JPH0916018A - ヒータ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 突入電流に起因する電源の電圧降下で生じる
フリッカの影響を抑えることが可能なヒータ制御装置を
実現する。 【解決手段】 ヒータオン信号に従ってヒータに交流の
電源を供給するヒータ制御装置であって、電源の位相の
ゼロクロスのタイミングを検出するゼロクロス検出回路
と、外部からのヒータオン信号を受けて、ヒータオン直
後に交流半波駆動を行なわせ、一定時間後に交流全波駆
動を行なわせるため、半波駆動信号と全波駆動信号とを
生成し、検出されたゼロクロスのタイミングにおいて半
波駆動信号に応じた半波駆動パルスと全波駆動信号に応
じた全波駆動パルスとを選択的に発生して出力する駆動
パルス発生回路と、この駆動パルス発生回路からの半波
駆動パルスと全波駆動パルスとにより、ヒータに対して
交流半波駆動と交流全波駆動とを切り替えて電源を供給
するスイッチング手段と、を備えたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、複写機やプリンタ
などに使用するヒータに対して供給する電力を制御する
ヒータ制御装置に関し、更に詳しくは、ヒータに流れる
突入電流に配慮されたヒータ制御装置に関する。

【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。

【０００３】このような定着装置のヒータ（定着ヒー
タ）としては、ハロゲンランプ等によるヒータが熱源と
して用いられている。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。

【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〜千Ｗ程度の定着ヒータが使
用されており、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。

【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生成されるヒータオン信号
に従って、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。

【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。

【０００７】この様子を図３を用いて説明する。この図
３（ａ）は商用電源（ＡＣ１００Ｖ）の電圧波形を示し
ている。あるタイミングでヒータオン信号がＯＮ状態に
なり（図３（ｂ））、ハロゲンヒータに商用電源からＡ
Ｃ１００Ｖが供給される。

【０００８】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極めて低い状態になっており、一
般的には赤熱時の１／１０程度である。従って、ハロゲ
ンヒータに対して電源供給と同時に低抵抗値に対して流
れ始めるため突入電流Ｉ′が流れる（図３（ｃ））。そ
して、抵抗値が定常値に上昇するにつれてヒータ電流は
Ｉに低下して収束する。例えば、オフ状態のハロゲンヒ
ータの抵抗値が赤熱時の１／１０であったとして、商用
電源の電圧が高い状態でヒータオン信号がＯＮ状態にな
ったとすると、瞬間的に約十倍の電流Ｉ’＝１０Ｉが流
れることになる。

【０００９】そして、このような突入電流Ｉ’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（インピーダン
ス）により電圧降下（Ｖ１）が発生する。その後、ヒー
タ電流がＩに収束すると電源電圧も多少回復する。

【００１０】この様子を、電圧のピーク値の波形として
示した図４で説明する。ここでは、時刻ｔ１でヒータが
ＯＮになり突入電流が発生して瞬間的に大きな電圧降下
が発生している。そして、その後、電圧降下は小さな値
（一定値）に収束する。そして、時刻ｔ２でヒータがＯ
ＦＦし、電圧が元に戻るようになる。

【００１１】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。

【００１２】以上の場合、交流の電圧が高い状態でヒー
タオン信号がＯＮしたために、大きな突入電流が流れて
いた。そこで、ゼロクロス回路を設け、電源電圧が０Ｖ
であるタイミングでヒータオン信号をＯＮにすることが
考えられている。このようにすることで、電圧がピーク
に達するまでにヒータ抵抗がある程度上昇することにな
るため、突入電流の値を小さく抑えることができるよう
になる。

【００１３】このようなゼロクロス制御を行なった場合
には、図３（ｄ）のタイミングでヒータオン信号がＯＮ
し、電流が図３（ｅ）のように流れる。この場合、電源
電圧のピーク値が０ＶのタイミングでＯＮしているの
で、そのＯＮした瞬間の突入電流は、前述のものより小
さくなる。

【００１４】すなわち、ある条件で実験を行なったとこ
ろ、突入電流Ｉ”は５Ｉ程度であり、前述の突入電流の
半分の値であった。しかし、定常電流に比較して大きな
突入電流が流れることに変わりはなく、電圧降下による
フリッカが発生することに変わりはない。

【００１５】そこで、このような突入電流を防止するも
のとして、２方向３端子サイリスタを使用して導通角制
御を行うソフトスターター回路と呼ばれる回路が使用さ
れることがある。

【００１６】図５はこの種のソフトスターター回路にお
ける波形を示すタイムチャートであり、図５（ａ）は電
源圧の波形を示しており、図５（ｂ）は導通角制御され
た電流の波形を示している。尚、ここでは、電圧と電流
との位相に遅れは生じていないものとして示している。

【００１７】この図５（ｂ）において、実線の部分が２
方向３端子サイリスタが実際に導通状態にされた期間で
ある。すなわち、導通角（半サイクルのうち、導通して
いる期間）を徐々に大きくして行くことにより、突入電
流の発生を抑えるものである。

【００１８】このソフトスターター回路の場合、図５
（ｂ）で明らかなように、各サイクルにおいて導通した
瞬間の立ち上がりが鋭い波形になっている。このため、
広い周波数にわたってノイズを輻射することになり、テ
レビやラジオの受信に妨害を与えることになる。このた
め、電源ラインにノイズフィルタを設けることが必須で
あり、コスト上昇の問題を生じる。

【００１９】以上説明したように、突入電流によるフリ
ッカの発生と、ノイズ防止のコストとの問題とがトレー
ドオフの関係に有り、安価でフリッカを発生しない装置
の実現が望まれていた。

【００２０】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
源の電圧降下で生じるフリッカの影響を抑えることが可
能なヒータ制御装置を実現することである。

【００２１】

【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の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。

【００２２】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），（２），
（３）に説明するようなものである。 （１）第１の発明は、ヒータオン信号に従ってヒータに
交流の電源を供給するヒータ制御装置であって、電源の
位相のゼロクロスのタイミングを検出するゼロクロス検
出回路と、外部からのヒータオン信号を受けて、ヒータ
オン直後に交流半波駆動を行なわせ、一定時間後に交流
全波駆動を行なわせるため、半波駆動信号と全波駆動信
号とを生成し、検出されたゼロクロスのタイミングにお
いて半波駆動信号に応じた半波駆動パルスと全波駆動信
号に応じた全波駆動パルスとを選択的に発生して出力す
る駆動パルス発生回路と、この駆動パルス発生回路から
の半波駆動パルスと全波駆動パルスとにより、ヒータに
対して交流半波駆動と交流全波駆動とを切り替えて電源
を供給するスイッチング手段と、を備えたことを特徴と
するヒータ制御装置である。

【００２３】このヒータ制御装置の発明においては、外
部からのヒータオン信号に応じて半波駆動パルスと全波
駆動パルスとが生成され、これによりスイッチング手段
がヒータに対して交流半波駆動と交流全波駆動とを切り
替えて電源を供給する。この際、ヒータオン直後に交流
半波駆動を行なわせ、一定時間後に交流全波駆動を行な
わせる。

【００２４】このような駆動を行うことにより、突入電
流のピーク値及びそれによる電圧降下のピーク値は従来
のゼロクロス法と同じであるが、人間の目に感じ難い商
用電源周波数で半波駆動された結果、電圧降下が半分に
なったように感じ、フリッカを低減できる。

【００２５】（２）第２の発明は、ヒータオン信号に従
ってヒータに交流の電源を供給するヒータ制御装置であ
って、電源の位相のゼロクロスのタイミングを検出する
ゼロクロス検出回路と、外部からのヒータオン信号を受
けて、ヒータオン直後に交流半波駆動を行なわせ、一定
時間後に交流全波駆動を行なわせ、ヒータオフの際に交
流半波駆動を行なわせるため、半波駆動信号と全波駆動
信号とを生成し、検出されたゼロクロスのタイミングに
おいて半波駆動信号に応じた半波駆動パルスと全波駆動
信号に応じた全波駆動パルスとを選択的に発生して出力
する駆動パルス発生回路と、この駆動パルス発生回路か
らの半波駆動パルスと全波駆動パルスとにより、ヒータ
に対して交流半波駆動と交流全波駆動とを切り替えて電
源を供給するスイッチング手段と、を備えたことを特徴
とするヒータ制御装置である。

【００２６】このヒータ制御装置の発明においては、外
部からのヒータオン信号に応じて半波駆動パルスと全波
駆動パルスとが生成され、これによりスイッチング手段
がヒータに対して交流半波駆動と交流全波駆動とを切り
替えて電源を供給する。この際、ヒータオン直後に交流
半波駆動を行なわせ、一定時間後に交流全波駆動を行な
わせ、ヒータオフの際に交流半波駆動を行なわせる。

【００２７】このような駆動を行うことにより、ヒータ
オンの際の突入電流のピーク値及びそれによる電圧降下
並びにヒータオフの際の電圧上昇のピーク値は従来のゼ
ロクロス法と同じであるが、人間の目に感じ難い商用電
源周波数で半波駆動された結果、電圧降下が半分になっ
たように感じ、フリッカを低減できる。

【００２８】（３）尚、上述した（１）及び（２）のヒ
ータ制御装置の駆動パルス発生回路はハードウェアであ
るが、ソフトウェアやファームウェアを利用して、ゼロ
クロスパルスとヒータオン／オフ信号を元にして駆動パ
ルスを発生することも可能である。

【００２９】例えば、駆動パルス発生回路に代えて、ヒ
ータのオン／オフを判断する温度制御ルーチンと、駆動
パルスを生成するためのトリガ信号を発生する全波／半
波駆動ルーチンとにより駆動パルス発生手段を構成する
ことが可能である。

【００３０】すなわち、温度制御ルーチンでローラ温度
と温度設定値とからヒータをオンするか否かを判断し、
オンにすると判断された場合には、温度制御ルーチンは
全波／半波駆動ルーチンへヒータオンを指示する。

【００３１】そして、全波／半波駆動ルーチンでは、設
定された期間についてトリガ信号を交互にＯＮ／ＯＦＦ
して交流半波駆動を実現し、指定された期間経過後は交
流全波駆動を実現する。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図１は本発明の一実施の
形態例のヒータ制御装置の構成を示すブロック図であ
る。そして、図２以降は本実施の形態例の動作を説明す
るためのタイムチャートである。

【００３３】＜ヒータ制御装置の構成＞図１は本発明の
一実施の形態例のヒータ制御装置の概略構成を示してい
る。この図１において、電源１はヒータ制御装置に電力
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（50Hzまたは60Hz）の商用電源をそのまま用いる場合
を示している。尚、商用電源だけでなく、同様な周波数
の自家発電装置などの電源であっても構わない。

【００３４】光サイリスタ２は照射された光によりター
ンオンするサイリスタであり、後述する２方向３端子サ
イリスタ３をトリガするものである。２方向３端子サイ
リスタ３は光サイリスタ２によりトリガされて、半波整
流と全波整流とに切り替えて使用されるスイッチング素
子である。

【００３５】ヒータ４は定着装置のハロゲンヒータであ
り、２方向３端子サイリスタ３により電流制御がなされ
る。ゼロクロス検知回路５は電源１の電圧のゼロクロス
のタイミングを検出する回路であり、ゼロクロスのタイ
ミングでパルス（ゼロクロスパルス）を出力する。

【００３６】半波駆動用パルス発生回路７はゼロクロス
検知回路５からのゼロクロスパルスを受けて、半波駆動
用に一定方向のゼロクロスのタイミングのパルス（半波
駆動用ゼロクロスパルス）のみを出力する。

【００３７】全波／半波駆動信号発生回路８はヒータオ
ン信号を受けて、所定のタイミングで全波／半波駆動を
切り替えるための駆動信号（全波駆動信号と半波駆動信
号：または、全波／半波駆動信号）を発生する回路であ
り、その出力はセレクタ９に供給されている。セレクタ
９はゼロクロスパルス，半波駆動用ゼロクロスパルス，
全波／半波駆動信号を受けて、光サイリスタ２を駆動す
るためのパルス（駆動パルス）を生成する。

【００３８】尚、半波駆動用パルス発生回路７，全波／
半波駆動信号発生回路８，セレクタ９を併せて、駆動パ
ルス発生回路６と呼ぶことにする。発光部１０は駆動パ
ルスを受けて光サイリスタを駆動する光を発生するもの
であり、光サイリスタ２の内部の受光部近傍に設けられ
ている。

【００３９】＜ヒータ制御装置の動作＞以上のように構
成されたヒータ制御装置の動作について以下に説明す
る。図外の温度検知回路の検知結果としてヒータ御信号
がＯＮされると、全波／半波駆動信号発生回路は、オン
直後に半波駆動信号，一定時間の交流半波駆動の後に全
波駆動信号，オフの際に半波駆動信号を生成する。

【００４０】図２（ａ）はヒータオン信号を示してお
り、ＯＮになった直後から半波駆動信号がＯＮ状態にな
り（図２（ｂ））、一定時間後から全波駆動信号がＯＮ
状態になる（図２（ｃ））。そして、ヒータオン信号が
ＯＦＦになった直後から再び一定時間だけ半波駆動信号
がＯＮ状態になる（図２（ｂ））。

【００４１】まず、ヒータオン信号がＯＮした直後の一
定期間を考える。以上のような半波駆動信号とを受けた
セレクタ９は、半波駆動信号を受けた期間では半波駆動
用ゼロクロスパルスを駆動パルスとして発光部１０に供
給する。従って、発光部１０からの光を受けた光サイリ
スタは半波の期間だけトリガされて導通状態になり、２
方向３端子サイリスタ３も半波の期間だけ導通状態（半
波整流状態）になる。

【００４２】従って、この半波整流状態の２方向３端子
サイリスタ３を流れる電流の波形は、半波駆動の期間で
は図２（ｄ）ののようになる。すなわち、ヒータ４の
オフ状態での抵抗値が低くなっているので電流が流れ始
めた瞬間は電流値が大きく、徐々に電流値が低下する。
この場合、ピークの値は図３（ｅ）に示した従来のゼロ
クロス制御の場合と同じ値になる。

【００４３】また、図２（ｅ）は電圧降下の様子を示し
たものであり、この場合も電源周波数で変動していお
り、ピーク値は従来のゼロクロス制御の場合と同じであ
る。しかし、人間の目の特性は 8.8Hz付近の変動に感度
が高く、それ以上でもそれ以下でも感度が低下すること
が一般的に知られている。このため、図２（ｅ）の電源
周波数の変動部分を感じることはなく、実際には破線に
なったように感じられる。

【００４４】すなわち、ヒータオン信号がＯＮになった
瞬間に、従来であればＶ１相当のフリッカを感じたもの
が、この実施の形態例のヒータ制御装置を使用すること
でＶ２（＝１／２×Ｖ１）程度のフリッカしか感じなく
なる。

【００４５】そして、半波整流された電流値が定常電流
値の２倍程度になる時間を予め測定しておいて、このタ
イミングで全波駆動信号をＯＮする。そして、全波駆動
信号とを受けたセレクタ９は、全波駆動用ゼロクロスパ
ルスを駆動パルスとして発光部１０に供給する。

【００４６】従って、発光部１０からの光を受けた光サ
イリスタは全波の期間トリガされて導通状態になり、２
方向３端子サイリスタ３も交流の両方向の期間で導通状
態（全波整流状態）になる（図２（ｄ））。

【００４７】そして、ヒータオン信号がＯＦＦになった
直後に全波駆動信号はＯＦＦになり、同時に半波駆動信
号がＯＮ状態になり（図２（ｃ），（ｂ））一定期間Ｏ
Ｎ状態を続ける。

【００４８】このように再び半波駆動信号を受けたセレ
クタ９は、半波駆動信号を受けた期間では半波駆動用ゼ
ロクロスパルスを駆動パルスとして発光部１０に対して
供給する。

【００４９】この結果、発光部１０からの光を受けた光
サイリスタは半波の期間だけトリガされて導通状態にな
り、２方向３端子サイリスタ３も半波の期間だけ導通状
態（半波整流状態）になる。

【００５０】従って、この半波整流状態の２方向３端子
サイリスタ３を流れる電流の波形は、半波駆動の期間で
は図２（ｄ）のようになる。このため、図２（ｅ）
の電源周波数の変動部分Ｖ３を感じることはなく、実際
には破線のように１／２・Ｖ３として半分の変動として
感じられる。

【００５１】すなわち、ヒータオン信号がＯＦＦになっ
た瞬間に、従来であればＶ３相当のフリッカを感じたも
のが、この実施の形態例のヒータ制御装置を使用するこ
とで１／２×Ｖ３程度の半分のフリッカを、半波駆動信
号がＯＮした瞬間とＯＦＦした瞬間との２回に分けて感
じるようになる。

【００５２】尚、以上の実施の形態例では、ヒータをＯ
Ｎする際とＯＦＦする際との両方のタイミングで半波駆
動を行うようにしたが、少なくともヒータをＯＮする際
に半波駆動を行うことで大きな効果が得られる。

【００５３】また、ヒータをＯＮする際とＯＦＦする際
の両方で半波駆動を行う場合には、それぞれの半波駆動
の電流の向きは同じであっても反対であっても構わな
い。更に、以上の実施の形態例では、２方向３端子サイ
リスタと光サイリスタとを使用して全波／半波の切り替
えを行うようにしたが、ヒータオン信号に従ってゼロク
ロスのタイミングで全波／半波の切り替えを行えるよう
な各種スイッチング素子を用いて回路を変形することが
可能である。

【００５４】＜その他の実施の形態例＞以上の実施の形
態例は不連続駆動パルスと連続駆動パルスの発生を、ゼ
ロクロスパルスとヒータオン信号を元にして駆動パルス
発生回路６によりハード的に行っていた。

【００５５】この駆動パルス発生回路６に代えて、演算
手段としてのＭＰＵを設置し、若しくは装置の制御用と
して設けられているＭＰＵを利用し、ゼロクロスパルス
とヒータオン／オフ信号を元にして、以下に示すフロー
チャートに従ってソフトウェア若しくはファームウェア
により駆動パルスを発生することも可能である。

【００５６】図６はヒータの温度制御の全体の流れを入
出力信号と共に示す説明図である。この図６ではヒータ
オン直後に交流半波駆動を行なわせ、一定時間後に交流
全波駆動を行なわせる例を示している。

【００５７】まず、温度制御ルーチンでローラ温度と温
度設定値とからヒータをオンするか否かを判断する。そ
して、オンにすると判断された場合には、温度制御ルー
チンは全波／半波駆動ルーチンへヒータオンを指示す
る。

【００５８】また、このとき、図７に概要を示す温度制
御ルーチンでは、ヒータオンを指示するためにヒータＯ
Ｎ＝１と設定し、更に半波駆動を行う時間を設定する。
この半波駆動を行う時間はパルスのカウントにより行
い、カウントするパルス数を２０としてカウンタにセッ
トする例を示している。

【００５９】そして、図示しない定着温度制御について
のメインルーチンにおいてゼロクロスパルスに同期した
割り込みが発生し、この割り込み処理として図８に詳細
を示すサブルーチンとしての全波／半波駆動ルーチンが
コールされる。

【００６０】ここで、図８を参照して全波／半波駆動ル
ーチンにおける処理について説明する。尚、ここでは、
図１の駆動パルスを発生するために全波／半波駆動ルー
チンが発生する信号を、トリガ信号と呼ぶことにする。

【００６１】ゼロクロスパルスの発生によりコールされ
た全波／半波駆動ルーチンは、トリガ信号を一旦ＯＦＦ
にして（図８）、ゼロフラグ（ZERO F）を反転する
（図８）。尚、このゼロフラグは、交流波形が＋から
−に変化するタイミングか、−から＋に変化するタイミ
ングかを示すフラグである。従って、このゼロフラグに
より、ゼロクロスパルスがいずれのタイミングであるか
を識別することができる。

【００６２】そして、ヒータオンが指示（ヒータＯＮ＝
１）されているかを調べ（図８）、ヒータオンが指示
されていなければメインルーチンに戻る。ヒータオンが
指示されている場合には、カウンタの設定値が０になっ
ていないかを調べる（図８）。このカウンタの設定値
が０になっていれば、半波駆動を行う時間を経過してい
るため、トリガ信号をＯＮに設定してメインルーチンに
戻る（図８）。

【００６３】カウンタの設定値が０でなければ、カウン
タの設定値から１を減算して（図８）、再度カウンタ
の設定値が０になっていないかを調べる（図８）。こ
こでカウンタの設定値が０になっていれば、半波駆動を
行う時間を丁度経過したため、メインルーチンに戻る。

【００６４】カウンタの設定値が０でなければ半波駆動
を行う時間内であるので、ゼロフラグが１であることを
確認して（図８）、トリガ信号をＯＮに設定する（図
８）。

【００６５】すなわち、この全波／半波駆動ルーチンで
は、カウンタの設定値が０でない限り次にコールされた
時点ではゼロフラグとトリガ信号が反転するため、トリ
ガ信号のＯＮ／ＯＦＦが交互に繰り返される。

【００６６】従って、図２（ｄ）の期間にあるよう
な、不連続な交流波形（交流半波駆動）となる。ここに
示した例では、カウンタの設定値が２０であるので、１
０パルスの不連続な交流波形が得られる。

【００６７】そして、１０パルスの不連続な交流波形が
得られた時点でカウンタの設定値が０になるので（図８
）、その後はトリガ信号がＯＮになって（図８）連
続した交流波形（全波駆動）となる。

【００６８】ここでは、ヒータのオン時にのみ所定の期
間だけ交流半波駆動を行う例を示したが、図８のフロー
チャートで示した処理を一部変更することで、３つの半
波につき１度トリガ信号をＯＮさせるといった変更も可
能である。

【００６９】

【発明の効果】本発明では、外部からのヒータオン信号
に応じて半波駆動パルスと全波駆動パルスとを生成し、
これらのパルスによりゼロクロスのタイミングでスイッ
チング手段がヒータに対して交流半波駆動と交流全波駆
動とを切り替えて電源を供給するようにし、この際、ヒ
ータオン直後に交流半波駆動を行なわせ、一定時間後に
交流全波駆動を行なわせるようにした。

【００７０】このような全波／半波切り替え駆動を行う
ことにより、突入電流のピーク値及びそれによる電圧降
下のピーク値は従来のゼロクロス法と同じであるが、人
間の目に感じ難い商用電源周波数で半波駆動された結
果、電圧降下が半分になったように感じ、フリッカを低
減できる。

【００７１】また、本発明では、外部からのヒータオン
信号に応じて半波駆動パルスと全波駆動パルスとを生成
し、これらのパルスによりゼロクロスのタイミングでス
イッチング手段がヒータに対して交流半波駆動と交流全
波駆動とを切り替えて電源を供給するようにし、この
際、ヒータオン直後に交流半波駆動を行なわせ、一定時
間後に交流全波駆動を行なわせ、ヒータオフの際に交流
半波駆動を行わせるようにした。

【００７２】このような全波／半波切り替え駆動を行う
ことにより、ヒータオンの際の突入電流のピーク値及び
それによる電圧降下並びにヒータオフの際の電圧上昇の
ピーク値は従来のゼロクロス法と同じであるが、人間の
目に感じ難い商用電源周波数で半波駆動された結果、電
圧降下が半分になったように感じ、フリッカを低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態例のヒータ制御装置の構
成を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施の形態例のヒータ制御装置の動
作を示すタイムチャートである。

【図３】従来のヒータ制御装置の動作における突入電流
の様子を示すタイムチャートである。

【図４】従来のヒータ制御装置の動作における電源電圧
の降下の様子を示すタイムチャートである。

【図５】導通角制御を用いたソフトスターター回路での
電圧及び電流の波形を示すタイムチャートである。

【図６】ヒータの温度制御の全体の流れについて、ヒー
タオン直後に交流半波駆動を行なわせ、一定時間後に交
流全波駆動を行なわせる例を入出力信号と共に示す説明
図である。

【図７】温度制御ルーチンの概要を示すフローチャート
である。

【図８】ゼロクロスパルスに同期して発生する割り込み
にによってコールされるサブルーチンとしての全波／半
波駆動ルーチンのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 電源（商用電源） ２ 光サイリスタ ３ ２方向３端子サイリスタ ４ ヒータ ５ ゼロクロス検知回路 ６ 駆動パルス発生回路 ７ 半波駆動用パルス発生回路 ８ 全波／半波駆動信号発生回路 ９ セレクタ １０ 発光部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヒータオン信号に従ってヒータに交流の
   電源を供給するヒータ制御装置であって、 電源の位相のゼロクロスのタイミングを検出するゼロク
   ロス検出回路と、 外部からのヒータオン信号を受けて、ヒータオン直後に
   交流半波駆動を行なわせ、一定時間後に交流全波駆動を
   行なわせるため、半波駆動信号と全波駆動信号とを生成
   し、検出されたゼロクロスのタイミングにおいて半波駆
   動信号に応じた半波駆動パルスと全波駆動信号に応じた
   全波駆動パルスとを選択的に発生して出力する駆動パル
   ス発生回路と、 この駆動パルス発生回路からの半波駆動パルスと全波駆
   動パルスとにより、ヒータに対して交流半波駆動と交流
   全波駆動とを切り替えて電源を供給するスイッチング手
   段と、 を備えたことを特徴とするヒータ制御装置。
2. 【請求項２】 ヒータオン信号に従ってヒータに交流の
   電源を供給するヒータ制御装置であって、 電源の位相のゼロクロスのタイミングを検出するゼロク
   ロス検出回路と、 外部からのヒータオン信号を受けて、ヒータオン直後に
   交流半波駆動を行なわせ、一定時間後に交流全波駆動を
   行なわせ、ヒータオフの際に交流半波駆動を行なわせる
   ため、半波駆動信号と全波駆動信号とを生成し、検出さ
   れたゼロクロスのタイミングにおいて半波駆動信号に応
   じた半波駆動パルスと全波駆動信号に応じた全波駆動パ
   ルスとを選択的に発生して出力する駆動パルス発生回路
   と、 この駆動パルス発生回路からの半波駆動パルスと全波駆
   動パルスとにより、ヒータに対して交流半波駆動と交流
   全波駆動とを切り替えて電源を供給するスイッチング手
   段と、 を備えたことを特徴とするヒータ制御装置。