JP5308965B2 - Power supply device and fixing device - Google Patents

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Description

本発明は、電源装置及び定着装置に関するものである。   The present invention relates to a power supply device and a fixing device.

特許文献1に記載されている電源装置は、供給される電力の電圧値がそれぞれ異なる地域において使用可能とされている。この種の電源装置は、電圧値が100V台の電力が供給されている地域と、電圧値が200V台の電力が供給されている地域の両方で使用可能とされている。   The power supply device described in Patent Document 1 can be used in regions where the voltage values of supplied power are different. This type of power supply device can be used in both areas where power with a voltage value of 100V is supplied and areas where power with a voltage value of 200V is supplied.

この種の電源装置は、共振コンデンサと励磁コイルとからなる共振回路が設けられている。この共振回路は、スイッチング素子がオン状態のときに電流の供給を受け付けて、共振動作を行って、励磁コイルから、方向及び大きさが刻々と変化する磁界を発生させる。   This type of power supply apparatus is provided with a resonance circuit including a resonance capacitor and an excitation coil. The resonance circuit receives a supply of current when the switching element is in an on state, performs a resonance operation, and generates a magnetic field whose direction and magnitude change from moment to moment from the exciting coil.

そして、電源装置は、供給される電力の電圧値を検出する手段を備えている。電源装置は、検出された電圧値に応じてスイッチング素子のオン状態の期間(スイッチングオン幅)の制限値を連動させる。電源装置は、例えば、供給される電力の電圧値が高くなれば(例えば100V台→200V台)、スイッチング素子のオン状態の期間の制限値を短くする。   The power supply device includes means for detecting the voltage value of the supplied power. The power supply device interlocks the limit value of the ON state period (switching ON width) of the switching element according to the detected voltage value. For example, when the voltage value of the supplied power becomes high (for example, 100 V level → 200 V level), the power supply device shortens the limit value of the ON state period of the switching element.

特開平11−191483号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-191383

このように、上記した電源装置は、電圧値が100V台の電力が供給されている地域と、電圧値が200V台の電力が供給されている地域の両方で使用可能とされている。しかしながら、上記した電源装置は、以下に示される問題が存在する。   As described above, the above-described power supply apparatus can be used both in a region where power having a voltage value of 100V is supplied and in a region where power having a voltage value of 200V is supplied. However, the power supply apparatus described above has the following problems.

上記した電源装置では、励磁コイルは、100V台の電圧値の電力が供給される場合、及び、200V台の電圧値の電力が供給される場合の双方に備えるために、以下に示される巻線径及び巻数が要求される。   In the above-described power supply device, the exciting coil has the following windings in order to prepare for both the case where power having a voltage value of 100V level is supplied and the case where power having a voltage value of 200V level is supplied. Diameter and number of turns are required.

100V台の電力が供給される場合には、200V台の電力が供給される場合と比べて励磁コイルを流れる電流の電流値が大きくなるため、その電流が流れることができるような巻線径が要求される。また、200V台の電力が供給される場合には、100V台の電力が供給される場合と比べて高いインダクタンスが要求されるため、高いインダクタンスが得られるような巻数が要求される。   When power of 100V level is supplied, the current value of the current flowing through the exciting coil is larger than when power of 200V level is supplied. Required. In addition, when 200V power is supplied, a higher inductance is required than when 100V power is supplied, and thus a number of turns is required to obtain a high inductance.

しかしながら、以上に示される要求に応えると、励磁コイルのサイズが大きくなる。また、励磁コイルの製造コストが割高となる。さらに、電源装置が画像形成装置の定着装置に組み込まれるような場合に、定着装置そのもののサイズが大きくなり、定着装置を設置するスペースが大きくなる。   However, meeting the requirements indicated above increases the size of the exciting coil. Moreover, the manufacturing cost of the exciting coil is expensive. Further, when the power supply device is incorporated in the fixing device of the image forming apparatus, the size of the fixing device itself increases, and the space for installing the fixing device increases.

このような問題を避けるためには、電源装置が使用される地域の電力の電圧値に応じた巻線径及び巻数の励磁コイルが組み込まれた電源装置を構成することが考えられる。しかしながら、供給される電力の電圧値が各々異なる複数の地域で使用できることができない。   In order to avoid such a problem, it is conceivable to configure a power supply device in which an excitation coil having a winding diameter and a number of turns corresponding to a voltage value of electric power in a region where the power supply device is used is incorporated. However, it cannot be used in a plurality of areas where the voltage values of the supplied power are different.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、励磁コイルのサイズを大きくすることを要さずに、供給される電力の電圧値が各々異なる地域で使用することができる電源装置及び定着装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problem, and can be used in regions where the voltage values of the supplied power are different without increasing the size of the exciting coil. And a fixing device.

本発明の一局面に係る電源装置は、それぞれ電圧値が異なる電力が供給され、供給された電力の電圧値を、予め設定された第1設定電圧値にまで昇圧する電圧昇圧部と、励磁コイルを有し、前記第1設定電圧値にまで昇圧された電圧値の電力を受け付けて共振動作を行うことによって、前記励磁コイルより、時間の経過に応じて方向及び大きさが変化する磁界を発生させる共振電源部と、を備えており、前記電圧昇圧部では、前記第1設定電圧値が、供給される電力の最大電圧値として想定される電圧値に応じて設定されていることを特徴とする。
A power supply device according to one aspect of the present invention includes a voltage booster that is supplied with power having different voltage values, boosts the voltage value of the supplied power to a preset first set voltage value, and an excitation coil And generating a magnetic field whose direction and magnitude change over time from the exciting coil by receiving the power of the voltage value boosted to the first set voltage value and performing a resonance operation. A resonance power supply unit, wherein the first voltage setting value is set according to a voltage value assumed as a maximum voltage value of the supplied power in the voltage boosting unit. you.

この構成によれば、電圧昇圧部は、供給される電力の最大電圧値として想定される電圧値に応じて設定された第1設定電圧値にまで、供給された電力の電圧値を昇圧する。そして、第1設定電圧値にまで昇圧された電力によって、励磁コイル及び共振コンデンサからなる共振回路が共振動作を行う。   According to this configuration, the voltage boosting unit boosts the voltage value of the supplied power to the first set voltage value set according to the voltage value assumed as the maximum voltage value of the supplied power. And the resonance circuit which consists of an exciting coil and a resonance capacitor performs resonance operation | movement with the electric power boosted to the 1st setting voltage value.

これにより、励磁コイルの巻線径及び巻数が、第1設定電圧値の電力が供給された場合に適した仕様とされていれば、共振回路は、各々電圧値が異なる電力が供給されても、第1設定電圧値にまで昇圧された電力を受け付けて、好適に共振動作を行うことができる。   As a result, if the winding diameter and the number of turns of the exciting coil have specifications suitable for the case where power having the first set voltage value is supplied, the resonance circuit can be supplied with power having different voltage values. The power boosted to the first set voltage value is received, and the resonance operation can be suitably performed.

そのため、励磁コイルの巻線径及び巻数が、第1設定電圧値の電力が供給された場合に適した仕様とされていれば、励磁コイルのサイズを大きくすることを要さずに、供給される電力の電圧値が各々異なる地域で使用することができる電源装置を提供することができる。   Therefore, if the winding diameter and the number of turns of the exciting coil are the specifications suitable for the case where the power of the first set voltage value is supplied, the exciting coil is supplied without increasing the size. Thus, it is possible to provide a power supply device that can be used in regions where the voltage values of the different powers are different.

また、励磁コイルの巻線径及び巻数が、第1設定電圧値の電力が供給された場合に適した仕様とされていれば、供給される電力の電圧値が各々異なる地域毎に、各々対応する共振回路を設ける必要がないので、共振回路の規格を一元化できる。そのため、共振回路を組み込んだ電源装置の製造プロセスを一元化できる。これにより、電源装置の製造コストが抑制される。さらに、共振回路の規格を一元化できるため、電源装置のメンテナンスが容易となる。   In addition, if the winding diameter and the number of turns of the exciting coil are the specifications suitable for the case where the power of the first set voltage value is supplied, the voltage value of the supplied power corresponds to each different region. Therefore, it is not necessary to provide a resonant circuit to be used, so that the standard of the resonant circuit can be unified. Therefore, the manufacturing process of the power supply device incorporating the resonance circuit can be unified. Thereby, the manufacturing cost of a power supply device is suppressed. Furthermore, since the standard of the resonance circuit can be unified, maintenance of the power supply device is facilitated.

本発明の一局面に係る電源装置は、さらに、供給される電力の電圧値が、前記第1設定電圧値よりも小さな下限電圧値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力の電圧値を昇圧させないように制御する昇圧制御部をさらに備えており、前記電圧昇圧部は、供給された電力を昇圧せずに前記共振電源部へ供給する。
In the power supply device according to one aspect of the present invention, when the voltage value of the supplied power is equal to or lower than a lower limit voltage value smaller than the first set voltage value, the supplied power is supplied to the voltage boosting unit. comprises the further step-up control unit for controlling so as not to boost the voltage value, the voltage boosting unit, supplied to the resonant power supply unit without boosting the supplied power.

一般に、電圧昇圧部において、極めて小さい電圧値から大きな電圧値にまで昇圧すると、スイッチング素子の損傷が生じることが知られている。上記構成では、供給される電力の電圧値が、閾値よりも小さな下限電圧値以下のときには、供給された電力の電圧値を昇圧させないので、スイッチング素子の損傷を防止することができる。   In general, it is known that when a voltage is boosted from a very small voltage value to a large voltage value in a voltage boosting unit, the switching element is damaged. In the above configuration, when the voltage value of the supplied power is equal to or lower than the lower limit voltage value smaller than the threshold value, the voltage value of the supplied power is not boosted, so that the switching element can be prevented from being damaged.

また、本発明の他の局面に係る電源装置は、それぞれ電圧値が異なる電力が供給され、供給された電力の電圧値を昇圧する電圧昇圧部と、励磁コイルを有し、前記電圧昇圧部から電力を受け付けて共振動作を行うことによって、前記励磁コイルより、時間の経過に応じて方向及び大きさが変化する磁界を発生させる共振電源部と、供給される電力の電圧値が予め準備された閾値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力の電圧値を、前記閾値に対応して予め設定された第2設定電圧値にまで昇圧させ、前記電圧値が前記閾値を超えるときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力を、その電圧値を昇圧させずに前記共振電源部へ供給させる昇圧制御部と、を備えることを特徴とする。
Further, a power supply device according to another aspect of the present invention includes a voltage boosting unit that boosts the voltage value of the supplied power that is supplied with power having different voltage values, and an excitation coil. A resonance power supply unit that generates a magnetic field that changes its direction and magnitude as time elapses from the exciting coil by receiving power and performing a resonance operation, and a voltage value of supplied power are prepared in advance. When the voltage is below the threshold value, the voltage booster boosts the voltage value of the supplied power to a second set voltage value set in advance corresponding to the threshold value, and the voltage value exceeds the threshold value. sometimes, to the voltage boosting unit, the supplied power, and the boosting control unit for supplying to the resonant power supply unit without boosting the voltage value, you comprising: a.

この構成によれば、電圧昇圧部は、供給される電力の電圧値が閾値以下のときには、その電力の電圧値を、閾値に対応して予め設定された第2設定電圧値にまで昇圧させる。これにより、第2設定電圧値にまで昇圧された電力によって、励磁コイル及び共振コンデンサからなる共振回路が共振動作を行う。一方、供給される電力の電圧値が閾値を超えるときには、供給される電力は、その電圧値が昇圧されずに共振電源部へ供給される。これにより、共振回路は、供給されたときの電圧値を保持した電力を受け付けて共振動作を行う。   According to this configuration, when the voltage value of the supplied power is equal to or lower than the threshold value, the voltage boosting unit boosts the voltage value of the power to the second set voltage value set in advance corresponding to the threshold value. As a result, the resonance circuit including the excitation coil and the resonance capacitor performs a resonance operation with the electric power boosted to the second set voltage value. On the other hand, when the voltage value of the supplied power exceeds the threshold value, the supplied power is supplied to the resonance power supply unit without boosting the voltage value. As a result, the resonance circuit receives the power holding the voltage value when supplied and performs the resonance operation.

これにより、励磁コイルの巻線数及び巻数が、第2設定電圧値の電力、及び、閾値を超える電圧値の電力が供給された際に適した仕様とされていれば、供給される電力の電圧値が、閾値以下であるか、閾値を超えるかにかかわらず、共振回路が好適に共振動作を行うことができる。   Thus, if the number of turns and the number of turns of the exciting coil are the specifications suitable when the power of the second set voltage value and the power of the voltage value exceeding the threshold are supplied, Regardless of whether the voltage value is equal to or less than the threshold value or exceeds the threshold value, the resonance circuit can suitably perform the resonance operation.

上記構成において、前記昇圧制御部は、供給される電力の電圧値が、前記閾値よりも小さな下限電圧値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力を、その電圧値を昇圧させずに前記共振電源部へ供給させる構成とすることができる。
In the above configuration, when the voltage value of the supplied power is equal to or lower than a lower limit voltage value smaller than the threshold value, the boost control unit boosts the supplied power to the voltage boosting unit. let the Ru can be configured to supply to the resonant power supply unit without.

一般に、電圧昇圧部において、極めて小さい電圧値から大きな電圧値にまで昇圧すると、スイッチング素子の損傷が生じることが知られている。上記構成では、供給された電力の電圧値が、閾値よりも小さな下限電圧値以下のときには、供給された電力の電圧値を昇圧させないので、スイッチング素子の損傷を防止することができる。   In general, it is known that when a voltage is boosted from a very small voltage value to a large voltage value in a voltage boosting unit, the switching element is damaged. In the above configuration, when the voltage value of the supplied power is equal to or lower than the lower limit voltage value smaller than the threshold value, the voltage value of the supplied power is not boosted, so that the switching element can be prevented from being damaged.

上記構成において、磁性体を含む被加熱体を、前記励磁コイルで発生する前記磁界によって電磁誘導加熱する誘導加熱装置である構成とすることができる。この構成によれば、上記効果を奏する誘導加熱装置を提供することができる。
In the above configuration, the object to be heated comprising a magnetic material, Ru can be configured to be inductively heating device for electromagnetic induction heating by the magnetic field generated by the exciting coil. According to this structure, the induction heating apparatus which has the said effect can be provided.

また、本発明のさらに他の局面に係る定着装置は、前記電源装置と、磁性体を含み、回転軸を中心に回転する熱ローラと、前記熱ローラの前記回転軸と平行に設けられ、前記熱ローラと接触した状態で回転する加圧ローラと、をさらに備えており、前記熱ローラと前記加圧ローラとの接触部分で形成されるニップ部において、用紙に転写されたトナー像を熱定着させる構成とされていることを特徴とする。この構成によれば、上記効果を奏する定着装置を提供することができる。 The fixing device according to still another aspect of the present invention includes the power supply device includes a magnetic body, and a heat roller rotating about an axis of rotation, provided parallel to said rotation axis of said heat roller, wherein A pressure roller that rotates in contact with the heat roller, and heat-fixes the toner image transferred to the sheet at a nip formed by a contact portion between the heat roller and the pressure roller. it characterized in that it is configured to. According to this configuration, it is possible to provide a fixing device that exhibits the above effects.

本発明によれば、励磁コイルの巻線径及び巻数が、第1設定電圧値の電力が供給された場合に適した仕様とされていれば、励磁コイルのサイズを大きくすることを要さずに、供給される電力の電圧値が各々異なる地域で使用することができる電源装置を提供することができる。   According to the present invention, it is not necessary to increase the size of the exciting coil if the winding diameter and the number of turns of the exciting coil have specifications suitable for the case where power having the first set voltage value is supplied. In addition, it is possible to provide a power supply apparatus that can be used in regions where voltage values of supplied power are different.

本発明の一実施形態に係る電源装置の一例を示した回路図である。It is the circuit diagram which showed an example of the power supply device which concerns on one Embodiment of this invention. 加熱部の構成を模式的に示した図である。It is the figure which showed the structure of the heating part typically. 第1の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサの端子間電圧との相関の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the correlation with the input voltage and the voltage between terminals of a smoothing capacitor when the 1st pressure | voltage rise process is performed. 第2の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサの端子間電圧との相関の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the correlation with the input voltage and the voltage between terminals of a smoothing capacitor at the time of performing the 2nd pressure | voltage rise process. 本発明の一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の機械的構成を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view illustrating a mechanical configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention.

以下に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図5は、本発明の一実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の機械的構成を示す縦断面図である。この画像形成装置Aは、大略的に、本体部32と、本体部32の上方側に配設されるスキャナ部33と、そのスキャナ部33の上方側に配設されるADF34とを備えて構成される。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a mechanical configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus A generally includes a main body portion 32, a scanner portion 33 disposed above the main body portion 32, and an ADF 34 disposed above the scanner portion 33. Is done.

本体部32では、1または複数のトレイ41,42,43や手差しトレイ44に装填された記録紙41a,42a,43a,44aの何れかが給紙ローラ41b,42b,43b,44bで1枚ずつ給紙され、レジストローラ45,46にてタイミング調整が行われた後、画像形成部47に搬送される。画像形成部47は、感光体ドラム47aの周囲に、図示しない帯電器、レーザ書込みユニット、現像器、転写ユニット47bおよび図示しないクリーニングユニット等が配置され、記録紙に電子写真方式で画像形成を行う。こうして記録紙に形成されたトナー像は、後述される電源装置1及び加熱部2からなる定着装置(誘導加熱装置)48にて定着され、排出ローラ49,50から排紙トレイ51上に排出される。   In the main body 32, one of the recording papers 41a, 42a, 43a, 44a loaded in one or a plurality of trays 41, 42, 43 and the manual feed tray 44 is fed one by one by the paper feed rollers 41b, 42b, 43b, 44b. The paper is fed and the timing is adjusted by the registration rollers 45 and 46, and then conveyed to the image forming unit 47. The image forming unit 47 includes a charger (not shown), a laser writing unit, a developing unit, a transfer unit 47b, a cleaning unit (not shown), and the like around the photosensitive drum 47a, and forms an image on a recording sheet by electrophotography. . The toner image thus formed on the recording paper is fixed by a fixing device (induction heating device) 48 including a power supply device 1 and a heating unit 2 which will be described later, and is discharged from the discharge rollers 49 and 50 onto the paper discharge tray 51. The

前記レーザ書込みユニットに与えられる画像データは、スキャナ部33にて読取られる。スキャナ部33は、ガラス板等の板状の透明板からなる原稿台52の下部に、原稿台52を介して原稿に照明光を照射し、その反射光を受光する走査部53と、走査部53で得られた反射光を更に反射するミラーユニット54と、ミラーユニット54からの反射光を集光する結像レンズ55と、結像レンズ55で結像された反射光を光電変換するCCD12とを備えて構成される。   Image data given to the laser writing unit is read by the scanner unit 33. The scanner unit 33 includes a scanning unit 53 that irradiates the original with illumination light through the document table 52 and receives reflected light under the document table 52 made of a plate-shaped transparent plate such as a glass plate, and a scanning unit. A mirror unit 54 for further reflecting the reflected light obtained at 53, an imaging lens 55 for condensing the reflected light from the mirror unit 54, and a CCD 12 for photoelectrically converting the reflected light imaged by the imaging lens 55, It is configured with.

走査部53は、例えば図略のステッピングモータによって、副走査方向に移動されるようになっている。そして、走査部53が速度Vで、ミラーユニット54が速度V/2で、5の左右方向、すなわち副走査方向に移動することで、原稿台52に載置されたブック物や1枚物の原稿画像が、常に等しい光路長でCCD12に結像される。   The scanning unit 53 is moved in the sub-scanning direction by a stepping motor (not shown), for example. The scanning unit 53 moves at a speed V and the mirror unit 54 moves at a speed V / 2 in the left-right direction of 5, that is, the sub-scanning direction, so that the book or single sheet placed on the document table 52 is moved. An original image is always formed on the CCD 12 with an equal optical path length.

一方、シート原稿を順次取り込んでゆくADF34では、原稿トレイ61に積層された原稿62は、給紙ローラ63によって1枚ずつ給紙され、湾曲搬送路64へと供給される。そして湾曲搬送路64に設けられた搬送ローラ65,66,67,68によって、主走査方向に延びるガラス板等の板状の透明板からなる読出窓82へと搬送され、読出窓82に走査部53が臨んだ状態で、順次原稿画像が読取られた後、排出ローラ69,80によって排出トレイ81上へと排出される。   On the other hand, in the ADF 34 that sequentially takes in the sheet originals, the originals 62 stacked on the original tray 61 are fed one by one by the paper feed roller 63 and supplied to the curved conveyance path 64. And it is conveyed by the conveyance roller 65,66,67,68 provided in the curved conveyance path 64 to the reading window 82 which consists of plate-shaped transparent plates, such as a glass plate extended in a main scanning direction, and a scanning part is carried out to the reading window 82. The original images are sequentially read in a state where 53 faces, and are then discharged onto the discharge tray 81 by the discharge rollers 69 and 80.

走査部53は、冷陰極管531(光源)と、冷陰極管531から放射された光を原稿台52、及び読出窓82方向に照射する反射板532と、原稿から原稿台52や読出窓82を透過して得られた反射光をミラーユニット54へ反射するミラー533とを備えて構成されている。   The scanning unit 53 includes a cold-cathode tube 531 (light source), a reflector 532 that irradiates light emitted from the cold-cathode tube 531 toward the document table 52 and the reading window 82, and the document table 52 and the reading window 82 from the document. And a mirror 533 for reflecting the reflected light obtained by passing through the mirror unit 54 to the mirror unit 54.

図1は、本発明の一実施形態に係る電源装置の一例を示した回路図である。図2は、本発明の一実施形態に係る電源装置と組み合わさって定着装置48を構成する加熱部2の構成を模式的に示した図である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a power supply device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the heating unit 2 constituting the fixing device 48 in combination with the power supply device according to the embodiment of the present invention.

図1に示される電源装置1は、入力電圧検出部10、昇圧部(電圧昇圧部)11、共振電源部12、及び、サーミスタ13を備える。この電源装置1は、加熱部2と組み合わさった状態で、先述された定着装置(誘導加熱装置)48を構成する。   A power supply device 1 shown in FIG. 1 includes an input voltage detection unit 10, a boosting unit (voltage boosting unit) 11, a resonant power supply unit 12, and a thermistor 13. The power supply device 1 constitutes the above-described fixing device (induction heating device) 48 in combination with the heating unit 2.

図1において、電力ラインLは、外部から供給される、100V〜240Vの範囲内で各々実効電圧値が異なる交流電力を受け付けて、受け付けた交流電力をさらに入力電圧検出部10に供給する。   In FIG. 1, the power line L accepts AC power supplied from outside and having different effective voltage values within a range of 100 V to 240 V, and further supplies the received AC power to the input voltage detection unit 10.

入力電圧検出部10は、カソード端子が電力ラインLに接続される一方アノード端子が昇圧制御回路110に接続されたツエナーダイオードZD、及び、ツエナーダイオードZDの逆方向電流を流すための抵抗R1を備える。入力電圧検出部10において、電力ラインLに供給される交流電力の最大振幅値が、ツエナーダイオードZDの降伏電圧以上となったときにツエナーダイオードZDにおいて昇圧制御回路110の方向に逆方向電流が流れる。そして、この逆方向電流を受けた昇圧制御回路110が、電力ラインLに供給される交流電力の最大振幅値がツエナーダイオードZDの降伏電圧を超えていることを検出する。   The input voltage detection unit 10 includes a Zener diode ZD having a cathode terminal connected to the power line L and an anode terminal connected to the boost control circuit 110, and a resistor R1 for flowing a reverse current of the Zener diode ZD. . In the input voltage detection unit 10, when the maximum amplitude value of the AC power supplied to the power line L becomes equal to or higher than the breakdown voltage of the Zener diode ZD, a reverse current flows in the direction of the boost control circuit 110 in the Zener diode ZD. . The boost control circuit 110 that has received this reverse current detects that the maximum amplitude value of the AC power supplied to the power line L exceeds the breakdown voltage of the Zener diode ZD.

入力電圧検出部10と昇圧部11との間には、ダイオードブリッジD1が設けられている。このダイオードブリッジD1は、電力ラインLに供給される交流電力を整流して脈流を生成する。ここに、脈流とは、流れる方向が一定で、大きさが周期的に変化している電流を意味する。生成された脈流は昇圧部11に供給される。   A diode bridge D1 is provided between the input voltage detector 10 and the booster 11. The diode bridge D1 rectifies AC power supplied to the power line L to generate a pulsating flow. Here, the pulsating flow means a current whose flow direction is constant and whose magnitude changes periodically. The generated pulsating flow is supplied to the booster 11.

昇圧部11は、昇圧型のPFC回路(power factor control circuit;力率改善回路)を備えて構成されている。この昇圧部11は、チョークコイルL1、MOSFETで構成されたスイッチング素子Q1、スイッチング素子Q1のゲート端子へパルスを出力するための抵抗R2、該ゲート端子に出力されたパルスのハイレベル期間に電流が流れることによって、該ゲート端子に対して電力ラインLをグランドレベルとしたゲート電圧を印加するための抵抗R3、ダイオードD2、平滑コンデンサC1、平滑コンデンサC1の充電電圧をモニタリングするための2つの抵抗R4、R5、及び、昇圧制御回路(昇圧制御部)110を備える。   The step-up unit 11 includes a step-up type PFC circuit (power factor control circuit). The booster 11 includes a choke coil L1, a switching element Q1 composed of a MOSFET, a resistor R2 for outputting a pulse to the gate terminal of the switching element Q1, and a current during a high level period of the pulse output to the gate terminal. By flowing, a resistor R3 for applying a gate voltage with the power line L to the ground level to the gate terminal, a diode D2, a smoothing capacitor C1, and two resistors R4 for monitoring the charging voltage of the smoothing capacitor C1 , R5, and a boost control circuit (boost control unit) 110.

この昇圧部11において、チョークコイルL1、スイッチング素子Q1、抵抗R2及びR3、及び、ダイオードD2が、昇圧型のPFC回路を構成している。   In the booster 11, the choke coil L1, the switching element Q1, the resistors R2 and R3, and the diode D2 constitute a boost PFC circuit.

昇圧部11において、昇圧制御回路110は、先述されたように、ツエナーダイオードZDにおいて生じた逆方向電圧を受け付けて、電力ラインLに供給される交流電力の最大振幅値がツエナーダイオードZDの降伏電圧を超えていることを検出する。   In the booster 11, the boost control circuit 110 receives the reverse voltage generated in the Zener diode ZD as described above, and the maximum amplitude value of the AC power supplied to the power line L is the breakdown voltage of the Zener diode ZD. Detects that it exceeds

また、昇圧制御回路110は、昇圧部11を統括的に制御して、以下に示される力率改善処理を行う。昇圧制御回路110は、スイッチング素子Q1のゲート端子にゲート電圧を印加することによって、ドレイン電流を流す。これにより、スイッチング素子Q1がオン状態となる。一方、スイッチング素子Q1のゲート端子にゲート電圧が印加されていないときには、ドレイン電流が流れないので、スイッチング素子Q1がオフ状態となる。   Further, the boost control circuit 110 performs overall control of the boost unit 11 and performs the power factor improvement process described below. Boost control circuit 110 applies a drain voltage by applying a gate voltage to the gate terminal of switching element Q1. Thereby, the switching element Q1 is turned on. On the other hand, when no gate voltage is applied to the gate terminal of the switching element Q1, no drain current flows, so the switching element Q1 is turned off.

昇圧制御回路110は、スイッチング素子Q1をオンオフさせて、平滑コンデンサC1から放電される電流の波形を、電力ラインLに供給される交流電力の電圧波形に揃える制御を行う(力率改善)。   The step-up control circuit 110 performs control to turn on and off the switching element Q1 to align the waveform of the current discharged from the smoothing capacitor C1 with the voltage waveform of the AC power supplied to the power line L (power factor improvement).

すなわち、昇圧制御回路110は、スイッチング素子Q1をオン状態として、チョークコイルL1に電気エネルギーを蓄えさせる。その後、昇圧制御回路110は、スイッチング素子Q1をオフ状態として、チョークコイルL1に蓄えられた電気エネルギーを、逆流防止用のダイオードD2を介して、平滑コンデンサC1に供給して充電させる。   That is, the boost control circuit 110 turns on the switching element Q1 and stores electric energy in the choke coil L1. Thereafter, the boost control circuit 110 turns off the switching element Q1, supplies the electric energy stored in the choke coil L1 to the smoothing capacitor C1 through the backflow prevention diode D2, and charges it.

このように、平滑コンデンサC1には、チョークコイルL1に蓄えられた電気エネルギーが供給されて充電される。これにより、平滑コンデンサC1の両端電圧は、ダイオードブリッジD1で生成された脈流の最大振幅値よりも高い電圧値となる。そして、チョークコイルL1から供給される電気エネルギーの電圧値が、平滑コンデンサC1の端子間電圧を下回ったときに、平滑コンデンサC1において放電が生じる。   In this way, the smoothing capacitor C1 is charged with the electric energy stored in the choke coil L1. Thereby, the voltage across the smoothing capacitor C1 becomes a voltage value higher than the maximum amplitude value of the pulsating flow generated by the diode bridge D1. When the voltage value of the electric energy supplied from the choke coil L1 is lower than the voltage across the terminals of the smoothing capacitor C1, discharge occurs in the smoothing capacitor C1.

このような平滑コンデンサC1の放電によって、ダイオードブリッジD1で生成された脈流の最大振幅値よりも高い電圧値の両端電圧を有する平滑コンデンサC1の放電エネルギーが、電源ラインLに供給された交流電力の電圧値よりも高い電圧値に昇圧された直流電力として、共振電源部12に供給される。   The discharge power of the smoothing capacitor C1 having a voltage at both ends having a voltage value higher than the maximum amplitude value of the pulsating flow generated by the diode bridge D1 due to the discharge of the smoothing capacitor C1 is supplied to the power line L. Is supplied to the resonance power supply unit 12 as DC power boosted to a voltage value higher than the voltage value of.

以上に示される充電がスイッチング素子Q1がオフ状態のときに行われ、以上に示される放電がスイッチング素子Q1がオン状態のときに行われる。   The charging described above is performed when the switching element Q1 is in an off state, and the discharging described above is performed when the switching element Q1 is in an on state.

また、昇圧部11において、先述された抵抗R4及びR5からなる直列回路が平滑コンデンサC1と並列に接続されている。抵抗R4及びR5からなる直列回路は、コンデンサC1の両端電圧を抵抗分割により降圧する。   Further, in the booster 11, a series circuit composed of the resistors R4 and R5 described above is connected in parallel with the smoothing capacitor C1. A series circuit composed of resistors R4 and R5 steps down the voltage across the capacitor C1 by resistance division.

そして、抵抗分割により降圧された両端電圧は、昇圧制御回路110へ入力される。これにより、昇圧制御回路110は、平滑コンデンサC1の端子間電圧をモニタリングする。そして、昇圧制御回路110は、平滑コンデンサC1の端子間電圧が一定の電圧値となるように、スイッチング素子Q1をスイッチングさせて、平滑コンデンサC1を充放電させる。   The both-end voltage stepped down by resistance division is input to the step-up control circuit 110. Thereby, the boost control circuit 110 monitors the voltage across the terminals of the smoothing capacitor C1. Then, the boost control circuit 110 switches the switching element Q1 so that the voltage between the terminals of the smoothing capacitor C1 becomes a constant voltage value, and charges and discharges the smoothing capacitor C1.

以上に示される制御により、昇圧部11から共振電源部12に対して、力率が改善された、一定の電圧値の直流電力が供給される。   Through the control described above, DC power having a constant voltage value with improved power factor is supplied from the booster unit 11 to the resonance power supply unit 12.

ここに、電力ラインLに、所定の電圧値以下の実効電圧値(下限電圧値;例えば50V以下の実効電圧値)の交流電力が供給されたときに、昇圧部11が、その交流電力の実効電圧値を、外国で供給されている交流電力の実効電圧値(例えば240V)に合わせるべく昇圧すると、昇圧部11のスイッチング素子Q1が破壊するおそれがある。   Here, when AC power having an effective voltage value (lower limit voltage value; for example, effective voltage value of 50 V or less) equal to or lower than a predetermined voltage value is supplied to the power line L, the booster unit 11 causes the effective power of the AC power to be reduced. If the voltage value is boosted to match the effective voltage value (for example, 240 V) of the AC power supplied in a foreign country, the switching element Q1 of the boosting unit 11 may be destroyed.

そのため、昇圧制御回路110は、電力ラインLに、所定の電圧値以下の実効電圧値の交流電力が供給されたときには、昇圧制御回路110は、スイッチング素子Q1をオフ状態としたまま、ダイオードブリッジD1から供給される脈流を平滑コンデンサC1に供給する。すると、平滑コンデンサC1は、供給された脈流を充放電により平滑することによって直流電力とする。このような直流電力は、脈流の最大振幅値の直流電力であり、共振電源部12へ供給される。   Therefore, when the AC power having an effective voltage value equal to or lower than a predetermined voltage value is supplied to the power line L, the boost control circuit 110 keeps the switching element Q1 in the OFF state, and the diode bridge D1. Is supplied to the smoothing capacitor C1. Then, the smoothing capacitor C1 generates DC power by smoothing the supplied pulsating flow by charging and discharging. Such DC power is DC power having the maximum amplitude value of the pulsating current, and is supplied to the resonance power supply unit 12.

共振電源部12は、LC直列共振回路における共振動作によって、励磁コイルL2から大きさ及び方向が刻々と変化する磁界を発生させる。共振電源部12は、2つのLC直列共振回路121及び122を備える。第1のLC直列共振回路121は、励磁コイルL2及び共振コンデンサC4で構成されている。また、第2のLC直列共振回路122は、励磁コイルL2及び共振コンデンサC5で構成されている。   The resonance power supply unit 12 generates a magnetic field whose magnitude and direction change from moment to moment from the exciting coil L2 by a resonance operation in the LC series resonance circuit. The resonant power supply unit 12 includes two LC series resonant circuits 121 and 122. The first LC series resonance circuit 121 includes an exciting coil L2 and a resonance capacitor C4. The second LC series resonance circuit 122 includes an exciting coil L2 and a resonance capacitor C5.

そして、第1のLC直列共振回路121は、後述されるスイッチング素子Q2のスイッチングをスムースにする部分共振コンデンサC2を備える。また、第2のLC直列共振回路122は、後述されるスイッチング素子Q3のスイッチングをスムースにする部分共振コンデンサC3を備える。ここに、スイッチングとは、スイッチング素子Q2及びQ3が、オン状態とオフ状態との間で切り換わることをいう。   The first LC series resonance circuit 121 includes a partial resonance capacitor C2 that makes switching of the switching element Q2 described later smooth. The second LC series resonance circuit 122 includes a partial resonance capacitor C3 that makes switching of a switching element Q3 described later smooth. Here, switching means that the switching elements Q2 and Q3 are switched between an on state and an off state.

さらに、第1のLC直列共振回路121は、第1のLC直列共振回路121へ電流を供給するスイッチング素子Q2を備える。また、第2のLC直列共振回路122は、第2のLC直列共振回路122へ電流を供給するスイッチング素子Q3を備える。スイッチング素子Q2及びQ3は、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタで構成されている。   Further, the first LC series resonance circuit 121 includes a switching element Q <b> 2 that supplies a current to the first LC series resonance circuit 121. The second LC series resonance circuit 122 includes a switching element Q3 that supplies current to the second LC series resonance circuit 122. In the present embodiment, the switching elements Q2 and Q3 are constituted by insulated gate bipolar transistors.

スイッチング素子Q2は、オン状態で接続点aを導通状態とし、オフ状態で接続点を非導通状態とする。接続点aが導通状態とされたときには、第1のLC直列共振回路121へ電流が流れるが、接続点aが非導通状態とされたときには、第1のLC直列共振回路121へ電流が流れない。   Switching element Q2 turns on connection point a in the on state and turns off the connection point in the off state. When the connection point a is turned on, a current flows to the first LC series resonance circuit 121. However, when the connection point a is turned off, no current flows to the first LC series resonance circuit 121. .

また、スイッチング素子Q3は、オン状態で接続点bを導通状態とし、オフ状態で接続点を非導通状態とする。接続点bが導通状態とされたときには、第2のLC直列共振回路122へ電流が流れるが、接続点bが非導通状態とされたときには、第2のLC直列共振回路122へ電流が流れない。ここに、スイッチング素子Q2及びQ3の各々において、ゲート電圧が印加されたときにはオン状態となり、ゲート電圧が印加されていないときにはオフ状態となる。   Further, the switching element Q3 makes the connection point b conductive when in the on state and makes the connection point non-conductive when off. When the connection point b is turned on, a current flows to the second LC series resonance circuit 122, but when the connection point b is turned off, no current flows to the second LC series resonance circuit 122. . Here, each of switching elements Q2 and Q3 is turned on when a gate voltage is applied, and is turned off when no gate voltage is applied.

そして、共振電源部12は、スイッチング素子Q2及びQ3の各々を制御するために、共振電源制御回路120を備える。共振電源制御回路120は、スイッチング素子Q2及びQ3の各々にパルスを出力して、スイッチング素子Q2及びQ3をオンオフさせる。すなわち、共振電源制御回路120は、所定のデューティ比のパルスをスイッチング素子Q2及びQ3の各々に出力する。共振電源制御回路120は、パルスがハイレベルにある期間にゲート電圧を印加し、パルスがローレベルにある期間にはゲート電圧を印加しない。   The resonant power supply unit 12 includes a resonant power supply control circuit 120 in order to control each of the switching elements Q2 and Q3. The resonant power supply control circuit 120 outputs a pulse to each of the switching elements Q2 and Q3 to turn on and off the switching elements Q2 and Q3. That is, the resonant power supply control circuit 120 outputs a pulse having a predetermined duty ratio to each of the switching elements Q2 and Q3. The resonant power supply control circuit 120 applies a gate voltage during a period when the pulse is at a high level, and does not apply a gate voltage when the pulse is at a low level.

このように、共振電源制御回路120は、パルスがハイレベルにある期間にゲート電圧を印加し、パルスがローレベルにある期間にはゲート電圧を印加しない。そのため、スイッチング素子Q2及びQ3の各々がオン状態となるサイクル、及びオフ状態となるサイクルは、パルスの周波数に依存する。   As described above, the resonance power supply control circuit 120 applies the gate voltage during the period when the pulse is at the high level, and does not apply the gate voltage during the period when the pulse is at the low level. Therefore, the cycle in which each of switching elements Q2 and Q3 is turned on and the cycle in which it is turned off depend on the frequency of the pulse.

そのため、共振電源制御回路120は、スイッチング素子Q2及びQ3の各々へ出力されるパルスの周波数を変化させることによって、スイッチング素子Q2及びQ3の各々がオン状態となるサイクル、及びオフ状態となるサイクルを変化させることができる。   Therefore, the resonant power supply control circuit 120 changes the frequency of the pulse output to each of the switching elements Q2 and Q3, thereby changing the cycle in which each of the switching elements Q2 and Q3 is turned on and the cycle in which the switching elements Q2 are turned off. Can be changed.

ここに、スイッチング素子Q2及びQ3の各々がオン状態となるサイクル、及びオフ状態となるサイクルを変化させることにより、第1及び第2のLC直列共振回路121及び122に電流が供給されるサイクルを変化させることができる。そして、第1及び第2のLC直列共振回路121及び122に電流が供給されるサイクルが変化すると、第1及び第2のLC直列共振回路121及び122に蓄えられる電気エネルギーの大きさが変化する。   Here, a cycle in which current is supplied to the first and second LC series resonance circuits 121 and 122 by changing the cycle in which each of the switching elements Q2 and Q3 is turned on and the cycle in which the switching elements Q3 are turned off. Can be changed. When the cycle in which current is supplied to the first and second LC series resonance circuits 121 and 122 changes, the magnitude of the electrical energy stored in the first and second LC series resonance circuits 121 and 122 changes. .

そのため、共振電源制御回路120は、第1及び第2のLC直列共振回路121及び122における電気エネルギーの大きさを調整するために、スイッチング素子Q2及びQ3へ出力されるべきパルスの周波数を調整する。   Therefore, the resonant power supply control circuit 120 adjusts the frequency of the pulse to be output to the switching elements Q2 and Q3 in order to adjust the magnitude of electric energy in the first and second LC series resonant circuits 121 and 122. .

尚、第1及び第2のLC直列共振回路121及び122における電気エネルギーの大きさは、スイッチング素子Q2及びQ3へ出力されるパルスの周波数が、第1及び第2のLC直列共振回路121及び122固有の共振周波数であるときに最大となる。   The magnitude of the electric energy in the first and second LC series resonance circuits 121 and 122 is such that the frequency of the pulses output to the switching elements Q2 and Q3 is the same as the first and second LC series resonance circuits 121 and 122. Maximum when the resonance frequency is unique.

また、共振電源部12は、スイッチング素子Q2及びQ3のゲート端子へパルスを出力するための抵抗R8及びR9をそれぞれ備えている。さらに、共振電源部12は、スイッチング素子Q2及びQ3の各々のゲート端子に出力されたパルスのハイレベル期間に電流が流れることによって、該ゲート端子に対して電力ラインLをグランドレベルとしたゲート電圧を印加するための抵抗R6及びR7をそれぞれ備えている。   The resonant power supply unit 12 includes resistors R8 and R9 for outputting pulses to the gate terminals of the switching elements Q2 and Q3, respectively. Further, the resonant power supply unit 12 is configured to cause the gate voltage to have the power line L at the ground level with respect to the gate terminal when a current flows during the high level period of the pulse output to the gate terminals of the switching elements Q2 and Q3. Are provided with resistors R6 and R7, respectively.

以上に示される構成の共振電源部12において、共振電源制御回路120は、スイッチング素子Q2及びQ3を交互にオン状態として、第1のLC直列共振回路121及び第2のLC直列共振回路に対して交互に共振動作を行わせる。これにより、励磁コイルL2において、方向及び大きさが刻々と変化する磁界が発生する。   In the resonance power supply unit 12 configured as described above, the resonance power supply control circuit 120 turns on the switching elements Q2 and Q3 alternately to turn on the first LC series resonance circuit 121 and the second LC series resonance circuit. The resonance operation is performed alternately. As a result, a magnetic field whose direction and size change every moment is generated in the exciting coil L2.

加熱部2は、励磁コイルL2、励磁コイルL2が巻回されるコア部材20、及び、磁性体を含む熱ローラ(被加熱体)21を備える。熱ローラ21において、方向及び大きさが刻々と変化する磁界によって渦電流が生じる。これにより、熱ローラ21が有する電気抵抗によってジュール熱が生じるので、熱ローラ21が加熱される。   The heating unit 2 includes an exciting coil L2, a core member 20 around which the exciting coil L2 is wound, and a heat roller (heated body) 21 including a magnetic material. In the heat roller 21, an eddy current is generated by a magnetic field whose direction and magnitude change every moment. As a result, Joule heat is generated by the electric resistance of the heat roller 21, so that the heat roller 21 is heated.

そして、熱ローラ21に近接する状態で、熱ローラ21の温度を検出するサーミスタ13が設けられている。サーミスタ13には共振電源制御回路120が接続されている。共振電源制御回路120は、サーミスタ13によって検出される熱ローラ21の温度の帰還を受け付けて、熱ローラ21が一定の温度となるように制御する。例えば、共振電源制御回路120は、熱ローラ21が一定の温度となるように、スイッチング素子Q2及びQ3をスイッチングさせて、第1及び第2のLC直列共振回路121及び122に供給される電流の電流量を制御する。   And the thermistor 13 which detects the temperature of the heat roller 21 in the state which adjoins to the heat roller 21 is provided. A resonant power supply control circuit 120 is connected to the thermistor 13. The resonant power supply control circuit 120 receives feedback of the temperature of the heat roller 21 detected by the thermistor 13 and controls the heat roller 21 to have a constant temperature. For example, the resonant power supply control circuit 120 switches the switching elements Q2 and Q3 so that the heat roller 21 has a constant temperature, and supplies the current supplied to the first and second LC series resonant circuits 121 and 122. Control the amount of current.

図2は加熱部2の構成を模式的に示した図である。加熱部2において、熱ローラ21は、回転軸を中心に回転する。そして、熱ローラ21の回転軸と平行に設けられ、熱ローラ21と接触した状態で回転する加圧ローラ22が設けられている。さらに、サーミスタ13が、熱ローラ21に近接する状態で設けられている。このような加熱部2は、熱ローラ21と加圧ローラ22との接触部分で形成されるニップ部において、用紙Sに転写されたトナー像を熱定着させる。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the heating unit 2. In the heating unit 2, the heat roller 21 rotates about the rotation axis. A pressure roller 22 is provided in parallel with the rotation axis of the heat roller 21 and rotates in contact with the heat roller 21. Furthermore, the thermistor 13 is provided in the state close to the heat roller 21. Such a heating unit 2 heat-fixes the toner image transferred to the paper S at a nip formed by a contact portion between the heat roller 21 and the pressure roller 22.

このような構成の電源装置1は、以下に示される第1及び第2の昇圧処理を行うことができる。図3は、第1の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサC1の両端電圧との相関の一例を示した図である。図4は、第2の昇圧処理が行われている際における、入力電圧と平滑コンデンサC1の両端電圧との相関の一例を示した図である。   The power supply device 1 having such a configuration can perform the first and second boosting processes described below. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the correlation between the input voltage and the voltage across the smoothing capacitor C1 when the first boosting process is performed. FIG. 4 is a diagram showing an example of the correlation between the input voltage and the voltage across the smoothing capacitor C1 when the second boosting process is performed.

[第1の昇圧処理]
図3に示されるように、昇圧制御回路110は、実効電圧値が50Vを超える交流電力が供給されたときには、その交流電力の実効電圧値がどのような電圧値であっても、第1設定電圧値(380V)の両端電圧を有する平滑コンデンサC1の放電エネルギーが、昇圧された直流電力として共振電源部12へ供給されるように、昇圧部11を制御する。
[First boosting process]
As shown in FIG. 3, when AC power having an effective voltage value exceeding 50V is supplied, the boost control circuit 110 is configured to perform the first setting regardless of the effective voltage value of the AC power. The booster unit 11 is controlled so that the discharge energy of the smoothing capacitor C1 having a voltage value (380 V) at both ends is supplied to the resonant power supply unit 12 as boosted DC power.

このような制御により、昇圧制御回路110は、供給された交流電力を第1設定電圧値(380V)の直流電力とする。以下、供給された交流電力を380Vの直流電力とする理由を説明する。   Through such control, the boost control circuit 110 sets the supplied AC power to DC power having the first set voltage value (380 V). Hereinafter, the reason why the supplied AC power is 380 V DC power will be described.

現在世界各国において商用電力として供給されている交流電力の実効電圧値は、100V台の実効電圧値と、200V台の実効電圧値とが存在する。そして、200V台の実効電圧値には、220Vの実効電圧値、230Vの実効電圧値、及び240Vの実効電圧値が存在する。   The effective voltage value of AC power currently supplied as commercial power in various countries in the world includes an effective voltage value of 100V level and an effective voltage value of 200V level. The effective voltage value in the 200V range includes an effective voltage value of 220V, an effective voltage value of 230V, and an effective voltage value of 240V.

そして、電源装置1を、100V台の実効電圧値の商用電力が供給される国と、200V台の実効電圧値の商用電力が供給される国との双方で使用できるようにするためには、昇圧部11が、100V台の実効電圧値のうち最低の実効電圧値、及び、200V台の実効電圧値のうち最高の実効電圧値を、共通の設定電圧値にまで昇圧する必要がある。そして、共通の設定電圧値として、例えば、200V台の実効電圧値のうち最高の実効電圧値である240V向けの仕様とされた電子機器の動作保証電圧264Vに、√2を乗じて得られた最大振幅値より少し多めの電圧値(およそ380V)が挙げられる。   In order to enable the power supply device 1 to be used in both a country where commercial power having an effective voltage value of 100V is supplied and a country where commercial power having an effective voltage value of 200V is supplied, The booster 11 needs to boost the lowest effective voltage value among the effective voltage values in the 100V range and the highest effective voltage value out of the effective voltage values in the 200V range to the common set voltage value. Then, as a common set voltage value, for example, it is obtained by multiplying √2 by the operation guarantee voltage 264V of the electronic device specified for 240V which is the highest effective voltage value among the effective voltage values of the 200V range. A voltage value slightly larger than the maximum amplitude value (approximately 380 V) can be mentioned.

供給された交流電力を380Vの直流電力とするようにすると、100V台及び200V台の実効電圧値の交流電力のうちいかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、380Vの直流電力が共振電源部12へ供給される。そのため、共振電源部12の励磁コイルL2の巻線径及び巻数を、380Vの直流電力が供給される場合に適した仕様としておけば、いかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、共振動作を好適に行うことができる。   Assuming that the supplied AC power is 380V DC power, the DC power of 380V is the resonant power supply regardless of the AC power of any effective voltage value among the AC power of the 100V and 200V effective voltage values. To the unit 12. Therefore, if the winding diameter and the number of turns of the exciting coil L2 of the resonance power supply unit 12 are set to specifications suitable for the case where 380 V DC power is supplied, the resonance operation can be performed regardless of the AC power of any effective voltage value. Can be suitably performed.

なお、図3において、斜線で示される領域は、50V以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合には、昇圧処理が行われないことを示す領域である。50V以下の実効電圧値を380Vにまで昇圧すると、昇圧部2のスイッチング素子Q1が破壊されるおそれがあるため、電源装置1は昇圧処理を行わない。   In FIG. 3, the hatched area is an area indicating that the boosting process is not performed when AC power having an effective voltage value of 50 V or less is supplied. If the effective voltage value of 50V or less is boosted to 380V, the switching element Q1 of the boosting unit 2 may be destroyed, so the power supply device 1 does not perform the boosting process.

このように、50V以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合に昇圧処理を行わないことは、以下に示される構成で実現できる。例えば、ツエナーダイオードZDとは別に、降伏電圧が、50Vに√2を乗じて得られた値(およそ70.7V;50Vの実効電圧値の交流電力の最大振幅値)よりも少し大きめの値であるツエナーダイオードのカソード端子を電力ラインLに接続し、アノード端子を、抵抗を介して昇圧制御回路110へ接続する。そして、新たに接続したツエナーダイオードの逆方向電流を昇圧制御回路110が検出しない間には、昇圧制御回路110が昇圧処理を行わない。以上の構成によって、50V以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合に昇圧処理を行わないことが実現できる。   In this way, the fact that the boosting process is not performed when AC power having an effective voltage value of 50 V or less is supplied can be realized with the configuration shown below. For example, apart from the Zener diode ZD, the breakdown voltage is slightly larger than the value obtained by multiplying 50V by √2 (approximately 70.7V; the maximum amplitude value of the AC power with an effective voltage value of 50V). A cathode terminal of a Zener diode is connected to the power line L, and an anode terminal is connected to the boost control circuit 110 via a resistor. Then, while the boost control circuit 110 does not detect the reverse current of the newly connected Zener diode, the boost control circuit 110 does not perform the boost process. With the above configuration, it is possible to realize no boosting process when AC power having an effective voltage value of 50 V or less is supplied.

[第2の昇圧処理]
昇圧制御回路110は、ツエナーダイオードZDの逆方向電流を受け付けていないときには、電力ラインL1に供給される交流電力の実効電圧値が、閾値(140V)以下であると判断する。その場合には、昇圧制御回路110は、第2設定電圧値(280V)の両端電圧を有する平滑コンデンサC1の放電エネルギーが、昇圧された直流電力として共振電源部12へ供給されるように、昇圧部11を制御する。このような制御により、昇圧制御回路110は、図4に示されるように、供給された交流電力を第2設定電圧値(280V)の直流電力とする。
[Second boosting process]
Boost control circuit 110 determines that the effective voltage value of the AC power supplied to power line L1 is equal to or less than the threshold value (140 V) when the reverse current of Zener diode ZD is not received. In that case, the boost control circuit 110 boosts the discharge energy of the smoothing capacitor C1 having a voltage across the second set voltage value (280V) so as to be supplied to the resonant power supply unit 12 as boosted DC power. The unit 11 is controlled. By such control, the boost control circuit 110 converts the supplied AC power to DC power of the second set voltage value (280 V) as shown in FIG.

ここに、閾値(140V)は、100V台の最高の実効電圧値として仮定された電圧値である。また、第2設定電圧値(280V)は、200V台の実効電圧値のうち最低の実効電圧値である220V向けの仕様とされた電子機器の動作保証電圧198Vに、√2を乗じて得られた最大振幅値である。   Here, the threshold value (140V) is a voltage value assumed as the highest effective voltage value in the 100V range. Further, the second set voltage value (280V) is obtained by multiplying √2 by the operation guarantee voltage 198V of the electronic device specified for 220V which is the lowest effective voltage value among the effective voltage values of the 200V range. The maximum amplitude value.

このように、供給される交流電力の実効電圧値が、100V台の最高の実効電圧値として仮定された閾値(140V)以下のときには、供給された交流電力を、200V台の最低の実効電圧値である220Vに応じた第2設定電圧値(280V)にまで昇圧する。   As described above, when the effective voltage value of the supplied AC power is equal to or lower than the threshold (140 V) assumed as the highest effective voltage value of the 100 V range, the supplied AC power is converted to the lowest effective voltage value of the 200 V level. The voltage is boosted to a second set voltage value (280V) corresponding to 220V.

一方、昇圧制御回路110は、ツエナーダイオードZDの逆方向電流を受け付けているときには、電力ラインL1に供給される交流電力の実効電圧値が、閾値(140V)を超えていると判断する。その場合、昇圧制御回路110は、スイッチング素子Q1をオフ状態としたまま、ダイオードブリッジD1から供給される脈流を平滑コンデンサC1に供給する。すると、先述されたように、脈流の最大振幅値の直流電力が共振電源部12へ供給される。   On the other hand, the boost control circuit 110 determines that the effective voltage value of the AC power supplied to the power line L1 exceeds the threshold value (140 V) when the reverse current of the Zener diode ZD is received. In that case, the boost control circuit 110 supplies the pulsating flow supplied from the diode bridge D1 to the smoothing capacitor C1 while the switching element Q1 is in the OFF state. Then, as described above, DC power having the maximum amplitude value of the pulsating current is supplied to the resonance power supply unit 12.

例えば、240Vの実効電圧値の交流電力が供給されたときには、脈流の最大振幅値は、実効電圧値(240V)に√2を乗じて得られた値(およそ340V)となる。したがって、240Vの実効電圧値の交流電力が供給されたときには、共振電源部12に対して、340Vの直流電力が供給される。   For example, when AC power having an effective voltage value of 240 V is supplied, the maximum amplitude value of the pulsating current is a value (approximately 340 V) obtained by multiplying the effective voltage value (240 V) by √2. Therefore, when AC power having an effective voltage value of 240 V is supplied, DC power of 340 V is supplied to the resonance power supply unit 12.

以上に示されるように、100V台のいかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、280Vの直流電力が共振電源部12へ供給される。また、閾値(140V)を超える実効電圧値の交流電力が供給されたときには、その交流電力の最大振幅値の電圧値の直流電力が共振電源部12へ供給される。   As described above, 280 V DC power is supplied to the resonance power supply unit 12 regardless of any effective voltage value in the 100 V range. When AC power having an effective voltage value exceeding the threshold (140 V) is supplied, DC power having a voltage value having the maximum amplitude value of the AC power is supplied to the resonance power supply unit 12.

これにより、共振電源部12の励磁コイルL2の巻線径及び巻数を、200V台の直流電力が供給される場合に適した仕様としておけば、100V台及び200V台のいかなる実効電圧値の交流電力が供給されても、共振動作を好適に行うことができる。   Accordingly, if the winding diameter and the number of turns of the exciting coil L2 of the resonance power supply unit 12 are set to specifications suitable for the case where 200V DC power is supplied, the AC power of any effective voltage value of 100V and 200V Even if is supplied, the resonance operation can be suitably performed.

なお、図4において、斜線で示される領域は、50V以下の実効電圧値の交流電力が供給された場合には、昇圧処理が行われないことを示す領域である。50V以下の実効電圧値を280Vにまで昇圧すると、先述されたように、昇圧部2のスイッチング素子Q1が破壊するおそれがあるため、電源装置1は昇圧処理を行わない。   In FIG. 4, the hatched area is an area indicating that the boosting process is not performed when AC power having an effective voltage value of 50 V or less is supplied. When the effective voltage value of 50 V or lower is boosted to 280 V, as described above, the switching element Q1 of the boosting unit 2 may be destroyed, so the power supply device 1 does not perform the boosting process.

1 電源装置
2 加熱部
11 昇圧部
12 共振電源部
21 熱ローラ
22 加圧ローラ
48 定着装置(誘導加熱装置)
110 昇圧制御回路
S 用紙
L2 励磁コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply device 2 Heating part 11 Pressure | voltage rise part 12 Resonance power supply part 21 Heat roller 22 Pressure roller 48 Fixing apparatus (induction heating apparatus)
110 Boost control circuit S Paper L2 Excitation coil

Claims (3)

それぞれ電圧値が異なる電力が供給され、供給された電力の電圧値を、予め設定された第1設定電圧値にまで昇圧する電圧昇圧部と、
励磁コイルを有し、前記第1設定電圧値にまで昇圧された電圧値の電力を受け付けて共振動作を行うことによって、前記励磁コイルより、時間の経過に応じて方向及び大きさが変化する磁界を発生させる共振電源部と、を備えており、
前記電圧昇圧部では、前記第1設定電圧値が、供給される電力の最大電圧値として想定される電圧値に応じて設定されており、
供給される電力の電圧値が、前記第1設定電圧値よりも小さな下限電圧値以下のときには、前記電圧昇圧部に対して、供給された電力の電圧値を昇圧させないように制御する昇圧制御部をさらに備えており、
前記電圧昇圧部は、供給された電力を昇圧せずに前記共振電源部へ供給する構成とされていることを特徴とする電源装置。
A voltage booster that is supplied with power having different voltage values and boosts the voltage value of the supplied power to a preset first set voltage value;
A magnetic field having an exciting coil and receiving a power of a voltage value boosted to the first set voltage value and performing a resonance operation so that the direction and magnitude of the magnetic field changes with time from the exciting coil. A resonance power supply unit for generating
In the voltage booster, the first set voltage value is set according to a voltage value assumed as the maximum voltage value of the supplied power ,
When the voltage value of the supplied power is equal to or lower than the lower limit voltage value smaller than the first set voltage value, the voltage boosting control unit controls the voltage boosting unit so as not to boost the voltage value of the supplied power. Further comprising
The voltage booster is configured to supply the supplied power to the resonant power supply without boosting the supplied power.
磁性体を含む被加熱体を、前記励磁コイルで発生する前記磁界によって電磁誘導加熱する誘導加熱装置であることを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1 , wherein the power source device is an induction heating device that electromagnetically heats a heated object including a magnetic material by the magnetic field generated by the excitation coil. 請求項2に記載の電源装置と、
磁性体を含み、回転軸を中心に回転する熱ローラと、
前記熱ローラの前記回転軸と平行に設けられ、前記熱ローラと接触した状態で回転する加圧ローラと、をさらに備えており、
前記熱ローラと前記加圧ローラとの接触部分で形成されるニップ部において、用紙に転写されたトナー像を熱定着させる構成とされていることを特徴とする定着装置。
A power supply device according to claim 2 ;
A heat roller including a magnetic body and rotating about a rotation axis;
A pressure roller that is provided in parallel with the rotating shaft of the heat roller and rotates in contact with the heat roller;
A fixing device, wherein a toner image transferred onto a sheet is thermally fixed at a nip portion formed at a contact portion between the heat roller and the pressure roller.
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