JPH05224559A - 電子写真式プリンタにおける定着温度制御装置 - Google Patents

電子写真式プリンタにおける定着温度制御装置

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JPH05224559A
JPH05224559A JP32606391A JP32606391A JPH05224559A JP H05224559 A JPH05224559 A JP H05224559A JP 32606391 A JP32606391 A JP 32606391A JP 32606391 A JP32606391 A JP 32606391A JP H05224559 A JPH05224559 A JP H05224559A
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JP
Japan
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heater
time
fixing
voltage
zero crossing
Prior art date
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JP32606391A
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English (en)
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Takeshi Nakazawa
猛 中沢
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NEC Corp
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NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】電源投入時のヒーターへの突入電流を抑制す
る。 【構成】この定着温度制御装置は、定着用ヒーター3に
印加さる交流電圧のゼロ交叉点を検出するゼロ交叉検出
回路7を備える。また、定着用ヒーター3の電源投入時
に交流電圧の半サイクルごとのゼロ交叉点からの特定時
間定着用ヒーター3に通電させる制御部10とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はレーザプリンタ等の電子
写真式プリンタにおける定着温度制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5を参照すると、レーザプリンタにお
ける感光体ドラム20は直流モータなどで回転駆動さ
れ、帯電コロトロン12で帯電される。メカ制御ユニッ
ト19から送られてきた画像信号を受信したレーザ光学
ヘッド11は、この画像信号に応じてレーザ光111を
出力することにより、感光体ドラム20上に静電潜像を
形成させる。この感光体ドラム20上の静電潜像を現像
器13で現像するとトナー像が得られる。記録紙カセッ
ト17から記録用紙21が取り出され、感光体ドラム2
0上のトナー像は転写コロトロン14により記録用紙2
1に転写される。定着器16が記録用紙21にトナー像
を定着するように、そのヒートローラ161は160〜
180℃程度に加熱され、圧接ローラー162と協動し
て記録用紙21を送り出す。クリーナ15は感光体ドラ
ム20の表面上に残存するトナーをかき落とす。また、
イレーザ18は感光体ドラム20の電位を0V程度に設
定する。
【0003】図5における定着器16の電気的構成を示
す図6を参照すると、定着器16はサーミスタ23、ヒ
ーター24及び温度検出器25を備える。この定着器1
6に接続される制御部28はスイッチ素子26及び制御
回路27から構成され、図5に示すメカ制御ユニット1
9の一部を成す。また、定着器16に接続される電源部
22は交流電源221及びヒューズ222から構成され
ている。サーミスタ23と電気的に直列に接続されてい
るハロゲンランプ等から成るヒーター24への電源投入
時の交流電源221からの突入電流は、ヒーター24の
抵抗値が小さくても、温度が低いときのサーミスタ23
自体の抵抗値によって小さく抑えられる。この小さい電
流値によって徐々にサーミスタ23の温度とヒーター2
4の温度とが上昇する。温度上昇とともにサーミスタ2
3の抵抗値が減少する一方、ヒーター24の抵抗値は増
加し、徐々に電流が定格電流に近づいて行く。この時、
サーミスタ23は数オーム程度の抵抗値から温度が上昇
することにより抵抗値が下がり、1オーム以下になる。
この結果、ヒーター24に流れる電流が一定になる段階
では、サーミスタ23自体の抵抗値はヒーター回路とし
ての負荷にはならなくなる。温度検出器25がヒーター
24の温度を検出して制御回路27を動作させると、制
御回路27はヒーター24を定着可能温度(180℃程
度)に設定するためにスイッチ素子26を駆動する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来の定着器16
におけるサーミスタ23は、交流電流を流すことにより
自己発熱して抵抗値を下げるため、電源投入後直ちに十
分低い抵抗値に落ちない。従って、負荷の関係上、この
サーミタ23として使えるものは常温で1オーム程度の
低い抵抗値を有するものに限られる。また、突入電流の
下限は40〜50A程度どまりであり、この突入電流に
耐えうる回路素子(スイッチ素子26等)を制御部28
に適用しなければならない。また、このサーミスタ23
はこの突入電流に耐えられる高価な高耐圧のものを使用
しなければならない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の電子写真式プリ
ンタにおける定着温度制御装置は、定着用ヒーターに印
加される交流電圧のゼロ交叉点を検出する第1の手段
と、前記定着用ヒーターの電源投入時に前記交流電圧の
半サイクルごとの前記ゼロ交叉点からの特定時間前記定
着用ヒーターに通電させる第2の手段とを備える。
【0006】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0007】図1は本発明の電子写真式プリンタにおけ
る定着温度制御装置の一実施例を示すブロック図であ
る。図2は図1に示す交流電源1及びヒューズ2から成
る電源部8から供給される交流電圧を加えた直後に定着
器9のヒーター3に流れるヒーター電流i(t)を交流
電圧とともに示す。図2において、破線で示した電流変
化は無制御状態の電流を示し、ハッチングで示した部分
はこの実施例の制御による電流変化を示す。無制御状態
のヒーター3に流れるヒーター電流i(t)は、ヒータ
ー3の温度上昇に伴ってヒーター3の抵抗値が増加する
ため、小さくなり定格電流振幅値±Ioに落着く。ハッ
チングで示したヒーター通電時間Tn(nは0を含んだ
正整数)は所定定着温度でのヒーター3の定格電流振幅
値±Ioになるまでの電圧ゼロ交叉点からの時間として
求められる。このようにして求めたヒーター通電時間T
nを制御部10内の制御回路6に含まれるマイクロコン
ピュータ(マイコン)61の制御プログラムに設定す
る。ヒーター3の電圧値がゼロになった時に発生するゼ
ロ交叉検出回路7からの割り込みがマイコン61に与え
られるたびに、ヒーター通電時間Tnがマイコン61か
ら読み出され、制御回路6はスイッチ素子5をTn時間
だけ閉じてヒーター3に通電する。ヒーター3の電圧値
がゼロになると、ゼロ交叉検出回路7から再び割り込み
がマイコン6に与えられ、前述と同じ動作が行なわれ
る。
【0008】次に、図3及び図4を参照してヒーター通
電時間Tnの求め方を説明する。ヒーター3の抵抗値R
h(t)は無制御状態では、図3に示すように、電源投
入時からヒーター3の温度上昇に伴って増加し、所定定
着温度に達すると抵抗値Rh0になる。この曲線から時
刻tn(nは0を含んだ正整数)のヒーター抵抗値Rh
(tn)が求められる。また、図2に示すヒーター電流
i(t)の電源投入時からn/2個目の半サイクルを近
似的に正弦曲線として示す図4を参照し、ヒーター電流
i(t)がIoとなるヒーター通電時間Tnを求める
と、Io=(Vo/Rh(tn))sin(2πf・T
n)となるので、次式が成立つ。
【0009】 Tn=(1/2πf)arcsin(Io・Rh(tn)/Vo) ここで、Tn:電源投入後のn/2周期目のヒーター通
電時間 (nは0を含んだ正整数) f :交流電圧の周波数 Io:ヒーター3の定着温度時の定格電流振幅値 Vo:交流電圧の振幅値 Rh(tn):電源投入時から交流電圧が振幅値Voに
なる時刻tn(nは0を含んだ正整数)におけるヒータ
ー3の無制御状態時の抵抗値 このようにして、ヒーター3の電源投入時に交流電圧の
ゼロ交叉点を検出することにより、ゼロ交叉点からのヒ
ーター通電時間Tnを半サイクルごとに増加させ、ヒー
ター3に安全なヒーター電流i(t)を徐々に流すこと
ができる。ヒーター電流i(t)が定格電流±Ioにな
るまで、このような制御が行なわれる。ヒーター電流i
(t)が定格電流に安定した時には、温度検出器4がヒ
ーター3の温度を検出し、マイコン61がヒーター温度
を判断して制御回路6を動作させる。これにより、制御
回路6はヒーター3を定着可能温度(約180℃程度)
に設定するためにスイッチ素子5を駆動する。
【0010】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
定着用ヒーターに印加される交流電圧のゼロ交叉点を検
出し、定着用ヒーターへの電源投入時に交流電圧の半サ
イクルごとのゼロ交叉点からの特定時間定着用ヒーター
に通電させることにより、ヒーターに電源を投入した時
の突入電流は小さく抑えられる。この結果、定着器の制
御部にはヒーターの定格電流に近いスイッチ素子が使用
でき、制御部を小型化することができる。さらに、制御
部には従来使用していた高耐圧サーミスタなどの高価な
部品を使用する必要がなく、低価格化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】同実施例における交流電圧及びヒーター電流の
時間経過を示す図である。
【図3】同実施例における電源投入後のヒーターの無制
御状態における抵抗値の時間経過を示す図である。
【図4】図2のヒーター電流の電源投入時からn/2個
目の半サイクルを示す図である。
【図5】レーザープリンタの構成例を示す図である。
【図6】従来例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 交流電源 2 ヒューズ 3 ヒーター 4 温度検出器 5 スイッチ素子 6 制御回路 7 ゼロ交叉検出回路 8 電源部 9 定着器 10 制御部 61 マイクロコンピューター

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 定着用ヒーターに印加される交流電圧の
    ゼロ交叉点を検出する第1の手段と、前記定着用ヒータ
    ーの電源投入時に前記交流電圧の半サイクルごとの前記
    ゼロ交叉点からの特定時間前記定着用ヒーターに通電さ
    せる第2の手段とを備えることを特徴とする電子写真式
    プリンタにおける定着温度制御装置。
  2. 【請求項2】 前記特定時間が、電源投入後のn/2
    (nは0を含んだ正整数)周期目の前記定着用ヒーター
    の通電時間をTn、前記交流電圧の周波数をf、前記定
    着用ヒーターの定着温度時の定格電流振幅値をIo、前
    記交流電圧の振幅値をVo、及び電源投入時から前記交
    流電圧が振幅値Voになる時刻tn(nは0を含んだ正
    整数)における前記定着用ヒーターの抵抗値をRh(t
    n)とするとき、式 Tn=(1/2πf)arcsin(Io・Rh(tn)/Vo) から求められることを特徴とする請求項1記載の電子写
    真式プリンタにおける定着温度制御装置。
JP32606391A 1991-12-10 1991-12-10 電子写真式プリンタにおける定着温度制御装置 Withdrawn JPH05224559A (ja)

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Effective date: 19990311