JPH05188823A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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Publication number
JPH05188823A
JPH05188823A JP3043224A JP4322491A JPH05188823A JP H05188823 A JPH05188823 A JP H05188823A JP 3043224 A JP3043224 A JP 3043224A JP 4322491 A JP4322491 A JP 4322491A JP H05188823 A JPH05188823 A JP H05188823A
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JP
Japan
Prior art keywords
heater
fixing
temperature
solid state
state relay
Prior art date
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Pending
Application number
JP3043224A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Hirota
哲郎 廣田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低ワットのヒータを用いても立上り時間を短
縮し省電力化をはかるとともにラッシュ電流を抑える。 【構成】 AC電源スイッチがOFF状態でも第1のソ
リッドステートリレーSSR15と並列接続の第2のソ
リッドステートリレーSSR210を通して微弱な電力を
定着ローラ7のヒータ6へ供給し、定着ローラ表面温度
を定着時の通常温度(約180℃)より低い温度(約40〜50
℃)になるように第2のソリッドステートリレーSSR2
10を構成するトライアックを動作させ、AC電源スイッ
チ1をON時は前記定着時の通常温度になるように第1
のソリッドステートリレーSSR15を構成するトライ
アックを動作させる。この結果、低ワットのヒータを用
いても電源スイッチONとともに速かに通常の定着温度
に立上り定着動作を行うことができ、かつラッシュ電流
を抑えることでができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、転写後のトナー像を用
紙上に定着させるヒータを内蔵した定着ローラと加圧ロ
ーラからなる定着装置に関し、特にヒータへのラッシュ
電流の抑圧とヒータの省電力に係る。
【0002】
【従来の技術】図9は、従来の定着装置における電源供
給回路の構成例を示す。AC電源(100V)からの電力供給
は電源スイッチ(ACSW)1をON/OFFすることに
より電力供給ユニット(PSU)2への通電/停止を行
う。このPSU2からは直流電圧DC(及び地気GND)
が画像形成装置(プリンタ等)のシーケンス制御回路3へ
供給される。
【0003】このシーケンス制御回路3からはゼロクロ
ス制御回路4へON/OFF信号S1が入力され、トラ
イアックで構成される第1のソリッドステートリレー
(SSR1)5のゲートGをトリガーしてヒータ6への給
電制御を行う。またこのヒータ6を内蔵した定着ローラ
7の表面温度は、この定着ローラ表面に近接配置された
負温度係数サーミスタ8で検知され、その温度検知信号
2を前記シーケンス制御回路3へ入力する。
【0004】このシーケンス制御回路3はサーミスタ8
からの温度検知信号S2にもとづいて、ON/OFF信
号S1を前記ゼロクロス制御回路4へ出力し、前記SR
15のゲートGをトリガーしてヒータ6への電力供給
をON/OFFし、定着ローラ表面温度が一定になるよ
うに制御している。なお、ヒータ6と直列にサーマルヒ
ューズ9が接続され、過大な定着ローラ表面温度(例え
ば、169℃)になったとき、熔断し、発煙等の事故を防止
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の定着装置に
おける電源供給回路では、ACSW1がOFFのとき
は、負荷の全てOFFになりAC電源からの流入電流が
0となる。このため、長時間ACSW1をOFF状態に
しておくと、定着ローラ7の表面温度やヒータ6は環境
温度(室温)に戻ってしまう。
【0006】その結果使用のためACSW1をONする
と、その瞬間に大きなラッシュ(突入)電流が流れる。こ
のときに瞬時にAC(100V)ラインが電圧降下し、近傍
の照明器具がちらついたり、電源ノイズとなり、他の事
務機器等の誤動作を招き、ACSW1の接点寿命やヒー
タ寿命を短くする。
【0007】また、室温から使用可能な定着ローラ表面
温度に到達するまでの立上り時間(ウォームアップタイ
ム)に、約20〜50秒必要である。この場合、省電力化を
目的とした低ワットのヒータを用いた場合、上記室温か
ら使用最適温度までの立上り時間が反比例して更に長く
なり、省電力と立上り時間は相反する関係にある。
【0008】本発明はこのような従来の不具合いを解消
し、低ワットのヒータを用いても立上り時間を短縮し省
電力化をはかるとともにラッシュ電流を抑えることを目
的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、転写後のトナ
ー像を用紙上に定着させるヒータを内蔵した定着ローラ
と加圧ローラからなる定着装置において、電源スイッチ
のON端子を介して前記ヒータ制御用の第1のソリッド
ステートリレーを接続し、前記電源スイッチのOFF端
子を介して前記第1のソリッドステートリレーと並列に
第2のソリッドステートリレーを接続し、電源スイッチ
ON時のヒータ制御は前記第1のソリッドステートリレ
ーで行ない、電源スイッチOFF時のヒータ制御は前記
第2のソリッドステートリレーで行なうことにより、電
源スイッチON時のヒータ供給電力以下の電力を電源ス
イッチOFF時にヒータに供給することを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、AC電源スイッチがOFF状
態でも第1のソリッドステートリレーと並列接続の第2
のソリッドステートリレーを通して微弱な電力を定着ロ
ーラのヒータへ供給し、定着ローラ表面温度を定着時の
通常温度(約180℃)より低い温度(約40〜50℃)になるよ
うに第2のソリッドステートリレーを構成するトライア
ックを動作させ、AC電源スイッチをON時は前記定着
時の通常温度になるように第1のソリッドステートリレ
ーを構成するトライアックを動作させる。この結果、低
ワットのヒータを用いても電源スイッチONとともに速
かに通常の定着温度に立上り定着動作を行うことがで
き、かつラッシュ電流を抑えることができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の請求項1記載の実施例によ
る定着装置の電源供給回路を示す。図1において、10は
第2のソリッドステートリレー(SSR2)で、その入力
側はAC電源スイッチ(ACSW)1のOFF端子に接続
され、出力側の一方の端子は第1のソリッドステートリ
レー(SSR1)5のカソードとヒータ6の接続点aに、
また、他方の端子はACSW1からサーマルヒューズ9
に至るラインのb点に接続する。つまり、SSR15と
並列にSSR210が接続される構成となっている。
【0012】ここで、前記図9で説明した従来と同じユ
ニットについては同じ参照番号を付してあるので、その
動作説明を省略する。
【0013】上記図1の構成から、AC電源スイッチ
(ACSW)1がOFF状態時でも、SSR210により定
着ローラ7のヒータ6に微弱な電力を供給し、画像形成
装置の停止時から使用時(ACSW・ON)の定着温度へ
の立上りを早くすることができる。
【0014】図2は、図1のSSR210の詳細回路例を
示し、これは、AC(100V)の正の半サイクルのみ点弧
を必要とする場合の回路例であり、図3に図2の動作説
明用の波形図、図4に図2の出力側波形を示す。
【0015】図2において、AC(100V)入力側にはコ
ンデンサーC1と直列に並列接続されたダイオードD1
点弧角を決定する抵抗R1とが入力側ラインに並列接続
され、ノイズ除去用のスナバー回路を構成する抵抗
0,コンデンサーC0を並列接続したサイリスタSR1
がAC入出力側ラインの一方に接続され、該サイリスタ
SR1のゲートGに一端が接続され、他端が前記コンデ
ンサーC1とダイオードD1,抵抗R1の接続点cに接続
されたダイオードD0で構成される。
【0016】この、SSR2の動作を図3の波形図を用
いて説明すると、サイリスタSR1のアノードAが図3
(a)のように負の半サイクルにおいて、コンデンサーC1
には、ダイオードD1を通じ、破線のように電流が流
れ、その最大値まで充電される。
【0017】次に、正の半サイクルにおいては、コンデ
ンサーC1には抵抗R1を通じて、1点鎖線のように電流
が流れ、充電される。
【0018】ところが、正の半サイクルにおいては、抵
抗R1があるため、負の半サイクルとは充電速度が異な
り、抵抗R1の大きさ(r1,r2,r3,・・・)によって、
図3(b)のように、コンデンサ電圧は変化する。
【0019】このコンデンサーC1の電圧が、サイリス
タSR1のゲートGに対し正となると、ダイオードD0
通じて、ゲート電流が流れ、サイリスタSR1をターン
オンさせる。
【0020】このように、抵抗R1の値によって、図3
(c)に示す負荷電圧の位相を180°位相制御をすることが
できる。
【0021】図4に示す図2の出力側波形において、A
C入力が100Vであるとき、(1)は図2の抵抗R1=30k
Ω,C1=0.2μF、(2)は図2の抵抗R1=40kΩ,C1
=0.2μFの場合で、負荷に25Ω,400W相当のヒータ6
を接続したとき図4に示す式(平均電圧Eαの平均電力)
から夫々7.4W,0.18Wを得る。
【0022】また、正負両サイクルの点弧を必要とする
場合のSSR210の回路例を図5に示し、その出力側波
形を図6に示す。図5の回路例に示すように正負両サイ
クルの点弧のため各1対の抵抗R1,R2、コンデンサC
1,C2、ダイオードD1,D2並びにD3,D4、トライア
ックT1,T2を有する。また、図6(1)は、R1=R2=68
kΩ,C1=C2=0.1μF、図6(2)は、R1=R2=80k
Ω,C1=C2=0.1μFの場合で、図2と同様に400W相
当の負荷(ヒータ)を接続した場合、図6に示す式(平均
電圧Eαの平均電力)から夫々38.7W,0.96Wを得る。
【0023】図7は、本発明の請求項2記載の実施例に
よるSSR210の回路例を示す。これは、前記図2,図
5の抵抗R1,R2の代りに正温度係数サーミスタ(PT
C)11を組込んだもので、図8に示す定着装置の電源供
給回路に示すように、定着ローラ7の表面近傍に配置す
る。これは定着ローラ表面温度が低い場合、PTCサー
ミスタ11の抵抗は小さいので、点弧角が早く、したがっ
て電力を多く供給することができる。そして、定着ロー
ラ表面温度が高温になると抵抗が増大して点弧角が遅く
なって小電力となり自己制御が可能となる。
【0024】上述した図1及び図8の電源供給回路に示
すようにAC(100V)出力側は、ヒータ6とサーマルヒ
ューズ9の両者に接続してあるので、もし、SSR210
が短絡して制御不能になっても、サーマルヒューズ9で
防御され安定化がはかられている。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明の定着装置
は、電源スイッチがOFF状態でも、低い一定の温度で
定着ローラ表面及びヒータを保持できるため次のような
効果が得られる。
【0026】(ア)電源スイッチON時のラッシュ電流
を抑えることができ、他の同一電源ラインに接続されて
いる機器に対しての影響、つまり照明器具ではチラツ
キ、一般事務機器ではノイズによる誤動作を与えない。 (イ)ヒータの表面温度と環境温度(室温)から定着温度
に立上げるのではなく、あるバイアス温度(約40℃〜50
℃位)から行なうので短時間で画像形成動作を開始する
ことができる。 (ウ)電源スイッチを長時間にわたりOFF状態にして
も、定着ローラ表面から放射される熱で装置内はある温
度に保たれているので、用紙,トナー,感光体等の温度
吸湿特性が安定し、画像形成時の画質を常に良好に保つ
ことができる。 (エ)ヒータに過大なラッシュ電流が流れないので、ヒ
ータ寿命を長くすることができ、更に電源スイッチの接
点の寿命も延びる。 (オ)AC100V系の画像形成装置のコンセントを誤って
AC200V系に入れたまま電源スイッチをOFFした状
態としても、PTCサーミスタにより定着ローラ表面温
度を検知して点弧角を遅らせるので、定着ローラ表面温
度を低く抑えることができる。
【0027】また、反対に定着ローラ表温度が著しく上
昇した場合、PTCサーミスタの低抗も増大するため点
弧ができなくなり、ヒータが消え温度制御が安全性をも
って行われる。
【0028】(カ) また、SSR2が短絡等の故障があ
っても、過温度防用のサーマルヒューズが熔断し電力の
供給が断たれるので、発煙事故がなく、電源スイッチO
FF状態でも安全な回路構成となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項1記載の実施例による定着装置
の電源供給回路を示す図である。
【図2】図1のSSR2が半サイクル点弧を必要とする
場合の詳細回路例を示す図である。
【図3】図2の動作説明用の波形図である。
【図4】図2の出力側波形の各例を示す図である。
【図5】図1のSSR2が正負両サイクル点弧を必要と
する場合の詳細回路例を示す図である。
【図6】図5の出力側波形の各例を示す図である。
【図7】本発明の請求項2記載の実施例によるSRR2
の回路例を示す図である。
【図8】図7のSSR2を組込んだ定着装置の電源供給
回路を示す図である。
【図9】従来の定着装置における電源供給回路の構成例
を示す図である。
【符号の説明】
1…電源スイッチ、 2…電力供給ユニット(PSU)、
3…シーケンス制御回路、 4…ゼロクロス制御回
路、 5…第1のソリッドステートリレー(SSR1)、
6…ヒータ、 7…定着ローラ、 8…サーミスタ
(負温度係数)、 9…サーマルヒューズ、 10…第2の
ソリッドステートリレー(SSR2)、 11…PTC(正温
度係数)サーミスタ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転写後のトナー像を用紙上に定着させる
    ヒータを内蔵した定着ローラと加圧ローラからなる定着
    装置において、 電源スイッチのON端子を介して前記ヒータ制御用の第
    1のソリッドステートリレーを接続し、前記電源スイッ
    チのOFF端子を介して前記第1のソリッドステートリ
    レーと並列に第2のソリッドステートリレーを接続し、
    電源スイッチON時のヒータ制御は前記第1のソリッド
    ステートリレーで行ない、電源スイッチOFF時のヒー
    タ制御は前記第2のソリッドステートリレーで行なうこ
    とにより、電源スイッチON時のヒータ供給電力以下の
    電力を電源スイッチOFF時にヒータに供給することを
    特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】 点弧角を決定する抵抗Rに、定着ローラ
    表面に近接配置された正温度係数サーミスタPTCを直
    列接続することにより、前記定着ローラ表面温度が設定
    値より著しく大なる場合は、前記抵抗Rと正温度係数サ
    ーミスタPTCの直列抵抗を増大させることで前記点弧
    角を遅延または点弧を停止させ、定着ローラ表面温度を
    低下させることを特徴とする請求項1記載の定着装置。
  3. 【請求項3】 第2のソリッドステートリレーの出力端
    子は、ヒータと過温防止用サーマルヒューズの直列回路
    に接続され、電力供給を行うようにしたことを特徴とす
    る請求項1,請求項2記載の定着装置。
JP3043224A 1991-03-08 1991-03-08 定着装置 Pending JPH05188823A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5719493A (en) * 1995-08-31 1998-02-17 Minolta Co., Ltd. Electrical device
JPH10509818A (ja) * 1994-10-13 1998-09-22 アボツト・ラボラトリーズ 熱制御装置および方法

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10509818A (ja) * 1994-10-13 1998-09-22 アボツト・ラボラトリーズ 熱制御装置および方法
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