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電力存儲裝置和圖像形成裝置的制作方法

文檔序號:8020103閱讀:296來源:國知局
專利名稱:電力存儲裝置和圖像形成裝置的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及電力存儲裝置和圖像形成裝置。
背景技術
最近幾年,隨著環(huán)境保護活動的增加,出現(xiàn)了要求形成辦公環(huán)境能源有效的增長趨勢。因此,需要圖像形成裝置節(jié)能,特別是對于一類具有加熱輥定影(fixing)裝置、消耗更多電能的圖像形成裝置,該加熱輥定影設備對諸如紙張和薄膜等被加熱體提供壓力和熱。
能夠實現(xiàn)高速圖像形成、具有加熱輥定影設備的圖像形成裝置,通常使用具有較大加熱能力的定影輥以防止加熱單元的定影輥的溫度在圖像形成操作中下降。在這種情況下,定影輥達到可被使用時的溫度將花費更長的時間。并不希望出現(xiàn)用戶為復印等待較長的時間。
當圖像形成裝置進入節(jié)能模式時,保持定影輥的溫度低于待機模式。因此,定影輥達到可用的溫度需要更長時間,導致用戶等待更長時間。換句話說,需要更長的待機模式時間以減少用戶的等待時間;但是,這導致更多電能的消耗。
為了克服這些問題,已提出了一些傳統(tǒng)的圖像形成裝置,其能夠減少從節(jié)能模式達到可用溫度花費的時間。例如,日本專利申請公開No.2004-234996公開了一種這樣的傳統(tǒng)圖像形成裝置,完成復印之后在短時間內從待機模式向節(jié)能模式轉換以減少電能消耗。該傳統(tǒng)圖像形成裝置包括例如電容器的次要電源,并從該次要電源提供電能。
在傳統(tǒng)圖像形成裝置中,電能以開關方式從商業(yè)交流(AC)電源提供到定影加熱器和電容器,并按需要對作為次要電源的電容器充電。隨后,電能從電容器提供到定影加熱器,它將在短時間內加熱到預定溫度。這使得可能減少定影輥達到可用溫度的時間。另外,可以從商業(yè)AC電源既向電容器也向定影加熱器提供電能。由此,將不需要多個電源,形成了簡化配置的圖像形成裝置。
但是,當向傳統(tǒng)圖像形成裝置的電容器提供電能時,商業(yè)電源用于提供直流DC電源,并提供了整流電。因此,在維持通過商業(yè)電源提供的電壓時,電流流入電容器。另一方面,電容器是由于過度充電而經(jīng)常損壞的元件。為了防止其損壞,需要相應地設置合適數(shù)量的電容器來提供電壓。也就是,所需電容器的數(shù)量依賴于通過商業(yè)電源提供的電壓,因此,需要大數(shù)量的電容器,這導致成本增加。此外,電容器需要的數(shù)量根據(jù)國家而改變,因為每個國家由商業(yè)電源提供的電壓不同。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目標是至少部分地解決傳統(tǒng)技術中的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供一種電力存儲裝置,其包括電力供應單元,用于提供電能;第一開關單元,用于在從電力供應單元提供電能的第一電力供應路徑和第二電力供應路徑之間進行切換;電力存儲單元,位于第一電力供應路徑上并且包括電容器單元;負載單元,位于第二電力供應路徑上,其使用電能;電壓改變單元,位于第一電力供應路徑上,用于改變電力供應單元提供的電能的電壓值;和輸出控制單元,用于在向第一電力供應路徑提供電能時,根據(jù)電容器單元的充電電壓控制電壓改變單元改變電壓值。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供一種圖像形成裝置,其包括定影單元,用于對墨粉圖像定影;電力供應單元,用于提供電力;開關單元,用于在從電力供應單元提供電能的第一電力供應路徑和第二電力供應路徑之間進行切換;電力存儲單元,位于第一電力供應路徑上并且包括電容器單元;加熱單元,位于第二電力供應路徑上,用于加熱定影單元;電壓改變單元,位于第一電力供應路徑上,用于改變電力供應單元提供的電能的電壓值;和輸出控制單元,用于在向第一電力供應路徑提供電能時,根據(jù)電容器單元的充電電壓控制電壓改變單元改變電壓值。
在結合考慮所附附圖時,通過閱讀以下本發(fā)明現(xiàn)有較佳實施例的詳細描述,將會更好地理解本發(fā)明的上述和其他目標,特征,優(yōu)點和技術及工業(yè)意義。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像形成裝置的示意圖;圖2示出了圖像形成裝置的電路圖;圖3示出了與圖2所示電容器單元并聯(lián)的平衡電路的示意圖;圖4示出了示意性描述圖像形成裝置中的定影設備的縱向截面圖;圖5示出了圖像形成裝置中定影輥的溫度,步降斬波電路(step-downchopper circuit)提供的電能,和電容器組(bank)提供的電能之間的關系圖表;圖6示出了在圖2所示引擎控制單元的中央處理器(CPU)控制下進行的復印操作的處理過程流程圖;圖7和圖8示出了響應于圖像形成裝置的工作條件在向DC定影加熱器提供電能和對電容器組充電之間進行切換的處理過程流程圖;圖9示出了通過圖1所示輸出控制單元對電容器組進行充電的處理過程流程圖;圖10示出了在引擎控制單元的CPU控制下啟動定影設備的處理過程流程圖;圖11示出了圖像形成裝置處于待機模式時由引擎控制單元的CPU執(zhí)行的控制過程流程圖;圖12示出了通過引擎控制單元的CPU控制DC定影加熱器在連續(xù)復印操作中維持定影溫度的處理過程流程圖;圖13示出了通過輸出控制單元的CPU響應于諸如供電模式信號的信號設置標記的處理過程流程圖;圖14示出了描述啟動圖像形成裝置后向DC定影加熱器提供電力的定時的圖表;圖15示出了圖像形成裝置處于待機模式時通過引擎控制單元的CPU控制定影溫度的處理過程流程圖;圖16示出了根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像形成裝置的電路圖;圖17示出了在圖16所示引擎控制單元的CPU控制下通過DC定影加熱器啟動定影設備的處理過程流程圖;圖18示出了描述啟動圖像形成裝置后向DC定影加熱器提供電能的定時的圖表;
圖19示出了根據(jù)本發(fā)明第三實施例的圖像形成裝置的電路圖;圖20示出了根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖像形成裝置的示意圖;圖21示出了圖20所示圖像形成裝置的電路圖;圖22示出了圖像形成裝置中定影輥的溫度,步降斬波電路提供的電能,和電容器組提供的電能之間的關系圖表;圖23示出了在圖21所示電動機控制單元的CPU控制下通過兩個DC定影加熱器啟動定影設備的處理過程流程圖;圖24示出了圖像形成裝置處于待機模式時通過引擎控制單元的CPU控制定影溫度的處理過程流程圖;圖25示出了通過圖像形成裝置的CPU控制DC定影加熱器在一系列復印操作中維持定影溫度的處理過程流程圖;圖26示出了通過圖20所示輸出控制單元的CPU向DC定影加熱器提供電力的處理過程流程圖;圖27示出了描述啟動圖像形成裝置后向DC定影加熱器提供電能的定時的圖表;圖28示出了圖像形成裝置的示意圖。
具體實施例方式
以下將參考所附附圖詳細描述本發(fā)明的示例實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖像形成裝置100的示意圖。圖像形成裝置100包括全波整流電路101,平流電容器102,輸出控制單元103,步降斬波電路104,DC定影加熱器105,放電電路(場效應晶體管)106,二極管107,二極管108,開關電路109,開關電路110,電容器組111,和AC電源112。圖像形成裝置100只包括一個定影加熱器,如圖1所示。
第一實施例中,給出了以下情形的說明,其中通過步降斬波電路104在電容器組111中存儲了比對DC定影加熱器105提供的電能更大的電能,該存儲的電能自啟動圖像形成裝置100起且在一系列復印操作中溫度下降時使用;以及其他情況的說明,其中從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能。
來自商業(yè)電源的電能通過AC電源112提供。
全波整流電路101對AC電源112輸入的交流電(AC)進行全波整流,輸出直流電(DC)。平流電容器102去除相對于全波整流輸出的波紋(ripple)成分。
步降斬波電路104包括設置在其輸入側的場效應晶體管(FET)113,連接到FET 113輸出側(源極)的扼流線圈115,設置在FET 113和扼流線圈115之間的反饋二極管114,和平流電容器116。根據(jù)輸出控制單元103的控制,電壓在步降斬波電路104中被降低。
輸出控制單元103控制步降斬波電路104的FET 113,使它提供對于DC定影加熱器105足夠大的電能以進行定影或者根據(jù)合適的之后所述電容器組111的充電電壓進行恒定電流充電或恒定功率充電。之后將描述細節(jié)。
DC定影加熱器105加熱圖像形成裝置100中包括的定影輥。定影輥將在之后描述。
放電電路(FET)106設置在連接AC電源112,步降斬波電路104,DC定影加熱器105和接地極的路徑上,即第二路徑上。FET 106通過引擎控制單元(未示出)控制。當FET 106被引擎控制單元導通時,電能供應給DC定影加熱器105。
二極管108和開關電路110設置在連接AC電源112,步降斬波電路104和電容器組111的路徑上,換句話說,在第一路徑上。電壓被步降斬波電路104降低的電流被二極管108限制只在通向電容器組111的一個方向上流動。電壓被步降斬波電路104降低的電流被開關電路110在導通時導向電容器組111。絕緣柵雙極晶體管(IGBT)用作開關電路110。
簡單說,可以根據(jù)FET 106,二極管108,和開關電路110的組合在作為目的地的第一和第二路徑之間進行切換以提供電流。
二極管107和開關電路109設置在連接電容器組111和DC定影加熱器的路徑上,即在第三路徑上。電流被二極管107限制只在從電容器組111向DC定影加熱器105的一個方向上流動。在開關電路109導通時電流通過二極管107從電容器組111流向DC定影加熱器105。在第一實施例中,絕緣柵雙極晶體管(IGBT)用作開關電路109。
簡而言之,可以根據(jù)二極管107,和開關電路109的組合對是否從電容器組111向DC定影加熱器105提供電能進行切換。
電容器組111包括多個電容器單元,其中存儲了電壓被步降斬波電路104降低的電流,電容器組111在預定條件滿足時將存儲的電能提供給DC定影加熱器105。提供電能的條件之后描述。
在圖像形成裝置100中,輸出控制單元103使FET 113將電壓降低到適當?shù)碾娖讲⒋鎯﹄娔?。之后,在IGBT 110導通而FET 106關閉時,電能存儲在電容器組111中。IGBT 109關閉。
當IGBT 110關閉時,IGBT 109導通,F(xiàn)ET 106導通,電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105。
圖2是圖像形成裝置100的電路圖。
主電源開關11用于啟動圖像形成裝置100。當主電源11導通時從AC電源112通過主電源11輸入的交流電(AC)通過濾波器1由全波整流電路101接收。全波整流電路101進行全波整流。平流電容器102從全波整流電力中去除波紋成分。
由平流電容器102去除了波紋成分的DC電在步降斬波電路104的FET113漏極側接收。
步降斬波電路104在電容器組111的端子間與電容器組111并聯(lián)。以上給出了關于步降斬波電路104配置的解釋,此處省略。然后,說明控制步降斬波電路104的輸出控制單元103的配置。
輸出控制單元103包括CPU 103a,通過內部總線連接到CPU 103a的脈寬調制(PWM)生成電路103e,A/D轉換器103c,充電電流檢測電路103d,和串行控制器(SIC)103b。輸出控制單元103還包括只讀存儲器(ROM),隨機存取存儲器(RAM),定時器,中斷控制電路,和輸入/輸出端口(未示出)。
當對電容器組111充電時,響應于檢測電容器組111存儲的充電電壓,電容器組111的充電電流和平衡電路的操作得到的結果,PWM生成電路103e生成PWM信號對電容器組111進行恒定電流充電和恒定功率充電。當向DC定影加熱器105提供電能時,PWM生成電路103e生成PWM信號根據(jù)適于DC定影加熱器105的電壓提供電能或者進行恒定電壓輸出。
由此,在對DC定影加熱器105進行恒定電壓輸出的PWM信號和按需要對電容器組111進行恒定電流充電和恒定功率充電的PWM信號之間進行轉換,然后實現(xiàn)對FET 113的輸出。
也就是,當根據(jù)PWM生成電路103e輸出的PWM信號導通FET 113時,電流流入扼流線圈115。因此,部分輸入電能存儲在扼流線圈115中。然后,根據(jù)PWM生成電路103e輸出的PWM信號關閉FET 113。導通時扼流線圈115中存儲的電能通過反饋二極管11放電。
以上操作的重復使得步降斬波電路104中電能電壓的下降。降低的電壓由平流電容器116進行平整。電壓經(jīng)過平整的電能提供給DC定影加熱器105或者通過二極管108和IGBT 110提供給電容器組111。
經(jīng)過步降斬波電路104降低的電壓根據(jù)FET 113的導通周期和關閉周期之間的比值(占空比D/T)和步降斬波電路104的輸入電壓進行控制。輸出控制單元103根據(jù)PWM信號控制FET 113的占空比。因此,輸出控制單元103能夠控制步降斬波電路104輸出的電壓。
降低之后的電壓由步降電壓檢測電路4進行檢測。步降電壓檢測電路4的電壓分壓到電阻器R4和電阻器R5,這使得實現(xiàn)了對降低后電壓的檢測。步降電壓檢測電路4檢測的電壓返回到PWM生成電路103e。也就是,由PWM生成電路103e監(jiān)控經(jīng)過降低和平整的電壓。
步降電壓檢測電路4檢測的電壓還由之后描述的引擎控制單元10的A/D轉換器10b接收。之后解釋細節(jié)。
當PWM生成電路103e輸出PWM信號用于對電容器組111進行恒定電流充電和恒定功率充電時,根據(jù)引擎控制單元10的控制導通IGBT 110。因此,電能通過二極管108和IGBT 110被充入電容器組111。
根據(jù)第一實施例的電容器組111包括18個串聯(lián)的電容器單元(電偶層電容器),每個被完全充電到2.5伏特。也就是,當18個電容器單元被完全充電時,其中存儲了總共45V的電壓。
圖像形成裝置100的電容器組111包括能夠臨時提供比對DC定影加熱器105提供的電能更大的電能的電容器單元。也就是,充入電容器組111的電能提供給了DC定影加熱器105使得可以在短時間內獲得之后所述定影輥21可用的溫度。
充電電壓檢測電路16檢測充入電容器組111的電壓。更具體地,充電電壓檢測電路16具有電阻器R2和電阻器R3的分壓電路。因此,充電電壓檢測電路16能夠檢測電容器組111的端子之間的電壓。端子之間的檢測電壓傳輸?shù)揭婵刂茊卧?0的A/D轉換器103c和A/D轉換器10b。PWM生成電路103e根據(jù)傳輸?shù)紸/D轉換器103c的端子之間電壓確定占空比,并輸出用于恒定電流充電和恒定功率充電的PWM信號。之后進行詳細解釋。
如下檢測電容器組111的充電電流。檢測通過與電容器組111串聯(lián)的電阻器R1的電流,并檢測端子之間的電壓。檢測的端子之間的電壓輸入到輸出控制單元103的充電電流檢測電路103d。因此,充電電流檢測電路103d能夠檢測電容器組111的充電電流,和充電電流的電壓。
均衡電路17檢測每個電容器單元的完全充電,操作平衡電路(見圖3),并使每個電容器單元的充電電壓均衡。
更具體地,當電容器單元111a通過步降斬波電路104完全充電到2.5V時,平衡電路17a分流充電電流。與其他電容器單元并聯(lián)的其他平衡電路以相同的方式工作。因此,每個電容器單元的充電電壓都均衡。
當均衡電路17檢測到任一電容器單元完全充電并使相應的平衡電路工作時,均衡電路17向PWM生成電路103e輸出單個單元完全充電信號44。
當均衡電路17檢測到全部電容器單元完全充電并使全部平衡電路工作時,均衡電路17向PWM生成電路103e輸出全部電容器單元的完全充電信號45。
對均衡電路17給出解釋。圖3是與電容器單元111a并聯(lián)的平衡電路17a的示意圖。如圖3所示,每個電容器單元都連接平衡電路。在第一實施例中,有18個電容器單元,相應地串聯(lián)了18個平衡電路。
電流路徑I1表示對電容器單元111a充電時的電流路徑,如圖3所示。電流路徑I2表示平衡電路17a工作時充電電流的旁路。電流路徑I3表示提供反向電壓時的反向電流旁路。
電容器單元111b至111r,以及電容器單元111a是電偶層電容器,它們串聯(lián)連接以存儲電能。平衡電路17a在電容器單元111a的端子之間與電容器單元111a并聯(lián)。
平衡電路17a包括分路調節(jié)器(shunt regulator)301,電阻器311至315,晶體管321,和二極管331。根據(jù)包括電阻器311和312,以及分路調節(jié)器301的分壓電路檢測電容器單元111a的端電壓。
更具體地,包括電阻器311和312的分壓電路的分壓發(fā)送到分路調節(jié)器301的控制端。當電容器單元111a的端電壓被充電達到預定電壓時,分路調節(jié)器導通。當分路調節(jié)器301導通時,基極電流通過電阻器313流向晶體管321,晶體管321導通。當晶體管321導通時,經(jīng)過電阻器315分流(bypassed)電容器單元111a的充電電流,如I2所示。
當晶體管321導通時,晶體管322也導通。因此,電流通過電阻器317和318流向光耦合器341和342的發(fā)光二極管。平衡電路17b至17r具有相同于平衡電路17a的配置,對它們的解釋省略。
組完全(Bank Full)端子串聯(lián)連接到平衡電路17a至17r。換句話說,當全部電容器單元被充電到預定電壓且全部平衡電路工作時,從組完全端子輸出全部單元完全充電信號。
一旦接收到全部單元完全充電信號,PWM生成電路103e停止充電,并向引擎控制單元10的CPU10a發(fā)送完全充電信號。響應于完全充電信號,CPU 10a從端口2輸出信號關閉IGBT 110。
平衡電路17a的單元完全(Cell Full)端子并聯(lián)到其他平衡電路的單元完全端子。換句話說,在任一電容器單元充電到預定電壓電平且連接到相關電容器單元的平衡電路工作時,從單元完全端子輸出單元完全充電信號。
輸出的單元完全充電信號輸入到PWM生成電路103e。當單元完全充電信號輸入到PWM生成電路103e時,PWM生成電路103e執(zhí)行之后所述的預定的恒定電流充電操作。
參考圖2,給出了關于PWM生成電路103e對電容器組111進行充電時執(zhí)行的操作的解釋。在第一實施例中,A/D轉換器103c監(jiān)控電容器組111的充電電壓,充電電流檢測電路103d監(jiān)控充電電流,且PWM生成電路103e檢測平衡電路的操作(根據(jù)輸入的電容器單元的單個單元完全充電信號和完全充電信號)。PWM生成電路103e根據(jù)監(jiān)控的結果和由此得到的檢測輸出PWM信號。由此,在電容器組111中進行恒定電流充電和恒定功率充電。詳細的處理過程之后解釋。
PWM生成電路能夠發(fā)送預定占空比的信號(作為PWM信號)進行恒定電流充電。該預定的占空比可以是,例如,電阻器R1的端電壓和預先存儲在列表或可從預先準備的方程的計算中獲得的PWM信號的導通期(ON duty)之間的關系。
PWM生成電路103e中控制PWM信號的過程并不限于以上的描述。例如,只考慮充電電流,可以控制PWM信號獲得之前設定的充電電流。
當電容器組111不進行充電時,PWM生成電路103e可以輸出PWM信號以首先保持降低后的低電壓,并逐漸提高電壓。這使得可以阻止大突發(fā)電流流入電容器組111。
當電容器組111端子之間的電壓大于或等于第一預定電壓(此后,為“第一參考充電電壓”)時,PWM生成電路103e進行恒定功率充電。然后,PWM生成電路103e輸出PWM信號對FET 113的柵極進行恒定功率充電。
根據(jù)到電容器組111的充電電流和電容器組111的端子之間的電壓由之前設定的計算處理獲得PWM信號。之后解釋具體的處理方法。
當電容器組111端子之間的電壓大于或等于第二預定電壓(此后,為“第二參考充電電壓”)時,PWM生成電路103e輸出之前設定的PWM信號以再次對FET 113的柵極進行低電流和恒定電流充電。除第一實施例之外,PWM生成電路103e可以不在端子之間的電壓大于或等于第二參考充電電壓時輸出PWM信號,而是在檢測到任一電容器單元的單個單元完全充電信號44時。圖9中描述了具體的處理。
當檢測到代表全部電容器單元完全充電的完全充電信號45時,PWM生成電路103e輸出信號以停止對FET 113的柵極充電。
由此,圖像形成裝置100可以對電容器組111充電。被充電的電容器組111中存儲的電能通過IGBT 109和二極管107提供給DC定影加熱器105。
圖像形成裝置100包括AC定影加熱器30和DC定影加熱器105作為定影設備的加熱單元。
圖4是示意描述定影設備400的縱向剖面圖。定影設備400包括定影輥21作為定影元件,壓力輥23作為壓力元件,以及以預定壓力將壓力輥23壓向定影輥21的壓力裝置(未示出)。定影設備400中的定影輥21和壓力輥23由驅動機構(未示出)驅動旋轉。
定影設備400包括AC定影加熱器30,DC定影加熱器105,檢測定影輥21表面溫度的DC定影加熱器熱敏電阻28a,以及AC定影加熱器熱敏電阻33a。
AC定影加熱器30和DC定影加熱器105設置在定影輥21內部,從內部加熱定影輥21。DC定影加熱器熱敏電阻28a和AC定影加熱器熱敏電阻33a緊密接觸定影輥21的表面,檢測定影輥21的表面溫度(定影溫度)。AC定影加熱器熱敏電阻33a設置在對應AC定影加熱器30的測量區(qū)上。DC定影加熱器熱敏電阻28a設置在對應DC定影加熱器105的測量區(qū)上。
當定影輥21的溫度沒有達到目標溫度時,導通AC定影加熱器30和DC定影加熱器105加熱定影輥21。
在圖像形成裝置主電源打開或者在從節(jié)能的關閉模式啟動直到達到可以復印的條件時使用DC定影加熱器105。也就是,在定影設備400的預熱條件下電能從電容器組111提供給DC定影加熱器105,DC定影加熱器105輔助啟動定影設備400。也就是,DC定影加熱器105起次要加熱器(輔助加熱器)的作用。
因此,DC定影加熱器105在正常工作中使用了比加熱器額定功率更小的功率,并在啟動定影設備或者在連續(xù)復印中溫度下降時使用沒有達到額定功率的剩余功率。
當攜帶墨粉圖像的紙張通過定影設備400中定影輥21和壓力輥23之間的夾緊(nip)部分時,紙張被定影輥21和壓力輥23加熱和壓緊。因此,墨粉圖像定影在紙張上。
如圖2所示,引擎控制單元10包括CPU10a,通過內部總線連接到CPU 10a的串行控制器(SCI)10d,輸入/輸出端口10c,A/D轉換器10b,NV-RAM 10e,ROM 10f,RAM 10g,定時器,和中斷控制電路(INT)10h。
檢測定影設備400中定影輥21的表面溫度(定影溫度)的溫度檢測電路28和33連接到引擎控制單元10的A/D轉換器10b。
溫度檢測電路28包括DC定影加熱器熱敏電阻28a和與其串聯(lián)的電阻器R10,并用于檢測對應DC定影加熱器105的測量區(qū)的溫度。
溫度檢測電路33包括AC定影加熱器熱敏電阻33a和與其串聯(lián)的電阻器R11,并用于檢測對應AC定影加熱器30的測量區(qū)的溫度。
FET 106,AC定影加熱器控制電路43,需要于圖像形成的例如馬達、螺線管、離合器(clutch)等的負載23,感應器13,和開關電路15連接到輸入/輸出端口10c。根據(jù)溫度檢測電路28檢測的溫度結果通過FET將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105。根據(jù)溫度檢測電路33檢測的溫度結果,電能通過AC定影加熱器控制電路43提供給AC定影加熱器30。感應器13用于進行圖像形成。
CPU 10a通過輸出控制單元103和SCI 10d發(fā)送和接收信號。在不放電,待機或者在節(jié)能模式時,CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送充電指令信號,充電許可信號,或者充電操作信號。當向DC定影加熱器105提供電能時,CPU10a向輸出控制單元103發(fā)送供電模式信號。
在不向DC定影加熱器105提供電能的情形下,當充電指令信號或者充電許可信號輸入到輸出控制單元103的CPU 103a時,CPU 103a命令PWM生成電路103e充電。這使得充電開始。
在主電源打開以及正常復印操作時,電能通過AC定影加熱器控制電路43提供給AC定影加熱器30。這使得可以在圖像形成裝置100中進行復印。
當輸入溫度檢測電路33檢測到預定溫度或者更低的溫度時,導通光耦合器的信號由CPU 10a從端口5輸出至光耦和驅動電路35。這使得開始向AC定影加熱器30供電。
當輸入溫度檢測電路33檢測到預定溫度或者更高的溫度時,關閉光耦合器的信號由CPU 10a從端口5輸出至光耦和驅動電路35。這使向AC定影加熱器30供電停止。
接著給出向DC定影加熱器105提供電能的操作的解釋。當打開主電源時,CPU 10a檢查充電電壓檢測電路16的充電電壓,CPU 10a從輸入/輸出端口10c的端口3輸出導通IGBT 109的信號。導通FET 106的信號由CPU 10a從輸入/輸出端口10c的端口1輸出。當FET 106導通時,電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105。
當定影輥21的溫度在一系列復印操作中下降并變得足夠低以形成了墨粉不能定影的圖像時,CPU 10a識別來自輸出控制單元103的全部單元完全充電信號或者來自充電電壓檢測電路16的充電電壓,然后從輸入/輸出端口10c的端口3輸出導通IGBT 109的信號。這使電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105。
當CPU 10a檢測到定影輥21的溫度為預定溫度或者更高時,CPU 10a從輸入/輸出端口10c的端口3輸出關閉IGBT 109的信號。這使從電容器組111的放電結束。
然后,PWM生成電路103e向FET 113的柵極輸出對DC定影加熱器105供電的PWM信號。
在圖像形成操作結束后,CPU 10a經(jīng)過預訂時間進入節(jié)能模式。在此情況下,停止部分電源輸出的信號由CPU 10a從端口4輸出至DC/DC轉換器14。當節(jié)能模式解除時,節(jié)能解除開關46(通過感應自動文件進給裝置(ADF)的開/關位置的切換,或者ADF上的文件)使DC/DC轉換器14返回正常操作。
控制圖像形成裝置100的控制電路8包括控制整個圖像形成裝置的CPU8a,通過內部總線連接到CPU 8a的SCI 8b,ROM 8c,靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)8d,圖像形成裝置中使用的用于圖像顯影的工作存儲器8e,臨時存儲寫入圖像的圖像數(shù)據(jù)的閃存(flame memory),和包括了控制CPU外圍組件及其接口電路的功能的ASIC 8g。
控制電路8通過SCI 8b連接到操作單元控制電路37和引擎控制單元10。操作單元控制電路37控制響應于用戶通過面板的操作的設置輸入和設置內容在面板上的顯示。
圖5是圖像形成裝置100中定影輥的溫度,步降斬波電路提供的電能,和電容器組提供的電能之間的關系圖表。圖5中,周期A代表定影重加載周期,周期B代表待機周期,周期C至E代表代表打印周期。當定影溫度由于周期C中的復印操作而下降時,從步降斬波電路104提供的電能在周期D停止,電能從電容器組111提供給DC定影加熱器105。這使得可以提供超過圖像形成裝置100中電能上限的電能,且因此可將定影輥21的溫度迅速返回到目標定影溫度。之后解釋實際執(zhí)行的具體處理。
如圖5所示,當定影輥21的溫度達到目標定影溫度時,從電容器組111提供的電能停止,只從步降斬波電路104提供電能。
圖6是在引擎控制單元10的CPU 10a控制下一連串復印操作的流程圖。
當主電源打開或解除節(jié)能模式而首次提供電能時,對于引擎控制單元10的CPU 10a,及其外圍電路,和存儲器進行初始化設置(步驟S501)。
CPU 10a將啟動標識設為“1”,其在主電源打開或解除節(jié)能模式時設置(步驟S502)。
CPU 10a輔助啟動將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105(步驟S505)。啟動之后,圖像形成裝置100處于待機模式。在此情況下,啟動標識設回“0”,至此的詳細過程之后解釋。
根據(jù)存在或不存在復印指令信號的輸入,或者是否自啟動待機模式起經(jīng)過了預定時間,CPU 10a確定是否維持待機模式(步驟S506)。
當確定維持待機模式(在步驟S506為是)時,CPU 10a通過步降斬波電路104向DC定影加熱器105供電以維持待機模式,并通過AC定影加熱器控制電路43向AC定影加熱器30供電。
CPU 10a確定是否從步降斬波電路104向DC定影加熱器105供電(步驟S508)。當從步降斬波電路104向DC定影加熱器105供電(步驟S508,是)時,處理控制返回到步驟S506。
當不從步降斬波電路104向DC定影加熱器105供電(步驟S508,否)時,CPU 10a發(fā)送充電指令信號或充電許可信號以對電容器組111進行充電(步驟S509)。
一旦確定中斷待機模式(步驟S506,否),CPU 10a確定是否處理過程根據(jù)復印指令信號轉到復印操作(步驟S510)。
當處理轉到復印操作(步驟S510,是)時,CPU 10a啟動復印并發(fā)送充電停止信號(步驟S511)。
CPU 10a從步降斬波電路104向DC定影加熱器105供電,并從AC定影加熱器控制電路43向AC定影加熱器30供電。當定影輥21具有等于或小于設定溫度的溫度時,使用電容器組111中存儲的電能(步驟S512)。這種操作在一連串的復印操作中重復,定影輥21的溫度被控制在預定范圍內??刂贫ㄓ拜伒倪^程之后描述。
當處理沒轉到復印操作(步驟S510,否)時,CPU 10a確定是否復印結束或待機模式開始后經(jīng)過了預定時間(步驟S513)。
當經(jīng)過了預定時間(步驟S513,是)時,CPU 10a控制圖像形成裝置100進入節(jié)能模式。因為可以在節(jié)能模式下充電,CPU 10a發(fā)送充電指令信號或者充電許可信號(步驟S514)。
用戶按下節(jié)能解除鍵,節(jié)能模式周期結束(步驟S515)。節(jié)能模式解除之后,處理再次從初始化設置開始(步驟S501)。
當沒有經(jīng)過預訂時間(步驟S513,否)時,處理控制返回步驟S506。
CPU 10a通過充電電壓檢測電路16檢測電容器組111端子之間的電壓,并確定是否可以釋放電容器組111中的電能。CPU 10a向輸出控制單元103的CPU 103a輸出提供給DC定影加熱器105的電壓值或者啟動定影設備的模式。
圖7和8是根據(jù)圖像形成裝置100的工作條件在向DC定影加熱器105提供電能和對電容器組111充電之間進行切換的處理過程流程圖。
引擎控制單元10的CPU 10a確定圖像形成裝置100如何工作。CPU 10a首先確定是否設置啟動標記(步驟S2501)。啟動標記如圖6所示,在主電源開啟或者節(jié)能模式解除時設置為“1”。
當啟動標記設置為“1”時(步驟S2501,是),CPU 10a通過A/D轉換器10b確定是否從輸出控制單元103接收到了完全充電信號,或者電容器組111的充電電壓是否等于或大于41V(步驟S2502)。如此,在第一實施例中,作為開始使用電容器組111中充電電能的參考值的充電電壓值設定為41V。
當充電電壓等于或大于41V(步驟S2502,是)時,CPU 10a通過A/D轉換器10b確定定影輥21的溫度是否等于或小于第一溫度(步驟S2503)。第一溫度是一低溫度,使得定影輥21需要進一步加熱。作為舉例,第一溫度設置為170攝氏度。
當定影輥21的溫度等于或小于第一溫度(步驟S2503,是)時,CPU 10a確定充電電壓是否等于或大于30V(步驟S2504)。
當CPU 10a確定充電電壓等于或大于30V(步驟S2504,是)時,CPU 10a控制停止對電容器組111充電(步驟S2505)??刂仆V钩潆娫谥髷⑹觥?br> CPU 10a將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105,并驅動DC定影加熱器105(步驟S2506)。然后,CPU 10a再次確定定影輥21的溫度是否等于或小于第一溫度(步驟S2503)。
當定影輥21的溫度超過第一溫度(步驟S2503,否)或者確定電容器組111的充電電壓小于41V(步驟S2502,否)時,CPU 10a確定定影輥21的溫度是否等于或小于第二溫度(步驟S2507)。第二溫度高于第一溫度,但仍然是定影輥21需要進一步加熱的溫度。在第一實施例中,第二溫度設定為178攝氏度。
當定影輥21的溫度等于或小于第二溫度(步驟S2507,是)時,CPU 10a停止對電容器組111充電(步驟S2508)。隨后,CPU 10a根據(jù)步降斬波電路104控制的電壓向DC定影加熱器105供電,并驅動DC定影加熱器105(步驟S2509)。然后,CPU 10a再次確定定影輥21的溫度是否等于或小于第一溫度(步驟S2503)。
當定影輥21的溫度超過第二溫度(步驟S2507,否)時,CPU 10a檢查是否定影輥21的溫度達到了重加載溫度(180攝氏度)(步驟S2510)。
當定影輥21的溫度沒有達到重加載溫度(步驟S2510,否)時,CPU 10a再次確定是否定影輥21的溫度超出了第一溫度(步驟S2503)。如果在處理過程中DC定影加熱器105正被驅動,則繼續(xù)驅動DC定影加熱器105。
當定影輥21的溫度達到重加載溫度(步驟S2510,是)時,CPU 10a停止驅動DC定影加熱器105(步驟S2511)。
然后,CPU 10a根據(jù)步降斬波電路104控制的電壓對電容器組111充電(步驟S2512)。詳細的充電步驟之后描述。
在這種情況下,重新設置啟動標記。CPU 10a將圖像形成裝置100的狀態(tài)設置為待機模式(步驟S2513)。
當CPU 10a確定啟動標記未設定為“1”(步驟S2501,否)或者在步驟S2513的處理之后,CPU 10a確定是否圖像形成裝置100處于待機模式而沒有接收到復印信號(步驟S2514)。
當沒有接收到復印信號,圖像形成裝置100處于待機模式(步驟S2514,是)時,CPU 10a確定是否定影輥21的溫度低于第二溫度(步驟S2515)。
當定影輥21的溫度低于第二溫度(步驟S2515,是)時,CPU 10a停止對電容器組111充電(步驟S2516)。然后,CPU 10a根據(jù)步降斬波電路104控制的電壓向DC定影加熱器105供電,并驅動DC定影加熱器105(步驟S2517)。
當定影輥21的溫度等于或高于第二溫度(步驟S2515,否)時,CPU 10a確定是否定影輥21的溫度等于或高于重加載溫度(步驟S2518)。
當定影輥21的溫度小于重加載溫度(步驟S2518,否)時,CPU 10a再次確定是否圖像形成裝置100處于待機模式而沒有接收到復印信號(步驟S2514)。
當定影輥21的溫度等于或高于重加載溫度(步驟S2518,是)時,CPU 10a根據(jù)從A/D轉換器10b輸入的信號檢查是否電容器組111的充電電壓等于或小于44V(步驟S2519)。
當電容器組111的充電電壓等于或小于44V(步驟S2519,是)時,CPU根據(jù)步降斬波電路104控制的電壓對電容器組111充電(步驟S2520)。
當電容器組111的充電電壓大于44V(步驟S2519,否)時,CPU 10a停止對電容器組111充電(步驟S2521)。
另外,CPU 10a停止通過電容器組111驅動DC定影加熱器105(步驟S2522)。
在步驟S2517,S2520和S2522的處理之后,CPU 10a確定是否從啟動待機模式開始經(jīng)過了預定時間(步驟S2523)。當經(jīng)過了預定時間(步驟S2523,是)時,模式改變?yōu)楣?jié)能模式(步驟S2524)。然后,CPU 10a再次確定是否圖像形成裝置100處于待機模式而沒有接收到復印信號(步驟S2514)。
當圖像形成裝置100接收到復印信號或者不處于待機模式(步驟S2514,否)時,處理控制轉到圖8的“A”,CPU 10a確定是否圖像形成裝置100處于復印操作(步驟S2531)。
當圖像形成裝置100處于復印操作(步驟S2531,是)時,CPU 10a確定定影輥21的溫度是否等于或小于第一溫度(步驟S2532)。
當定影輥21的溫度等于或小于第一溫度(步驟S2532,是)時,CPU 10a確定是否電容器組111的充電電壓等于或大于35V(步驟S2533)。
當電容器組111的充電電壓等于或大于35V(步驟S2533,是)時,CPU10a停止對電容器組111充電(步驟S2534)。
CPU 10a將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105并驅動DC定影加熱器105(步驟S2535)。然后,CPU 10a再次確定是否圖像形成裝置100處于復印操作(步驟S2531)。
當定影輥21的溫度超過第一溫度(步驟S2532,否)時,CPU 10a確定定影輥21的溫度是否等于或小于第二溫度(步驟S2536)。
當定影輥21的溫度等于或小于第二溫度(步驟S2536,是)時,CPU 10a停止對電容器組111充電(步驟S2537)。
CPU 10a根據(jù)步降斬波電路104控制的電壓向DC定影加熱器105供電,并驅動DC定影加熱器105(步驟S2538)。
當定影輥21的溫度超過第二溫度(步驟S2536,否)時,CPU 10a確定是否定影輥21的溫度等于或高于重加載溫度(步驟S2539)。
當定影輥21的溫度低于重加載溫度(步驟S2539,否)時,CPU 10a再次確定是否圖像形成裝置100處于復印操作(步驟S2531)。
當定影輥21的溫度等于或高于重加載溫度(步驟S2539,是)時,CPU 10a停止驅動DC定影加熱器105(步驟S2540)。
當圖像形成裝置100不處于復印操作(步驟S2531,否)時,CPU 10a確定是否圖像形成裝置100處于節(jié)能模式(步驟S2541)。當圖像形成裝置100不處于節(jié)能模式(步驟S2541,否)時,處理控制轉到圖7的“B”,CPU 10a確定是否圖像形成裝置100處于待機模式而沒有接收到復印信號(步驟S2514)。
當圖像形成裝置100處于節(jié)能模式(步驟S2541,是)時,CPU 10a控制圖像形成裝置100進入節(jié)能模式(步驟S2542)。
然后,CPU 10a根據(jù)步降斬波電路104控制的電壓對電容器組111充電(步驟S2543)。
CPU 10a確定是否用戶按下了節(jié)能解除鍵(步驟S2544)。當沒有按下節(jié)能解除鍵(步驟S2544,否)時,執(zhí)行步驟S2542至S2543的處理。
當按下了節(jié)能解除鍵(步驟S2544,是)時,啟動標記設置為“1”(步驟S2545)。然后,CPU 10a確定啟動標記是否為“1”以再次啟動處理(步驟S2501)。
如上所述,在圖像形成裝置100中,步降斬波電路104的控制實現(xiàn)了電容器組111在與從AC電源112向DC定影加熱器105供電的電壓不同的充電電壓下被充電。
電容器組中的電容器單元是昂貴的元件,易于因過度充電而損壞。因此,在圖像形成裝置中設置了電容器單元就應當考慮防止這樣的損壞。因此,在傳統(tǒng)的圖像形成裝置中,從AC電源提供的電能在DC定影加熱器和電容器組之間轉換,除非通過步降斬波電路控制電壓,將根據(jù)AC電源的供電電壓將電能提供給電容器組。
假設AC電源提供100V的電壓,電容器具有2.5V的額定電壓,則傳統(tǒng)的圖像形成裝置需要40個電容器單元。從AC電源提供的電壓根據(jù)國家而變化。因此,為了將傳統(tǒng)的圖像形成裝置提供給各個國家,依賴于每個國家的供電電壓將需要不同數(shù)量的電容器單元。考慮到工作負荷或者制造步驟的成本,根據(jù)供電電壓設置電容器單元并不實際。
因此,在圖像形成裝置100中,以步降斬波電路104控制的合適充電電壓對電容器組111充電。這使得能夠以不同于AC電源112供電電壓的電壓進行充電。因此,電容器單元的設置并不被AC電源限制,這使得可以在供電電壓彼此不同的不同國家使用圖像形成裝置100。而且,可以根據(jù)DC定影加熱器需要的電能和圖像形成裝置的成本,在圖像形成裝置100中設置合適數(shù)量的電容器單元。
供電電壓由步降斬波電路104根據(jù)輸出控制單元103輸出的PWM信號改變。換句話說,步降斬波電路104的FET 113可以根據(jù)圖像形成裝置100中輸出控制單元103輸出的PWM信號的占空比進行控制,因此,可以根據(jù)供電的目標以合適的供電電壓提供電能。為了根據(jù),例如,對電容器組111充電的占空比改變供電電壓,將對電容器組111充電的參考電壓和檢測到的反饋電壓之間的差值乘以一增益,以通過獲得的值增加或減少之前的占空比。反饋電壓之后描述。
同樣地在圖7和8步驟S2512,S2520和S2543控制對圖像形成裝置100中電容器組111的充電,解釋如下。圖9是根據(jù)第一實施例通過輸出控制單元103對電容器組111充電的處理過程流程圖。
首先,A/D轉換器103c監(jiān)控電容器組111的充電電壓,充電電流檢測電路103d監(jiān)控電容器組111的充電電流(步驟S2601)。CPU 103a確定是否A/D轉換器103c監(jiān)控的充電電壓等于或小于第一參考充電電壓(步驟S2602)。當充電電壓等于或小于第一參考充電電壓(步驟S2602,是)時,CPU 103a指示PWM生成電路103e進行恒定電流控制(步驟S2603)。參考充電電壓是電容器組111的充電電壓,作為進行轉換處理的參考。參考充電電壓(第一參考充電電壓和第二參考充電電壓)的具體值可以依賴電容器組111的電容適當設置。繼續(xù)監(jiān)控充電電流和充電電壓(步驟S2601)。
關于恒定電流控制,通過使用從串聯(lián)到電容器組111的電阻器R1檢測到的端電壓作為反饋電壓,通過控制反饋電壓恒定可以保持流過的電流恒定。充電電流檢測電路103d監(jiān)控端電壓,使得PWM生成電路103e將之前為恒定電流控制設置的參考電壓和檢測到的反饋電壓之間的差值乘以一增益,以通過獲得的值增加或減少之前的占空比。PWM生成電路103e根據(jù)改變后的占空比輸出PWM信號。由此,實現(xiàn)圖像形成裝置100中的恒定電流控制。
當充電電壓大于第一參考充電電壓(步驟S2602,否)時,CPU 103a確定是否充電電壓等于或小于第二參考充電電壓(步驟S2604)。當充電電壓等于或小于第二參考充電電壓(步驟S2604,是)時,PWM生成電路103e進行恒定功率控制(步驟S2605)。然后,處理控制返回步驟S2601。第二參考充電電壓大于第一參考充電電壓。
附帶地,恒定功率控制和恒定電流控制之間的轉換可以根據(jù)偏壓電路(例如,當輸入單個單元完全充電信號時)的操作進行,而不用在充電電壓超過第二參考充電電壓時進行。
PWM生成電路103e根據(jù)為恒定功率控制設置的參考電壓和A/D轉換器103c監(jiān)控的電容器組111的端電壓,計算從電阻器R1檢測的目標輸出電壓。CPU 103a將反饋電壓,即從電阻器R1檢測到的端電壓與目標輸出電壓之間的差值乘以一增益,以通過獲得的值增加或減少之前的占空比。輸出控制單元103根據(jù)改變后的占空比輸出PWM信號。這使得可以在圖像形成裝置100中進行恒定功率控制。
當充電電壓大于第二參考充電電壓(步驟S2604,否)時,以低電流進行恒定電流控制(步驟S2606)。
輸出控制單元103執(zhí)行步驟S2606的處理直到輸入全部單元完全充電信號。當全部單元完全充電信號輸入時,輸出控制單元103停止輸出PWM信號,處理結束。
在圖像形成裝置100中,基于上述的處理流程,根據(jù)對電容器組111的充電電流和電容器組111中的充電電壓進行恒定電流控制和恒定功率控制之間的轉換,并控制提供給電容器組111的電能。這使得可以對電容器組111充電而不損壞電容器組111的電容器單元。
電容器組111的電容器單元實際上在電容量上各不相同。因此,當電容器組111的充電電壓大于第二參考充電電壓時,在圖像形成裝置100中以低電流進行恒定電流控制。這使得可以響應于每個電容器單元的充電情況來進行合適的電流控制,防止每個電容器單元劣化。因此,可以使電容器組111實現(xiàn)長壽命,并保護充電電路。
圖10是在引擎控制單元10的CPU 10a控制下啟動定影設備400的處理過程,即圖7中步驟S2501至S2512所示處理過程的詳細流程圖。
在圖10所示的處理流程前,電容器組111內存儲了大量電能。圖10中,在啟動圖像形成裝置100時,電能從電容器組111提供給DC定影加熱器105。然后,當定影輥21的溫度超出預定溫度或者電容器組111的充電電壓小于30V時,電能從步降斬波電路104提供給DC定影加熱器105。以下的解釋是按處理的順序。
引擎控制單元10的CPU 10a首先檢查是否設置啟動標記(步驟S601)。該啟動標記與關于圖6解釋的相同,在主電源開啟或者節(jié)能模式解除時設置為“1”。當啟動標記未設置為“1”(步驟S601,否)時,處理結束。
當啟動標記設置為“1”時(步驟S601,是),引擎控制單元10的CPU 10a通過A/D轉換器10b檢查是否從輸出控制單元103接收到了完全充電信號,或者電容器組111的充電電壓是否等于或大于41V(步驟S602)。在第一實施例中,充電時確定的充電電壓是,例如,41V。以下的電壓值同樣作為例子指出。
當接收到了完全充電信號,或者充電電壓等于或大于41V(步驟S602,是)時,CPU 10a通過A/D轉換器10b檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第一溫度(步驟S603)。溫度通過溫度檢測電路28和33中的一個或者全部來檢測。
當定影輥21的溫度等于或小于第一溫度(步驟S603,是)時,CPU 10a檢查充電電壓是否等于或大于30V(步驟S604)。
當充電電壓等于或大于30V(步驟S604,是)時,CPU 10a輸出信號以停止向輸出控制單元103輸出PWM信號(步驟S605)。
CPU 10a發(fā)送充電停止信號以停止對輸出控制單元103充電(步驟S606)。
CPU 10a從端口2輸出信號以關閉IGBT 110,以停止對電容器組111供電(步驟S607)。
CPU 10a從端口3輸出信號導通IGBT 109,以將存儲在電容器組111中的電能提供給DC定影加熱器105(步驟S608)。
CPU 10a從端口1輸出信號導通FET 106,以向DC定影加熱器105提供電能(步驟S609)。
CPU 10a從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S610)。這使得向DC定影加熱器105提供電能。然后,CPU 10a通過A/D轉換器10b檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第一溫度,再次開始處理過程(步驟S603)。進行這樣的處理直到定影輥21的溫度超過第一溫度,或者電容器組111的充電電壓下降到30V之下。
當定影輥21的溫度超過第一溫度(步驟S603,否),或者沒有接收到完全充電信號或電容器組111的充電電壓小于41V(步驟S602,否)時,CPU 10a檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第二溫度(步驟S611)。第二溫度,例如,是178攝氏度。
當定影輥21的溫度等于或小于第二溫度(步驟S611,是)時,CPU 10a從端口2輸出信號關閉IGBT 110(步驟S612)。
CPU 10a從端口3輸出信號關閉IGBT 109(步驟S613)。由此,電能從步降斬波電路104而不是從電容器組111提供給DC定影加熱器105。
CPU 10a從端口1輸出信號導通FET 106(步驟S614)。
CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送脈寬調制圖案以對DC定影加熱器105供電(步驟S615)。CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送對DC定影加熱器105供電的電壓值。由此,輸出控制單元103控制FET 113向DC定影加熱器105提供適當電能。
CPU 10a發(fā)送充電停止信號停止充電(步驟S616)。
CPU 10a從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S617)。
CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送供電模式信號(步驟S618)。根據(jù)該一系列處理,電能從步降斬波電路104提供給DC定影加熱器105。
換句話說,當圖像形成裝置100中主電源開啟或節(jié)能模式解除時,和當定影輥21的溫度超過第一溫度(170攝氏度)而等于或小于第二溫度(178攝氏度)時,執(zhí)行上述的處理(步驟S612至S618)。另外,啟動裝置后當充電電壓小于30V時,執(zhí)行上述的處理(步驟S612至S618)并進行轉換以從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能。
當定影輥21的溫度超過第二溫度(步驟S611,否)時,CPU 10a檢查是否定影輥21的溫度達到了重加載溫度(步驟S619)。
當定影輥21的溫度未達到重加載溫度(步驟S619,否)時,CPU 10a確定定影輥21的溫度是否超過了第一溫度(步驟S603)。當定影輥21的溫度超過了第一溫度而等于或小于第二溫度時,電能繼續(xù)從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供。
當定影輥21的溫度達到重加載溫度(步驟S619,是)時,CPU 10a重置啟動標記(步驟S620)。也就是,啟動標記設置為“0”。
CPU 10a設置定影重加載標記(步驟S621)。CPU 10a從端口1輸出信號關閉FET 106(步驟S622)。
CPU 10a從端口4輸出信號關閉AC定影加熱器30(步驟S623)。
CPU 10a從端口2輸出信號導通IGBT 110進行充電(步驟S624)。然后,CPU 10a輸出充電許可信號(步驟S625)。該過程使圖像形成裝置100開始定影。
圖11是圖像形成裝置100處于待機模式時由引擎控制單元10的CPU 10a執(zhí)行的控制過程,即圖7中步驟S2514至S2522所示處理過程的詳細流程圖。
圖11描述了待機時AC定影加熱器30的控制,從步降斬波電路104供給電能的DC定影加熱器105的控制,和發(fā)送用于充電的充電許可信號的控制。
CPU 10a首先檢查是否接收到了復印信號以及圖像形成裝置100是否處于待機模式(步驟S701)。當圖像形成裝置100不處于待機模式(步驟S701,否)時,處理結束。
當未接收到復印信號且圖像形成裝置100處于待機模式(步驟S701,是)時,CPU 10a檢查是否定影輥21的溫度等于或小于第一待機溫度(例如,178攝氏度)(步驟S702)。
當定影輥21的溫度等于或小于第一待機溫度(步驟S702,是)時,CPU10a重置定影重加載標記(步驟S703)。通常,定影重加載標記不在圖像形成裝置100待機時重置。但是,當圖像形成裝置100打開時,對DC定影加熱器105和AC定影加熱器30的供電停止。因此,定影輥21的溫度下降到第一待機溫度或更低,且重置定影重加載標記。
CPU 10a檢查是否定影輥21的溫度等于或小于第二待機溫度(例如,179攝氏度)(步驟S704)。
當定影輥21的溫度等于或小于第二待機溫度(步驟S704,是)時,CPU10a從端口1輸出信號導通FET 106(步驟S705)。
CPU 10a向輸出控制單元103的CPU 103a發(fā)送對DC定影加熱器105供電的參考電壓值(步驟S706)。參考電壓如下計算。首先,輸入到A/D轉換器10b中的定影輥21的表面溫度(定影溫度)中根據(jù)熱敏電阻器28a的響應發(fā)生時滯,由此CPU 10a根據(jù)輸入的表面溫度,表面溫度改變的趨勢(增加或減小),以及表面溫度改變的量(增加量或減少量)計算參考電壓。
參考電壓的值通過CPU 103a轉發(fā)給PWM生成電路103e。通過步降斬波電路104降低的電壓從步降電壓檢測電路4反饋回PWM生成電路103e。PWM生成電路103e將改變的參考電壓和來自步降電壓檢測電路4降低的電壓之間的差值乘以增益,以通過獲得的值增加或減少之前的占空比。PWM生成電路103e向步降斬波電路104的FET 113輸出具有計算后占空比的PWM信號。
CPU 10a從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S707)。然后,CPU 10a發(fā)送充電停止信號(步驟S708)。CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送供電模式信號(步驟S709)。因此,即使在定影輥21溫度下降時,待機模式都繼續(xù)。
當定影輥21的溫度超過第二待機溫度(步驟S704,否)時,CPU 10a檢查是否定影輥21的溫度等于或高于重加載溫度(步驟S710)。
當定影輥21的溫度低于重加載溫度(步驟S710,否)時,繼續(xù)向AC定影加熱器30和DC定影加熱器105提供電能。處理過程再次以檢查圖像形成裝置100是否處于待機模式(步驟S701)開始。
當定影輥21的溫度等于或高于重加載溫度(步驟S710,是)時,CPU 10a從端口1輸出信號關閉FET 106(步驟S711)。
CPU 10a從端口4輸出信號關閉AC定影加熱器30(步驟S712)。然后,CPU 10a設置定影重加載標記(步驟S713)。
CPU 10a根據(jù)從A/D轉換器10b輸入的信號檢查是否電容器組111的充電電壓等于或小于44V(步驟S714)。
當電容器組111的充電電壓等于或小于44V(步驟S714,是)時,CPU 10a從端口3輸出信號關閉IGBT 109(步驟S715)。
CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送以恒定電流充電的電流值(步驟S716)。CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送以恒定功率充電的功率值(步驟S717)。另外,CPU 10a從端口2輸出信號導通IGBT 110(步驟S718)。
然后,CPU 10a檢查是否定時器測量的時間達到“N”(步驟S719)。在定時器測量的時間未達到“N”(步驟S719,否)時,CPU 10a繼續(xù)檢查直到定時器測量的時間達到“N”。也就是,等待預定時間。
當定時器測量的時間達到“N”(步驟S719,是)時,CPU 10a發(fā)送充電許可信號(步驟S720)。處理過程再次以檢查圖像形成裝置100是否處于待機模式(步驟S701)開始。由此,圖像形成裝置100停留在待機模式。在第一實施例中,IGBT用作開關電路,在預定待機時間之后并不特別地需要進行充電。當在以下描述的第二實施例中使用繼電器作為開關電路時,還可以取得這樣的效果防止繼電器的觸點被焊接。
以上的一系列操作使輸出控制單元103的PWM生成電路103e能夠進行充電。
當充電電壓超過44V(步驟S714,否)時,CPU 10a從端口3輸出信號關閉IGBT 109(步驟S721)。
CPU 10a從端口2輸出信號關閉IGBT 110(步驟S722)。處理過程再次以檢查圖像形成裝置100是否處于待機模式(步驟S701)開始。因此,圖像形成裝置100停留在待機模式。
圖12是通過引擎控制單元10的CPU 10a控制DC定影加熱器105在連續(xù)復印操作中維持定影溫度的處理過程,即圖8的步驟S2531至S2540所示處理過程的詳細流程圖。
圖12描述了連續(xù)復印操作中,當電能從步降斬波電路104提供給DC定影加熱器105以及電能通過AC定影加熱器控制電路43提供給AC定影加熱器30時執(zhí)行的控制。當定影輥21的溫度等于或小于第一預定定影溫度(下降溫度)時,電容器組111中存儲的電能用于向DC定影加熱器105供電。當定影輥21的溫度等于或高于第一預定定影溫度而返回到第二預定定影溫度或更低時,停止使用電容器組111中存儲的電能,再次從步降斬波電路104向DC定影加熱器105供電。
CPU 10a檢查是否圖像形成裝置100處于復印操作(步驟S801)。當圖像形成裝置100不處于復印操作(步驟S801,否)時,處理結束。
當圖像形成裝置100處于復印操作(步驟S801,是)時,CPU 10a檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第一定影溫度(步驟S802)。該檢查檢測是否有溫度下降。
當定影輥21的溫度等于或小于第一定影溫度(步驟S802,是)時,CPU10a檢查電容器組111中的充電電壓(步驟S803)。
當電容器組111的充電電壓等于或大于35V(步驟S803,是)時,CPU 10a向輸出控制單元103的CPU 103a輸出信號以停止輸出PWM信號(步驟S804)。CPU 10a向CPU 103a發(fā)送充電停止信號以停止充電(步驟S805)。
CPU 10a從端口2輸出信號關閉IGBT 110以停止向電容器組111供電(步驟S806)。
CPU 10a從端口3輸出信號導通IGBT 109以將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105(步驟S807)。
CPU 10a從端口1輸出信號導通FET 106(步驟S808),從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S809)。
當定影輥21的溫度超過第一定影溫度(步驟S802,否)時,CPU 10a通過A/D轉換器10b檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第二定影溫度(步驟S810)。
當定影輥21的溫度等于或小于第二定影溫度(步驟S810,是)時,CPU10a從端口2輸出信號關閉IGBT 110(步驟S811)。
CPU 10a從端口3輸出信號關閉IGBT 109(步驟S812),從端口1輸出信號導通FET 106(步驟S813)。CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送對DC定影加熱器105供電的電壓值(步驟S814)。作為電壓值的代替,CPU 10a可以發(fā)送脈寬調制圖案。
CPU 10a發(fā)送充電停止信號以停止充電(步驟S815)。然后,CPU 10a從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S816)。因此,電容器組111斷開,使得電能從步降斬波電路104提供給DC定影加熱器105。
CPU 10a向輸出控制單元103發(fā)送供電模式信號以對定影輥21供電(步驟S817)。該處理使電能從步降斬波電路104提供給DC定影加熱器105。
當定影輥21的溫度超過第二溫度(步驟S810,否)時,CPU 10a檢查是否定影輥21的溫度達到了重加載溫度(步驟S818)。
當定影輥21的溫度未達到重加載溫度(步驟S818,否)時,CPU 10a檢查是否圖像形成裝置100處于復印操作(步驟S801)。換句話說,當圖像形成裝置100處于復印操作且定影輥21的溫度等于或高于第二溫度時,繼續(xù)從步降斬波電路104向DC定影加熱器105以及從AC定影加熱器控制電路43向AC定影加熱器30提供電能。
當定影輥21的溫度達到重加載溫度(步驟S818,是)時,CPU 10a從端口1輸出信號關閉FET 106(步驟S819),從端口4輸出信號關閉AC定影加熱器30(步驟S820)。由此,復印操作繼續(xù)。
圖13是通過輸出控制單元103的CPU 103a執(zhí)行的響應于諸如供電模式信號等信號設置標記的處理過程流程圖。
CPU 103a首先檢查是否從CPU 10a接收到了供電模式信號(步驟S1001)。
當接收到了供電模式信號(步驟S1001,是)時,CPU 103a設置供電模式標記(步驟S1002),處理結束。
當未接收到供電模式信號(步驟S1001,否)時,CPU 103a檢查是否接收到了充電許可信號(步驟S1003)。
當接收到了充電許可信號(步驟S1003,是)時,CPU 103a重置供電模式標記,處理結束(步驟S1004)。當未接收到充電許可信號(步驟S1003,否)時,處理結束。
供電模式標記是不充電時由步降斬波電路104向DC定影加熱器105供電的標記。以下描述的實施例中解釋使用供電模式標記的處理。
圖14是描述啟動圖像形成裝置100后向DC定影加熱器105提供電力的定時的圖表。
如圖14所示,提供給DC定影加熱器105的電能從電容器組111或者步降斬波電路104提供。電能從電容器組111向DC定影加熱器105提供只發(fā)生在啟動或溫度下降時。很確定的是,在這些時候電容器組111將提供很大的電能。換句話說,電容器組111的使用使定影輥21短時間內被加熱到可以復印的溫度。
如上所述,第一實施例包括稱為步降斬波電路104的控制電壓的裝置。圖像形成裝置100可以將步降斬波電路104控制的輸出電壓提供給DC定影加熱器105或者電容器組111。
電容器組111中充入的存儲電能提供給DC定影加熱器105以對定影輥21進行加熱。這使得可以減少元件數(shù)量,降低制造成本。
當存儲電能以啟動圖像形成裝置100時,希望使用具有高電壓和大容量的電偶層電容器(EDLC)進行充電。但是,EDLC中的典型電壓是2.3到2.5V,很難形成具有高電壓的EDLC。在這種情況下,需要大量EDLC以對具有其中相對來自AC電源112的電力進行了整流的電壓的電能進行存儲。但是,具有大電容容量的EDLC成本很高,也并不需要。
為了在圖像形成裝置100的電容器組111中存儲電能,步降斬波電路104不僅實現(xiàn)了整流還實現(xiàn)了步降。這種配置使圖像形成裝置100成本降低。
在圖像形成裝置100中,電能從電容器組111和步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供,形成了元件的公共應用。電容器組111還具有簡化的充電電路配置。這使得可以降低圖像形成裝置100的制造成本。
圖像形成裝置100包括例如IGBT 109和IGBT 110的開關電路,由此當不從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能時,可以對電容器組111充電,使得圖像形成裝置100電力均衡。
圖像形成裝置100具有公共的對電容器組111充電的配置和向DC定影加熱器105供電的電路,使得電路配置可以簡化。這使得可以降低包括輔助存儲電源的圖像形成裝置100的制造成本。
圖像形成裝置100包括步降斬波電路104,且在輸出控制單元103中控制電壓。這使得可以改變提供給DC定影加熱器105的電能的電壓和電容器組111的充電電壓。另外,可以增加電容器組111存儲的電能。
步降斬波電路104可以根據(jù)PWM信號改變提供給DC定影加熱器105的電壓,這使得可以防止低溫下對DC定影加熱器105的突發(fā)電流,從而防止過沖。
圖像形成裝置100包括通信單元(未示出)。輸出控制單元103和引擎控制單元10能夠通過圖像形成裝置100的通信單元從外部進行控制,從而實現(xiàn)了靈活的控制。
提供給DC定影加熱器105的電能可以根據(jù)圖像形成裝置100中DC定影加熱器熱敏電阻器28a,AC定影加熱器熱敏電阻器33a和充電電壓檢測電路16的檢測結果在輸出控制單元103和引擎控制單元10中進行控制,從而可以縮短定影啟動時間。溫度檢測使得可以在定影溫度下降時快速返回到可以定影的溫度。
在除了例如第一實施例中的復印操作的圖像形成操作的其他模式中,向輸出控制單元103發(fā)送充電指令信號和充電許可信號,從而可以在合適的定時進行充電并使使用的電能均衡。這使得可以進行閃變測量(flicker measure)。
在第一實施例中,引擎控制單元10向輸出控制單元103發(fā)送脈寬調制圖案。這使得可以進行合適的電壓控制,因此實現(xiàn)了高次諧波測量,閃變測量,防止突發(fā)電流和防止加熱單元溫度下的過沖。
此外,在第一實施例,充電中IGBT 109關閉,IGBT 110打開,而使用存儲電能時IGBT 109打開,IGBT 110關閉,從而可以通過使用電容器組111中存儲的電能減少圖像形成裝置100的最大可用電能。當圖像形成裝置100使用100V、15A的商業(yè)電源作為AC電源112時,可以實現(xiàn)快速啟動。
當不需要向圖像形成裝置100的DC定影加熱器105提供電能時,電能存儲在電容器組111中,實現(xiàn)了可用電能均衡化和閃變測量。
圖像形成裝置100中使用DC定影加熱器105和AC定影加熱器30,從而可以減少定影設備的啟動時間或者防止在連續(xù)復印操作中定影溫度下降。提供電能的電源可以響應于電容器組111的充電電壓和定影輥21的溫度進行控制,從而可以減少啟動時間或者防止在連續(xù)復印操作中定影溫度下降。
在以上和之后的描述中,本發(fā)明應用于圖像形成裝置;但是,本發(fā)明還可以應用于任何包括電能存儲設備的裝置。
此外,第一實施例可以進行幾種改變和變形。例如,在第一實施例中,充電時不將電能提供給DC定影加熱器105。但是,可以在充電時將電能提供給DC定影加熱器105。
在這種情況下,當待機中滿足預定條件時,伴隨著DC定影加熱器105的充電,電能提供給DC定影加熱器105。該操作根據(jù)CPU 10a的控制進行。圖15是變形例中在待機模式時由引擎控制單元10的CPU 10a執(zhí)行的控制定影溫度的處理過程流程圖。
圖15描述了待機中AC定影加熱器30的控制,從步降斬波電路104提供電能后DC定影加熱器105的控制,和AC定影加熱器30的控制。
圖15中,根據(jù)定影輥21的溫度進行處理(步驟S1201至S1213),方式與圖11中步驟S701至S713的相同,且當充電電壓等于或小于44V時,以與圖11相同的方式控制IGBT 109和110(步驟S1214至S1218)。
與圖11中處理不同的是圖15中CPU 10a輸出信號以導通FET 106(步驟S1219)。因此,電能提供給DC定影加熱器105。隨后的處理(步驟S1220至S1223)與之前關于圖11所述的(步驟S719至S722)相同,解釋省略。
以這樣的處理,電能可以在充電中提供給DC定影加熱器105。
換句話說,可以在向DC定影加熱器105提供電能時進行充電,這增加了電容器組111可被充電的時間。使得可以在使用裝置后立刻對電容器組111充電,因而實現(xiàn)了電容器組111的小電容量。
圖16是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的圖像形成裝置1300的電路圖。與圖像形成裝置100不同,在圖像形成裝置1300中使用繼電器作為開關裝置。這導致更多的電容器單元串聯(lián)在電容器組111中,實現(xiàn)了更高的充電電壓。
隔離變壓器1301設置在通過主電源11與AC電源連接的濾波器1和全波整流電路101之間,并從第二側對第一側分壓。因此,當電容器組111的充電電壓超過60V時,很容易安全地實施,因為它們被相互分壓。
第一繼電器1302和第二繼電器1303是控制電流的開關電路。
驅動器1304和驅動器1305對引擎控制單元1310輸出的信號進行放大。
引擎控制單元1310包括CPU 1310a,其執(zhí)行與第一實施例引擎控制單元10的CPU 10a不同的處理。引擎控制單元1310中的其他配置與引擎控制單元10的相同,省略其說明。
CPU 1310a控制第一繼電器1302和第二繼電器1303。這使得可以通過比第一實施例更高的電壓對電容器組111充電。充入的存儲電能從電容器組111提供給DC定影加熱器105。
在正常操作中CPU 1310a從端口2輸出信號導通第一繼電器1302,且由內部定時器測量預定時間后,從輸入/輸出端口10c的端口1輸出信號導通FET106。
然后,CPU 1310a根據(jù)溫度檢測電路28的溫度檢測結果從輸入/輸出端口10c的端口1輸出信號導通或關閉FET 106。
當啟動裝置或連續(xù)復印操作中溫度下降時,CPU 1310a控制將電容器組111中存儲的電能通過第二繼電器1303提供給DC定影加熱器105。
當電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105時,CPU 1310a從輸入/輸出端口10c的端口3輸出信號導通第二繼電器1303,在通過內部定時器測量經(jīng)過預定時間后,從輸入/輸出端口10c的端口1輸出信號導通FET106。這防止了第二繼電器1303的觸點被焊接(welded)。
當關閉第二繼電器1303時,CPU 1310a輸出信號關閉FET 106,然后關閉第二繼電器1303。這防止第二繼電器1303的觸點被焊接。
充電中,第一繼電器1302和第二繼電器1303關閉,F(xiàn)ET 106關閉。因此,電能不提供給DC定影加熱器105而是提供給電容器組111。
圖17是在圖像形成裝置1300中引擎控制單元1310的CPU 1310a的控制下通過DC定影加熱器105啟動定影設備400的處理過程流程圖。
在圖17所示處理中,預先在電容器組111中存儲了高電壓。啟動圖像形成裝置1300后,從電容器組111中放電。當定影輥21的溫度超過第一溫度或者當電容器組111的充電電壓下降到35V之下時,從步降斬波電路104提供電能。
與圖10的處理不同的是,圖17中在從端口3導通第二繼電器(步驟S1408)后,CPU 1310a等待(步驟S1409)直到定時器中經(jīng)過預定時間“N”。然后,CPU 1310a從端口1輸出信號導通FET 106(步驟S1410)。
另外,在圖10的步驟S601確定充電電壓是否等于或大于41V;而在圖17的步驟S1402確定充電電壓是否等于或大于80V,因為電容器組111具有更大的電容量。圖10的步驟S604確定充電電壓是否等于或大于30V;而在圖17的步驟S1404確定充電電壓是否等于或大于35V。圖17中所示的其他處理步驟與之前關于圖10所述的相同,解釋省略。
圖18是描述啟動圖像形成裝置1300后向DC定影加熱器105提供電能的定時的圖表。
圖18中所示使用電容器組111電能的定時與圖14的相同。但是,圖18中從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能的定時與圖14的不同。換句話說,啟動設備或溫度下降時,圖像形成裝置1300的電容器組111中所充的電能被添加到從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供的輸出電能中。因此,可以使用更高的電能,帶來更短的啟動時間。
根據(jù)第二實施例的向DC定影加熱器105提供電能的定時并不限于圖18所示的定時,而是可以例如是圖14所示根據(jù)第一實施例的定時。
其他方面,圖像形成裝置1300與圖像形成裝置100基本類似,以類似方式工作,因此不再重復相同的解釋。
在圖像形成裝置1300中,電容器組111的充電電路具有與向DC定影加熱器供電的電路公共的部分。這使得可以不僅簡化電路配置還可以使用更少的定影加熱器加熱定影輥。因此,可以減少包括了輔助存儲電源的圖像形成裝置1300的制造成本。
電容器組111中存儲的電量比第一實施例大,從而減少了啟動時間。
在圖像形成裝置1300中,當向DC定影加熱器105提供電能時,第一繼電器1302關閉,當對電容器組111充電時,第一繼電器1302和第二繼電器1303關閉。當將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器105時,第一繼電器1302打開,第二繼電器1303關閉。因此,電容器組111中存儲的電能可以提供給DC定影加熱器105,從而減少最大可用電能。另外,圖像形成裝置1300使用100V、15A的商業(yè)電源,可以迅速啟動。
在圖像形成裝置1300的CPU 1310a從端口3控制導通第二中繼器后,CPU1310a經(jīng)過預定時間后從端口1輸出信號導通FET 106。這使得可以防止繼電器的觸點被焊接。
圖19是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的圖像形成裝置1600的電路圖。與圖像形成裝置100不同,圖像形成裝置1600使用DC/DC轉換器1601,其使用高頻變壓器代替步降斬波電路104。
DC/DC轉換器1601包括高頻變壓器1610,F(xiàn)ET 113,二極管1611,二極管1612,扼流線圈115,平流電容器116和平流電容器102。高頻變壓器1610包括第一線圈1610a和第二線圈1610b。
圖像形成裝置1600中,平流電容器102在全波整流電路101的DC輸出側并聯(lián)連接到高頻變壓器1610的第一線圈1610a。第一線圈1610a串聯(lián)連接到作為開關裝置的FET 113。
與第一實施例相同,F(xiàn)ET 113根據(jù)PWM生成電路103e輸出的PWM信號進行開關(導通和關閉操作)。響應于FET 113的開關,開關電流流過第一線圈1610a。
通過第一線圈1610a的開關電流包括高頻變壓器1610的第二線圈1610b中的開關電壓。因此,可以通過改變開關頻率的導電周期來控制輸出電壓。
二極管1611和1612連接到高頻變壓器1610的第二線圈1610b,作為整流電路。開關電壓在整流電路中經(jīng)過整流,由扼流線圈115和平流電容器116進行平整,并轉換成DC輸出。
轉換后的DC輸出通過DC定影加熱器105,二極管108和IGBT 110,并提供給電容器組111。由此,電能存儲在電容器組111中。
電容器組111中存儲的電能通過IGBT 109和二極管107提供給DC定影加熱器105。
其他方面,圖像形成裝置1600與圖像形成裝置100基本類似,以類似方式工作,因此不再重復相同的解釋。
這種配置使得可以將電能存儲單元與其他電路分離。易于在安全標準下實施。
圖20是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的圖像形成裝置1700的電路圖。圖像形成裝置1700與圖像形成裝置100不同之處在于,圖像形成裝置1700還包括DC定影加熱器1701和放電電路(FET)1702,以及二極管1703和開關電路1704代替了兩個二極管和兩個開關電路。
在第四實施例中,DC定影加熱器1701設置為DC定影加熱器105之外的二次加熱器,其中DC定影加熱器105由步降斬波電路104供電。這使得可以減少定影啟動時間或者從定影溫度下降迅速恢復。
圖21是圖像形成裝置1700的電路圖。除了以上提及的不同,圖像形成裝置1700與圖像形成裝置100的不同之處還在于,圖像形成裝置1700包括引擎控制單元1801(代替了引擎控制單元10)以及溫度檢測電路1802。
引擎控制單元1801與引擎控制單元10不同之處在于,CPU 10a改變?yōu)镃PU 1801a,執(zhí)行與CPU 10a不同的處理。
圖像形成裝置1700執(zhí)行與圖像形成裝置100幾乎相同的充電操作。在定影輥21的溫度高于重加載溫度時進行充電。圖像形成裝置1700與圖像形成裝置100的不同之處還在于,電容器組111中充入的電能提供給DC定影加熱器1701。
當打開主電源時,解除節(jié)能模式時,或者連續(xù)復印操作中定影輥21的溫度下降到預定溫度之下時,CPU 1801a從端口3輸出信號導通FET 1702,將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器1701。
溫度檢測電路1802檢測定影輥21被DC定影加熱器1701加熱的區(qū)域的溫度。
另一方面,如圖4所示,說明了根據(jù)第一實施例的定影設備400。除了圖4中的配置,圖像形成裝置1700包括DC定影加熱器1701和連接到溫度檢測電路1802并與其對應的熱敏電阻器,此處省略描述。
圖像形成裝置1700包括DC定影加熱器105的兩個專用次要加熱器和DC定影加熱器1701。因此,去除了AC定影加熱器30,在不需要快速復印的裝置中只需要設置這兩個DC定影加熱器。
圖22是圖像形成裝置1700中定影輥21的溫度,步降斬波電路104提供的電能,和電容器組111提供的電能之間的關系圖表。圖22中,周期A代表定影重加載周期,周期B代表待機模式周期,周期C至E代表代表打印周期。當定影溫度由于周期C中的復印操作而下降時,在周期D從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能,此外從電容器組111向DC定影加熱器1701提供電能。這使得可以提供超過圖像形成裝置1700電能上限的電能。由此,可以將定影輥21的溫度迅速返回到目標定影溫度。
還在圖22所示的周期D中從步降斬波電路104提供電能。因此,從電容器組111提供的電能可以小于第一實施例中的,從而減小了電容器組111的電容量。當定影輥的溫度達到目標定影溫度時,從電容器組111的電能停止提供,只從步降斬波電路104提供電能。
如圖6所示,解釋了第一實施例中的連續(xù)復印操作。在第四實施例中執(zhí)行額外的不同操作。具體地,在步驟S502和S505之間進行處理。CPU 1801a向輸出控制單元103的CPU 103a發(fā)送啟動定影的脈寬調制圖案。在啟動定影中從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能時,使用用于啟動定影的該脈寬調制圖案。脈寬調制圖案使得可以防止加熱單元溫度下的突發(fā)電流或過沖。CPU 1801a向CPU 103a發(fā)送啟動模式信號。其他的處理與圖6的相同,解釋省略。使用啟動模式信號的處理之后解釋。
圖23是引擎控制單元1801的CPU 1801a控制下通過DC定影加熱器105和DC定影加熱器1701啟動定影的處理過程流程圖。
圖23描述了啟動定影時電能從步降斬波電路104提供給一個DC定影加熱器105,電能還從電容器組111放電到另一DC定影加熱器1701,且當定影輥21的溫度超過預定溫度時,停止通過DC定影加熱器1701的放電電流,電能只從步降斬波電路104提供。預先在電容器組111中保持存儲了大量電能。
引擎控制單元1801的CPU 1801a首先檢查是否設置了啟動標記(步驟S1901)。該啟動標記與圖6所示第一實施例的相同。當啟動標記未設置為“1”(步驟S1901,否)時,處理結束。
當啟動標記設置為“1”時(步驟S1901,是),引擎控制單元1801的CPU1801a通過A/D轉換器10b檢查是否從輸出控制單元103接收到了完全充電信號,或者電容器組111的充電電壓是否等于或大于41V(步驟S1902)。
當從輸出控制單元103接收到了完全充電信號,或者充電電壓等于或大于41V(步驟19602,是)時,CPU 1801a通過A/D轉換器10b檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第一溫度(步驟S1903)。溫度通過溫度檢測電路28,33和1802中的至少一個進行檢測。第一溫度,例如是170攝氏度。
當定影輥21的溫度等于或小于第一溫度(步驟S1903,是)時,CPU 1801a向輸出控制單元103發(fā)送充電停止信號停止充電(步驟S1904)。
CPU 1801a從端口2輸出信號關閉IGBT 1704,以停止對電容器組111供電(步驟S1905)。
CPU 1801a從端口3輸出信號導通IGBT 1702,以將存儲在電容器組111中的電能提供給DC定影加熱器1701(步驟S1906)。
CPU 1801a從端口1輸出信號導通FET 106,以向DC定影加熱器105提供電能(步驟S1907)。
CPU 1801a從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S1908)。然后,CPU 1801a向輸出控制單元103發(fā)送供電模式信號(步驟S1909)。
然后,處理控制返回步驟S1903。該處理直到定影輥21的溫度超過第一溫度時執(zhí)行。
當定影輥21的溫度超過第一溫度(步驟S1903,否),或者沒有接收到完全充電信號或電容器組111的充電電壓小于41V(步驟19602,否)時,CPU1801a檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第二溫度(步驟S1910)。第二溫度,例如,是178攝氏度。
當定影輥21的溫度等于或小于第二溫度(步驟S1910,是)時,CPU 1801a從端口2輸出信號關閉IGBT 1704(步驟S1911)。
CPU 1801a從端口1輸出信號導通FET 106(步驟S1912)。
CPU 1801a向輸出控制單元103發(fā)送脈寬調制圖案以對DC定影加熱器105供電(步驟S1913)。CPU 1801a可以向輸出控制單元103發(fā)送對DC定影加熱器105供電的電壓值。
CPU 1801a發(fā)送充電停止信號以停止充電(步驟S1914)。
CPU 1801a從端口3輸出信號關閉FET 1702(步驟S1915)。
CPU 1801a從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S1916)。
CPU 1801a向輸出控制單元103發(fā)送供電模式信號(步驟S1917)。該一系列處理使得電能從步降斬波電路104提供給DC定影加熱器105而不使用電容器組111。
換句話說,當圖像形成裝置1700中主電源開啟或節(jié)能模式解除時,和當定影輥21的溫度超過第一溫度(170攝氏度)而等于或小于第二溫度(178攝氏度)時,執(zhí)行上述的處理(步驟S1911至S1917)。
當定影輥21的溫度超過第二溫度(步驟S1910,否)時,CPU 1801a檢查是否定影輥21的溫度達到了重加載溫度(步驟S1918)。
當定影輥的溫度未達到重加載溫度(步驟S1918,否)時,處理控制返回步驟S1903。當定影輥21的溫度超過了第一溫度而等于或小于第二溫度時,電能繼續(xù)從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供。
當定影輥的溫度達到重加載溫度(步驟S1918,是)時,重置啟動標記(步驟S1919)。也就是,啟動標記設置為“0”。
CPU 1801a設置定影重加載標記(步驟S1920)。CPU 1801a從端口1輸出信號關閉FET 106(步驟S1921)。
CPU 1801a從端口4輸出信號關閉AC定影加熱器30(步驟S1922)。
CPU 1801a從端口2輸出信號導通IGBT 1704以進行充電(步驟S1923)。然后,CPU 1801a輸出充電許可信號(步驟S1924)。該過程使圖像形成裝置1700開始定影。
圖24是圖像形成裝置1700處于待機模式時通過引擎控制單元1801的CPU 1801a控制定影溫度的處理過程流程圖。
圖24描述了待機中AC定影加熱器30的控制,從步降斬波電路104提供電能的DC定影加熱器105的控制,和發(fā)送用于充電的充電許可信號。
圖24的處理以與之前關于圖11描述的第一實施例相同的方式進行。與圖11的處理不同之處在于,圖24中不執(zhí)行步驟S721的從端口3輸出信號關閉IGBT。另外,端口3的信號不輸出至IGBT 109而是FET 1702。其他的處理與之前關于圖11描述的相同,解釋省略。
圖25是通過圖像形成裝置1801的CPU 1801a控制DC定影加熱器105和DC定影加熱器1701在一系列復印操作中維持定影溫度的處理過程流程圖。
圖25描述了連續(xù)復印操作中,從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能以及從AC定影加熱器控制電路43向AC定影加熱器30提供電能的控制。當定影輥21的溫度等于或小于第一預定定影溫度(下降溫度)時,使用電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器1701。當定影輥21的溫度等于或高于第一預定定影溫度而返回到第二預定定影溫度或更低時,CPU1801a停止使用電容器組111中存儲的電能。
首先,CPU 1801a檢查是否圖像形成裝置1700處于復印操作(步驟S2101)。當圖像形成裝置1700不處于復印操作(步驟S2101,否)時,處理結束。
當圖像形成裝置1700處于復印操作(步驟S2101,是)時,CPU 1801a檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第一定影溫度(步驟S2102)。例如,第一定影溫度是160攝氏度。該檢查檢測是否有溫度下降。
隨后,當定影輥21的溫度等于或小于第一定影溫度(步驟S2102,是)時,CPU 1801a檢查電容器組111的充電電壓(步驟S2103)。
當電容器組111的充電電壓等于或大于35V(步驟S2103,是)時,CPU1801a向CPU 103a發(fā)送充電停止信號以停止充電(步驟S2104)。
CPU 1801a從端口2輸出信號關閉IGBT 110以停止向電容器組111供電(步驟S2105)。
CPU 1801a從端口3輸出信號導通IGBT 1702以將電容器組111中存儲的電能提供給DC定影加熱器1701(步驟S2106)。
CPU 1801a從端口1輸出信號導通FET 106以從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供電能(步驟S2107)。CPU 1801a從端口4輸出信號導通AC定影加熱器30(步驟S2108)。CPU 1801a向輸出控制單元103輸出供電模式信號(步驟S2109)。
在步驟S2102第一定影溫度是160攝氏度。重復步驟S2103至S2109的處理直到定影輥21的溫度超過175攝氏度。換句話說,步驟S2103至S2109處理的開始條件是第一定影溫度的160攝氏度,其結束條件是第一定影溫度的175攝氏度。
當定影輥21的溫度超過第一定影溫度(例如,175攝氏度)(步驟S2102,否)時,CPU 1801a通過A/D轉換器10b檢查定影輥21的溫度是否等于或小于第二定影溫度(例如,178攝氏度)(步驟S2110)。
當定影輥21的溫度等于或小于第二定影溫度(步驟S2110,是)時,CPU1801a從端口2輸出信號關閉IGBT 110(步驟S2111)。
CPU 1801a從端口1輸出信號導通FET 106(步驟S2112)。CPU 1801a向輸出控制單元103發(fā)送對DC定影加熱器105供電的電壓值(步驟S2113)。CPU 1801a可以發(fā)送脈寬調制圖案來代替電壓值。
CPU 1801a發(fā)送充電停止信號停止充電(步驟S2114)。然后,CPU 1801a從端口3輸出信號關閉FET 1702(步驟S2115)CPU 1801a從端口4輸出信號以導通AC定影加熱器30(步驟S2116)。這使得從電容器組111供電停止。
CPU 1801a向輸出控制單元103發(fā)送供電模式信號對定影輥21供電(步驟S2117)。該處理使電能從步降斬波電路104提供給DC定影加熱器105。
當定影輥21的溫度超過第二定影溫度(步驟S2110,否)時,CPU 1801a檢查是否定影輥21的溫度達到了重加載溫度(步驟S2118)。
當定影輥21的溫度未達到重加載溫度(步驟S2118,否)時,處理控制返回步驟S2101。換句話說,當復印操作中定影輥21的溫度等于或高于第二定影溫度時,繼續(xù)從步降斬波電路104向DC定影加熱器105以及從AC定影加熱器控制電路43向AC定影加熱器30提供電能。
當定影輥21的溫度達到重加載溫度(步驟S2118,是)時,CPU 1801a從端口1輸出信號關閉FET 106(步驟S2119)。CPU 1801a從端口4輸出信號關閉AC定影加熱器30(步驟S2120)。由此,復印操作繼續(xù)。
圖26是通過輸出控制單元103的CPU 103a向DC定影加熱器105提供電力的處理過程流程圖。
首先,CPU 103a檢查是否從CPU 10a接收到了啟動模式信號(步驟S2201)。
當接收到了啟動模式信號(步驟S2201,是)時,CPU 103a檢查是否從引擎控制單元1801接收到了脈寬調制圖案(步驟S2202)。CPU 103a可以接收供電電壓值來代替脈寬調制圖案。在這種情況下,CPU 103a根據(jù)接收到的電壓值生成脈寬調制圖案。根據(jù)該脈寬調制圖案控制FET 113,從而降低電壓至適當值。
當接收到了脈寬調制圖案(步驟S2202,是)時,CPU 103a檢查是否定影輥21的溫度達到了設定溫度(重加載溫度)(步驟S2203)。當定影輥21的溫度未達到重加載溫度(步驟S2203,是)時,CPU 103a向步降斬波電路104的FET 113柵極輸出通過PWM生成電路103e根據(jù)脈寬調制圖案生成的脈寬調制信號以防止突發(fā)電流(步驟S2204)。
當未從引擎控制單元1801接收到脈寬調制圖案(步驟S2202,否)時,CPU 103a檢查是否定影輥21的溫度達到了設定溫度(重加載溫度)(步驟S2205)。
當定影輥21的溫度未達到設定溫度(步驟S2205,是)時,PWM生成電路103e根據(jù)檢測到的定影輥的溫度生成脈寬調制信號以防止突發(fā)電流,并將該脈寬調制信號輸出至步降斬波電路104中FET 113的柵極(步驟S2206)。然后,CPU 103a再次檢查是否定影輥21的溫度達到了設定溫度(步驟S2205)。重復這些操作直到定影輥21的溫度達到設定溫度。
當未接收到啟動模式信號(步驟S2201,否),且定影輥21的溫度達到預設溫度(步驟S2203和S2205,否)時,CPU 103a檢查是否定影輥21的供電模式標記設為“1”(步驟S2207)。
當定影輥21的供電模式標記設為“1”(步驟S2207,是)時,電能可以從步降斬波電路104向DC定影加熱器105提供,檢查是否從引擎控制單元1801接收到了脈寬調制圖案(步驟S2209)。
當接收到了脈寬調制圖案(步驟S2209,是)時,PWM生成電路103e根據(jù)接收到的脈寬調制圖案向步降斬波電路104的FET 113柵極輸出脈寬調制信號(步驟S2210)。然后,處理控制返回到步驟S2207。重復這些操作直到供電模式信號被重置(設為“0”時)。
當未接收到脈寬調制圖案(步驟S2209,否)時,CPU 103a檢查是否從CPU 10a接收到了控制電壓(步驟S2211)。
當接收到控制電壓(步驟S2211,是)時,PWM生成電路103e根據(jù)從步降斬波電路104接收的控制電壓檢測輸出至FET 113的電壓,并根據(jù)檢測的電壓向FET 113輸出脈寬調制信號以實現(xiàn)合適的電壓(步驟S2212)。
當未接收到控制電壓(步驟S2211,否)時,PWM生成電路103e向FET113輸出之前存儲的脈寬調制信號(步驟S2213)。重復這些操作直到供電模式信號被重置。
當供電模式信號不為“1”(重置)(步驟S2207,否)時,PWM生成電路103e停止輸出脈寬調制信號(步驟S2208),且處理結束。
以上的處理使得在圖像形成裝置1700中電能以恒定功率向DC定影加熱器105提供。
以上的處理檢測步降斬波電路104中的電壓并根據(jù)該電壓輸出脈寬調制信號。結果,不管從AC電源112提供的電能如何變化,都可以提供恒定功率的電能,因此可以以高精確度控制定影溫度。
脈寬調制信號響應于上述處理中檢測的溫度進行控制,從而可以防止低溫下到DC定影加熱器105的突發(fā)電流。根據(jù)之前存儲的圖案輸出脈寬調制信號,從而實現(xiàn)防止突發(fā)功率。這些操作防止了啟動定影時的過沖,使得可以針對閃變進行測量。
圖27是描述啟動圖像形成裝置1700后向DC定影加熱器105和DC定影加熱器1701提供電能的定時的圖表。
如圖27所示,只在圖像形成裝置1700啟動和只在溫度下降時,從電容器組111向DC定影加熱器1701提供電能。只要啟動后圖像形成裝置1700不進入節(jié)能模式,電能一直向DC定影加熱器105提供。
在具有以上配置的圖像形成裝置1700中,打開IGBT 1704,控制FET 1701使用電容器組111中存儲的電能,這將減小最大使用電能。另外,可以制成使用100V、15A的商業(yè)電源的圖像形成裝置,實現(xiàn)快速啟動。
以上全部的實施例都包括AC定影加熱器30。然而,本發(fā)明并不限于以上的配置,也可用只包括以上DC定影加熱器的配置。
圖28是根據(jù)上述實施例的圖像形成裝置的示意圖。圖像形成裝置在其中心具有中間轉印單元,其具有環(huán)形中間轉印帶2410。中間轉印帶2410是雙層帶,包括基層上的彈性層,基層由例如伸長度小的含氟樹脂、伸長度大的橡膠材料或者難以伸長的材料,如帆布等制成。彈性層例如是以含氟樹脂涂覆在含氟橡膠或丙烯腈-丁二烯合成橡膠表面上的極其光滑的涂覆層。
中間轉印帶2410圍繞三個支撐輥2414至2416延伸,被順時針旋轉驅動。清潔單元2417設置在第二支撐輥2415的右側,在轉印圖像后去除中間轉印帶2410上殘留的墨粉。
黑(K)、黃(Y)、品紅(M)和青(C)色光導電元件2440,充電單元2418,以及具有顯影單元和清潔單元的圖像形成設備2420設置在中間轉印帶2410的移動方向上第一支撐輥2414和第二支撐輥2415之間。圖像形成裝置2420具有IC標簽,可去除地安裝在圖像形成裝置主體上。寫單元2421向每個光導電元件2440發(fā)射激光束形成圖像,其設置在圖像形成設備2420之上。
第二轉印單元2422設置在中間轉印帶2410之下。第二轉印單元2422通過使環(huán)形的第二轉印帶2424圍繞兩個輥2423和將中間轉印帶2410下壓接觸第三支撐輥2416來設置。第二轉印帶2424用于將中間轉印帶2410上的圖像轉印到紙張上。將轉印圖像固定在紙張上的定影單元2425設置在第二轉印單元2422旁,且其上轉印了墨粉圖像的紙張供給到第二轉印單元2422。定影單元2425構成為加熱定影帶2426(環(huán)形帶),并將壓力輥2427壓向它。紙張翻轉單元2428在紙張表面上形成了圖像后立刻將紙張送出以便以面朝下的方式在它們背面記錄圖像,其設置在第二轉印單元2422和定影單元2425之下。
當按下操作單元(未示出)的啟動開關時,ADF 2470文件進給平臺2430上的文件在接觸玻璃2432上承載。當文件未設置在ADF上時,圖像讀取單元2471的掃描儀被驅動讀取手動放置在接觸玻璃2432上的文件,且第一托架(carriage)2433和第二托架2434被驅動用于讀取和掃描。從第一托架2433上的光源發(fā)出的光發(fā)射到接觸玻璃,文件表面反射的光在第一托架2433的第一反射鏡上被反射,并被轉向至第二托架2434。然后,光在第二托架2434的反射鏡上被反射,并通過成像透鏡2435,從而圖像形成在作為讀取感應器的電荷耦合裝置(CCD)2436上。相應色彩K、Y、M和C的記錄數(shù)據(jù)根據(jù)讀取感應器2436獲得的圖像信號生成。
當按下啟動開關時,開始中間轉印帶2410的旋轉驅動,圖像形成裝置2420中每個單元的圖像形成準備,和每種色彩的圖像形成排序。根據(jù)記錄數(shù)據(jù)將調制曝光激光束照射到各個色彩光導電硒鼓上,將各個色彩的墨粉圖像轉印到中間轉印帶2410上并通過圖像形成處理在上面重疊為單個圖像。墨粉圖像的前沿進入第二轉印單元2422時,紙張同時進給到第二轉印單元2422中。因此,中間轉印帶2410上的墨粉圖像轉移到紙張上。具有墨粉圖像的紙張進給到定影單元2425中,墨粉圖像定影在紙張上。
根據(jù)以上的定時通過選擇和旋轉驅動紙張進給架2472中的紙張進給輥2442之一,從在紙張進給單元2443中多級設置的紙張進給盤2444之一中取出紙張,使用分離輥2445只分離出一頁紙張,將其放入傳送輥單元2446,通過傳送輥2447攜帶該紙張,將其轉到圖像形成裝置的傳送輥單元2448,將其按向傳送輥單元2448的配準輥2449,使其停止,由此來將上述紙張送至第二轉印單元2422。還可以通過設置旁路托盤2451來輸入紙張。當用戶在旁路托盤2451上設置紙張時,旋轉驅動圖像形成裝置的紙張進給輥2450,分離旁路托盤2451上的紙張并推入紙張進給通路2453。同樣,將紙張按向傳送輥單元2448的配準輥2449,使其停止。
在定影單元2425中經(jīng)過定影處理、然后釋放的紙張通過鉤鍵(switchhook)2455導入釋放輥2456,堆疊在收集托盤2457上?;蛘撸垙埻ㄟ^鉤鍵2455導入紙張翻轉單元2428,在該處翻轉,再次轉到轉印位置。在紙張背面也記錄了圖像后,紙張通過釋放輥2456釋放到收集托盤2457上。另一方面,圖像轉印后中間轉印帶2410上遺留的墨粉通過清潔單元2417去除,中間轉印帶2410準備好進行下次圖像形成。
配準輥2449通常接地時使用,可以對其提供偏壓以去除紙張灰塵。例如,可用導電橡膠輥提供偏壓。導電橡膠輥由,例如,直徑18毫米表面厚度1毫米的導電NBR橡膠制成。橡膠材料的體電阻大約是109歐姆厘米。因此,通過配準輥2449、其上輕微提供了偏壓的紙張表面帶負電。因此,當將中間轉印帶2410上的圖像轉移到紙張上時,可以相對于不向配準輥2449提供電壓的情況而改變轉印條件。大約-800V的電壓提供到其上轉移墨粉的中間轉印帶2410的一側(前側)上,大約+200V的電壓由轉印輥2462提供到紙張的背面。
根據(jù)本發(fā)明的一方面,簡化了圖像形成裝置的配置,并且可以防止電容器單元被損壞。
盡管為了完整和清楚的公開,本發(fā)明針對具體實施例進行了描述,但是所附權利要求并不因此受到限制,而是體現(xiàn)清楚地落入此處所述基本教示范圍內的本領域技術人員可進行的全部變形和替代構成。
權利要求
1.一種電力存儲裝置,其包括電力供應單元,用于提供電能;第一開關單元,用于在從電力供應單元提供電能的第一電力供應路徑和第二電力供應路徑之間進行切換;電力存儲單元,位于第一電力供應路徑上并且包括電容器單元;負載單元,位于第二電力供應路徑上,其使用電能;電壓改變單元,位于第一電力供應路徑上,用于改變電力供應單元提供的電能的電壓值;和輸出控制單元,用于在向第一電力供應路徑提供電能時,根據(jù)電容器單元的充電電壓控制電壓改變單元改變電壓值。
2.根據(jù)權利要求1所述的電力存儲裝置,其中輸出控制單元控制電壓改變單元根據(jù)從電力供應單元提供的電能的輸入電壓和占空比來改變電壓值,該占空比表示提供電能的時間周期和停止提供電能的時間周期的比率。
3.根據(jù)權利要求2所述的電力存儲裝置,其中電壓改變單元位于第一電力供應路徑和第二電力供應路徑交叉的位置,輸出控制單元向電壓改變單元輸出包括占空比的脈寬調制信號以改變電壓值,以及占空比表示對于第一電力供應路徑和第二電力供應路徑提供電能的時間周期和停止提供電能的時間周期的不同的比率。
4.根據(jù)權利要求3所述的電力存儲裝置,其中在向第一電力供應路徑提供電能時,輸出控制單元根據(jù)從電力存儲單元檢測的充電電壓和充電電流至少之一確定電能的第一電壓值,以及偏壓電路的操作,且根據(jù)第一電壓值確定提供電能和停止提供電能的時間周期的比率。
5.根據(jù)權利要求4所述的電力存儲裝置,還包括電壓檢測單元,用于檢測提供到電力存儲單元的電能的第二電壓值,其中根據(jù)第一電壓值和第二電壓值的差值確定提供電能和停止提供電能的時間周期的比率。
6.根據(jù)權利要求1-5任一所述的電力存儲裝置,還包括第二開關電路,其位于負載單元和電力存儲單元之間的路徑上,且根據(jù)是否從電力存儲單元向負載單元提供電能來執(zhí)行開關。
7.根據(jù)權利要求1-6任一所述的電力存儲裝置,還包括充電電壓檢測單元,用于檢測電力存儲單元的充電電壓,其中在向第一電力供應路徑提供電能且電力存儲單元的充電電壓等于或小于第一參考值時,輸出控制單元控制電壓改變單元改變電壓值從而第一電流流入電流存儲單元。
8.根據(jù)權利要求7所述的電力存儲裝置,其中在向第一電力供應路徑提供電能且電力存儲單元的充電電壓超過第二參考值時,輸出控制單元控制電壓改變單元改變電壓值從而比第一電流低的第二電流流入電流存儲單元。
9.一種圖像形成裝置,其包括定影單元,用于對墨粉圖像定影;電力供應單元,用于提供電力;開關單元,用于在從電力供應單元提供電能的第一電力供應路徑和第二電力供應路徑之間進行切換;電力存儲單元,位于第一電力供應路徑上并且包括電容器單元;加熱單元,位于第二電力供應路徑上,用于加熱定影單元;電壓改變單元,位于第一電力供應路徑上,用于改變電力供應單元提供的電能的電壓值;和輸出控制單元,用于在向第一電力供應路徑提供電能時,根據(jù)電容器單元的充電電壓控制電壓改變單元改變電壓值。
全文摘要
一種電力存儲裝置包括交流AC電源,場效應晶體管FET,電容器組,直流DC定影加熱器,步降斬波電路和輸出控制單元。FET結合二極管和IGBT在從AC電源供電的第一路徑和第二路徑之間切換。電容器組設置在第一路徑上,包括電容器單元。DC定影加熱器設置在第二路徑上。步降斬波電路設置在第一路徑上,改變從AC電源供電的電壓值。輸出控制單元在向第一路徑供電時控制步降斬波電路根據(jù)電容器單元的充電電壓改變電壓值。
文檔編號H05B1/00GK101080111SQ20071010488
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月23日 優(yōu)先權日2006年5月23日
發(fā)明者佐藤直基, 大谷雅之, 中谷正秀, 菊地英夫 申請人:株式會社理光
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