定影装置的制作方法

文档序号:11863451阅读:189来源:国知局
定影装置的制作方法

本发明涉及包含在图像形成装置(比如电子照相复印机或电子照相打印机)中的定影装置。



背景技术:

诸如电子照相复印机或电子照相打印机之类的图像形成装置的处理速度已经显著提高。为了以高速执行打印,需要增大向定影设备的加热器供给的电力。然而,向加热器供给的电力的增大使得难以抑制谐波电流和抖动的发生。

在日本专利公开No.5479025中,公开一种抑制谐波电流和抖动的发生的电力控制方法。

然而,为了在抑制谐波电流和抖动的发生的同时实现图像形成装置的速度的进一步增大,需要电力控制方面的进一步创新。



技术实现要素:

本发明提供一种定影装置,其致力于解决在抑制谐波电流和抖动的发生的同时增大图像形成装置的速度的需求。

根据本发明的第一方面,提供一种定影装置,包括:第一发热元件;第二发热元件;定位在从交流电源到第一发热元件的电力供给路径中的第一开关元件;定位在从交流电源到第二发热元件的电力供给路径中的第二开关元件;和控制器,被配置成对于每个控制周期,控制从交流电源向第一发热元件和第二发热元件供给的电力,该控制周期是从交流电源流出的交流电(alternate current)的多个预定周期的时段,其中,通过使用由第一发热元件和第二发热元件生成的热,在记录介质上形成的图像被加热定影在记录介质上,并且其中,当在控 制周期的时段中的包含向第一发热元件供给的电力和向第二发热元件供给的电力的总电力被设定成等于或小于预定水平的水平时,控制器被布置成以满足以下3条规则的方式来控制第一开关元件和第二开关元件,规则1:在流过第一发热元件的交流电的波形和流过第二发热元件的交流电的波形两者中,第一时段和第二时段在控制周期的时段中交替出现,第一时段包括相位控制波形和波数控制波形两者,在相位控制波形中电流在交流电的半周期的一部分中流动,在波数控制波形中电流在交流电的整个半周期中流动或不流动,第二时段只包括波数控制波形,规则2:当第一发热元件在第一时段中工作时,第二发热元件在第二时段中工作,并且,当第一发热元件在第二时段中工作时,第二发热元件在第一时段中工作,和规则3:流过第一发热元件的交流电的波形和流过第二发热元件的交流电的波形两者在控制周期的时段期间是在正负方向上电气对称的。

根据本发明的第二方面,提供一种定影装置,包括:第一发热元件;第二发热元件;定位在从交流电源到第一发热元件的电力供给路径中的第一开关元件;定位在从交流电源到第二发热元件的电力供给路径中的第二开关元件;和控制器,被配置成对于每个控制周期,控制从交流电源向第一发热元件和第二发热元件供给的电力,该控制周期是从交流电源流出的交流电的多个预定周期的时段,其中,通过使用由第一发热元件和第二发热元件生成的热,在记录介质上形成的图像被加热定影在记录介质上,并且其中,当在控制周期的时段中的包含向第一发热元件供给的电力和向第二发热元件供给的电力的总电力被设定成等于或小于预定水平的水平时,控制器被布置成以满足以下3条规则的方式来控制第一开关元件和第二开关元件,规则1:在流过第一发热元件的交流电的波形和流过第二发热元件的交流电的波形两者中,第一时段和第二时段在控制周期的时段的两倍的时段中交替出现,第一时段包括相位控制波形和波数控制波形两者,在相位控制波形中电流在交流电的半周期的一部分中流动,在波数控制波形中电流在交流电的整个半周期中流动或不流动,第二时段只包括波数控制波 形,规则2:当第一发热元件在第一时段中工作时,第二发热元件在第二时段中工作,并且,当第一发热元件在第二时段中工作时,第二发热元件在第一时段中工作,和规则3:流过第一发热元件的交流电的波形和流过第二发热元件的交流电的波形两者在控制周期的时段期间是在正负方向上电气对称的。

参考附图,根据示例性实施例的以下描述,本发明的其它特征将变得清楚。下面描述的本发明的各实施例可被单独实现,或者在必要时或在单个实施例中组合个体实施例的要素或特征是有益的情况下可被实现成多个实施例或其特征的组合。

附图描述

图1是描述图像形成装置的结构的示图。

图2是定影装置的截面图。

图3A是加热器的平面图,图3B是用于加热器控制的电路图。

图4是描述根据第一实施例的电流波形的示图。

图5A至图5D是图示出根据第一实施例的电流波形表格的示图。

图6A和图6B是图示出根据第一实施例的电流波形的变形例的示图。

图7是描述根据第二实施例的电流波形的示图。

图8A至图8H是图示出根据第三实施例的电流波形表格的示图。

图9是图示出谐波电流的特性的示图。

图10A至图10D是图示出比较例的电流波形表格的示图。

图11A至图11C是图示出电源电路单元的结构的示图。

图12A和图12B是图示出根据第四实施例的电流波形表格的示图。

图13是图示出电力因数(power factor)的特性的示图。

具体实施方式

第一实施例

图1是通过使用电子照相记录技术执行打印的图像形成装置(打印机)的结构的示意图。打印机主体101包括存储记录介质S的盒102。打印机主体101还包括检测盒102中的记录介质S的存在的记录介质检测传感器103,和检测存储在盒102中的记录介质S的尺寸的尺寸传感器104。打印机主体101还包括从盒102进给记录介质S的进给辊105。调整记录介质S的输送开始定时的对齐辊对106沿输送记录介质S的方向设置在进给辊105的下游。

在记录介质S上形成调色剂图像的图像形成单元108设置在对齐辊对106的下游。图像形成单元108由光电导体鼓109、带电辊110、显影单元111、转印辊112、清洁器113等构成。激光扫描仪单元107包括激光束源114,激光束源114发射基于图像信号而被调制的激光束。激光扫描仪单元107还包括马达115、成像透镜116和反射镜117,该马达115使多面反射镜转动以通过使用从激光束源114发射的激光束来扫描光电导体鼓109的表面。

把在记录介质S上形成的调色剂图像加热定影在记录介质S上的定影设备(定影装置)118设置在图像形成单元108的下游。定影设备118包括定影单元119和电力控制器120。定影单元119包括定影膜119a、加压辊119b、加热器119c和检测加热器119c的表面的温度的温度检测元件(比如热敏电阻)119d。在此示例中,加热器119c是其中在陶瓷基板上印刷发热元件的陶瓷加热器。加热器119c通过使用经电力控制器120供给的电力来生成热,并把热供给到在通过定影单元119的记录介质S上形成的调色剂图像。电力控制器120连接到商用交流电源121,并控制从商用交流电源121向加热器119c供给的电力。

检测记录介质S的输送状况的片材排出传感器122、排出记录介质S的排出辊123和上面堆叠已经历记录的记录介质S的装载盘124设置在定影设备118的下游。记录介质S被输送,以使得在与输送记录介质S的方向正交的方向(记录介质S的宽度方向)的记录介质S的中心与记录介质S的输送基准一致地移动。

引擎控制器(控制器)125控制激光扫描仪单元107、图像形成单元108、定影设备118、打印机主体101中的记录介质S的输送辊等等。主马达126经离合器127向进给辊105提供驱动力,并经离合器128向对齐辊对106提供驱动力。主马达126还向图像形成单元108中的各单元、定影单元109、排出辊123等提供驱动力。

电源电路单元129通过使用从商用交流电源121供给的电力对内部电路执行开关控制来生成直流电压,并向除加热器119c外的打印机主体中的所有电气装备供给电力。

图2是定影单元119的截面图。定影单元119包括筒状膜119a,与膜119a的内表面接触的加热器119c,和经膜119a与加热器119c协作从而形成定影压合部N的加压辊119b。膜119a包括:由诸如聚酰亚胺之类的高温树脂或诸如不锈钢之类的金属形成的基层,由硅橡胶或类似物形成的橡胶层,和由诸如氟碳聚合物之类的树脂形成的脱模层。

加压辊119b包括由铁、铝或类似物形成的金属芯201,和由硅橡胶或类似物形成的橡胶层202。

加热器119c由保持元件203保持,保持元件203由高温树脂形成。保持元件203还具有引导膜119a的转动的引导功能。

加压辊119b通过从主马达126接收动力而沿箭头所示的方向转动。加压辊119b的转动使得膜119a的转动被驱动。

加热器119c包括陶瓷加热器基板204,在基板204上印刷的第一发热元件H1和第二发热元件H2,及覆盖第一发热元件H1和第二发热元件H2的绝缘表面保护层205(在第一实施例中,它由玻璃制成)。由第一发热元件H1和第二发热元件H2产生的热使在记录介质S上形成的图像被加热定影在记录介质S上。在对于打印机主体101可用的最小尺寸的纸张(在此示例中,信封的尺寸是110mm宽)通过的区域中,温度检测元件119d与加热器基板204的背面接触。根据来自检测加热器119c的温度的温度检测元件119d的检测温度,控制从商用交流电源121向发热元件H1和H2供给的电力。在通过使用夹着保持有 调色剂图像的记录介质S的定影压合部N输送记录介质S的同时,记录介质S经历加热定影处理。金属支架207增强保持元件203,并在支架207和金属芯201之间施加形成定影压合部N所需的压力。

图3A是加热器119c的平面图,图3B是连接到加热器119c的电力控制器120的电路图。线缆上的连接件C1、C2和C3将加热器119c连接到电力控制器120。加热器上的电极E1、E2和E3用于连接电力供给用连接件,导电图案208用于将电极连接到发热元件。商用交流电源121连接到电力控制器120。从商用交流电源121供给的电力经驱动电路301被供给到第一发热元件H1和第二发热元件H2。通过控制设置在驱动电路301中的三端双向可控硅开关元件(triac)TR1(第一开关元件)和三端双向可控硅开关元件TR2(第二开关元件),调整供给到第一发热元件H1和第二发热元件H2的电力。三端双向可控硅开关元件TR1设置在到第一发热元件H1的电力供给路径中,三端双向可控硅开关元件TR2设置在到第二发热元件H2的电力供给路径中。三端双向可控硅开关元件TR1和三端双向可控硅开关元件TR2能够彼此独立地被驱动。继电器302根据从引擎控制器125传送的RLON信号工作。

电阻器303和304是用于三端双向可控硅开关元件TR1的偏压电阻器,电阻器305和306是用于三端双向可控硅开关元件TR2的偏压电阻器。光电三端双向可控硅开关元件耦合器307和308是用于保持一次侧和二次侧之间的爬电距离的器件。当使光电三端双向可控硅开关元件耦合器307(308)的发光二极管通电时,三端双向可控硅开关元件TR1(TR2)被接通。电阻器309和310是用于限制通过光电三端双向可控硅开关元件耦合器307和308的电流的电阻器。晶体管311和312是用于驱动光电三端双向可控硅开关元件耦合器307和308的元件。晶体管311根据来自引擎控制器125的ON1信号工作,而晶体管312根据来自引擎控制器125的ON2信号工作。

过零检测电路313把指示商用交流电源121的电压等于或大于阈值电压的脉冲信号通知给引擎控制器125。下面,从过零检测电路传 送给引擎控制器125的信号被称为ZEROX信号。引擎控制器125检测ZEROX信号中的脉冲的边沿,并通过使用边沿作为触发来传送ON1信号和ON2信号。

引擎控制器125经温度检测元件119d接收TH信号。引擎控制器125执行其中比较与TH信号对应的检测温度和预设的控制目标温度的内部处理。根据比较结果,获得(计算)要供给到第一发热元件H1和第二发热元件H2的电力水平。引擎控制器125把获得的电力水平转换成相位角和/或波数,并输出ON1信号和ON2信号。

在引擎控制器125中,设定如表1所图示的表格。当要执行其中电流在交流电的半周期的一部分中流动的相位控制时,引擎控制器125基于该表格输出ON1信号和ON2信号。

当要执行其中电流在交流电的整个半周期中流动或不流动的波数控制时,通过使用全波通电(100%的占空比)和电流中断(0%的占空比)的二进制数据来执行控制。

表1

基于控制目标温度和检测温度,对于每个控制周期,计算从交流电源121向第一发热元件H1和第二发热元件H2供给的电力,该控制周期是与从交流电源121流出的交流电的多个预定周期对应的时段。在此示例中,使用PI控制(比例+积分控制)来计算电力水平(占空比),PI控制是一种反馈控制。引擎控制器125使用下面描述的相位控制和波数控制来控制流向发热元件H1和H2的交流电的波形,以使得向发热元件H1和H2供给的电力与计算的电力水平匹配。

如表1中所图示,相位控制使得能够在与交流电的半周期对应的时段中供给各种水平的电力。于是,使每单位时间的电力供给量均匀,这就抖动而论是有利的。相反,由于电流在交流波形的中间开始流动(即,正弦波的波形被扭曲),因此产生谐波电流。

为了执行波数控制,使用全波通电(100%的占空比)和电流中断(0%的占空比)的二进制数据。于是,难以使每单位时间的电力供给量均匀,与相位控制相比,这就抖动而论是不利的。相反,由于正弦波的波形未被扭曲,因此波数控制具有几乎不产生谐波电流的优点。

图4是图示出流经发热元件H1的电流的波形与ON1信号之间的关系和流经发热元件H2的电流的波形与ON2信号之间的关系的示图。当其中相位控制波形和波数控制波形两者都存在的电流流过发热元件时,产生这些关系。其中相位控制波形和波数控制波形两者都存在的电流的波形被称为混合控制波形。图4图示出当向发热元件H1和H2供给占空比为40%的电力时,流经发热元件H1和H2的电流的波形。H1电流波形示出通过驱动三端双向可控硅开关元件TR1而流过发热元件H1的电流的波形,H2电流波形示出通过驱动三端双向可控硅开关元件TR2而流过发热元件H2的电流的波形。在图4的示例中,从商用交流电源121流出的交流电的4个全波(4个周期)构成控制周期。

当供给发热元件H1的电力和供给发热元件H2的电力的总和的占空比(电力水平)D为40%时,引擎控制器125输出ON1信号和ON2信号以使得在4个全波的时段中占空比D为40%。图4中,对于交流 电的第一个周期使用相位控制以使得占空比为60%的电力被供给到第一发热元件H1。如表1中所图示出的,60%的占空比的相位角α是80.93°。于是,在第一个周期中,ON1信号被升高以使得相位角α为80.93°。当ON1信号被升高时,三端双向可控硅开关元件TR1进入通电状态,从而开始第一发热元件H1的通电。使三端双向可控硅开关元件TR1保持通电状态,直到交流电压变成0伏为止。相反,在第一个周期的时段中ON2信号保持低电平,从而第二发热元件H2不生成热。

在交流电的第二个周期的时段中,ON1信号保持低电平。相反,为了在第二个周期的时段中使第二发热元件H2执行全波通电,在相位角为0°的情况下升高ON2信号。第三个周期和第四个周期中的ON1信号的输出定时与第一个周期和第二个周期中的ON2信号的输出定时相同。类似地,第三个周期和第四个周期中的ON2信号的输出定时与第一个周期和第二个周期中的ON1信号的输出定时相同。向第一发热元件H1供给的电力的占空比在控制时段中是40%,供给第二发热元件H2的电力的占空比在控制时段中也是40%。供给第一发热元件H1的电力和供给第二发热元件H2的电力的总和的占空比也是40%。

该示例中的引擎控制器(控制器125)控制第一开关元件TR1和第二开关元件TR2以使得下面描述的3条规则被满足。

第一条规则是:在流过第一发热元件H1和第二发热元件H2的交流电的波形两者中,在控制周期的时段中,第一时段和第二时段交替存在,在第一时段中出现混合控制波形,在第二时段中只出现波数控制波形。

第二条规则是:当第一发热元件H1在第一时段中工作时,第二发热元件H2在第二时段中工作,并且,当第一发热元件H1在第二时段中工作时,第二发热元件H2在第一时段中工作。

第三条规则是:流过第一发热元件H1的交流电的波形和流过第二发热元件H2的交流电的波形两者在控制周期的时段中是在正负方向上电气对称的波形。

图4图示出在40%的占空比的情况下形成的电流波形。如下面描述的图5A至图5D中所图示的,对于在控制器125中设定的波形表格中的其它占空比,也设定满足上述3条规则的波形。满足这3条规定的波形使得流过第一发热元件H1的电流和流过第二发热元件H2的电流的合成波形中的相位控制波形的数目减少,从而抑制谐波电流的发生。此外,各自产生与波数控制波形的电力相比小的电力的相位控制波形不集中地出现在短时段中,而是分散地出现在长时段中,从而抑制抖动的发生。

在此示例中,通过使用下式(1),确定通过使用PI控制而计算的电力供给的占空比。

占空比D=P控制值+I控制值···(1)

例如,以1.25%的间隔设定占空比D。式(1)中的P控制值是比例控制的控制值,并且通过使用下式(2)给出。

P控制值=Kp×ΔT···(2)

Kp是比例增益,并且在考虑加热器温度的过冲和温度稳定性的情况下被设定为适当的值。另外,ΔT是控制目标温度和检测温度之差,并且是通过从控制目标温度中减去现在的检测温度而获得的值。

式(1)中的I控制值(积分控制的控制值)校正从预定时段中产生的ΔT的积分值(即,控制目标温度)的漂移,并作为偏移量被赋予由P控制产生的电力的占空比D。

图5A至图5D图示出在引擎控制器125中设定的波形表格。占空比0%-100%的每对波形都满足上述3条规则。在占空比0%-25%的范围中,当相位控制波形中的开启用相位角被改变时,占空比在25%的范围中变化。类似地,在占空比25%-50%的范围中,在空比50%-75%的范围中,和在占空比75%-100%的范围中,当相位控制波形中的开启用相位角被改变时,占空比在25%的范围中变化。

在图5A至图5D中以如下方式图示出各波形,所述方式是:对于所有占空比,在第一个周期中流过第一发热元件H1的电流的波形和在第二个周期中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第三个周期 中流过第二发热元件H2的电流的波形和在第四个周期中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。在第三个周期中流过第一发热元件H1的电流的波形和在第四个周期中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第一个周期中流过第二发热元件H2的电流的波形和在第二个周期中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。换句话说,对于所有占空比,在第一时段(混合控制波形的时段)中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第一时段中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。在第二时段(波数控制波形的时段)中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第二时段中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。

对于图5A至图5D中所图示的波形,当获得每个周期的流过发热元件H1和H2的电流的总和并相互比较4个周期的总和时,设定差值以使得每个差值等于或小于通过在整个一个周期时段内开启而获得的电流值。即,波形被设定成使得不在4个周期之中的一个周期内集中地供给电力。这是因为,当在一个周期中集中地供给电力时,很难抑制抖动的发生。

图6A和图6B图示出图5A至图5D中所图示的波形表格的变形例。下面以50%-75%的占空比的电流波形为例进行描述。

如上所述,对于所有的占空比,图5A至图5D中所图示的波形都满足第一条到第三条规则,并且在第一时段中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第一时段中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。在第二时段中流过第一发热元件H1的电流的波形也与在第二时段中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。相反,类似于图5A至图5D中的波形,对于所有的占空比,图6A中的波形满足第一条到第三条规则。然而,在第一时段中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第一时段中流过第二发热元件H2的电流的波形不同。波形的不同之处在于后一波形中的1周期波形的顺序是前一波形中的1周期波形的顺序的逆序。类似地,在第二时段中流过第一发热元件H1的电流的波形中的1周期波形的顺序是在第二时段中流过第二发热元件H2的电流的波形中的1周期波形的顺序的逆序。这些波形也可使得谐 波电流和抖动的发生被抑制。

类似于图5A至图5D中的波形,对于所有的占空比,图6B中的波形都满足第一条到第三条规则。类似于图5A至图5D中的波形,在第一时段中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第一时段中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。在第二时段中流过第一发热元件H1的电流的波形与在第二时段中流过第二发热元件H2的电流的波形相同。然而,图6B中的波形与图5A至图5D中的波形的不同之处在于:图5A至图5D中的波形在一个周期的时段中是在正负方向上电气对称的,而图6B中的波形是不对称的,并且是通过以半波的间隔在相位控制和波数控制之间进行切换而获得的波形。这些波形也使得能够抑制谐波电流和抖动的发生。

第二实施例

图5A至图5D及图6A和图6B中所图示的波形满足第一条到第三条规则。下面通过使用图7中所图示的波形表格来描述第二实施例。

对于图7中所图示的波形,控制周期具有交流电的两个周期(2个全波)。这种波形是这样的:在流过第一发热元件H1的交流电的波形和流过第二发热元件H2的交流电的波形两者中,在两个连续的控制周期中,第一时段和第二时段交替存在,在第一时段中出现混合控制波形,在第二时段中只出现波数控制波形(第一条规则的变形规则)。当第一发热元件H1在第一时段中工作时,第二发热元件H2在第二时段中工作。当第一发热元件H1在第二时段中工作时,第二发热元件H2在第一时段中工作(第二条规则)。流过第一发热元件H1的交流电的波形和流过第二发热元件H2的交流电的波形两者在控制周期的时段中是在正负方向上电气对称的(第三条规则)。在各控制周期的时段中向第一发热元件H1和第二发热元件H2供给的电力对应于从温度检测元件119d获得的检测温度。这种波形也使得能够抑制谐波电流和抖动的发生。

第三实施例

图8A至图8H图示出其中通过进一步减小相位控制操作的次数来改变图5A至图5D中所图示的波形的波形表格。类似于图5A至图5D中所图示的波形,图8A至图8H中所图示的波形也满足第一条到第三条规则。图8A至图8H中的波形与图5A至图5D中的波形的不同之处在于控制周期由8个周期构成。在图8A至图8H的波形中,对于在8个周期的时段中流过一个发热元件的电流,出现一个相位控制波形,从而相位控制波形的数目小于图5A至图5D中的波形中的相位控制波形的数目(在包括两个控制周期的8个周期的时段中,出现两个相位控制波形)。于是,可以进一步抑制谐波电流的发生。

通过按图5A至图8H中所图示的波形流动电流,相位控制波形的数目被减小,并且相位控制波形分散地出现,从而实现谐波电流的发生的抑制。

在上述示例中,举例描述了其中设置能够被独立控制的两个发热元件的装置。然而,上述波形规则可适用于其中设置能够被独立控制的三个或更多个发热元件的装置。当发热元件的数目为N并且混合控制N个发热元件之中的M个发热元件时,可在相同定时对剩余的(N-M)个发热元件执行波数控制,并且可在控制周期的时段内(或者在两个控制周期的时段内)切换控制。

图9是图示出当在交流电的4个周期中改变相位控制操作的数目时各阶次(order)的谐波电流量的特性的示图。横轴表示从商用交流电源121流出的交流电的频率的谐波阶次。纵轴表示谐波电流量。其中相位控制操作的次数为2的情况对应于其中采用图5A至图5D中的波形的情况。其中相位控制操作的次数为1的情况对应于其中采用图8A至图8H中的波形的情况。从而,发现当在控制周期的时段中执行的相位控制操作的次数被减少时,谐波电流量可被降低。

图10A至图10D图示出不满足上述第一条规则(或者第一条规则的变形规则)、第二条规则和第三条规则的比较例的波形。图10A至图10D中所图示的波形对于所有占空比满足第一条规则和第三条规 则,但是不满足第二条规则。于是,在流过第一发热元件H1的电流和流过第二发热元件H2的电流的合成波形中,相位控制波形集中地出现在第一个周期和第二个周期中,导致抑制抖动的发生的效果降低。

第四实施例

图11A至图11C是图示出电源电路单元129的电路和流过电源电路单元129的电流与流过加热器119c的电流的合成电流的示图。

图11A是图示出电源电路单元129的电路结构的示图。商用交流电源121的电压被输入到二极管电桥901。交流电压经历二极管电桥901的全波整流,然后由平滑电容器902平滑。平滑后的电压被输入到作为DC=DC转换器的开关电源903,并且开关电源903输出二次侧电压。作为开关电源903,使用绝缘变压器以实现一次侧和二次侧之间的绝缘。由电源电路单元129生成的电压被用于诸如打印机中的马达之类的驱动系统负荷或者诸如中央处理器(CPU)之类的控制系统负荷。

图11B是图示出流向电源电路单元129的电流Ic和流向加热器119c的电流It的示图。通过使用虚线图示出流向电源电路单元129的电流Ic,通过使用实线图示出流向加热器119c的电流It。在交流电的第一个周期和第三个周期中,流动具有其相位角为90°的相位控制波形的电流It。电流Ic和电流It在90°的相位角附近在时间上相互重叠。从而,当电流Ic和电流It在时间上相互重叠时,电流Ic和电流It的合成电流量被增大。因此,结果,电流Ic和电流It的合成电流的电力因数有变坏的倾向。当电力因数变坏时,流向加热器119c的电流量减小。结果,供给到加热器119c的电力量减小。当在其中加热器119c被预热直到可成功执行定影操作的温度为止的时段中可供给的电力被减小时,使定影设备进入可成功执行定影操作的状态所需的时间被延长。

图11C也是图示出流向电源电路单元129的电流Ic和流向加热器119c的电流It的示图。在所有的第一个周期到第四个周期中,已经历 相位控制的电流It流过加热器119c。图11C中的电流It的总电流量与图11B中的电流It的总电流量相同。通过增大相位控制操作的次数,使每个相位控制波形变小(使通电角度变小)。通过使相位控制波形变小,在图11C的电流波形中的在相位角90°附近的电流Ic和电流It之间的时间重叠小于图11B中的波形中的时间重叠。从而,当电流Ic和电流It在时间上不相互重叠时,电流Ic和电流It的合成电流的电力因数有变好的倾向。即,如图11C中所图示,通过增大相位控制操作的次数,其中出现时间重叠的区域被减小,导致电力因数的增大。然而,由于在控制周期的时段中增大相位控制操作的数目,因此谐波电流被恶化。

于是,此示例中的波形表格是不仅考虑到谐波电流和抖动而且考虑到电力因数而获得的表格。

图12A和图12B图示出根据第四实施例的波形表格。图12A和图12B中的右侧各列用于指示上述第一条到第三条规则是否被满足。还图示出在控制周期的时段中执行的相位控制操作的数目(其中出现相位控制波形的周期的数目)。占空比为50%或更小的波形的振幅被图示成大于占空比为大于50%的波形的振幅。这是因为占空比为50%或更小的波形将被强调,而振幅的大小将被忽略。

占空比为60%或更小的电流波形满足所有的第一条到第三条规则,并且4个周期中的第一发热元件H1和第二发热元件H2中的相位控制操作的数目的总和为2。于是,这种波形使得能够抑制谐波电流和抖动两者的发生。占空比为60%或更小的电力很可能在其中未定影的调色剂图像被定影在记录介质上的时段中使用,而不太可能在其中定影设备被预热直到可成功执行定时操作的状态为止的时段中使用。

相反,占空比为大于60%的波形在电力因数的增大方面有优势。期望较大的电力因数的时段是其中需要在短时段内向加热器提供大量电力的预热时段。大的占空比很可能用在所述预热时段中。于是,在第四实施例中,占空比为大于60%的波形被设定为在电力因数的增大方面有优势的波形。

占空比在60%至80%的范围中及在90%至100%的范围中并且其中相位控制操作的数目为4的电流波形不满足所有的第一条到第三条规则。于是,所述波形不能充分抑制谐波电流和抖动的发生。然而,在诸如预热时段之类的短时段中使用所述波形不会造成问题。相反,图12B中所图示的占空比在60%至80%的范围中及在90%至100%的范围中的波形提高电力因数。于是,与电力因数差的情况相比,向加热器119c供给更大量的电力。因而,所述波形在短时段内把定影设备加热到可成功执行定影操作的温度方面是有效的。尽管占空比在80%至90%的范围中的波形具有两个相位控制波形,不过,相位控制波形的通电角度可被设定成是小的。即,尽管具有两个相位控制波形,不过所述波形具有良好的电力因数。于是,所述波形满足所有的第一条到第三条规则。

从而,当在控制周期的时段中向第一发热元件供给的电力和向第二发热元件供给的电力的总和处于等于或小于预定水平(在第四实施例中,60%的占空比)的电力水平(占空比)时,根据第四实施例的波形满足所有的第一条到第三条规则。与水平等于或小于所述预定水平的波形相比,水平大于所述预定水平的波形在控制时段中具有更多的相位控制波形。从而,不仅可以抑制谐波电流和抖动的发生,而且可以向发热元件供给大量的电力。

图13是图示出当使用图12A和图12B中所图示的电流波形时,流向电源电路单元129的电流Ic和流向加热器119c的电流It的合成电流的电力因数的示图。在60%或更小的占空比的范围中,电力会带来低的电力因数,但是对应于如上所述其中可以抑制谐波电流的发生的模式。发现60%或更高的占空比带来高的电力因数。

取决于平滑电容器902的电容,流向电源电路单元129的电流Ic的相位角被改变。于是,可根据平滑电容器902的电容,微调图12A和图12B中所图示的电流波形中的相位控制操作的数目与供给的电力量(占空比)的组合。

如在第一到第四实施例中所述,当在控制周期的时段中向第一发 热元件供给的电力和向第二发热元件供给的电力的总和被设定为等于或小于预定水平的水平时,可以使具有满足第一条到第三条规则的波形的电流流动。从而,可以抑制谐波电流和抖动的发生。

尽管参考示例性实施例描述了本发明,不过应理解本发明不限于公开的示例性实施例。以下权利要求的范围应被赋予最宽广的解释,以包含所有这样的变形及等同结构和功能。

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