JPH0741018Y2 - 電子写真式プリンタの熱定着器における加熱源の通電制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は電子写真式プリンタに搭載される熱定着器の加
熱ローラの加熱に用いられる加熱源の通電制御回路に関
する。

〔従来の技術〕

従来より用いられている電子写真式プリンタの熱定着器
の概略を第５図に示す。

第５図において、１は加熱ローラで、「加熱源」として
ハロゲンランプ２を内蔵している。３は加圧ローラで、
加熱ローラ１に圧接され、加熱ローラ１の回転に従い回
転する。そして、用紙４上の未定着のトナー像５は加熱
ローラ１と加圧ローラ３の間で加熱・定着させられる。

このような熱定着器の加熱源に用いられる通電制御回路
を第６図に示す。

この通電制御回路によると、ホトカプラPC1に図示しな
い制御部からの信号Ａとして論理“L"が与えられると、
ホトカプラPC1の内部の発光ダイオード６が発光し、こ
れにより受光トランジスタ７がONとなってトライアック
TRIが駆動され、ハロゲンランプ２に対し交流電源であ
るAC電源８が通電し、通電開始となる。

ところでハロゲンランプ２のフィラメントは、正の温度
係数特性（抵抗温度係数特性）を有している。したがっ
て、ハロゲンランプ２のフィラメントは、電流が流れな
いときは温度が低いので低抵抗の抵抗体と見なせるが、
通電により電流が流れ温度が上昇するとその抵抗値が５
〜10倍程度増加する。

この一例を第７図に示す。これから分かるように、ハロ
ゲンランプ２のフィラメントの抵抗値は、常温（25℃）
では約ＲΩ（オーム）あるが、200℃近辺では7.5RΩと
7.5倍まで増加している。

また、このような特性を持つハロゲンランプ２の電源投
入時における突入電流の電流波形を第８図と第９図に示
す。第８図は電源投入時にハロゲンランプ２に流れる電
流の電流波形であり、AC100V（ボルト）、50HZ（ヘル
ツ）時の一例で、第９図は第８図の波形のピークを結ん
だ図である。

第９図に見られるように、ハロゲンランプ２に流れる電
流は、電源投入時にその最大ピークが発生し時間が経つ
につれて徐々に減衰してゆく電流波形を示す。そして、
最初の最大ピーク対最大ピークの電流値は80A（アンペ
ア）にも達している。この電流波形は環境温度が25℃の
時の波形であるがハロゲンランプ２が零度近辺まで冷却
されている状態からの通電時には100A近く迄達する。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかるに、たとえ突入電流にしても、このような大電流
を流すことは、ハロゲンランプ２の寿命に悪影響を与え
るだけでに止まらず、トライアックの定格の設定や配線
材料および電源容量の設定においてこの大きな突入電流
を基準とした定格によらなければならず、それだけ高価
になるという不利益がある。

そこで、この考案では、突入電流が余り大きなものとな
らないような通電制御回路を提供することを課題として
いる。

〔課題を解決するための手段〕

このような課題を解決するため、この考案では、発熱に
よる温度上昇に応じて抵抗が増大する正の温度係数特性
を有する電子写真式プリンタの熱定着器における加熱源
の通電制御回路に於いて、加熱源と直列に負の温度係数
特性を有する１乃至複数個の感温抵抗素子を接続し、加
熱源の正の温度係数特性と感温抵抗素子の負の温度係数
特性とを相殺させることにより突入電流を低減させるこ
とを要旨としている。

〔作用〕

このような通電制御回路によると、電源投入時には、加
熱源は正の温度係数特性を有するが故に低抵抗である
が、感温抵抗素子は負の温度係数特性を有するが故に高
抵抗であり、その結果、加熱源の低抵抗と感温抵抗素子
の高抵抗との直列の組み合わせによる相殺により突入電
流が低減させられると同時に、突入電流の波形も滑らか
なものに改善される。

〔実施例〕

以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。尚、
以下の説明では、上述した従来例と共通乃至類似する部
分には同一を付し重複する説明は省略する。

この考案による通電制御回路を第１図に示す。この第１
図において、ハロゲンランプ２の一端はサーミスタ10に
接続されており、その他端はトライアックTRIと、この
トライアックTRIのゲートのON/OFF制御を行うホトカプ
ラPC1内の受光トランジスタ７のコレクタに接続されて
いる。サーミスタ10とトライアックTRIの間には交流電
源のAC電源８が接続され、電源がサーミスタ10を介して
ハロゲンランプ２に供給されている。尚、この例では、
AB間にサーミスタ10を１個接続しているが、ハロゲンラ
ンプ２の種類や電源容量の関係で必要に応じて複数個接
続する場合もある。

この通電制御回路では、マイクロコンピュータ11により
ホトカプラPC1内部の発光ダイオード６がON/OFF制御さ
れ、これにより受光トランジスタ７がON/OFFすることに
よりトライアックTRIの通電制御がなされ、ハロゲンラ
ンプ２の通電が制御される。

第２図は第１図の通電制御回路における電源投入時の立
ち上げの電流波形で、温度条件は25℃で、AC100V、50HZ
の場合のものである。

この図により、10msごとに電流が徐々に増加してゆく様
子が理解できる。これは通電が開始されることにより、
第４図に示すように、ハロゲンランプ２のフィラメント
の抵抗値はその正の温度係数特性故に増加するがサーミ
スタ10の抵抗値はその負の温度係数特性故に減少するの
で、これらが微妙に相殺し合ってこのような電流波形に
なるからである。

第３図は第２図で示した電流のピークとピークを結線し
た図であって時間を秒（ｓ）に設定した図である。これ
から分かるように、電流は滑らかに増加してゆき、その
最大ピークは電源投入初期時には現れず、ある程度遅れ
て現れている。この結果、電流の最高値は最大ピーク対
最大ピークで55A以下である。また、この第３図に併せ
て示したように、サーミスタ10を複数個接続すればその
効果はより増大する。

〔考案の効果〕

以上説明したように本通電制御回路は、正の温度係数特
性を有する加熱源に対し直列に負の温度係数特性を有す
る１乃至複数個の感温抵抗素子を接続するようにしてい
るので、正の温度係数特性と負の温度係数特性との相殺
により突入電流を大幅に低減できると同時に、立ち上げ
の電流波形も改善でき、加熱源の寿命を延ばすことがで
きると共に、その他の回路部品の定格設定や電源容量設
定においても余裕ができるという大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の一実施例に係る通電制御回路図、 第２図は第１図の通電制御回路における電源投入時の電
流波形図、 第３図は第２図の電流波形における電流のピークとピー
クを結線した電流波形図、 第４図はハロゲンランプのフィラメント及びサーミスタ
の温度による抵抗値の変化曲線図、 第５図は従来の熱定着器の概略断面図、 第６図は従来の熱定着器における加熱源の通電制御回路
図、 第７図はハロゲンランプのフィラメントの温度による抵
抗値の変化曲線図、 第８図は第５図の通電制御回路における電源投入時の電
流波形図、そして 第９図は第７図の電流波形における電流のピークとピー
クを結線した電流波形図である。 ２…ハロゲンランプ（加熱源） 10…サーミスタ（感温抵抗素子）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発熱による温度上昇に応じて抵抗が増大す
   る正の温度係数特性を有する加熱源で加熱した加熱ロー
   ラにより加熱・定着を行なう電子写真式プリンタの熱定
   着器における加熱源の通電制御回路に於いて、正の温度
   係数特性を有する上記加熱源に対し直列に負の温度係数
   特性を有する１乃至複数個の感温抵抗素子を接続し、加
   熱源の正の温度係数特性と感温抵抗素子の負の温度係数
   特性とを相殺させることにより突入電流を低減させるよ
   うにしたことを特徴とする電子写真式プリンタの熱定着
   器における加熱源の通電制御回路。