電力控制方法、電力控制裝置以及圖像形成裝置的制作方法

專利名稱：電力控制方法、電力控制裝置以及圖像形成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真裝置、以及它們的復(fù)合機(jī)等的利用了電子照片方 式的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
利用了電子照相方式的圖像形成裝置，通過(guò)加熱融化在紙張上形成的未定影調(diào)色 劑像從而使其定影，因此作為熱源而具有加熱器。在對(duì)加熱器的電力供應(yīng)中，為了抑制沖擊 電流導(dǎo)致的臨時(shí)的電源電壓的下降等，利用向上通過(guò)控制(through up-reglulation)以及 向下通過(guò)控制(through down-reglulation)。向上通過(guò)控制是在加熱器的通電初期隨著時(shí) 間的經(jīng)過(guò)逐漸地增加供應(yīng)電力的控制方式。此外，向下通過(guò)控制是在加熱器的通電末期隨 著時(shí)間的經(jīng)過(guò)逐漸地減少供應(yīng)電力的控制方式。
作為向上通過(guò)控制以及向下通過(guò)控制等的電力控制方法，利用相位控制以及波數(shù) 控制等的控制方法。圖11是表示用于說(shuō)明相位控制的電壓波形的圖，圖12是表示用于說(shuō) 明波數(shù)控制的電壓波形的圖。
相位控制是將來(lái)自交流電源的交流電力從半周期內(nèi)的任意的相位角開(kāi)始到過(guò)零 點(diǎn)為止對(duì)負(fù)載供應(yīng)電力，并通過(guò)改變?cè)撊我獾南辔唤菑亩构?yīng)電力可變的控制方式。例 如，對(duì)作為負(fù)載的加熱器施加圖11所示的波形的電壓。在圖11中，半周期為一個(gè)控制周期。 如圖11所示，一個(gè)控制周期的電壓的供應(yīng)量隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而增大時(shí)，對(duì)加熱器供應(yīng)的電 力也逐漸增加。
此外，波數(shù)控制是將交流電力的半周期作為一個(gè)單位，在每個(gè)半周期設(shè)為ON (導(dǎo) 通)或者OFF (截止),從而使對(duì)于負(fù)載的供應(yīng)電力可變的控制方式。例如,對(duì)作為負(fù)載的加 熱器施加圖12所示的波形的電壓。在圖12中，4周期為一個(gè)控制周期。如圖12所示，一個(gè) 控制周期的電壓供應(yīng)量為50%。
以往開(kāi)始，在控制電力上利用相位控制或者波數(shù)控制。此外，也利用將相位控制和 波數(shù)控制組合的控制方法。例如在專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)。但是，相位控制以及波數(shù)控制具有 以下所示的問(wèn)題點(diǎn)。相位控制在交流的半周期內(nèi)將加熱器設(shè)為導(dǎo)通或者截止，因此存在導(dǎo) 通時(shí)產(chǎn)生的劇烈的交流變動(dòng)導(dǎo)致發(fā)生高次諧波電流失真和開(kāi)關(guān)噪聲的問(wèn)題。此外，波數(shù)控 制能夠抑制高次諧波電流失真和開(kāi)關(guān)噪聲，但與相位控制相比交流電源的電壓變動(dòng)可能會(huì) 增大，因此存在容易發(fā)生閃變的問(wèn)題。
此外，也有利用了升壓斬波器(chopper)等的電力控制裝置，但存在成本變高的問(wèn)題。
因此，要求更優(yōu)選的電力控制裝置，也提出了幾種方案。例如，在專利文獻(xiàn)2中公 開(kāi)了 一種電力控制裝置，其具有通過(guò)交流電力驅(qū)動(dòng)的兩個(gè)加熱器以及通過(guò)直流電力驅(qū)動(dòng)的 電機(jī)等的次級(jí)側(cè)電氣構(gòu)件，僅對(duì)其中一個(gè)加熱器供應(yīng)電力而不對(duì)雙方的加熱器供應(yīng)電力的 情況下，對(duì)次級(jí)側(cè)電氣構(gòu)件供應(yīng)電力。
根據(jù)該電力控制裝置，能夠?qū)慕涣麟娫垂?yīng)的電力分配給兩個(gè)加熱器的每一個(gè)和次級(jí)側(cè)電氣構(gòu)件，能夠改善功率因數(shù)，且能夠有效利用電力。
[專利文獻(xiàn)I](日本)特開(kāi)2010-286649號(hào)公報(bào)
[專利文獻(xiàn)2](日本)特開(kāi)2010-186218號(hào)公報(bào)
但是，專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的圖像形成裝置無(wú)法對(duì)兩個(gè)加熱器的每一個(gè)和次級(jí)側(cè)電氣構(gòu)件重復(fù)供應(yīng)電力，因此例如在對(duì)一個(gè)加熱器供應(yīng)電力的期間，無(wú)法對(duì)剩余的加熱器以及次級(jí)側(cè)電氣構(gòu)件供應(yīng)電力。因此，對(duì)于各負(fù)載的電力的供應(yīng)量的自由度低，存在難以對(duì)各負(fù)載均衡地供應(yīng)電力的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況的發(fā)明，其目的在于，對(duì)各負(fù)載提供理想的量的電力而不會(huì)使功率因數(shù)下降。
本發(fā)明的電力控制方法為用于對(duì)第I負(fù)載以及第2負(fù)載分別供應(yīng)交流電力的電力控制方法，其特征在于，對(duì)所述第I負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角Φ1的范圍的交流電力，對(duì)所述第2負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角Φ2 相位角π的范圍的交流電力，其中，Φ I為大于O且31以下，Φ2為O以上且小于π，并且Φ I大于Φ2。
此外，本發(fā)明的另一電力控制方法為用于對(duì)第I負(fù)載、第2負(fù)載以及第3負(fù)載分別供應(yīng)交流電力的電力控制方法，其特征在于，對(duì)所述第I負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角 (Γ相位角Φ I的范圍的交流電力，對(duì)所述第2負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角Φ2 相位角η的范圍的交流電力，對(duì)所述第3負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角Φ3 相位角Φ4的范圍的交流電力，其中，Φ I為大于O且31以下，Φ2為O以上且小于31，Φ3為O以上且小于Φ1, Φ4為以下且大于Φ2。
此外，本發(fā)明的電力控制裝置為用于從交流電源對(duì)第I負(fù)載以及第2負(fù)載分別供應(yīng)交流電力的電力控 制裝置，其特征在于，包括第I開(kāi)關(guān)部件，控制所述交流電源和所述第I負(fù)載之間的導(dǎo)通或者截止，從而將來(lái)自所述交流電源的交流電力中、每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角Φ I的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第I負(fù)載；以及第2開(kāi)關(guān)部件，控制所述交流電源和所述第2負(fù)載之間的導(dǎo)通或者截止，從而將來(lái)自所述交流電源的交流電力中、 每半個(gè)周期中的相位角Φ2 相位角π的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第2負(fù)載，其中，Φ1 為大于O且31以下，Φ 2為O以上且小于π ,并且Φ I大于Φ 2。
此外，本發(fā)明的圖像形成裝置為具有從交流電流分別被供應(yīng)交流電力的第I負(fù)載以及第2負(fù)載的圖像形成裝置，其特征在于，包括 第I開(kāi)關(guān)部件，根據(jù)相位角來(lái)控制被供應(yīng)給所述第I負(fù)載的第I輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止；以及第2開(kāi)關(guān)部件，根據(jù)相位角來(lái)控制被供應(yīng)給所述第2負(fù)載的第2輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止， 所述第I開(kāi)關(guān)部件控制所述第I輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止，從而在所述第 I輸入電力的每半個(gè)周期中，將相位角(Γ相位角ΦI的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第I負(fù)載，所述第2開(kāi)關(guān)部件控制所述第2輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止，從而在所述第2輸入電力的每半個(gè)周期中，將相位角Φ2 相位角π的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第 2負(fù)載,其中，Φ I為大于O且以下，Φ2為O以上且小于，并且Φ I大于Φ2。
本發(fā)明起到能夠?qū)Ω髫?fù)載供應(yīng)理想的量的電力而不會(huì)使功率因數(shù)下降的效果。I是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖像形成裝置的概略的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。2是表示本實(shí)施方式的圖像形成裝置的加熱輥的內(nèi)部的透視圖。3是對(duì)本實(shí)施方式的圖像形成裝置的電力控制裝置相關(guān)的部分的功能方框圖。 4是用于表示圖像形成裝置的電力控制方法的一例的定時(shí)圖。5是表示考慮了次級(jí)側(cè)負(fù)載的電力控制方法的一例的流程圖。6是用于表示考慮了次級(jí)側(cè)負(fù)載的電力控制方法的一例的定時(shí)圖。7是用于表示考慮了次級(jí)側(cè)負(fù)載的電力控制方法的另一例的定時(shí)圖。8是對(duì)本實(shí)施方式的變形例中的圖像形成裝置的電力控制裝置相關(guān)的部分的


圖
圖
圖
圖
圖
圖
圖
圖 功能方框圖。
圖9是表示本實(shí)施方式的變形例的圖像形成裝置I中的加熱輥的內(nèi)部的透視圖。
圖10是用于說(shuō)明變形例的圖像形成裝置中的電力控制方法的一例的定時(shí)圖。
圖11是表示用于說(shuō)明相位控制的電壓的波形的圖。
圖12是表示用于說(shuō)明波數(shù)控制的電壓的波形的圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1、IB圖像形成裝置
11第I溫度傳感器
12第2溫度傳感器
13第3溫度傳感器
30、30B電力控制裝置
31第I開(kāi)關(guān)部
32第2開(kāi)關(guān)部
33第3開(kāi)關(guān)部
34控制部(運(yùn)算部件)
35交流電源
36 過(guò)零(zero cross)檢測(cè)電路
37次級(jí)側(cè)負(fù)載
51、51B 加熱輥
81第I加熱器(第I負(fù)載)
82第2加熱器(第2負(fù)載)
83第3加熱器(第3負(fù)載)
82a、82b加熱部(負(fù)載)具體實(shí)施方式
首先，說(shuō)明本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖像形成裝置I的概要。
圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的圖像形成裝置I的概略的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖。如圖1所示，圖像形成裝置I是內(nèi)置了串聯(lián)(tandem)型的打印引擎的電子照相方式的全彩色圖 像形成裝置。圖像形成裝置I是一般被稱為復(fù)合機(jī)或者M(jìn)FP (多功能外部設(shè)備)的裝置，是 集中了復(fù)印、網(wǎng)絡(luò)打印(PC打印)、傳真、以及掃描儀等的功能的裝置。
圖像形成裝置I包括圖像形成部20以及供紙部60等。供紙部60包括用于收納 各尺寸的紙張YS的供紙盒61、一張張取出在供紙盒61中存積的紙張YS后傳送到搬運(yùn)路徑 HR的輥組62 66。被傳送到搬運(yùn)路徑HR的紙張YS沿著箭頭標(biāo)記Ml方向前進(jìn)。
輥組62 66具體為拾取輥62、供紙輥63、分離輥64、搬運(yùn)輥對(duì)65以及對(duì)齊輥 (resist roller)對(duì)66。拾取輥62從供紙盒61取出紙張YS。供紙輥63將取出的紙張YS 傳送到搬運(yùn)路徑HR。分離輥64被設(shè)置在隔著紙張YS與供紙輥63相對(duì)的位置上。分離輥 64將多張重疊的狀態(tài)的紙張YS分離成一張一張，使得不會(huì)有多張重疊的紙張YS被傳送到 搬運(yùn)路徑HR。搬運(yùn)輥對(duì)65將一張張傳送來(lái)的紙張YS沿搬運(yùn)路徑HR進(jìn)行傳送。對(duì)齊輥對(duì) 66在使紙張YS暫時(shí)等待之后在規(guī)定的定時(shí)提供給中間轉(zhuǎn)印部40。
圖像形成部20通過(guò)電子照相方式在紙張上形成圖像，包括成像單元U、中間轉(zhuǎn)印 部40以及定影部50。
成像單元U由與Y (黃)、M (品紅)、C (青)、K (黑)的四色分別對(duì)應(yīng)的成像單元UY、 UM、UC、UK構(gòu)成。各成像單元UY、UM、UC、UK按照該順序沿中間轉(zhuǎn)印帶41配置。各成像單 元UY、UM、UC、UK分別包括感光體鼓21、帶電器22、對(duì)感光體鼓21的表面進(jìn)行曝光從而形成 靜電潛像的曝光部23、通過(guò)各色的調(diào)色劑對(duì)靜電潛像進(jìn)行顯影從而形成調(diào)色劑像的顯影部24、用于將調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印(一次轉(zhuǎn)印)到中間轉(zhuǎn)印帶41的轉(zhuǎn)印充電器(transfercharger)25、清潔感光體鼓21的表面的清潔器26、以及未圖示的轉(zhuǎn)印輥等。通過(guò)成像單元U，各色的 調(diào)色劑像(調(diào)色劑圖像)以轉(zhuǎn)印位置重合的方式依次被重疊轉(zhuǎn)印到沿箭頭標(biāo)記M2方向移動(dòng) 的中間轉(zhuǎn)印帶41上。
中間轉(zhuǎn)印部40中設(shè)置有被轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑像的中間轉(zhuǎn)印帶41、多個(gè)輥42、43、44、二 次轉(zhuǎn)印輥45。中間轉(zhuǎn)印帶41通過(guò)輥42 44被支承，通過(guò)它們旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而沿著箭頭標(biāo)記M2 方向移動(dòng)。二次轉(zhuǎn)印輥45被設(shè)置為經(jīng)由中間轉(zhuǎn)印帶41與輥44對(duì)置。二次轉(zhuǎn)印輥45能夠 與中間轉(zhuǎn)印帶41接觸分離,通過(guò)二次轉(zhuǎn)印棍45被壓接到中間轉(zhuǎn)印帶41從而在二次轉(zhuǎn)印棍 45和輥44之間形成轉(zhuǎn)印咬合部。
紙張YS與中間轉(zhuǎn)印帶41的移動(dòng)同步地被搬運(yùn)，在轉(zhuǎn)印咬合部中與形成了調(diào)色劑 像的中間轉(zhuǎn)印帶41接觸。通過(guò)在二次轉(zhuǎn)印輥45上被施加偏置電壓，從而中間轉(zhuǎn)印帶41上 形成的調(diào)色劑像被轉(zhuǎn)印(二次轉(zhuǎn)印)到紙張YS上。通過(guò)二次轉(zhuǎn)印而轉(zhuǎn)印了調(diào)色劑像的紙張 YS被搬運(yùn)到定影部50。
在定影部50中設(shè)置在內(nèi)部具有熱源的加熱輥51、在與加熱輥51之間形成咬合部 的加壓輥52、以及紙張搬運(yùn)導(dǎo)桿53。形成了調(diào)色劑像的紙張YS被搬運(yùn)到定影部50。紙張 YS通過(guò)紙張搬運(yùn)導(dǎo)桿53引導(dǎo)而在搬運(yùn)路徑HR上被搬運(yùn)，并在由加熱輥51和加壓輥52形 成的咬合部中被加熱。調(diào)色劑通過(guò)加熱而熔化，調(diào)色劑像在紙張YS上定影。
調(diào)色劑像被定影的紙張YS在搬運(yùn)路徑HR上搬運(yùn)而排出到托盤70上。
加熱輥51在其內(nèi)部具有作為鹵素加熱器的第I加熱器81以及第2加熱器82。圖 2是表示本實(shí)施方式的圖像形成裝置I的加熱輥51的內(nèi)部的透視圖。
如圖2所示，在加熱輥51的內(nèi)部配置有第I加熱器81以及第2加熱器82。第I 加熱器81配置在加熱輥51的中央部附近，是沿加熱輥51的軸方向延伸的棒狀的形狀，對(duì) 加熱輥51的中央部附近進(jìn)行加熱。第2加熱器82具有在加熱輥51的兩端部附近分別配 置的兩個(gè)加熱部82a、82b。這兩個(gè)加熱部82a、82b互相分離設(shè)置。它們也可以通過(guò)導(dǎo)線串連地電連接。進(jìn)而，第I加熱器81以及第2加熱器82上分別連接了供應(yīng)電力的導(dǎo)線LI以 及L2。通過(guò)控制從導(dǎo)線LI以及L2供應(yīng)的電力量，從而能夠控制第I加熱器81以及第2加 熱器82的溫度。
此外，第I加熱器81以及第2加熱器82上分別設(shè)置了用于測(cè)定它們的溫度的第 I溫度傳感器11以及第2溫度傳感器12。
另外，在圖1中未圖示，但圖像形成裝置I與交流電源35連接，被供應(yīng)交流電力。 此外，圖像形成裝置I除了上述的構(gòu)件之外還具備電力控制裝置30等。以下說(shuō)明加熱輥51 的溫度控制，屆時(shí)還將說(shuō)明這些構(gòu)件。
圖3是對(duì)本實(shí)施方式的圖像形成裝置I的電力控制裝置30相關(guān)的部分的功能方 框圖。如圖3所示，圖像形成裝置I包括電力控制裝置30、加熱輥51、以及次級(jí)側(cè)負(fù)載37。
交流電源35將來(lái)自商用電源的交流電力提供給圖像形成裝置I。交流電源35可 以是商用電源本身、與商用電源連接的連接器或者電線、或者利用了變壓器或者開(kāi)關(guān)元件 等的交流電源裝置等。電力控制裝置30從交流電源35被供應(yīng)交流電力，交流電力的一部 分被提供給加熱輥51的第I加熱器81以及第2加熱器82。并且，交流電力的一部分被提 供給對(duì)加熱輥51進(jìn)行加熱以外的負(fù)載的次級(jí)側(cè)負(fù)載37。
次級(jí)側(cè)負(fù)載37是主要為了使各個(gè)輥旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而使用的負(fù)載，例如電機(jī)、離合器、 螺線管等。除此之外，還包含用于使顯示器顯示的負(fù)載等。
電力控制裝置30包括控制部34、第I開(kāi)關(guān)部31、第2開(kāi)關(guān)部32、以及過(guò)零檢測(cè)電 路36。
控制部34例如利用CPU、非易失性存儲(chǔ)等構(gòu)成，控制圖像形成裝置I的各部分的動(dòng) 作。各部分接受來(lái)自控制部34的指示而動(dòng)作，控制部34通過(guò)來(lái)自各部分的信號(hào)等掌握各 部分的動(dòng)作狀態(tài)，并管理各部分的動(dòng)作。
過(guò)零檢測(cè)電路36檢測(cè)從交流電源35施加的電壓的過(guò)零點(diǎn)，并將檢測(cè)的結(jié)果傳送 到控制部34?？刂撇?4基于該檢測(cè)結(jié)果而決定導(dǎo)通或者截止的定時(shí)，并對(duì)第I開(kāi)關(guān)部31 以及第2開(kāi)關(guān)部32提供指示。
第I開(kāi)關(guān)部31根據(jù)控制部34的指示而被切換導(dǎo)通或者截止，控制交流電源35和 第I加熱器81之間的導(dǎo)通或者截止。由此，第I開(kāi)關(guān)部31控制對(duì)第I加熱器81的交流電 力的供應(yīng)量。
此外，第2開(kāi)關(guān)部32根據(jù)控制部34的指示而被切換導(dǎo)通或者截止，控制交流電源 35和第2加熱器82之間的導(dǎo)通或者截止。由此，第2開(kāi)關(guān)部32控制對(duì)第2加熱器82的交 流電力的供應(yīng)量。
另外，第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32例如由IGBT (絕緣柵型雙極性晶體管)或 者M(jìn)OSFET (金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)等具有自滅弧能力的元件構(gòu)成。由此，能夠 在規(guī)定的相位角進(jìn)行交流電力的導(dǎo)通或者截止的控制。
加熱輥51的結(jié)構(gòu)如上所述。另外，第I加熱器81經(jīng)由第I開(kāi)關(guān)部31與交流電源 35連接，第2加熱器82經(jīng)由第2開(kāi)關(guān)部32與交流電源35連接。
第I溫度傳感器11將作為檢測(cè)結(jié)果的第I加熱器81的溫度傳送到控制部34。第 2溫度傳感器12將作為檢測(cè)結(jié)果的第2加熱器82的溫度傳送到控制部34。被輸入了這些 檢測(cè)結(jié)果的控制部34基于這些檢測(cè)結(jié)果而決定導(dǎo)通或者截止的定時(shí)，并對(duì)第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32提供指示。
第I溫度傳感器11以及第2溫度傳感器12例如由熱電偶構(gòu)成。
通過(guò)第I開(kāi)關(guān)部31導(dǎo)通或者截止，從而對(duì)第I加熱器81供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角Φ1 (弧度)的范圍的交流電力。并且，通過(guò)第2開(kāi)關(guān)部32導(dǎo)通或者截止， 從而對(duì)第2加熱器82供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角Φ 2 相位角π (弧度)的范圍的交流電力。這里，Φ I為大于O且31以下，Φ2為O以上且小于31，φ I大于Φ2。由此,不會(huì)產(chǎn)生對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82的任一個(gè)都不供應(yīng)交流電力的期間。并且，設(shè)為存在對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82的雙方供應(yīng)交流電力的期間即可。由此，在加熱輥51 的加熱器整體中不會(huì)產(chǎn)生電力的缺失，因此供應(yīng)給加熱器的電力的功率因數(shù)變高，本實(shí)施方式的圖像形成裝置I成為高效率。
控制部34根據(jù)圖像形成裝置I的當(dāng)前的動(dòng)作狀態(tài)，對(duì)第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32傳送指示使得加熱輥51成為理想的溫度。第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32按照控制部34的指示，調(diào)整對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82的電力的供應(yīng)量。
例如，在圖像形成裝置I的啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)向上通過(guò)控制對(duì)第I加熱器81以及第2 加熱器82供應(yīng)電力，第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32進(jìn)行導(dǎo)通或者截止的動(dòng)作使得加熱輥51的發(fā)熱量隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而提高。此外，如果圖像形成裝置I雖然接通了電源但沒(méi)有使用的時(shí)間經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間，則從節(jié)能等觀點(diǎn)出發(fā)，圖像形成裝置I成為準(zhǔn)備模式，加熱輥51 的溫度大幅下降。在這樣的情況或電源被切斷的情況等，第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32 進(jìn)行導(dǎo)通或者截止的動(dòng)作使得向下通過(guò)控制導(dǎo)致加熱輥51的發(fā)熱量隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而降低。
為了控制加熱輥51的發(fā)熱量，第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32改變相位角Φ I 以及Φ 2的值即可。通過(guò)改變相位角Φ1以及Φ 2的值，能夠調(diào)整對(duì)第I加熱器81以及第 2加熱器82的任一個(gè)都供應(yīng)電力的期間(以下，稱為交疊(overlap)期間)。通過(guò)調(diào)整交疊期間，能夠調(diào)整對(duì)第I加熱器81的電力供應(yīng)量以及對(duì)第2加熱器82的電力供應(yīng)量之和(合計(jì))。即，能夠調(diào)整加熱輥51的發(fā)熱量。如上所述，第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32由具有自滅弧能力的元件構(gòu)成，因此能夠分別連續(xù)地改變對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82 的電力供應(yīng)量。由此，能夠在寬范圍內(nèi)高精度地調(diào)整加熱輥51的發(fā)熱量。
下面，參照定時(shí)圖說(shuō)明圖像形成裝置I的電力控制方法的一例。圖4是用于表示圖像形成裝置I的電力控制方法的一例的定時(shí)圖。圖4的各段所示的圖從最上段開(kāi)始依次表示對(duì)加熱器整體供應(yīng)的電力、第I加熱器81的電壓、第2加熱器82的電壓、以及加熱器整體的電流，在橫軸方向上表示各自相對(duì)于時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。其中，加熱器整體的電力是對(duì)第I加熱器81供應(yīng)的電力以及對(duì)第2加熱器82供應(yīng)的電力之和。此外，加熱器整體的電流是第I加熱器81中流過(guò)的電流和第2加熱器82中流過(guò)的電流之和。
圖4中示出了兩個(gè)周期的量的波形。即，半周期示出了 4個(gè)。以下，設(shè)為對(duì)這些半周期的每一個(gè)附加次序而表示。如圖4所示，表示為第I期間(時(shí)間0、lb)、第2期間塒間 tllTtle)、第3期間(時(shí)間tleTtlh)、以及第4期間(時(shí)間tltTtli)。各期間為半周期，若表示為相位角則分別是(Γπ的期間。
第I加熱器81以及第2加熱器82分別是500W的鹵素加熱器。此外，利用向上通過(guò)控制進(jìn)行控制使得加熱器整體的電力隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)而增大。
首先，說(shuō)明第I期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間(Ttla的期間被施加了電 壓。第2加熱器82在時(shí)間tla、lb中被施加了電壓。這時(shí)，不存在交疊期間。加熱器整體 中流過(guò)的電流如圖4所示那樣成為正弦波，第I期間中的加熱器整體的電力為500W。
接著，說(shuō)明第2期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間tlb、ld的期間被施加了 電壓。第2加熱器82在時(shí)間tittle中被施加了電壓。這時(shí)，時(shí)間tlc、ld為交疊期間。 第2期間中的加熱器整體的電力比第I期間中的加熱器整體的電力多相應(yīng)于該交疊期間的 量。加熱器整體中流過(guò)的電流成為圖4所示那樣的波形。
接著，說(shuō)明第3期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間tle、lg的期間被施加了 電壓。第2加熱器82在時(shí)間tlf tlh中被施加了電壓。這時(shí)，時(shí)間tlf tig為交疊期 間。第3期間中的加熱器整體的電力比第2期間中的加熱器整體的電力多。加熱器整體中 流過(guò)的電流成為圖4所示那樣的波形。
接著，說(shuō)明第4期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間tltTtli的期間被施加了 電壓。第2加熱器82在時(shí)間tltTtli中被施加了電壓。這時(shí)，時(shí)間tltTtl1、即第4期間的 整個(gè)范圍是交疊期間。加熱器整體中流過(guò)的電流如圖4所示那樣成為正弦波，第4期間中 的加熱器整體的電力比第3期間中的加熱器整體的電力多且為1000W。加熱器整體中流過(guò) 的電流成為圖4所示那樣的波形。
如圖像形成裝置I的啟動(dòng)時(shí)等那樣進(jìn)行向上通過(guò)控制時(shí)，第I加熱器81以及第2 加熱器82通過(guò)控制部34被如上控制即可。這時(shí)，控制部34根據(jù)由第I溫度傳感器11以 及第2溫度傳感器12檢測(cè)出的第I加熱器81以及第2加熱器82的溫度，決定交疊期間即 可。并且，根據(jù)必要的交疊期間，求第I加熱器81以及第2加熱器82分別導(dǎo)通的相位角的 范圍即可。
控制部34根據(jù)來(lái)自過(guò)零檢測(cè)電路36的過(guò)零信號(hào)，對(duì)第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān) 部32傳送指示，使得第I加熱器81以及第2加熱器82在上述求得的各相位角的范圍中流 過(guò)電流。
第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32根據(jù)來(lái)自控制部34的指示而控制導(dǎo)通或者截止。
如上所述，通過(guò)根據(jù)圖像形成裝置I的狀態(tài)來(lái)調(diào)整第I加熱器81以及第2加熱器 82中的交疊期間，從而能夠調(diào)整加熱輥51的發(fā)熱量。此外，由于沒(méi)有第I加熱器81以及第 2加熱器82的雙方都截止的狀態(tài)，因此沒(méi)有電力的缺失，能夠抑制功率因數(shù)的下降。另外， 這里說(shuō)明了向上通過(guò)控制，但除此以外的控制也能夠同樣地進(jìn)行。
至此，說(shuō)明了對(duì)加熱輥51的加熱器的電力控制。圖像形成裝置I除了第I加熱器 81以及第2加熱器82之外還具有次級(jí)側(cè)負(fù)載37。因此，優(yōu)選的是考慮對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37供 應(yīng)的電力而決定對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力。以下，說(shuō)明考慮了對(duì)次 級(jí)側(cè)負(fù)載37供應(yīng)的電力的電力控制方法。
圖5是表示考慮了次級(jí)側(cè)負(fù)載37的電力控制方法的一例的流程圖。參照?qǐng)D5，說(shuō) 明考慮了對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37供應(yīng)的次級(jí)側(cè)電力(由次級(jí)側(cè)負(fù)載37消耗的電力)的電力控制方法。
通過(guò)控制部34，基于圖像形成裝置I的各部分的動(dòng)作狀態(tài)，檢測(cè)對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37 供應(yīng)的電力(#101)。
基于檢測(cè)出的電力，通過(guò)控制部34計(jì)算能夠?qū)訜崞鞴?yīng)的電力即加熱器可供應(yīng)電力(#102)。具體地說(shuō)，可供加熱器以及次級(jí)側(cè)負(fù)載37的最大電力和檢測(cè)出的對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37供應(yīng)的次級(jí)側(cè)電力之差為加熱器可供應(yīng)電力。這里的最大電力為預(yù)先決定的值，控制部34預(yù)先存儲(chǔ)該最大電力即可。
通過(guò)第I溫度傳感器11以及第2溫度傳感器12檢測(cè)第I加熱器81以及第2加熱器82的溫度(#103)。
基于檢測(cè)出的溫度，通過(guò)控制部34計(jì)算第I加熱器81以及第2加熱器82分別到達(dá)目標(biāo)溫度所需的必要溫度(#104)。目標(biāo)溫度是加熱輥51根據(jù)圖像形成裝置I的狀態(tài)而獲得必要的溫度所需的、第I加熱器81以及第2加熱器82的溫度。目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的溫度之差為必要溫度。
基于算出的第I加熱器81以及第2加熱器82的必要溫度，控制部34計(jì)算對(duì)第I 加熱器81供應(yīng)的電力和對(duì)第2加熱器82供應(yīng)的電力之比即加熱器電力比(#105)。對(duì)第I 加熱器81供應(yīng)的電力是將第I加熱器81的溫度提高必要溫度所需的電力。同樣地，對(duì)第 2加熱器82供應(yīng)的電力是將第2加熱器82的溫度提高必要溫度所需的電力。
基于算出的加熱器電力比等，由控制部34決定第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32 的導(dǎo)通或者截止的定時(shí)(#106)。根據(jù)算出的加熱器電力比和在#102的步驟中算出的加熱器可供應(yīng)電力，能夠算出第I加熱器81以及第2加熱器82分別成為理想的溫度的供應(yīng)電力。由此,能夠決定理想的相位角Φ1以及相位角Φ2。如果決定相位角Φ1以及相位角 Φ 2，則能夠決定第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32的導(dǎo)通或者截止的定時(shí)。
參照定時(shí)圖說(shuō)明通過(guò)上述的方法來(lái)決定第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32的導(dǎo)通或者截止的定時(shí)的控制方法 。
圖6是用于表示考慮了次級(jí)側(cè)負(fù)載37的電力控制方法的一例的定時(shí)圖。
圖6中示出了 4周期量的波形。即，半周期示出了 8個(gè)。以下，設(shè)為對(duì)這些半周期的每一個(gè)附加次序而表示。如圖6所示，表示為第I期間(時(shí)間0、2a)、第2期間(時(shí)間 t2a t2b)、第3期間(時(shí)間t2tTt2c)、第4期間(時(shí)間t2(Tt2d)、第5期間(時(shí)間t2cTt2g)、第 6期間(時(shí)間t2g、2j)、第7期間(時(shí)間t2 t2m)、以及第8期間(時(shí)間t2nTt2n)。各期間為半周期，若表示為相位角則分別是(Γ π的期間。
在圖6中，最上段表示在圖像形成裝置I中由次級(jí)側(cè)負(fù)載37消耗的電力(次級(jí)側(cè)電力)和可對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力(加熱器可供應(yīng)電力)的關(guān)系。 即，表示在圖像形成裝置I能夠使用的最大電力中由次級(jí)側(cè)負(fù)載37消耗的電力和可對(duì)第I 加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力分別占據(jù)的比例。
在圖6中，從上開(kāi)始第2段以及第3段分別表示由第I溫度傳感器11以及第2溫度傳感器12測(cè)定的第I加熱器81以及第2加熱器82的溫度變化。分別示出了加熱器的目標(biāo)溫度。目標(biāo)溫度和測(cè)定的溫度之差為當(dāng)前需要加熱的溫度(必要溫度)。
在圖6中，從上開(kāi)始第4段表示為了使第I加熱器81以及第2加熱器82分別到達(dá)目標(biāo)溫度，需要對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82分別供應(yīng)的電力之比(加熱器電力比)。
在圖6中，從上開(kāi)始第5段以及第6段分別表示為了實(shí)現(xiàn)圖6的第4段所示的電力比所需的第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32的控制信號(hào)。
在圖6中，從上開(kāi)始第7段、第8段以及第9段表示第I加熱器81的電壓、第2加熱器82的電壓、以及加熱器整體的電流。橫軸方向上表示各自相對(duì)于時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。
在第I期間以及第2期間中，不需要對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37供應(yīng)電力，因此能夠?qū)D像形成裝置I中可使用的電力的全部供應(yīng)給第I加熱器81以及第2加熱器82。此外，第I加熱器81以及第2加熱器82都沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)溫度，因此加熱器電力比成為1:1。因此，第I 加熱器81以及第2加熱器82的任一個(gè)中都是在相位角為(Γπ的范圍內(nèi)被施加電壓。即， 在時(shí)間0、2b的范圍中，第I開(kāi)關(guān)部31以及第2開(kāi)關(guān)部32都導(dǎo)通。在第I期間和第2期間中，時(shí)間(Tt2a、時(shí)間t2a、2b均為交疊時(shí)間。
在第3期間中，對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37供應(yīng)的電力增大。圖像形成裝置I中可使用的電力中、能夠?qū)Φ贗加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力為一半左右。此外，在第3期間的起點(diǎn)的時(shí)間t2b中，第I加熱器81已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)溫度，但第2加熱器82沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)溫度。因此，不需要對(duì)第I加熱器81供應(yīng)電力，加熱器電力比成為O :1。
因此，第I開(kāi)關(guān)部31在時(shí)間t2b、2c的期間中成為截止。第2開(kāi)關(guān)部32在時(shí)間 t2b、2c的期間中成為導(dǎo)通。由此，第I加熱器81在時(shí)間t2lTt2c的期間中不被施加電壓。 第2加熱器82在時(shí)間t2b、2c的期間中被施加電壓。交疊期間不存在?！?br> 第4期間中也同樣，能夠?qū)Φ贗加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力為整體的一半左右的電力。此外，在第4期間的起點(diǎn)的時(shí)間t2c中，第I加熱器81沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)溫度，但第2加熱器82已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)溫度。因此，不需要對(duì)第2加熱器82供應(yīng)電力，加熱器電力比成為1:0。
因此，第I開(kāi)關(guān)部31在時(shí)間t2(Tt2d的期間中成為導(dǎo)通。第2開(kāi)關(guān)部32在時(shí)間 t2c"t2d的期間中成為截止。由此，第I加熱器81在時(shí)間t2c t2d的期間中被施加電壓。 第2加熱器82在時(shí)間t2(Tt2d的期間中不被施加電壓。交疊期間不存在。
第5期間中也同樣，能夠?qū)Φ贗加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力為整體的一半左右的電力。此外，在第5期間的起點(diǎn)的時(shí)間t2d中，第I加熱器81以及第2加熱器82都沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)溫度。進(jìn)而，第2加熱器82比第I加熱器81溫度低，加熱器電力比成為1:2。
因此，第I開(kāi)關(guān)部31在時(shí)間t2cTt2f·的期間中成為導(dǎo)通。第2開(kāi)關(guān)部32在時(shí)間 t2e"t2g的期間中成為導(dǎo)通。由此，第I加熱器81在時(shí)間t2cTt2f的期間中被施加電壓。 第2加熱器82在時(shí)間t2e t2g的期間中被施加電壓。時(shí)間t2e t2f為交疊期間。
第6期間中也同樣，能夠?qū)Φ贗加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力為整體的一半左右的電力。此外，在第6期間的起點(diǎn)的時(shí)間t2g中，第I加熱器81以及第2加熱器82都沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)溫度，且它們的溫度相同，因此加熱器電力比成為1:1。
因此，第I開(kāi)關(guān)部31在時(shí)間t2g、2i的期間中成為導(dǎo)通。第2開(kāi)關(guān)部32在時(shí)間 t2h"t2j的期間中成為導(dǎo)通。由此，第I加熱器81在時(shí)間t2g t2i的期間中被施加電壓。 第2加熱器82在時(shí)間t2h、2j的期間中被施加電壓。時(shí)間t2h、2i為交疊期間。
在第7期間中，對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37供應(yīng)的電力減少。圖像形成裝置I中可使用的電力中、能夠?qū)Φ贗加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力為80%左右。此外，在第7期間的起點(diǎn)的時(shí)間t2j中，第I加熱器81以及第2加熱器82都沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)溫度，且它們的溫度相同，因此加熱器電力比成為1:1。
因此，第I開(kāi)關(guān)部31在時(shí)間t2j、21的期間中成為導(dǎo)通。第2開(kāi)關(guān)部32在時(shí)間t2k"t2m的期間中成為導(dǎo)通。由此，第I加熱器81在時(shí)間t2j t21的期間中被施加電壓。 第2加熱器82在時(shí)間t2lTt2m的期間中被施加電壓。時(shí)間t2k、21為交疊期間。
第8期間也同樣，能夠?qū)Φ贗加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力為整體的 80%左右的電力。此外，在第8期間的起點(diǎn)的時(shí)間t2m中，第I加熱器81已經(jīng)到達(dá)目標(biāo)溫度，但第2加熱器82沒(méi)有到達(dá)目標(biāo)溫度。因此，不需要對(duì)第I加熱器81供應(yīng)電力，加熱器電力比成為O :1。
因此，第I開(kāi)關(guān)部31在時(shí)間t2nTt2n的期間中成為截止。第2開(kāi)關(guān)部32在時(shí)間 t2nTt2n的期間中成為導(dǎo)通。由此，第I加熱器81在時(shí)間t2nTt2n的期間中不被施加電壓。 第2加熱器82在時(shí)間t2nTt2n的期間中被施加電壓。交疊期間不存在。
在上面敘述的控制方法中，如圖6的最上段所示那樣，通過(guò)從圖像形成裝置I能夠使用的最大電力中減去對(duì)次級(jí)側(cè)負(fù)載37供應(yīng)的電力(次級(jí)側(cè)電力)，從而算出可對(duì)加熱器供應(yīng)的電力(加熱器可供應(yīng)電力)(參照?qǐng)D5的#101以及#102)。但是，根據(jù)圖像形成裝置I 的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，可對(duì)加熱器供應(yīng)的電力大致決定，因此即使不進(jìn)行這樣的運(yùn)算，也能夠預(yù)料可對(duì)加熱器供應(yīng)的電力。即，如果根據(jù)圖像形成裝置I的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)而預(yù)先求可對(duì)加熱器供應(yīng)的電力，則能夠通過(guò)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)求可對(duì)加熱器供應(yīng)的電力。
圖7是用于表示考慮了次級(jí)側(cè)負(fù)載的電力控制方法的另一例的定時(shí)圖。在圖7中， 最上段以外的部分與圖6相同，因此關(guān)于這些省略說(shuō)明。假設(shè)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)有模式廣3的三個(gè)不同的狀態(tài)。
在圖7中，最上段表示在表示圖像形成裝置I的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的各模式f 3中的、可對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82供應(yīng)的電力。模式I的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)是沒(méi)有使用次級(jí)側(cè)負(fù)載的狀態(tài)，例如是圖像形成裝置I的預(yù)熱( Warm-up)狀態(tài)。此外，模式2的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)例如是與復(fù)印配合而運(yùn)行修整(finisher)功能的狀態(tài)。此外，模式3的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)例如是僅進(jìn)行復(fù)印的狀態(tài)。
控制部34預(yù)先存儲(chǔ)各模式中的加熱器可供應(yīng)電力即可。第Γ8期間中的加熱器可供應(yīng)電力可通過(guò)表示當(dāng)前的圖像形成裝置I的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)為哪一模式的信號(hào)輸入到控制部34而容易求得。
下面，說(shuō)明圖像形成裝置I的變形例。在上述的說(shuō)明中，加熱輥51的內(nèi)部的加熱器為兩個(gè)，但也可以將加熱器設(shè)為三個(gè)。圖8是對(duì)本實(shí)施方式的變形例中的圖像形成裝置 IB的電力控制裝置30B相關(guān)的部分的功能方框圖。圖9是表示本實(shí)施方式的變形例的圖像形成裝置IB中的加熱輥51B的內(nèi)部的透視圖。圖10是用于說(shuō)明變形例的圖像形成裝置 IB中的電力控制方法的一例的定時(shí)圖。
如圖8所示，變形例的加熱輥5IB是在圖3的加熱輥51上進(jìn)一步追加了作為鹵素加熱器的第3加熱器83、用于測(cè)定第3加熱器83的溫度的第3溫度傳感器13的結(jié)構(gòu)。此外，變形例的電力控制裝置30B是在圖3的電力控制裝置30上進(jìn)一步追加了第3開(kāi)關(guān)部33 的結(jié)構(gòu)。
檢測(cè)第3加熱器83的溫度的第3溫度傳感器13將各自的檢測(cè)結(jié)果傳送到控制部 34。如圖9所示，在加熱輥51B的內(nèi)部配置了第I加熱器81、第2加熱器82以及第3加熱器83。第I加熱器81是在加熱輥5IB的兩端部之間沿著加熱輥5IB的軸方向延伸的棒狀的形狀，對(duì)加熱輥51B的整體進(jìn)行加熱。第3加熱器83上連接了用于供應(yīng)電力的導(dǎo)線L3。通過(guò)控制從導(dǎo)線L3供應(yīng)的電力量，能夠控制第3加熱器83的溫度。此外，在第3加熱器83 中配置了用于測(cè)定溫度的第3溫度傳感器13。第3溫度傳感器13例如設(shè)為熱電偶即可。
在電力控制裝置30B中設(shè)置的第3開(kāi)關(guān)部33通過(guò)控制部34的指示而被切換成導(dǎo)通或者截止，控制交流電源35和第3加熱器83之間的導(dǎo)通或者截止。第3開(kāi)關(guān)部33例如由IGBT或MOSFET等具有自滅弧能力的元件構(gòu)成。由此，第3開(kāi)關(guān)部33控制對(duì)第3加熱器 83的交流電力的供應(yīng)量。
在變形例的圖像形成裝置IB中，通過(guò)第I開(kāi)關(guān)部31導(dǎo)通或者截止，從而第I加熱器81中被提供每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角Φ1的范圍的交流電力。并且，通過(guò)第2 開(kāi)關(guān)部32導(dǎo)通或者截止，從而第2加熱器82中被提供每半個(gè)周期中的相位角Φ 2 相位角 η的范圍的交流電力。并且，通過(guò)第3開(kāi)關(guān)部33導(dǎo)通或者截止，從而第3加熱器83中被提供每半個(gè)周期中的相位角Φ3 相位角Φ4的范圍的交流電力。
這里，Φ I為大于O且以下，Φ 2為O以上且小于Ji，φ 3為O以上且小于Φ I,Φ4為π以下且大于Φ2。由此，不會(huì)產(chǎn)生對(duì)第I加熱器81、第2加熱器82、以及第3加熱器83的任一個(gè)都不供應(yīng)交流電力的期間。并且，設(shè)為存在對(duì)第I加熱器81以及第2加熱器82、第3加熱器83中的至少任意兩個(gè)供應(yīng)交流電力的期間即可。由此，不會(huì)在加熱輥 51Β的整體中產(chǎn)生電力的缺失，對(duì)加熱器供應(yīng)的電力的功率因數(shù)提高，變形例的圖像形成裝置IB成為高效率。
為了控制加熱輥51Β的發(fā)熱量，第I開(kāi)關(guān)部31、第2開(kāi)關(guān)部32、以及第3開(kāi)關(guān)部 33改變相位角Φ1、Φ2、Φ3以及Φ4的值即可。通過(guò)改變這些值，能夠調(diào)整對(duì)第I加熱器 81、第2加熱器82、以及第3加熱器83中的至少任意兩個(gè)供應(yīng)交流電力的期間(以下，稱為交疊期間)。通過(guò)調(diào)整交疊期間，調(diào)整對(duì)第I加熱器81的電力供應(yīng)量、第2加熱器82的電力供應(yīng)量以及第3加熱器83的電力供應(yīng)量之和，從而能夠調(diào)整加熱輥51Β的發(fā)熱量。
下面，參照?qǐng)D10說(shuō)明變形例的圖像形成裝置IB的電力控制方法。在圖10中，從最上段開(kāi)始順序表示加熱器整體的電力 、第I加熱器81的電壓、第2加熱器82的電壓、第 3加熱器83的電壓、以及加熱器整體的電流，在橫軸方向上表示各自相對(duì)于時(shí)間經(jīng)過(guò)的變化。其中，加熱器整體的電力為對(duì)第I加熱器81供應(yīng)的電力、對(duì)第2加熱器82供應(yīng)的電力以及對(duì)第3加熱器83供應(yīng)的電力之和。此外，加熱器整體的電流為第I加熱器81中流過(guò)的電流、第2加熱器82中流過(guò)的電流、以及第3加熱器83中流過(guò)的電流之和。
圖10中示出了兩個(gè)周期的量的波形。即，半周期示出了 4個(gè)。以下，設(shè)為對(duì)這些半周期的每一個(gè)附加次序而表示。如圖10所示，表示為第I期間(時(shí)間(Tt3c)、第2期間(時(shí)間t3(Tt3h)、第3期間(時(shí)間t3tTt3m)、以及第4期間(時(shí)間t3nTt3o)。各期間為半周期，若表示為相位角則分別是(Γπ的期間。
第I加熱器81、第2加熱器82以及第3加熱器83分別是500W的鹵素加熱器。此外，利用向上通過(guò)控制進(jìn)行控制。
首先，說(shuō)明第I期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間(Tt3a的期間被施加了電壓。第2加熱器82在時(shí)間t3lTt3c中被施加了電壓。第3加熱器83在時(shí)間t3a、3b中被施加了電壓。這時(shí)，交疊期間不存在。加熱器整體中流過(guò)的電流如圖10所示那樣成為正弦波，第I期間中的加熱器整體的電力為500W。
接著，說(shuō)明第2期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間t3c、3e的期間被施加了電壓。第2加熱器82在時(shí)間t3f t3h中被施加了電壓。第3加熱器83在時(shí)間t3cTt3g 中被施加了電壓。這時(shí)，時(shí)間t3cTt3e以及時(shí)間t3f t3g為交疊期間。第2期間中的加 熱器整體的電力比第I期間中的加熱器整體的電力多相應(yīng)于該交疊期間的量。加熱器整體 中流過(guò)的電流成為圖10所示那樣的波形。
接著，說(shuō)明第3期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間t3h、3j的期間被施加了 電壓。第2加熱器82在時(shí)間t3lTt3m中被施加了電壓。第3加熱器83在時(shí)間t3i t31中 被施加了電壓。這時(shí)，時(shí)間t31、3j以及時(shí)間t3k、31為交疊期間。第3期間中的加熱器 整體的電力比第2期間中的加熱器整體的電力多。加熱器整體中流過(guò)的電流成為圖10所 示那樣的波形。
接著，說(shuō)明第4期間中的各波形。第I加熱器81在時(shí)間t3nTt3n的期間被施加了 電壓。第2加熱器82在時(shí)間t3rTt3o中被施加了電壓。第3加熱器83在時(shí)間t3nTt3o中 被施加了電壓。這時(shí)，時(shí)間t3nTt3o、即第4期間的全部范圍是交疊期間。加熱器整體中流 過(guò)的電流如圖10所示那樣成為正弦波，第4期間中的加熱器整體的電力比第3期間中的加 熱器整體的電力多且為1000W。加熱器整體中流過(guò)的電流成為圖10所示那樣的波形。
通過(guò)第I加熱器81、第2加熱器82、以及第3加熱器83被如上那樣控制，從而進(jìn) 行向上通過(guò)控制。這時(shí)控制部34根據(jù)由第I溫度傳感器11、第2溫度傳感器12、以及第3 溫度傳感器13檢測(cè)的第I加熱器81、第2加熱器82、以及第3加熱器83的溫度，決定交疊 期間即可。然后，根據(jù)需要的交疊期間，求第I加熱器81、第2加熱器82、以及第3加熱器 83的各自導(dǎo)通的相位角的范圍即可。
控制部34根據(jù)來(lái)自過(guò)零檢測(cè)電路36的過(guò)零信號(hào)，對(duì)第I開(kāi)關(guān)部31、第2開(kāi)關(guān)部 32、以及第3開(kāi)關(guān)部33傳送指示，使得第I加熱器81、第2加熱器82、以及第3加熱器83 在上述求得的各相位角的范圍中流過(guò)電流。
第I開(kāi)關(guān)部31、第2開(kāi)關(guān)部32、以及第3開(kāi)關(guān)部33根據(jù)來(lái)自控制部34的指示而 控制導(dǎo)通或者截止。
如上所述，根據(jù)圖像形成裝置IB的狀態(tài)來(lái)調(diào)整第I加熱器81、第2加熱器82、以 及第3加熱器83中的交疊期間，從而能夠調(diào)整加熱輥51B的加熱量。此外，由于第I加熱 器81、第2加熱器82、以及第3加熱器83都截止的狀態(tài)不存在，因此不存在電力的缺失，能 夠抑制功率因數(shù)的下降。另外，對(duì)向上通過(guò)控制進(jìn)行了說(shuō)明，但除此以外的控制也能夠同樣 地進(jìn)行。
根據(jù)本實(shí)施方式的圖像形成裝置1、1B，能夠?qū)Ω髫?fù)載供應(yīng)理想的量的電力而不會(huì) 使功率因數(shù)降低。
以上，說(shuō)明了本實(shí)施方式的圖像形成裝置1、1B。另外，作為第I加熱器81、第2加 熱器82、以及第3加熱器83，例示了利用鹵素加熱器的結(jié)構(gòu)。但是，除了鹵素加熱器之外， 也可以利用碳素加熱器、電熱線、陶瓷加熱器或者感應(yīng)加熱(IH Jnduction Heating)線圈 等構(gòu)成第I加熱器81、第2加熱器82、以及第3加熱器83。
此外，在上述的說(shuō)明中設(shè)為第2加熱器82由兩個(gè)加熱部82a、82b構(gòu)成，但加熱部 并非限定于兩個(gè)。第2加熱器82也可以如第I加熱器81以及第3加熱器83那樣由一個(gè) 棒形狀的加熱部構(gòu)成，也可以由個(gè)數(shù)大于兩個(gè)的加熱部構(gòu)成。此外，第I加熱器81以及第3 加熱器83也可以如第2加熱器82那樣由兩個(gè)加熱部構(gòu)成，也可以由個(gè)數(shù)大于兩個(gè)的加熱部構(gòu)成。這樣，通過(guò)由多個(gè)加熱部構(gòu)成加熱器，從而加熱輥51、51B中的加熱器的配置的自 由度提高，設(shè)計(jì)變得容易。
此外，在本實(shí)施方式中，控制部34被設(shè)置在電力控制裝置30、30B的內(nèi)部，但也可 以設(shè)為在電力控制裝置30、30B的外部設(shè)置的結(jié)構(gòu)。
在以上敘述的實(shí)施方式中，圖像形成裝置1、1B的整體或者各部分的構(gòu)造、形狀、 尺寸、個(gè)數(shù)、材質(zhì)、組成等能夠根據(jù)本發(fā)明的宗旨而適當(dāng)變更。
權(quán)利要求
1.一種電力控制方法，用于對(duì)第I負(fù)載以及第2負(fù)載分別供應(yīng)交流電力，其特征在于， 對(duì)所述第I負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角Φ1的范圍的交流電力， 對(duì)所述第2負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角Φ2 相位角π的范圍的交流電力， 其中，Φ I為大于O且31以下，Φ2為O以上且小于π，并且Φ I大于Φ2。
2.如權(quán)利要求1所述的電力控制方法，其中， 檢測(cè)所述第I負(fù)載的溫度以及所述第2負(fù)載的溫度， 基于所述第I負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第I負(fù)載的所述溫度之差、所述第2負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第2負(fù)載的所述溫度之差、以及被供應(yīng)給所述第I負(fù)載和所 述第2負(fù)載的電力，決定對(duì)所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載供應(yīng)的電力。
3.—種電力控制方法,用于對(duì)第I負(fù)載、第2負(fù)載以及第3負(fù)載分別供應(yīng)交流電力,其特征在于， 對(duì)所述第I負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角Φ I的范圍的交流電力， 對(duì)所述第2負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角Φ2 相位角π的范圍的交流電力， 對(duì)所述第3負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角Φ 3 相位角Φ4的范圍的交流電力，其中，Φ I為大于O且31以下，Φ2為O以上且小于π，Φ3為O以上且小于Φ I, Φ4為π以下且大于Φ2。
4.如權(quán)利要求3所述的電力控制方法，其中， 檢測(cè)所述第I負(fù)載的溫度、所述第2負(fù)載的溫度以及所述第3負(fù)載的溫度， 基于所述第I負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第I負(fù)載的所述溫度之差、所述第2負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第2負(fù)載的所述溫度之差、所述第3負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第3負(fù)載的所述溫度之差、以及被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載的電力，決定對(duì)所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及第3負(fù)載供應(yīng)的電力。
5.一種電力控制裝置，用于從交流電源對(duì)第I負(fù)載以及第2負(fù)載分別供應(yīng)交流電力，其特征在于，包括 第I開(kāi)關(guān)部件，該第I開(kāi)關(guān)部件控制所述交流電源和所述第I負(fù)載之間的導(dǎo)通或者截止，從而將來(lái)自所述交流電源的交流電力中、每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角Φ1的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第I負(fù)載；以及 第2開(kāi)關(guān)部件，該第2開(kāi)關(guān)部件控制所述交流電源和所述第2負(fù)載之間的導(dǎo)通或者截止，從而將來(lái)自所述交流電源的交流電力中、每半個(gè)周期中的相位角Φ 2 相位角31的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第2負(fù)載， 其中，Φ I為大于O且以下，Φ2為O以上且小于π，并且Φ I大于Φ2。
6.如權(quán)利要求5所述的電力控制裝置，包括 運(yùn)算部件，該運(yùn)算部件從外部被輸入所述第I負(fù)載的溫度以及所述第2負(fù)載的溫度的檢測(cè)值， 所述運(yùn)算部件計(jì)算所述第I負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第I負(fù)載的所述溫度差、以及所述第2負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第2負(fù)載的所述溫度差，并基于算出的兩個(gè)所述溫度差和被供應(yīng)給所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載的電力，決定對(duì)所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載供應(yīng)的電力。
7.一種電力控制裝置，用于從交流電源對(duì)第I負(fù)載、第2負(fù)載以及第3負(fù)載分別供應(yīng)交流電力，其特征在于，包括 第I開(kāi)關(guān)部件，該第I開(kāi)關(guān)部件控制所述交流電源和所述第I負(fù)載之間的導(dǎo)通或者截止，從而將來(lái)自所述交流電源的交流電力中、每半個(gè)周期中的相位角(Γ相位角φι的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第I負(fù)載； 第2開(kāi)關(guān)部件，該第2開(kāi)關(guān)部件控制所述交流電源和所述第2負(fù)載之間的導(dǎo)通或者截止，從而將來(lái)自所述交流電源的交流電力中、每半個(gè)周期中的相位角Φ 2 相位角31的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第2負(fù)載；以及 第3開(kāi)關(guān)部件，該第3開(kāi)關(guān)部件控制所述交流電源和所述第3負(fù)載之間的導(dǎo)通或者截止，從而將來(lái)自所述交流電源的交流電力中、每半個(gè)周期中的相位角Φ3 相位角Φ4的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第3負(fù)載， 其中，Φ I為大于O且31以下，Φ2為O以上且小于π，Φ3為O以上且小于Φ I, Φ4為π以下且大于Φ2。
8.如權(quán)利要求7所述的電力控制裝置，包括 運(yùn)算部件，該運(yùn)算部件從外部被輸入所述第I負(fù)載的溫度、所述第2負(fù)載的溫度以及所述第3負(fù)載的溫度的檢測(cè)值， 所述運(yùn)算部件計(jì)算所述第I負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第I負(fù)載的所述溫度之差、所述第2負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第2負(fù)載的所述溫度之差、以及所述第3負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第3負(fù)載的所述溫度之差，并基于算出的三個(gè)該差和被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載的電力，決定對(duì)所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載供應(yīng)的電力。
9.一種圖像形成裝置，具有從交流電流分別被供應(yīng)交流電力的第I負(fù)載以及第2負(fù)載，其特征在于，包括 第I開(kāi)關(guān)部件，該第I開(kāi)關(guān)部件根據(jù)相位角來(lái)控制被供應(yīng)給所述第I負(fù)載的第I輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止；以及 第2開(kāi)關(guān)部件，該第2開(kāi)關(guān)部件根據(jù)相位角來(lái)控制被供應(yīng)給所述第2負(fù)載的第2輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止， 所述第I開(kāi)關(guān)部件控制所述第I輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止，從而在所述第I輸入電力的每半個(gè)周期中，將相位角(Γ相位角Φ I的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第I負(fù)載， 所述第2開(kāi)關(guān)部件控制所述第2輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止，從而在所述第2輸入電力的每半個(gè)周期中，將相位角Φ2 相位角π的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第2負(fù)載， 其中，Φ I為大于O且以下，Φ2為O以上且小于π，并且Φ I大于Φ2。
10.如權(quán)利要求9所述的圖像形成裝置，包括 第I溫度傳感器，該第I溫度傳感器被設(shè)置在所述第I負(fù)載中且檢測(cè)所述第I負(fù)載的溫度; 第2溫度傳感器，該第2溫度傳感器被設(shè)置在所述第2負(fù)載中且檢測(cè)所述第2負(fù)載的溫度；以及 運(yùn)算部件，該運(yùn)算部件被輸入所述第I溫度傳感器以及所述第2溫度傳感器的檢測(cè)值，所述運(yùn)算部件計(jì)算所述第I負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第I負(fù)載的所述溫度之差、以及所述第2負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第2負(fù)載的所述溫度之差，并基于算出的兩個(gè)該差和被供應(yīng)給所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載的電力，決定對(duì)所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載供應(yīng)的電力。
11.如權(quán)利要求10所述的圖像形成裝置，其中， 除了所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載之外，還包括從所述交流電源被供應(yīng)所述交流電力的次級(jí)側(cè)負(fù)載， 所述運(yùn)算部件檢測(cè)被供應(yīng)給所述次級(jí)側(cè)負(fù)載的次級(jí)側(cè)電力， 預(yù)先存儲(chǔ)能夠被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述次級(jí)側(cè)負(fù)載的最大電力， 計(jì)算所述最大電力和檢測(cè)的所述次級(jí)側(cè)電力之差，作為被供應(yīng)給所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載的電力。
12.如權(quán)利要求10所述的圖像形成裝置，其中， 所述運(yùn)算部件預(yù)先存儲(chǔ)根據(jù)該圖像形成裝置的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)而變化的、能夠被供應(yīng)給所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載的電力，并且通過(guò)檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，將與該驅(qū)動(dòng)狀態(tài)相應(yīng)的能夠被供應(yīng)給所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載的電力設(shè)為被供應(yīng)給所述第I負(fù)載以及所述第2負(fù)載的電力。
13.一種圖像形成裝置，具有從交流電流分別被供應(yīng)交流電力的第I負(fù)載、第2負(fù)載以及第3負(fù)載，其特征在于，包括 第I開(kāi)關(guān)部件，該第I開(kāi)關(guān)部件根據(jù)相位角來(lái)控制被供應(yīng)給所述第I負(fù)載的第I輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止； 第2開(kāi)關(guān)部件，該第2開(kāi)關(guān)部件根據(jù)相位角來(lái)控制被供應(yīng)給所述第2負(fù)載的第2輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止；以及 第3開(kāi)關(guān)部件，該第3開(kāi)關(guān)部件根據(jù)相位角來(lái)控制被供應(yīng)給所述第3負(fù)載的第3輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止， 所述第I開(kāi)關(guān)部件控制所述第I輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止，從而在所述第I輸入電力的每半個(gè)周期中，將相位角(Γ相位角Φ I的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第I負(fù)載， 所述第2開(kāi)關(guān)部件控制所述第2輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止，從而在所述第2輸入電力的每半個(gè)周期中，將相位角Φ2 相位角π的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第2負(fù)載， 所述第3開(kāi)關(guān)部件控制所述第3輸入電力在每半個(gè)周期中的導(dǎo)通或者截止，從而在所述第3輸入電力的每半個(gè)周期中，將相位角Φ3 相位角Φ4的范圍的交流電力供應(yīng)給所述第3負(fù)載， 其中，Φ I為大于O且31以下，Φ2為O以上且小于π，Φ3為O以上且小于Φ I, Φ4為π以下且大于Φ2。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像形成裝置，包括 第I溫度傳感器，該第I溫度傳感器被設(shè)置在所述第I負(fù)載中且檢測(cè)所述第I負(fù)載的溫度; 第2溫度傳感器，該第I溫度傳感器被設(shè)置在所述第2負(fù)載中且檢測(cè)所述第2負(fù)載的溫度; 第3溫度傳感器，該第3溫度傳感器被設(shè)置在所述第3負(fù)載中且檢測(cè)所述第3負(fù)載的溫度；以及 運(yùn)算部件，該運(yùn)算部件被輸入所述第I溫度傳感器、所述第2溫度傳感器以及第3溫度傳感器的檢測(cè)值， 所述運(yùn)算部件計(jì)算所述第I負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第I負(fù)載的所述溫度之差、所述第2負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)出的所述第2負(fù)載的所述溫度之差、以及所述第3負(fù)載的目標(biāo)溫度和檢測(cè)的所述第3負(fù)載的所述溫度之差，并基于算出的三個(gè)該差和被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載的電力，決定對(duì)所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載供應(yīng)的電力。
15.如權(quán)利要求14所述的圖像形成裝置，其中， 除了所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載之外，包括從所述交流電源被供應(yīng)所述交流電力的次級(jí)側(cè)負(fù)載， 所述運(yùn)算部件檢測(cè)被供應(yīng)給所述次級(jí)側(cè)負(fù)載的次級(jí)側(cè)電力， 預(yù)先存儲(chǔ)能夠被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載、所述第3負(fù)載以及所述次級(jí)側(cè)負(fù)載的最大電力， 計(jì)算所述最大電力和檢測(cè)出的所述次級(jí)側(cè)電力之差，作為被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載的電力。
16.如權(quán)利要求14所述的圖像形成裝置，其中， 所述運(yùn)算部件預(yù)先存儲(chǔ)根據(jù)該圖像形成裝置的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)而變化的、能夠被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載的電力，并且通過(guò)檢測(cè)所述驅(qū)動(dòng)狀態(tài)，將與該驅(qū)動(dòng)狀態(tài)相應(yīng)的能夠被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載的電力設(shè)為被供應(yīng)給所述第I負(fù)載、所述第2負(fù)載以及所述第3負(fù)載的電力。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電力控制方法、電力控制裝置以及圖像形成裝置，對(duì)各負(fù)載供應(yīng)理想的量的電力而不會(huì)使功率因數(shù)下降。本發(fā)明的電力控制方法用于對(duì)第1負(fù)載以及第2負(fù)載分別供應(yīng)交流電力，對(duì)第1負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角0~相位角φ1的范圍的交流電力，對(duì)第2負(fù)載供應(yīng)每半個(gè)周期中的相位角φ2~相位角π的范圍的交流電力。其中，φ1為大于0且π以下，φ2為0以上且小于π，并且φ1大于φ2。
文檔編號(hào)G03G15/20GK103019075SQ201210341869
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月20日
發(fā)明者光義彥, 夏目宗佑, 豐泉輝彥, 張光榮, 林健一, 松尾信宏 申請(qǐng)人:柯尼卡美能達(dá)商用科技株式會(huì)社