JP2002063981A - Heater driver - Google Patents

Heater driver

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JP2002063981A
JP2002063981A JP2000248068A JP2000248068A JP2002063981A JP 2002063981 A JP2002063981 A JP 2002063981A JP 2000248068 A JP2000248068 A JP 2000248068A JP 2000248068 A JP2000248068 A JP 2000248068A JP 2002063981 A JP2002063981 A JP 2002063981A
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JP
Japan
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halogen lamp
heater
heater driver
phase control
power
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Pending
Application number
JP2000248068A
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Japanese (ja)
Inventor
Shiro Takashima
志朗 高島
Yoshihiko Sano
嘉彦 佐野
Yoshinori Kawai
義則 川合
Kazuhiko Kawasaki
川崎  和彦
Tomoaki Takahashi
智明 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To supply an inexpensive small heater driver with suppressed generation of a higher-harmonic current by soft starting at the time of halogen lamp lighting, voltage fluctuation, and flicker, in the header driver of a printer which has two or more halogen lamps for fixing. SOLUTION: A phase control driver drives a small electric power halogen lamp of a printer that has two or more halogen lamps, by a triac or a thyristor. A PWM control driver drives a large electric power halogen lamp by an IGBT or an FET. The heater driver as for the printer has generation of the higher- harmonic current and voltage fluctuation/flicker suppressed below a regulation value of the high-harmonic current and voltage fluctuation/flicker.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はヒータドライバ、特
に複写機及びレーザプリンタ等の電子写真装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heater driver, and more particularly to an electrophotographic apparatus such as a copying machine and a laser printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電子写真技術を応用した電子写真
装置はトナーを定着させるための定着器の熱源としてハ
ロゲンランプを使用し、トライアックやサイリスタを使
った交流点灯もしくは交流電源を整流しFETやIGB
Tを使った直流点灯を行いハロゲンランプの電力を制御
してきた。図10は従来の位相制御方式を用いたヒータ
ドライバの一例を示すブロック図である。
2. Description of the Related Art An electrophotographic apparatus to which the conventional electrophotographic technology is applied uses a halogen lamp as a heat source of a fixing device for fixing toner, rectifies an AC lighting using a triac or a thyristor, or rectifies an AC power supply to use an FET or an FET. IGB
DC lighting using T has been used to control the power of the halogen lamp. FIG. 10 is a block diagram showing an example of a heater driver using a conventional phase control method.

【0003】従来の位相制御方式のヒータドライバ回路
はハロゲンランプが複数ある場合、位相制御方式ヒータ
ドライバ回路をハロゲンランプと同数使い、1つのドラ
イバ回路で1つのハロゲンランプを駆動していた。ヒー
タドライバ34内の位相制御方式ヒータドライバ回路3
5は小電力ハロゲンランプ3のドライバであり、位相制
御方式ヒータドライバ回路36は大電力ハロゲンランプ
5のドライバである。各ヒータ点灯時の突入電流防止の
ために各ヒータドライバは位相制御を行って突入電流防
止をおこなっていた。
In a conventional phase control type heater driver circuit, when there are a plurality of halogen lamps, the same number of phase control type heater driver circuits as the halogen lamps are used, and one driver circuit drives one halogen lamp. Phase control type heater driver circuit 3 in heater driver 34
Reference numeral 5 denotes a driver for the low power halogen lamp 3, and a phase control type heater driver circuit 36 is a driver for the high power halogen lamp 5. Each heater driver performs a phase control to prevent an inrush current when each heater is turned on.

【0004】図6はハロゲンランプ点灯開始時の位相制
御の交流電源入力端子電圧とハロゲンランプの電流であ
り、図8は位相制御方式ヒータドライバ回路35と位相
制御方式ヒータドライバ回路36の一実施例のブロック
図である。
FIG. 6 shows the AC power supply input terminal voltage of the phase control and the current of the halogen lamp at the start of halogen lamp lighting. FIG. 8 shows an embodiment of the phase control type heater driver circuit 35 and the phase control type heater driver circuit 36. It is a block diagram of.

【0005】位相制御位相制御方式ヒータドライバ回路
はソフトスタート制御信号入力端子10とヒータオン信
号入力端子9に信号が入力すると抵抗12とホトカプラ
14に流れる電流および抵抗11とホトカプラ13に流
れる電流により、ホトカプラ14とホトカプラ13が位
相制御回路16に信号を伝達する。信号を伝達された位
相制御回路16はトライアック17を位相制御し、交流
電源入力端子電圧18の電圧位相に同期して、トライア
ック17の導通位相を制御し、ハロゲンランプ13の突
入電流を抑制しながらハロゲンランプ15を加熱する。
ハロゲンランプ15を十分発熱させた後、ソフトスター
ト制御信号入力端子10の信号をオフすると位相制御回
路はトライアック17の位相制御を停止し、トライアッ
ク17を完全導通させハロゲンランプ15に交流電源の
全位相で電流を流す。
The heater driver circuit of the phase control type uses a photo-coupler which receives a signal through a soft start control signal input terminal 10 and a heater-on signal input terminal 9 and a current flowing through a resistor 12 and a photo coupler 14 and a current flowing through the resistor 11 and a photo coupler 13. The signal 14 and the photocoupler 13 transmit a signal to the phase control circuit 16. The phase control circuit 16 to which the signal has been transmitted controls the phase of the triac 17, controls the conduction phase of the triac 17 in synchronization with the voltage phase of the AC power supply input terminal voltage 18, and suppresses the inrush current of the halogen lamp 13. The halogen lamp 15 is heated.
After the halogen lamp 15 is sufficiently heated, when the signal of the soft start control signal input terminal 10 is turned off, the phase control circuit stops the phase control of the triac 17, makes the triac 17 fully conductive, and supplies the halogen lamp 15 with the full phase of the AC power supply. Apply current with.

【0006】図11は従来のPWM制御方式ヒータドラ
イバの一例を示したブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of a conventional PWM control type heater driver.

【0007】従来のPWM制御方式ヒータドライバはハ
ロゲンランプが複数ある場合、PWM制御方式ヒータド
ライバ回路をヒータと同数使い、1つのPWM制御方式
ヒータドライバで1つのハロゲンランプを駆動し、各ハ
ロゲンランプ点灯時の突入電流防止のために各ヒータド
ライバ回路はPWM制御を行って突入電流防止をおこな
っていた。ヒータドライバ37内のPWM制御方式ヒー
タドライバ回路38は小電力ハロゲンランプ3のドライ
バであり、PWM制御方式ヒータドライバ回路39は大
電力ハロゲンランプ5のドライバである。各ヒータ点灯
時の突入電流防止のために各ヒータドライバはPWM制
御を行って突入電流防止をおこなっていた。
When the conventional PWM control type heater driver has a plurality of halogen lamps, the same number of PWM control type heater driver circuits as the heaters are used, and one PWM control type heater driver drives one halogen lamp and turns on each halogen lamp. In order to prevent rush current at the time, each heater driver circuit performs PWM control to prevent rush current. The PWM control heater driver circuit 38 in the heater driver 37 is a driver for the low power halogen lamp 3, and the PWM control heater driver circuit 39 is a driver for the high power halogen lamp 5. In order to prevent an inrush current when each heater is turned on, each heater driver performs PWM control to prevent an inrush current.

【0008】図3はハロゲンランプ点灯開始時のPWM
制御を行った時の交流電源入力端子電圧とハロゲンラン
プの電流であり、図9はPWM制御方式ヒータドライバ
回路39とPWM制御方式ヒータドライバ回路39のブ
ロック図である。
FIG. 3 shows PWM at the start of lighting of a halogen lamp.
FIG. 9 is a block diagram of the PWM control type heater driver circuit 39 and the PWM control type heater driver circuit 39. FIG.

【0009】PWM制御方式ヒータドライバ回路はヒー
タオン信号入力端子31に信号が入力すると基準電圧発
生回路27の基準電圧が上がり始める。基準電圧発生回
路27の基準電圧が上がり三角波発振回路28の出力電
圧に達すると、電圧比較器29は三角波発振回路28の
発振周波数でパルスを出力し始める。電圧比較器29の
出力はドライバ30を経由してIGBT25をPWM制
御する。パルスのデューテイサイクルは基準電圧発生回
路27の出力電圧が上昇するに従い上昇し最終的にデュ
ーテイサイクル100%となりIGBT25を完全導通
させ、PWM動作を停止する。
In the PWM control type heater driver circuit, when a signal is input to the heater-on signal input terminal 31, the reference voltage of the reference voltage generation circuit 27 starts to increase. When the reference voltage of the reference voltage generation circuit 27 rises and reaches the output voltage of the triangular wave oscillation circuit 28, the voltage comparator 29 starts outputting pulses at the oscillation frequency of the triangular wave oscillation circuit 28. The output of the voltage comparator 29 controls the IGBT 25 via the driver 30 by PWM. The duty cycle of the pulse rises as the output voltage of the reference voltage generation circuit 27 rises, and finally reaches 100% duty cycle to make the IGBT 25 fully conductive and stop the PWM operation.

【0010】電流検出部19はハロゲンランプ22に流
れる電流を検出し、ヒータ22の電流が適正になるよう
に基準電圧27の上昇速度を制御する。IGBT25の
導通期間は交流電源入力端子33の入力電流はダイオー
ドブリッジ20で整流され、ハロゲンランプ22、チョ
ークコイル21、IGBT25の経路で流れる。PWM
制御のIGBT25のヒータオフ期間には、チョークコ
イル21で貯えられたエネルギがダイオード23、ハロ
ゲンランプ22の経路で流れる。
The current detector 19 detects a current flowing through the halogen lamp 22 and controls a rising speed of the reference voltage 27 so that the current of the heater 22 becomes appropriate. During the conduction period of the IGBT 25, the input current of the AC power supply input terminal 33 is rectified by the diode bridge 20, and flows through the path of the halogen lamp 22, the choke coil 21, and the IGBT 25. PWM
During the heater-off period of the control IGBT 25, the energy stored in the choke coil 21 flows through the path of the diode 23 and the halogen lamp 22.

【0011】コンデンサ24はIGBT24がオンから
オフに切り替わる瞬間にチョークコイル21の発生する
スパイク電圧の吸収用コンデンサであり、コンデンサ3
2はIGBTのスイッチングノイズ防止コンデンサであ
る。
The capacitor 24 is a capacitor for absorbing a spike voltage generated by the choke coil 21 at the moment when the IGBT 24 switches from on to off.
2 is a switching noise prevention capacitor of the IGBT.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】従来の複数のハロゲン
ランプを持つ機器ではハロゲンランプ1本にヒータドラ
イバ回路を1つ持ち、ヒータドライバ回路はトライアッ
クやサイリスタを使った位相制御方式とIGBTやFE
Tを使いPWM制御を行うPWM制御方式が有り、第8
図の位相制御方式ヒータドライバ回路はハロゲンランプ
の点灯時に位相制御を行ってハロゲンランプオン時の突
入電流を抑制し、ハロゲンランプが熱せられてハロゲン
ランプフイラメントの抵抗が大きくなり、突入電流が流
れなくなったところで位相制御を停止し、トライアック
を完全導通させ全電力をハロゲンランプに供給する。
A conventional apparatus having a plurality of halogen lamps has one heater driver circuit for each halogen lamp, and the heater driver circuit uses a phase control method using a triac or thyristor, an IGBT or FE.
There is a PWM control method that performs PWM control using T.
The phase control method heater driver circuit shown in the figure performs phase control when the halogen lamp is turned on to suppress the inrush current when the halogen lamp is turned on.The halogen lamp is heated, the resistance of the halogen lamp filament increases, and the inrush current stops flowing. At this point, the phase control is stopped, the triac is fully turned on, and all power is supplied to the halogen lamp.

【0013】位相制御は各ハロゲンランプの点灯開始時
に行われるため、各ハロゲンランプの点灯開始時にはハ
ロゲンランプのワット数に応じた高調波電流が発生し、
図10に示す複数のハロゲンランプを有するヒータドラ
イバではハロゲンランプの点灯開始時や位相制御をかけ
ている期間が重複する場合に位相制御は交流電源の位相
に同期して行われるため、位相制御電流が重なり合い、
1つのヒータの点灯開始時の位相制御による高調波電流
に比べ、大きな高調波電流が発生する。
Since the phase control is performed at the start of lighting of each halogen lamp, a harmonic current corresponding to the wattage of the halogen lamp is generated at the start of lighting of each halogen lamp,
In the heater driver having a plurality of halogen lamps shown in FIG. 10, the phase control is performed in synchronization with the phase of the AC power supply at the start of lighting of the halogen lamp or when the period of the phase control is overlapped. Overlap,
A higher harmonic current is generated as compared with the higher harmonic current by the phase control at the start of lighting of one heater.

【0014】また、大電力ハロゲンランプを位相制御す
ると1本のハロゲンランプでも大きな高調波電流が発生
する。位相制御方式は電流を徐々に増加させる事が可能
なため、ハロゲンランプの点灯開始時の突入電流の防止
と電圧変動・フリッカの発生には対応できるが高調波電
流を発生する。
When the phase of a high-power halogen lamp is controlled, a large harmonic current is generated even with a single halogen lamp. Since the phase control method can gradually increase the current, it can prevent inrush current at the start of lighting of the halogen lamp and can cope with voltage fluctuation and flicker, but generates harmonic current.

【0015】電圧変動・フリッカは機器の交流入力電流
が急激に変化するために交流電源の電圧降下等を発生さ
せ、他の機器の誤動作や電圧ドロップにより照明機器の
ちらつきを引き起こし、高調波電流は電力設備の発熱や
他の機器の誤動作を引き起こす。
[0015] Voltage fluctuations and flickers cause a sudden drop in the AC input current of a device, causing a voltage drop or the like of an AC power supply, causing malfunctions or voltage drops in other devices to cause flickering of the lighting device. This may cause overheating of power equipment and malfunction of other equipment.

【0016】図9に示す従来の高調波対応のIGBTや
FETを使ったPWM方式ではハロゲンランプの点灯開
始時にヒータ制御回路はPWM制御を行ってハロゲンラ
ンプオン時の突入電流を抑制し、ハロゲンランプが熱せ
られてハロゲンランプの抵抗が大きくなったところでP
WMを停止し、IGBTを完全導通にし、全電力をハロ
ゲンランプに供給する。
In the conventional PWM system using an IGBT or FET corresponding to harmonics shown in FIG. 9, the heater control circuit performs PWM control at the start of lighting of the halogen lamp to suppress an inrush current when the halogen lamp is turned on. Is heated and the resistance of the halogen lamp increases,
Stop the WM, make the IGBT fully conductive, and supply all power to the halogen lamp.

【0017】図11に示す複数のハロゲンランプを有す
るヒータドライバでは高調波電流の発生は抑えられる
が、回路が複雑で発熱部品が多いPWM制御のヒータ制
御回路をハロゲンランプと同数持たなくてはならないた
め、回路部品が増大し高価格となりヒータドライバ回路
は大形化するという課題が生じる。
Although the generation of harmonic current can be suppressed in the heater driver having a plurality of halogen lamps shown in FIG. 11, the number of PWM control heater control circuits must be equal to the number of halogen lamps, although the circuit is complicated and the number of heat generating components is large. Therefore, there is a problem that circuit components increase, the price becomes high, and the heater driver circuit becomes large.

【0018】PWM制御方式は電圧変動・フリッカと高
調波電流の発生を防止できるが、位相制御方式に比べる
と回路が複雑で部品数が多く、ドライバ回路も大形で高
価格である。ハロゲンランプの数が多い機器はPWM制
御方式ヒータドライバ回路をハロゲンランプと同数必要
であり、大形で高価格のヒータドライバになる欠点があ
る。従来の技術では高調波電流と電圧変動・フリッカに
対応した小形で低価格な高調波電流を発生しないヒータ
ドライバの実現は困難であった。
Although the PWM control system can prevent the occurrence of voltage fluctuations / flickers and harmonic currents, the circuit is more complicated and has more components than the phase control system, and the driver circuit is large and expensive. A device having a large number of halogen lamps requires the same number of PWM control type heater driver circuits as the halogen lamps, and has a drawback that the heater driver becomes large and expensive. In the prior art, it has been difficult to realize a small and inexpensive heater driver that does not generate a harmonic current, which responds to the harmonic current and voltage fluctuations and flicker.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】従来のヒータ制御回路の
問題を解決するために、複数のハロゲンランプを駆動す
るヒータ制御回路において、小電力のハロゲンランプは
従来のトライアックやサイリスタを使ってハロゲンラン
プオン時には位相制御を行い、大電力のハロゲンランプ
はIGBTやFETを使ったPWM制御方式を使ってハ
ロゲンランプオン時にはPWM制御を行う。または大電
力のハロゲンランプを使用せずに小電力のハロゲンラン
プを複数持ち、複数のハロゲンランプはそれぞれ1個の
位相制御方式ヒータドライバに接続され、各ハロゲンラ
ンプの点灯開始時の位相制御によるソフトスタートの期
間をずらす事により、各ハロゲンランプの位相制御電流
が重ならないようにする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the problem of the conventional heater control circuit, in a heater control circuit for driving a plurality of halogen lamps, a low power halogen lamp is replaced by a halogen lamp using a conventional triac or thyristor. When the halogen lamp is on, the phase control is performed, and when the halogen lamp is on, the PWM control is performed using a IGBT or FET. Alternatively, a plurality of low-power halogen lamps are used without using a high-power halogen lamp. Each of the plurality of halogen lamps is connected to one phase-control heater driver, and software is provided by controlling the phase at the start of lighting of each halogen lamp. By shifting the start period, the phase control current of each halogen lamp is prevented from overlapping.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】レーザビームプリンタやコピー機
のトナー定着用としてハロゲンランプを使用している場
合には、用紙サイズや用紙厚によって複数の電力の異な
るハロゲンランプを使って温度をコントロールしている
場合が一般的である。従来は同じ方式のヒータドライバ
回路をハロゲンランプ数と同数搭載してヒータドライバ
回路1個でハロゲンランプ1個の駆動を行ってきた。ヒ
ータとして使用されるハロゲンランプのフイラメント抵
抗は定格電力1500W定格電圧200Vのハロゲンラ
ンプではフイラメントが冷えた状態で約2Ω程度であ
り、定格電力750W定格電力200Vのハロゲンラン
プではフイラメントが冷えた状態ではフイラメント抵抗
は約4Ω程度である。ハロゲンランプの電流は抵抗値に
反比例するため、位相制御時の高調波電流や電圧変動・
フリッカはハロゲンランプのワット数にほぼ比例する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS When a halogen lamp is used for fixing a toner in a laser beam printer or a copying machine, the temperature is controlled by using a plurality of halogen lamps having different electric powers depending on the paper size and paper thickness. Is common. Conventionally, the same number of heater driver circuits as the number of halogen lamps are mounted, and one heater driver circuit drives one halogen lamp. The filament resistance of a halogen lamp used as a heater is about 2Ω when the filament is cold for a halogen lamp with a rated power of 1500 W and a rated voltage of 200 V, and is about Ω when the filament is cold for a halogen lamp with a rated power of 750 W and a rated power of 200 V. The resistance is about 4Ω. Since the current of the halogen lamp is inversely proportional to the resistance, harmonic current and voltage fluctuation during phase control
Flicker is approximately proportional to the wattage of the halogen lamp.

【0021】また、IEC61000−3−2とIEC
61000−3−3で規制されている高調波電流や電圧
変動・フリッカの規制値はハロゲンランプを搭載する機
器の全電力で決まってしまうため、電力が大きな機器で
は小電力ハロゲンランプの発生する高調波電流と電圧変
動・フリッカを規制値以下にすることが可能である。
Also, IEC61000-3-2 and IEC
Since the regulated values of the harmonic current, voltage fluctuation and flicker regulated by 61000-3-3 are determined by the total power of the device equipped with the halogen lamp, the harmonic generated by the small power halogen lamp in the device with large power is used. It is possible to make the wave current, voltage fluctuation and flicker less than the regulation value.

【0022】実験結果では定格電力750W定格電力2
00V以下の電力のハロゲンランプを使用した場合に
は、IEC61000−3−2で規定されたクラスA機
器の高調波電流の規制値をトライアックやサイリスタを
使った位相制御またはPWM方式のどちらでも適合可能
である事が実験により確認されている。
The experimental results show that the rated power is 750 W and the rated power is 2
When a halogen lamp with a power of 00V or less is used, the regulation value of the harmonic current of the class A equipment specified in IEC61000-3-2 can be adapted to either the phase control using a triac or thyristor or the PWM method. Has been confirmed by experiments.

【0023】また、IEC61000−3−3で規定さ
れている電圧変動・フリッカについても位相制御方式ま
たはPWM方式の両方で規定値以下に抑える事が可能で
ある。
The voltage fluctuation and flicker specified by IEC61000-3-3 can be suppressed to a specified value or less by both the phase control method and the PWM method.

【0024】図1に本発明の一実施例のブロック図を示
す。1は本発明のヒータドライバでトライアックを使っ
た位相制御方式ヒータドライバ回路2とIGBTを使っ
たPWM方式ヒータドライバ回路4を有している。回路
の内部ブロックは図8の位相制御方式ヒータドライバお
よび図9のPWM方式ヒータドライバ回路と同じであ
る。位相制御方式ヒータドライバ2は小電力ハロゲンラ
ンプ駆動用であり、PWM制御方式ヒータドライバ回路
4は大電力ハロゲンランプ5駆動用である。
FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention. Reference numeral 1 denotes a heater driver according to the present invention, which includes a phase control heater driver circuit 2 using a triac and a PWM heater driver circuit 4 using an IGBT. The internal blocks of the circuit are the same as the phase control heater driver circuit of FIG. 8 and the PWM heater driver circuit of FIG. The phase control heater driver 2 is for driving a low power halogen lamp, and the PWM control heater driver circuit 4 is for driving a high power halogen lamp 5.

【0025】なお、本実施例では、位相制御方式ヒータ
ドライバ回路とPWM方式ヒータドライバ回路は、それ
ぞれ一つずつとしたが、ハロゲンランプの数もしくはヒ
ータのパワーなどによって複数個用いても良い。
In this embodiment, one heater driver circuit for the phase control system and one heater driver circuit for the PWM system are used, but a plurality of heater driver circuits may be used depending on the number of halogen lamps or heater power.

【0026】図2はトナーを溶融し、紙に定着させるた
めのヒートロールの一実施例の水平方向断面図である。
用紙に転写されたトナーを定着させるための円筒状のヒ
ートロール7は中心部分に円筒状の空洞が有り、空洞内
部には用紙サイズによって切り替わる小電力ハロゲンラ
ンプ3と大電力ハロゲンランプ5が入っている。大電力
ハロゲンランプ5は全てのサイズの用紙がヒートロール
7上を通過する部分にフイラメントが巻かれている。小
電力ハロゲンランプ3は幅広用紙がヒートロール7上を
通過する部分で大電力ハロゲンランプ5のフイラメント
が巻かれていない部分を熱するため、大電力ハロゲンラ
ンプ5のフイラメントがまかれていない部分に巻かれて
いる。
FIG. 2 is a horizontal sectional view of one embodiment of a heat roll for melting the toner and fixing it on paper.
The cylindrical heat roll 7 for fixing the toner transferred to the paper has a cylindrical cavity at the center, and the small power halogen lamp 3 and the high power halogen lamp 5 which are switched according to the paper size are inside the cavity. I have. The high-power halogen lamp 5 has a filament wound around a portion where sheets of all sizes pass over the heat roll 7. The low-power halogen lamp 3 heats a portion of the high-power halogen lamp 5 where the filament is not wound in a portion where the wide paper passes over the heat roll 7. It is wound.

【0027】小電力ハロゲンランプ3は幅広用紙のトナ
ーを定着する場合に、大電力ハロゲンランプ5の巻線だ
けでは定着できない場合に点灯する。
The low-power halogen lamp 3 is turned on when fixing toner on a wide sheet of paper, and when the high-power halogen lamp 5 alone cannot fix the toner.

【0028】また、用紙サイズが限られている場合には
ハロゲンランプ3とハロゲンランプ5のフイラメントの
位置がヒートロール上の同じ位置に巻かれていて、用紙
厚で2つのハロゲンランプの駆動制御を行う場合もあ
る。
When the sheet size is limited, the filaments of the halogen lamp 3 and the halogen lamp 5 are wound around the same position on the heat roll. May be done.

【0029】次に図1を使い動作を説明する。大電力ハ
ロゲンランプ5が点灯を開始する場合、PWM方式ヒー
タ制御回路4はPWM制御を行い、大電力ハロゲンラン
プ5に通電する電流を0Aから増やしてゆき、定常電流
に達すると大電力ハロゲンランプ5の電流をPWM制御
100%デユーテイである完全導通にしてハロゲンラン
プ5を点灯させる。消灯時はハロゲンランプ5の点灯状
態から消灯させる事も可能であるが、フリッカをさらに
低減する場合は第4図の様に点灯状態から消灯状態まで
ハロゲンランプのPWMデユーテイを100%から0%
まで変化させても良い。小電力ハロゲンランプ3が点灯
を開始する場合、位相制御方式ヒータドライバ回路2は
位相制御を行い、小電力ハロゲンランプ3に通電する電
流を0Aから増やしてゆき、小電力ハロゲンランプ3の
フイラメントが発熱し、突入電流が流れなくなると位相
制御を停止してハロゲンランプ3を完全点灯させる。消
灯時はハロゲンランプ3の点灯状態から消灯させる事も
可能であるが、フリッカをさらに低減する場合は図7の
様に点灯状態から位相制御を開始し消灯状態まで位相制
御で電流を減らしても良い。
Next, the operation will be described with reference to FIG. When the high-power halogen lamp 5 starts lighting, the PWM heater control circuit 4 performs PWM control to increase the current supplied to the high-power halogen lamp 5 from 0 A. Is turned on and the halogen lamp 5 is turned on. When the lamp is turned off, the halogen lamp 5 can be turned off from the lighting state. To further reduce flicker, the PWM duty of the halogen lamp is changed from 100% to 0% from the lighting state to the light-off state as shown in FIG.
It may be changed up to. When the low-power halogen lamp 3 starts to be lit, the phase control heater driver circuit 2 performs phase control to increase the current flowing through the low-power halogen lamp 3 from 0 A, and the filament of the low-power halogen lamp 3 generates heat. When the rush current stops flowing, the phase control is stopped and the halogen lamp 3 is completely turned on. When the lamp is turned off, it is possible to turn off the halogen lamp 3 from the lighting state. However, in order to further reduce flicker, it is possible to start the phase control from the lighting state as shown in FIG. good.

【0030】図1のヒータドライバでは大電力ハロゲン
ランプ5はPWM制御方式であるため高調波電流は発生
しない。そのため、小電力ハロゲンランプ3の発生する
高調波電流が機器全体の高調波電流となる。
In the heater driver of FIG. 1, since the high power halogen lamp 5 is of the PWM control type, no harmonic current is generated. Therefore, the harmonic current generated by the low power halogen lamp 3 becomes the harmonic current of the entire device.

【0031】また、図10の大電流ハロゲンランプ5を
複数の小電力ハロゲンランプに分割し、図5の小電力ハ
ロゲンランプ8と小電力ハロゲンランプ9に置換える。
小電力ハロゲンランプ8と小電力ハロゲンランプ9はそ
れぞれ位相制御方式ヒータドライバ回路41と位相制御
方式ヒータドライバ回路42で駆動する。位相制御方式
ヒータドライバ回路35と位相制御方式ヒータドライバ
回路41と位相制御方式ヒータドライバ回路42は位相
制御期間が重ならない様に制御される。各ハロゲンラン
プの位相制御が重ならないため、ヒータドライバの発生
する高調波電流は小電力ハロゲンランプ1個の発生する
高調波電流に等しくなる。小電力ハロゲンランプでは位
相制御時に発生する高調波電流と電圧変動・フリッカの
発生量は軽微であるから、位相制御期間が重ならなけれ
ば高調波電流および電圧変動・フリッカの発生は軽微と
なる。
The high-current halogen lamp 5 of FIG. 10 is divided into a plurality of low-power halogen lamps, and the low-power halogen lamps 8 and 9 of FIG.
The low power halogen lamp 8 and the low power halogen lamp 9 are driven by a phase control type heater driver circuit 41 and a phase control type heater driver circuit 42, respectively. The phase control heater driver circuit 35, the phase control heater driver circuit 41, and the phase control heater driver circuit 42 are controlled so that the phase control periods do not overlap. Since the phase control of each halogen lamp does not overlap, the harmonic current generated by the heater driver is equal to the harmonic current generated by one low power halogen lamp. In a low-power halogen lamp, the amount of generation of harmonic current and voltage fluctuation / flicker generated during phase control is small, so that the generation of harmonic current and voltage fluctuation / flicker is small unless the phase control periods overlap.

【0032】図5では図1の大電力ハロゲンランプ5を
小電力ハロゲンランプ8と小電力ハロゲンランプ9の2
個に分割したが、さらにハロゲンランプの数と位相制御
方式ヒータ駆動回路の数を増やしてハロゲンランプ1個
当たりのワット数を小さくしてやればさらに有効であ
る。たとえば、定格電力1500Wのハロゲンランプが
必要な場合は、定格電力750Wのハロゲンランプ2個
と位相制御方式ヒータ駆動回路2個で構成可能であるが
定格電力500Wのハロゲンランプ3個と位相制御方式
ヒータ駆動回路3個でも置換え可能であり、ハロゲンラ
ンプの1個当たりのワット数が小さい方が高調波電流と
電圧変動・フリッカの抑制には有効である。
In FIG. 5, the high power halogen lamp 5 and the low power halogen lamp 9 shown in FIG.
It is more effective to increase the number of halogen lamps and the number of phase-control heater driving circuits to reduce the wattage per halogen lamp. For example, if a halogen lamp with a rated power of 1500 W is required, it can be configured with two halogen lamps with a rated power of 750 W and two phase control type heater driving circuits, but with three halogen lamps with a rated power of 500 W and a phase control type heater. It is possible to replace even three driving circuits, and a smaller wattage per halogen lamp is more effective in suppressing harmonic current, voltage fluctuation and flicker.

【0033】なお、図示していないが、本実施例で述べ
たヒータドライバを用いた電子写真装置としては、良く
知られている帯電器によって感光体表面を帯電し、画像
データ等の信号による露光装置によって感光体表面を露
光走査し、現像機によってトナー像を感光体表面に形成
し、転写器によって感光体表面のトナー像を用紙に転写
し、用紙上の未定着トナーを定着させる定着装置を備え
た構成のものがあげられる。ヒータドライバは、定着装
置の中の未定着トナー像と接する加熱ローラ内に設けら
れる。
Although not shown, as an electrophotographic apparatus using the heater driver described in the present embodiment, the surface of the photoreceptor is charged by a well-known charger, and is exposed by a signal such as image data. A fixing device for exposing and scanning the surface of the photoreceptor by a device, forming a toner image on the surface of the photoreceptor by a developing device, transferring the toner image on the surface of the photoreceptor to paper by a transfer device, and fixing unfixed toner on the paper With the configuration provided. The heater driver is provided in a heating roller in contact with the unfixed toner image in the fixing device.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は位相制御方式とPWM制御を使
い分け、大電力ハロゲンランプのみPWM制御を行い、
小電力ハロゲンランプを位相制御を行う事により、ヒー
タドライバを小形で安価にすることが可能となる。また
は大電力ハロゲンランプを複数の小電力ハロゲンランプ
に分け、高調波電流を発生する位相制御を行うタイミン
グをずらすことにより高調波電流と電圧変動・フリッカ
の発生を抑えて小形で安価なヒータドライバを供給する
ことができる。
According to the present invention, the phase control method and the PWM control are selectively used, and the PWM control is performed only for the high power halogen lamp.
By controlling the phase of the low-power halogen lamp, the heater driver can be made small and inexpensive. Alternatively, a high-power halogen lamp is divided into a plurality of low-power halogen lamps, and the timing of phase control for generating a harmonic current is shifted to suppress the occurrence of harmonic currents and voltage fluctuations and flicker, thereby providing a small and inexpensive heater driver. Can be supplied.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例であるヒータドライバの模式
図である。
FIG. 1 is a schematic view of a heater driver according to an embodiment of the present invention.

【図2】ヒートロール水平方向の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view in a horizontal direction of a heat roll.

【図3】PWM方式ヒータドライバ回路ハロゲンランプ
点灯開始時の電圧/電流波形である。
FIG. 3 is a voltage / current waveform at the start of halogen lamp lighting of a PWM heater driver circuit.

【図4】PWM方式ヒータドライバ回路ハロゲンランプ
消灯開始時の電圧/電流波形である。
FIG. 4 is a voltage / current waveform at the start of turning off a halogen lamp in a PWM heater driver circuit.

【図5】本発明の他の実施例であるヒータドライバの模
式図である。
FIG. 5 is a schematic view of a heater driver according to another embodiment of the present invention.

【図6】位相制御方式ヒータドライバ回路ハロゲンラン
プ点灯開始時の電圧/電流波形である。
FIG. 6 is a voltage / current waveform at the start of halogen lamp lighting of a phase control type heater driver circuit.

【図7】位相制御方式ヒータドライバ回路ハロゲンラン
プ消灯開始時の電圧/電流波形である。
FIG. 7 is a voltage / current waveform at the start of turning off a halogen lamp in a phase control type heater driver circuit.

【図8】位相制御方式ヒータドライバ回路ブロック図で
ある。
FIG. 8 is a block diagram of a phase control type heater driver circuit.

【図9】PWM制御方式ヒータドライバ回路ブロック図
である。
FIG. 9 is a block diagram of a PWM control type heater driver circuit.

【図10】従来の高調波規制未対応ヒータドライバブロ
ック図である。
FIG. 10 is a block diagram of a conventional heater driver that does not comply with harmonic regulation.

【図11】従来の高調波規制対応ヒータドライバブロッ
ク図である。
FIG. 11 is a block diagram of a conventional heater driver compliant with harmonic regulation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,34,37,40…ヒータドライバ、2,35,3
6,41,42…位相制御方式ヒータドライバ回路、
3,8,9…小電力ハロゲンランプ、4,38,39…
PWM制御方式ヒータドライバ回路、5…大電力ハロゲ
ンランプ、6,33…交流電源入力端子、7…ヒートロ
ール、9…ヒータオン信号入力端子、10…ソフトスタ
ート制御信号入力端子、11,12…抵抗、13,14
…ホトカプラ、15,22…ハロゲンランプ、16…位
相制御回路、17…トライアック、18…交流電源入力
端子、19…電流検出部、20…ダイオードブリッジ、
21…チョークコイル、23…ダイオード、24,32
…コンデンサ、25…IGBT、26…制御回路、27
…基準電圧発生回路、28…三角波発振回路、29…電
圧比較器、30…ドライバ、31…ヒータオン信号入力
端子。
1, 34, 37, 40 ... heater driver, 2, 35, 3
6, 41, 42 ... phase control type heater driver circuit,
3, 8, 9 ... low power halogen lamp, 4, 38, 39 ...
PWM control type heater driver circuit, 5: high power halogen lamp, 6, 33: AC power input terminal, 7: heat roll, 9: heater ON signal input terminal, 10: soft start control signal input terminal, 11, 12: resistance, 13,14
... Photocoupler, 15, 22 Halogen lamp, 16 Phase control circuit, 17 Triac, 18 AC power input terminal, 19 Current detector, 20 Diode bridge
21: choke coil, 23: diode, 24, 32
... Capacitor, 25 ... IGBT, 26 ... Control circuit, 27
... Reference voltage generating circuit, 28... Triangular wave oscillation circuit, 29... Voltage comparator, 30... Driver, 31... Heater-on signal input terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 和彦 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 高橋 智明 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 Fターム(参考) 2H033 AA21 AA41 CA23 CA46 3K058 AA27 AA46 AA95 BA18 CA04 CB06 CB07 CB18 CC06 CE23 CE24 CE25 DA02 GA06  ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Kazuhiko Kawasaki 1060 Takeda, Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture Inside Hitachi Koki Co., Ltd. (72) Inventor Tomoaki Takahashi 1060 Takeda Hitachinaka City, Ibaraki Prefecture F-term in Hitachi Koki Co. Reference) 2H033 AA21 AA41 CA23 CA46 3K058 AA27 AA46 AA95 BA18 CA04 CB06 CB07 CB18 CC06 CE23 CE24 CE25 DA02 GA06

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 交流電流または交流を整流した直流をヒ
ータに通電して、熱源として使用するヒータ制御回路に
おいて、 ヒータの点灯開始時に位相制御を行う位相制御方式ヒー
タドライバ回路を少なくとも一つと、ヒータの点灯開始
時にPWM制御を行いヒータを駆動するPWM方式ヒー
タドライバ回路を少なくとも一つを有し、複数のヒータ
を制御することを特徴とするヒータドライバ。
1. A heater control circuit for supplying an alternating current or a rectified direct current to a heater and using the heater as a heat source, wherein at least one phase control type heater driver circuit for performing phase control at the start of lighting of the heater; A heater driver comprising at least one PWM type heater driver circuit for performing PWM control and driving a heater at the start of lighting of a plurality of heaters, and controlling a plurality of heaters.
【請求項2】 交流電流または交流を整流した直流をヒ
ータに通電して、熱源として使用するヒータ制御回路に
おいて、 ヒータの点灯開始時に位相制御を行う位相制御方式ヒー
タドライバ回路を複数個設けたことを特徴とするヒータ
ドライバ。
2. A heater control circuit for supplying an alternating current or a rectified direct current to a heater and using the heater as a heat source, wherein a plurality of phase control type heater driver circuits for performing phase control at the start of heating of the heater are provided. A heater driver characterized by the above-mentioned.
【請求項3】 請求項1乃至2記載のヒータドライバを
定着装置に用いたことを特徴とする電子写真装置。
3. An electrophotographic apparatus using the heater driver according to claim 1 in a fixing device.
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