JP2004234996A - Heating device, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば各種材料や装置を加熱する加熱装置とそれを使用した定着装置及び電子写真方式の複写機やプリンタ装置,ファクシミリ装置等の画像形成装置、特に立上時間の短縮化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】実開昭63−150967号公報
【特許文献2】特開平10−282821号公報
【特許文献3】特開2000−315567号公報
複写機やプリンタ装置等の画像形成装置は普通紙やOHP等の記録媒体上に画像を形成する。この画像形成装置は、画像形成の高速性や画像品質,コストなどから電子写真方式が採用されている。電子写真方式は記録媒体上にトナー像を形成し、形成したトナー像を熱と圧力で記録媒体に定着する方法であり、定着方式としては安全性等の面からヒートローラ方式が現在最も多く採用されている。ヒートローラ方式は、ハロゲンヒータなどの発熱部材により加熱される定着ローラと、定着ローラに対向配置される加圧ローラを圧接してニップ部と呼ばれる相互圧接部を形成し、このニップ部にトナー像が転写された記録媒体を通して加熱する方法である。
【0003】
近年、環境問題が重要となり、複写機やプリンタ装置等の画像形成装置も省エネルギ化が進んでいる。この画像形成装置の省エネルギを考えるに当たって無視できないのは、トナーを記録媒体に定着する定着装置の省電力である。画像形成装置の待機時における定着装置の消費電力の低減としては、待機時には定着ローラの温度を定着温度よりやや低い一定の温度に保つことにより、使用時に直ちに使用可能温度まで立ち上げ、使用者がか定着ローラの昇温を待つことがないようにしている。この場合、定着装置を使用していないときにもある程度の電力を供給して余分なエネルギを消費していた。この待機時の消費エネルギは機器の消費エネルギの約7割から8割に上がるといわれている。
【0004】
この定着ローラの昇温時間を短くするためには、単位時間の投入エネルギすなわち定格電力を大きくすると良い。実際に、プリント速度の速い高速機には電源電圧を200Vにして対応している装置も多い。しかし、日本国内の一般的なオフィスでは、商用電源は100V15Aであり、200Vに対応させるには設置場所の電源関連に特別な工事を施す必要があり一般的な解決法とはいえない。また、100V15Aを2系統用いて全投入電力を上げる製品も実用化されているが、2系統のコンセントが近くにあるところでないと設置することができない。このため定着ローラを短時間で昇温させようとしても、投入エネルギの上限は上げられないのが実状であった。
【0005】
これを改善するために、発熱部材を内蔵する定着ローラの薄肉化などが行なわれているが、定着ローラを短時間で昇温させことは不充分である。定着ヒータはAC電源からの入力電圧を通電し加熱しているので、定着装置に供給できる電流Ihは、AC電源から通電する電流Itのうち、定着装置以外で使う電流Ieを除いた分であり、この電流Ihを上限として定着ヒータの通電電流を制御を行ない、定着ヒータを所定の温度に保つようにしている。この電流Itと電流Ieの比率は、定着装置以外で使う電流Ieが最も大きな時を基準に設定されている。
【0006】
この定着ヒータの発熱量はヒータに通電する電流に比例し、電流が多いほど早く定着ローラの温度を立ち上げることができる。そこで例えば、特許文献1や特許文献2に示すように、定着装置の待機時に補助電源である二次電池を充電し、定着装置を立ち上げたときに主電源装置と二次電池や一次電池から電力を供給して立上り時間を短縮するようにしたりしたり、特許文献3に示すように、主電源の他に大容量のコンデンサを使用した補助電源を使用し、待機時に主電源と加熱部の接続を遮断し、主電源と補助電源を接続して補助電源を充電し、待機状態から加熱部を立ち上げるときに主電源と補助電源から加熱部に電力を供給して加熱部の温度を短時間で所定の温度に立ち上げるようにしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら定着ヒータに供給する電力や、補助電源を充電するための電力をリレー等の有接点の駆動素子を用いてオン・オフしているため、商用AC電源から入力する電流を制御することが困難である。
【0008】
また、複写動作中は電池やコンデンサを充電することができないため、複写機等のメインスイッチをオンしてから複写動作が連続する場合は、補助電源である電池やコンデンサの充電量が不足し、補助電源から十分な電力を供給することができず、起動時の立上り時間を短縮することできないことが多々ある。
【0009】
さらに、補助電源からの通電用に専用の定着ヒータを設けなければならず、構成が複雑になり、装置が高価になるという短所がある。
【0010】
この発明はかかる短所を改善し、加熱効率を向上して立上り時間を短縮することができる加熱装置と定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明の加熱装置は、主電源回路と補助電源回路と加熱部を有し、主電源回路は商用AC電源から供給された電圧を整流して出力し、補助電源回路は導通比率を制御する制御素子と直列に接続された蓄電素子を有し、加熱部は導通比率を制御する制御素子と直列に接続され、主電源回路の出力端に直接接続されるとともに、開閉動作を行う駆動素子と整流素子の並列回路を介してに補助電源回路に接続され、主電源回路からの電圧により補助電源回路の蓄電素子を充電するとともに、加熱部に主電源回路から電力を供給するか補助電源回路から電力を供給するかを切り替えることを特徴とする。
【0012】
前記加熱部を加熱開始するとき、補助電源回路から加熱部に電力を供給し、加熱部に供給する熱量を多くする。
【0013】
また、補助電源回路の蓄電素子の充電電圧が商用AC電源の電圧より高いときに、加熱部に補助電源回路から電力を供給し、加熱部の温度を安定にする。
【0014】
さらに、主電源回路に、出力電流を検出する電流検出手段を有し、電流検出手段で検出している出力電流があらかじめ定めた基準値以下のとき、補助電源回路の蓄電素子を充電して、蓄電素子を適宜充電する。
【0015】
また、補助電源回路に、蓄電手段の充電電圧が所定値以上であることを表示する手段を設け、メンテナンス時の感電の危険性を防ぐ。
【0016】
この発明の定着装置は、前記加熱装置を有し、短時間で所定の温度まで昇温するとともに昇温した温度を安定に保持することを特徴とする。
【0017】
この定着装置を電子写真方式の画像形成装置に使用し、画像形成装置の立ち上がり時間を短縮する。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の複写機の構成図である。図に示すように、例えばカラータンデム複写機1は、原稿自動送り装置2から送られた原稿を露光して原稿からの反射光を光電変換し、信号処理を行うスキャナ部3と、スキャナ部3からの信号によりレーザ光を出射する書込み部4と、転写ベルト5に沿って配置されたシアンCとイエローYとマゼンダM及びブラックBkの画像形成部6C,6Y,6M,6Bkと、画像形成部6の下流側に設けられた定着ユニット7及び給紙部8を有する。画像形成部6C,6Y,6M,6Bkは、それぞれ書込み部4からのレーザ光により潜像を形成する感光体9と、感光体9の表面を一様に帯電させる帯電部10と、感光体9に形成された潜像にトナーを付着させて可視化する現像部11とを有し、転写紙にシアンCとイエローYとマゼンダM及びブラックBkのトナー像を転写する。定着ユニット7は、図2の断面図に示すように、定着ヒータ12を有する定着ローラ13と加圧ローラ14を有し、転写紙15に転写されたトナー像を加熱,加圧して定着する。
【0019】
定着ローラ13の定着ヒータ12を加熱する加熱装置20は図3の回路図に示すように、主電源回路21と補助電源回路22を有する。主電源回路21は、商用AC電源23から有接点の駆動素子であるパワーリレー24を介して整流回路25にAC電圧を入力する。整流回路25の出力は、入力電流センサ26と、リアクタンス27とコンデンサ28によるローパスフィルタ部を介して定着ヒータ12と、定着ヒータ12をデューティ制御するスイッチング素子29に接続している。定着ローラ13には表面温度を検知する例えばサーミスタからなる表面温度センサ30が設けられている。補助電源回路22は、定着ヒータ12とスイッチング素子29とに並列に接続され、有接点の駆動素子であるパワーリレー31とダイオード32の並列回路に直列に接続され、スイッチング素子33によりデューティ制御される例えば電気二重層コンデンサからなるキャパシタ35と、キャパシタ35の両端の出力電圧を検出する電圧検出回路36とを有する。また、各スイッチング素子29,33の駆動回路37,38と入力電流センサ26と表面温度センサ30及び電圧検出回路36はインバータ制御回路39に接続している。インバータ制御回路39には整流回路25の出力が抵抗41,42により分圧して供給される。このインバータ制御回路39は定着ヒータ12の点灯制御と定着ローラ13の温度制御及びキャパシタ35の充電制御を行ものであり、複写機1の動作状態に応じてエンジン制御部43から送られる制御信号により、定着ヒータ12をAC電源23から送られる電力で通電するか補助電源回路22のキャパシタ35の出力電圧で通電するかを切り換える。また、定着ヒータ12とキャパシタ35への通電は、各駆動回路37,38でスイッチング素子29,33の動作を制御して行い、各スイッチング素子29,33の導通比率は定着ヒータ12とキャパシタ35へ通電する電流値に応じて制御している。
【0020】
このキャパシタ35を充電するときはパワーリレー31を開にしてダイオード32を介して行い、キャパシタ35から定着ヒータ12に通電するときは、パワーリレー32を閉にしてダイオード32をバイパスして通電する。
【0021】
定着ヒータ12の点灯制御では、複写機1の起動時、すなわち電源投入時または定着ローラ13の温度を低目に設定している待機モードから復帰する時、定着ローラ13の温度が目標の温度例えば180℃以下であって、キャパシタ35の電圧がAC電源23のピーク電圧に近い基準電圧例えば110V以上の場合は、AC電源系のパワーリレー24をオフにし、補助電源系のパワーリレー31をオンにしてキャパシタ35から定着ヒータ12に通電する。このキャパシタ35はAC電源23のピーク電圧まで直流で充電できるので、AC電源23からの通電よりも大きな電流を定着ヒータ12に流すことができる。そこでインバータ制御回路39は、AC電源系のパワーリレー24をオフにし、補助電源系のパワーリレー31をオンにしたとき、スイッチング素子29の導通比率を上げ、スイッチング素子33の導電比率を100%にして定着ヒータ12に大きな電流を流す。すなわちスイッチング素子29の導通比率と定着ヒータ12の入力電流は、図4に示すようにほぼ比例しており、スイッチング素子29の導通比率を上げることにより定着ヒータ12の入力電流を多くすることができる。この結果、AC電源23から定着ヒータ12に電力を供給する場合よりも大きな電流を定着ヒータ12に流すことができ、定着ローラ13に供給する熱量を大幅に高め、電源の投入時や待機モードからの復帰時に、定着ローラ13の立上がり時間を短縮することができる。
【0022】
このキャパシタ35から定着ヒータ12に電流を供給するとき、スイッチング素子33をオン状態にしなくても、並列に存在する寄生ダイオードにより、放電を行うことができるが、スイッチング素子33の導通時の抵抗は、寄生ダイオードの順方向電圧に対し充分低い値となり、例えばスイッチング素子33のオン抵抗による電圧降下0.2Vに対し、寄生ダイオードでの電圧降下は0.7Vもあり、電圧降下による損失低減のためスイッチング素子33を導通させてキャパシタ35から定着ヒータ12に効率良く電流を供給するようにしている。
【0023】
このキャパシタ35は定着ヒータ12に通電すると放電により充電電圧が低下する。このため電圧検出回路36でキャパシタ35の電圧を検出し、キャパシタ35の電圧が例えばAC電源23の電圧である100V以下に低下した場合、パワーリレー31をオフにし、パワーリレー24をオンにしてAC電源系から定着ヒータ12に通電するとともに、入力電流センサ26で検出している入力電流に余裕があるときキャパシタ35を充電する。このキャパシタ35を充電するために、あらかじめ充電電流の上限値と、複写機1の動作状態に応じて上限値に対する充電係数を設定しておく。例えば複写機1が動作していないとき主電源回路21に流す電流の上限を13Aとし、複写機1が動作中に主電源回路21に流す電流の上限を9Aとした場合、この上限電流と定着ヒータ12に流す電流を制御するスイッチング素子29の導通比率に応じてスイッチング素子33の導通比率を可変してキャパシタ35を充電する。
【0024】
このキャパシタ35を構成する電気二重層コンデンサは化学反応を伴わないため数分程度の急速な充電を行うことができる。このキャパシタ35を充電しているとき、インバータ制御回路39は、出力電圧検出回路36で検出しているキャパシタ35の充電電圧が所定の充電電圧、例えば130Vに達するとスイッチング素子33をオフにして充電を終了する。このように入力電流に余裕があるときや待機時にキャパシタ35を充電しておくことにより、定着ヒータ12を立ち上げるときや、複写機1が動作中で必要なときに、キャパシタ35から定着ヒータ12に安定して電流を流すことができる。
【0025】
また、キャパシタ35を充電することにより、複写機1に電源が入ってない場合でも、キャパシタ35には電圧が残っている。この状態で複写機1のメンテナンスを行うと感電する危険性がある。そこで、図5の回路図に示すように、キャパシタ35の充電電圧を検出する電圧検出回路36に、抵抗44,45で充電電圧を分圧し検出信号としてインバータ制御回路39に入力するとともに、抵抗44,45と直列に例えば発光ダイオード等の表示手段46を設け、キャパシタ35の充電状態を表示する。このようにキャパシタ35の充電状態を表示することにより、メンテナンス時にキャパシタ35の電圧により感電することを防止できる。ここで表示手段46はキャパシタ35とスイッチング素子33の直列回路の両端に接続しても良い。また、スイッチング素子33のオンオフの影響を少なくするために、スイッチング素子33のコレクタ電圧を合せて検出しても良い。
【0026】
また、複写機1が接続された電源から通電できる電流には制限があり、複写機1が連続動作時には、加熱装置20の主電源回路21から定着ヒータ12に割り当てられた上限の電流を流しても、定着ローラ13の温度を維持できないことがある。特に低温時や厚紙を通紙した場合など定着ローラ13からの放熱が大きい場合に著しい。そこで主電源回路21から定着ヒータ12への通電電流よりも補助電源回路22からの通電電流の方が多く流せる場合、すなわちキャパシタ35が十分に充電されている場合、キャパシタ35から定着ヒータ12へ通電して、複写機1が動作中に定着ローラ13の温度が低下することを防ぐ。そこで複写機1が動作中に、インバータ制御回路39は主電源回路21に設けた入力電流センサ26で検出している主電源回路21の入力電流と電圧検出回路36で検出しているキャパシタ35の充電量に応じて定着ヒータ12に通電可能な電流とを比較し、複写機1の各部の消費電力が大きくなって主電源回路21の入力電流が制限されて小さくなり、キャパシタ35の充電量に応じて定着ヒータ12に通電可能な電流が主電源回路21の入力電流より大きい場合、キャパシタ35から定着ヒータ12に電流を流し、複写機1が動作中に定着ローラ13の温度を所定の温度に維持する。
【0027】
例えば、複写機1の全入力電流を15Aとした場合、定着ヒータ12の消費電流は、複写機1が動作していないときは13A以下とし、複写機1が動作中は約9Aを上限としている。インバータ制御回路39は、この電流に相当する導通比率を上限として、表面温度センサ30で検出している定着ローラ13の温度が所定の値、例えば180℃となるように制御している。このような条件で、定着ヒータ12の駆動をしているが、複写機1が動作中に、出力電圧検出回路36で検出したキャパシタ35の充電電圧が基準電圧、例えば110Vよりも高い場合、主電源回路21から定着ヒータ12に対する通電を遮断し、キャパシタ35から定着ヒータ12に電流を流す。このキャパシタ35から定着ヒータ12に流れる電流は、図6に示すようにキャパシタ35の充電電圧に比例し、例えばキャパシタ35をAC電源23のピーク電圧に充電したときには、充電電圧は140Vとなり、定着ヒータ12には18Aの電流を流すことができる。主電源回路21から流す電流より大幅に増大させることができる。
【0028】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、商用AC電源から供給された電圧を整流して出力する主電源回路で補助電源回路の蓄電素子を充電するとともに、加熱部に主電源回路から電力を供給するか補助電源回路から電力を供給するかを切り替えるようにしたから、主電源回路に商用AC電源から供給する電力が少なくなったときに、補助電源回路から加熱部に電力を供給することができ、加熱部を安定して加熱することができる。
【0029】
また、加熱部を加熱開始するとき、補助電源回路から加熱部に電力を供給し、加熱部に供給する熱量を多くして、加熱部を短時間で所定の温度まで加熱することができる。
【0030】
さらに、補助電源回路の蓄電素子の充電電圧が商用AC電源の電圧より高いときに、加熱部に補助電源回路から電力を供給し、加熱部の温度を常に安定に保持することができる。
【0031】
また、主電源回路に、出力電流を検出する電流検出手段を設け、電流検出手段で検出している出力電流があらかじめ定めた基準値以下のとき、補助電源回路の蓄電素子を充電することによりり、蓄電素子を適宜充電することができ、蓄電素子から大きな電力を加熱部に安定して供給することができる。
【0032】
また、補助電源回路に、蓄電手段の充電電圧が所定値以上であることを表示する手段を設けることにより、メンテナンス時の感電の危険性を防ぐことができ、安全性を向上することができる。
【0033】
さらに、この加熱装置を画像形成装置の定着装置に使用することにより、定着装置を短時間で所定の温度まで昇温するとともに昇温した温度を安定に保持することガできる。
【0034】
この定着装置を電子写真方式の画像形成装置に使用することにより、画像形成装置の立ち上がり時間を短縮するとともに良質な画像を安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の複写機の構成図である。
【図2】定着ユニットの構成を示す断面図である。
【図3】定着ヒータを加熱する加熱装置の構成を示す回路図である。
【図4】導通比率と入力電流に対する出力特性図である。
【図5】電圧検出回路の構成を示す回路図である。
【図6】キャパシタ充電電圧に対する定着ヒータ電流の変化特性図である。
【符号の説明】
1;複写機、2;原稿自動送り装置、3;スキャナ部、4;書込み部、
5;転写ベルト、6;画像形成部、7;定着ユニット、8;給紙部、
9;感光体、12;定着ヒータ、13;定着ローラ、14;加圧ローラ、
20;加熱装置、21;主電源回路、22;補助電源回路、
23;商用AC電源、24;パワーリレー、25;整流回路、
26;入力電流センサ、29,33;スイッチング素子、
30;表面温度センサ、31;パワーリレー、32;ダイオード、
35;キャパシタ、36;電圧検出回路、37,38;駆動回路、
39;インバータ制御回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to, for example, a heating device for heating various materials and devices, and a fixing device using the same, and an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer device, and a facsimile device, and particularly to a reduction in startup time. is there.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Utility Model Application Publication No. Sho 63-150967 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-282821 [Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-315567 An image forming apparatus such as a copying machine or a printer is a plain paper. An image is formed on a recording medium such as an OHP or the like. This image forming apparatus employs an electrophotographic method from the viewpoint of high-speed image formation, image quality, cost, and the like. The electrophotographic method is a method in which a toner image is formed on a recording medium and the formed toner image is fixed on the recording medium by heat and pressure. As a fixing method, a heat roller method is currently most frequently used in terms of safety and the like. Have been. In the heat roller method, a fixing roller heated by a heat-generating member such as a halogen heater and a pressure roller arranged opposite to the fixing roller are pressed against each other to form a mutual press contact portion called a nip portion, and a toner image is formed on the nip portion. Is a method of heating through a recording medium on which is transferred.
[0003]
2. Description of the Related Art In recent years, environmental issues have become important, and energy saving has been progressing in image forming apparatuses such as copiers and printers. In considering the energy saving of the image forming apparatus, what cannot be ignored is the power saving of the fixing device that fixes the toner on the recording medium. In order to reduce the power consumption of the fixing device during standby of the image forming apparatus, the temperature of the fixing roller is maintained at a constant temperature slightly lower than the fixing temperature during standby, so that the temperature immediately rises to the usable temperature at the time of use, and the user can use the device. Or waiting for the temperature of the fixing roller to rise. In this case, even when the fixing device is not used, a certain amount of power is supplied to consume extra energy. It is said that the energy consumption during standby increases from about 70% to 80% of the energy consumption of the device.
[0004]
In order to shorten the heating time of the fixing roller, it is preferable to increase the input energy per unit time, that is, the rated power. In fact, many high-speed machines with a high printing speed are compatible with a power supply voltage of 200 V. However, in a general office in Japan, the commercial power supply is 100 V and 15 A, and it is necessary to perform a special work on a power supply in an installation place to correspond to 200 V, which is not a general solution. Also, products that increase the total input power by using two 100V15A systems have been put to practical use, but they cannot be installed unless there are two outlets nearby. For this reason, even if it is attempted to raise the temperature of the fixing roller in a short time, the upper limit of the input energy cannot be increased.
[0005]
In order to improve this, a fixing roller having a built-in heat-generating member is reduced in thickness. However, it is insufficient to raise the temperature of the fixing roller in a short time. Since the fixing heater energizes and heats the input voltage from the AC power supply, the current Ih that can be supplied to the fixing device is the amount of the current It that is supplied from the AC power supply, excluding the current Ie used by devices other than the fixing device. The current flowing through the fixing heater is controlled with the current Ih as an upper limit, so that the fixing heater is maintained at a predetermined temperature. The ratio between the current It and the current Ie is set based on when the current Ie used in a device other than the fixing device is the largest.
[0006]
The amount of heat generated by the fixing heater is proportional to the current supplied to the heater, and the larger the current, the faster the temperature of the fixing roller can be raised. Thus, for example, as shown in
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the power supplied to the fixing heater and the power for charging the auxiliary power are turned on and off by using a contact driving element such as a relay, it is difficult to control a current input from a commercial AC power supply. It is.
[0008]
In addition, since the battery or capacitor cannot be charged during the copying operation, if the copying operation is continued after the main switch of the copying machine or the like is turned on, the battery or the capacitor serving as the auxiliary power supply is insufficiently charged. In many cases, sufficient power cannot be supplied from the auxiliary power supply, and the startup time at startup cannot be reduced.
[0009]
Further, a dedicated fixing heater must be provided for supplying power from the auxiliary power supply, which has a disadvantage that the configuration becomes complicated and the apparatus becomes expensive.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a heating device, a fixing device, and an image forming apparatus which can improve such disadvantages, improve the heating efficiency and shorten the rise time.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
A heating device according to the present invention includes a main power supply circuit, an auxiliary power supply circuit, and a heating unit. The main power supply circuit rectifies and outputs a voltage supplied from a commercial AC power supply, and the auxiliary power supply circuit controls the conduction ratio. It has a power storage element connected in series with the element, the heating unit is connected in series with the control element that controls the conduction ratio, is directly connected to the output end of the main power supply circuit, and has a rectifier and a drive element that performs opening and closing operations. Connected to the auxiliary power supply circuit via a parallel circuit of elements, charges the storage element of the auxiliary power supply circuit with the voltage from the main power supply circuit, and supplies power to the heating unit from the main power supply circuit or power from the auxiliary power supply circuit. Is switched.
[0012]
When heating the heating unit is started, electric power is supplied from the auxiliary power supply circuit to the heating unit, and the amount of heat supplied to the heating unit is increased.
[0013]
Further, when the charging voltage of the power storage element of the auxiliary power supply circuit is higher than the voltage of the commercial AC power supply, power is supplied to the heating unit from the auxiliary power supply circuit to stabilize the temperature of the heating unit.
[0014]
Furthermore, the main power supply circuit has a current detection means for detecting the output current, and when the output current detected by the current detection means is equal to or less than a predetermined reference value, the storage element of the auxiliary power supply circuit is charged, The storage element is charged as appropriate.
[0015]
Further, the auxiliary power supply circuit is provided with a means for indicating that the charging voltage of the power storage means is equal to or higher than a predetermined value, thereby preventing a risk of electric shock during maintenance.
[0016]
The fixing device of the present invention is characterized in that it has the heating device, raises the temperature to a predetermined temperature in a short time, and stably maintains the raised temperature.
[0017]
This fixing device is used in an electrophotographic image forming apparatus, and the startup time of the image forming apparatus is reduced.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a copying machine according to the present invention. As shown in the figure, for example, a color
[0019]
The
[0020]
When charging the
[0021]
In the lighting control of the fixing
[0022]
When a current is supplied from the
[0023]
When a current flows through the fixing
[0024]
Since the electric double layer capacitor constituting the
[0025]
By charging the
[0026]
There is a limit to the current that can be supplied from the power supply to which the copying
[0027]
For example, when the total input current of the copying
[0028]
【The invention's effect】
As described above, the present invention charges a storage element of an auxiliary power supply circuit with a main power supply circuit that rectifies and outputs a voltage supplied from a commercial AC power supply and supplies power to the heating unit from the main power supply circuit. Since the power supply from the auxiliary power supply circuit is switched, when the power supplied from the commercial AC power supply to the main power supply circuit decreases, the power supply from the auxiliary power supply circuit to the heating unit can be performed. The part can be stably heated.
[0029]
In addition, when heating the heating unit, electric power is supplied from the auxiliary power supply circuit to the heating unit, the amount of heat supplied to the heating unit is increased, and the heating unit can be heated to a predetermined temperature in a short time.
[0030]
Further, when the charging voltage of the power storage element of the auxiliary power supply circuit is higher than the voltage of the commercial AC power supply, electric power is supplied to the heating unit from the auxiliary power supply circuit, and the temperature of the heating unit can be constantly maintained stably.
[0031]
Further, a current detecting means for detecting an output current is provided in the main power supply circuit, and when the output current detected by the current detecting means is equal to or less than a predetermined reference value, the storage element of the auxiliary power supply circuit is charged. Thus, the power storage element can be appropriately charged, and a large amount of power can be stably supplied from the power storage element to the heating unit.
[0032]
Further, by providing the auxiliary power supply circuit with a means for indicating that the charging voltage of the power storage means is equal to or higher than the predetermined value, the risk of electric shock during maintenance can be prevented, and safety can be improved.
[0033]
Further, by using this heating device for the fixing device of the image forming apparatus, the temperature of the fixing device can be raised to a predetermined temperature in a short time and the raised temperature can be stably maintained.
[0034]
By using this fixing device in an electrophotographic image forming apparatus, the start-up time of the image forming apparatus can be shortened and a high quality image can be stably formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a copying machine according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing unit.
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a heating device that heats a fixing heater.
FIG. 4 is an output characteristic diagram with respect to a conduction ratio and an input current.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a voltage detection circuit.
FIG. 6 is a graph showing a change characteristic of a fixing heater current with respect to a capacitor charging voltage.
[Explanation of symbols]
1; copying machine; 2; automatic document feeder; 3; scanner unit;
5; transfer belt; 6; image forming unit; 7; fixing unit;
9; photoconductor, 12; fixing heater, 13; fixing roller, 14;
20; heating device, 21; main power supply circuit, 22; auxiliary power supply circuit,
23; commercial AC power supply, 24; power relay, 25; rectifier circuit,
26; input current sensor, 29, 33; switching element,
30; surface temperature sensor, 31; power relay, 32; diode,
35; a capacitor; 36; a voltage detection circuit, 37, 38;
39; an inverter control circuit.
Claims (7)
主電源回路は商用AC電源から供給された電圧を整流して出力し、
補助電源回路は導通比率を制御する制御素子と直列に接続された蓄電素子を有し、
加熱部は導通比率を制御する制御素子と直列に接続され、主電源回路の出力端に直接接続されるとともに、開閉動作を行う駆動素子と整流素子の並列回路を介してに補助電源回路に接続され、
主電源回路からの電圧により補助電源回路の蓄電素子を充電するとともに、加熱部に主電源回路から電力を供給するか補助電源回路から電力を供給するかを切り替えることを特徴とする加熱装置。It has a main power supply circuit, an auxiliary power supply circuit, and a heating unit,
The main power supply circuit rectifies and outputs the voltage supplied from the commercial AC power supply,
The auxiliary power supply circuit has a storage element connected in series with a control element that controls the conduction ratio,
The heating unit is connected in series with the control element that controls the conduction ratio, is directly connected to the output terminal of the main power supply circuit, and is connected to the auxiliary power supply circuit through a parallel circuit of a drive element that performs opening and closing operations and a rectifying element. And
A heating device that charges a storage element of an auxiliary power supply circuit with a voltage from a main power supply circuit and switches between supplying power to the heating unit from the main power supply circuit and supplying power from the auxiliary power supply circuit.
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