JP3454988B2 - ヒータ制御装置 - Google Patents
ヒータ制御装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、熱定着手段を具
えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式
の画像形成装置における熱定着手段のヒータ制御装置に
関する。
えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式
の画像形成装置における熱定着手段のヒータ制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の、熱定着手段を具えた複写機、フ
ァクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置
において、電源投入時、熱定着手段の定着ヒータへの電
流を位相制御して突入電流を防止するヒータ制御装置と
して、（１）特開平3-113519号公報に開示されたような
ものがある。それは図８，９に示すようであって、電源
投入時点から過渡期間に相当する期間制御パルスを出力
回路11に出力する制御回路10と、電源と定着ヒータ２と
の間に接続され、この定着ヒータ２へ供給される電流
を、制御回路10の出力期間中だけ位相制御して定着ヒー
タ２へ通電する第１トライアック12と、上記出力期間後
に第１トライアック12を短絡して、定着ヒータ２に通電
する第２トライアック13とを具えていて、電源が投入さ
れると、まず制御回路10から第１トライアック12及び第
２トライアック13をそれぞれ制御するための制御パルス
が出力回路11に出力される。出力回路11はこの制御パル
スを受けて第１トライアック12のゲートにトリガパルス
を出力する。このため第２トライアック13はオフのまま
で、第１トライアック12が上記トリガパルスに応じて定
着ヒータ２へ供給される電流を位相制御する。すなわ
ち、定着ヒータ２へ供給される電源のゼロクロス時点か
らＴ1期間遅延したトリガパルスで第１トライアック12
をオンさせ、図９(ｃ)Ｃ1のような電流を定着ヒータ２
へ供給する。そして所定時間Ｔ0経過すると、上記トリ
ガパルスの遅延期間がＴ1より短いＴ2と変更されて、Ｔ
2期間遅延したトリガパルスで第１トライアック12をオ
ンさせ、所定時間Ｔ0より大きい同図Ｃ2のような出力電
流を定着ヒータ２へ供給する。これに伴って定着ヒータ
２の温度も上昇してきて抵抗値も大きくなり、定着ヒー
タ２の抵抗値が充分大きくなるｔ5時点で、制御回路10
からの制御信号によって第１トライアック12がオフにな
る。そしてｔ5時点では定着ヒータ２の温度が定常温度
に到達しないようにしているので、ｔ5時点で第２トラ
イアック13をオンさせて第１トライアック回路を短絡
し、同図Ｃ5のような全波電流を定着ヒータ２に供給す
る。この結果、定着ヒータ２の発熱量がｔ5時点以前よ
り増加し、定着ヒータ２の温度上昇がさらに速くなる。
そして定着ヒータ２の温度が定常温度になると第２トラ
イアック13をオフさせ、この後定着ヒータ２の温度が低
下しきたｔ7時点で再び第２トライアック13をオンさせ
るものである。このようにして電源投入時の定着ヒータ
２への突入電流を抑制し、過電流による電源供給部の故
障や、商用電源側に10〜20Ｖの瞬時低下の発生を防止し
ている。
ァクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置
において、電源投入時、熱定着手段の定着ヒータへの電
流を位相制御して突入電流を防止するヒータ制御装置と
して、（１）特開平3-113519号公報に開示されたような
ものがある。それは図８，９に示すようであって、電源
投入時点から過渡期間に相当する期間制御パルスを出力
回路11に出力する制御回路10と、電源と定着ヒータ２と
の間に接続され、この定着ヒータ２へ供給される電流
を、制御回路10の出力期間中だけ位相制御して定着ヒー
タ２へ通電する第１トライアック12と、上記出力期間後
に第１トライアック12を短絡して、定着ヒータ２に通電
する第２トライアック13とを具えていて、電源が投入さ
れると、まず制御回路10から第１トライアック12及び第
２トライアック13をそれぞれ制御するための制御パルス
が出力回路11に出力される。出力回路11はこの制御パル
スを受けて第１トライアック12のゲートにトリガパルス
を出力する。このため第２トライアック13はオフのまま
で、第１トライアック12が上記トリガパルスに応じて定
着ヒータ２へ供給される電流を位相制御する。すなわ
ち、定着ヒータ２へ供給される電源のゼロクロス時点か
らＴ1期間遅延したトリガパルスで第１トライアック12
をオンさせ、図９(ｃ)Ｃ1のような電流を定着ヒータ２
へ供給する。そして所定時間Ｔ0経過すると、上記トリ
ガパルスの遅延期間がＴ1より短いＴ2と変更されて、Ｔ
2期間遅延したトリガパルスで第１トライアック12をオ
ンさせ、所定時間Ｔ0より大きい同図Ｃ2のような出力電
流を定着ヒータ２へ供給する。これに伴って定着ヒータ
２の温度も上昇してきて抵抗値も大きくなり、定着ヒー
タ２の抵抗値が充分大きくなるｔ5時点で、制御回路10
からの制御信号によって第１トライアック12がオフにな
る。そしてｔ5時点では定着ヒータ２の温度が定常温度
に到達しないようにしているので、ｔ5時点で第２トラ
イアック13をオンさせて第１トライアック回路を短絡
し、同図Ｃ5のような全波電流を定着ヒータ２に供給す
る。この結果、定着ヒータ２の発熱量がｔ5時点以前よ
り増加し、定着ヒータ２の温度上昇がさらに速くなる。
そして定着ヒータ２の温度が定常温度になると第２トラ
イアック13をオフさせ、この後定着ヒータ２の温度が低
下しきたｔ7時点で再び第２トライアック13をオンさせ
るものである。このようにして電源投入時の定着ヒータ
２への突入電流を抑制し、過電流による電源供給部の故
障や、商用電源側に10〜20Ｖの瞬時低下の発生を防止し
ている。
【０００３】また、画像形成装置の使用中に熱定着手段
の定着ヒータへの電流を位相制御するものとして、
（２）コピー待機中は定着ヒータへの通電をゼロクロス
オン−オフ制御し、コピー中には定着ヒータへの通電の
位相制御を行って、定着ヒータへの電流供給を調整し
て、定着ローラの温度を所定温度にするものが特開昭60
-117273号公報に開示されて公知となっている。このよ
うなものは、商用電源と定着ヒータ間に位相制御される
トライアックを設けていて、定着ヒータの電流特性を示
す図10のように、コピー待機中は定着ヒータへの通電を
ゼロクロスオン−オフ制御するので、オン時、前記
（１）と同様の問題があり、またコピー中には定着ヒー
タへの通電は位相制御を連続して行うので、この連続位
相制御によって、遅れ位相による力率の低下、高調
波電流による送配電設備へのノイズ等の悪影響が発生す
るという問題がある。そこで，のような問題を解決
する方策として、進相コンデンサを用いて力率の改善
と、アクティブフィルタ等を用いて入力電流の高調波成
分を除去して正弦波にする方法が用いられている。
の定着ヒータへの電流を位相制御するものとして、
（２）コピー待機中は定着ヒータへの通電をゼロクロス
オン−オフ制御し、コピー中には定着ヒータへの通電の
位相制御を行って、定着ヒータへの電流供給を調整し
て、定着ローラの温度を所定温度にするものが特開昭60
-117273号公報に開示されて公知となっている。このよ
うなものは、商用電源と定着ヒータ間に位相制御される
トライアックを設けていて、定着ヒータの電流特性を示
す図10のように、コピー待機中は定着ヒータへの通電を
ゼロクロスオン−オフ制御するので、オン時、前記
（１）と同様の問題があり、またコピー中には定着ヒー
タへの通電は位相制御を連続して行うので、この連続位
相制御によって、遅れ位相による力率の低下、高調
波電流による送配電設備へのノイズ等の悪影響が発生す
るという問題がある。そこで，のような問題を解決
する方策として、進相コンデンサを用いて力率の改善
と、アクティブフィルタ等を用いて入力電流の高調波成
分を除去して正弦波にする方法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記のような従来のヒ
ータ制御装置は、（１）のようなものは、電源投入時の
み定着ヒータに給電する電圧の位相制御を行って、突入
電流を押えているが、投入後の装置のコピー動作中、ま
たは待機中の定着ヒータへの給電は単なるオン−オフ制
御であり、定着ヒータの通電瞬時において約５〜８倍程
度の突入電流が発生し、商用電源側に10〜20Ｖの瞬時低
下を来たし、また定着ヒータのオフ時においては、定着
ヒータへの電流停止によって瞬間的に商用電源電圧が回
復して自己機内の各電気装置や、商用電源の同一分岐回
路に接続されている他の電気機器にフリッカーノイズを
与えて、蛍光灯のちらつき等、その正常な作動に支障が
生じて、作業者に不快感を与えるという問題があり、
（２）のようなものは、進相コンデンサが三次、五次高
調波によって破損されて火災が発生するという危険があ
り、また１KWもの電力を扱うアクティブフィルタは高価
格であり、コストが著しく上昇するという問題がある。
ータ制御装置は、（１）のようなものは、電源投入時の
み定着ヒータに給電する電圧の位相制御を行って、突入
電流を押えているが、投入後の装置のコピー動作中、ま
たは待機中の定着ヒータへの給電は単なるオン−オフ制
御であり、定着ヒータの通電瞬時において約５〜８倍程
度の突入電流が発生し、商用電源側に10〜20Ｖの瞬時低
下を来たし、また定着ヒータのオフ時においては、定着
ヒータへの電流停止によって瞬間的に商用電源電圧が回
復して自己機内の各電気装置や、商用電源の同一分岐回
路に接続されている他の電気機器にフリッカーノイズを
与えて、蛍光灯のちらつき等、その正常な作動に支障が
生じて、作業者に不快感を与えるという問題があり、
（２）のようなものは、進相コンデンサが三次、五次高
調波によって破損されて火災が発生するという危険があ
り、また１KWもの電力を扱うアクティブフィルタは高価
格であり、コストが著しく上昇するという問題がある。
【０００５】そこでこの発明の目的は、熱定着手段を具
えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電源投入時、
及び使用時に熱定着手段の定着ヒータの電源がオン、オ
フされた際、商用電源にフリッカーノイズが生じなく
て、安価であり、商用電源の同一分岐回路に接続されて
いる他の電気機器に電気的悪影響を及ぼすことがないヒ
ータ制御装置を提供するにある。
えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電源投入時、
及び使用時に熱定着手段の定着ヒータの電源がオン、オ
フされた際、商用電源にフリッカーノイズが生じなく
て、安価であり、商用電源の同一分岐回路に接続されて
いる他の電気機器に電気的悪影響を及ぼすことがないヒ
ータ制御装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこでこの発明は、前記
のような目的を達成するために、請求項１に記載の発明
は、前記のような画像形成装置において、制御手段が、
位相角の０°〜180°の間において、定着ヒータの通電
開始時、導通角を順次減少させるように、また通電停止
時、導通角を順次増加させるように、前記定着ヒータの
熱容量を加味した位相ステップ制御を行って、電子スイ
ッチを導通角に対応してそれぞれ定められた期間作動さ
せて定着ヒータに通電して、定着ヒータの通電開始時及
び通電停止時に生じる商用電源側の電圧変動を少なくし
たことを特徴とするものである。請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の発明において、導通角の増加、減
少間隔を、入力電流の増加が直線的になるように設定し
たことを特徴とするものである。請求項３に記載の発明
は、請求項１に記載の発明において、導通角の増加、減
少間隔、及び通電サイクルのパターンを複数設定し、こ
の複数のパターンのなかから、制御手段又は操作部によ
って適宜選択できることを特徴とするものである。
のような目的を達成するために、請求項１に記載の発明
は、前記のような画像形成装置において、制御手段が、
位相角の０°〜180°の間において、定着ヒータの通電
開始時、導通角を順次減少させるように、また通電停止
時、導通角を順次増加させるように、前記定着ヒータの
熱容量を加味した位相ステップ制御を行って、電子スイ
ッチを導通角に対応してそれぞれ定められた期間作動さ
せて定着ヒータに通電して、定着ヒータの通電開始時及
び通電停止時に生じる商用電源側の電圧変動を少なくし
たことを特徴とするものである。請求項２に記載の発明
は、請求項１に記載の発明において、導通角の増加、減
少間隔を、入力電流の増加が直線的になるように設定し
たことを特徴とするものである。請求項３に記載の発明
は、請求項１に記載の発明において、導通角の増加、減
少間隔、及び通電サイクルのパターンを複数設定し、こ
の複数のパターンのなかから、制御手段又は操作部によ
って適宜選択できることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】この発明の第１実施形態は、図１
に示す制御ブロック図に示すように構成されており、熱
定着手段の定着ヒータ２の温度を検出するサーミスタか
らなる温度検出手段４と、温度検出手段４の出力が入力
されて定着ヒータ２の温度制御を行い、クロック回路を
有する制御手段３と、定着ヒータ２の通電をオン、オフ
するトライアックからなる電子スイッチ５と、制御手段
３が予め設定されたプログラムに従って出力するトリガ
ー信号によって位相制御を行って電子スイッチ５を作動
させるトリガー回路６と、制御手段３の直流電源回路
と、商用電源のゼロクロスを検出してゼロクロス信号を
出力する検出回路８とを有する電源手段７とを設けたも
のである。このゼロクロス信号は制御手段３に入力され
ている。
に示す制御ブロック図に示すように構成されており、熱
定着手段の定着ヒータ２の温度を検出するサーミスタか
らなる温度検出手段４と、温度検出手段４の出力が入力
されて定着ヒータ２の温度制御を行い、クロック回路を
有する制御手段３と、定着ヒータ２の通電をオン、オフ
するトライアックからなる電子スイッチ５と、制御手段
３が予め設定されたプログラムに従って出力するトリガ
ー信号によって位相制御を行って電子スイッチ５を作動
させるトリガー回路６と、制御手段３の直流電源回路
と、商用電源のゼロクロスを検出してゼロクロス信号を
出力する検出回路８とを有する電源手段７とを設けたも
のである。このゼロクロス信号は制御手段３に入力され
ている。
【０００８】このようなものにあって、熱定着手段の温
度を所定のものとするために、定着ヒータ２の通電オ
ン、オフ制御は、温度検出手段４の出力が入力された制
御手段３が、その温度を演算し、所定の温度以下となっ
た時、定着ヒータ２へ通電し、所定の温度以上に達した
ことを検知すると、定着ヒータ２の通電をオフする。そ
して制御手段３は、ゼロクロス検出回路８から常時送ら
れているゼロクロス信号を検知していて、また制御手段
３のクロック回路により作られる0.1ms（100μs，10~4
秒）の時間信号をカウントしていて、通電開始時、図２
に示すように第１位置（導通角で175°、時間では50H
zの場合、ゼロクロスポイントより9.5ms、60Hzでは7.9m
s）で定着ヒータ２に通電を開始する。この場合、図３
に示すような電流が定着ヒータ２へ供給される。このよ
うであるから、画像形成装置の電源スイッチがオンされ
た時、及び定着ヒータ２の温度を所定のものとするため
の定着ヒータ２への通電開始時において、この導通角に
おける電圧はEm simθ＝141×0.087≒12.3Ｖ（100Ｖ入
力の場合）となり、定着ヒータ２へ流れる電流は100Ｖ
入力時の1/8程度に押えられるので、100Ｖ時の突入電流
を50Ａとすれば６Ａ程度、80Ａとすれば10Ａとなり、通
常時の電流とほぼ同じ、又はやや少ない値とすることが
でき、屋内配線のインピーダンス、主に直流抵抗による
商用電源の電圧低下を低く押さえることができる。
度を所定のものとするために、定着ヒータ２の通電オ
ン、オフ制御は、温度検出手段４の出力が入力された制
御手段３が、その温度を演算し、所定の温度以下となっ
た時、定着ヒータ２へ通電し、所定の温度以上に達した
ことを検知すると、定着ヒータ２の通電をオフする。そ
して制御手段３は、ゼロクロス検出回路８から常時送ら
れているゼロクロス信号を検知していて、また制御手段
３のクロック回路により作られる0.1ms（100μs，10~4
秒）の時間信号をカウントしていて、通電開始時、図２
に示すように第１位置（導通角で175°、時間では50H
zの場合、ゼロクロスポイントより9.5ms、60Hzでは7.9m
s）で定着ヒータ２に通電を開始する。この場合、図３
に示すような電流が定着ヒータ２へ供給される。このよ
うであるから、画像形成装置の電源スイッチがオンされ
た時、及び定着ヒータ２の温度を所定のものとするため
の定着ヒータ２への通電開始時において、この導通角に
おける電圧はEm simθ＝141×0.087≒12.3Ｖ（100Ｖ入
力の場合）となり、定着ヒータ２へ流れる電流は100Ｖ
入力時の1/8程度に押えられるので、100Ｖ時の突入電流
を50Ａとすれば６Ａ程度、80Ａとすれば10Ａとなり、通
常時の電流とほぼ同じ、又はやや少ない値とすることが
でき、屋内配線のインピーダンス、主に直流抵抗による
商用電源の電圧低下を低く押さえることができる。
【０００９】導通角175°での通電を、導通角90°〜175
°の間に対応して定められた通電期間を４サイクルとし
て行うと、定着ヒータ２の温度が上がってきて、抵抗値
が上がり、入力電流は減るので、次のステップに移り、
導通角170°の位置（図２）より通電させる。この場
合、図４に示すような電流が定着ヒータ２へ供給され
る。４サイクル通電させ次の165°の導通角（図２）
に移る。この場合、図５に示すような電流が定着ヒータ
２へ供給される。これより順次90°までは４サイクルで
シフトして通電させる。導通角90°の場合、図６に示す
ような電流が定着ヒータ２へ供給される。導通角90°よ
りは２サイクルごとに導通角を５°ずつ変化させていっ
て、通電で０°まで移った後、全位相での通電にする。
この２サイクルはオン時の導通角０°〜90°に対応する
通電期間である。また全位相は実際には０°にならない
が、これは他のソリッドステートリーレ（ＳＳＲ）と同
様であり、エネルギ的にも１％以下で問題とはならな
い。導通角の90°より手前側、すなわち導通角の０°〜
90°の間において２サイクルを１ステップとするのは、
90°の時点で最大電圧のため、これより手前では突入電
流の増加はなくて供給電流のみ増加する。このように突
入時は導通角５°ずつのステップで突入電流を押え、同
時に定着ヒータ２への供給電流を徐々に増加させる。こ
の増加は略直線的なものとなっている。上記のようであ
るから、この制御の終了までには108サイクルの約２秒
（50Hzとして）かかる。このように定着ヒータ２への供
給電流が位相制御されているので、商用電源電圧降下を
低く押えることができて、商用電源の同一分岐回路に接
続された蛍光灯や白熱灯の明るさがちらつかず、また他
の電気機器に電圧低下に伴う電気的悪影響を及ぼさな
い。
°の間に対応して定められた通電期間を４サイクルとし
て行うと、定着ヒータ２の温度が上がってきて、抵抗値
が上がり、入力電流は減るので、次のステップに移り、
導通角170°の位置（図２）より通電させる。この場
合、図４に示すような電流が定着ヒータ２へ供給され
る。４サイクル通電させ次の165°の導通角（図２）
に移る。この場合、図５に示すような電流が定着ヒータ
２へ供給される。これより順次90°までは４サイクルで
シフトして通電させる。導通角90°の場合、図６に示す
ような電流が定着ヒータ２へ供給される。導通角90°よ
りは２サイクルごとに導通角を５°ずつ変化させていっ
て、通電で０°まで移った後、全位相での通電にする。
この２サイクルはオン時の導通角０°〜90°に対応する
通電期間である。また全位相は実際には０°にならない
が、これは他のソリッドステートリーレ（ＳＳＲ）と同
様であり、エネルギ的にも１％以下で問題とはならな
い。導通角の90°より手前側、すなわち導通角の０°〜
90°の間において２サイクルを１ステップとするのは、
90°の時点で最大電圧のため、これより手前では突入電
流の増加はなくて供給電流のみ増加する。このように突
入時は導通角５°ずつのステップで突入電流を押え、同
時に定着ヒータ２への供給電流を徐々に増加させる。こ
の増加は略直線的なものとなっている。上記のようであ
るから、この制御の終了までには108サイクルの約２秒
（50Hzとして）かかる。このように定着ヒータ２への供
給電流が位相制御されているので、商用電源電圧降下を
低く押えることができて、商用電源の同一分岐回路に接
続された蛍光灯や白熱灯の明るさがちらつかず、また他
の電気機器に電圧低下に伴う電気的悪影響を及ぼさな
い。
【００１０】熱定着手段を所定の温度に維持するため
に、定着ヒータ２への通電をオフする場合は、投入時と
は逆のプロセスで行う。それは導通角５°より、導通角
を５°間隔で180°まで順次２サイクル毎にシフトさせ
て通電させる。この２サイクルがオフ時の導通角に対応
して定められた通電期間である。そしてオフまでの全工
程を72サイクル（1.4秒）で終了させる。これはオフ時
は突入電流がないので、その分だけ導通角のシフト毎の
１ステップを２サイクルと短くできるうえ、定着ヒータ
２の抵抗値が温度の低下に伴って減少して電流が増加し
て定着ヒータ２を余剰に加熱しないようにするためであ
る。なお、オン時とは逆順序の導通角制御をもって、オ
ン時と同様の108サイクルステップで制御しても支障は
ない。このオフは２秒以下で電流が零となり供給エネル
ギは1/2となり、単にオフが１秒遅れたと同じ結果で、
熱的なオーバーシュートはない。そして定着ヒータ２に
供給される電流は除々に減少するので商用電源電圧は除
々に回復して行き、自己機の電気回路、及び同一商用電
源に接続されている他の電気機器にフリッカー等の電気
的悪影響を及ぼさない。また、画像形成装置の電源をオ
フする時は、突入電流が発生しないので、自己機のすべ
ての負荷に対して電源は即時遮断されるようになってい
る。
に、定着ヒータ２への通電をオフする場合は、投入時と
は逆のプロセスで行う。それは導通角５°より、導通角
を５°間隔で180°まで順次２サイクル毎にシフトさせ
て通電させる。この２サイクルがオフ時の導通角に対応
して定められた通電期間である。そしてオフまでの全工
程を72サイクル（1.4秒）で終了させる。これはオフ時
は突入電流がないので、その分だけ導通角のシフト毎の
１ステップを２サイクルと短くできるうえ、定着ヒータ
２の抵抗値が温度の低下に伴って減少して電流が増加し
て定着ヒータ２を余剰に加熱しないようにするためであ
る。なお、オン時とは逆順序の導通角制御をもって、オ
ン時と同様の108サイクルステップで制御しても支障は
ない。このオフは２秒以下で電流が零となり供給エネル
ギは1/2となり、単にオフが１秒遅れたと同じ結果で、
熱的なオーバーシュートはない。そして定着ヒータ２に
供給される電流は除々に減少するので商用電源電圧は除
々に回復して行き、自己機の電気回路、及び同一商用電
源に接続されている他の電気機器にフリッカー等の電気
的悪影響を及ぼさない。また、画像形成装置の電源をオ
フする時は、突入電流が発生しないので、自己機のすべ
ての負荷に対して電源は即時遮断されるようになってい
る。
【００１１】前述の例は、導通角を180°〜90°におい
て、５°ステップで行なっており、制御の分解能は0.1m
sあるので50Hzの場合は最小1.8°、60Hzの場合は2.2°
にすることができて、電流増加及びオフ時の減少を略直
線的に行なうことが可能である。そして、定着ヒータ２
の抵抗値の増加は熱的な要因によって決まり、それは定
着ヒータ２のタングステン線の太さ、巻数、封入してい
るガラス管径等によって異なるので、ステップ間隔及び
通電サイクル数の最適値は機種毎に設定する。
て、５°ステップで行なっており、制御の分解能は0.1m
sあるので50Hzの場合は最小1.8°、60Hzの場合は2.2°
にすることができて、電流増加及びオフ時の減少を略直
線的に行なうことが可能である。そして、定着ヒータ２
の抵抗値の増加は熱的な要因によって決まり、それは定
着ヒータ２のタングステン線の太さ、巻数、封入してい
るガラス管径等によって異なるので、ステップ間隔及び
通電サイクル数の最適値は機種毎に設定する。
【００１２】定着ヒータ２の上記の通電時の動作フロー
を表す図７において、定着ヒータ２がオン（ステップ７
−１）されると、入力交流のゼロクロスポイントが検出
され（ステップ７−２）、導通角１７５°において、通
電のサイクルを、その導通角に対応して定められた通電
期間を４サイクルとして通電を開始し（ステップ７−
３，７−４）、導通角が90°になるまで導通角を５°間
隔で４サイクルで通電を行い（ステップ７−５，７−
６）、導通角が90°以下となると導通角を５°間隔で減
少させながら、各間隔毎に、その導通角に対応して定め
られた通電期間を２サイクルとして（ステップ７−
７）、導通角が０°になるまで通電を行って（ステップ
７−10）、その後、交流の全波形の通電を行う。
を表す図７において、定着ヒータ２がオン（ステップ７
−１）されると、入力交流のゼロクロスポイントが検出
され（ステップ７−２）、導通角１７５°において、通
電のサイクルを、その導通角に対応して定められた通電
期間を４サイクルとして通電を開始し（ステップ７−
３，７−４）、導通角が90°になるまで導通角を５°間
隔で４サイクルで通電を行い（ステップ７−５，７−
６）、導通角が90°以下となると導通角を５°間隔で減
少させながら、各間隔毎に、その導通角に対応して定め
られた通電期間を２サイクルとして（ステップ７−
７）、導通角が０°になるまで通電を行って（ステップ
７−10）、その後、交流の全波形の通電を行う。
【００１３】このように電源投入時、及びコピー待機
時、コピー動作中において、定着ヒータ２のオン時、及
びオフ時に位相制御を行うので、オン時は定着ヒータ２
への突入電流を減少させ、またオフ時にも除々に定着ヒ
ータ２への通電を減少させ、オン、オフ時に生じる商用
電力側の急激な電圧変動を少なくすることができ、自己
機内の電気機器、同一分岐回路の商用電力源に接続され
ている他の機器にフリッカーノイズの悪影響を及ぼさな
い。また、位相制御回路が簡単であり、大容量の進相コ
ンデンサや、アクティブフィルタを必要とせずコストが
安価である。
時、コピー動作中において、定着ヒータ２のオン時、及
びオフ時に位相制御を行うので、オン時は定着ヒータ２
への突入電流を減少させ、またオフ時にも除々に定着ヒ
ータ２への通電を減少させ、オン、オフ時に生じる商用
電力側の急激な電圧変動を少なくすることができ、自己
機内の電気機器、同一分岐回路の商用電力源に接続され
ている他の機器にフリッカーノイズの悪影響を及ぼさな
い。また、位相制御回路が簡単であり、大容量の進相コ
ンデンサや、アクティブフィルタを必要とせずコストが
安価である。
【００１４】第２実施形態は、第１実施形態において、
導通角の増加、減少、及び導通角に対応して定められた
通電サイクル数の組合せをパターン化し、複数パターン
を設定して制御手段３に記憶させておき、最適パターン
を適宜選択できるように、オペレータが制御手段３の操
作部によって切換できるようにしたものである。この組
合せパターンは、電流をゆっくり増加させたい場合（緩
上昇パターン）、通電サイクルを、導通角90°〜180°
において４〜10サイクルの間で選択して設定し、熱定着
手段を目的の温度に短時間で到達させたい場合（急上昇
パターン）には、前記のサイクルを３〜５サイクルとい
うように少なくするか、または、導通角を５°以上、例
えば10°ずつというように増加させたものにして設定し
ておく。これらのパターンを機種ごとにそれぞれ適宜設
定する。
導通角の増加、減少、及び導通角に対応して定められた
通電サイクル数の組合せをパターン化し、複数パターン
を設定して制御手段３に記憶させておき、最適パターン
を適宜選択できるように、オペレータが制御手段３の操
作部によって切換できるようにしたものである。この組
合せパターンは、電流をゆっくり増加させたい場合（緩
上昇パターン）、通電サイクルを、導通角90°〜180°
において４〜10サイクルの間で選択して設定し、熱定着
手段を目的の温度に短時間で到達させたい場合（急上昇
パターン）には、前記のサイクルを３〜５サイクルとい
うように少なくするか、または、導通角を５°以上、例
えば10°ずつというように増加させたものにして設定し
ておく。これらのパターンを機種ごとにそれぞれ適宜設
定する。
【００１５】このように設定された複数のパターンのな
かから、画像形成装置が設置されている環境に応じて、
オペレータが操作部によって適宜選択して設定し、突入
電流を加減して商用電源の電圧変動を低く押える。すな
わち、末端までの配線のインピーダンスが小さく、速や
かに熱定着手段の温度を上昇させたい時は、多少突入電
流が発生しても、フリッカーは問題にならないので急上
昇パターンを選択し、逆にインピーダンスが大きくて突
入電流を押えたい時は、緩上昇パターンを選択して設定
して商用電源を共有する他の機器に悪影響を及ぼさない
ようにする。
かから、画像形成装置が設置されている環境に応じて、
オペレータが操作部によって適宜選択して設定し、突入
電流を加減して商用電源の電圧変動を低く押える。すな
わち、末端までの配線のインピーダンスが小さく、速や
かに熱定着手段の温度を上昇させたい時は、多少突入電
流が発生しても、フリッカーは問題にならないので急上
昇パターンを選択し、逆にインピーダンスが大きくて突
入電流を押えたい時は、緩上昇パターンを選択して設定
して商用電源を共有する他の機器に悪影響を及ぼさない
ようにする。
【００１６】
【発明の効果】この発明は前記のようであって、請求項
１に記載の発明は、前記のような画像形成装置におい
て、制御手段が、位相角の０°〜180°の間において、
定着ヒータの通電開始時、導通角を順次減少させるよう
に、また通電停止時、導通角を順次増加させるように、
前記定着ヒータの熱容量を加味した位相ステップ制御を
行って、電子スイッチを導通角に対応してそれぞれ定め
られた期間作動させて定着ヒータに通電して、定着ヒー
タの通電開始時及び通電停止時に生じる商用電源側の電
圧変動を少なくしたものであり、請求項２に記載の発明
は、導通角の増加、減少間隔を、入力電流の増加が直線
的になるように設定したので、定着ヒータへの突入電流
を押え電流増加及び減少を滑らかにすることができて、
交流電圧の同一供給ライン上に接続された他の回路、蛍
光灯、白熱灯、及び電気機器への電圧変動による影響、
すなわちフリッカーや動作不安定を除去すことができ、
他の作業者への不快感を取り除くことができるという効
果がある。請求項３に記載の発明は、導通角の増加、減
少間隔、及び通電サイクルのパターンを複数設定し、こ
の複数のパターンのなかから、制御手段又は操作部によ
って適宜選択できるので、商用電源の電圧変動を複写機
が設置されている環境に応じたものとすることができ
て、交流電圧の同一供給ライン上に接続された他の回
路、蛍光灯、白熱灯、及び電気機器への電圧変動による
影響、すなわちフリッカーや動作不安定を除去すること
ができ、他の作業者への不快感を取り除くことができる
という効果がある。
１に記載の発明は、前記のような画像形成装置におい
て、制御手段が、位相角の０°〜180°の間において、
定着ヒータの通電開始時、導通角を順次減少させるよう
に、また通電停止時、導通角を順次増加させるように、
前記定着ヒータの熱容量を加味した位相ステップ制御を
行って、電子スイッチを導通角に対応してそれぞれ定め
られた期間作動させて定着ヒータに通電して、定着ヒー
タの通電開始時及び通電停止時に生じる商用電源側の電
圧変動を少なくしたものであり、請求項２に記載の発明
は、導通角の増加、減少間隔を、入力電流の増加が直線
的になるように設定したので、定着ヒータへの突入電流
を押え電流増加及び減少を滑らかにすることができて、
交流電圧の同一供給ライン上に接続された他の回路、蛍
光灯、白熱灯、及び電気機器への電圧変動による影響、
すなわちフリッカーや動作不安定を除去すことができ、
他の作業者への不快感を取り除くことができるという効
果がある。請求項３に記載の発明は、導通角の増加、減
少間隔、及び通電サイクルのパターンを複数設定し、こ
の複数のパターンのなかから、制御手段又は操作部によ
って適宜選択できるので、商用電源の電圧変動を複写機
が設置されている環境に応じたものとすることができ
て、交流電圧の同一供給ライン上に接続された他の回
路、蛍光灯、白熱灯、及び電気機器への電圧変動による
影響、すなわちフリッカーや動作不安定を除去すること
ができ、他の作業者への不快感を取り除くことができる
という効果がある。
【図１】この発明の第１実施形態の回路構成ブロック図
である。
である。
【図２】同上の位相制御の導通角を表す波形図である。
【図３】同上の導通角に対する定着ヒータの電流波形図
である。
である。
【図４】同上の導通角に対する定着ヒータの電流波形図
である。
である。
【図５】同上の導通角に対する定着ヒータの電流波形図
である。
である。
【図６】同上の導通角に対する定着ヒータの電流波形図
である。
である。
【図７】同上の動作フロー図である。
【図８】従来の画像形成装置の定着ヒータの通電制御の
回路構成ブロック図である。
回路構成ブロック図である。
【図９】同上の位相制御の導通角と、第１，２トライア
ックの出力電流と、定着ヒータ電流との波形図である。
ックの出力電流と、定着ヒータ電流との波形図である。
【図１０】同上の他の定着ヒータの電流特性図である。
１ ヒータ制御装置
２ 定着ヒータ
３ 制御手段
４ 温度検出手段
５ 電子スイッチ
６ トリガー回路
７ 電源手段
８ ゼロクロス検出回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 13/20
G03G 15/20
Claims (3)
- 【請求項１】 熱定着手段の定着ヒータの温度を検出す
る温度検出手段と、この定着ヒータへの通電を制御する
電子スイッチと、温度検出手段が検出した温度と設定温
度とを比較して、電子スイッチの通電指令信号を出力す
る制御手段と、制御手段を作動させる直流入力及び交流
入力のゼロクロス信号を出力する電源装置とを有する電
子写真方式の画像形成装置において、制御手段が、位相
角の０°〜180°の間において、定着ヒータの通電開始
時、導通角を順次減少させるように、また通電停止時、
導通角を順次増加させるように、前記定着ヒータの熱容
量を加味した位相ステップ制御を行って、電子スイッチ
を導通角に対応してそれぞれ定められた期間作動させて
定着ヒータに通電して、定着ヒータの通電開始時及び通
電停止時に生じる商用電源側の電圧変動を少なくしたこ
とを特徴とするヒータ制御装置。 - 【請求項２】 導通角の増加、減少間隔を、入力電流の
増加が直線的になるように設定したことを特徴とする請
求項１に記載のヒータ制御装置。 - 【請求項３】 導通角の増加、減少間隔、及び通電サイ
クルのパターンを複数設定し、この複数のパターンのな
かから、制御手段又は操作部によって適宜選択できるこ
とを特徴とする請求項１に記載のヒータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26543895A JP3454988B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | ヒータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26543895A JP3454988B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | ヒータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09106215A JPH09106215A (ja) | 1997-04-22 |
| JP3454988B2 true JP3454988B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=17417158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26543895A Expired - Lifetime JP3454988B2 (ja) | 1995-10-13 | 1995-10-13 | ヒータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3454988B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9116479B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-08-25 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing control device, fixing control method, and image forming apparatus |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3847951B2 (ja) * | 1997-04-30 | 2006-11-22 | キヤノン株式会社 | 加熱制御装置 |
| NL1006388C2 (nl) * | 1997-06-25 | 1998-12-29 | Oce Tech Bv | Inrichting voor de regeling van vermogenstoevoer aan een belasting in een reproduktie-apparaat, in het bijzonder aan een fixeer-eenheid. |
| JP2006091549A (ja) * | 2004-09-24 | 2006-04-06 | Fuji Xerox Co Ltd | ヒータ制御装置およびヒータ制御装置の制御方法 |
| KR100754206B1 (ko) * | 2006-02-10 | 2007-09-03 | 삼성전자주식회사 | 가열 롤러를 위한 전력 제어 방법 및 장치 |
| US7826759B2 (en) | 2006-01-24 | 2010-11-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power control method and apparatus to heat a heating roller |
| JP4899654B2 (ja) * | 2006-06-15 | 2012-03-21 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | ランプ制御装置 |
| JP5110904B2 (ja) * | 2007-02-26 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | 電力制御装置および画像形成装置 |
| US8331819B2 (en) | 2009-06-11 | 2012-12-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming apparatus |
| JP5573481B2 (ja) * | 2010-08-10 | 2014-08-20 | 株式会社リコー | ヒータ制御装置、画像形成装置、ヒータ制御方法、およびコンピュータが実行可能なプログラム |
| JP2012123244A (ja) | 2010-12-09 | 2012-06-28 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP5744497B2 (ja) | 2010-12-09 | 2015-07-08 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
-
1995
- 1995-10-13 JP JP26543895A patent/JP3454988B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9116479B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-08-25 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing control device, fixing control method, and image forming apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09106215A (ja) | 1997-04-22 |
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