JP5530617B2

JP5530617B2 - 電源装置

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Publication number: JP5530617B2
Application number: JP2008268500A
Authority: JP
Inventors: 一暢入谷
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Priority date: 2008-10-17
Filing date: 2008-10-17
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2028-10-17
Also published as: JP2010097048A

Description

本発明は、用紙等の被記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着装置のヒータに電力を供給する電源装置に関する。

従来、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいはこれら各機器の機能を複合化した複合機等の画像形成装置には、通常、用紙に転写されたトナー像を当該転写材へ定着させる定着処理を施す定着装置が搭載されている。この定着装置は、用紙にトナー像を形成する画像形成部の下流側に設置され、画像形成部で用紙に転写されたトナー像をその用紙に対して加熱により定着させる定着処理を施す。

かかる定着装置には、ヒータ（熱源）により加熱される定着ローラと前記定着ローラに押圧当接された加圧ローラとが、互いの周面が密着した状態で平行対峙するように設けられている。そして、軸心周りに回転している加圧ローラと定着ローラとの間に形成されたニップ部に向けて搬送される転写処理済みの用紙に対して前記ニップ部において定着ローラから熱を供給することによってトナーを溶融させ、これにより、溶融したトナーが用紙の表面に固着される。

ところで、このような定着装置のヒータへの電力供給を行う電源装置として、スイッチング電源がある。スイッチング電源は、例えば、交流電力を整流する整流回路と、整流回路の出力を平滑化する平滑回路と、前記平滑回路の出力を高周波数でスイッチングするスイッチング素子と、スイッチング素子により断続的に供給される平滑回路からの電圧の変圧を行うトランスとを備えて構成される。このようなスイッチング電源の平滑回路は、通常、コンデンサを用いた構成であるため、前記ヒータへの電力供給開始直後に、このコンデンサに、非常に大きな電流である所謂突入電流が発生する。この突入電流は、前記電源の電圧を瞬間的に低下させ、該電源から電力供給を受けている他の電子機器に悪影響を及ぼす虞があるものであるため、該突入電流の発生を防止すべく、ヒータに印加する電圧を徐々に上昇させるという制御が一般的に行われる。

ヒータに印加する電圧を徐々に上昇させるための方式として、サイリスタを用いた位相制御方式が知られている。この位相制御方式とは、図５に示すように、外部電源から出力される交流電力の中で負荷に供給する位相の範囲をサイリスタのオンオフによって限定し、また、該位相の範囲を時間の経過に応じて変化させる方式である。なお、図５においては、斜線部分で示される領域の位相が負荷に供給される位相であり、負荷に供給する単位時間当たりの電力を時間の経過とともに増大させている例を示している。

一方、下記特許文献１には、「ヒータ駆動装置の発明は、記録材上の画像を加熱定着するためのヒータを駆動するヒータ駆動手段において、交流電力を整流する整流手段と、この整流手段によって整流された電力をスイッチングするスイッチング手段と、ヒータのオン直後はヒータ電流を小さく、その後ヒータ電流が大きくなるようにスイッチング手段によるスイッチング時間を制御する制御手段とを有することを特徴としている。具体的な制御方法としては、誤差電圧に応じて内蔵発振器の出力をＰＷＭ変調し、ＰＷＭパルスによりスイッチング時間を制御するようにし、これにより、ヒータ電源のオン時から電流を徐々に増加させるようにしている（［０００３］）」と記載されている。
特許第３７８０６８１号公報

前述のサイリスタを用いた前記位相制御方式には次のような解決すべき課題があった。

すなわち、サイリスタは、入力電流が零となるタイミングでしかオフすることができないため、前記位相制御方式におけるサイリスタのオンオフ周波数は最大でも外部電源の周波数しか採りえない。したがって、外部電源の周波数がそれほど大きくない場合には、ヒータに印加する電圧を段階的に上昇させていくときのステップが比較的大きくなり、それによって、負荷側から外部電源に向かうノイズが発生する。

本発明は、このような事情に鑑みて為された発明であり、突入電流の発生を回避しつつノイズの発生を極力防止することのできる電源装置を提供することを目的とする。

本発明に係る電源装置は、外部電源から供給される交流電力を整流する整流回路と、前記整流回路から出力される電力の負荷へのオンオフを行うサイリスタを含む第１の電力供給回路と、前記整流回路から出力される電力を、前記交流電力の周波数よりも高い周波数でオンオフ可能な第１のスイッチング素子を含み、前記第１のスイッチング素子のオンデューティに応じた直流電圧を生成し、該直流電圧を前記負荷に供給する第２の電力供給回路と、前記負荷への電力供給に用いる回路を前記第１の電力供給回路と前記第２の電力供給回路との間で切り替えると共に前記第１のスイッチング素子のオンデューティを制御することにより前記第２の電力供給回路の前記負荷への供給電圧を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記負荷の温度が予め定められた目標温度に達するまでの立ち上げ期間において、前記サイリスタをオフすると共に前記第１のスイッチング素子を前記交流電力の周波数よりも高い周波数でオンオフさせつつ前記第１のスイッチング素子のオンデューティを制御することにより前記第２の電力供給回路によって前記負荷に供給される電圧を漸増させ、前記負荷の温度が予め定められた目標温度に達した後の定常期間において、前記サイリスタをオンさせることにより前記第１の電力供給回路によって前記負荷へ電力を供給させ、前記負荷への電力供給を止める場合、前記サイリスタをオフすると共に前記第２の電力供給回路によって前記負荷へ電力を供給させ、前記第１のスイッチング素子を前記交流電力の周波数よりも高い周波数でオンオフさせつつ前記第１のスイッチング素子のオンデューティを制御することにより前記第２の電力供給回路によって前記負荷に供給される電圧を漸減させる電源装置である。

この発明によれば、前記制御部により前記負荷への電力供給に用いる回路として前記第１の電力供給回路が選択された場合には、前記整流回路から出力される直流電力が負荷に供給され、第２の電力供給回路が選択された場合には、平滑回路により平滑化された直流電力が負荷に供給される。

ここで、前記第２の電力供給回路は、直流電圧生成時の電力損失が大きいことから、前記制御部により前記第１の電力供給回路が前記負荷への電力供給に用いる回路として選択された場合には、前記第２の電力供給回路が選択される場合に比して電力損失を抑制することができる。

一方、前記制御部により前記第２の電力供給回路が前記負荷への電力供給に用いる回路として選択された場合には、前記第１の電力供給回路が選択される場合に比して、負荷への供給電力を段階的に上昇させていくときのステップを比較的小さくすることができる。その結果、負荷側から外部電源に向かうノイズの発生を防止することができる。

また、前記負荷が予め定められた目標温度に達するまでの期間は、前記制御部が、前記サイリスタをオフするとともに前記第１のスイッチング素子を前記交流電力の周波数よりも高い周波数でオンオフさせつつ前記第１のスイッチング素子のオンデューティを制御することにより前記第２の電力供給回路を前記負荷への電力供給に用いる回路として設定し、前記制御部が、前記第２の電力供給回路によって前記負荷に供給される電圧を、前記負荷の温度が予め定められた目標温度に達するまで漸増させることで、突入電流の発生を防止することができるとともに、前記第１の電力供給回路を用いる場合に比して、負荷への供給電力を段階的に上昇させていくときのステップを比較的小さくすることができ、ノイズの発生を防止することができる。

また、前記負荷が予め定められた目標温度に達した後の定常期間においては、前記制御部が、前記第１の電力供給回路を前記負荷への電力供給に用いる回路として設定することで、前記第２の電力供給回路を用いる場合に比して電力損失を低減することができる。

また、前記第１の電力供給回路を用いる場合に比して、負荷への供給電力を段階的に零まで減少させていくときのステップを比較的小さくすることができ、ノイズの発生を防止することができる。

また、前記負荷は、ヒータであってもよい。

また、前記第２の電力供給回路をスイッチング電源回路としてもよい。

この発明によれば、前記第２の電力供給回路をスイッチング電源回路とした場合、該スイッチング電源回路はスイッチング損失が大きいことから、前記制御部により前記第１の電力供給回路が前記負荷への電力供給に用いる回路として選択された場合には、前記第２の電力供給回路が選択される場合に比して、前記スイッチング損失による電力損失を回避することができる。

本発明によれば、突入電流の発生を回避しつつ、ノイズの発生を極力防止することができる。

以下、本発明に係る画像形成装置の一例としてのプリンタについて図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態におけるプリンタの概略構成図である。図１に示すように、プリンタ１は、プリンタ本体内にマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色別に画像形成部２Ｍ、２Ｃ、２Ｙ、２Ｋが並設されている。

画像形成部２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｋ（これらを纏めて画像形成部２という）は、用紙に対するカラー画像の形成（印刷）を行うものであり、例えばアモルファスシリコンからなる感光体ドラム３、この感光体ドラム３の周囲に配設された帯電部４、露光部５、現像部６及び感光体クリーニング部７を備えている。

帯電部４は、感光体ドラム３の表面を所定電位に均一に帯電させるものである。露光部５は、後述の画像データ記憶部４０（図２参照）等から送信されてきた画像データに基づき生成されたレーザービーム（又はＬＥＤ光）を感光体ドラム３の表面に照射し、該ドラム表面上に静電潜像を形成するものである。現像部６は、感光体ドラム３に形成された静電潜像に対してトナー供給部６１から供給されるトナーを付着させることで、トナー像として静電潜像を顕在化させるものである。感光体クリーニング部７は、後述する中間転写ベルト１０へのトナー画像の一次転写終了後、感光体ドラム３表面上のトナーを除去するものである。

画像形成部２Ｍ，２Ｃ，２Ｙ，２Ｋの下方には、感光体ドラム３表面に顕在化したトナー像の中間転写（一次転写）を行うための中間転写ローラ９（一次転写ローラ）及び中間転写ベルト１０が配設されている。中間転写ベルト１０は、所定のベルト体からなり、各感光体ドラム３と対向配置された中間転写ローラ９によって感光体ドラム３に押圧された状態で、駆動ローラ１１〜１３によって無端回転するように構成されている。各感光体ドラム３上に形成される各色のトナー像は、無端回転される中間転写ベルト１０上に、それぞれタイミングを合わせて、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの順に転写されて重ね合わされる。これにより中間転写ベルト１０上にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色からなるカラー画像が形成される。

駆動ローラ１３と対向する位置には、中間転写ベルト１０を介して２次転写ローラ１４が設けられている。２次転写ローラ１４は、後述の制御部１００（図２参照）からの転写バイアスによって中間転写ベルト１０上のカラー画像を用紙へ転写するものである。

また、プリンタ１は、画像形成部２Ｙ〜２Ｋへ向けて給紙を行う給紙部１５を備えている。給紙部１５は、各サイズの用紙を収納する給紙カセット１５１、用紙が搬送される経路である搬送路１５２、及び搬送路１５２中の用紙の搬送を行う搬送ローラ１５３等を備え、給紙カセット１５１から１枚ずつ取り出された用紙を画像形成部２Ｙ〜２Ｋ、すなわち２次転写ローラ１４の位置へ向けて搬送する。なお、給紙部１５は、２次転写処理された用紙を定着部１６へ搬送し、この定着処理された用紙をプリンタ本体上部の用紙排出トレイ１７へ排出する。

搬送路１５２における２次転写ローラ１４より下流側の適所には、定着部１６が設けられている。定着部１６は、用紙に転写されたトナー像を定着させるものである。定着部１６は、ヒータＨ（図３参照）を熱源とするヒートローラ１６１と圧ローラ１６２とからなり、ヒートローラ１６１の熱によって用紙上のトナーを溶かし、圧ローラ１６２によって圧力をかけてトナーを用紙上に定着させる。

また、プリンタ１は、除電クリーニング１８を備えている。除電クリーニング１８は、中間転写ベルト１０上のトナー（残留トナー）を除去（回収）するものである。除電クリーニング１８は、図略のクリーニング電極及びクリーニングブラシ（回転ブラシ）からなり、クリーニング電極によってトナーの帯電電荷と逆極性のクリーニングバイアスをクリーニングブラシに印加し、これによる静電気力によって中間転写ベルト１０上のトナーをクリーニングブラシに移動させることでトナー除去を行う。

図２は、プリンタ１の概略構成の一例を示すブロック構成図である。図２に示すように、プリンタ１は、ネットワークＩ／Ｆ（インターフェース）部３０、画像データ記憶部４０、ユーザーインターフェース部５０、記録部６０及び制御部１００を備えている。

ネットワークＩ／Ｆ部３０は、ＬＡＮ等のネットワークを介して接続されたＰＣ等の情報処理装置（外部装置）との間における種々のデータの送受信を制御するものである。画像データ記憶部４０は、ネットワークＩ／Ｆ部３０を介してＰＣ等から送信されてきた画像データを一時的に記憶するものである。ユーザーインターフェース部５０は、例えばプリンタ１のフロント部に設けられ、ユーザによる各種指示入力が行われる入力キーとして機能したり、所定の情報を表示する表示部として機能したりするものである。

記録部６０は、前記画像形成部２、転写部８０、定着部１６及び給紙部９を備え、画像データ記憶部４０に記憶されるなどした画像データに基づいて用紙に対する画像印刷を行うものである。転写部８０は、上述の中間転写ベルト１０、駆動ローラ１１〜１３及び２次転写ローラ１４等からなり、感光体ドラム３上のトナー像を、中間転写ベルト１０を介して用紙に転写するものである。クリーニング部７０は前記除電クリーニング１８を備えて構成されるものである（感光体クリーニング部７も含む）。

制御部１００は、各種制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）、データを一時的に保管する機能や作業領域としての機能を有するＲＡＭ（Random Access Memory）、及び前記制御プログラム等をＲＯＭから読み出して実行するＣＰＵ、ＣＰＵからの指示に基づき動作するＡＳＩＣなどから構成されている。

図３は、前記ヒートローラ１６１に内蔵されるヒータＨに電力を供給する電源装置６０の回路図を示す図である。

図３に示すように、電源装置６０は、整流回路ＲＣと、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２と、コイルＬ１と、コンデンサＣ１，Ｃ２と、ダイオードＤ１〜Ｄ３と、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４と、サイリスタＴＲ１と、制御回路部７０とを備えて構成されている。

整流回路ＲＣは、商用電源等の外部電源Ｅの出力端子Ｔ１，Ｔ２間に接続されており、図１に示す回路例ではブリッジ型の全波整流回路である。外部電源Ｅの出力端子Ｔ１，Ｔ２は、例えば商用電源のコンセントに差し込んで用いるプラグに設けられた端子である。

ダイオードＤ１は、アノードが整流回路ＲＣの一方の出力端子Ｔ３に接続されており、カソードがサイリスタＴＲ１の入力端子（アノード）に接続されている。サイリスタＴＲ１は、出力端子がヒータＨの一方の端子Ｔ５に接続されており、制御端子（ゲート）が制御回路部７０に接続されている。サイリスタＴＲ１は、制御端子（ゲート）から出力端子（カソード）へ電流（ゲート電流）を流すことにより、入力端子（アノード）と出力端子（カソード）との間を電流が流れる３端子の半導体素子である。ヒータＨの他方の端子は、整流回路ＲＣの他方の出力端子Ｔ４に接続されている。

電源装置６０は、整流回路ＲＣによる整流後の電流が、前記ダイオードＤ１及びサイリスタＴＲ１を通ってヒータＨに流れる第１の電流経路Ａを有する。

スイッチング素子Ｑ１は、例えばＭＯＳ型ＦＥＴであり、入力端子（ソース）が整流回路ＲＣの一方の出力端子Ｔ３と接続され、出力端子（ドレイン）がコイルＬ１の一方の端子Ｔ６に接続され、制御端子（ゲート）が抵抗素子Ｒ１の一方の端子に接続されている。抵抗素子Ｒ１の他方の端子は、制御回路部７０に接続されている。スイッチング素子Ｑ１は、後述する制御回路部７０の駆動信号に基づき、サイリスタＴＲ１の採り得る最大のオンオフ周波数より大きな高周波でオン・オフを繰り返すことにより、コンデンサＣ１に断続的に電流（電力）を供給する。なお、ここではスイッチング素子Ｑ１を例えばＭＯＳ型ＦＥＴとしたが、バイポーラトランジスタを含むトランジスタ全般を用いることが可能である。

ダイオードＤ２は、スイッチング素子Ｑ２側から後述するコンデンサＣ１に向けて電流が流れる（電流の逆流）のを防止するためのものであり、アノードが前記コイルＬ１の他方の端子Ｔ７に接続されており、カソードがスイッチング素子Ｑ２の入力端子（コレクタ端子）に接続されている。スイッチング素子Ｑ２は、出力端子（エミッタ端子）がヒータＨの一方の端子Ｔ５に接続されており、制御端子（ベース端子）が抵抗素子Ｒ２の一方の端子に接続されている。抵抗素子Ｒ２の他方の端子は制御回路部７０に接続されている。

コンデンサＣ１は、整流回路ＲＣが出力する全波整流を平滑化するものであり、一方の電極板がコイルＬ１とダイオードＤ２との接続点Ｔ７に接続され、他方の電極板が整流回路ＲＣの前記端子Ｔ４に接続されている。ダイオードＤ３は、コンデンサＣ１の前記他方の電極板からコイルＬ１を通って前記一方の電極板に電流が流れる（矢印Ｃと逆方向に流れる電流；電流の逆流）を防止するためのものであり、アノードがコンデンサＣ１の前記他方の電極に接続されており、カソードがスイッチング素子Ｑ１の出力端子とコイルＬ１との接続点Ｔ６に接続されている。

電源装置６０は、前記第１の電流経路Ａの他に、整流回路ＲＣによる整流後の電流がスイッチング素子Ｑ１及びコイルＬ１を介してコンデンサＣ１に供給され、該コンデンサＣ１から電流がダイオードＤ２及びスイッチング素子Ｑ２を通ってヒータＨに流れる第２の電流経路Ｂを有する。

なお、サイリスタＴＲ１の制御端子（ゲート端子）とスイッチング素子Ｑ２の出力端子（エミッタ端子）とは短絡されており、この短絡経路とサイリスタＴＲ１の出力端子（カソード）との間に、コンデンサＣ２及び抵抗素子Ｒ３の並列回路が接続されている。この並列回路は、サイリスタＴＲ１のゲートに対してノイズ除去を行って、サイリスタＴＲ１の誤動作を防止するためのものである。

また、ヒータＨの近傍には、該ヒータＨの温度を検出するためのサーミスタＴＨが設置されている。サーミスタＴＨは、抵抗素子Ｒ４と直列接続されており、この直列回路が電源Ｖｃとグランドとの間に接続されている。サーミスタＴＨと抵抗素子Ｒ４との接続点Ｔ８が制御回路部７０と接続されており、制御回路部７０は、この接続点Ｔ８における電圧を取得する。

サーミスタＴＨは、当該サーミスタＴＨ自身の温度が高くなるほど該サーミスタＴＨの抵抗値が低下するという特性を有する素子である。制御回路部７０は、これを用い、前記抵抗値に応じて変化する、サーミスタＴＨと抵抗素子Ｒ４との接続点Ｔ８における電圧に基づいて、サーミスタＴＨの温度を検出する。

制御回路部７０は、スイッチング素子Ｑ２のオンオフ動作を制御する第１制御回路７１と、サイリスタＴＲ１のオンオフ動作を制御する第２制御回路７２と、スイッチング素子Ｑ１のオンオフ動作を制御する第３制御回路７３とを有し、制御部１００からの指令に基づき、前記各素子の動作を制御する。第３制御回路７３は、スイッチング素子Ｑ１のオンオフ動作により生成されるパルスの幅を制御するＰＷＭ（パルス幅変調）制御回路である。

前記第１〜第３制御回路７１〜７３は、図４に示すように、複合機１の主電源がオンされてから、ヒータＨの温度が予め設定された目標温度に達するまでの立ち上げ期間Ｔ１と、該立ち上げ期間の終了後におけるヒータＨの温度を前記目標温度に維持する定常期間Ｔ２と、前記定常期間Ｔ２を終了してヒータＨへの電力供給を止める立ち下げ期間Ｔ３との各期間に応じて、サイリスタＴＲ１及びスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２を動作させる。

具体的には、前記立ち上げ期間Ｔ１では、ヒータＨの温度が前記目標温度に到達するまでヒータＨに出力する電圧を増大させていく。ここで、該期間においては、第１制御回路７１はスイッチング素子Ｑ２をオンし、第２制御回路７２はサイリスタＴＲ１をオフする。これにより、コンデンサＣ１による平滑後の電流がダイオードＤ３、スイッチング素子Ｑ２を含む第２の電流経路Ｂ上を通ってヒータＨに供給される。

また、この状態で、第３制御回路７３は、サーミスタＴＨの温度が目標温度に到達したか否かを、前記サーミスタＴＨと抵抗素子Ｒ４との接続点Ｔ８における電圧により、所定の周期で確認しながら、スイッチング素子Ｑ１のオンデューティを漸増させることにより、コンデンサＣ１の両極板間の電圧を漸増させていく。これにより、ヒータＨに供給する電圧を漸増させる（本実施形態では、時間の経過に比例してヒータＨに供給する電圧を漸増させる）。

次に、定常期間Ｔ２では、第１制御回路７１はスイッチング素子Ｑ２をオフし、第２制御回路７２はサイリスタＴＲ１をオンする。これにより、整流回路ＲＣによる整流後の電流が、ダイオードＤ１及びサイリスタＴＲ１を含む前記第１の電流経路Ａ上を通ってヒータＨに電流が供給される。

そして、立ち下げ期間Ｔ３では、第１制御回路７１はスイッチング素子Ｑ２をオンし、第２制御回路７２はサイリスタＴＲ１をオフする。これにより、コンデンサＣ１による平滑後の電流が、ダイオードＤ３、スイッチング素子Ｑ２を含む第２の電流経路Ｂ上を通ってヒータＨに供給される。

また、この状態で、第３制御回路７３は、スイッチング素子Ｑ１のオンデューティを漸減させることにより、コンデンサＣ１の両極板間の電圧を零まで漸減させていく。これにより、ヒータＨに供給する電圧を漸減させる（本実施形態では、時間の経過に比例してヒータＨに供給する電圧を漸減させる）。

以上のような構成及び動作により次のような効果が得られる。

すなわち、サイリスタＴＲ１は、入力電圧が零のときにしかオフすることができない素子であることから、従来のサイリスタを用いた位相制御方式では、外部電源Ｅから供給される交流電力の周期より小さい周期（前記交流電力の周波数より大きな周波数）でオンオフすることができない。

これに対し、本実施形態では、サイリスタＴＲ１を介してヒータＨに電力を供給する第１電流経路Ａと、サイリスタＴＲ１よりも小さい周期（高い周波数）でオンオフ可能なスイッチング素子Ｑ１を介してヒータＨに電力を供給する前記第２電流経路Ｂとを設け、前記立ち上げ期間Ｔ１及び立ち下げ期間Ｔ３においては、前記第２の電流経路を用いてヒータＨへの電力供給を行うことで、ヒータＨに供給する電圧を段階的に変化させていく場合のステップを、従来のサイリスタを用いた位相制御方式に比して小さくすることができる。これにより、ノイズの発生を抑制することができる。

また、定常期間Ｔ２においては、スイッチング素子Ｑ１に比して電力損失の少ないサイリスタＴＲ１を有する第１の電流経路Ａを用いてヒータＨに電力を供給することで、前記第２の電流経路Ｂを用いてヒータＨに電力を供給する場合に比して電力損失（消費電力）を抑制することができる。

そして、ヒータＨに供給する電圧を徐々に増大させるようにし、ヒータＨへの電力供給開始直後における電流を制限するようにしたので、突入電流の発生を防止することができる。

本件は、前記実施形態に代えて、或いは前記実施形態に加えて次のような変形形態も採用可能である。

［１］前記実施形態において、前記立ち上げ期間Ｔ１を、ヒータＨの温度が予め設定された目標温度に達するまでの期間としたが、これに限らず、予め設定された時間により決まる期間としてもよい。

［２］ヒータＨの温度が異常温度（予め設定された閾値を超える温度）に達している場合には、サイリスタＴＲ１もスイッチング素子Ｑ２も直ちにオフするとよい。

本発明の一実施形態におけるプリンタの概略構成図である。プリンタの概略構成の一例を示すブロック構成図である。ヒートローラに内蔵されるヒータＨに電力を供給する電源装置の回路図を示す図である。立ち上げ期間、定常期間及びたち下げ期間においてヒータに供給する電圧を示す図である。従来技術であるサイリスタを用いた位相制御方式の説明図である。

１プリンタ
６０電源装置
７０制御回路部
７１〜７３第１〜第３制御回路
Ｑ１，Ｑ２スイッチング素子
ＴＲ１サイリスタ
ＲＣ整流回路
Ｃ１コンデンサ

Claims

外部電源から供給される交流電力を整流する整流回路と、
前記整流回路から出力される電力の負荷へのオンオフを行うサイリスタを含む第１の電力供給回路と、
前記整流回路から出力される電力を、前記交流電力の周波数よりも高い周波数でオンオフ可能な第１のスイッチング素子を含み、前記第１のスイッチング素子のオンデューティに応じた直流電圧を生成し、該直流電圧を前記負荷に供給する第２の電力供給回路と、
前記負荷への電力供給に用いる回路を前記第１の電力供給回路と前記第２の電力供給回路との間で切り替えると共に前記第１のスイッチング素子のオンデューティを制御することにより前記第２の電力供給回路の前記負荷への供給電圧を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
前記負荷の温度が予め定められた目標温度に達するまでの立ち上げ期間において、前記サイリスタをオフすると共に前記第１のスイッチング素子を前記交流電力の周波数よりも高い周波数でオンオフさせつつ前記第１のスイッチング素子のオンデューティを制御することにより前記第２の電力供給回路によって前記負荷に供給される電圧を漸増させ、
前記負荷の温度が予め定められた目標温度に達した後の定常期間において、前記サイリスタをオンさせることにより前記第１の電力供給回路によって前記負荷へ電力を供給させ、
前記負荷への電力供給を止める場合、前記サイリスタをオフすると共に前記第２の電力供給回路によって前記負荷へ電力を供給させ、前記第１のスイッチング素子を前記交流電力の周波数よりも高い周波数でオンオフさせつつ前記第１のスイッチング素子のオンデューティを制御することにより前記第２の電力供給回路によって前記負荷に供給される電圧を漸減させる電源装置。
前記負荷は、ヒータである請求項１に記載の電源装置。
前記第２の電力供給回路は、スイッチング電源回路である請求項１又は２に記載の電源装置。