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Hintergrund der Erfindung
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(1) Bereich der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, die für
ein Abbildungserzeugungsgerät
wie einen Kopierer, Laserdrucker, ein Fax usw. geeignet ist, bei dem
eine Halogenlampe als Fixierheizvorrichtung verwendet wird.
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Eine
derartige Heizvorrichtungssteuereinrichtung ist aus der EP-A-0 420
523 bekannt.
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(2) Beschreibung eines
Beispiels des Standes der Technik
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Bezug
nehmend auf 1 und 2 wird ein
konventionelles Beispiel erläutert.
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Bei
konventionellen Abbildungserzeugungsgeräten wie Kopierern, Laserdruckern,
Faxen etc. ist eine Fixierheizvorrichtung 1, welche eine
Halogenlampe etc. verwendet, die einen intensiven Stromstoß erzeugt, üblicherweise
darauf ausgerichtet, dass sie am Nulldurchgangspunkt aktiviert wird,
um das Rauschen so stark wie möglich
zu reduzieren, das vom Wechselstromkabel zur Spannungsversorgungsleitung
fließt.
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Selbst
mit dieser Gegenmaßnahme
besitzt die Fixierheizvorrichtung 1 in einer Schaltungsanordnung,
wie sie in 1 dargestellt ist, einen sehr
geringen Widerstandswert, wenn der Heizdraht der Fixierheizvorrichtung
kalt bleibt, so dass ein sehr hoher Stromstoß zu dem Zeitpunkt auftritt,
an dem die Fixierheizvorrichtung 1 aktiviert wird. Um den
Stromstoß zu
unterdrücken,
benötigt
diese Konfiguration ein Triac TD, das ziemlich teuer ist und auch
das Problem besitzt, dass eine große Änderung der Spannung der Spannungsquelle
auftritt.
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Um
Gegenmaßnahmen
gegen die oben erwähnten Änderungen
der Spannung der Spannungsquelle zu ergreifen, gibt es ein Verfahren,
durch das die Fixierheizvorrichtung 1 aktiviert wird, indem schrittweise
der Phasenwinkel des Stromflusses vergrößert wird, unter Verwendung
einer Spule L, die in Reihe zwischen der Fixierheizvorrichtung und
dem Triac TD angeordnet ist, wie in 2 dargestellt
ist. Dieses Verfahren besitzt jedoch das Problem, dass ein großer Oberschwingungsstrom
auftritt, weil während
der Steuerung des Phasenwinkels des durch die Fixierheizvorrichtung 1 fließenden Stroms
tatsächlich eine
große
Menge an Strom durch die Fixierheizvorrichtung 1 fließt.
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Die
Veränderung
in der Spannung der Spannungsquelle verursacht eine Fluktuation,
und der Oberschwingungsstrom beinflusst den Betrieb anderer Geräte über die
Spannungsversorgung. Deshalb wurde z. B. in Europa der internationale
Standard (IEC 1000-3-2, IEC 1000-3-3) bezüglich EMC durch die IEC seit
01. Januar 1996 in Kraft gesetzt. Nach diesem Gesetz werden neue
Verordnungen bezüglich
der Fluktuation und Oberschwingungen ab 1998 initiiert werden.
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Nun
wird Bezug genommen auf die Verordnungen der EU gegen Oberschwingungen
und das Flimmern der Fluktuation.
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Als
erstes dient die Regulierung der Oberschwingungen zum Regulieren
der Oberschwingungskomponenten des Eingangsstroms für die Geräte, die
mit der Spannungsversorgung verbunden sind, um die unten erwähnten Fehlfunktionen
zu vermeiden. Wenn ein elektronisches Gerät an das Spannungsversorgungssystem
angeschlossen ist, tritt spezieller gesagt ein Oberschwingungsstrom
in der Spannungsquelle aufgrund der Komponenten auf, deren Eingangsspannungsversorgung
nicht aus einem sinusförmigen
Strom besteht, wie z. B. eine Spannungsversorgungs-Gleichrichtschaltung,
Phasensteuerschaltung, Komponenten mit nicht-linearen Widerstandseigenschaften
und dergleichen, wodurch eine Spannungsverzerrung verursacht wird. Diese
Spannungsverzerrung beeinflusst wiederum die Geräte des Spannungsversorgungssytems
sowie die Funktionen der Geräte,
die mit dem Spannungsversorgungssystem verbunden sind, wodurch eine Überhitzung,
ein Durchbrennen und/oder die Erzeugung von Rauschen in den Kondensatoren,
Spulen und Transformatoren hervorgerufen wird, sowie Fehlfunktionen
der Steuereinrichtungen, Funktionsstörungen und ein Verkürzen der
Lebenszeit von angeschlossenen Geräten sowie andere Defekte.
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Zum
zweiten ist die Regulierung gegen das Flimmern derart, dass sie
das Flimmern von Beleuchtung aufgrund von Veränderungen der Versorgungsspannung
verhindert, die gleichzeitig mit den Veränderungen im Stromverbrauch
der mit der Spannungsquelle verbundenen Geräte auftritt, und die Größe des Spannungsabfalls,
dessen Dauer und die Frequenz von Veränderungen pro Minute reguliert, wenn
ein Gerät
unter dem Spannungsquellenwiderstand als Referenz betrieben wird.
In dem Fall, bei dem ein Gerät
wie ein Kopierer, der eine Halogenlampe hoher Leistung als Fixierheizvorrichtung
verwendet, ist deshalb in dieser Hinsicht der Stromstoß, der bei
der Aktivierung der Heizvorrichtung erzeugt wird, von größerem Einfluss
und muss daher reduziert werden.
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Als
Gegenmaßnahme
ist in der japanischen Offenlegungsschrift Hei 3 Nr. 266,008 beispielsweise offenbart,
dass der ausnehmend große
Stromstoß, der
bei der Aktivierung der Fixierheizvorrichtung auftritt, dadurch
verhindert wird, dass ein Temperaturdetektiermittel in der Fixierheizvorrichtung
vorgesehen ist und der Thyristor an einem Nulldurchgangspunkt in
der Wellenform der Eingangswechselspannung angeschaltet wird, wenn
die detektierte Temperatur gering ist, während, wenn die detektierte
Temperatur hoch ist, der Thyristor in einer Phase nach und etwa in
Nähe der
Spitze der Wechselstrom-Eingangsspannungswellenform aktiviert wird.
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Die
Fixierheizvorrichtung, die eine Halogenlampe etc. verwendet, wird
jedoch jedesmal einen Stromstoß verursachen,
wenn die Heizvorrichtung aktiviert wird, so dass die Verwendung
einer Steuereinrichtung wie eines Triacs etc. erforderlich wird,
der einen Nennstrom aufweist, der größer ist als der für die Steuerung
notwendige, was zu einer Kostensteigerung führt. Außerdem könnte dieser große Stromstoß eine Fluktuation
wie ein Flimmern von Fluoreszenzlampen verursachen, die mit demselben
Spannungsversorgungssystem verbunden sind wie der Kopierer.
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Um
dieses Problem zu lösen,
existiert ein Verfahren zum Durchführen eines sanften Starts bei der
Betätigung
der Fixierheizvorrichtung unter Verwendung von Phasenwinkelsteuerung.
Dieses Verfahren geht jedoch einher mit einem großen Oberschwingungsstrom,
was eine in Reihe mit der Fixierheizvorrichtung geschaltete Spule
notwendig macht. Die Größe der Spule
wird durch ihren Induktivitätswert
und den Durchschnittsstrom (die Wärmeerzeugungsmenge) bestimmt.
Wenn sie zusammen mit einer Halogenlampe etc. verwendet wird, die
einen hohen Stromwiderstand besitzt, wird die benötigte Spule
daher größer, schwerer
und teurer, was eine Reduzierung bei der Größe und den Kosten des Kopierers verhindert.
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Das
aus der EP-A-0 420 523 bekannte Heizvorrichtungssteuersystem unterscheidet
sich durch sein Steuerschema der Phasenwinkelsteuerung für den ersten
Phasensteuerschalter und den zweiten Phasensteuerschalter von dem
vorliegenden Steuerschema, denn das Heizvorrichtungssteuersystem aus
diesem Dokument offenbart nicht, dass die Steuerung des ersten Phasensteuerschalters
beendet wird, wenn der Bereich des Phasenwinkels des Stromflusses
180° erreicht,
und anschließend
die Steuerung des zweiten Phasensteuerschalters begonnen wird. Im
Gegensatz hierzu verwendet dieses bekannte Steuerschema (dargestellt
in 2) eine vorbestimmte Zeitdauer, bis das Gate-Steuersignal, welches
an das Gate des ersten Phasensteuerschalters angelegt wird, beendet
wird und das Steuersignal, welches an das Gate des zweiten Phasensteuerschalters
angelegt wird, in den hohen Zustand gesetzt wird. In einer anderen
Ausführungsform
(dargestellt in 3) verwendet das bekannte Heizvorrichtungssteuersystem
einen Temperatursensor, um die Temperatur der Heizvorrichtung zu
detektieren, wobei, wenn die Temperatur der Heizvorrichtung, die durch
den Temperatursensor detektiert wird, auf eine vorbestimmte Temperatur
ansteigt, der erste Phasensteuerschalter durch ein Steuersignal
von der Steuerschaltung abgeschaltet wird und der zweite Phasensteuerschalter
angeschaltet wird.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Heizvorrichtungssteuereinrichtung
zu schaffen, die die Erzeugung von Oberschwingungsstrom und damit
von Fluktuation oder Flimmern reduzieren kann, wobei lediglich eine
klein dimensionierte Spule verwendet wird, die einen eingeschränkten Durchschnittsstrom
zum Reduzieren des Oberschwingungsstroms benötigt.
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Die
obige Aufgabe wird durch die Merkmale der beigefügten Ansprüche gelöst.
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Deshalb
liefert unter einem ersten Gesichtspunkt die vorliegende Erfindung
eine Heizvorrichtungssteuereinrichtung zum Steuern wenigstens einer
Heizvorrichtung auf der Basis von Phasenwinkelsteuerung, mit: einer
Heizvorrichtungssteuerschaltung bestehend aus einer Reihenschaltung
eines ersten Phasensteuerschalters und einer Spule sowie einem zweiten
Phasensteuerschalter, der in Parallelschaltung mit zumindest einem
Teil der Spule und dem ersten Phasensteuerschalter verbunden ist,
wobei die Heizvorrichtungssteuerung in Reihe mit der Heizvorrichtung
verbunden ist; einem Detektiermittel zum Detektieren der Nulldurchgangspunkte
in der Wellenform einer Eingangswechselspannung, die an der Heizvorrichtung
anliegt; und einem Phasenwinkelsteuermittel, welches auf der Basis
des vom Detektiermittel detektieren Ausgangssignals der Nulldurchgangspunkte
schrittweise den Bereich des Phasenwinkels des Stromflusses von
einem Minimalbereich zu einem Maximalbereich hin verändert, wobei
das Phasenwinkelsteuermittel anfangs die Phasenwinkelsteuerung durchführt, indem
es lediglich den ersten Phasensteuerschalter an- und ausschaltet,
während
es den Stromfluss schrittweise erweitert, und unmittelbar danach
den ersten Phasensteuerschalter deaktiviert und den zweiten Phasensteuerschalter
aktiviert, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwinkelsteuermittel
den Zeitpunkt des Umschaltens vom ersten Phasensteuerschalter zum zweiten
Phasensteuerschalter bestimmt, entweder nachdem es den Bereich des
Phasenwinkels des Stromflusses auf 180° maximiert hat, oder wenn es detektiert
hat, dass der Startpunkt des Stromflusses mit dem detektierten Nulldurchgangspunkt
der Eingangswechselspannung zusammenfällt.
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Gemäß einer
ersten vorteilhaften Ausführungsform
bei dieser Heizvorrichtungssteuereinrichtung weist die Spule eine
sekundäre
Spulenwicklung auf, die um einen gemeinsamen Kern gewickelt ist; detektiert
das Detektiermittel die Nulldurchgangspunkte der Ausgangsspannung
der sekundären
Spulenwicklung; ist ein Zeitnahmemittel zum Messen der Zeit vorgesehen,
das die Messung an einem Nulldurchgangspunkt der Wellenform der
Eingangswechselspannung beginnt, die durch das Detektiertmittel
detektiert wurde; und führt
der erste Phasenwinkelschalter eine Phasenwinkelsteuerung durch, indem
der Phasenwinkel des Stromflusses auf Basis der vom Zeitnahmemittel
gemessenen Zeit schrittweise vom Minimalbereich zum Maximalbereich
verändert
wird.
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Gemäß einer
zweiten vorteilhaften Ausführungsform
bei dieser Heizvorrichtungssteuereinrichtung weist die Spule eine
sekundäre
Spulenwicklung auf, die um einen gemeinsamen Kern gewickelt ist, wobei
des weiteren ein Anomaliedetektiermittel zum Detektieren der Anomalie
des ersten Phasensteuerschalters auf Basis der Ausgangsspannung
der sekundären
Spulenwicklung vorgesehen ist.
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Gemäß einer
dritten vorteilhaften Ausführungsform
bei dieser Heizvorrichtungssteuereinrichtung benutzt der zweite
Phasensteuerschalter die Spulenwicklung der Spule teilweise mit.
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Gemäß einer
vierten vorteilhaften Ausführungsform
bei dieser Heizvorrichtungssteuereinrichtung weist die Spule eine
sekundäre
Spulenwicklung auf, die um einen gemeinsamen Kern gewickelt ist, und
weist des weiteren ein Anomaliedetektiermittel zum Detektieren der
Anomalie des ersten Phasensteuerschalters und des zweiten Phasensteuerschalters
auf Basis der Ausgangsspannung der sekundären Spulenwicklung auf.
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Gemäß einer
fünften
vorteilhaften Ausführungsform
bei der vorliegenden Heizvorrichtungssteuereinrichtung ist eine
Last, die einen Oberschwingungsstrom erzeugt, darauf ausgerichtet,
in Parallelschaltung mit der Reihenschaltung des ersten Phasensteuerschalters
und der Heizvorrichtung verbunden zu werden.
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Gemäß einer
sechsten vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Heizvorrichtungssteuereinrichtung ist eine Last,
die einen Oberschwingungsstrom erzeugt, an einem Zwischenpunkt der Spulenwicklung
der Spule angeschlossen, so dass die Last in Parallelschaltung mit
der Reihenschaltung eines Teils der Spule, des ersten Phasensteuerschalters
und der Heizvorrichtung verbunden ist.
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Gemäß einer
siebten vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Heizvorrichtungssteuereinrichtung weist diese weiterhin
auf: einen Widerstand, der in Reihe mit dem ersten Phasensteuerschalter
verbunden ist, wobei der zweite Phasensteuerschalter in Parallelschaltung
mit einer Reihenschaltung der Spule, des ersten Phasensteuerschalters
und des Widerstands verbunden ist.
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Gemäß einer
achten vorteilhaften Ausführungsform
der vorliegenden Heizvorrichtungssteuereinrichtung durchläuft der
erste Phasensteuerschalter zwei unterschiedliche Betätigungszeiträume, bis vom
ersten Phasensteuer schalter zum zweiten Phasensteuerschalter gewechselt
wird, und zwar derart, dass, wenn die Heizvorrichtung kalt ist,
der Betätigungszeitraum
des ersten Phasensteuerschalters zum Ändern des Phasenwinkels des
Stromflusses vom Minimalbereich zum Maximalbereich als lang eingestellt
wird, während,
wenn ein regulärer
Temperaturzustand vorliegt, die Betätigungszeit des ersten Phasensteuerschalters
als kurz eingestellt wird.
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Gemäß einer
neunten vorteilhaften Ausführungsform
liefert die Erfindung eine Heizvorrichtungssteuereinrichtung nach
Anspruch 1, wobei sie darauf ausgelegt ist, eine zweite Heizvorrichtung
zu steuern, an der dieselbe Eingangswechselspannung anliegt wie
an der ersten Heizvorrichtung, und die daher aufweist: eine zweite
Heizvorrichtungssteuerschaltung bestehend aus einer Reihenschaltung
eines dritten Phasensteuerschalters und der Spule sowie einen vierten
Phasensteuerschalter, der in Parallelschaltung mit dieser Reihenschaltung
verbunden ist, wobei die zweite Heizvorrichtungssteuerschaltung
in Reihe mit der zweiten Heizvorrichtung verbunden ist; das Detektiermittel
und das Phasenwinkelsteuermittel, das auf der Basis des Detektionsausgangssignals
der Nulldurchgangspunkte vom Detektiermittel schrittweise den Phasenwinkel
des Stroms, der durch den dritten Phasensteuerschalter fließt, von
einem Minimalbereich zu einem Maximalbereich verändert, wobei das Phasenwinkelsteuermittel
anfangs die Phasenwinkelsteuerung durchführt, indem es lediglich den
dritten Phasensteuerschalter an- und ausschaltet, während es
den Bereich des Stromflusses schrittweise erweitert, und wobei es
unmittelbar danach den dritten Phasensteuerschalter deaktiviert und
den vierten Phasensteuerschalter aktiviert, entweder nachdem es
einen Bereich des Phasenwinkels des Stromflusses durch den dritten
Phasensteuerschalter auf 180° maximiert
hat, oder wenn es detektiert hat, dass der Startpunkt des Stromflusses
mit dem detektierten Nulldurchgangspunkt der Form der Eingangswechselspannung
zusammenfällt.
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Gemäß dem ersten
Gesichtspunkt ist eine Mehrzahl von Phasensteuerschaltern (die als
Triacs bezeichnet werden) mit der Heizvorrichtung verbunden. Das
erste Triac ist in Reihe mit einer Spule einer geringen Stromkapazität geschaltet,
während
das zweite Triac direkt ohne eine Spule mit der Heizvorrichtung
verbunden ist. Das erste Triac wird lediglich für den Zeitraum des sanften
Starts bei der anfänglichen
Aktivierung der Heizvorrichtung verwendet, um dadurch die Zeit für die Spule
zum Erzeugen von Strom merklich zu verkürzen, und somit den durchschnittlichen
Strom, der durch die Spule fließt,
auf ein niedriges Niveau zu drücken.
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Gemäß der ersten
Ausführungsform
ist es möglich,
eine feine Steuerung der Eingangswechselspannung und des Heizvorrichtungsstroms
durchzuführen
und somit die Fluktuation zu reduzieren.
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Gemäß der zweiten
Ausführungsform
erleichtert die Verwendung der sekundären Spulenwicklung der Spule
die Anomaliedetektion des ersten Triacs.
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Gemäß der dritten
Ausführungsform
ist es möglich,
die Anomalie des zweiten Triacs zu detektieren.
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Gemäß der vierten
Ausführungsform
ist es möglich,
Maßnahmen
gegen die zuvor erwähnte
Erzeugung eines Oberschwingungsstroms und das Rauschen vom zweiten
Triac zu ergreifen.
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Die
fünfte
Ausführungsform
hat die folgenden Auswirkungen. Wenn eine Spannungsquelle mit einem
Kondensatoreingang, wie eine Schaltspannungsquelle etc., als Gleichspannungsquelle
zum Steuern des ganzen Kopierers verwendet wird, tritt auch ein
Oberschwingungsstrom von dieser Gleichspannungsquelle auf. In diesem
Fall wird die vorhandene Spule auch als Spule für die Gleichspannungsquelle
verwendet, wodurch die Notwendigkeit einer getrennten Gegenmaßnahme für die Gleichspannungsquelle
entfällt.
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Gemäß der sechsten
Ausführungsform
ist die teilweise Verwendung der Spulenwicklung der Spule effektiv
genug, da die Last der Gleichspannungsquelle und andere Widerstände als
die Heizvorrichtung gering sind, und somit wird es ermöglicht, den
durchschnittlichen Strom durch die Spule als Ganzes zu senken.
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Gemäß der siebten
Ausführungsform
ist der Spitzenwert des Stromstoßes zum Zeitpunkt der Aktivierung
der Heizvorrichung, wenn sich die Heizvorrichtung immer noch im
Niedrigtemperaturbereich befindet, hoch, selbst wenn der sanfte
Start auf Basis der Steuerung des Phasenwinkels für den Stromfluss durchgeführt wird.
In dieser Konfiguration wird ein Widerstand in Reihe mit der Spule
und dem ersten Triac verbunden, um den Betrag des Flimmerns zu reduzieren.
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Wenn
sich die Heizvorrichtung, die sich im Niedrigtemperaturbereich befindet,
zu erhitzen beginnt, wenn der Versorgungsschalter aktiviert wird, wird
gemäß der achten
Ausführungsform
der sanfte Start auf der Basis der Phasenwinkelsteuerung des Stromflusses über einen
längeren
Zeitraum durchgeführt,
so dass Fluktuation verhindert wird. Andererseits wird eine kürzere Phasenwinkelsteuerung
des Stromflusses bei der regulären
Temperatursteuerung durchgeführt,
wodurch die Erzeugung von Hitze durch die Spule unterdrückt wird.
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Gemäß der neunten
Ausführungsform
werden Haupt- und Hilfsheizvorrichtungen verwendet, um die Aufwärmzeit zu
reduzieren, wenn der Versorgungsschalter aktiviert wird, und um
den Stromverbrauch während
des regulären
Temperatursteuerungsmodus ebenfalls zu reduzieren. Da die Heizvorrichtung
mit einer geringeren Nennleistung verwendet wird, wenn die reguläre Temperatursteuerung durchgeführt wird,
ist es des weiteren möglich,
den Stromstoß zu
Beginn der Aktivierung der Heizvorrichtung ebenso zu reduzieren
wie die Anzahl von Wiederholungen der Aktivierung der Heizvorrichtung. Demgemäß ist es
möglich,
den Wert des Flimmerns zu reduzieren.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau einer konventionellen Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
zeigt;
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2 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau einer anderen konventionellen
Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung zeigt;
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die die Grundkomponenten eines Kopierers
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der ersten Ausführungsform
zeigt;
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5 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigt;
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6A–6F sind
Diagramme, in denen gemäß der ersten
Ausführungsform
die Wellenformen über
die Zeit aufgetragen sind;
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7A–7C sind
Diagramme von Wellenformen, die die Beziehung zwischen Wechseleingangsspannung,
Nulldurchgangspunkten und dem durch die Spule L1 und das Triac TD1
fließenden Strom
gemäß der ersten
Ausführungsform
zeigen;
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8 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der zweiten Ausführungsform
zeigt;
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9 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
zeigt;
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10 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der dritten Ausführungsform
zeigt;
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11 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der vierten Ausführungsform
zeigt;
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12 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der vierten
Ausführungsform
zeigt;
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13 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der fünften Ausführungsform
zeigt;
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14 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der fünften Ausführungsform
zeigt;
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15 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der sechsten
Ausführungsform
zeigt;
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16 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der sechsten
Ausführungsform
zeigt;
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17 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der siebten Ausführungsform
zeigt;
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18 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der siebten
Ausführungsform
zeigt;
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19 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der achten Ausführungsform
zeigt;
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20 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der achten
Ausführungsform
zeigt;
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21 ist
ein Ablaufdiagramm gemäß der neunten
Ausführungsform;
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22 ist
ein Ablaufdiagramm, das den auf 21 folgenden
Teil gemäß der neunten
Ausführungsform
zeigt;
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23 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der zehnten Ausführungsform
zeigt; und
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24 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der zehnten
Ausführungsform
zeigt.
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Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Im
folgenden werden die Ausführungsformen
der Erfindung beispielhaft anhand eines elektrostatischen Kopierers
beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Bezug
nehmend auf 3 bis 6 wird
nun die erste Ausführungsform
erläutert.
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3 ist
eine Querschnittsansicht, die den Grundaufbau eines Kopierers gemäß dieser
Ausführungsform
zeigt.
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Wenn
der Nutzer den Versorgungsschalter (An-/Aus-Schalter) betätigt, beginnt
eine Gleichspannungsquelle (nicht dargestellt) zu arbeiten und aktiviert
die Schaltungen. Wenn die Schaltungen zu arbeiten beginnen, wird
eine Fixierheizvorrichtung 1, die in einer Fixierwalze 2 beinhaltet
ist, aktiviert. Die Temperatur der Fixierwalze 2 wird durch
einen Heißleiter 3 detektiert.
Wenn die Temperatur das vorbestimmte Niveau erreicht, wird die Fixierheizvorrichtung 1 abgeschaltet
und der Betriebszustand des Kopierers wird in den Betriebsmodus
gesetzt, in dem Kopien gemacht werden können. Anschließend wird die
Fixierheizvorrichtung 1 wiederholt an- und ausgeschaltet,
um die Temperatur konstant zu halten.
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Der
Kopiervorgang wird gestartet, indem der Kopierschalter auf einem
nicht dargestellten Steuerpanel gedrückt wird, wobei ein Original
auf einer entsprechenden Ablagefläche 4 aus hartem Glas
liegt. Als Reaktion auf das Signal vom Kopierschalter beleuchtet
eine Lampe 5 das Original auf der Auflagefläche und
bewegt sich dabei. Das abgestrahlte Licht wird von dem Original
reflektiert und dann mittels Spiegeln 6 und 7 reflektiert,
geht durch eine Linse 8, wird weiter mittels Spiegeln 9, 10 und 11 reflektiert und
schließlich
auf einen Photorezeptor 12 fokussiert.
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Der
Photorezeptor 12 wird über
Glimmentladung einheitlich aufgeladen, die von einem Hauptauflader 13 erzeugt
wird. Wenn der Photorezeptor 12 dem fokussiertem Licht
des Abbilds des Originals ausgesetzt wurde, wird ein statisches
latentes Bild auf dem Photorezeptor geformt, indem die Ladung entsprechend
der Intensität
des Lichts zurückgehalten
wird. Der Toner, der auf einer Magnetwalze aufgebracht ist, die
bezüglich
des statischen latenten Bilds auf einer vorbestimmten Spannung gehalten wird,
wird aufgrund der Coulomb-Kraft, die aufgrund der Potenzialdifferenz
zum statischen latenten Bild entsteht, zum Photorezeptor 12 hingezogen,
wodurch das statische latente Bild auf dem Photorezeptor 12 mittels
des Toners visualisiert wird.
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Das
Kopierpapier 16, das sich in einer Papierkassette 15 befindet,
wird über
eine Zuführwalze 17 aufgenommen
und zwischen eine Übertragungsvorrichtung 18 und
den Photorezeptor 12 eingeführt. Das auf dem Photorezeptor 12 entwickelte
Bild wird die Coulomb-Kraft, die durch die Glimmentladung von der Übertragungsvorrichtung 18 erzeugt
wird, auf das Kopierpapier 16 übertragen, anschließend wird
das Kopierpapier 16 erwärmt
und zwischen einer Fixierwalze 2, die durch die Fixierheizvorrichtung 1 erwärmt wird,
und einer gegenüberliegenden
Fixierwalze 19 zusammengepresst, so dass der Toner schmilzt
und auf dem Kopierpapier 16 haftet.
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4 ist
ein Blockschaltbild, das die Steuerschaltung der Fixierheizvorrichtung 1 der
ersten Ausführungsform
zeigt.
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Eine
Eingangswechselspannung von einem Wechselspannungsanschluss 22 wird über einen Rauschfilter 20 in
eine Gleichspannungsversorgung 21 eingegeben. Die Gleichspannung,
die von der Gleichspannungsquelle 21 erzeugt wird, versorgt eine
CPU IC1 etc. mit Spannung. Die Eingangswechselspannung wird durch
eine Diodenbrücke
DB1 gleichgerichtet und wird zu einer pulsierenden Spannung von
Halbwellen. Diese pulsierende Spannung ist eine Spannung, die durch
die Widerstände
R1 und R2 geteilt wird, und das geteilte Niveau wird in einem Vergleicher
IC2 mit der Referenzspannung verglichen, die durch ZD1 und Widerstände R3 und
R4 erzeugt wird. Wenn die pulsierende Spannung geringer wird als
die Referenzspannung, zeigt dies an, dass die Eingangswechselspannung
sich einem Nulldurchgangspunkt nähert.
Deshalb wird das Ausgangssignal vom Vergleicher IC2 verwendet, um
einen Photokoppler SSR3 anzuschalten. Wenn der Photokoppler SSR3
aktiv wird, ändert
sich der logische Zustand am Anschluss eines Widerstands R6, der
mit der CPU IC1 verbunden ist, von "1" zu "0", und die CPU IC1 führt eine Phasenwinkelsteuerung auf
der Basis dieses Signals durch.
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5 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtung 1 in
der ersten Ausführungsform
zeigt. Die Schaltung weist auf: eine Reihenschaltung eines ersten
Triacs TD1 und einer Spule L1; ein zweites Triac TD2 in Parallelschaltung
mit dieser Reihenschaltung; und eine Fixierheizvorrichtung 1,
die in Reihe mit dieser Parallelschaltung verbunden ist. Nur während des
Zeitraums, wenn die Fixierheizvorrichtung 1 durch Phasensteuerung
sanft gestartet wird, wird das erste Triac TD1 gezwungen zu arbeiten
und die Spule L1 zu verwenden. Nach der Dauer des sanften Starts
wird das zweite Triac TD2 in Betätigung
gesetzt, während
die Verwendung der Spule L1 gestoppt wird. Diese Manipulation steuert den
Stromstoß zur
Fixierheizvorrichtung 1, wenn die Fixierheizvorrichtung
eine geringe Temperatur aufweist und somit auch einen geringen Widerstand.
Anschließend,
wenn der Widerstand mit der Temperaturerhöhung der Fixierheizvorrichtung 1 aufgrund
des Stromflusses größer wird,
wird der Stromfluss auf den Weg durch das zweite Triac TD2 umgeschaltet. Da
der derzeitige Modus schnell vom ersten Triac TD1 zum zweiten Triac
TD2 umgeschaltet wird, ist die von der Spule L1 erzeugte Wärmemenge
gering und somit kann eine kleinere Spule verwendet werden, wodurch
es möglich
wird, effizient einen sanften Start der Fixierheizvorrichtung 1 durchzuführen.
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Bezug
nehmend auf 6A–6F wird die
zuvor erwähnte
Steuerung detaillierter beschrieben.
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Wenn
der Versorgungsschalter angeschaltet wird (6A), wird
die Eingangswechselspannung (6B) eingegeben.
Wenn das Nulldurchgangspunktsignal in die CPU IC1 (6C)
eingegeben wird, wird das Intervall zwischen den Impulsen des Nulldurchgangssignals
gemessen, um zu bestimmen, wie groß das Intervall des Nulldurchgangssignals
ist, 8 ms oder 10 ms. Dies identifiziert den Typ der Spannungsversorgung,
d. h. entweder 50 Hz oder 60 Hz, und so wird ein Messzeitraum vom
Nulldurchgangspunkt in Verbindung mit einer entsprechenden Frequenz
festgelegt. Der Zeitnehmer beginnt vom Nulldurchgangspunkt an zu
zählen.
Nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer befiehlt die CPU IC1 einem
Transistor Tr1, ein Phototriac SSR1 zu steuern, um Triac TD1 zu
aktivieren (6D). Die Zeit von einem Nulldurchgangspunkt
bis zur Aktivierung des Triacs TD1 wird schrittweise verkürzt (T1 > T2), so dass der Bereich
des Phasenwinkels des Stromflusses durch die Fixierheizvorrichtung 1 schrittweise
erweitert wird, wodurch ein sogenannter sanfter Start durchgeführt wird.
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Anschließend wird
zu einem Zeitpunkt "t", wenn der Phasenwinkel
des Stromflusses maximal ist, oder wenn der Beginn des Stromflusses
mit dem Nulldurchgangspunkt der Wellenform der Eingangswechselspannung
zusammenfällt,
das Triac TD1 deaktiviert, während
das Triac TD2 aktiviert wird. Das Phototriac SSR2 zum Betätigen von
Triac TD2 ist eines mit eingebauter Nulldurchgangsschaltung und wird
lediglich in der Nähe
der Nulldurchgangspunkte in der Wellenform der Eingangswechselspannung angeschaltet.
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Wenn
der Heißleiter 3 detektiert
hat, dass die Fixierwalze 2 sich auf einer Temperatur oberhalb
des vorbestimmten Niveaus befindet, befiehlt die CPU IC1 als nächstes dem
Transistor Tr2, Phototriac SSR2 zu steuern, um Triac TD2 auszuschalten
und somit die Heizvorrichtung 1 zu deaktivieren. Wenn der
Heißleiter 3 detektiert
hat, dass sich die Fixierwalze auf einer Temperatur unterhalb des
vorbestimmten Niveaus befindet, wird wieder ein sanfter Start durchgeführt, indem
Triac TD1 verwendet wird. Auf diese Weise wird die Fixierwalze 2 auf
konstanter Temperatur gehalten.
-
Somit
kann der sanfte Start die Fluktuation oder das Flimmern reduzieren.
Der Oberschwingungsstrom, der während
dieses Betriebs erzeugt wird, kann durch die Spule L1 reduziert
werden. Die Zeitdauer des Stromflusses der Spule L1 oder die Betriebsdauer
des Triacs TD1 ist sehr kurz, so dass die von der Spule L1 erzeugte
Wärme gering
ist. Außerdem
kann eine kleinere Spule verwendet werden als in dem Fall, bei dem
ein einzelnes Triac sowohl für
den sanften Start als auch für
die Temperatursteuerung verwendet wird. Diese Spule L1 beinhaltet
eine Temperatursicherung, um die Verbindung zu kappen, damit eine
unnatürliche
Erhöhung
der Temperatur im Falle des Ausfalles von Triac TD1 oder bei anderen Zwischenfällen, bei
denen kontinuierlich Strom fließt, verhindert
wird.
-
Wie
zuvor beschrieben wurde, ist die Fixierheizvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform in
Reihe mit einer Parallelschaltung verbunden, die aus der Reihenschaltung
von Spule und erstem Triac sowie dem zweiten Triac besteht, und
das erste Triac ist darauf ausgerichtet, lediglich für den Zeitraum
des sanften Starts während
des anfänglichen
Stadiums der Aktivierung der Fixierheizvorrichtung verwendet zu
werden, und das zweite Triac wird lediglich für die Beleuchtung verwendet,
nachdem der Bereich des Phasenwinkels des Stromflusses maximiert
wurde. Deshalb ist es möglich,
den durchschnittlichen Strom durch die Spule auf ein geringes Niveau
zu beschränken
und somit können
die Größe und die
Kosten für die
Vorrichtung reduziert werden.
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Zweite Ausführungsform
-
Bezug
nehmend auf 7 bis 9 wird
die zweite Ausführungsform
erläutert. 7 zeigt die Beziehung in der ersten Ausführungsform
zwischen der Eingangswechselspannung (7A), der
detektierten Nulldurchgangspunkte (7B) und
des tatsächlichen
Stromflusses durch die Spule L1 und Triac TD1 (7C). 8 ist
ein Blockschaltbild, das die Steuerschaltung der Fixierheizvorrichtung 1 gemäß der zweiten
Ausführungsform
zeigt. 9 ist ein Schaltbild, das den Grundaufbau einer
Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung zeigt.
-
Wie
in 7A–7C gezeigt
besitzt die Spule L1 eine sehr hohe Induktivität, so dass der Strom in Phase
hinter der Eingangswechselspannung nachhängt. Diese Phasenverzögerung verursacht,
dass Triac TD1 früher
aktiviert wird als der ursprünglich
bestimmte Zeitpunkt des sanften Starts, und der Strom wird schneller
ansteigen, was den Anti-Flimmer-Effekt in einigen Fällen abschwächen könnte, abhängig vom
Typ der verwendeten Fixierheizvorrichtung 1.
-
Die
zweite Ausführungsform
soll sich mit der Abschwächung
des Effekts von Reduzierung oder Fluktuation, wie er oben beschrieben
wurde, beschäftigen.
Wie in 9 dargestellt, weist der Aufbau der zweiten Ausführungsform
zusätzlich
zu dem der ersten Ausführungsform
eine zweite Spulenwicklung L2 gegenüber der Spule L1 auf. Die sekundäre Spulenwicklung
L2 liegt an ihrem einen Ende auf Erde, während das andere Ende mit einer
Diode D2 verbunden ist. Die Wechselspannung, die über die
zweite Spulenwicklung L2 induziert wird, wird durch die Diode D2
gleichgerichtet, um eine pulsierende Gleichspannung zu erzeugen.
Wie in 8 dargestellt wird diese pulsierende Spannung
in einem Vergleicher IC3 mit der Referenzspannung verglichen, die
durch die Widerstände
R14 und R15 erzeugt wird, die zwischen einer konstanten Gleichspannungsquelle
und Erde angeordnet sind. Wenn die pulsierende Spannung niedriger
wird als die Referenzspannung, gibt der Vergleicher IC3 "1" aus, was an die CPU IC1 geliefert wird.
Da dieses Spannungssignal aufgrund der Spule L1 mit der Phasenverzögerung des
Stroms synchronisiert ist, wird die Steuerung des Phasenwinkels
des Stroms durch die Fixierheizvorrichtung 1 auf der Basis
dieses Signals durchgeführt.
-
Als
nächstes
wird der Steuerungsbetrieb erläutert.
Wenn in dem Zustand, in dem die Fixierheizvorrichtung 1 abgeschaltet
ist, die Fixierheizvorrichtung 1 durch den Heißleiter
aktiviert wird, der detektiert hat, dass die Temperatur der Fixierwalze 2 unterhalb
des vorbestimmten Niveaus liegt, gibt die CPU IC1 auf der Basis
des Signals, das einen Nulldurchgangspunkt in der Eingangswechselspannung
vom Phototriac SSR1 angibt, ein Signal aus, um Triac TD1 anfänglich zu
aktivieren. Dieser erste AN-Strom durch Triac TD1 induziert eine
Spannung in der sekundären
Spulenwicklung L2 der Spule L1, wobei die Wellenform des Stroms
durch Spule L1 als Wellenform des Stroms durch die sekundäre Spulenwicklung
L2 detektiert wird. Die so induzierte Spannungswellenform wird im
Vergleicher IC3 mit der Referenzspannung verglichen, und das Ergebnis
wird an die CPU IC1 übermittelt,
wo ein korrekter Nulldurchgangspunkt ermittelt wird.
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Dann
vergrößert die
CPU IC1 auf der Basis des Nulldurchgangssignals vom Vergleicher
IC3 schrittweise den Phasenwinkel des Stroms durch Triac TD1 und
schaltet Triac TD1 aus sowie Triac TD2 genau zu dem Zeitpunkt an, wenn
der Phasenwinkel des Stroms durch Triac TD1 180° erreicht hat. Phototriac SSR2,
das Triac TD2 betätigt,
besitzt eine Nulldurchgangssynchronisationsschaltung, so dass ein
Anschalten lediglich beim Nulldurchgangspunkt der Wellenform der
Wechseleingangsspannung erfolgt.
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Anschließend, wenn
der Heißleiter 3 detektiert,
dass die Temperatur der Fixierwalze 2 größer ist als
das vorbestimmte Niveau, wird Triac TD2 ausgeschaltet, und dann
wird die zuvor erwähnte
Abfolge wiederholt durchgeführt,
wenn das Signal vom Heißleiter 3 anzeigt,
dass die Temperatur der Fixierwalze niedriger ist als das vorbestimmte
Niveau.
-
Wie
oben beschrieben wurde, wird gemäß der zweiten
Ausführungsform
die Wellenform des Stroms durch die Spule L1 detektiert, um die
Phasenverzögerung
aufgrund der Induktivität
der Spule L1 zu korrigieren, wodurch der Phasenwinkel des Stroms
durch Triac TD1 gesteuert wird. Deshalb ist es möglich, einen feineren sanften
Start der Fixierheizvorrichtung 1 durchzuführen und
somit die Fluktuation oder das Flimmern auf ein niedrigeres Niveau zu
senken.
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Dritte Ausführungsform
-
Bezug
nehmend auf 10 wird die dritte Ausführungsform
erläutert. 10 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der dritten
Ausführungsform
zeigt.
-
Da
diese Konfiguration eine Spule mit einem geringeren Nennstrom als
der von Heizvorrichtung 1 verwendet, um die Spule L1 kompakter
zu machen, besteht die Notwendigkeit, Schutz gegen das Auftreten
von Anomalien wie das Kurzschließen von Triac TD1 etc. zu gewährleisten.
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Der
Aufbau der dritten Ausführungsform weist
zusätzlich
zu dem der zweiten Ausführungsform
weiterhin ein Relais RY1 auf, das in Reihe mit der Heizvorrichtung 1 geschaltet
ist, wobei das Relais RY1 unter der Steuerung eines Transistors
Tr3 geöffnet
und geschlossen wird, der von der CPU IC1 seine Befehle erhält.
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In
dieser Ausführungsform überwacht
die CPU IC1 kontinuierlich das Ausgangssignal von der sekundären Spulenwicklung
L2 der Spule L1. D. h., wenn die CPU das Ausgangssignal von der
sekundären
Spulenwicklung L2 der Spule L1 nicht detektiert, während sie
das AN-Signal für
das Triac TD1 ausgibt, erkennt sie, dass eine der Schaltungen der
Fixierheizvorrichtung 1, des Triacs TD1 oder der Spule
L1 offen ist, gibt eine Fehlermeldung aus und schaltet den Transistor
Tr3 ab, so dass der Kontakt des Relais RY1 gelöst wird.
-
Wenn
die CPU IC1 das Signal von der sekundären Spulenwicklung L2 der Spule
L1 in der Zeitdauer detektiert, während sie kein AN-Signal an
das Triac TD1 abgibt, gibt die CPU, da sie erkennt, dass eine Anomalie
wie ein Kurzschluss des Triacs TD1 etc. vorliegt, eine Fehlermeldung
ab und schaltet den Transistor Tr3 ab, um den Kontakt des Relais
RY1 zu lösen.
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Wie
erläutert
wurde, wird gemäß der dritten Ausführungsform
das Ausgangssignal von der sekundären Spulenwicklung L2 der Spule
L1 überwacht,
um die Anomaliedetektion des Triacs TD1 zu erleichtern.
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Vierte Ausführungsform
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Bezug
nehmend auf 11 und 12 wird die
vierte Ausführungsform
erläutert. 11 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der vierten
Ausführungsform zeigt. 12 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der vierten
Ausführungsform
zeigt.
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In
der ersten Ausführungsform
ist die Spule nicht in Reihe mit dem Triac TD2 verbunden, das am Nulldurchgangspunkt
aktiviert wird. Die Aktivierung des Triacs TD2 erfordert eine geringe
Potentialdifferenz zwischen dessen Anschlüssen. Dies bedeutet, dass dieses
Triac streng genommen nicht am Nulldurchgangspunkt aktiviert wird.
Deshalb kann zu dem Zeitpunkt, an dem Triac TD2 angeschaltet wird, ein
gewisser Oberschwingungsstrom aufgetreten sein, was in einigen Fällen die
Probleme mit dem Oberschwingungsstrom hervorrufen könnte, abhängig vom
Typ der Fixierheizvorrichtung 1.
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Die
vierte Ausführungsform
ist eine Gegenmaßnahme
gegen dieses Problem, mit einer Konfiguration, bei der die Spule
ebenfalls in Reihe mit dem Triac TD2 geschaltet ist.
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Da
der Zeitpunkt, an dem Triac TD2 angeschaltet wird, sehr nahe am
Nulldurchgangspunkt liegt, wird der erzeugte Oberschwingungsstrom
als so ge ring betrachtet, dass lediglich eine sehr kleine Induktivität einer
Spule benötigt
wird, verglichen mit der Spule L1. Deshalb ist die Spule L1 so ausgestaltet,
dass sie mit Triac TD2 geteilt wird. In diesem Fall muss der Wicklungsabschnitt
für die
Spule L3 in der Spule L1 aus einem dicken Draht gebildet sein, der dem
kontinuierlichen Stromfluss für
die Fixierheizvorrichtung 1 widerstehen kann, während der
Wicklungsteil L11 in der Spule L1, der lediglich in der Schaltung
des Triacs TD1 zwischengeschaltet ist, aus einem dünnen Draht
wie in der ersten Ausführungsform
gebildet sein kann.
-
Wie
beschrieben ist es gemäß der vierten Ausführungsform
möglich,
eine verbesserte Reduktion des Oberschwingungsstroms zu erhalten,
ohne die Gesamtgröße der Spulenkomponente
unnötig
zu vergrößern, und
eine Anomaliedetektion des Triacs TD2 durchzuführen.
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Fünfte Ausführungsform
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Bezug
nehmend auf 13 und 14 wird die
fünfte
Ausführungsform
erläutert. 13 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. 14 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der fünften Ausführungsform
zeigt.
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Der
Aufbau dieser Ausführungsform
weist weiterhin eine zweite Wicklung L2 gegenüber den Spulen L1 und L3 in
der vierten Ausführungsform
auf. Die sekundäre
Spulenwicklung L2 liegt an ihrem einen Ende auf Erde, während das
andere Ende mit einer Diode D2 verbunden ist. Die über die
Spulenwicklung L2 aufgrund des Stromflusses durch die Spulen L1
und L3 induzierte Spannung wird durch die Diode D2 gleichgerichtet
und wird so zu einer pulsierenden Gleichspannung. Diese pulsierende
Spannung wird in einem Vergleicher IC3 mit der Referenzspannung verglichen,
die durch die Widerstände
R14 und R15 erzeugt wird, die zwischen einer konstanten Gleichspannungsquelle
und Erde angeordnet sind. Wenn die pulsierende Spannung geringer
wird als die Referenzspannung, gibt der Vergleicher IC3 "1" aus, was an die CPU IC1 weitergeleitet
wird. In dieser Anordnung tritt eine Spannung über die sekundäre Spulenwicklung
L2 auf, wenn entweder Triac TD1 oder Triac TD2 angeschaltet wird,
und daher ist es möglich
zu detektieren, dass entweder Triac TD1 oder Triac TD2 aktiviert
wurde.
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Der
Aufbau weist des weiteren ein Relais RY1 auf, das in Reihe mit der
Fixierheizvorrichtung 1 verbunden ist, wobei Relais RY1
unter der Steuerung eines Transistors Tr3 geöffnet und geschlossen wird, der
wiederum durch die CPU IC1 seine Befehle erhält.
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In
der fünften
Ausführungsform überwacht die
CPU IC1 kontinuierlich das Ausgangssignal von der sekundären Spulenwicklung
L2 der Spulen L1 und L3. D. h., wenn die CPU das Ausgangssignal
von der sekundären
Spulenwicklung L2 der Spulen L1 und L3 nicht detektiert, während sie
das AN-Signal für entweder
Triac TD1 oder Triac TD2 ausgibt, gibt sie, da sie erkennt, dass
eine der Schaltungen der Fixierheizvorrichtung 1, des Triacs
TD1, des Triacs TD2, der Spule L1 oder der Spule L3 offen ist, eine Fehlermeldung
ab und schaltet den Transistor Tr3 ab, damit der Kontakt des Relais
RY1 gelöst
wird.
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Wenn
die CPU IC1 das Signal von der sekundären Spulenwicklung L2 der Spulen
L1 und L3 während
des Zeitraums detektiert, in dem die CPU kein AN-Signal an das Triac
TD1 abgibt, gibt die CPU, weil sie erkennt, dass eine Anomalie wie
ein Kurzschluss des Triacs TD1 oder Triacs TD2 etc. vorliegt, eine
Fehlermeldung ab und schaltet den Transistor Tr3 ab, damit der Kontakt
des Relais RY1 gelöst
wird.
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Wie
erläutert
wird gemäß der fünften Ausführungsform
der Effekt der Reduktion des Oberschwingungsstroms verstärkt und
das Ausgangssignal von der sekundären Spulenwicklung L2 wird überwacht, um
die Anomaliedetektion von Triac TD1 und Triac TD2 zu erleichtern.
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Sechste Ausführungsform
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Bezug
nehmend auf 15 und 16 wird die
sechste Ausführungsform
erläutert. 15 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der sechsten
Ausführungsform zeigt. 16 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der sechsten
Ausführungsform
zeigt.
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In
allen oben beschriebenen Ausführungsformen
wurde die Spule L1 verwendet, um einen sanften Start der Fixierheizvorrichtung 1 durchzuführen. In
dieser Ausführungsform
wird die Spule L1 mit der Spannungsquelle geteilt, die andere Lasten
besitzt, die, wie in 15 und 16 gezeigt,
einen O berschwingungsstrom erzeugen, um den Effekt der Reduzierung
des Oberschwingungsstroms im Kopierer als Ganzem weiter zu verstärken.
-
Wenn
z. B. eine Spannungsquelle des Kondensatoreingangstyps wie eine
Schaltspannungsquelle etc. als Gleichspannungsquelle zur Steuerung des
gesamten Kopierers verwendet wird, tritt auch ein Oberschwingungsstrom
von Seiten der Gleichspannungsquelle auf. Deshalb ist es notwendig,
eine individuelle Spule für
die Gleichspannungsquelle vorzusehen. In diesem Fall ist es jedoch
möglich,
eine Reihenschaltung mit Spule L1, Triac TD1 und Fixierheizvorrichtung 1,
verbunden in dieser Reihenfolge, auaszubilden, während die Fixierheizvorrichtung 1 am
anderen Ende geerdet ist, und die Gleichspannungsquelle zwischen
der Verbindung zwischen Spule L1 und Triac TD1 und Erde einzusetzen,
um das Auftreten eines Oberschwingungsstroms zu verhindern.
-
Wie
oben beschrieben wurde, kann gemäß der sechsten
Ausführungsform
die Spule L1 auch als Spule für
die Gleichspannungsquelle verwendet werden, wodurch die Notwendigkeit
einer separaten Gegenmaßnahme
für die
Wechselspannungsquelle entfällt
und es somit möglich
wird, die Anzahl an Teilen, die Größe und die Kosten zu reduzieren.
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Siebte Ausführungsform
-
Bezug
nehmend auf 17 und 18 wird die
siebte Ausführungsform
erläutert. 17 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der siebten
Ausführungsform zeigt. 18 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der siebten
Ausführungsform
zeigt.
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In
der in der siebten Ausführungsform
dargestellten Konfiguration wird ein Teil L4 einer Spule L1 als
Spule für
die Gleichspannungsquelle verwendet, wie in 17 und 18 dargestellt
ist. Da eine große
Strommenge von der Fixierheizvorrichtung 1 verbraucht wird,
ist der Oberschwingungsstrom, der auftritt, wenn der Phasenwinkel
des Stromflusses durch Triac TD1 gesteuert wird, deutlich höher als
der an anderen Lasten. Somit ist eine im Vergleich hierzu deutlich
kleinere Induktivität
zur Steuerung des Oberschwingungsstroms für die Gleichspannungsquelle angemessen.
Deshalb ist die teilweise Verwendung von L4 in der Spule L1 für diesen
Zweck ausreichend.
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Wie
oben beschrieben wurde, kann der durchschnittliche Strom für die gesamte
Spule gemäß der siebten
Ausführungsform
reduziert werden, wodurch die Spule kompakter als im Fall der sechsten
Ausführungsform
wird, und somit wird es möglich, die
Größe und die
Kosten des Kopierers weiter zu reduzieren.
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Achte Ausführungsform
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Bezug
nehmend auf 19 und 20 wird die
achte Ausführungsform
erläutert. 19 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der achten
Ausführungsform zeigt. 20 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der achten
Ausführungsform
zeigt.
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Die
Erzeugung der Fluktuation oder des Flimmerns durch die Fixierheizvorrichtung 1 wird
auf den extrem geringen Widerstand der Lampenheizvorrichtung, wie
z. B. eine Halogenlampe, zurückgeführt, wenn
die Temperatur des Filaments gering ist. Die Temperatur des Filaments
ist beispielsweise dann gering, wenn die Heizvorrichtung aktiviert
wird, so dass ein Stromstoß auftritt,
der größer ist
als der Nennstrom. Als Gegenmaßnahme
gegen diese Fluktuation wird die Technik des sanften Starts angewendet,
die den Bereich des Phasenwinkels des Stromflusses steuert, wie
es in der ersten Ausführungsform beschrieben
wurde.
-
Die
achte Ausführungsform
ist eine Weiterentwicklung der ersten Ausführungsform, und ihre Schaltung
weist, wie in 19 und 20 dargestellt,
zusätzlich
einen Widerstand R16 auf, der zwischen der Reihenschaltung einer
Spule L1 und des Triacs TD1 sowie der Fixierheizvorrichtung 1 zwischengeschaltet
ist, um den Stromstoß während der Aktivierung
der Fixierheizvorrichtung 1 und somit die Erzeugung von
Fluktuation zu verhindern. Da Strom lediglich während des sanften Starts durch
den Widerstand R16 fließt,
ist ein Widerstand effektiv genug, der eine geringere Wärmemenge
erzeugt und einen kleinen Leistungsgrad besitzt. Da der durchschnittliche
Strom der Spule L1 geringer wird, ist es weiterhin möglich, die
Größe der Spule
L1 noch mehr zu reduzieren.
-
Da
durch den Widerstand R16 ein großer Strom fließen wird,
ist es bevorzugt, einen Widerstand mit einer hohen Belastbarkeit,
wie z. B. einen Zementwiderstand, zu verwenden, auch wenn der hohe
Strom lediglich über einen
geringeren Zeitraum fließt.
Da der Widerstand R16 lediglich dann arbeiten muß, wenn das Filament der Fixierheizvorrichtung eine
geringe Temperatur besitzt, ist es außerdem möglich, einen Widerstand wie
z. B. einen Heißleiter etc.
zu verwenden, der lediglich dann einen hohen Widerstandswert besitzt,
wenn die Temperatur gering ist.
-
Wie
oben beschrieben wurde, wird gemäß der achten
Ausführungsform
der Stromstoß zum Zeitpunkt
der Aktivierung der Fixierheizvorrichtung 1 reduziert und
somit kann die Fluktuation verhindert werden, während die Spule L1 verkleinert
werden kann. Somit ist es möglich,
die Größe und die
Kosten der Vorrichtung weiter zu reduzieren.
-
Neunte Ausführungsform
-
Die
Steuerschaltung der Fixierheizvorrichtung 1, die in der
neunten Ausführungsform
verwendet wird, ist dieselbe, die in 4 der ersten
Ausführungsform
dargestellt ist. Deshalb wird unter Bezugnahme auf diese Abbildung
und 21 sowie 22 der
Steuerablauf beschrieben. Die Fluktuation erreicht ihren Maximalwert,
wenn die Spannungsversorgung angeschaltet wird oder wenn das Filament
der Fixierheizvorrichtung 1 immer noch kalt ist, wie oben
bereits erwähnt
wurde. Die neunte Ausführungsform
ergreift Maßnahmen
hiergegen. D. h., diese Ausführungsform
verbindet zwei Klassen der Steuerungszeit für den sanften Start, von denen
die eine länger
und die andere kürzer
ist: die längere
wird angewendet, unmittelbar nachdem der Spannungsversorgungsschalter
angeschaltet wird; und die kürzere
wird auf die reguläre
Temperatursteuerung angewendet, d. h. wenn das Filament der Fixierheizvorrichtung 1 bereits
erwärmt
wurde. Es ist auch möglich,
drei oder mehr Klassen der Steuerungszeit für den sanften Start zu verwenden,
um eine noch feinere Steuerung zu erhalten.
-
Wenn
ein Kopierer, der einen Stromsparmodus besitzt, für einen
vorbestimmten Zeitraum nicht benutzt wird, wird die Fixierheizvorrichtung 1 automatisch
abgeschaltet und tritt in den Standby-Modus ein. Wenn der Neustartknopf
gedrückt
wird, wird die Fixierheizvorrichtung 1 angeschaltet, um
das System aufzuwärmen,
wodurch der Betriebszustand wiederhergestellt wird. Der erste sanfte
Start der Fixierheizvorrichtung 1, der durchgeführt wird,
wenn das Gerät vom
Stromsparmodus in den Betriebszustand gesetzt wird, wird unter Verwendung
der längeren
Steuerung des sanften Starts durchgeführt. Andererseits wird die
kürzere
Steuerung des sanften Starts durchgeführt, nachdem die Temperatursteuerung
in den regulären
Modus übergegangen
ist.
-
Als
nächstes
wird eine Beschreibung des Ablaufs der Temperatursteuerung für den Betriebszustand
geliefert, nachdem der Spannungsversorgungsschalter angeschaltet
wurde.
-
Wenn,
wie in 21 dargestellt, der Spannungsversorgungsschalter
angeschaltet wird (Schritt S101), beginnt zunächst die Gleichspannungsquelle zu
arbeiten und die CPU IC1 führt
eine Initialisierungsoperation durch. Anschließend detektiert die CPU IC1
das Signal der Nulldurchgangspunkte in der Eingangswechselspannung,
die durch die Diodenbrücke
DB1 gleichgerichtet wurde, und zwar mittels eines Photokopplers
SSR3, um dadurch das Intervall des Nulldurchgangspunktsignals zu
identifizieren (Schritt S102). Wenn dieses Intervall 10 ms
beträgt, wird
die Eingangswechselspannung auf eine Frequenz von 50 Hz bestimmt,
und der Ablauf geht zu Schritt S103 über, bei dem die Ausgangsspannung des
Heißleiters 3 ausgelesen
wird, um zu beurteilen, ob die Temperatur unter dem vorbestimmten
Niveau liegt. Andererseits, also wenn das Intervall 8 ms
beträgt,
beträgt
die Frequenz der Eingangswechselspannung 60 Hz und der Ablauf geht über zu Schritt S104,
bei dem die Ausgangsspannung des Heißleiters 3 ausgelesen
wird, um zu beurteilen, ob die Temperatur unterhalb des vorbestimmten
Niveaus ist.
-
Wenn
bei Schritt S103 und S104 die Ausgangsspannung vom Heißleiter 3 als
oberhalb des vorbestimmten Niveaus bestimmt wird, oder die Temperatur
oberhalb der Grenze für
die Temperatureinstellung liegt, tritt der Ablauf in den Betriebszustand bei
Schritt S112 ein.
-
Wenn
beim Schritt S103 andererseits entschieden wird, dass die Ausgangsspannung
vom Heißleiter 3 eine
Temperatur unter dem vorbestimmten Niveau angibt, beginnt die Erwärmung der
Fixierheizvorrichtung 1. Da die Frequenz der Eingangswechselspannung
an diesem Punkt 50 Hz beträgt, wird
der Zeitnehmer am Nulldurchgangspunkt gestartet, und wenn der Zähler 9,8
ms erreicht, wird ein AN-Signal von 0,2 ms an das Triac TD1 ausgegeben (Schritt
S105). Dann geht der Ablauf zu Schritt S107 über.
-
Wenn
beim Schritt S104 entschieden wird, dass die Ausgangsspannung vom
Heißleiter 3 eine Temperatur
unterhalb des vorbestimmten Niveaus angibt, beginnt die Erwärmung der
Fixierheizvorrichtung 1. Da die Frequenz der Eingangswechselspannung
in diesem Modus 60 Hz beträgt,
wird der Zeitnehmer am Nulldurchgangspunkt gestartet, und wenn der
Zähler
7,8 ms erreicht, wird ein AN-Signal von 0,2 ms an das Triac TD1
ausgegeben (Schritt S106). Dann geht der Ablauf zu Schritt S107 über.
-
Beim
Schritt S107 wird der Zähler
des Zeitnehmers vom Nulldurchgangspunkt im nächsten Halbzyklus um 0,2 ms
verkürzt,
so dass ein AN-Signal ausgegeben wird, das 0,2 ms länger ist
als das vorherige. Anschließend
bei Schritt S108 wird beurteilt, ob die Zeit vom Nulldurchgangspunkt
bis zu dem Zeitpunkt, an dem Triac TD1 angeschaltet wird, gleich
oder kürzer
als 0,2 ms ist. Die Schritte S107 und S108 werden wiederholt, bis
die Beurteilung bekräftigt
wird (oder die Zeit gleich oder kleiner als 0,2 ms wird).
-
Wenn
die Zeit vom Nulldurchgangspunkt zu dem Zeitpunkt, an dem Triac
TD1 angeschaltet wird, gleich oder kürzer als 0,2 ms geworden ist,
wird bestimmt, dass der Phasenwinkel der Wellenform der Eingangswechselspannung
180° erreicht
hat, so dass das Triac TD1 abgeschaltet wird und Triac TD2 am Nulldurchgangspunkt
aktiviert wird (Schritt S109).
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Als
nächstes
wird beurteilt, ob die Ausgangsspannung von Heißleiter 3 eine Temperatur
unter dem vorbestimmten Niveau angibt (Schritt S110). Wenn die Temperatur
unter dem vorbestimmten Niveau liegt, kehrt der Ablauf zu Schritt
S109 zurück, bei
dem Triac TD2 im AN-Zustand gehalten wird. Wenn andererseits die
Temperatur oberhalb des vorbestimmten Niveaus liegt, wird Triac
TD2 abgeschaltet (Schritt S111) und der Ablauf tritt wieder in den
Betriebszustand beim Schritt S112 ein.
-
Beim
Schritt S112 wird die Ausgangsspannung vom Heißleiter 3 überwacht,
und wenn das Ausgangssignal anzeigt, dass die Temperatur niedriger als
das vorbestimmte Niveau geworden ist, wird die Fixierheizvorrichtung 1 angeschaltet,
um die Fixierwalze auf der erforderlichen Temperatur zu halten. Beim
Schritt S113 wird die Frequenz der Eingangswechselspannung auf entweder
50 Hz oder 60 Hz identifiziert. Wenn sie 50 Hz ist, wird der Zeitnehmer am
Nulldurchgangspunkt gestartet, und wenn der Zähler 9,5 ms erreicht, wird
ein AN-Signal von 0,2 ms an das Triac TD1 ausgegeben (Schritt S114).
Andererseits, wenn sie 60 Hz beträgt, wird der Zeitnehmer am
Nulldurchgangspunkt gestartet, und wenn der Zähler 7,5 ms erreicht, wird
ein AN-Signal von 0,2 ms an das Triac TD1 ausgegeben (Schritt S114).
-
Beim
Schritt S116 wird der Zähler
des Zeitnehmers vom Nulldurchgangspunkt im nächsten Halbzyklus um 0,5 ms
verkürzt,
so dass ein AN-Signal ausgegeben wird, das um 0,5 ms länger ist
als das vorherige. Anschließend
wird beim Schritt S117 eingeschätzt,
ob die Zeit vom Nulldurchgangspunkt zu dem Zeitpunkt, an dem das
Triac TD1 angeschaltet wird, gleich oder kürzer als 0,5 ms ist. Die Schritte S116
und S117 werden wiederholt, bis die Einschätzung bekräftigt wird (oder die Zeit gleich
oder geringer als 0,5 ms geworden ist).
-
Wenn
die Zeit vom Nulldurchgangspunkt zu dem Zeitpunkt, an dem das Triac
TD1 angeschaltet wird, gleich oder kürzer als 0,5 ms geworden ist,
wird bestimmt, dass der Phasenwinkel der Wellenform der Eingangswechselspannung
180° erreicht
hat, so dass Triac TD1 abgeschaltet wird und Triac TD2 am Nulldurchgangspunkt
aktiviert wird (Schritt S118).
-
Als
nächstes
wird eingeschätzt,
ob die Ausgangsspannung vom Heißleiter 3 eine
Temperatur unterhalb des vorbestimmten Niveaus anzeigt (Schritt
S119). Wenn die Temperatur unterhalb des vorbestimmten Niveaus liegt,
kehrt der Ablauf zu Schritt S118 zurück, bei dem Triac TD2 im AN-Zustand
gehalten wird. Wenn andererseits die Temperatur oberhalb des vorbestimmten
Niveaus liegt, wird Triac TD2 abgeschaltet (Schritt S120) und der
Ablauf kehrt zu Schritt S112 in den Betriebszustand zurück.
-
In
der obigen Ablauffolge werden zwei Klassen der sanften Startsteuerung
selektiv verwendet. Wenn die Frequenz der Eingangswechselspannung z.
B. 50 Hz beträgt,
dauert es mit diesem Verfahren 50 ms, um die Steuerung des sanften
Starts für
den Fall, wenn der Spannungsversorgungsschalter aktiviert wird,
zu erzielen. Wenn andererseits die reguläre Temperatursteuerung durchgeführt wird,
ist es möglich,
eine Steuerung des sanften Starts in 20 ms zu erhalten.
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Wie
oben beschrieben ist es gemäß der neunten
Ausführungsform
möglich,
die Zeit für
die Phasenwinkelsteuerung des Stromflusses zu verkürzen und
die Wärmeerzeugung
der Spule L1 zu unterdrücken,
wenn der Strom angeschaltet wird, während die Größe und die
Kosten der Vorrichtung reduziert werden können.
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Zehnte Ausführungsform
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Bezug
nehmend auf 23 und 24 wird die
zehnte Ausführungsform
erläutert. 23 ist
ein Blockschaltbild, das die Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der zehnten
Ausführungsform zeigt. 24 ist
ein Schaltbild, das den Grundaufbau der Fixierheizvorrichtungssteuerschaltung
gemäß der zehnten
Ausführungsform
zeigt.
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In
dieser Ausführungsform
wird der Stromverbrauch des Kopierers reduziert, indem eine Fixiereinheit
verwendet wird, die zwei Fixierheizvorrichtungen 1 und 23 aufweist,
von denen jede einen unterschiedlichen Nennstrom besitzt, wobei
beide Fixierheizvorrichtungen 1 und 23 im Aufwärmmodus
aktiviert werden, während
die Temperatursteuerung lediglich mit Fixierheizvorrichtung 23 durchgeführt wird,
die unter dem Temperatursteuerungsmodus einen Nennleistung besitzt.
In diesem Kopierer weist die Steuerschaltung auf: Triacs TD1 und
TD3, die auf der Basis von Phasenwinkelsteuerung der Eingangswechselspannung
für den
sanften Start der entsprechenden Fixierheizvorrichtungen 1 und 23 sorgen; Triacs
TD2 und TD4, die an Nulldurchgangspunkten der Wellenform der Eingangswechselspannung
angeschaltet werden; und eine Spule L1, die gemeinsam mit den Triacs
TD1 und TD3 zum Regulieren des Oberschwingungsstroms verwendet wird.
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Zu
Beginn des Aufwärmens
der Fixierheizvorrichtung 1, wenn der Betriebszustand vom Stromsparmodus
kommend wiederhergestellt wird, wird die Fixierheizvorrichtung 23 mit
der geringeren Nennleistung auf der Basis der Phasenwinkelsteuerung
der Eingangswechselspannung durch Nutzen des Triacs TD3 sanft gestartet.
Währenddessen
wird der Oberschwingungsstrom durch die Spule L1 reduziert. Wenn
der Phasenwinkel des Stroms durch Triac TD3 180° geworden ist, wird Triac TD3
abgeschaltet und Triac TD4 am Nulldurchgangspunkt der Wellenform
der Eingangswechselspannung angeschaltet.
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Nachdem
Triac TD4 aktiviert ist, wird die Fixierheizvorrichtung 23 mit
einer größeren Nennleistung
auf der Basis der Phasenwinkelsteuerung der Eingangswechselspannung
unter Nutzung von Triac TD1 sanft gestartet. Währenddessen wird der Oberschwingungsstrom
durch die Spule L1 reduziert. Wenn der Phasenwinkel des Stroms durch
Triac TD1 180° geworden
ist, wird Triac TD1 abgeschaltet und Triac TD2 am Nulldurchgangspunkt
der Wellenform der Eingangswechselspannung angeschaltet. Anschließend, wenn
der Heißleiter 3 feststellt,
dass die Fixierwalze 2 das vorbestimmte Temperaturniveau erreicht
hat, wird Triac TD2 abgeschaltet. Die darauffolgende regulä re Temperatursteuerung
wird unter Verwendung lediglich der Fixierheizvorrichtung 23 mit
einer geringen Nennleistung durchgeführt.
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Da
die Zeit, die für
den sanften Start auf der Basis der Phasenwinkelsteuerung der Eingangswechselspannung
benötigt
wird, sehr kurz ist, ist der durchschnittliche Strom, der durch
die Spule L1 zur Steuerung des Oberschwingungsstroms fließt, nicht so
groß,
selbst wenn die Spule gemeinsam für die Fixierheizvorrichtungen 1 und 23 verwendet
wird. Demgemäß arbeitet
dieser Aufbau mit einer Spule L1 von begrenzter Größe und begrenztem
Leistung.
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Wie
oben beschrieben wurde, werden gemäß der zehnten Ausführungsform
beide Fixierheizvorrichtungen 1 und 23 verwendet,
um die Zeit für das
Aufwärmen
und die verbrauchte Energie zu reduzieren. Da die Fixierheizvorrichtung 23 mit
der geringen Nennleistung hauptsächlich
für die
Temperatursteuerung der Fixierwalze 2 verwendet wird, ist
des weiteren der Stromstoß selbst,
der während
der Temperatursteuerung erzeugt wird, gering und Wiederholungen
der Aktivierung der Fixierheizvorrichtung werden reduziert. Deshalb
ist es möglich,
nicht nur Fluktuation zu reduzieren, sondern auch die Zeit für den sanften
Start und die Erzeugung von Oberschwingungsstrom.
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Gemäß dem ersten
Gesichtspunkt der Erfindung ist die Heizvorrichtung in Reihe mit
einer Parallelschaltung bestehend aus einer Reihenschaltung der
Spule und des ersten Phasensteuerschalters sowie des zweiten Phasensteuerschalters
verbunden, und der erste Phasensteuerschalter ist darauf ausgelegt,
lediglich für
den Zeitraum des sanften Starts im Anfangszustand der Aktivierung
der Heizvorrichtung verwendet zu werden, und der zweite Phasensteuerschalter
wird lediglich für
die Beleuchtung verwendet, nachdem der Bereich des Phasenwinkels
des Stromflusses maximiert wurde. Deshalb ist es möglich, den durchschnittlichen
Strom durch die Spule auf ein geringes Niveau zu begrenzen, und
somit können
Größe und Kosten
der Vorrichtung reduziert werden.
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Gemäß dem zweiten
Gesichtspunkt der Erfindung wird die Wellenform des Stroms durch
die Spule detektiert, um die Phasenverzögerung aufgrund der Induktivität der Spule
zu korrigieren, wobei der Phasenwinkel des Stroms durch den ersten
Phasensteuerschalter gesteuert wird. Deshalb ist es mög lich, einen
noch feineren sanften Start der Heizvorrichtung durchzuführen und
somit die Fluktuation auf ein geringeres Niveau zu reduzieren.
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Gemäß dem dritten
Gesichtspunkt der Erfindung wird das Ausgangssignal von der sekundären Spulenwicklung
der Spule überwacht,
um die Anomaliedetektion des ersten Phasensteuerschalters zu erleichtern.
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Gemäß dem vierten
Aspekt der Erfindung ist es möglich,
eine verbesserte Reduktion des Oberschwingungsstroms durchzuführen, ohne
die Gesamtgröße der Spulenkomponente
unnötig
zu vergrößern, und
eine Anomaliedetektion des zweiten Phasensteuerschalters durchzuführen.
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Gemäß dem fünften Gesichtspunkt
der Erfindung wird der Effekt der Reduktion des Oberschwingungsstroms
verstärkt
und das Ausgangssignal von der sekundären Spulenwicklung wird überwacht,
um die Anomaliedetektion des ersten und zweiten Phasensteuerschalters
zu erleichtern.
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Gemäß dem sechsten
Gesichtspunkt der Erfindung kann die Spule auch als Spule für die Gleichspannungsquelle
verwendet werden, wodurch die Notwendigkeit einer separaten Gegenmaßnahme bezüglich der
Gleichspannungsquelle entfällt,
so dass es möglich
wird, die Anzahl an Teilen, die Größe und die Kosten zu reduzieren.
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Gemäß dem siebten
Gesichtspunkt der Erfindung kann der Durchschnittsstrom für die gesamte Spule
reduziert werden, wodurch die Spule kompakter gemacht wird, und
somit wird es möglich,
die Größe und die
Kosten des Kopierers weiter zu reduzieren.
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Gemäß dem achten
Gesichtspunkt der Erfindung wird der Stromstoß zum Zeitpunkt der Aktivierung
der Fixierheizvorrichtung reduziert und somit kann Fluktuation verhindert
werden, während
die Spule verkleinert wird. Deshalb ist es möglich, die Größe und die
Kosten der Vorrichtung weiter zu reduzieren.
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Gemäß dem neunten
Gesichtspunkt der Erfindung ist es möglich, die Zeit für die Phasenwinkelsteuerung
des Stromflusses zu verkürzen
und die Wärmeerzeugung
von der Spule zu unterdrücken, wenn
die Spannungsversorgung aktiviert wird, während die Größe und die
Kosten der Vorrichtung reduziert werden können.
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Gemäß dem zehnten
Gesichtspunkt der Erfindung wird sowohl die erste als auch die zweite Heizvorrichtung
verwendet, um die Zeit für
das Aufwärmen
und somit die verbrauchte Energie zu reduzieren. Da die zweite Heizvorrichtung
mit einer geringeren Nennleistung hauptsächlich für die Temperatursteuerung der
Fixierwalze verwendet wird, ist außerdem der Stromstoß selbst,
der während
der Temperatursteuerung erzeugt wird, gering und die Wiederholungen
der Aktivierung der Heizvorrichtung können auf eine geringe Anzahl
beschränkt
werden. Deshalb ist es möglich,
nicht nur Fluktuation zu reduzieren, sondern auch die Zeit für den sanften
Start zu verkürzen
und die Erzeugung des Oberschwingungsstroms zu reduzieren.