JP2006092932A - Heater current control circuit - Google Patents

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浩一 広瀬
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heater current control circuit which securely suppresses the rush current even when the circumferential temperature varies, and a heater is repeatedly energized. <P>SOLUTION: When the heater current control means 15 to control on/off operation of the heater current based on the heater temperature turns on the heater current, one of switching means 10, 11, 12 is turned on based on the temperature of a thermistor 5, and the heater current is made to flow through one of different thermistor circuits. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ヒータ電流制御回路に関し、特に複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像処理装置に用いられる加熱定着器用のヒータ電流制御回路に関する。   The present invention relates to a heater current control circuit, and more particularly to a heater current control circuit for a heating and fixing device used in an image processing apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

従来のヒータ電流制御回路の一例のブロック図を図5に示す。   A block diagram of an example of a conventional heater current control circuit is shown in FIG.

加熱定着器はヒータ21および温度検出器22を備えている。ヒータとしては、ハロゲンランプ等が用いられる。この加熱定着器に直列にヒータ21への通電のオン/オフを行うスイッチ素子26が設けられ、また、このスイッチ素子26と直列にヒータ21との間に直列にサーミスタ25が設けられている。さらに、スイッチ素子26をオン、オフする温度制御回路28が設けられている。サーミスタ25は、自己の温度が上がると抵抗値が下がる特性のものを使用している。   The heat fixing device includes a heater 21 and a temperature detector 22. A halogen lamp or the like is used as the heater. A switch element 26 for turning on / off the energization of the heater 21 is provided in series in the heat fixing device, and a thermistor 25 is provided in series between the switch element 26 and the heater 21 in series. Further, a temperature control circuit 28 for turning on / off the switch element 26 is provided. The thermistor 25 has a characteristic that the resistance value decreases as its temperature rises.

サーミスタ25と電気的に直列に接続されているヒータ21への通電時の突入電流は、ヒータ21の抵抗値が小さくても、温度が低いときのサーミスタ25自体の抵抗値が高いために小さく抑えられる。   Even if the resistance value of the heater 21 is small, the inrush current when the heater 21 electrically connected in series with the thermistor 25 is small is suppressed because the resistance value of the thermistor 25 itself is low when the temperature is low. It is done.

その後、ヒータ21に流れる電流によって、徐々にサーミスタ25の温度が上昇することにより、サーミスタ25の抵抗値は下がるが、ヒータ21の自己発熱により、ヒータ21の抵抗値が大きくなり、ヒータ電流は徐々にヒータ21の定格電流に近づく。   Thereafter, the temperature of the thermistor 25 gradually increases due to the current flowing through the heater 21, so that the resistance value of the thermistor 25 decreases. However, due to self-heating of the heater 21, the resistance value of the heater 21 increases and the heater current gradually increases. The heater 21 approaches the rated current.

次に、温度検出器22がヒータ21の温度を検出して温度制御回路28を動作させ、温度制御回路28はヒータ21を定着可能温度となるようにスイッチ素子26のオン、オフを制御する。   Next, the temperature detector 22 detects the temperature of the heater 21 to operate the temperature control circuit 28, and the temperature control circuit 28 controls the on / off of the switch element 26 so that the heater 21 reaches a fixing possible temperature.

しかしながら、上述した従来のヒータ電流制御回路では、最初のヒータへの通電時にはヒータへの突入電流を抑えられるが、ヒータへの通電オフ後の再通電時に突入電流を抑えられなかった。   However, in the conventional heater current control circuit described above, the inrush current to the heater can be suppressed when the heater is energized for the first time, but the inrush current cannot be suppressed when the energization is turned off after the heater is turned off.

これは、ヒータへの通電中にサーミスタにも電流が流れるので、サーミスタは自己発熱し続ける。サーミスタが冷えない状態で、再度、通電を行うと、サーミスタの抵抗値が下がっているので、大きな突入電流が流れるからである。   This is because current flows through the thermistor while the heater is energized, and the thermistor continues to generate heat. This is because if a current is applied again while the thermistor is not cooled, a large inrush current flows because the resistance value of the thermistor decreases.

これを解決するため、図6のように、ヒータ21と直結している第1のスイッチ素子27と、ヒータ21との間にサーミスタ25を介している第2のスイッチ素子26とを並列に設け、ヒータ21の温度と、タイマー29の計測時間によってこれらのスイッチ素子26,27をオン、オフする温度制御回路28を設けた例が知られている。   In order to solve this, as shown in FIG. 6, a first switch element 27 directly connected to the heater 21 and a second switch element 26 via a thermistor 25 are provided in parallel between the heater 21. An example in which a temperature control circuit 28 for turning on and off these switch elements 26 and 27 according to the temperature of the heater 21 and the measurement time of the timer 29 is known.

この例では、第1のスイッチ素子27がオフしてから20秒以上経過している場合には、ヒータ21への通電は第2のスイッチ素子26によって開始し、第2のスイッチ素子26のオン時間が所定の時間(200ms)経過したところで、第2のスイッチ素子26をオフにし、第1のスイッチ素子27をオンにして切替える。その後、ヒータ21(加熱定着器)の温度が所定温度に達したところで、第1のスイッチ素子27をオフにする。第1のスイッチ素子27がオフしてから20秒以下しか経過していない場合には、ヒータ21への通電は第1のスイッチ素子27から開始するようにし、ヒータ21(加熱定着器)の温度が所定温度に達したところで、第1のスイッチ素子27をオフにする(特許文献1参照。)。   In this example, when 20 seconds or more have elapsed after the first switch element 27 is turned off, the energization of the heater 21 is started by the second switch element 26 and the second switch element 26 is turned on. When the predetermined time (200 ms) has elapsed, the second switch element 26 is turned off, and the first switch element 27 is turned on for switching. Thereafter, when the temperature of the heater 21 (heat fixing device) reaches a predetermined temperature, the first switch element 27 is turned off. When only 20 seconds or less have passed since the first switch element 27 is turned off, the energization of the heater 21 is started from the first switch element 27, and the temperature of the heater 21 (heating fixing device). When the temperature reaches a predetermined temperature, the first switch element 27 is turned off (see Patent Document 1).

しかしながら、この方法では、タイマー29の計測時間のみでサーミスタ25を切り離す操作を行なうため、周囲温度の変化によってヒータ21が充分に温まっていない状態で、電流が直接ヒータ21に流れることがあり、このような場合には突入電流を確実に制御することができないという問題がある。また、ヒータ21を繰り返しオン、オフするような場合、サーミスタ25自身の温度が充分に下がりきらないうちにヒータ21がオンする場合が生まれ、このようなときにも突入電流を確実に制御することができないという問題がある。
特開平9−329988号公報
However, in this method, since the operation of disconnecting the thermistor 25 is performed only by the measurement time of the timer 29, current may flow directly to the heater 21 in a state where the heater 21 is not sufficiently warmed due to a change in ambient temperature. In such a case, there is a problem that the inrush current cannot be reliably controlled. Further, when the heater 21 is repeatedly turned on and off, the heater 21 may be turned on before the temperature of the thermistor 25 is sufficiently lowered. Even in such a case, the inrush current must be reliably controlled. There is a problem that can not be.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-329988

本発明の課題は、突入電流を精度よく制御して、周囲温度が変化しても、ヒータに繰り返し通電を行うときにも、突入電流を確実に抑えることができるヒータ電流制御回路を実現することである。   An object of the present invention is to realize a heater current control circuit that can accurately control an inrush current and reliably suppress the inrush current even when the heater is repeatedly energized even if the ambient temperature changes. It is.

上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、ヒータの温度に基づいてヒータ電流をオン、オフ制御するヒータ電流制御手段と、前記ヒータに直列に接続されたサーミスタと、前記サーミスタを介して前記ヒータに流れる電流をオン、オフするスイッチ手段とを有し、前記ヒータ電流制御手段がヒータ電流をオンに制御するとき、前記スイッチ手段及び前記サーミスタを通じて前記ヒータ電流を通電するヒータ電流制御回路において、前記サーミスタを第1のサーミスタとして増設され、前記ヒータに直列に接続された第2のサーミスタと、前記スイッチ手段を第1のスイッチ手段として増設され、前記第2のサーミスタを介して前記ヒータに流れる電流をオン、オフする第2のスイッチ手段と、前記第1のサーミスタの温度を検出するサーミスタ温度検出手段と、前記ヒータ電流制御手段がヒータ電流をオンに制御するとき、前記サーミスタ温度検出手段が検出した前記第1のサーミスタの温度に基づいて前記第1または第2のスイッチ手段のうちのいずれか1つをオンさせる選択手段とを具備することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a first aspect of the present invention provides a heater current control means for controlling on / off of a heater current based on a heater temperature, a thermistor connected in series to the heater, and the thermistor. Switch means for turning on and off the current flowing through the heater, and when the heater current control means controls the heater current to be turned on, a heater current control circuit for energizing the heater current through the switch means and the thermistor The thermistor is added as a first thermistor, a second thermistor connected in series to the heater, and the switch means is added as a first switch means, and the heater is connected via the second thermistor. The second switch means for turning on and off the current flowing through the first and the temperature of the first thermistor The first or second switch means based on the temperature of the first thermistor detected by the thermistor temperature detecting means when the heater current control means controls the heater current to be turned on. And selecting means for turning on any one of the above.

また、請求項2記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、前記第2のサーミスタ及び第2のスイッチ手段は、前記第1のサーミスタに直列にかつ前記第1のスイッチ手段に並列に接続されることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the second thermistor and the second switch means are in series with the first thermistor and in parallel with the first switch means. It is connected.

また、請求項3記載の発明は、上記請求項2記載の発明において、前記第1のサーミスタと並列に前記ヒータに直列に接続された第3のサーミスタと、前記第3のサーミスタを介して前記ヒータに流れる電流をオン、オフする第3のスイッチ手段とを更に具備し、前記選択手段は、前記ヒータ電流制御手段がヒータ電流をオンに制御するとき、前記サーミスタ温度検出手段が検出した前記第1のサーミスタの温度に基づいて前記第1乃至第3のスイッチ手段のうちのいずれか1つをオンさせる手段により構成されることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, a third thermistor connected in series to the heater in parallel with the first thermistor, and the third thermistor via the third thermistor. And a third switch means for turning on and off the current flowing through the heater, and the selection means detects the first temperature detected by the thermistor temperature detecting means when the heater current control means controls the heater current to be turned on. It is characterized by comprising means for turning on any one of the first to third switch means based on the temperature of one thermistor.

また、請求項4記載の発明は、上記請求項1記載の発明において、前記第2のサーミスタ及び第2のスイッチ手段は、前記第1のサーミスタ及び第1のスイッチ手段に並列に接続されることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the second thermistor and the second switch means are connected in parallel to the first thermistor and the first switch means. It is characterized by.

請求項5記載の発明は、上記請求項1乃至4のいずれかに記載の発明において、前記サーミスタはいずれも自己の温度が上がると抵抗値が下がる負温度特性を有することを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to fourth aspects, wherein each of the thermistors has a negative temperature characteristic in which a resistance value decreases as its temperature increases.

以上に述べたように、本発明のヒータ電流制御回路では複数のサーミスタを用い、ヒータ電流のオン、オフとは別に、第1のサーミスタの温度から複数のサーミスタ回路のどれかを選択してヒータに電流を流すようにしているので、周囲温度が変化しても、ヒータを繰り返しオン、オフして通電しても、突入電流を確実に抑えることができる。   As described above, the heater current control circuit of the present invention uses a plurality of thermistors, and selects one of the plurality of thermistor circuits from the temperature of the first thermistor separately from on / off of the heater current. Therefore, even if the ambient temperature changes, even if the heater is repeatedly turned on and off, the inrush current can be reliably suppressed.

以下、本発明のヒータ電流制御回路を図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the heater current control circuit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明のヒータ電流制御回路の一実施の形態の回路ブロック図である。図2は、この実施の形態の動作を説明するフローチャートである。図3は、この実施の形態の回路の各部の波形を示すタイムチャートである。   FIG. 1 is a circuit block diagram of an embodiment of a heater current control circuit of the present invention. FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of this embodiment. FIG. 3 is a time chart showing waveforms of respective parts of the circuit according to this embodiment.

図1に示すヒータ電流制御回路は、例えば、画像処理装置に用いられる加熱定着器のヒータ電流を制御するものであり、加熱定着器の熱源であるヒータ1、ヒータ1の温度を検出する第1の温度検出器2、交流電源3、後述の第1のサーミスタ5の温度を検出する第2の温度検出器4、ヒータ1に直列に接続された第1のサーミスタ5、第1のサーミスタ5と直列に接続された第2のサーミスタ6、第1のサーミスタ5と並列にヒータ1に直列に接続された第3のサーミスタ7、第1のサーミスタ5を介してヒータ1に流れる電流をオン、オフする第1のスイッチ素子(スイッチ素子1)10、第1のサーミスタ5と第2のサーミスタ6との直列回路を介してヒータ1に流れる電流をオン、オフする第2のスイッチ素子(スイッチ素子2)11、第3のサーミスタ7を介してヒータ1に流れる電流をオン、オフする第3のスイッチ素子(スイッチ素子3)12、第1の温度検出器2が検出したヒータ温度に基づいてヒータ電流をオン、オフ制御するヒータ電流制御回路15、ヒータ電流制御回路15がヒータ電流をオンに制御するとき、第2の温度検器4が検出した第1のサーミスタ5の温度に基づいて上記第1のスイッチ素子10または第2のスイッチ素子11若しくは第3のスイッチ素子12のうちのいずれか1つをオンさせるセレクタ16を備えて構成される。   The heater current control circuit shown in FIG. 1 controls, for example, the heater current of a heating and fixing device used in an image processing apparatus. The heater 1 is a heat source of the heating and fixing device, and the first detects the temperature of the heater 1. Temperature detector 2, AC power supply 3, second temperature detector 4 for detecting the temperature of first thermistor 5 described later, first thermistor 5 connected in series to heater 1, first thermistor 5, The second thermistor 6 connected in series, the third thermistor 7 connected in series to the heater 1 in parallel with the first thermistor 5, and the current flowing through the heater 1 via the first thermistor 5 are turned on and off. The second switch element (switch element 2) that turns on and off the current flowing through the heater 1 through the series circuit of the first switch element (switch element 1) 10, the first thermistor 5 and the second thermistor 6 1) The third switch element (switch element 3) 12 that turns on and off the current flowing through the heater 1 via the third thermistor 7 and the heater current that is turned on based on the heater temperature detected by the first temperature detector 2 are turned on. When the heater current control circuit 15 controls the heater current to be turned on, the first switch is controlled based on the temperature of the first thermistor 5 detected by the second temperature detector 4. The selector 16 is configured to turn on any one of the element 10, the second switch element 11, and the third switch element 12.

なお、サーミスタ5、6、7はいずれも自己の温度が上がると抵抗値が下がる負温度特性を有するものとする。   The thermistors 5, 6 and 7 all have negative temperature characteristics in which the resistance value decreases as the temperature of the thermistors 5, 6 and 7 increases.

本発明のヒータ電流制御回路の動作を図1及び図2にそって説明する。   The operation of the heater current control circuit of the present invention will be described with reference to FIGS.

ヒータ電流制御回路の動作が開始されると、まず、第1の温度検出器2を用いてヒータ1の温度が検出される(図2のステップ1)。検出された温度が設定温度と比較され(図2のステップ2)、検出温度が設定温度に達している場合は、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16にヒータ電流オフ信号を送り、第1のスイッチ素子10、第2のスイッチ素子11及び第3のスイッチ素子12をすべてオフにしてヒータ電流を遮断する(図2のステップ3)。   When the operation of the heater current control circuit is started, first, the temperature of the heater 1 is detected using the first temperature detector 2 (step 1 in FIG. 2). The detected temperature is compared with the set temperature (step 2 in FIG. 2). If the detected temperature has reached the set temperature, the heater current on / off control circuit 15 sends a heater current off signal to the selector 16 to All of the first switch element 10, the second switch element 11, and the third switch element 12 are turned off to cut off the heater current (step 3 in FIG. 2).

ステップ2で検出温度が設定温度よりも低い場合は、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16にヒータ電流オン信号を送る。これに応じてセレクタ16は第2の温度検出器4を用いて第1のサーミスタ5の温度を検出する(図2のステップ4)。そして、セレクタ16はこの検出温度に基づいて、第1のスイッチ素子10、第2のスイッチ素子11又は第3のスイッチ素子12のいずれかを選択して、ヒータ1に電流を通電する。   When the detected temperature is lower than the set temperature in step 2, the heater current on / off control circuit 15 sends a heater current on signal to the selector 16. In response to this, the selector 16 detects the temperature of the first thermistor 5 using the second temperature detector 4 (step 4 in FIG. 2). Then, the selector 16 selects any one of the first switch element 10, the second switch element 11, and the third switch element 12 based on the detected temperature, and supplies a current to the heater 1.

このとき、第1のサーミスタ5の温度が充分低いとすると、セレクタ16は第1のスイッチ素子10を選択してオンさせる(図2のステップ5)。第1のサーミスタ5の温度は低いのでその抵抗値は高く、したがって突入電流は大きくならない。   At this time, if the temperature of the first thermistor 5 is sufficiently low, the selector 16 selects and turns on the first switch element 10 (step 5 in FIG. 2). Since the temperature of the first thermistor 5 is low, its resistance value is high, so that the inrush current does not increase.

この状態で、ヒータ1に電流が流れ、第1の温度検出器2を用いてヒータ1の温度が繰り返し検出される(図2のステップ8)。やがてヒータ1の温度が設定温度に達すると(図2のステップ9)、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16にヒータ電流オフ信号を送り、スイッチ素子10、11及び12をすべてオフにしてヒータ電流を遮断し(図2のステップ3)、再びステップ1に戻る。   In this state, a current flows through the heater 1, and the temperature of the heater 1 is repeatedly detected using the first temperature detector 2 (step 8 in FIG. 2). When the temperature of the heater 1 eventually reaches the set temperature (step 9 in FIG. 2), the heater current on / off control circuit 15 sends a heater current off signal to the selector 16 to turn off all the switch elements 10, 11 and 12. The heater current is cut off (step 3 in FIG. 2), and the process returns to step 1 again.

ヒータ電流を遮断したため、ヒータ1の温度が低下して、ステップ2で検出温度が設定温度よりも低くなると、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16にヒータ電流オン信号を送り、ステップ4で、セレクタ16は第2の温度検出器4を用いて第1のサーミスタ5の温度を検出する。このとき、先に通電した影響などで、第1のサーミスタ5の温度がある程度上がって中温になっていたとすると、セレクタ16は第2のスイッチ素子11を選択してオンさせる(図2のステップ6)。すると、ヒータ電流は第1のサーミスタ5と第2のサーミスタ6の直列回路を経て供給される。第1のサーミスタ5の温度が高くなってその抵抗値は下がっているが、直列に挿入された第2のサーミスタ6はこの段階では温度が低く抵抗値が高いので、第1のサーミスタ5と第2のサーミスタ6の直列回路も抵抗値が高く、このため突入電流は大きくならない。   Since the heater current is cut off and the temperature of the heater 1 decreases and the detected temperature becomes lower than the set temperature in step 2, the heater current on / off control circuit 15 sends a heater current on signal to the selector 16. The selector 16 detects the temperature of the first thermistor 5 using the second temperature detector 4. At this time, if the temperature of the first thermistor 5 has risen to some extent due to the effect of energization or the like, the selector 16 selects and turns on the second switch element 11 (step 6 in FIG. 2). ). Then, the heater current is supplied through a series circuit of the first thermistor 5 and the second thermistor 6. Although the temperature of the first thermistor 5 is increased and the resistance value thereof is decreasing, the temperature of the second thermistor 6 inserted in series is low and the resistance value is high at this stage. The series circuit of the two thermistors 6 also has a high resistance value, so that the inrush current does not increase.

ヒータ電流オン、オフ制御回路15によってさらにヒータ電流のオン、オフが繰り返され、ステップ4に進んだ段階で、第1のサーミスタ5の温度がさらに上がって高温になっていたとすると、セレクタ16は第3のスイッチ素子12を選択してオンさせる(図2のステップ7)。これにより、ヒータ電流は第3のサーミスタ7を介して供給される。この段階の前までは、第1のサーミスタ5あるいは第1のサーミスタ5と第2のサーミスタ6の直列回路を経て電流が流れており、第3のサーミスタ7には電流が流れていなかったため、第3のサーミスタ7の温度は低く、その抵抗値は高く、したがって突入電流は大きくならない。   If the heater current on / off control circuit 15 repeats the heater current on / off repeatedly, and the process proceeds to step 4, the temperature of the first thermistor 5 further rises and becomes high. 3 switch element 12 is selected and turned on (step 7 in FIG. 2). As a result, the heater current is supplied via the third thermistor 7. Prior to this stage, current flowed through the first thermistor 5 or the series circuit of the first thermistor 5 and the second thermistor 6, and no current flowed through the third thermistor 7. The temperature of the third thermistor 7 is low and its resistance value is high, so that the inrush current does not increase.

この間のヒータ電流制御回路各部の波形や温度の変化を図3に沿って説明する。   Changes in the waveform and temperature of each part of the heater current control circuit during this period will be described with reference to FIG.

図3(a)は、ヒータ電流のオン、オフを示す信号波形である。図2のステップ2でヒータ1の温度が設定値に達していない場合、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16にヒータ電流オン信号を送り、スイッチ素子のいずれかをオンにさせてヒータ電流を流させる。   FIG. 3A shows a signal waveform indicating ON / OFF of the heater current. If the temperature of the heater 1 does not reach the set value in step 2 of FIG. 2, the heater current on / off control circuit 15 sends a heater current on signal to the selector 16 to turn on one of the switch elements to turn on the heater current. Shed.

このとき、セレクタ16は第2の温度検出器4が検出した第1のサーミスタ5の温度に従ってスイッチ素子10、11及び12のうちのいずれかを選択してオンにさせる。   At this time, the selector 16 selects one of the switch elements 10, 11 and 12 according to the temperature of the first thermistor 5 detected by the second temperature detector 4 and turns it on.

図3(e)に示す第1のサーミスタ5の温度が低いときは、セレクタ16は図2のステップ5で第1のスイッチ素子10を選択してオンさせる。図3(b)は第1のスイッチ素子10のオン、オフを示す信号波形である。これによりヒータ1に電流が流れる。第1のサーミスタ5の温度が低いためその抵抗は高く、図3(h)に示す突入電流は大きくならない。第1のスイッチ素子10がオンされ、第1のサーミスタ5を介してヒータ電流が流れると、図3(e)に示すように第1のサーミスタ5の温度は次第に上昇する。   When the temperature of the first thermistor 5 shown in FIG. 3E is low, the selector 16 selects and turns on the first switch element 10 in step 5 of FIG. FIG. 3B is a signal waveform indicating ON / OFF of the first switch element 10. As a result, a current flows through the heater 1. Since the temperature of the first thermistor 5 is low, its resistance is high, and the inrush current shown in FIG. When the first switch element 10 is turned on and a heater current flows through the first thermistor 5, the temperature of the first thermistor 5 gradually increases as shown in FIG.

図2のステップ9でヒータ1の温度が設定値に達した場合、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16に送っていたヒータ電流オン信号を切り、全てのスイッチ素子10、11、12をオフにしてヒータ電流を遮断する(図2のステップ3)。第1のサーミスタ5、第1のスイッチ素子10を経由して流れていたヒータ電流が切断されため、図3(e)に示すように第1のサーミスタ5の温度は次第に低くなって行く。   When the temperature of the heater 1 reaches the set value in step 9 of FIG. 2, the heater current on / off control circuit 15 turns off the heater current on signal sent to the selector 16 and turns all the switch elements 10, 11, 12 on. The heater current is cut off by turning off (step 3 in FIG. 2). Since the heater current flowing through the first thermistor 5 and the first switch element 10 is cut off, the temperature of the first thermistor 5 gradually decreases as shown in FIG.

再び図2のステップ2に戻り、ヒータ1の温度が設定値よりも低くなると、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16にスイッチ素子のいずれかを選択しオンさせる。第1のサーミスタ5の温度は一時よりは低くなっているが、まだ中程度の温度(中温)であるとすると、セレクタ16は図2のステップ6で第2のスイッチ素子11を選択してオンさせる。図3(c)は第2のスイッチ素子11のオン、オフを示す信号波形である。これによりヒータ1に電流が流れる。この時、第1のサーミスタ5と第2のサーミスタ6の直列回路の抵抗は高く、図3(h)に示す突入電流は大きくならない。第2のスイッチ素子11がオンされてヒータ電流が流れると、図3(e)に示すように第1のサーミスタ5の温度は再び次第に上昇する。また、図3(f)に示す第2のサーミスタ6の温度も上昇する。   Returning to step 2 in FIG. 2 again, when the temperature of the heater 1 becomes lower than the set value, the heater current on / off control circuit 15 causes the selector 16 to select one of the switch elements and turn it on. If the temperature of the first thermistor 5 is lower than that of the time, but is still a moderate temperature (medium temperature), the selector 16 selects the second switch element 11 in step 6 of FIG. Let FIG. 3C shows a signal waveform indicating ON / OFF of the second switch element 11. As a result, a current flows through the heater 1. At this time, the resistance of the series circuit of the first thermistor 5 and the second thermistor 6 is high, and the inrush current shown in FIG. When the second switch element 11 is turned on and a heater current flows, the temperature of the first thermistor 5 gradually rises again as shown in FIG. Further, the temperature of the second thermistor 6 shown in FIG.

再び図2のステップ2に戻り、ヒータ1の温度が設定値よりも低くなると、ヒータ電流オン、オフ制御回路15はセレクタ16にスイッチ素子のいずれかを選択しオンさせる。第1のサーミスタ5の温度は高い温度であるとすると、セレクタ16は図2のステップ7で第3のスイッチ素子12を選択してオンさせる。図3(d)は第3のスイッチ素子12のオン、オフを示す信号波形である。これにより第3のサーミスタ7を介してヒータ1に電流が流れる。この時、第3のサーミスタ7の温度は、それまで電流が流れていなかったために低く、その抵抗値は高く、図3(h)に示す突入電流は大きくならない。第3のスイッチ素子12がオンされてヒータ電流が流れると、図3(g)に示すように第3のサーミスタ7の温度は上昇する。一方、第1のサーミスタ5と第2のサーミスタ6の温度は図3(e)及び図3(f)に示すように次第に低くなる。   Returning to step 2 in FIG. 2 again, when the temperature of the heater 1 becomes lower than the set value, the heater current on / off control circuit 15 causes the selector 16 to select one of the switch elements and turn it on. Assuming that the temperature of the first thermistor 5 is high, the selector 16 selects and turns on the third switch element 12 in step 7 of FIG. FIG. 3D is a signal waveform indicating ON / OFF of the third switch element 12. As a result, a current flows through the heater 1 via the third thermistor 7. At this time, the temperature of the third thermistor 7 is low because no current has flowed until then, its resistance value is high, and the inrush current shown in FIG. When the third switch element 12 is turned on and a heater current flows, the temperature of the third thermistor 7 rises as shown in FIG. On the other hand, the temperature of the first thermistor 5 and the second thermistor 6 gradually decreases as shown in FIGS. 3 (e) and 3 (f).

このように、本発明のヒータ電流制御回路では、第1のサーミスタ5の温度に応じて、サーミスタ回路を選択し、ヒータ電流が流れる回路の抵抗を高くしているので、どのような場合でもヒータ電流が流れる瞬間の突入電流を小さくすることができる。   Thus, in the heater current control circuit of the present invention, the thermistor circuit is selected according to the temperature of the first thermistor 5 and the resistance of the circuit through which the heater current flows is increased. The inrush current at the moment when the current flows can be reduced.

図4に、本発明のヒータ電流制御回路の他の実施の形態の回路ブロック図を示す。この回路が図1の回路と異なるのは、第2のサーミスタ6と第2のスイッチ素子11との直列回路と並列に、第4のサーミスタ8(第1のサーミスタ5と直列に接続される)と第4のスイッチ素子13(第1のサーミスタ5と第4のサーミスタ8との直列回路を介してヒータ1に流れる電流をオン、オフする)との直列回路を設けた点である。図4で、符号1から符号7、符号10から符号12及び符号15と符号16は、図1に示したものと同一の要素を示す。   FIG. 4 shows a circuit block diagram of another embodiment of the heater current control circuit of the present invention. This circuit is different from the circuit of FIG. 1 in that a fourth thermistor 8 (connected in series with the first thermistor 5) in parallel with the series circuit of the second thermistor 6 and the second switch element 11 is used. And a fourth switch element 13 (which turns on and off the current flowing through the heater 1 through the series circuit of the first thermistor 5 and the fourth thermistor 8). In FIG. 4, reference numerals 1 to 7, reference numerals 10 to 12, reference numerals 15, and 16 indicate the same elements as those shown in FIG. 1.

この実施の形態では、セレクタ16は第1のサーミスタ5の温度に応じて、4段階にサーミスタ回路を選択してヒータ電流を流す。すなわち、第1のサーミスタ5の温度が最も低いときは第1のスイッチ素子10をオンし、第1のサーミスタ5の温度がそれよりもやや高いときは第2のスイッチ素子11をオンし、第1のサーミスタ5の温度がさらに高いときは第4のスイッチ素子13をオンし、第1のサーミスタ5の温度が最も高くなったときは第3のスイッチ素子12をオンするようにする。   In this embodiment, the selector 16 selects the thermistor circuit in four stages according to the temperature of the first thermistor 5 and causes the heater current to flow. That is, when the temperature of the first thermistor 5 is the lowest, the first switch element 10 is turned on. When the temperature of the first thermistor 5 is slightly higher than that, the second switch element 11 is turned on. When the temperature of one thermistor 5 is higher, the fourth switch element 13 is turned on, and when the temperature of the first thermistor 5 becomes the highest, the third switch element 12 is turned on.

これにより、第1のサーミスタ5の温度をより細かく検出してスイッチ素子10、11、12、13を選択することで、突入電流をより小さくすることができるとともに、特定のサーミスタを使い続けることを少なくしてサーミスタの負担をより少なくすることができる。   Thereby, by detecting the temperature of the first thermistor 5 more finely and selecting the switch elements 10, 11, 12, and 13, the inrush current can be further reduced and the specific thermistor can be used continuously. By reducing it, the burden on the thermistor can be reduced.

なお、本発明は、図1、図4に示した構成に限らず実施できるものである。   The present invention is not limited to the configuration shown in FIGS. 1 and 4 and can be implemented.

例えば、図1においてサーミスタ7とスイッチ12を削除した構成にし、サーミスタ6を第2のサーミスタとし、スイッチ11を第2のスイッチ素子としても良い。   For example, the thermistor 7 and the switch 12 in FIG. 1 may be omitted, the thermistor 6 may be the second thermistor, and the switch 11 may be the second switch element.

また、図1においてサーミスタ6とスイッチ11を削除した構成にし、サーミスタ7を第2のサーミスタとし、スイッチ12を第2のスイッチ素子としても良い。   Further, in FIG. 1, the thermistor 6 and the switch 11 may be omitted, the thermistor 7 may be a second thermistor, and the switch 12 may be a second switch element.

つまり、図1、図4に示すようなヒータ1、第1の温度検出器2、交流電源3、第2の温度検出器4、第1のサーミスタ5、第1のスイッチ素子10、ヒータ電流制御回路15、セレクタ16を備えた構成(それ以外の構成は含まず)において、第2のサーミスタとしては上記第1のサーミスタ5に並列に接続されるかあるいは直列に接続されるサーミスタを設けると共に、第2のスイッチ素子としては、該第2のサーミスタ(あるいは、第1のサーミスタと当該第2のサーミスタ5との直列回路)を介してヒータ1に流れる電流をオン、オフするスイッチ素子を増設し、ヒータ電流制御回路15がヒータ電流をオンに制御するとき、セレクタ16が、第2の温度検出器4が検出した第1のサーミスタ5の温度に基づいて第1のスイッチ素子10または第2のスイッチ素子のうちのいずれか1つをオンさせる選択制御を行なう構成としても良い。   That is, the heater 1, the first temperature detector 2, the AC power source 3, the second temperature detector 4, the first thermistor 5, the first switch element 10, and the heater current control as shown in FIGS. In the configuration including the circuit 15 and the selector 16 (other configurations are not included), as the second thermistor, a thermistor connected in parallel to the first thermistor 5 or connected in series is provided. As the second switch element, a switch element for turning on and off the current flowing through the heater 1 via the second thermistor (or the series circuit of the first thermistor and the second thermistor 5) is added. When the heater current control circuit 15 controls the heater current to be turned on, the selector 16 controls the first switch element based on the temperature of the first thermistor 5 detected by the second temperature detector 4. 0 or any one may be configured to perform the selection control to turn on of the second switch element.

本発明のヒータ電流制御回路では、第1のサーミスタの温度から複数のサーミスタ回路を選択して異なったサーミスタ回路を介してヒータに電流を流すようにしているので、サーミスタ回路の抵抗値を大きく保つことができ、周囲温度が変化してもヒータを繰り返しオン、オフして通電しても、突入電流を確実に抑えることができる。
したがって、乾式複写機、レーザプリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置の加熱定着器などに有効に利用することができ、安全と電力消費の低減を図ることができるので、これらの分野での利用の可能性が高い。
In the heater current control circuit of the present invention, a plurality of thermistor circuits are selected from the temperature of the first thermistor and current is passed through the heater via different thermistor circuits, so that the resistance value of the thermistor circuit is kept large. Even if the ambient temperature changes, the inrush current can be reliably suppressed even if the heater is turned on / off repeatedly and energized.
Therefore, it can be used effectively in heating and fixing devices of image forming apparatuses such as dry copying machines, laser printers, facsimiles, etc., and can be used in these fields because it can reduce safety and power consumption. High nature.

本発明のヒータ電流制御回路の一実施の形態の回路ブロック図。The circuit block diagram of one embodiment of the heater current control circuit of the present invention. 図1に示すヒータ電流制御回路の動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining operation | movement of the heater current control circuit shown in FIG. 図1に示すヒータ電流制御回路の各部の波形を示すタイムチャート。The time chart which shows the waveform of each part of the heater current control circuit shown in FIG. 本発明のヒータ電流制御回路の他の実施の形態の回路ブロック図。The circuit block diagram of other embodiment of the heater current control circuit of this invention. 従来のヒータ電流制御回路の一例のブロック図。The block diagram of an example of the conventional heater current control circuit. 従来のヒータ電流制御回路の他の例のブロック図。The block diagram of the other example of the conventional heater current control circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 ヒータ
2 第1の温度検出器
3 交流電源
4 第2の温度検出器
5 第1のサーミスタ
6 第2のサーミスタ
7 第3のサーミスタ
8 第4のサーミスタ
10 第1のスイッチ素子
11 第2のスイッチ素子
12 第3のスイッチ素子
13 第4のスイッチ素子
15 ヒータ電流オン、オフ制御回路
16 セレクタ
21 ヒータ
22 温度検出器
23 交流電源
25 サーミスタ
26 スイッチ素子
27 スイッチ素子
28 温度制御回路
29 タイマー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heater 2 1st temperature detector 3 AC power supply 4 2nd temperature detector 5 1st thermistor 6 2nd thermistor 7 3rd thermistor 8 4th thermistor 10 1st switch element 11 2nd switch Element 12 Third switch element 13 Fourth switch element 15 Heater current on / off control circuit 16 Selector 21 Heater 22 Temperature detector 23 AC power supply 25 Thermistor 26 Switch element 27 Switch element 28 Temperature control circuit 29 Timer

Claims (5)

ヒータの温度に基づいてヒータ電流をオン、オフ制御するヒータ電流制御手段と、前記ヒータに直列に接続されたサーミスタと、前記サーミスタを介して前記ヒータに流れる電流をオン、オフするスイッチ手段とを有し、前記ヒータ電流制御手段がヒータ電流をオンに制御するとき、前記スイッチ手段及び前記サーミスタを通じて前記ヒータ電流を通電するヒータ電流制御回路において、
前記サーミスタを第1のサーミスタとして増設され、前記ヒータに直列に接続された第2のサーミスタと、
前記スイッチ手段を第1のスイッチ手段として増設され、前記第2のサーミスタを介して前記ヒータに流れる電流をオン、オフする第2のスイッチ手段と、
前記第1のサーミスタの温度を検出するサーミスタ温度検出手段と、
前記ヒータ電流制御手段がヒータ電流をオンに制御するとき、前記サーミスタ温度検出手段が検出した前記第1のサーミスタの温度に基づいて前記第1または第2のスイッチ手段のうちのいずれか1つをオンさせる選択手段と
を具備することを特徴とするヒータ電流制御回路。
Heater current control means for controlling the heater current on and off based on the temperature of the heater, a thermistor connected in series to the heater, and a switch means for turning on and off the current flowing through the heater via the thermistor. A heater current control circuit for energizing the heater current through the switch means and the thermistor when the heater current control means controls the heater current to be on,
A second thermistor, wherein the thermistor is added as a first thermistor and connected in series to the heater;
The switch means is added as a first switch means, and a second switch means for turning on and off the current flowing through the heater via the second thermistor;
Thermistor temperature detecting means for detecting the temperature of the first thermistor;
When the heater current control means controls the heater current to be turned on, one of the first and second switch means is controlled based on the temperature of the first thermistor detected by the thermistor temperature detection means. A heater current control circuit comprising: a selection means for turning on.
前記第2のサーミスタ及び第2のスイッチ手段は、前記第1のサーミスタに直列にかつ前記第1のスイッチ手段に並列に接続される
ことを特徴とする請求項1記載のヒータ電流制御回路。
The heater current control circuit according to claim 1, wherein the second thermistor and the second switch means are connected in series to the first thermistor and in parallel to the first switch means.
前記第1のサーミスタと並列に前記ヒータに直列に接続された第3のサーミスタと、
前記第3のサーミスタを介して前記ヒータに流れる電流をオン、オフする第3のスイッチ手段と
を更に具備し、
前記選択手段は、
前記ヒータ電流制御手段がヒータ電流をオンに制御するとき、前記サーミスタ温度検出手段が検出した前記第1のサーミスタの温度に基づいて前記第1乃至第3のスイッチ手段のうちのいずれか1つをオンさせる手段により構成される
ことを特徴とする請求項2記載のヒータ電流制御回路。
A third thermistor connected in series with the heater in parallel with the first thermistor;
And third switch means for turning on and off the current flowing through the heater via the third thermistor,
The selection means includes
When the heater current control means controls the heater current to be on, any one of the first to third switch means is selected based on the temperature of the first thermistor detected by the thermistor temperature detection means. The heater current control circuit according to claim 2, comprising a means for turning on.
前記第2のサーミスタ及び第2のスイッチ手段は、前記第1のサーミスタ及び第1のスイッチ手段に並列に接続される
ことを特徴とする請求項1記載のヒータ電流制御回路。
The heater current control circuit according to claim 1, wherein the second thermistor and the second switch means are connected in parallel to the first thermistor and the first switch means.
前記サーミスタはいずれも自己の温度が上がると抵抗値が下がる負温度特性を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のヒータ電流制御回路。 5. The heater current control circuit according to claim 1, wherein each of the thermistors has a negative temperature characteristic in which a resistance value decreases as its own temperature increases.
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