JPH09236997A

JPH09236997A - 点灯装置，定着装置，及び定着装置を用いた機器

Info

Publication number: JPH09236997A
Application number: JP8043830A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Nakano; 勝昭中野
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】ランプ点灯装置（回路）のスイッチング処理
の信頼性を高め、低価格高品位な点灯装置，定着装置，
及び定着装置を用いた機器を提供すること。【解決手段】ＣＰＵ５１は、電源投入後２回目のゼロ
クロスタイミング信号を検出すると、ゲート信号発生回
路４２を制御して、トライアック４３をオンさせる。こ
れにより、トライアック４３に交流電源１の駆動電流が
流れる。このときトライアック４４はオフ状態となって
いて、前記駆動電流はトライアック４３と直列に接続さ
れた抵抗器８ａを介してハロゲン化金属ランプ６に供給
される。そして、所定時間経過後、ＣＰＵ５１は、４回
目のゼロクロスタイミング信号を検出すると、ゲート信
号発生回路４２を制御し、トライアック４４をオンし
て、前記交流電源１の駆動電流を、前記抵抗器８ａを通
過させることなく、直接ハロゲン化金属ランプ６に供給
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は負性抵抗特性を有す
るランプを用いた画像形成等の装置に係り、特に定着装
置の加熱部材等に用いられる負性抵抗特性を有するラン
プの点灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成装置においては、記録用
紙上に転写されたトナー画像を前記記録紙上に定着させ
るための加熱部材として、ヒータを内蔵した負性抵抗特
性を有するランプ（以降、ハロゲン化属ランプを例に説
明する）が一般的に用いられている。

【０００３】図１１はハロゲン化属ランプにおけるラン
プ温度対ランプ内部インピーダンス変化特性の一例を示
したグラダイアック等の双方向性定電圧ツェナーダイオ
ードフである。

【０００４】図１１に示す如くに、この負性抵抗特性を
有するランプ（ハロゲン化金属ランプ）は、周知の通
り、定常状態で点灯していてランプ温度が高い状態に有
るときには、その抵抗値（ランプ内部インピーダンス）
は比較的大きくなっているが、電源投入時においては、
未だ十分温められておらず、ランプ温度が低い状態にあ
るため、その抵抗値（ランプ内部インピーダンス）は小
さい状態にある。そのため、前記電源投入時において、
ハロゲン化金属ランプを駆動する電源回路には、過渡的
にかなり大きな突入電流が流れることになる。

【０００５】図１２はハロゲン化金属ランプの各駆動状
態において電源回路に流れる電流量を示したグラフであ
る。

【０００６】複写機，ＬＢＰ（レーザービームプリン
タ）等の定着用に使用されるハロゲン化金属等のランプ
は、８００Ｗ〜１５００Ｗと比較的大容量のものが用い
られている。いま、１０００Ｗのハロゲン化金属ランプ
が使用されているとすると、図１２に示す如くに、電源
投入時、即ちランプが完全に冷えている状態でランプ内
部インピーダンスが０の場合には約５０Ａの電流が流
れ、ヒータ制御中、即ち数秒〜数十秒サイクルでの点滅
制御を行いながら使用している場合には約２０Ａの電流
が流れ、ランプ点灯中（定常状態）には約５Ａの電流が
流れることになる。つまり、電源投入時の過渡的状態に
おいてはランプ点灯中の約１０倍、ヒータ制御中におい
てはランプ点灯中の約４〜５倍の電流が流れることにな
る。

【０００７】このため、理想入力インピーダンスで電源
供給することのできない通常の電力系に接続されている
各種機器においては、この突入電流により入力電圧ダウ
ン（ラインドロップによる）が生じ、このラインに接続
されている機器、特に蛍光灯においてはチラツキ現象
（フリッカ現象）が発生する。尚、現在この現象を抑え
るべく法令化が検討されている。

【０００８】そこで、従来より、これら負性抵抗特性を
有するランプ（ハロゲン化金属ランプ等）を用いた画像
形成装置等において、前記悪影響を除去するための手段
の１つとして、例えば特開平６−３１４５９８号公報に
記載のものがある。

【０００９】図１３は画像形成装置等の定着装置に用い
られるハロゲン化金属ランプにおける従来の突入電流制
御回路を示す回路構成図である。

【００１０】図１３において、１は商用周波数の交流電
源，２はサーキットブレーカ兼用の主電源スイッチ，３
は２極接点型リレー，３ａはリレー３の第１の接点，３
ｂはリレー３の第２の接点，３ｃはリレー３の駆動用コ
イル，４は第１の１極接点型リレー，４ａはリレー４の
接点，４ｂはリレー４の駆動用コイル，５は第２の１極
接点型リレー，５ａはリレー５の接点，５ｂはリレー５
の駆動用コイル，６はハロゲン化金属ランプ，７はサー
ミスタ，８はヒューズ内蔵抵抗器，８ａはヒューズ内蔵
抵抗器８を構成する抵抗器，８ｂはヒューズ内蔵抵抗器
８を構成するヒューズ（感温素子），９はドライバーア
レイ，１０は入出力ユニット（Ｉ／Ｏ），１１は各部の
動作を制御する中央制御装置（ＣＰＵ），１２は画像形
成機器等の当該機器のプログラムを記憶しているリード
オンリーメモリ（ＲＯＭ），１３はランダムアクセスメ
モリ（ＲＡＭ），１４はＩ／Ｏ１０の出力のタイミング
を設定するタイマー，１５は基準クロックを発生する発
信器，１６はアナログ−ディジタル変換器（Ａ／Ｄコン
バータ），１７は交流−直流変換ユニット（ＰＳＵ），
１８はアドレスデータバスである。

【００１１】そして、２極接点型リレー３は第１の接点
３ａと第２の接点３ｂ，並びに前記第１の接点３ａと第
２の接点３ｂをオン／オフさせる駆動コイル３ｃとを備
え、第１の１極接点型リレー４は接点４ａと前記接点４
ａをオン／オフさせる駆動コイル４ｂとを備え、第２の
１極接点型リレー５は接点５ａと前記接点５ａをオン／
オフさせる駆動コイル５ｂとを備えている。また、ヒュ
ーズ内蔵抵抗器８はヒューズ内蔵抵抗器８を構成する抵
抗器８ａ，並びにヒューズ内蔵抵抗器８を構成するヒュ
ーズ（感温素子）８ｂを備え、ドライバーアレイ９は出
力端子９ａ，９ｂ，９ｃを備え、ＰＳＵ１７は一対の交
流入力端子１７ａと直流出力端子１７ｂ，１７ｃを備え
る。

【００１２】さらに、交流電源１は、順に、主電源スイ
ッチ２，２極接点型リレー３，第１の１極接点型リレー
４，第２の１極接点型リレー５を介してハロゲン化金属
ランプ６に接続され、第２の１極接点型リレー５の接点
５ａには並列に抵抗器８ａが接続される。そして、ハロ
ゲン化金属ランプ６にはサーミスタ７が近接して配置さ
れ、ＰＳＵ１７の交流入力端子１７ａは交流電源１に接
続される。また、ドライバーアレイ９の入力端はＩ／Ｏ
１０に接続され、ドライバーアレイ９の出力端子９ａは
ヒューズ８ｂ，駆動コイル３ｃを介してＰＳＵ１７の直
流出力端子１７ｃに接続され、ドライバーアレイ９の出
力端子９ｂは駆動コイル４ｂを介してＰＳＵ１７の直流
出力端子１７ｃに接続され、ドライバーアレイ９の出力
端子９ｃは駆動コイル５ｂを介してＰＳＵ１７の直流出
力端子１７ｃにそれぞれ接続されている。

【００１３】そして、Ｉ／Ｏ１０，ＣＰＵ１１，ＲＯＭ
１２，ＲＡＭ１３，並びにＡ／Ｄコンバータ１６はアド
レスデータバス１８を介してそれぞれ接続され、Ａ／Ｄ
コンバータ１６はサーミスタ７に結合接続されている。
また、タイマー１４は発信器１５に接続され、ドライバ
ーアレイ９，Ｉ／Ｏ１０，ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，Ｒ
ＡＭ１３，並びにタイマー１４の各電源はＰＳＵ１７の
直流出力端子１７ｂにそれぞれ接続されている。

【００１４】次に、以上のように構成された従来の突入
電流制御回路の制御動作について、図１４のフローチャ
ートを参照しながら説明を行う。図１４は従来の突入電
流制御回路の制御動作を示したフローチャートである。
ステップＳ０において、主電源スイッチ２をオンにする
（投入）と、ＰＳＵ１７の交流端子１７ａに交流電力が
供給され、ＰＳＵ１７の直流出力端子１７ｂ，１７ｃ
に、それぞれ直流電圧Ｖｃｃ，Ｖａａが発生する。この
とき、直流電圧Ｖｃｃは、ドライバーアレイ９，Ｉ／Ｏ
１０，ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，並びにタ
イマー１４の電源として供給され、ＲＯＭ１２に書き込
まれているプログラムがＣＰＵ１１により読み出され
て、以下に述べる動作が順次実行される。

【００１５】先ず、ステップＳ１において、ドライバー
アレイ９の出力端子９ａがローレベル（基準電位点ＧＮ
Ｄ）になり、２極接点型リレー３の駆動コイル３ｃが前
記直流電圧Ｖａａによって駆動されて、２極接点型リレ
ー３の接点３ａ，３ｂがオン状態となる。このとき、ド
ライバーアレイ９の出力端子９ｂ，９ｃは共に前記直流
電圧Ｖａａに近い電圧となっていて、第１の１極接点型
リレー４，並びに第２の１極接点型リレー５の駆動コイ
ル４ｂ，並びに５ｂは駆動されることなく、それらの接
点４ａ，並びに５ａはオフ状態となっている。

【００１６】次に、ステップＳ２において、ハロゲン化
金属ランプ６の近傍に配置されたサーミスタ７によっ
て、ハロゲン化金属ランプ６の近辺の温度が検出され、
サーミスタ７からその温度検出出力が送出される。

【００１７】続いて、ステップＳ３において、前記温度
検出出力は、Ａ／Ｄ変換器１６によってディジタル変換
されて、ＣＰＵ１１に取り込まれる。一方、ＣＰＵ１１
は、前記温度検出出力とＲＡＭ１３内に設定されている
所定の温度設定値との比較を行い、前記温度検出出力が
前記所定の温度設定値に達しているか否か（十分温まっ
たか否か）を判定する。そして、その判定の結果、前記
温度検出出力が前記所定の温度設定値に達していない場
合（Ｙ）には、次のステップＳ４へ移行し、前記温度検
出出力が前記所定の温度設定値に達している場合（Ｎ）
には、以下に述べるステップＳ９へ移行する。

【００１８】次のステップＳ４においては、ドライバー
アレイ９の出力端子９ｂがローレベル（基準電位点ＧＮ
Ｄ）となり、第１の１極接点型リレー４の駆動コイル４
ｂが前記直流電圧Ｖａａによって駆動され、その接点４
ａがオン状態となる。このとき、ドライバーアレイ９の
出力端子９ｃは、依然、前記直流電圧Ｖａａに近い電圧
のままであるため、第２の１極接点型リレー５の駆動コ
イル５ｂは駆動されることなく、その接点５ａはオフ状
態となっている。

【００１９】続いてステップＳ５において、交流電源１
の駆動電流は、それぞれオン状態となった主電源スイッ
チ２，２極接点型リレー３，並びに第１の１極接点型リ
レー４，それにオフ状態にある第２の１極接点型リレー
５の接点５ａと並列に接続された抵抗器８ａを介してハ
ロゲン化金属ランプ６に供給され、前記ハロゲン化金属
ランプ６のヒータに対する加熱（プレヒート）が開始さ
れる。

【００２０】ところで、この加熱（プレヒート）状態で
は、前記ハロゲン化金属ランプ６のヒータに供給される
駆動電流は、抵抗器８ａを介して供給される、いわゆる
プレヒート（予備加熱）状態であって、これにより、ハ
ロゲン化金属ランプ６は徐々に温められるように動作す
る。そのため、このプレヒート状態のときに、負性抵抗
特性を有する素子であるハロゲン化金属ランプ６が低温
であり、その内部インピーダンスが相当に低い場合であ
っても、ハロゲン化金属ランプ６に流れ込む電流は抵抗
器８ａの抵抗値によって十分抑圧されて、ハロゲン化金
属ランプ６に対して、過渡的に大きな突入電流が流れる
ことを防止している。

【００２１】続く、ステップＳ６において、ＣＰＵ１１
は、抵抗器８ａに電流が流れ始めてから現在までの経過
時間Ｔが、タイマー１４の設定時間ｔ、即ち、ハロゲン
化金属ランプ６が十分に温まるのに必要な時間に達した
か否かを判定する。そして、前記判定の結果、前記経過
時間Ｔがタイマー１４の設定時間ｔに達する（Ｙ）と次
のステップＳ７に移行し、前記経過時間Ｔがタイマー１
４の設定時間ｔに達していない場合（Ｎ）には、再び前
記ステップＳ６の判断が実行される。

【００２２】次のステップＳ７において、今度は、ドラ
イバーアレイ９の出力端子９ｃがローレベル（基準電位
点ＧＮＤ）となり、第２の１極接点型リレー５の駆動コ
イル５ｂが前記直流電圧Ｖａａによって駆動され、接点
５ａがオン状態となる。

【００２３】次いで、ステップＳ８において、交流電源
１の駆動電流は、前記抵抗器８ａを通過することなく、
オン状態となった第２の１極接点型リレー５の接点５ａ
を通過することになり、これにより、直接ハロゲン化金
属ランプ６に前記交流電源１の駆動電流が供給されるこ
とになり、前記ハロゲン化金属ランプ６は、通常の駆動
状態で加熱（ドライブ）されることになる。

【００２４】最後に、ステップＳ９において、画像形成
動作の待機状態または画像形成動作の稼働状態に設定さ
れ、その後、前記ステップＳ１に戻り、前記閣ステップ
Ｓ１乃至Ｓ９が適宜繰り返し実行される。

【００２５】このように、従来のハロゲン化金属ランプ
の突入電流制御回路によれば、第２の１極接点型リレー
５の接点５ａに並列に抵抗器８ａを接続し、ハロゲン化
金属ランプ６の駆動電源投入時に、第１の１極接点型リ
レー４の接点４ａがオン状態になってから、所定時間ｔ
が経過した後に、第２の１極接点型リレー５の接点５ａ
がオン状態になるようタイミング制御しているので、ハ
ロゲン化金属ランプ６が十分温まるまでの間、ハロゲン
化金属ランプ６に流れる電流は抵抗器８ａの抵抗値によ
って抑圧され、ハロゲン化金属ランプ６に過渡的に大き
な突入電流が流れることを防止することが可能である。

【００２６】ところで、上述の通り、従来のハロゲン化
金属ランプの突入電流制御回路における要となる部分
（主要部分）はリレーにより構成されている。そのた
め、回路のオン／オフを行う接点部は機械的に構成され
たものである。したがって、接点の耐久性が乏しく、例
えば接点の溶着や接点不良が発生しやすく信頼性に乏し
いといった問題があった。また、ハロゲン化金属ランプ
の突入電流制御回路では、比較的大電流を処理する必要
があるため、使用するリレーの形状が大きくなり、かさ
ばり、且つ高価になるという問題があった。

【００２７】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の画
像形成等の装置における定着装置の加熱部材等として用
いられる負性抵抗特性を有するランプの点灯装置（回
路）における、要となる部分（主要部分）はリレーによ
り構成されている。そのため、ランプ点灯回路のオン／
オフを行う接点部は機械的に構成されたものである。し
たがって、接点の耐久性が乏しく、例えば接点の溶着や
接点不良が発生しやすく信頼性に乏しいといった問題が
あった。また、ハロゲン化金属ランプの突入電流制御回
路では、比較的大電流を処理する必要があるため、使用
するリレーの形状が大きくなり、かさばり、且つ高価に
なるという問題（欠点）があった。

【００２８】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
ランプ点灯装置（回路）のオン／オフを行う接点部（ス
イッチ部）の信頼性を高め、低価格で実現可能な点灯装
置，定着装置，及び定着装置を用いた機器を提供するこ
とを目的とする。

【００２９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よる点灯装置は、負性抵抗特性を有するランプと；前記
ランプを点灯するための電力を供給する電源供給手段
と；前記ランプと前記電源供給手段とを接続する一方の
接続ライン間に設けられた第１のスイッチ手段とインピ
ーダンス素子により構成される直列回路と；前記直列回
路に並列に接続された第２のスイッチ手段と；前記ラン
プを点灯する際、所定時間または所定周期の間、前記直
列回路を介して前記ランプに電力を供給し、前記所定時
間または所定周期経過後に前記第２のスイッチ手段を介
して前記ランプに電力を供給するよう前記第１及び第２
のスイッチ手段のオン／オフを制御する制御手段と；を
具備したものであり、請求項２に記載の発明による点灯
装置は、負性抵抗特性を有するランプと；前記ランプを
点灯するための電力を供給する交流電源供給手段と；前
記ランプと前記交流電源供給手段とを接続する一方の接
続ライン間に設けられ、ゼロクロス制御された第１の半
導体スイッチング素子とインピーダンス素子により構成
される直列回路と；前記直列回路に並列に接続されるゼ
ロクロス制御された第２の半導体スイッチング素子と；
前記ランプを点灯する際、所定時間または所定周期の間
だけ前記直列回路を介して前記ランプに電力を供給し、
前記所定時間または所定周期経過後に、前記第２の半導
体スイッチング素子を介して前記ランプに電力を供給す
るように、前記第１及び第２の半導体スイッチング素子
のオン／オフを制御する制御手段と；を具備したもので
あり、請求項３に記載の発明による点灯装置は、請求項
１または２に記載の点灯装置において、前記インピーダ
ンス素子は温度ヒューズを内蔵していることを特徴とす
るものである。

【００３０】ここで、上記請求項１から３に記載の発明
によれば、電源投入時における負性抵抗特性を有するラ
ンプの温度が低く、内部インピーダンスが相当に低い状
態では、ランプの駆動交流電源の出力電流が抵抗器等の
インピーダンス素子を通して供給されるため、ランプに
流入する突入電流は、前記インピーダンス素子の有する
インピーダンスによって充分抑圧されるため、ランプは
徐々に温められ、その温度は穏やかに上昇するように制
御される。そして、一定時間の経過後に前記ランプ温度
が充分高くなると、前記ランプの駆動交流電源の出力電
流が前記抵抗器等のインピーダンス素子を介すことなく
ランプに供給されるようになる。

【００３１】これにより、前記ランプの駆動交流電源の
出力電圧がフルに前記ランプに印加され、通常の動作状
態となる。これにより、簡単な回路構成により、且つ伝
導ノイズを発生することなく、ランプに流れ込む突入電
流を充分に制限することが可能としている。また、その
突入電流の制限の解除後には、ランプを通常の駆動交流
電源の出力電圧により動作させることができる。

【００３２】また、請求項３に記載のインピーダンス素
子に内蔵された温度ヒューズは、ランプの前記点灯回路
において、所定の時間が経過したにも拘わらず、何らか
の異常のため、前記突入電流の制限の解除が行われない
状態が発生したときの安全のために設けられているもの
で、前記インピーダンス素子に直列に接続されていても
良いし、前記インピーダンス素子の近傍に配置されてい
てもよく、異常時にこのヒューズが溶断することで、ラ
ンプ点灯回路またはこの回路が用いられている装置の安
全を確保するものである。尚、温度検出手段を別に設
け、その温度検出手段よりの通知により前記駆動交流電
源を、本ランプ点灯回路から開放するようにすれば、温
度ヒューズ以外の温度センサ等を用いることも可能であ
る。

【００３３】さらに、前記第１，第２のスイッチ手段
を、半導体スイッチング素子としたことにより、従来、
リレー等により機械的に構成されていたランプ点灯装置
（回路）のオン／オフを行う接点部と比べ、前記接点部
（スイッチ部）の信頼性・耐久性を格段に高めることが
できる。

【００３４】請求項４に記載の発明による点灯装置は、
負性抵抗特性を有するランプと；前記ランプを点灯する
ための電力を供給する交流電源供給手段と；前記ランプ
と前記交流電源供給手段とを接続する一方の接続ライン
間に設けられ、ゼロクロス制御された第１の半導体スイ
ッチング素子と定電圧ツェナーダイオードにより構成さ
れる直列回路と；前記直列回路に並列に接続されるゼロ
クロス制御された第２の半導体スイッチング素子と；前
記ランプを点灯する際、所定時間または所定周期間内に
おいて、前記定電圧ツェナーダイオードの順方向に対し
て逆方向に電圧が印加される半サイクルの期間だけ、前
記直列回路を介して前記ランプに電力を供給し、前記所
定時間または所定周期経過後には、前記第２の半導体ス
イッチング素子を介して全サイクル期間において、前記
ランプに電力を供給するように、前記第１及び第２の半
導体スイッチング素子のオン／オフを制御する制御手段
と；を具備したものであり、請求項５に記載の発明によ
る点灯装置は、負性抵抗特性を有するランプと；前記ラ
ンプを点灯するための電力を供給する交流電源供給手段
と；前記ランプと前記交流電源供給手段とを接続する一
方の接続ライン間に設けられ、ゼロクロス制御された第
１の半導体スイッチング素子とダイアック等の双方向性
定電圧ツェナーダイオードにより構成される直列回路
と；前記直列回路に並列に接続されるゼロクロス制御さ
れた第２の半導体スイッチング素子と；前記ランプを点
灯する際に、所定時間または所定周期の間だけ前記直列
回路を介して前記ランプに電力を供給し、前記所定時間
または所定周期経過後には前記第２の半導体スイッチン
グ素子を介して前記ランプに電力を供給するように、前
記第１及び第２の半導体スイッチング素子のオン／オフ
を制御する制御手段と；を具備したものである。

【００３５】ここで、上記請求項４，５に記載の発明に
よれば、前記インピーダンス素子の代わりに定電圧ツェ
ナーダイオードまたはダイアック等の双方向性定電圧ツ
ェナーダイオードを用いたものであり、これにより、前
記インピーダンス素子（抵抗器）を用いたものと比べ、
更に回路が簡素化され、且つ前記インピーダンス素子
（抵抗器）に起因するランプ点灯装置の始動（点灯）時
におけるラッシュ電流阻止に伴う電力ロスを減らすこと
が出来る。また、放熱フィンに取り付けられる前記半導
体スイッチング素子と同一の放熱フィン上に前記ツェナ
ー阻止を構成することで同時に放熱効果を得ることが出
来る。尚、上記請求項１から３に記載の発明による効果
を有するのは勿論である。

【００３６】請求項６に記載の発明による点灯装置は、
請求項２から５の何れか１に記載の点灯装置において、
前記制御手段は、前記第１の半導体スイッチング素子を
オンさせるための第１の制御信号の出力のみを行い、前
記第２の半導体スイッチング素子のオン／オフ制御は、
前記第１の制御信号を検出してから、前記所定時間また
は所定周期経過後に、前記第２の半導体スイッチング素
子をオンさせるための第２の制御信号を出力する遅延制
御手段；により行われることを特徴とするものである。

【００３７】ここで、上記請求項６に記載の発明によれ
ば、既述した通り、負性抵抗特性を有するランプの温度
が低く、内部インピーダンスが相当に低い状態において
は、ランプの駆動交流電源の出力電流が抵抗器等のイン
ピーダンス素子を通してランプに供給され、ランプに流
入する突入電流が減少するように制御され、一定時間の
経過後には（前記ランプ温度が充分高くなると）、前記
ランプの駆動交流電源の出力電流が前記抵抗器等のイン
ピーダンス素子を介すことなくランプに供給されるよう
に切り換え制御が行われるが、上記請求項６に記載の発
明により、前記第１の半導体スイッチング素子をオンさ
せる前記制御手段と前記第２の半導体スイッチング素子
をオンさせるための制御を遅延制御手段に行わせること
で、前者（制御手段）と分けたことにより、この切り換
え制御を行う回路をワンチップ化することが出来る。

【００３８】請求項７に記載の発明による点灯装置は、
請求項６記載の点灯装置において、前記負性抵抗特性を
有するランプは、ハロゲン化金属ランプであることを特
徴とするものである。

【００３９】請求項８に記載の発明による点灯装置は、
請求項２から７の何れか１に記載の点灯装置において、
前記第１及び第２の半導体スイッチング素子はトライア
ック，光トリガ・サイリスタ，ＧＴＯサイリスタ等の半
導体パワーデバイスにより構成されることを特徴とする
ものである。

【００４０】ここで、請求項７，８に記載の発明によれ
ば、請求項２から７に記載の発明と同様の効果を有す
る。

【００４１】請求項９に記載の発明による点灯装置は、
請求項８記載の点灯装置において、前記直列回路を構成
する第１の半導体スイッチング素子と、前記直列回路と
並列に接続された第２の半導体スイッチング素子とは、
片側共通に接続されていることを特徴とするものであ
り、請求項１０に記載の発明による点灯装置は、請求項
９に記載の点灯装置において、前記第１，第２の半導体
スイッチング素子，または前記第１，第２の半導体スイ
ッチング素子，並びに定電圧ツェナーダイオード，また
は前記第１，第２の半導体スイッチング素子，並びにダ
イアック等の双方向性定電圧ツェナーダイオードにより
それぞれ構成される半導体素子の組み合わせは、半導体
ＩＣの製造プロセスにおいて同一のウェハー内で構成さ
れることを特徴とするものであり、請求項１１に記載の
発明による点灯装置は、請求項１０に記載の点灯装置に
おいて、前記半導体ＩＣの製造プロセスにおいて、それ
ぞれ同一のウェハー内で構成された、前記第１，第２の
半導体スイッチング素子，または前記第１，第２の半導
体スイッチング素子，並びに定電圧ツェナーダイオー
ド，または前記第１，第２の半導体スイッチング素子，
並びにダイアック等の双方向性定電圧ツェナーダイオー
ドの組み合わせとして、構成される各半導体素子は、同
一パッケージとして構成されたものである。

【００４２】ここで、上記請求項９から１１に記載の発
明によれば、前記第１，第２のスイッチ手段を前記第
１，第２の半導体スイッチング素子に、前記インピーダ
ンス素子を定電圧ツェナーダイオードまたはダイアック
等の双方向性定電圧ツェナーダイオードで構成するよう
にしたので、これらランプ点灯装置の要であるスイッチ
ング制御部を、半導体ＩＣの製造プロセスにおいて、同
一のウェハー内で構成出来ると共に、所定の（スイッチ
ング制御部）機能デバイスとしてパッケージ化すること
が可能である。

【００４３】請求項１２に記載の発明による定着装置
は、前記請求項１から１１の何れか１に記載の点灯装置
と；前記交流電源供給手段から前記点灯装置への電力の
供給をオン／オフ制御するメインスイッチと；前記メイ
ンスイッチから前記点灯装置への電力の供給をオン／オ
フ制御するサブスイッチと；前記ランプの温度を検出す
る温度検出手段と；前記温度検出手段からの情報に基づ
いて前記ランプの温度を一定に保つよう、前記サブスイ
ッチのオン／オフ制御を行う自動温度調整制御手段と；
を具備したものである。

【００４４】ここで、上記請求項１２に記載の発明によ
れば、前記請求項１から１１の何れか１に記載の点灯装
置を用いているので、上記請求項１から１１の持つ作用
・効果を有する。

【００４５】請求項１３に記載の発明による定着装置
は、前記請求項１２に記載の定着装置と；前記定着装置
を内蔵する機器本体と；を具備したものである。

【００４６】ここで、上記請求項１３に記載の発明によ
れば、前記請求項１２に記載の定着装置を用いているの
で、上記請求項１２の持つ作用・効果を有する。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の画像形成等
の装置における定着装置の加熱部材等として用いられる
負性抵抗特性を有するランプの点灯装置（回路）の第１
の実施の形態を示す回路構成図である。

【００４８】図１において、１は商用周波数の交流電
源，２はサーキットブレーカ兼用のメイン（主電源）ス
イッチ，３はサブスイッチである２極接点型リレー，３
ａはリレー３の第１の接点，３ｂはリレー３の第２の接
点，３ｃはリレー３の駆動用コイル，４３は第１のトラ
イアック，４４は第２のトライアック，６は負性抵抗特
性を有するランプであって、本実施の形態においてはハ
ロゲン化金属ランプ，７はサーミスタ，８はヒューズ内
蔵抵抗器，８ａはヒューズ内蔵抵抗器８を構成する抵抗
器，８ｂはヒューズ内蔵抵抗器８を構成するヒューズ
（感温素子），９はドライバーアレイ，４２はドライバ
ーアレイ９からの信号に基づきゲート信号を前記トライ
アック４３，４４のそれぞれのゲート端子Ｇに供給する
ゲート信号発生回路，１０は入出力ユニット（Ｉ／
Ｏ），５１は各部の動作を制御する中央制御装置（ＣＰ
Ｕ），５２は画像形成機器等の当該機器の動作等のプロ
グラムを記憶しているリードオンリーメモリ（ＲＯ
Ｍ），１３はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ），１４
はＩ／Ｏ１０の出力のタイミングを設定するタイマー，
１５は基準クロックを発生する発信器，１６はアナログ
−ディジタル変換器（Ａ／Ｄコンバータ），１７は交流
−直流変換ユニット（ＰＳＵ），１８はアドレスデータ
バス，４１は交流電源１より供給される交流電圧がプラ
スからマイナスへ変化（０Ｖ）するタイミング及びマイ
ナスからプラスへ変化（０Ｖ）するタイミングを検出し
て中央制御装置（ＣＰＵ）５１へ通知するゼロクロス検
出回路である。

【００４９】そして、２極接点型リレー３は、第１の接
点３ａと第２の接点３ｂ，並びに前記第１の接点３ａと
第２の接点３ｂをオン／オフさせる駆動コイル３ｃを備
え、ヒューズ内蔵抵抗器８はヒューズ内蔵抵抗器８を構
成する抵抗器８ａ，並びにヒューズ内蔵抵抗器８を構成
するヒューズ（感温素子）８ｂを備え、ドライバーアレ
イ９は出力端子９ａを備え、ＰＳＵ１７は一対の交流入
力端子１７ａと直流出力端子１７ｂ，１７ｃを備える。

【００５０】さらに、交流電源１は、順に、主電源スイ
ッチ２，２極接点型リレー３，第１のトライアック４３
と抵抗器８ａの直列回路または第２のトライアック４４
を介してハロゲン化金属ランプ６に接続される。そし
て、ハロゲン化金属ランプ６にはサーミスタ７が近接し
て配置され、ＰＳＵ１７の交流入力端子１７ａ並びにゼ
ロクロス検出回路４１の交流入力端子４１ａは、交流電
源１にそれぞれ接続される。また、ドライバーアレイ９
の入力端はＩ／Ｏ１０に接続され、ドライバーアレイ９
の出力端子９ａはヒューズ８ｂ，駆動コイル３ｃを介し
てＰＳＵ１７の直流出力端子１７ｃに接続され、ゲート
信号発生回路４２の出力端子４２ｂ，４２ｃは、トライ
アック４４のゲートＧ，トライアック４３のゲートＧと
それぞれ接続される。

【００５１】そして、ゲート信号発生回路４２，Ｉ／Ｏ
１０，ＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，並びにＡ
／Ｄコンバータ１６はアドレスデータバス１８を介して
それぞれ接続され、Ａ／Ｄコンバータ１６はサーミスタ
７，並びにゼロクロス検出回路４１のゼロクロスタイミ
ング（ゼロクロス検出）信号出力端子４１ｂとそれぞれ
結合接続されている。また、タイマー１４は発信器１５
に接続され、ドライバーアレイ９，Ｉ／Ｏ１０，ＣＰＵ
１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，タイマー１４，ゼロク
ロス検出回路４１，並びにゲート信号発生回路４２の各
電源はＰＳＵ１７の直流出力端子１７ｂにそれぞれ接続
されている。

【００５２】次に、以上のように構成された本発明であ
るところの突入電流制御回路の制御動作について、図２
のフローチャート，並びに図３のグラフを参照しながら
説明を行う。図２は本発明の本発明の第１の実施の形態
における突入電流制御回路の制御動作を示したフローチ
ャートである。また、図３は本発明の第１の実施の形態
における突入電流制御回路の制御動作時において、各素
子から出力または入力される信号（電圧・電流）波形，
並びにタイミングを示したグラフである。

【００５３】図２のステップＴ０において、主電源スイ
ッチ２をオンにする（投入）と、ＰＳＵ１７の交流入力
端子１７ａ，並びにゼロクロス検出回路４１の交流入力
端子４１ａには、図３（ａ）に示す如くの電源電圧（交
流電力）が供給され、ＰＳＵ１７の直流出力端子１７
ｂ，１７ｃには、それぞれ直流電圧Ｖｃｃ，Ｖａａが発
生し、ゼロクロス検出回路４１のゼロクロスタイミング
（ゼロクロス検出）信号出力端子４１ｂには交流電源１
より供給される交流電圧がプラスからマイナスへ変化
（０Ｖ）するタイミング及びマイナスからプラスへ変化
（０Ｖ）するタイミングを示す信号、即ち、図３（ｆ）
に示す如くの信号が発生する。このとき、直流電圧Ｖｃ
ｃは、ドライバーアレイ９，Ｉ／Ｏ１０，ＣＰＵ５１，
ＲＯＭ５２，ＲＡＭ１３，タイマー１４，ゼロクロス検
出回路４１，並びにゲート信号発生回路４２の電源とし
て供給されていて、ＲＯＭ５２に書き込まれているプロ
グラムがＣＰＵ５１により読み出されて、以下に述べる
動作が順次実行される。

【００５４】先ず、ステップＴ１において、主電源スイ
ッチ２がオン（投入）され（図３における<ア>のタイミ
ング）、ゼロクロス検出回路４１においてゼロクロスが
検出されると（図３における<イ>のタイミング）、ゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号出力端子４１
ｂよりＡ／Ｄコンバータ１６を介してＣＰＵ５１にゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号が出力され
る。これによりＣＰＵ５１は、ドライバーアレイ９の出
力端子９ａがローレベル（基準電位点ＧＮＤ）になるよ
うに制御し、２極接点型リレー３の駆動コイル３ｃが前
記直流電圧Ｖａａによって駆動されて、２極接点型リレ
ー３の接点３ａ，３ｂがオン状態となる。このとき（図
３における<イ>のタイミング）、ゲート信号出力端子４
２ｂ，４２ｃからは共にゲート信号は出力されず、トラ
イアック４３，４４はオフ状態となっている。

【００５５】次に、ステップＴ２において、ハロゲン化
金属ランプ６の近傍に配置されたサーミスタ７によっ
て、ハロゲン化金属ランプ６の近辺の温度が検出され、
サーミスタ７からその温度検出出力がに送出される。

【００５６】続いて、ステップＴ３において、前記温度
検出出力は、Ａ／Ｄ変換器１６によってディジタル変換
されて、ＣＰＵ５１に取り込まれる。一方、ＣＰＵ５１
は、前記温度検出出力とＲＡＭ１３内に設定されている
所定の温度設定値との比較を行い、前記温度検出出力が
前記所定の温度設定値に達しているか否か（十分温まっ
たか否か）を判定する。そして、その判定の結果、前記
温度検出出力が前記所定の温度設定値に達していない場
合（Ｙ）には、次のステップＴ４へ移行し、前記温度検
出出力が前記所定の温度設定値に達している場合（Ｎ）
には、以下に述べるステップＴ９へ移行する。

【００５７】次のステップＴ４において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後２回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図３における<ウ>のタイミング）を検
出すると、ゲート信号発生回路４２を制御して、ゲート
信号出力端子４２ｃよりゲート信号を出力して（図３に
おける<ｃ>参照）、トライアック４３をオンさせる。こ
れにより、トライアック４３のＴ１−Ｔ２端子間には、
図３（ｂ）に示す如くの駆動電流が流れる。尚、このと
き、ゲート信号出力端子４２ｂよりゲート信号は出力さ
れず（図３における<ｅ>参照）、トライアック４４はオ
フ状態となっている。

【００５８】続いてステップＴ５において、交流電源１
の駆動電流は、それぞれオン状態となった主電源スイッ
チ２，２極接点型リレー３，トライアック４３，並びに
トライアック４３と直列に接続された抵抗器８ａを介し
てハロゲン化金属ランプ６に供給され、前記ハロゲン化
金属ランプ６のヒータに対する加熱（プレヒート）が開
始される。

【００５９】ところで、この加熱（プレヒート）状態で
は、前記ハロゲン化金属ランプ６のヒータに供給される
駆動電流は、抵抗器８ａを介して供給される、いわゆる
プレヒート（予備加熱）状態であって、これにより、ハ
ロゲン化金属ランプ６は徐々に温められるように動作す
る。そのため、このプレヒート状態のときに、負性抵抗
特性を有する素子であるハロゲン化金属ランプ６が低温
であり、その内部インピーダンスが相当に低い場合であ
っても、ハロゲン化金属ランプ６に流れ込む電流は抵抗
器８ａの抵抗値によって十分抑圧されて、ハロゲン化金
属ランプ６に対して、過渡的に大きな突入電流が流れる
ことを防止することができる。

【００６０】続く、ステップＴ６において、ＣＰＵ５１
は、抵抗器８ａに電流が流れ始めてから現在までの経過
時間Ｔが、タイマー１４の所定の設定時間ｔ（交流電源
１の１〜３周期分の時間であり、ハロゲン化金属ランプ
６が十分に温まるのに必要な時間）が経過したか否かを
判定する。そして、前記判定の結果、前記経過時間Ｔが
タイマー１４の設定時間ｔに達する（Ｙ）と次のステッ
プＴ７に移行し、前記経過時間Ｔがタイマー１４の設定
時間ｔに達していない場合（Ｎ）には、再び前記ステッ
プＴ６の判断が実行される。尚、本実施の形態（以降
の、他の実施の形態においても同様）では、加熱（プレ
ヒート）を交流電源１の１周期分の時間行われることと
して説明を行う。従って、前記ステップＴ４において、
交流電源１の１周期の間トライアック４３をオン，トラ
イアック４４をオフさせておくために、ＣＰＵ５１は、
電源投入後２，３回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図３における<ウ>，<エ>のタイミン
グ）を検出すると、ゲート信号発生回路４２を制御して
ゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号を前記図３に
おける<ウ>，<エ>のタイミングで出力して（図３におけ
る<ｃ>参照）、トライアック４３を１周期の間オンさせ
るよう制御を行う。また、このとき、ゲート信号出力端
子４２ｂよりゲート信号は出力されず（図３における<
ｅ>参照）、トライアック４４は１周期の間オフ状態と
なっている。

【００６１】次のステップＴ７において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後４回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図３における<オ>のタイミング）を検
出すると、ゲート信号発生回路４２を制御してゲート信
号出力端子４２ｂよりゲート信号を出力して（図３にお
ける<ｅ>参照）、トライアック４４をオンさせる。これ
により、トライアック４４のＴ１−Ｔ２端子間には、図
３（ｄ）に示す如くの駆動電流が流れる。またこのと
き、ゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号は出力さ
れず（図３における<ｃ>参照）、トライアック４３は、
オフ状態となっている。但し、この場合においては、交
流電源１より供給された駆動電流はほとんどトライアッ
ク４４を流れるので、トライアック４３がオン状態とな
っていても問題ない。

【００６２】次いで、ステップＴ８において、交流電源
１の駆動電流は、前記抵抗器８ａを通過することなく、
オン状態となったトライアック４４を通過することにな
り、これにより、直接ハロゲン化金属ランプ６に前記交
流電源１の駆動電流が供給されることになり、前記ハロ
ゲン化金属ランプ６は、通常の駆動状態で加熱（ドライ
ブ）されることになる。

【００６３】最後に、ステップＴ９において、画像形成
動作の待機状態または画像形成動作の稼働状態に設定さ
れ、その後、前記ステップＴ１に戻り、前記各ステップ
Ｔ１乃至Ｔ９が適宜繰り返し実行される。

【００６４】このように、本発明の実施の形態によるハ
ロゲン化金属ランプの突入電流制御回路によれば、ゼロ
クロス制御されたトライアック４３と直列に抵抗器８ａ
を接続し、ハロゲン化金属ランプ６の駆動電源投入時
に、ゼロクロス制御されたトライアック４３がオン状態
になってから、所定時間ｔが経過した後に、ゼロクロス
制御されたトライアック４４がオン状態になるようタイ
ミング制御されているので、ハロゲン化金属ランプ６が
十分温まるまでの間、ハロゲン化金属ランプ６に流れる
電流は、図３<ｇ>に示す如くに、抵抗器８ａの抵抗値に
よって抑圧されるため、ハロゲン化金属ランプ６に過渡
的に大きな突入電流が流れることを防止することが可能
である。

【００６５】ところで、既述した従来のハロゲン化金属
ランプの突入電流制御回路における要となる部分（主要
部分）がリレーにより構成されているのに対して、上述
の本願発明によれば、リレーの代わりに半導体素子を用
いて構成している。その為、回路のオン／オフを行う機
械的に構成された接点部を無くすことが出来、接点の溶
着や接点不良が発生しやすく等の信頼性・耐久性に関す
る問題を解決することができる。また、ハロゲン化金属
ランプの突入電流制御回路では、比較的大電流を処理す
る必要があるため、使用するリレーの形状が大きくな
り、かさばり、且つ高価になるという問題も同時に解決
可能である。

【００６６】さらに、従来のハロゲン化金属ランプの突
入電流制御回路においては、ハロゲン化金属ランプに駆
動電流を供給するためのスイッチ素子が回路内に直列に
挿入されているのに対し、本発明では並列に挿入してい
る。これは、スイッチ素子を半導体で構成する場合、ラ
ンプ点灯時においては、半導体スイッチの順方向ロスが
加算されてしまうためである。例えば、負荷が１ＫＷク
ラスのランプ負荷を制御する場合、順方向ロスが１．５
Ｖ程度あったとすると、１スイッチあたり、１．５（Ｖ）×５（Ｉ）＝７．５（Ｗ）のロスとなり、スイッチ２個では、２倍の１４Ｗのロス
となってしまうためである。

【００６７】一方、本発明のようにスイッチ素子を並列
に挿入接続して構成した場合には、スイッチ素子を直列
に挿入接続して構成した場合と比べ、ハロゲン化金属ラ
ンプ６の駆動電源投入時におけるラッシュ電流を抑える
効果は同じであっても、前記半導体スイッチの順方向ロ
スを半分（１個の半導体スイッチの順方向ロスに対し
て）にすることが出来、そのため放熱部も半分となり、
ハロゲン化金属ランプの突入電流制御回路の小型化を実
現することができる。

【００６８】ところで、本発明の画像形成等の装置にお
ける定着装置の加熱部材等として用いられる負性抵抗特
性を有するランプの点灯装置（回路）の第１の実施の形
態において、前記ハロゲン化金属ランプ６に対して、突
入電流制御動作が正確に実行されない場合、例えば、抵
抗器８ａに過大な電流が流れたり、前記抵抗器８ａに長
時間にわたって電流が流れたりしたときには、ヒューズ
８ｂにより前記突入電流制御動作を停止させるようにし
ている。以下、その動作について説明する。

【００６９】いま、前述のようなハロゲン化金属ランプ
６に対して突入電流制御動作が実行されている際に、何
らかの原因によって、例えばトライアック４３の動作が
異常であったり、ＣＰＵ５１が暴走状態になったり、ゲ
ート信号発生回路４２等のＩＣ回路が以上をきたし、前
記抵抗器８ａに過大な電流が流れたり、または、前記抵
抗器８ａに長時間にわたって電流が流れたりした場合に
は、前記抵抗器８ａは発熱して、その温度が異常に上昇
するようになる。このとき、抵抗器８に内蔵されている
ヒューズ８ｂは、前記抵抗器８ａの異常温度に感応して
溶断し、ＰＳＵ１７の直流出力端子１７ｃより供給され
る直流電圧Ｖａａがドライバーアレイ９の出力端子９ａ
に伝達されなくなり、２極接点型リレー３の駆動コイル
３ｃは、前記直流電圧Ｖａａによって駆動されなくなる
ので、その接点３ａ，３ｂは直ちにオフ状態となり、ハ
ロゲン化金属ランプ６に対する交流電源１からの駆動回
路は、ホットライン及びニュートラルラインの双方にお
いて切断され、確実にハロゲン化金属ランプ６の駆動を
停止できるように構成されている。尚、本実施の形態に
おいては、抵抗器８に内蔵されている感温素子としてヒ
ューズ８ｂを用いたが、前記感温素子は、これに限られ
るものではなく、他の素子、例えばサーミスタを用いる
ことも可能である。

【００７０】次に、本発明における第２の実施の形態に
ついて説明を行う。図４は本発明の画像形成等の装置に
おける定着装置の加熱部材等として用いられる負性抵抗
特性を有するランプの点灯装置（回路）の第２の実施の
形態を示す回路構成図である。

【００７１】図４において、前記第１の実施の形態と同
一の部分には同一の記号を付し、説明は省略する。本実
施の形態と前記第１の実施の形態との構成上の違いは、
前記ゲート信号発生回路４２において、２つのゲート信
号出力端子４２ｂ，４２ｃのうち、一方のゲート信号出
力端子４２ｂがなくなり、他方のゲート信号出力端子４
２ｃのみが残り、ゲート信号発生回路５６となったこと
と、このゲート信号出力端子４２ｃがトライアック４３
のゲートと接続されると共に、ゲート信号遅延回路５５
を介してトライアック４４のゲートと接続されたところ
にある。

【００７２】さらに、動作的について、前記図２，３を
参照しながら説明を行う。図２のステップＴ０におい
て、主電源スイッチ２をオンにする（投入）と、ＰＳＵ
１７の交流入力端子１７ａ，並びにゼロクロス検出回路
４１の交流入力端子４１ａには、図３（ａ）に示す如く
の電源電圧（交流電力）が供給され、ＰＳＵ１７の直流
出力端子１７ｂ，１７ｃには、それぞれ直流電圧Ｖｃ
ｃ，Ｖａａが発生し、ゼロクロス検出回路４１のゼロク
ロスタイミング（ゼロクロス検出）信号出力端子４１ｂ
には交流電源１より供給される交流電圧がプラスからマ
イナスへ変化（０Ｖ）するタイミング及びマイナスから
プラスへ変化（０Ｖ）するタイミングを示す信号、即
ち、図３（ｆ）に示す如くの信号が発生する。このと
き、直流電圧Ｖｃｃは、ドライバーアレイ９，Ｉ／Ｏ１
０，ＣＰＵ５１，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ１３，タイマー１
４，ゼロクロス検出回路４１，ゲート信号遅延回路５
５，並びにゲート信号発生回路５６の電源として供給さ
れていて、ＲＯＭ５２に書き込まれているプログラムが
ＣＰＵ５１によりＲＡＭ１３に読み出されて、以下に述
べる動作が順次実行される。

【００７３】先ず、ステップＴ１において、主電源スイ
ッチ２がオン（投入）され（図３における<ア>のタイミ
ング）、ゼロクロス検出回路４１においてゼロクロスが
検出されると（図３における<イ>のタイミング）、ゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号出力端子４１
ｂよりＡ／Ｄコンバータ１６を介してＣＰＵ５１にゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号が出力され
る。これによりＣＰＵ５１は、ドライバーアレイ９の出
力端子９ａがローレベル（基準電位点ＧＮＤ）になるよ
うに制御し、２極接点型リレー３の駆動コイル３ｃが前
記直流電圧Ｖａａによって駆動されて、２極接点型リレ
ー３の接点３ａ，３ｂがオン状態となる。このとき（図
３における<イ>のタイミング）、ゲート信号出力端子４
２ｃからはゲート信号は出力されず、トライアック４
３，４４はオフ状態となっている。

【００７４】次に、ステップＴ２において、ハロゲン化
金属ランプ６の近傍に配置されたサーミスタ７によっ
て、ハロゲン化金属ランプ６の近辺の温度が検出され、
サーミスタ７からその温度検出出力がに送出される。

【００７５】続いて、ステップＴ３において、前記温度
検出出力は、Ａ／Ｄ変換器１６によってディジタル変換
されて、ＣＰＵ５１に取り込まれる。一方、ＣＰＵ５１
は、前記温度検出出力とＲＡＭ１３内に設定されている
所定の温度設定値との比較を行い、前記温度検出出力が
前記所定の温度設定値に達しているか否か（十分温まっ
たか否か）を判定する。そして、その判定の結果、前記
温度検出出力が前記所定の温度設定値に達していない場
合（Ｙ）には、次のステップＴ４へ移行し、前記温度検
出出力が前記所定の温度設定値に達している場合（Ｎ）
には、以下に述べるステップＴ９へ移行する。

【００７６】次のステップＴ４において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後２回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図３における<ウ>のタイミング）を検
出すると、ゲート信号発生回路５６を制御して、ゲート
信号出力端子４２ｃよりゲート信号を出力して（図３に
おける<ｃ>参照）、トライアック４３をオンさせると共
にゲート信号遅延回路５５の入力端５５ｂに出力する。
これにより、トライアック４３のＴ１−Ｔ２端子間に
は、図３（ｂ）に示す如くの駆動電流が流れる。また、
ゲート信号遅延回路５５の入力端５５ｂより入力された
ゲート信号は後述する時間が経過した後、出力端子５５
ａよりトライアック４４のゲートＧに出力され、トライ
アック４４をオン状態にする。

【００７７】続いてステップＴ５において、交流電源１
の駆動電流は、それぞれオン状態となった主電源スイッ
チ２，２極接点型リレー３，トライアック４３，並びに
トライアック４３と直列に接続された抵抗器８ａを介し
てハロゲン化金属ランプ６に供給され、前記ハロゲン化
金属ランプ６のヒータに対する加熱（プレヒート）が開
始される。

【００７８】続く、ステップＴ６において、ＣＰＵ５１
は、抵抗器８ａに電流が流れ始めてから、現在までの経
過時間Ｔが、タイマー１４の所定の設定時間ｔ（例え
ば、交流電源１の１周期分の時間。ハロゲン化金属ラン
プ６が十分に温まるのに必要な時間であり、交流電源１
が５０Ｈｚの場合２０ｍｓ）が経過したか否かを判定す
る。そして、前記判定の結果、前記経過時間Ｔがタイマ
ー１４の設定時間ｔに達する（Ｙ）と次のステップＴ７
に移行し、前記経過時間Ｔがタイマー１４の設定時間ｔ
に達していない場合（Ｎ）には、再び前記ステップＴ６
の判断が実行される。そして、前記ステップＴ４にお
いて、交流電源１の１周期の間トライアック４３をオ
ン，トライアック４４をオフさせておくために、ＣＰＵ
５１は、電源投入後２，３回目のゼロクロスタイミング
（ゼロクロス検出）信号（図３における<ウ>，<エ>のタ
イミング）を検出すると、ゲート信号発生回路５６を制
御してゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号を前記
図３における<ウ>，<エ>のタイミングで出力して（図３
における<ｃ>参照）、トライアック４３を１周期（２０
ｍｓ）の間オンさせるよう制御を行う。

【００７９】次のステップＴ７において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後４回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図３における<オ>のタイミング）を検
出すると、ゲート信号発生回路５６を制御して、ゲート
信号出力端子４２ｃよりゲート信号の出力を停止する。
このとき、即ち、ＣＰＵ５１が電源投入後４回目のゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号（図３におけ
る<オ>のタイミング）を検出したとき、同時に前記ゲー
ト信号遅延回路５５よりゲート信号がトライアック４４
に出力され、トライアック４４をオンさせる。これによ
り、トライアック４４のＴ１−Ｔ２端子間には、図３
（ｄ）に示す如くの駆動電流が流れる。またこのとき、
ゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号は出力されず
（図３における<ｃ>参照）、トライアック４３はオフ状
態となっている。但し、この場合においては、交流電源
１より供給された駆動電流はほとんどトライアック４４
を流れるので、トライアック４３がオン状態となってい
ても問題ない（オンのままでも良い）。

【００８０】次いで、ステップＴ８において、交流電源
１の駆動電流は、前記抵抗器８ａを通過することなく、
オン状態となったトライアック４４を通過することにな
り、これにより、直接ハロゲン化金属ランプ６に前記交
流電源１の駆動電流が供給されることになり、前記ハロ
ゲン化金属ランプ６は、通常の駆動状態で加熱（ドライ
ブ）されることになる。

【００８１】最後に、ステップＴ９において、画像形成
動作の待機状態または画像形成動作の稼働状態に設定さ
れ、その後、前記ステップＴ１に戻り、前記各ステップ
Ｔ１乃至Ｔ９が適宜繰り返し実行される。

【００８２】このように、本実施の形態によるハロゲン
化金属ランプの突入電流制御回路によれば、ゼロクロス
制御されたトライアック４３と直列に抵抗器８ａを接続
し、ハロゲン化金属ランプ６の駆動電源投入時に、ゼロ
クロス制御されたトライアック４３がオン状態になって
から、所定時間ｔが経過（遅延）した後に、ゲート信号
遅延回路５５によりゼロクロス制御されたトライアック
４４がオン状態になるようタイミング制御しているの
で、ハロゲン化金属ランプ６が十分温まるまでの間、ハ
ロゲン化金属ランプ６に流れる電流は、図３<ｇ>に示す
如くに、抵抗器８ａの抵抗値によって抑圧されるため、
ハロゲン化金属ランプ６に過渡的に大きな突入電流が流
れることを防止することが可能である。

【００８３】次に、本発明における第３の実施の形態に
ついて説明を行う。図５は本発明の画像形成等の装置に
おける定着装置の加熱部材等として用いられる負性抵抗
特性を有するランプの点灯装置（回路）の第３の実施の
形態を示す回路構成図である。

【００８４】図５において、前記第１の実施の形態と同
一の部分には同一の記号を付し、説明は省略する。本実
施の形態と前記第１の実施の形態との構成上の違いは、
前記図１におけるヒューズ内蔵抵抗器８が、ヒューズ内
蔵トリガ・ダイオード５７に変更され、ヒューズ内蔵ト
リガ・ダイオード５７はヒューズ５７ｂとダイアック５
７ａにより構成されたところと、ＲＯＭ５２に書き込ま
れていたプログラム（主にデータの値）が一部変更され
ＲＯＭ４９に変更されたところにある。尚、この回路
（第３の実施の形態）に前記図４（第１の実施の形態）
と同様な変更、即ち、ゲート信号発生回路４２を、１つ
のゲート信号出力端子４２ｃのみを有するゲート信号発
生回路５６と入れ代え、このゲート信号出力端子４２ｃ
がトライアック４３のゲートと接続されると共に、ゲー
ト信号遅延回路５５を介してトライアック４４のゲート
と接続するようにしても良い。

【００８５】次に、以上のように構成された本発明であ
るところの突入電流制御回路の制御動作について、図２
のフローチャート，並びに図６のグラフを参照しながら
説明を行う。図６は本発明の第３の実施の形態における
突入電流制御回路の制御動作時において、各素子から出
力または入力される信号（電圧・電流）波形，並びにタ
イミングを示したグラフである。

【００８６】図２のステップＴ０において、主電源スイ
ッチ２をオンにする（投入）と、ＰＳＵ１７の交流入力
端子１７ａ，並びにゼロクロス検出回路４１の交流入力
端子４１ａには、図６（ａ）に示す如くの電源電圧（交
流電力）が供給され、ＰＳＵ１７の直流出力端子１７
ｂ，１７ｃには、それぞれ直流電圧Ｖｃｃ，Ｖａａが発
生し、ゼロクロス検出回路４１のゼロクロスタイミング
（ゼロクロス検出）信号出力端子４１ｂには交流電源１
より供給される交流電圧がプラスからマイナスへ変化
（０Ｖ）するタイミング及びマイナスからプラスへ変化
（０Ｖ）するタイミングを示す信号、即ち、図６（ｆ）
に示す如くの信号が発生する。このとき、直流電圧Ｖｃ
ｃは、ドライバーアレイ９，Ｉ／Ｏ１０，ＣＰＵ５１，
ＲＯＭ４９，ＲＡＭ１３，タイマー１４，ゼロクロス検
出回路４１，並びにゲート信号発生回路４２の電源とし
て供給されていて、ＲＯＭ４９に書き込まれているプロ
グラムがＣＰＵ５１により読み出されて、以下に述べる
動作が順次実行される。

【００８７】先ず、ステップＴ１において、主電源スイ
ッチ２がオン（投入）され（図６における<ア>のタイミ
ング）、ゼロクロス検出回路４１においてゼロクロスが
検出されると（図６における<イ>のタイミング）、ゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号出力端子４１
ｂよりＡ／Ｄコンバータ１６を介してＣＰＵ５１にゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号が出力され
る。これによりＣＰＵ５１は、ドライバーアレイ９の出
力端子９ａがローレベル（基準電位点ＧＮＤ）になるよ
うに制御し、２極接点型リレー３の駆動コイル３ｃが前
記直流電圧Ｖａａによって駆動されて、２極接点型リレ
ー３の接点３ａ，３ｂがオン状態となる。このとき、即
ち、図６における<イ>のタイミングにおいて、ゲート信
号出力端子４２ｂ，４２ｃからゲート信号は出力され
ず、トライアック４３，４４はオフ状態となっている。

【００８８】次に、ステップＴ２において、ハロゲン化
金属ランプ６の近傍に配置されたサーミスタ７によっ
て、ハロゲン化金属ランプ６の近辺の温度が検出され、
サーミスタ７からその温度検出出力が送出される。

【００８９】続いて、ステップＴ３において、前記温度
検出出力は、Ａ／Ｄ変換器１６によってディジタル変換
されて、ＣＰＵ５１に取り込まれる。一方、ＣＰＵ５１
は、前記温度検出出力とＲＡＭ１３内に設定されている
所定の温度設定値との比較を行い、前記温度検出出力が
前記所定の温度設定値に達しているか否か（十分温まっ
たか否か）を判定する。そして、その判定の結果、前記
温度検出出力が前記所定の温度設定値に達していない場
合（Ｙ）には、次のステップＴ４へ移行し、前記温度検
出出力が前記所定の温度設定値に達している場合（Ｎ）
には、以下に述べるステップＴ９へ移行する。

【００９０】次のステップＴ４において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後２回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図６における<ウ>のタイミング）を検
出すると、ゲート信号発生回路４２を制御して、ゲート
信号出力端子４２ｃよりゲート信号を出力して（図６に
おける(ｃ)参照）、トライアック４３をオンさせる。こ
れにより、トライアック４３のＴ１−Ｔ２端子間には、
図３（ｂ）に示す如くの駆動電流が流れる。尚、このと
き、ゲート信号出力端子４２ｂよりゲート信号は出力さ
れず（図３における<ｅ>参照）、トライアック４４はオ
フ状態となっている。

【００９１】続いてステップＴ５において、交流電源１
の駆動電流は、それぞれオン状態となった主電源スイッ
チ２，２極接点型リレー３，トライアック４３，並びに
トライアック４３と直列に接続されたダイアック５７ａ
を介してハロゲン化金属ランプ６に供給され、前記ハロ
ゲン化金属ランプ６のヒータに対する加熱（プレヒー
ト）が開始される。

【００９２】ところで、この加熱（プレヒート）状態で
は、前記ハロゲン化金属ランプ６のヒータに供給される
駆動電流は、前記ダイアック５７ａを介して供給され
る、いわゆるプレヒート（予備加熱）状態であって、こ
れにより、ハロゲン化金属ランプ６は徐々に温められる
ように動作する。そのため、このプレヒート状態のとき
に、負性抵抗特性を有する素子であるハロゲン化金属ラ
ンプ６が低温であり、その内部インピーダンスが相当に
低い場合であっても、ハロゲン化金属ランプ６に流れ込
む電流は前記ダイアック５７ａによって十分抑圧（所定
電位以下の電流をカット）されて、ハロゲン化金属ラン
プ６に対して、過渡的に大きな突入電流が流れることを
防止することができる。

【００９３】続く、ステップＴ６において、ＣＰＵ５１
は、ダイアック５７ａに電流が流れ始めてから現在まで
の経過時間Ｔが、タイマー１４の所定の設定時間ｔ（ハ
ロゲン化金属ランプ６が十分に温まるのに必要な、交流
電源１の１周期分の時間）が経過したか否かを判定す
る。そして、前記判定の結果、前記経過時間Ｔがタイマ
ー１４の設定時間ｔに達する（Ｙ）と次のステップＴ７
に移行し、前記経過時間Ｔがタイマー１４の設定時間ｔ
に達していない場合（Ｎ）には、再び前記ステップＴ６
の判断が実行される。したがって、前記ステップＴ４に
おいて、交流電源１の１周期の間トライアック４３をオ
ン，トライアック４４をオフさせておくために、ＣＰＵ
５１は、電源投入後２，３回目のゼロクロスタイミング
（ゼロクロス検出）信号（図６における<ウ>，<エ>のタ
イミング）を検出すると、ゲート信号発生回路４２を制
御してゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号を前記
図６における<ウ>，<エ>のタイミングで出力して（図６
における(ｃ)参照）、トライアック４３を１周期の間オ
ンさせるよう制御を行う。また、このとき、ゲート信号
出力端子４２ｂよりゲート信号は出力されず（図６にお
ける(ｅ)参照）、トライアック４４は１周期の間オフ状
態となっている。

【００９４】次のステップＴ７において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後４回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図６における<オ>のタイミング）を検
出すると、ゲート信号発生回路４２を制御してゲート信
号出力端子４２ｂよりゲート信号を出力して（図６にお
ける(ｅ)参照）、トライアック４４をオンさせる。これ
により、トライアック４４のＴ１−Ｔ２端子間には、図
６（ｄ）に示す如くの駆動電流が流れる。またこのと
き、ゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号は出力さ
れずに（図６における(ｃ)参照）、トライアック４３は
オフ状態となっている。但し、この場合においては、交
流電源１より供給された駆動電流はほとんどトライアッ
ク４４を流れるので、トライアック４３がオン状態とな
っていても問題ない。

【００９５】次いで、ステップＴ８において、交流電源
１の駆動電流は、前記ダイアック５７ａを通過すること
なく、オン状態となったトライアック４４を通過するこ
とになり、これにより、直接ハロゲン化金属ランプ６に
前記交流電源１の駆動電流が供給されることになり、前
記ハロゲン化金属ランプ６は、通常の駆動状態で加熱
（ドライブ）されることになる。

【００９６】最後に、ステップＴ９において、画像形成
動作の待機状態または画像形成動作の稼働状態に設定さ
れ、その後、前記ステップＴ１に戻り、前記各ステップ
Ｔ１乃至Ｔ９が適宜繰り返し実行される。

【００９７】このように、本発明の実施の形態によるハ
ロゲン化金属ランプの突入電流制御回路によれば、トラ
イアック４３と直列にダイアック５７ａを接続して、ハ
ロゲン化金属ランプ６の駆動電源投入時に、トライアッ
ク４３がオン状態になってから、所定時間ｔが経過した
後に、トライアック４４がオン状態になるようタイミン
グ制御しているので、ハロゲン化金属ランプ６が十分温
まるまでの間、ハロゲン化金属ランプ６に流れる電流
は、図６（ｇ）に示す如くに、ダイアック５７ａの駆動
電流制御によって抑圧されるため、ハロゲン化金属ラン
プ６に過渡的に大きな突入電流が流れることを防止する
ことが可能である。

【００９８】ところで、定着装置のヒータコントロール
に使用されるハロゲン化金属ランプの点灯方式において
は、スタンバイ時の電力ロスを最小限に抑えるため、ハ
ロゲン化金属ランプの間引き点灯が行われる。この間の
周期は、約１０：１の割合であり、例えば、２０秒オフ
２秒オンとなるよう点灯制御することで行われる。した
がって、このサイクルでフリッカを抑えるためには１サ
イクル（５０Ｈｚで２０ｍｓ）分を２０％程度抑えれば
十分であり、瞬時耐量を有するダイアックで構成でき
る。

【００９９】また、放熱フィンに取り付けられるトライ
アック上で構成すれば、同時に放熱効果を得られる。さ
らに、リレーの代わりに半導体素子を用いて構成してい
ることにより、前記第１の実施例と同様の効果が得られ
ることは勿論である。

【０１００】次に、本発明における第４の実施の形態に
ついて説明を行う。図７は本発明の画像形成等の装置に
おける定着装置の加熱部材等として用いられる負性抵抗
特性を有するランプの点灯装置（回路）の第４の実施の
形態を示す回路構成図である。

【０１０１】図７において、前記第１の実施の形態と同
一の部分には同一の記号を付し、説明は省略する。本実
施の形態と前記第１の実施の形態との構成上の違いは、
前記図１におけるヒューズ内蔵抵抗器８が、ヒューズ内
蔵ツェナーダイオード５８に変更され、ヒューズ内蔵ツ
ェナーダイオード５８はヒューズ５８ｂとツェナーダイ
オード５８ａにより構成されたところと、ＲＯＭ５２に
書き込まれていたプログラム（主にデータの値）が一部
変更され、ＲＯＭ５０に変更されたところにある。尚、
この回路（第４の実施の形態）に前記図４（第１の実施
の形態）と同様な変更、即ち、ゲート信号発生回路４２
を、１つのゲート信号出力端子４２ｃのみを有するゲー
ト信号発生回路５６と入れ代え、このゲート信号出力端
子４２ｃがトライアック４３のゲートと接続されると共
に、ゲート信号遅延回路５５を介してトライアック４４
のゲートと接続するようにしても良い。

【０１０２】次に、以上のように構成された本発明であ
るところの突入電流制御回路の制御動作について、図８
のフローチャート，並びに図９のグラフを参照しながら
説明を行う。図８は本発明の第４の実施の形態における
突入電流制御回路の制御動作を示したフローチャートで
ある。また、図９は本発明の第４の実施の形態における
突入電流制御回路の制御動作時において、各素子から出
力または入力される信号（電圧・電流）波形，並びにタ
イミングを示したグラフである。

【０１０３】図８のステップＵ０において、主電源スイ
ッチ２をオンにする（投入）と、ＰＳＵ１７の交流入力
端子１７ａ，並びにゼロクロス検出回路４１の交流入力
端子４１ａには、図９（ａ）に示す如くの電源電圧（交
流電力）が供給され、ＰＳＵ１７の直流出力端子１７
ｂ，１７ｃには、それぞれ直流電圧Ｖｃｃ，Ｖａａが発
生し、ゼロクロス検出回路４１のゼロクロスタイミング
（ゼロクロス検出）信号出力端子４１ｂには交流電源１
より供給される交流電圧がプラスからマイナスへ変化
（０Ｖ）するタイミング及びマイナスからプラスへ変化
（０Ｖ）するタイミングを示す信号、即ち、図９（ｆ）
に示す如くの信号が発生する。このとき、直流電圧Ｖｃ
ｃは、ドライバーアレイ９，Ｉ／Ｏ１０，ＣＰＵ５１，
ＲＯＭ５０，ＲＡＭ１３，タイマー１４，ゼロクロス検
出回路４１，並びにゲート信号発生回路４２の電源とし
て供給されていて、ＲＯＭ５０に書き込まれているプロ
グラムがＣＰＵ５１により読み出されて、以下に述べる
動作が順次実行される。

【０１０４】先ず、ステップＵ１において、主電源スイ
ッチ２がオン（投入）され（図９における<ア>のタイミ
ング）、ゼロクロス検出回路４１においてゼロクロスが
検出されると（図９における<イ>のタイミング）、ゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号出力端子４１
ｂよりＡ／Ｄコンバータ１６を介してＣＰＵ５１にゼロ
クロスタイミング（ゼロクロス検出）信号が出力され
る。これにより、ＣＰＵ５１は、ドライバーアレイ９の
出力端子９ａがローレベル（基準電位点ＧＮＤ）になる
ように制御し、２極接点型リレー３の駆動コイル３ｃが
前記直流電圧Ｖａａによって駆動され、２極接点型リレ
ー３の接点３ａ，３ｂがオン状態となる。このとき、即
ち、図９における<イ>のタイミングにおいて、ゲート信
号出力端子４２ｂ，４２ｃからゲート信号は出力され
ず、トライアック４３，４４はオフ状態となっている。

【０１０５】次に、ステップＵ２において、ハロゲン化
金属ランプ６の近傍に配置されたサーミスタ７によっ
て、ハロゲン化金属ランプ６の近辺の温度が検出され、
サーミスタ７からその温度検出出力が送出される。

【０１０６】続いて、ステップＵ３において、前記温度
検出出力は、Ａ／Ｄ変換器１６によってディジタル変換
されて、ＣＰＵ５１に取り込まれる。一方、ＣＰＵ５１
は、前記温度検出出力とＲＡＭ１３内に設定されている
所定の温度設定値との比較を行い、前記温度検出出力が
前記所定の温度設定値に達しているか否か（十分温まっ
たか否か）を判定する。そして、その判定の結果、前記
温度検出出力が前記所定の温度設定値に達していない場
合（Ｙ）には、次のステップＵ４へ移行し、前記温度検
出出力が前記所定の温度設定値に達している場合（Ｎ）
には、以下に述べるステップＵ９へ移行する。

【０１０７】次のステップＵ４において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後２回目のゼロクロスタイミング（ゼロク
ロス検出）信号（図９における<ウ>のタイミング）を検
出すると、前記ゼロクロスタイミング（ゼロクロス検
出）信号の極性を検出し、前記ツェナーダイオード５８
ａの順方向に電流が流れる場合（マイナスの極性）に
は、ゲート信号発生回路４２を制御してゲート信号出力
端子４２ｃよりゲート信号を出力しないように制御し、
前記ツェナーダイオード５８ａの逆方向に電流が流れる
場合（プラスの極性）には、ゲート信号発生回路４２を
制御して、ゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号を
出力するように制御する。

【０１０８】そして、本実施の形態における電源投入後
２回目のゼロクロスタイミング（ゼロクロス検出）信号
（図９における<ウ>のタイミング）の極性は、前記ツェ
ナーダイオード５８ａの順方向に電流が流れるマイナス
の極性である（図９における(ｆ)参照）ので、ゲート信
号は出力せずトライアック４３をオフさせる。このた
め、トライアック４３のＴ１−Ｔ２端子間に、駆動電流
は流れない。尚、このとき、ゲート信号出力端子４２ｂ
からもゲート信号は出力されないため（図３における
(ｅ)参照）、トライアック４３，４４共にオフ状態とな
っている。

【０１０９】一方、本実施の形態における電源投入後３
回目のゼロクロスタイミング（ゼロクロス検出）信号
（図９における<エ>のタイミング）の極性は、前記ツェ
ナーダイオード５８ａの逆方向に電流が流れるプラスの
極性である（図９における(ｆ)参照）ので、ＣＰＵ５１
はゲート信号発生回路４２を制御して、ゲート信号出力
端子４２ｃよりゲート信号を出力し、トライアック４３
をオンさせる。これにより、トライアック４３のＴ１−
Ｔ２端子間に駆動電流が流れる。尚、このとき、ゲート
信号出力端子４２ｂからはゲート信号は出力されないた
め（図９における(ｅ)参照）、トライアック４４はオフ
状態となっている。

【０１１０】続いてステップＵ５において、交流電源１
の駆動電流は、それぞれオン状態となった主電源スイッ
チ２，２極接点型リレー３，トライアック４３，並びに
トライアック４３（ゼロクロス検出信号の極性が、ツェ
ナーダイオード５８ａの逆方向に電流が流れるプラス極
性である場合のみオン）と直列に接続されたツェナーダ
イオード５８ａを介してハロゲン化金属ランプ６に供給
され、前記ハロゲン化金属ランプ６のヒータに対する加
熱（プレヒート）が開始される。

【０１１１】ところで、この加熱（プレヒート）状態で
は、前記ハロゲン化金属ランプ６のヒータに供給される
駆動電流は、前記ツェナーダイオード５８ａを介して供
給される、いわゆるプレヒート（予備加熱）状態であっ
て、これにより、ハロゲン化金属ランプ６は徐々に温め
られるように動作する。そのため、このプレヒート状態
のときに、負性抵抗特性を有する素子であるハロゲン化
金属ランプ６が低温であり、その内部インピーダンスが
相当に低い場合であっても、ハロゲン化金属ランプ６に
流れ込む電流は前記ツェナーダイオード５８ａによって
十分抑圧（所定電位以下の電流をカット）されて、ハロ
ゲン化金属ランプ６に対して、過渡的に大きな突入電流
が流れることを防止することができる。

【０１１２】続く、ステップＵ６において、ＣＰＵ５１
は、ツェナーダイオード５８ａに電流が流れ始めてから
現在までの経過時間Ｔが、タイマー１４の所定の設定時
間ｔ（ハロゲン化金属ランプ６が十分に温まるのに必要
な、交流電源１の１周期分の時間）が経過したか否かを
判定する。そして、前記判定の結果、前記経過時間Ｔが
タイマー１４の設定時間ｔに達する（Ｙ）と次のステッ
プＵ７に移行し、前記経過時間Ｔがタイマー１４の設定
時間ｔに達していない場合（Ｎ）には、再び前記ステッ
プＵ６の判断が実行される。したがって、前記ステップ
Ｕ４において、ＣＰＵ５１は、電源投入後２，３回目の
ゼロクロスタイミング信号（図９における<ウ>，<エ>の
タイミング）を検出すると、その極性を判断してゲート
信号発生回路４２を制御し、ゲート信号出力端子４２ｃ
よりゲート信号を前記図９における<エ>のタイミングの
みにおいて出力して（図９における(ｃ)参照）、トライ
アック４３を１周期の後半部分のみオンさせるよう制御
を行う。また、このとき、ゲート信号出力端子４２ｂよ
りゲート信号は出力されないので（図９における(ｅ)参
照）、トライアック４４は１周期の間オフ状態となって
いる。尚、図７において、ツェナーダイオード５８ａの
方向が逆方向にトライアック４３と接続（ツェナーダイ
オードのアノード側がトライアック４３と接続）されて
いた場合には、前記ステップＵ４において、ＣＰＵ５１
は、電源投入後２，３回目のゼロクロスタイミング信号
（図９における<ウ>，<エ>のタイミング）を検出し、そ
の極性を判断してゲート信号発生回路４２を制御する
際、ゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号を前記図
９における<ウ>のタイミングのみにおいて出力して（図
９における(ｃ)参照）、トライアック４３を１周期の前
半部分のみオンさせるよう制御を行うことは言うまでも
ない。

【０１１３】そして、次のステップＵ７において、ＣＰ
Ｕ５１は、電源投入後４回目のゼロクロスタイミング信
号（図９における<オ>のタイミング）を検出すると、そ
の極性に拘わらず、ゲート信号発生回路４２を制御して
ゲート信号出力端子４２ｂよりゲート信号を出力して
（図９における(ｅ)参照）、トライアック４４をオンさ
せる。これにより、トライアック４４のＴ１−Ｔ２端子
間には、図９（ｄ）に示す如くの駆動電流が流れる。ま
たこのとき、ゲート信号出力端子４２ｃよりゲート信号
は出力されず（図９における(ｃ)参照）、トライアック
４３はオフ状態となっている。但し、この場合におい
て、交流電源１より供給された駆動電流は、ほとんどト
ライアック４４を流れるので、トライアック４３がオン
状態となっていても問題ない。

【０１１４】次いで、ステップＵ８において、交流電源
１の駆動電流は、前記ダイアック５７ａを通過すること
なく、オン状態となったトライアック４４を通過するこ
とになり、これにより、直接ハロゲン化金属ランプ６に
前記交流電源１の駆動電流が供給されることになり、前
記ハロゲン化金属ランプ６は、通常の駆動状態で加熱
（ドライブ）されることになる。

【０１１５】最後に、ステップＵ９において、画像形成
動作の待機状態または画像形成動作の稼働状態に設定さ
れ、その後、前記ステップＵ１に戻り、前記各ステップ
Ｕ１乃至Ｕ９が適宜繰り返し実行される。

【０１１６】このように、本発明の実施の形態によるハ
ロゲン化金属ランプの突入電流制御回路によれば、ゼロ
クロス制御されたトライアック４３と直列にツェナーダ
イオード５８ａを接続して、ハロゲン化金属ランプ６の
駆動電源投入時に、ゼロクロス制御されたトライアック
４３がオン状態になってから、所定時間ｔが経過した後
に、ゼロクロス制御されたトライアック４４がオン状態
になるようタイミング制御しているので、ハロゲン化金
属ランプ６が十分温まるまでの間、ハロゲン化金属ラン
プ６に流れる電流は、図９（ｇ）に示す如くに、ツェナ
ーダイオード５８ａの駆動電流制御によって抑圧される
ため、ハロゲン化金属ランプ６に過渡的に大きな突入電
流が流れることを防止することが可能である。

【０１１７】また、ツェナーダイオードを放熱フィンに
取り付けられるトライアック上で構成すれば、同時に放
熱効果を得られる。さらに、リレーの代わりに半導体素
子を用いて構成していることにより、前記第１の実施例
と同様の効果が得られることは勿論である。

【０１１８】尚、以上で述べた本発明の各実施の形態に
おいて使用される半導体素子は、半導体ＩＣの製造プロ
セスにおいて同一のウェハー内に構成することが可能で
あると共に、同一パッケージ（１個の半導体ＩＣ）とし
て構成することが可能であることは言うまでもない。

【０１１９】次に、本発明の定着装置を用いた機器の１
つである画像形成装置について説明を行う。図１０は画
像形成装置の一例であるコピー装置の全体構成を示す概
要構成図である。

【０１２０】図１０において、２０は現行供給装置，２
１はコンタクトガラス，２２は原稿，２３は照明用ラン
プ，２４は結像レンズ，２５は帯電器，２６は感光体ベ
ルト，２７は現像機，２８は転写器，２９はベルトクリ
ーナ，３０は定着装置，３１は排紙トレイ，３２は記録
用紙（転写紙），３３ａ乃至３３ｄは給紙トレイ，３４
は要し通路，３５は反転部，３６はソータ，３７はビン
である。

【０１２１】そして、画像形成装置においては、装置本
体上面に設けられたコンタクトガラス２１上に原稿供給
装置２０が配置され、原稿供給装置２０内に原稿２２が
適宜載置されている。また、感光体ベルト２６の周囲に
は、順に、帯電器２５，照明用ランプ２３や結像レンズ
２４を含んだ露光手段，現像機２７，転写機２８，ベル
トクリーナ２９がそれぞれ近接配置され、感光体ベルト
２６の上側部分に定着装置３０が設けられている。そし
て、感光体ベルト２６の側部には、３段重ねの給紙トレ
イ３３ａ，３３ｂ，３３ｃが配置され、これら給紙トレ
イ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ内にそれぞれ記録用紙３２が
収納されている。前記給紙トレイ３３ａ，３３ｂ，３３
ｃの上側部分に排紙トレイ３１が設けられている。ま
た、必要に応じて、画像形成装置本体に隣接して大容量
給紙トレイ３３ｄと要し通路３４とを有する給紙装置が
近接配置され、この給紙装置に隣接して反転部３５が近
接配置され、さらに、前記反転部３６に近接して、内部
に多数のビン３７を有するソータ３６が近接配置されて
いる。

【０１２２】なお、図１に図示されていないが、定着装
置３０には、可視画像（トナー画像）の加熱部材とし
て、ハロゲン化金属ランプが用いられ、既述した、突入
電流制御回路を内蔵したハロゲン化金属ランプ点灯装置
が配設されている。

【０１２３】以上のような構成による画像形成装置は、
概ね、次のように動作する。

【０１２４】即ち、画像形成装置に対して画像形成の指
令が発せられると、感光体ベルト２６は、矢印方向に回
転移動を開始し、始めに、帯電器２５において表面が一
様に帯電されて、この帯電部分が前記露光手段の配置さ
れた露光部に移送される。また、原稿供給装置２０に載
置された原稿２０は、順次、１枚づつコンタクトガラス
２１上に搬送され、その際に照明用ランプ２３により照
射される。このとき、原稿２０の像は、反射ミラーや結
像レンズ２４を通して前記露光部に送られ、そこで感光
体ベルト２５上の前記帯電部分に結像され、前記帯電部
分に原稿２０の像である静電潜像が形成される。続い
て、感光体ベルト２５上の静電潜像は、現像機９におい
てトナー現像され、可視画像（トナー画像）に変換され
た後、転写機２８の配置された転写部に移送される。一
方、前記可視画像の前記転写部への移送に同期して、い
ずれか１つの選択された給紙トレイ３３ａ乃至３３ｄの
中から１枚の記録用紙３２が前記転写部に搬送され、前
記転写器２８の作用により、感光体ベルト２５上の前記
可視画像は記録紙３２上に転写される。次いで、前記可
視画像が転写された記録用紙３２は、定着装置３０にお
いて前記可視画像の加熱定着が行われた後、直接排紙ト
レイ３１に供給されるか、または、用紙通路３４や反転
部３５を通して、ソータ３６のビン３７に搬送される。
また、前記可視画像が記録用紙３２上に転写された後の
感光体ベルト２５は、ベルトクリーナ２９において表面
に残存するトナー等が取り除かれ、一連の画像形成動作
が一巡する。

【０１２５】次いで、次の画像形成の指令が発せられる
と、そのときに実行される一連の画像形成動作も、前述
の画像形成動作とほとんど同一に行われ、それ以降も、
次の画像形成の指令が発せられる度ごとに、前述と同様
の動作が繰り返し実行されるようになっている。

【０１２６】尚、上記各発明の実施の形態では、画像形
成等の装置における定着装置３０の加熱部材として用い
られた場合における、負性抵抗特性を有するランプ（ハ
ロゲン化金属ランプ等）の点灯装置（回路）について説
明したが、本発明は、このような画像形成等の装置を対
象とした用途のみに使用限定されるものではなく、負性
抵抗特性を有するランプ（ハロゲン化金属ランプ等）が
使用されるあらゆる機器（装置）に応用することが可能
である。

【０１２７】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、複写
機，ＬＢＰ等の定着用の負性抵抗特性を有するランプの
電源投入時に、前記ランプへ流れ込むラッシュ電流を抑
えることを可能としたので、前記ラッシュ電流により発
生する入力電圧ダウン（ラインドロップ）により、前記
負性抵抗特性を有するランプを内蔵する機器と同一の電
源ラインに接続されて（電源の供給を受けて）いる機
器、特に蛍光灯において発生するチラツキ現象（フリッ
カ現象）を抑えることが出来る。

【０１２８】また、従来、リレー等により機械的に構成
されていたランプ点灯装置（回路）のオン／オフを行う
接点部（スイッチ手段）を、半導体スイッチング素子と
したことにより、従来のランプ点灯装置（回路）の有す
る欠点、即ち、接点部の溶着や接点不良を無くすことが
出来、前記接点部（スイッチ部）等の信頼性・耐久性を
格段に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成等の装置における定着装置の
加熱部材等として用いられる負性抵抗特性を有するラン
プの点灯装置（回路）の第１の実施の形態を示す回路構
成図である。

【図２】本発明の本発明の第１の実施の形態における突
入電流制御回路の制御動作を示したフローチャートであ
る。

【図３】本発明の第１の実施の形態における突入電流制
御回路の制御動作時において、各素子から出力または入
力される信号（電圧・電流）波形，並びにタイミングを
示したグラフである。

【図４】本発明の画像形成等の装置における定着装置の
加熱部材等として用いられる負性抵抗特性を有するラン
プの点灯装置（回路）の第２の実施の形態を示す回路構
成図である。

【図５】本発明の画像形成等の装置における定着装置の
加熱部材等として用いられる負性抵抗特性を有するラン
プの点灯装置（回路）の第３の実施の形態を示す回路構
成図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態における突入電流制
御回路の制御動作時において、各素子から出力または入
力される信号（電圧・電流）波形，並びにタイミングを
示したグラフである。

【図７】本発明の画像形成等の装置における定着装置の
加熱部材等として用いられる負性抵抗特性を有するラン
プの点灯装置（回路）の第４の実施の形態を示す回路構
成図である。

【図８】本発明の第４の実施の形態における突入電流制
御回路の制御動作を示したフローチャートである。

【図９】本発明の第４の実施の形態における突入電流制
御回路の制御動作時において、各素子から出力または入
力される信号（電圧・電流）波形，並びにタイミングを
示したグラフである。

【図１０】画像形成装置の一例であるコピー装置の全体
構成を示す概要構成図である。

【図１１】ハロゲン化属ランプにおけるランプ温度対ラ
ンプ内部インピーダンス変化特性の一例を示したグラフ
である。

【図１２】ハロゲン化金属ランプの各駆動状態において
電源回路に流れる電流量を示したグラフである。

【図１３】画像形成装置等の定着装置に用いられるハロ
ゲン化金属ランプにおける従来の突入電流制御回路を示
す回路構成図である。

【図１４】従来の突入電流制御回路の制御動作を示した
フローチャートである。

【符号の説明】１ …商用周波数の交流電源２ …サーキットブレーカ兼用の主電源スイッチ３ …２極接点型リレー３ａ…リレー３の第１の接点３ｂ…リレー３の第２の接点３ｃ…リレー３の駆動用コイル６ …負性抵抗特性を有するランプ（ハロゲン化金属ラ
ンプ）７ …サーミスタ８ …ヒューズ内蔵抵抗器８ａ…ヒューズ内蔵抵抗器８を構成する抵抗器８ｂ…ヒューズ内蔵抵抗器８を構成するヒューズ（感温
素子）９ …ドライバーアレイ１０…入出力ユニット（Ｉ／Ｏ）１３…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１４…Ｉ／Ｏ１０の出力のタイミングを設定するタイマ
ー１５…基準クロックを発生する発信器１６…アナログ−ディジタル変換器（Ａ／Ｄコンバー
タ）１７…交流−直流変換ユニット（ＰＳＵ）１８…アドレスデータバス４１…ゼロクロス検出回路４２…ゲート信号発生回路４３…第１のトライアック４４…第２のトライアック５１…中央制御装置（ＣＰＵ）５２…リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】負性抵抗特性を有するランプと；前記ラン
プを点灯するための電力を供給する電源供給手段と；前
記ランプと前記電源供給手段とを接続する一方の接続ラ
イン間に設けられた第１のスイッチ手段とインピーダン
ス素子により構成される直列回路と；前記直列回路に並
列に接続された第２のスイッチ手段と；前記ランプを点
灯する際、所定時間または所定周期の間、前記直列回路
を介して前記ランプに電力を供給し、前記所定時間また
は所定周期経過後に前記第２のスイッチ手段を介して前
記ランプに電力を供給するよう前記第１及び第２のスイ
ッチ手段のオン／オフを制御する制御手段と；を具備し
たことを特徴とする点灯装置。
【請求項２】負性抵抗特性を有するランプと；前記ラン
プを点灯するための電力を供給する交流電源供給手段
と；前記ランプと前記交流電源供給手段とを接続する一
方の接続ライン間に設けられ、ゼロクロス制御された第
１の半導体スイッチング素子とインピーダンス素子によ
り構成される直列回路と；前記直列回路に並列に接続さ
れるゼロクロス制御された第２の半導体スイッチング素
子と；前記ランプを点灯する際、所定時間または所定周
期の間だけ前記直列回路を介して前記ランプに電力を供
給し、前記所定時間または所定周期経過後に、前記第２
の半導体スイッチング素子を介して前記ランプに電力を
供給するように、前記第１及び第２の半導体スイッチン
グ素子のオン／オフを制御する制御手段と；を具備した
ことを特徴とする点灯装置。
【請求項３】前記インピーダンス素子は温度ヒューズを
内蔵していることを特徴とする請求項１または２に記載
の点灯装置。
【請求項４】負性抵抗特性を有するランプと；前記ラン
プを点灯するための電力を供給する交流電源供給手段
と；前記ランプと前記交流電源供給手段とを接続する一
方の接続ライン間に設けられ、ゼロクロス制御された第
１の半導体スイッチング素子と定電圧ツェナーダイオー
ドにより構成される直列回路と；前記直列回路に並列に
接続されるゼロクロス制御された第２の半導体スイッチ
ング素子と；前記ランプを点灯する際、所定時間または
所定周期間内において、前記定電圧ツェナーダイオード
の順方向に対して逆方向に電圧が印加される半サイクル
の期間だけ、前記直列回路を介して前記ランプに電力を
供給し、前記所定時間または所定周期経過後には、前記
第２の半導体スイッチング素子を介して全サイクル期間
において、前記ランプに電力を供給するように、前記第
１及び第２の半導体スイッチング素子のオン／オフを制
御する制御手段と；を具備したことを特徴とする点灯装
置。
【請求項５】負性抵抗特性を有するランプと；前記ラン
プを点灯するための電力を供給する交流電源供給手段
と；前記ランプと前記交流電源供給手段とを接続する一
方の接続ライン間に設けられ、ゼロクロス制御された第
１の半導体スイッチング素子とダイアック等の双方向性
定電圧ツェナーダイオードにより構成される直列回路
と；前記直列回路に並列に接続されるゼロクロス制御さ
れた第２の半導体スイッチング素子と；前記ランプを点
灯する際、所定時間または所定周期の間だけ前記直列回
路を介して前記ランプに電力を供給し、前記所定時間ま
たは所定周期経過後には前記第２の半導体スイッチング
素子を介して前記ランプに電力を供給するように、前記
第１及び第２の半導体スイッチング素子のオン／オフを
制御する制御手段と；を具備したことを特徴とする点灯
装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記第１の半導体スイッ
チング素子をオンさせるための第１の制御信号の出力の
みを行い、前記第２の半導体スイッチング素子のオン／
オフ制御は、前記第１の制御信号を検出してから、前記
所定時間または所定周期経過後に、前記第２の半導体ス
イッチング素子をオンさせるための第２の制御信号を出
力する遅延制御手段；により行われることを特徴とする
請求項２から５の何れか１に記載の点灯装置。
【請求項７】前記負性抵抗特性を有するランプは、ハロ
ゲン化金属ランプであることを特徴とする請求項６に記
載の点灯装置。
【請求項８】前記第１及び第２の半導体スイッチング素
子はトライアック，光トリガ・サイリスタ，ＧＴＯサイ
リスタ等の半導体パワーデバイスにより構成されること
を特徴とする請求項２から７の何れか１に記載の点灯装
置。
【請求項９】前記直列回路を構成する第１の半導体スイ
ッチング素子と、前記直列回路と並列に接続された第２
の半導体スイッチング素子とは、片側共通に接続されて
いることを特徴とする請求項８に記載の点灯装置。
【請求項１０】前記第１，第２の半導体スイッチング素
子，または前記第１，第２の半導体スイッチング素子，
並びに定電圧ツェナーダイオード，または前記第１，第
２の半導体スイッチング素子，並びにダイアック等の双
方向性定電圧ツェナーダイオードによりそれぞれ構成さ
れる半導体素子の組み合わせは、半導体ＩＣの製造プロ
セスにおいて同一のウェハー内で構成されることを特徴
とする請求項９に記載の点灯装置。
【請求項１１】前記半導体ＩＣの製造プロセスにおい
て、それぞれ同一のウェハー内で構成された、前記第
１，第２の半導体スイッチング素子，または前記第１，
第２の半導体スイッチング素子，並びに定電圧ツェナー
ダイオード，または前記第１，第２の半導体スイッチン
グ素子，並びにダイアック等の双方向性定電圧ツェナー
ダイオードの組み合わせとして、構成される各半導体素
子は、同一パッケージとして構成されることを特徴とす
る請求項１０に記載の点灯装置。
【請求項１２】前記請求項１から１１の何れか１に記載
の点灯装置と；前記交流電源供給手段から前記点灯装置
への電力の供給をオン／オフ制御するメインスイッチ
と；前記メインスイッチから前記点灯装置への電力の供
給をオン／オフ制御するサブスイッチと；前記ランプの
温度を検出する温度検出手段と；前記温度検出手段から
の情報に基づいて前記ランプの温度を一定に保つよう、
前記サブスイッチのオン／オフ制御を行う自動温度調整
制御手段と；を具備したことを特徴とする定着装置。
【請求項１３】前記請求項１２に記載の定着装置と；前
記定着装置を内蔵する機器本体と；を具備したことを特
徴とする定着装置を用いた機器。