JPH08254910A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JPH08254910A
JPH08254910A JP5895995A JP5895995A JPH08254910A JP H08254910 A JPH08254910 A JP H08254910A JP 5895995 A JP5895995 A JP 5895995A JP 5895995 A JP5895995 A JP 5895995A JP H08254910 A JPH08254910 A JP H08254910A
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voltage
heater
fixing
current
power
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JP5895995A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Uneme
和彦 采女
Kazuo Yasuda
和夫 安田
Hidehiro Kanda
英弘 神田
Tadashi Miwa
正 三輪
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To prevent a rush current from being generated because the resistance value of a fixing heater is increased with the change of voltage by performing the supply of power by the voltage changed at a specified voltage change rate to the fixing heater. CONSTITUTION: When an on-signal is outputted as the detected result of the sensor 5 of a temperature detection circuit 6, a supply voltage control circuit 2 supplies the power according to the characteristic of the voltage which is changed by setting the voltage change rate to <500V/second to a halogen heater 4. In such a case, when the heater voltage begins to rise because of the characteristic, a heater current begins to flow but the voltage is low at the time of starting the supply, so that a high current does not flow even when the value of the heater resistance is low. When the heater current gradually begins to flow, the heater resistance also gradually beings to rise. Therefore, when the heater current attains a rated value, the value of the heater resistance is very high, so that the heater current attains the rated value without generating the rush current.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複写機やプリンタなど
に使用する定着装置に関し、更に詳しくは、突入電流に
配慮された定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in a copying machine, a printer or the like, and more particularly to a fixing device in consideration of inrush current.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、電子写真方式の画像形成装置に
おいては、原稿の画像情報(原画像)の濃度に応じた電
気信号(画像信号)に変換し、その画像信号に応じてレ
ーザ光などを用いて感光体ドラム上に静電潜像を形成す
る。そして、この静電潜像を現像によりトナー像として
から記録紙に転写し、記録紙上のトナー像を定着装置の
ヒータにより加熱して溶融定着させている。
2. Description of the Related Art Generally, in an electrophotographic image forming apparatus, an electric signal (image signal) corresponding to the density of image information (original image) of an original is converted into an electric signal (laser light) and the like. An electrostatic latent image is formed on the photoconductor drum by using it. Then, this electrostatic latent image is developed into a toner image and then transferred to a recording sheet, and the toner image on the recording sheet is heated by a heater of a fixing device to be fused and fixed.

【0003】このような定着装置のヒータ(定着ヒー
タ)としては、ハロゲンヒータ若しくはニクロム線によ
るヒータ等の熱源が用いられている。そして、このよう
な定着ヒータがヒートローラに内蔵されている。
As a heater (fixing heater) of such a fixing device, a heat source such as a halogen heater or a heater using a nichrome wire is used. Then, such a fixing heater is built in the heat roller.

【0004】この種の定着ヒータとしては、小型の画像
形成装置においては数百W程度の定着ヒータが、また高
速に画像形成を行うものでは更に大容量の定着ヒータが
使用されている。
As a fixing heater of this type, a fixing heater of about several hundred W is used in a small image forming apparatus, and a fixing heater having a larger capacity is used in a device which forms an image at high speed.

【0005】そして、ヒートローラ近傍に配置された温
度センサの検出結果に応じて、定着ヒータに対する電力
供給のオン/オフ制御がなされて一定の定着温度を保つ
ように制御されている。
Then, according to the detection result of the temperature sensor arranged in the vicinity of the heat roller, ON / OFF control of power supply to the fixing heater is carried out so that a constant fixing temperature is maintained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この種の定着装置にお
いては、定着ヒータに対して電力供給がオフからオンに
切り替わった瞬間に大きな突入電流が流れることがあ
る。
In this type of fixing device, a large inrush current may flow to the fixing heater at the moment when the power supply is switched from off to on.

【0007】この様子を図8を用いて説明する。あるタ
イミングでヒータ部のハロゲンヒータに商用電源からA
C100Vが供給される(図8(a))。それまで電流
が供給されていなかったハロゲンヒータの抵抗値は電源
が供給されたことにより抵抗値がR1からR2に上昇す
る(図8(b))。従って、ヒータ電流は電源供給と同
時に低抵抗値R1に対して流れ始めるため突入電流I1
が流れる(図8(c))。そして、抵抗値がR2に上昇
するにつれてヒータ電流はI2に低下する。
This situation will be described with reference to FIG. At a certain timing, from the commercial power supply to the halogen heater of the heater part, A
C100V is supplied (FIG. 8 (a)). The resistance value of the halogen heater, to which no current was supplied until then, increases from R1 to R2 due to the supply of power (FIG. 8B). Therefore, since the heater current starts to flow to the low resistance value R1 at the same time as the power supply, the inrush current I1
Flows (FIG. 8 (c)). Then, as the resistance value increases to R2, the heater current decreases to I2.

【0008】そして、このような突入電流I1が生じる
と、画像形成装置に電源を供給している商用電源のコン
セント周囲若しくは屋内配線の電気抵抗により電圧降下
が発生しV1まで落ちる。その後、ヒータ電流がI2に
なると電源電圧もV2まで回復する。
When such an inrush current I1 is generated, a voltage drop occurs due to an electric resistance around an outlet of a commercial power supply which supplies power to the image forming apparatus or indoor wiring, and drops to V1. After that, when the heater current becomes I2, the power supply voltage also recovers to V2.

【0009】特に、上述の突入電流によって生じる電圧
降下は瞬間的に大きなものであるので、周囲の機器や照
明機器に対しても影響を与えることがある。例えば、照
明機器に供給している電圧が低下すると、フリッカと呼
ばれる瞬間的に照度が低下する現象を発生することがあ
る。
In particular, since the voltage drop caused by the above-mentioned inrush current is large instantaneously, it may affect peripheral equipment and lighting equipment. For example, when the voltage supplied to the lighting device drops, a phenomenon called flicker in which the illuminance drops momentarily may occur.

【0010】定格500Wのハロゲンヒータにおいて実
測したところ、定常電流I2は5Aであるにもかかわら
ず、突入電流として8Aもの電流が流れていた。そし
て、電源電圧は97Vに低下し、フリッカを発生してい
た。
When actually measured in a halogen heater rated at 500 W, a current of 8 A was flowing as an inrush current although the steady current I2 was 5 A. Then, the power supply voltage dropped to 97V, and flicker was generated.

【0011】本発明は上記した課題に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、突入電流に起因する電
源の電圧降下の発生を抑えることが可能な定着装置を実
現することである。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to realize a fixing device capable of suppressing the occurrence of a voltage drop of a power source due to an inrush current.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本件出願の発明者は、従
来の定着装置の温度制御における定着ヒータのオン/オ
フに起因する突入電流問題点を改良すべく鋭意研究を行
った結果、定着ヒータの温度制御のための電力供給に関
する新たな手法を見出して本発明を完成させたものであ
る。
The inventor of the present application has conducted earnest research to improve the problem of inrush current caused by ON / OFF of the fixing heater in the temperature control of the conventional fixing device. The present invention has been completed by finding out a new method regarding power supply for temperature control of the above.

【0013】すなわち、課題を解決する手段である本発
明及びその好ましい範囲は以下の(1)〜(5)に説明
するようなものである。 (1)課題を解決する第1の手段は、記録紙上のトナー
像を熱により溶融定着させる定着ヒータと、前記定着ヒ
ータに対して電圧変化率を500V/秒未満として変化
させた電圧による電力を供給する電力供給手段と、を備
えたことを特徴とする定着装置である。
That is, the present invention as a means for solving the problems and its preferable range are as described in the following (1) to (5). (1) A first means for solving the problem is a fixing heater that melts and fixes a toner image on a recording paper by heat, and an electric power generated by a voltage that is changed with a voltage change rate of less than 500 V / sec for the fixing heater. And a power supply unit for supplying power.

【0014】(2)課題を解決する第2の手段は、記録
紙上のトナー像を熱により溶融定着させる定着ヒータ
と、前記定着ヒータに対して、定格電圧未満の第1の電
圧と第2の電圧とを交互に印加して電力を供給する電力
供給手段と、を備えたことを特徴とする定着装置であ
る。
(2) A second means for solving the problem is a fixing heater for melting and fixing a toner image on a recording paper by heat, and a first voltage and a second voltage which are lower than a rated voltage with respect to the fixing heater. And a power supply unit that supplies power by alternately applying a voltage.

【0015】(3)課題を解決する第3の手段は、記録
紙上のトナー像を熱により溶融定着させる定着ヒータ
と、前記定着ヒータに対して、定格電圧未満の第1の電
圧と第2の電圧とを所定の電圧変化率をもって交互に印
加して電力を供給する電力供給手段と、を備えたことを
特徴とする定着装置である。
(3) A third means for solving the problem is a fixing heater for fusing and fixing a toner image on a recording sheet by heat, and a first voltage and a second voltage which are lower than a rated voltage with respect to the fixing heater. And a power supply unit that supplies power by alternately applying a voltage and a predetermined voltage change rate.

【0016】(4)課題を解決する第4の手段は、記録
紙上のトナー像を熱により溶融定着させる定着ヒータ
と、前記定着ヒータに対して、定着ヒータが定着を行な
っていないときに所定の温度を保つために必要とする第
1の熱量を発生するための第1の電力と、定着ヒータが
定着を行なっているときに所定の温度を保つために必要
とする第2の熱量を発生するための第2の電力とを交互
に供給する電力供給手段と、を備えたことを特徴とする
定着装置である。
(4) A fourth means for solving the problem is a fixing heater for melting and fixing a toner image on a recording paper by heat, and a predetermined heater for the fixing heater when the fixing heater is not fixing. Generates a first electric power for generating a first amount of heat required to maintain the temperature, and a second amount of heat required to maintain a predetermined temperature while the fixing heater is performing fixing. And a power supply unit that alternately supplies the second power for supplying the power to the fixing device.

【0017】(5)課題を解決する第5の手段は、記録
紙上のトナー像を熱により溶融定着させる定着ヒータ
と、前記定着ヒータに対して供給する電力について、交
流電流の位相を制御することで実効電圧の電圧変化率を
500V/秒未満として変化させた電力を供給する電力
供給手段と、を備えたことを特徴とする定着装置であ
る。
(5) A fifth means for solving the problem is to control the phase of an alternating current with respect to a fixing heater for fusing and fixing a toner image on a recording sheet by heat and the electric power supplied to the fixing heater. And a power supply unit that supplies power with the effective voltage change rate of less than 500 V / sec.

【0018】[0018]

【作用】[Action]

(1)課題を解決する第1の手段においては、電力供給
手段により定着ヒータに対して電圧変化率を500V/
秒未満として変化させた電圧によって電力の供給が行な
われる。
(1) In the first means for solving the problem, the power supply means causes the voltage change rate to be 500 V / V with respect to the fixing heater.
Electric power is supplied by the voltage changed in less than a second.

【0019】このような電圧変化率の電圧を用いたこと
により、電圧の変化に伴って定着ヒータの抵抗値も上昇
するため、突入電流の発生が防止できる。 (2)課題を解決する第2の手段においては、電力供給
手段により定着ヒータに対して、定格電圧未満の第1の
電圧と第2の電圧とを交互に印加した状態で電力の供給
が行われる。
By using the voltage having such a voltage change rate, the resistance value of the fixing heater also rises as the voltage changes, so that the occurrence of the inrush current can be prevented. (2) In the second means for solving the problem, the electric power is supplied to the fixing heater by the electric power supply means while alternately applying the first voltage and the second voltage which are less than the rated voltage. Be seen.

【0020】このような第1および第2の電圧を用い交
互に印加することで、急激な電圧上昇がなくなり、ま
た、電圧が低い値から高い値に切り替わる際にも抵抗値
が一定の値に上昇しているので、突入電流の発生を防止
できる。
By alternately applying the first and second voltages as described above, a rapid voltage rise is eliminated, and the resistance value becomes a constant value even when the voltage is switched from a low value to a high value. Since it is rising, inrush current can be prevented from occurring.

【0021】(3)課題を解決する第3の手段において
は、電力供給手段により定着ヒータに対して、定格電圧
未満の第1の電圧と第2の電圧とを所定の電圧変化率を
もって交互に切り替えて印加した状態で電力の供給が行
われる。
(3) In the third means for solving the problem, the first voltage and the second voltage, which are less than the rated voltage, are alternately applied to the fixing heater by the power supply means at a predetermined voltage change rate. Electric power is supplied in a state of being switched and applied.

【0022】このような第1および第2の電圧を用い、
所定の電圧変化率により切り替えて交互に印加すること
で、急激な電圧上昇がなくなり、また、電圧の変化に伴
って定着ヒータの抵抗値も変化するため、突入電流の発
生を防止できる。
Using such first and second voltages,
By switching and applying alternately at a predetermined voltage change rate, a rapid voltage rise disappears, and the resistance value of the fixing heater also changes with the voltage change, so that the occurrence of inrush current can be prevented.

【0023】(4)課題を解決する第4の手段において
は、電力供給手段により、定着ヒータが定着を行なって
いないときに所定の温度を保つために必要とする第1の
熱量を発生するための第1の電力と、定着ヒータが定着
を行なっているときに所定の温度を保つために必要とす
る第2の熱量を発生するための第2の電力とが交互に供
給される。
(4) In the fourth means for solving the problem, the power supply means generates the first amount of heat necessary for maintaining the predetermined temperature when the fixing heater is not fixing. And the second electric power for generating the second amount of heat required for maintaining a predetermined temperature while the fixing heater is performing fixing are alternately supplied.

【0024】このような第1および第2の電力を用い、
交互に供給することで、急激な電圧上昇がなくなり、突
入電流の発生を防止できる。 (5)課題を解決する第5の手段においては、電力供給
手段により供給される交流電流の位相が制御され、定着
ヒータに対して実効電圧の電圧変化率を500V/秒未
満として変化させた電力の供給が行なわれる。
Using such first and second powers,
By supplying alternately, abrupt voltage rise disappears and inrush current can be prevented from occurring. (5) In the fifth means for solving the problem, the phase of the alternating current supplied by the power supply means is controlled, and the electric power is changed by changing the voltage change rate of the effective voltage with respect to the fixing heater to less than 500 V / sec. Is supplied.

【0025】このような交流電流の位相制御を用いたこ
とにより、位相制御された電流による実効電圧の変化に
伴って定着ヒータの抵抗値も上昇するため、突入電流の
発生が防止できる。
By using the phase control of the alternating current as described above, the resistance value of the fixing heater also rises with the change of the effective voltage due to the phase-controlled current, so that the generation of the inrush current can be prevented.

【0026】[0026]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は本発明の一実施例の定着装置の構成
を示すブロック図である。そして、図2から図5は本実
施例の動作を説明するためのタイムチャートである。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 2 to 5 are time charts for explaining the operation of this embodiment.

【0027】<定着装置の構成>図1は本発明の一実施
例の定着装置の概略構成を示している。この図1におい
て、電源1は定着装置に電力を供給するための元となる
電源であり、この図1では交流の商用電源をそのまま用
いる場合を示している。供給電圧制御回路2は電源1か
らの電力を後述するヒータに供給する際の電圧を所定の
電圧変化率や電流変化率(実効電圧変化率)によって制
御し供給するための電力供給手段である。
<Structure of Fixing Device> FIG. 1 shows a schematic structure of a fixing device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a power source 1 is a source of power for supplying power to the fixing device, and FIG. 1 shows a case where an AC commercial power source is used as it is. The supply voltage control circuit 2 is a power supply means for controlling and supplying the voltage when supplying the power from the power source 1 to the heater described later at a predetermined voltage change rate or current change rate (effective voltage change rate).

【0028】ヒータ部3は定着装置のヒートローラに内
蔵されている加熱手段であり、この実施例では熱源とし
てハロゲンヒータ4を例にして説明を行う。センサ5は
ヒータ部3の温度を検出するもので、検出結果を後述す
る温度検知回路6に供給する。
The heater section 3 is a heating means incorporated in the heat roller of the fixing device, and in this embodiment, the halogen heater 4 will be described as an example of the heat source. The sensor 5 detects the temperature of the heater unit 3, and supplies the detection result to a temperature detection circuit 6 described later.

【0029】温度検知回路6はセンサ5の検出結果を受
けて、ハロゲンヒータ4の加熱/加熱停止を切り替える
ためのオン/オフ信号を発生して供給電圧制御回路2に
供給する。
The temperature detection circuit 6 receives the detection result of the sensor 5 and generates an ON / OFF signal for switching the heating / stopping of the halogen heater 4 and supplies it to the supply voltage control circuit 2.

【0030】<定着装置の動作(1)>以上のように構
成された定着装置の動作について以下に説明する。温度
検知回路6の検知結果としてON信号が出力されると供
給電圧制御回路2はハロゲンヒータ4に電力を供給す
る。ここで、本実施例の供給電圧制御回路2は電圧変化
率を500V/秒未満として変化させた電圧特性による
電力を供給する。
<Operation of Fixing Device (1)> The operation of the fixing device configured as described above will be described below. When the ON signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6, the supply voltage control circuit 2 supplies electric power to the halogen heater 4. Here, the supply voltage control circuit 2 of the present embodiment supplies the electric power according to the voltage characteristic that the voltage change rate is changed to less than 500 V / sec.

【0031】従来の定着装置ではハロゲンヒータに対す
る電力供給の制御は単純にオン/オフ制御であったため
に電圧変化率が500V/秒を超えていた。これがハロ
ゲンヒータの抵抗値の上昇特性を遥かに超えたものであ
り、突入電流を生じさせる大きな原因であった。
In the conventional fixing device, the control of the power supply to the halogen heater was simply ON / OFF control, and therefore the voltage change rate exceeded 500 V / sec. This far exceeds the resistance rise characteristic of the halogen heater, and is a major cause of inrush current.

【0032】そこで、この電圧変化率を500V/秒未
満とすることで、ハロゲンヒータ4の赤熱による抵抗値
の上昇特性が追従するようになり、突入電流の発生を防
止できるようになった。
Therefore, by setting the voltage change rate to less than 500 V / sec, the resistance value increasing characteristic due to the red heat of the halogen heater 4 follows, and the occurrence of inrush current can be prevented.

【0033】すなわち、ヒータ電圧(図2(a))が上
記特性で上昇し始めると、ヒータ電流も流れ始めるが、
供給開始時点では電圧が低いためにヒータ抵抗が低い値
R1であっても大電流が流れることがない。そして、こ
のようにしてヒータ電流が徐々に流れる始めることで、
ヒータ抵抗も徐々に上昇し始める(図2(b))。従っ
て、ヒータ電流が定格値(例えば、AC100V)に達
した時点では、ヒータ抵抗も十分大きな値になってお
り、突入電流を発生せずにヒータ電流も定格値I2に達
する。従って、電源電圧に急激な低下は発生せずに、通
常の電圧降下分のV2のみが生じる。従って、フリッカ
現象を発生することはない。
That is, when the heater voltage (FIG. 2A) starts to rise with the above characteristics, the heater current also starts to flow.
Since the voltage is low at the start of supply, a large current does not flow even if the heater resistance is a low value R1. Then, in this way, the heater current gradually starts to flow,
The heater resistance also begins to rise gradually (FIG. 2 (b)). Therefore, when the heater current reaches the rated value (for example, AC100V), the heater resistance also has a sufficiently large value, and the heater current reaches the rated value I2 without generating the inrush current. Therefore, a sudden drop in the power supply voltage does not occur, and only the normal voltage drop V2 occurs. Therefore, the flicker phenomenon does not occur.

【0034】尚、電圧変化率を500V/秒未満とする
ことは、AC100Vの電源電圧において電圧変化時間
を0.2秒以上とすることを意味する。この電圧変化率
を小さくするに従ってヒータ電流の上昇も緩やかになる
が、実験によれば電圧変化時間を0.2秒〜0.3秒
(電圧変化率:500V/秒〜333V/秒)程度で満
足できる結果を得られた。また、通常の場合、ハロゲン
ヒータに電流を流している時間は1秒〜数秒程度である
ので、0.2〜0.3秒程度の電圧変化時間が存在して
いても何等問題は生じないことが確認されている。
The voltage change rate of less than 500 V / sec means that the voltage change time is 0.2 sec or more at a power supply voltage of AC100V. As the voltage change rate decreases, the heater current rises gradually, but according to experiments, the voltage change time is about 0.2 seconds to 0.3 seconds (voltage change rate: 500 V / second to 333 V / second). Satisfactory results were obtained. Further, in the usual case, the time during which the electric current is passed through the halogen heater is about 1 second to several seconds, so that no problem will occur even if the voltage change time of about 0.2 to 0.3 seconds exists. Has been confirmed.

【0035】<定着装置の動作(2)>次に、定着装置
の第2の動作について図3を参照して以下に説明する。
温度検知回路6の検知結果としてOFF信号が出力され
るときに供給電圧制御回路2はハロゲンヒータ4に対し
て第1のヒータ電圧V1により電力を供給している。そ
して、温度検知回路6の検知結果としてON信号が出力
されると供給電圧制御回路2はハロゲンヒータ4に対し
て第2のヒータ電圧V2により電力を供給する。ここ
で、第1のヒータ電圧と第2のヒータ電圧とに関して、
0<V1<V2<定格電圧という関係が成り立つように
する。
<Operation of Fixing Device (2)> Next, the second operation of the fixing device will be described below with reference to FIG.
When the OFF signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6, the supply voltage control circuit 2 supplies power to the halogen heater 4 with the first heater voltage V1. When the ON signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6, the supply voltage control circuit 2 supplies electric power to the halogen heater 4 with the second heater voltage V2. Here, regarding the first heater voltage and the second heater voltage,
The relationship of 0 <V1 <V2 <rated voltage is established.

【0036】このように温度検知回路の検知結果として
OFF信号の期間にも所定の電圧でハロゲンヒータに電
力を供給しておくことで、ヒータ抵抗がR1(ヒータ電
流オフの抵抗値)より大きな値R1′となっている。こ
れにより、後にヒータ電圧を上昇させたとしても突入電
流の発生を低減できる。
As described above, by supplying power to the halogen heater at a predetermined voltage during the OFF signal as the detection result of the temperature detection circuit, the heater resistance is larger than R1 (heater current OFF resistance value). It is R1 '. As a result, even if the heater voltage is increased later, the occurrence of inrush current can be reduced.

【0037】更に、温度検知回路の検知結果としてON
信号の期間には定格電圧未満の所定の電圧でハロゲンヒ
ータに電力を供給することで、突入電流の発生を低減で
きる。
Further, it is turned on as the detection result of the temperature detection circuit.
By supplying electric power to the halogen heater at a predetermined voltage lower than the rated voltage during the signal period, generation of inrush current can be reduced.

【0038】すなわち、従来のようなヒータ電圧のオン
/オフに代えて、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを
交互に切り替えてハロゲンヒータに供給することで突入
電流の発生を低減することが可能になる。
That is, instead of turning on / off the heater voltage as in the conventional case, the first voltage V1 and the second voltage V2 are alternately switched and supplied to the halogen heater to reduce the generation of inrush current. It will be possible.

【0039】<実験例1>以上の動作(2)の条件にお
いて以下の数値で実験を行ったところ、良好な結果が得
られた。
<Experimental Example 1> When an experiment was conducted with the following numerical values under the conditions of the above operation (2), good results were obtained.

【0040】・条件 定格ヒータパワー:500W 定格ヒータ電圧 :100V 第1のヒータ電圧: 60V 第2のヒータ電圧: 70V ・結果 第1のヒータ電圧を供給した場合のヒータ電流:3.0
A 第2のヒータ電圧を供給した場合のヒータ電流:3.5
A 第2のヒータ電圧に切り替わった際の突入電流:4.0
A 電源電圧の変化成分:1V程度 以上のように、突入電流による増加は0.5A程度であ
り無視できる程度であった。また、この突入電流が生じ
たとしても、従来の定格電流値5Aより小さい値であ
る。このため、電源電圧の変化も十分小さくなってお
り、フリッカを発生しない良好な結果が得られた。
-Conditions Rated heater power: 500W Rated heater voltage: 100V First heater voltage: 60V Second heater voltage: 70V-Result Heater current when the first heater voltage is supplied: 3.0
A Heater current when supplying the second heater voltage: 3.5
A Inrush current when switched to the second heater voltage: 4.0
A Power supply voltage change component: about 1 V As described above, the increase due to the inrush current was about 0.5 A, which was negligible. Further, even if this rush current occurs, it is a value smaller than the conventional rated current value 5A. For this reason, the change in the power supply voltage was sufficiently small, and good results were obtained in which flicker did not occur.

【0041】<定着装置の動作(3)>次に、定着装置
の第3の動作について図4を参照して以下に説明する。
温度検知回路6の検知結果としてOFF信号が出力され
るときに供給電圧制御回路2はハロゲンヒータ4に対し
て第1のヒータ電圧V1により電力を供給している。
<Operation of Fixing Device (3)> Next, the third operation of the fixing device will be described with reference to FIG.
When the OFF signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6, the supply voltage control circuit 2 supplies power to the halogen heater 4 with the first heater voltage V1.

【0042】そして、温度検知回路6の検知結果として
ON信号が出力されると供給電圧制御回路2は、ハロゲ
ンヒータ4に対して所定の電圧上昇率により第2のヒー
タ電圧V2により電力を供給する。ここで、第1のヒー
タ電圧と第2のヒータ電圧とに関して、0<V1<V2
<定格電圧という関係が成り立つようにする。
When an ON signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6, the supply voltage control circuit 2 supplies electric power to the halogen heater 4 with the second heater voltage V2 at a predetermined voltage increase rate. . Here, regarding the first heater voltage and the second heater voltage, 0 <V1 <V2
<Make sure that the relationship of rated voltage holds.

【0043】このように、温度検知回路の検知結果とし
てOFF信号の期間にも所定の電圧でハロゲンヒータに
電力を供給しておくことで、ヒータ抵抗がR1(ヒータ
電流オフの抵抗値)より大きな値R1′となっている。
これにより、後にヒータ電圧を上昇させたとしても突入
電流の発生を低減できる。
As described above, by supplying electric power to the halogen heater at a predetermined voltage during the OFF signal as a detection result of the temperature detection circuit, the heater resistance is larger than R1 (heater current OFF resistance value). The value is R1 '.
As a result, even if the heater voltage is increased later, the occurrence of inrush current can be reduced.

【0044】更に、温度検知回路の検知結果としてON
信号の期間には定格電圧未満の所定の電圧でハロゲンヒ
ータに電力を供給することで、突入電流の発生を低減で
きる。また、第1のヒータ電圧と第2のヒータ電圧とを
切り替える際に、所定の電圧上昇率で上昇(電圧下降率
で下降)させることでも、突入電流の発生を低減でき
る。
Further, it is turned on as the detection result of the temperature detection circuit.
By supplying electric power to the halogen heater at a predetermined voltage lower than the rated voltage during the signal period, generation of inrush current can be reduced. Further, when switching between the first heater voltage and the second heater voltage, it is also possible to reduce the occurrence of inrush current by increasing the voltage at a predetermined voltage increase rate (decreasing at a voltage decrease rate).

【0045】すなわち、従来のようなヒータ電圧のオン
/オフに代えて、第1の電圧V1と第2の電圧V2とを
採用し、これらの電圧を所定の変化率で徐々に切り替え
てハロゲンヒータに供給することで突入電流の発生を低
減することが可能になる。
That is, instead of turning on / off the heater voltage as in the conventional case, the first voltage V1 and the second voltage V2 are adopted, and these voltages are gradually switched at a predetermined rate of change to a halogen heater. It is possible to reduce the occurrence of inrush current by supplying the inrush current.

【0046】以上のようにすることで、ヒータ抵抗の変
化がヒータ電圧の変化に追従するようになる。従って、
ヒータ電流がI1′とI2′とに変化する際に突入電流
の成分が発生しなくなる。
As described above, the change in the heater resistance follows the change in the heater voltage. Therefore,
When the heater current changes to I1 'and I2', the inrush current component does not occur.

【0047】このような場合の所定の電圧の変化率とし
ては、既に説明したような500V/秒未満の値を用い
ることで良好な結果が得られる。また、この場合、ヒー
タ電圧を所定の変化率で変化させるようにする他に、ヒ
ータ電流を定電流制御(I1′とI2′と2種類の定電
流制御)することでも同様の動作が実現される。
In such a case, good results can be obtained by using a value of less than 500 V / sec as described above as the predetermined voltage change rate. Further, in this case, the same operation is realized by changing the heater voltage at a predetermined rate of change and by controlling the heater current with constant current (two constant current controls, I1 'and I2'). It

【0048】<実験例2>以上の動作(3)の条件にお
いて以下の数値で実験を行ったところ、良好な結果が得
られた。
<Experimental Example 2> When an experiment was conducted with the following numerical values under the conditions of the above operation (3), good results were obtained.

【0049】・条件 定格ヒータパワー:500W 定格ヒータ電圧 :100V 第1のヒータ電圧: 60V 第2のヒータ電圧: 70V 電圧変化率 :499V/秒 ・結果 第1のヒータ電圧を供給した場合のヒータ電流:3.0
A 第2のヒータ電圧を供給した場合のヒータ電流:3.5
A 第2のヒータ電圧に切り替わった際の突入電流:計測不
可 電源電圧の変化:0.5V程度 以上のように、突入電流による電流の増加は発生してい
なかった。このため、電源電圧の変化も十分小さくなっ
ており、フリッカを発生しない良好な結果が得られた。
-Conditions Rated heater power: 500 W Rated heater voltage: 100 V First heater voltage: 60 V Second heater voltage: 70 V Voltage change rate: 499 V / sec-Result Heater current when the first heater voltage is supplied : 3.0
A Heater current when supplying the second heater voltage: 3.5
A Inrush current when switching to the second heater voltage: not measurable Change in power supply voltage: about 0.5 V As described above, the increase in current due to the inrush current did not occur. For this reason, the change in the power supply voltage was sufficiently small, and good results were obtained in which flicker did not occur.

【0050】<定着装置の動作(4)>次に、定着装置
の第4の動作について図5を参照して以下に説明する。
ここでは、各動作状態において必要とする電力に応じて
ハロゲンヒータに供給する電力を定めるようにして制御
を行なうようにする。
<Operation of Fixing Device (4)> Next, the fourth operation of the fixing device will be described below with reference to FIG.
Here, control is performed by determining the electric power supplied to the halogen heater according to the electric power required in each operating state.

【0051】温度検知回路6の検知結果としてOFF信
号が出力されるときにおいては、 対流と輻射によるパワー(P11) ローラユニットの加熱・保温(P12) 装置各部への熱拡散(P13) によるパワーが要求されている。
When the OFF signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6, the power due to convection and radiation (P11), the heating and heat retention of the roller unit (P12), the power due to the thermal diffusion (P13) to each part of the device, Is required.

【0052】そこで、これらP11〜P13の合計分のパワ
ーP1に応じた電力W1を、温度検知回路6の検知結果
としてOFF信号が出力されるときハロゲンヒータに供
給するようにする。
Therefore, the electric power W1 corresponding to the total electric power P1 of P11 to P13 is supplied to the halogen heater when the OFF signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6.

【0053】また、温度検知回路6の検知結果としてO
N信号が出力されるときにおいては、 記録紙に吸収されるパワー(P21) トナーの溶着に必要とされるパワー(P22) ローラの回転による増加(P23) によるパワーが要求されている。
As the detection result of the temperature detection circuit 6, O
When the N signal is output, the power absorbed by the recording paper (P21), the power required for fusing the toner (P22) and the power increased by the rotation of the roller (P23) are required.

【0054】そこで、これらP21〜P23の合計分のパワ
ーP2に応じた電力W2(P1+P2)を、温度検知回
路6の検知結果としてON信号が出力されるときハロゲ
ンヒータに供給するようにする。
Therefore, the electric power W2 (P1 + P2) corresponding to the total electric power P2 of P21 to P23 is supplied to the halogen heater when the ON signal is output as the detection result of the temperature detection circuit 6.

【0055】また、以上の各パワーの算出にあたっては
温度や湿度等の環境を参照して補正することも可能であ
る。そして、以上の電力に応じて電圧や電流の値を予め
求めて設定することで実現できる。
Further, in the calculation of each power described above, it is possible to correct by referring to the environment such as temperature and humidity. Then, it can be realized by previously obtaining and setting the values of voltage and current according to the above power.

【0056】このようにして、2種類のパワーを考慮し
てハロゲンヒータに供給する電力を切り替えるようにす
ることで、前述の図3若しくは図4のような特性が得ら
れる。そして、切り替える電力は状況に必要な値に最適
化しているため、無駄のない温度制御が行える。また、
このために、オン/オフの回数が減少するという利点も
生じる。
In this way, by switching the electric power supplied to the halogen heater in consideration of the two kinds of power, the characteristics as shown in FIG. 3 or FIG. 4 can be obtained. Since the power to be switched is optimized to a value necessary for the situation, temperature control can be performed without waste. Also,
Therefore, there is an advantage that the number of times of turning on / off is reduced.

【0057】<電流制御による実施例>以上の各実施例
の説明では、ハロゲンヒータ4に供給する電圧を制御す
るものとして説明を行なってきた。このような電圧を制
御する以外に、交流電流の位相角を制御することも可能
である。
<Embodiment by Current Control> In the above description of each embodiment, the voltage supplied to the halogen heater 4 is controlled. Besides controlling such voltage, it is also possible to control the phase angle of the alternating current.

【0058】図6は電流の位相角を制御する場合の回路
例を示すブロック図である。ここでは、位相制御回路7
が交流電流の位相角を制御するものであり、このような
電流をヒータ電流4に供給する。例えば、この位相制御
回路7は、トライアックとダイアックとの組み合わせ等
のスイッチング回路で構成されている。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of a circuit for controlling the phase angle of current. Here, the phase control circuit 7
Controls the phase angle of the alternating current, and supplies such current to the heater current 4. For example, the phase control circuit 7 is composed of a switching circuit such as a combination of a triac and a diac.

【0059】この場合、温度検知回路6から出力される
オン/オフ信号により、位相信号発生回路8が位相制御
用の信号を発生する。この位相制御用の信号(例えば、
電圧信号)に応じて、位相制御回路7が電流の位相角を
変化させる。
In this case, the phase signal generation circuit 8 generates a signal for phase control by the ON / OFF signal output from the temperature detection circuit 6. This phase control signal (for example,
The phase control circuit 7 changes the phase angle of the current according to the voltage signal.

【0060】図7(a)は位相角が制御された交流電流
の波形を示しており、この場合の実効電圧を図7(b)
に示している。すなわち、交流電流の位相角を制御する
ことで、電圧制御と同等な効果が得られるようになる。
FIG. 7 (a) shows the waveform of the alternating current whose phase angle is controlled. The effective voltage in this case is shown in FIG. 7 (b).
Is shown in. That is, by controlling the phase angle of the alternating current, the same effect as the voltage control can be obtained.

【0061】この種の位相制御回路7を用いることで、
前述の電圧変化率による回路も、電圧や電力の切り替え
による回路も実現することが可能である。また、位相信
号発生回路8は、所定の上昇(下降)率の信号するに
は、CRによる時定数回路やROMに書込まれたデータ
による信号等によって必要な信号を発生することができ
る。
By using this type of phase control circuit 7,
It is possible to realize both the circuit based on the voltage change rate and the circuit based on the switching of voltage and power. Further, the phase signal generation circuit 8 can generate a necessary signal by a time constant circuit by CR, a signal by data written in the ROM, or the like in order to signal a predetermined rising (falling) rate.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が得
られた。 (1)定着ヒータに対して電圧変化率を500V/秒未
満として変化させた電圧によって電力の供給を行うこと
により、電圧の変化に伴って定着ヒータの抵抗値も上昇
するため、突入電流の発生が防止できる。
According to the present invention, the following effects are obtained. (1) The inrush current is generated because the resistance value of the fixing heater rises as the voltage changes by supplying electric power to the fixing heater with a voltage changed at a voltage change rate of less than 500 V / sec. Can be prevented.

【0063】(2)定着ヒータに対して、定格電圧未満
の第1の電圧と第2の電圧とを交互に印加した状態で電
力の供給を行うことで、急激な電圧上昇がなくなり、ま
た、電圧が低い値から高い値に切り替わる際にも抵抗値
が一定の値に上昇しているので、突入電流の発生を防止
できる。
(2) By supplying electric power to the fixing heater while alternately applying the first voltage and the second voltage, which are lower than the rated voltage, a rapid voltage rise is eliminated, and Since the resistance value rises to a constant value even when the voltage switches from a low value to a high value, it is possible to prevent the occurrence of an inrush current.

【0064】(3)定着ヒータに対して、定格電圧未満
の第1の電圧と第2の電圧とを所定の電圧変化率をもっ
て交互に切り替えて印加した状態で電力の供給を行うこ
とで、急激な電圧上昇がなくなり、また、電圧の変化に
伴って定着ヒータの抵抗値も変化するため、突入電流の
発生を防止できる。
(3) By supplying the electric power to the fixing heater while alternately switching the first voltage and the second voltage, which are less than the rated voltage, at a predetermined voltage change rate and applying the electric power, Since the voltage rise is prevented and the resistance value of the fixing heater also changes with the change in voltage, the occurrence of inrush current can be prevented.

【0065】(4)定着ヒータが定着を行なっていない
ときに所定の温度を保つために必要とする第1の熱量を
発生するための第1の電力と、定着ヒータが定着を行な
っているときに所定の温度を保つために必要とする第2
の熱量を発生するための第2の電力とを交互に供給する
ことで、急激な電圧上昇(変化)がなくなり、突入電流
の発生を防止できる。
(4) When the fixing heater is fixing, the first electric power for generating the first amount of heat required to maintain a predetermined temperature when the fixing heater is not fixing, and when the fixing heater is fixing Second required to maintain a certain temperature in
By alternately supplying the second electric power for generating the amount of heat, the sudden voltage increase (change) disappears, and the occurrence of inrush current can be prevented.

【0066】(5)交流電流の位相を制御することで定
着ヒータに対して電力を供給し、実効電圧の電圧変化率
を500V/秒未満として変化させた電力の供給を行な
うことで、位相制御された電流による実効電圧の変化に
伴って定着ヒータの抵抗値も上昇するため、突入電流の
発生が防止できる。
(5) Phase control is performed by supplying electric power to the fixing heater by controlling the phase of the alternating current, and by supplying electric power that is changed with the voltage change rate of the effective voltage being less than 500 V / sec. Since the resistance value of the fixing heater also rises as the effective voltage changes due to the applied current, the occurrence of inrush current can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の定着装置の構成を示す構成
図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a configuration of a fixing device according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例の所定の電圧上昇率による制
御を行う定着装置の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 2 is a time chart showing an operation of the fixing device that performs control according to a predetermined voltage increase rate according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例の電圧切り替えの制御を行う
定着装置の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the fixing device that controls the voltage switching according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例の電圧切り替えと電圧上昇率
との制御を行う定着装置の動作を示すタイムチャートで
ある。
FIG. 4 is a time chart showing the operation of the fixing device that controls the voltage switching and the voltage increase rate according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例の電力設定の制御を行う定着
装置の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing the operation of the fixing device for controlling the power setting according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例の電流の位相角の制御を行う
定着装置の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a fixing device that controls a phase angle of current according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例の電流の位相角の制御を行う
定着装置の動作を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing the operation of the fixing device that controls the phase angle of the electric current according to the embodiment of the present invention.

【図8】従来の定着装置の動作を示すタイムチャートで
ある。
FIG. 8 is a time chart showing the operation of a conventional fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源 2 供給電圧制御回路 3 ヒータ部 4 ハロゲンヒータ 5 センサ 6 温度検知回路 1 power supply 2 supply voltage control circuit 3 heater section 4 halogen heater 5 sensor 6 temperature detection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三輪 正 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tadashi Miwa 2970 Ishikawacho, Hachioji City, Tokyo Konica Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 記録紙上のトナー像を熱により溶融定着
させる定着ヒータと、 前記定着ヒータに対して電圧変化率を500V/秒未満
として変化させた電圧による電力を供給する電力供給手
段と、 を備えたことを特徴とする定着装置。
1. A fixing heater that melts and fixes a toner image on a recording paper by heat, and a power supply unit that supplies power to the fixing heater with a voltage changed at a voltage change rate of less than 500 V / sec. A fixing device characterized by being provided.
【請求項2】 記録紙上のトナー像を熱により溶融定着
させる定着ヒータと、 前記定着ヒータに対して、定格電圧未満の第1の電圧と
第2の電圧とを交互に印加して電力を供給する電力供給
手段と、 を備えたことを特徴とする定着装置。
2. A fixing heater that melts and fixes a toner image on a recording sheet by heat, and a first voltage and a second voltage that are less than a rated voltage are alternately applied to the fixing heater to supply power. A fixing device comprising:
【請求項3】 記録紙上のトナー像を熱により溶融定着
させる定着ヒータと、 前記定着ヒータに対して、定格電圧未満の第1の電圧と
第2の電圧とを所定の電圧変化率をもって交互に印加し
て電力を供給する電力供給手段と、 を備えたことを特徴とする定着装置。
3. A fixing heater that melts and fixes a toner image on a recording paper by heat, and a first voltage and a second voltage, which are less than a rated voltage, are alternately applied to the fixing heater at a predetermined voltage change rate. A fixing device comprising: a power supply unit that applies power to supply power.
【請求項4】 記録紙上のトナー像を熱により溶融定着
させる定着ヒータと、 前記定着ヒータに対して、定着ヒータが定着を行なって
いないときに所定の温度を保つために必要とする第1の
熱量を発生するための第1の電力と、定着ヒータが定着
を行なっているときに所定の温度を保つために必要とす
る第2の熱量を発生するための第2の電力とを交互に供
給する電力供給手段と、 を備えたことを特徴とする定着装置。
4. A fixing heater for fusing and fixing a toner image on a recording paper by heat, and a first heater required for maintaining a predetermined temperature with respect to the fixing heater when the fixing heater is not fixing. A first electric power for generating a heat quantity and a second electric power for generating a second heat quantity required for maintaining a predetermined temperature while the fixing heater is fixing are alternately supplied. A fixing device comprising:
【請求項5】 記録紙上のトナー像を熱により溶融定着
させる定着ヒータと、 前記定着ヒータに対して供給する電力について、交流電
流の位相を制御することで実効電圧の電圧変化率を50
0V/秒未満として変化させた電力を供給する電力供給
手段と、 を備えたことを特徴とする定着装置。
5. A fixing heater for fusing and fixing a toner image on a recording sheet by heat, and a voltage change rate of an effective voltage of 50 by controlling a phase of an alternating current with respect to electric power supplied to the fixing heater.
A fixing device comprising: a power supply unit that supplies a power that has been changed to less than 0 V / sec.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007298834A (en) * 2006-05-01 2007-11-15 Konica Minolta Business Technologies Inc Image forming apparatus

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