de tension, servant à

fournir ladite tension alternative d'entrée audit composant élec-

trique à courant alternatif lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension, qui indique que ladite tension alternative d'entrée est inférieure à ladite tension de référence, et à fournir une tension convertie à partir de ladite tension alternative d'entrée, qui possède une valeur sensiblement égale à la moitié de ladite tension alternative d'entrée, lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension qui indique que ladite tension alternative d'entrée est supérieure

à ladite tension de référence.

12. Imprimante laser selon la revendication 11, caracté-

risée en ce que ledit composant électrique comprend une unité de

fixage.

13. Imprimante laser selon la revendication 12, caracté-

risée en ce que ladite unité de fixage comprend un cylindre

chauffant qui contient un dispositif de chauffage.

14. Imprimante laser selon la revendication 13, caracté-

risée en ce que ladite unité de fixage comprend en outre un moyen de régulation servant à commander la température dudit cylindre chauffant.

15. Imprimante laser selon la revendication 14, caracté-

risée en ce que ledit moyen de régulation comprend: un moyen servant à capter la température dudit cylindre chauffant; un moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit dispositif de chauffage visà-vis d'une tension appliquée; et un moyen de commande servant à traiter les données reçues de la part dudit moyen capteur, et à commander le fonctionnement dudit moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit

dispositif de chauffage sur la base desdites données.

16. Imprimante laser selon la revendication 11, caracté-

risée en ce que ledit moyen de fourniture de tension comprend: un moyen de commutation (66) possédant une première borne de sortie et une deuxième borne de sortie; un transformateur (68) possédant un enroulement primaire et un enroulement secondaire, ledit enroulement primaire étant connecté, par une première extrémité, à ladite tension alternative d'entrée, et étant connecté, en son milieu, à ladite deuxième borne de sortie dudit moyen de commutation et, par son autre extrémité, à ladite première borne de sortie dudit moyen de commutation, et ledit enroulement secondaire étant connecté, par ses extrémités,

audit composant électrique à courant alternatif.

17. Imprimante laser, caractérisée en ce qu'elle com-

prend: un moyen de comparaison de tension (64) servant à

comparer une tension d'entrée alternative avec une tension de réfé-

rence prédéterminée; deux dispositifs de chauffage sensiblement identiques (4A, 4B), qui fonctionnent avec une tension alternative appliquée; et

un moyen de commande de connexion (101) servant à connec-

ter lesdits deux dispositifs de chauffage en parallèLe lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension qui indique que ladite tension alternative d'entrée est inférieure

à ladite tension de référence, et à connecter lesdits deux dispo-

sitifs de chauffage en série lorsqu'un signal est reçu de la part dudit moyen de comparaison de tension qui indique que ladite tension alternative d'entrée est supérieure à ladite tension de référence.

18. Imprimante laser selon la revendication 17, caracté-

risée en ce que lesdits deux dispositifs de chauffage sont

enfermés dans un cylindre chauffant.

19. Imprimante laser selon la revendication 18, caracté-

risée en ce que la température dudit cylindre chauffant est

commandée par un moyen de régulation.

20. Imprimante laser selon la revendication 19, caracté-

risée en ce que ledit moyen de régulation comprend: un moyen servant à capter la température dudit cylindre chauffant; un moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit dispositif de chauffage visà-vis d'une tension appliquée; et un moyen de commande servant à traiter les données reçues de la part dudit moyen capteur, et à commander le fonctionnement dudit moyen servant à sélectivement connecter et déconnecter ledit

dispositif de chauffage sur la base desdites données.