JPH0968898A - ヒーター制御装置 - Google Patents
ヒーター制御装置Info
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- JPH0968898A JPH0968898A JP7223173A JP22317395A JPH0968898A JP H0968898 A JPH0968898 A JP H0968898A JP 7223173 A JP7223173 A JP 7223173A JP 22317395 A JP22317395 A JP 22317395A JP H0968898 A JPH0968898 A JP H0968898A
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- heater
- current
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/12—Arrangements for reducing harmonics from ac input or output
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
- H02M5/02—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc
- H02M5/04—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters
- H02M5/22—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M5/25—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means
- H02M5/257—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases without intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a thyratron or thyristor type requiring extinguishing means using semiconductor devices only
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ヒーターと各種負荷とに並列に接続される電
源を備え、最大負荷のタイミングとヒーターの通電停止
のタイミングが重なっても、高調波電流が増加しない制
御装置を提供する。 【解決手段】 ヒーターに接続され、電源からヒータ
ーに流れる電流を低減する限流手段と、限流手段をヒー
ターに接続するか否かを切換える切換手段とを備え、電
源から負荷に流れる電流が大きい時間帯とヒーターへの
通電を停止する時間とが重なる場合に、切換手段により
限流手段をヒーターに所定時間、接続させるとともに、
所定時間の後にヒーターへの通電を停止する。こうし
て、最大負荷時には、ヒーターに限流手段を接続させる
ことにより、ヒーター電流変化がゆるやかになり、電圧
の変動がおさえられ、高調波成分も増加しなくなる。
源を備え、最大負荷のタイミングとヒーターの通電停止
のタイミングが重なっても、高調波電流が増加しない制
御装置を提供する。 【解決手段】 ヒーターに接続され、電源からヒータ
ーに流れる電流を低減する限流手段と、限流手段をヒー
ターに接続するか否かを切換える切換手段とを備え、電
源から負荷に流れる電流が大きい時間帯とヒーターへの
通電を停止する時間とが重なる場合に、切換手段により
限流手段をヒーターに所定時間、接続させるとともに、
所定時間の後にヒーターへの通電を停止する。こうし
て、最大負荷時には、ヒーターに限流手段を接続させる
ことにより、ヒーター電流変化がゆるやかになり、電圧
の変動がおさえられ、高調波成分も増加しなくなる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機などの静電
記録装置に使用されるヒーター制御装置に関する。
記録装置に使用されるヒーター制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】機器に入力される電流の高調波成分は、
電力供給設備への影響や他の機器への影響を及ぼすもの
であり、少ない方が望ましい。また、近年、法的な規制
も設けられつつある。電子写真複写機などの静電記録装
置においても、高調波成分を低減することが課題になっ
ている。特に、スイッチング電源の出力容量に比例して
増加する高調波の低減は、高速/大型機器にとっては簡
単でない。高調波低減の手法として、リアクトルによる
電流波形の平滑化や、アクティブフィルタによる波形整
形などがあるが、コストと性能について、それぞれ一長
一短がある。現状ではこれらの組み合わせによって、コ
ストを抑えながら、高調波レベルを抑えるようにしてい
る。
電力供給設備への影響や他の機器への影響を及ぼすもの
であり、少ない方が望ましい。また、近年、法的な規制
も設けられつつある。電子写真複写機などの静電記録装
置においても、高調波成分を低減することが課題になっ
ている。特に、スイッチング電源の出力容量に比例して
増加する高調波の低減は、高速/大型機器にとっては簡
単でない。高調波低減の手法として、リアクトルによる
電流波形の平滑化や、アクティブフィルタによる波形整
形などがあるが、コストと性能について、それぞれ一長
一短がある。現状ではこれらの組み合わせによって、コ
ストを抑えながら、高調波レベルを抑えるようにしてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】静電記録装置におい
て、紙に転写されたトナー像は定着装置で定着される。
定着装置として、ヒーターを内蔵した定着ローラが用い
られ、トナー像は、加熱により定着される。定着ヒータ
への通電のオン/オフのタイミングで電圧変動が発生
し、結果的に、スイッチング電源に流れ込む電流が増加
し、高調波成分が増加する原因となっている。高速機で
は、これらの変化分が規制値を超えるほど増加する。特
に、ハロゲンヒーターなどでは、定常の10倍の突入電
流が流れる。したがって、これらの高調波成分を抑える
ことが必要である。従来の電子写真複写機の分野では、
特開平3−10249号公報に示された複写機では、定
着ヒーターをオフからオンに切り換えるタイミングで定
着ヒーターの限流手段を所定時間作動して、駆動時の突
入電流を抑える。しかし、定着ヒーターに並列に接続さ
れたDC電源への高調波電流の低減には触れられておら
ず、かつ、その改良方法についても特に記載されていな
い。また、米国特許第4,412,277号では、電源の
AC/DC変換部内の高調波低減回路において、入力電
流とAC電圧を比較して、スイッチングを制御する(ア
クティブフィルタ)。しかし、ヒーター等の大電力負荷
と並列に接続した場合でのヒーターの通電停止の際の電
流歪みについて開示されていない。前述のような方法で
は、並列に接続したヒーターなどへの通電を停止するタ
イミングと、DC電源への入力電流が増加するタイミン
グ、つまりDC電源の負荷電流が増加するタイミングが
重なると、ヒーターの急激な電流変化による電圧変動に
よりさらにDC電源への入力電流が増加し、高調波成分
の増加を招く。本発明の目的は、ヒーターの急激な電流
変化の際に高調波成分の増加を抑えるヒーター制御装置
を提供することである。
て、紙に転写されたトナー像は定着装置で定着される。
定着装置として、ヒーターを内蔵した定着ローラが用い
られ、トナー像は、加熱により定着される。定着ヒータ
への通電のオン/オフのタイミングで電圧変動が発生
し、結果的に、スイッチング電源に流れ込む電流が増加
し、高調波成分が増加する原因となっている。高速機で
は、これらの変化分が規制値を超えるほど増加する。特
に、ハロゲンヒーターなどでは、定常の10倍の突入電
流が流れる。したがって、これらの高調波成分を抑える
ことが必要である。従来の電子写真複写機の分野では、
特開平3−10249号公報に示された複写機では、定
着ヒーターをオフからオンに切り換えるタイミングで定
着ヒーターの限流手段を所定時間作動して、駆動時の突
入電流を抑える。しかし、定着ヒーターに並列に接続さ
れたDC電源への高調波電流の低減には触れられておら
ず、かつ、その改良方法についても特に記載されていな
い。また、米国特許第4,412,277号では、電源の
AC/DC変換部内の高調波低減回路において、入力電
流とAC電圧を比較して、スイッチングを制御する(ア
クティブフィルタ)。しかし、ヒーター等の大電力負荷
と並列に接続した場合でのヒーターの通電停止の際の電
流歪みについて開示されていない。前述のような方法で
は、並列に接続したヒーターなどへの通電を停止するタ
イミングと、DC電源への入力電流が増加するタイミン
グ、つまりDC電源の負荷電流が増加するタイミングが
重なると、ヒーターの急激な電流変化による電圧変動に
よりさらにDC電源への入力電流が増加し、高調波成分
の増加を招く。本発明の目的は、ヒーターの急激な電流
変化の際に高調波成分の増加を抑えるヒーター制御装置
を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係るヒーター制
御装置は、ヒーターと、ヒーターに電流を供給する電源
と、電源に対してヒーターと並列に接続された負荷と、
ヒーターに接続され、電源からヒーターに流れる電流を
低減する限流手段と、限流手段をヒーターに接続するか
否かを切換える切換手段と、電源から負荷に流れる電流
が大きい時間帯とヒーターへの通電を停止する時間とが
重なる場合に、切換手段により限流手段をヒーターに所
定時間、接続させるとともに、所定時間の後にヒーター
への通電を停止する制御手段とを備える。最大負荷時に
は、スイッチング電源に対するコンデンサ充電電流が増
加するが、ヒーターオフ時に限流手段を用いないと急激
な電流変化によりACの電圧が瞬時的に上昇し、さらに
コンデンサ充電電流が増加するため、高調波電流成分も
同時に増加してしまう。本発明では、上述したタイミン
グで限流手段を動作させることにより、ヒーター電流変
化がゆるやかになり、電圧の変動が抑えられ、高調波成
分も増加しなくなる。DC電流の最大負荷時間帯でも、
高調波電流が増加しない。
御装置は、ヒーターと、ヒーターに電流を供給する電源
と、電源に対してヒーターと並列に接続された負荷と、
ヒーターに接続され、電源からヒーターに流れる電流を
低減する限流手段と、限流手段をヒーターに接続するか
否かを切換える切換手段と、電源から負荷に流れる電流
が大きい時間帯とヒーターへの通電を停止する時間とが
重なる場合に、切換手段により限流手段をヒーターに所
定時間、接続させるとともに、所定時間の後にヒーター
への通電を停止する制御手段とを備える。最大負荷時に
は、スイッチング電源に対するコンデンサ充電電流が増
加するが、ヒーターオフ時に限流手段を用いないと急激
な電流変化によりACの電圧が瞬時的に上昇し、さらに
コンデンサ充電電流が増加するため、高調波電流成分も
同時に増加してしまう。本発明では、上述したタイミン
グで限流手段を動作させることにより、ヒーター電流変
化がゆるやかになり、電圧の変動が抑えられ、高調波成
分も増加しなくなる。DC電流の最大負荷時間帯でも、
高調波電流が増加しない。
【0005】
【実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は、電子写真複写機を示す。
この複写機は、従来の複写機と同様に、用紙を画像形成
系に供給する給紙系10、原稿像を露光し、感光体上に
静電潜像を形成する露光光学系30、および、感光体上
の潜像を現像し用紙に転写し定着する画像形成系50か
らなる。露光光学系30において、プラテンガラス上に
置かれた原稿は、露光ランプ36を含む走査用スライダ
ー33と第2ミラー34によって走査され、図1におい
て一点鎖線により示されるように、原稿像が光学系を介
して感光体54上に結像される。ここで、走査用スライ
ダー33と第2ミラー34とは、モーター35により駆
動される。画像形成系50において、現像装置53は、
感光体54上に形成された原稿像の静電潜像上にトナー
像を形成する。一方、用紙は、給紙系10におけるいず
れかのトレイ12から送り出され、画像形成系におい
て、転写チャージャ56は、感光体54上のトナー像を
用紙上に転写する。転写の後で、用紙は、定着ローラー
51の間を通り、トナー像は、定着ローラー51によっ
て、用紙上に定着される。ここで、定着ローラー51の
内部には、ハロゲンヒーター52が設置されており、ヒ
ーター52の通電を制御することによって、定着ローラ
ー51の表面温度を一定に制御する。
施の形態を説明する。図1は、電子写真複写機を示す。
この複写機は、従来の複写機と同様に、用紙を画像形成
系に供給する給紙系10、原稿像を露光し、感光体上に
静電潜像を形成する露光光学系30、および、感光体上
の潜像を現像し用紙に転写し定着する画像形成系50か
らなる。露光光学系30において、プラテンガラス上に
置かれた原稿は、露光ランプ36を含む走査用スライダ
ー33と第2ミラー34によって走査され、図1におい
て一点鎖線により示されるように、原稿像が光学系を介
して感光体54上に結像される。ここで、走査用スライ
ダー33と第2ミラー34とは、モーター35により駆
動される。画像形成系50において、現像装置53は、
感光体54上に形成された原稿像の静電潜像上にトナー
像を形成する。一方、用紙は、給紙系10におけるいず
れかのトレイ12から送り出され、画像形成系におい
て、転写チャージャ56は、感光体54上のトナー像を
用紙上に転写する。転写の後で、用紙は、定着ローラー
51の間を通り、トナー像は、定着ローラー51によっ
て、用紙上に定着される。ここで、定着ローラー51の
内部には、ハロゲンヒーター52が設置されており、ヒ
ーター52の通電を制御することによって、定着ローラ
ー51の表面温度を一定に制御する。
【0006】図2は、この電子写真複写機の電源部の回
路図である。図2に示すように、電源部では、外部の一
次側電源100に対して、定着ローラー用のヒーター5
2と、AC/DC平滑回路を備えるスイッチング電源1
02とが並列に接続されている。ヒーター52は、通常
は、第1トライアック120によって通電され発熱す
る。また、第2トライアック124を導通することによ
って、抵抗122を通してヒーター52を通電すること
ができ、ヒーター52を流れる電流を低減する。このと
き、抵抗122により、ヒーター52に流れる電流が調
整可能である。すなわち、抵抗122は限流手段として
動作し、第1と第2のトライアック120、124は、
限流抵抗122を用いるか否かを制御する切換手段であ
る。なお、トライアック120、124は、それぞれ、
後述のCPU200からの信号に応じて、制御部12
6、128により動作タイミングが制御される。
路図である。図2に示すように、電源部では、外部の一
次側電源100に対して、定着ローラー用のヒーター5
2と、AC/DC平滑回路を備えるスイッチング電源1
02とが並列に接続されている。ヒーター52は、通常
は、第1トライアック120によって通電され発熱す
る。また、第2トライアック124を導通することによ
って、抵抗122を通してヒーター52を通電すること
ができ、ヒーター52を流れる電流を低減する。このと
き、抵抗122により、ヒーター52に流れる電流が調
整可能である。すなわち、抵抗122は限流手段として
動作し、第1と第2のトライアック120、124は、
限流抵抗122を用いるか否かを制御する切換手段であ
る。なお、トライアック120、124は、それぞれ、
後述のCPU200からの信号に応じて、制御部12
6、128により動作タイミングが制御される。
【0007】スイッチング電源102の内部では、一次
側電源100に、全波整流部104と、高調波成分を抑
えるリアクトル106とが直列に接続され、さらに、全
波整流部104に並列に平滑コンデンサ108が接続さ
れる。平滑コンデンサ108により平滑された出力に対
し、スイッチング制御部110によりDC/DC変換を
行って、二次側に本装置の内部の各負荷を駆動するため
の出力電圧を発生させる。ここで、一次側電流として
は、コンデンサ108の電圧が充電電圧を超えたところ
で、充電電流が流れ込み充電される。このため、スイッ
チング電源102の一次側としては、パルス状のピーク
値の高い、高調波成分を含んだ電流が流れる。この値
は、二次側の負荷電流に比例して大きくなり、高調波成
分も大きくなる。
側電源100に、全波整流部104と、高調波成分を抑
えるリアクトル106とが直列に接続され、さらに、全
波整流部104に並列に平滑コンデンサ108が接続さ
れる。平滑コンデンサ108により平滑された出力に対
し、スイッチング制御部110によりDC/DC変換を
行って、二次側に本装置の内部の各負荷を駆動するため
の出力電圧を発生させる。ここで、一次側電流として
は、コンデンサ108の電圧が充電電圧を超えたところ
で、充電電流が流れ込み充電される。このため、スイッ
チング電源102の一次側としては、パルス状のピーク
値の高い、高調波成分を含んだ電流が流れる。この値
は、二次側の負荷電流に比例して大きくなり、高調波成
分も大きくなる。
【0008】ここで、定着用のヒーター52とスイッチ
ング電源102は、図2に示したように並列に一次側電
源100に接続されているので、相互に影響を及ぼし合
うことになる。特に、ヒーター52は、電力が大きく、
ヒータ52に通電されているか否かによって、スイッチ
ング電源102への入力電圧も変動することになる。特
に電源側やスイッチング電源までの入力インピーダンス
が高くなると、通常限流抵抗122なしにヒーター52
の通電状態(オン)/不通電状態(オフ)の切り換えを
すると、一次側の入力電圧は、急峻な電流変化により、
変動する。図8に比較のために示すように、特に通電状
態から不通電への切り換えのタイミング206’での入
力電圧がΔVだけ上昇する時に、スイッチング電源10
2のコンデンサへの充電電流がΔiだけ増加することに
なる。したがって、スイッチング電源102の負荷が最
大となるポイントでは、最も大きな電流が流れることに
なる。そこで本実施形態では、以下に詳細に説明するよ
うに、ヒーター52を通電状態から不通電状態へ切り換
えるタイミングで、限流抵抗122を通して電流を所定
時間流す。これにより、電圧変動が少なくなり、スイッ
チング電源102への充電電流の瞬時的な増加を防ぐこ
とができ、高調波成分を抑えるリアクトル106を必要
以上に大きくしなくてすむ。
ング電源102は、図2に示したように並列に一次側電
源100に接続されているので、相互に影響を及ぼし合
うことになる。特に、ヒーター52は、電力が大きく、
ヒータ52に通電されているか否かによって、スイッチ
ング電源102への入力電圧も変動することになる。特
に電源側やスイッチング電源までの入力インピーダンス
が高くなると、通常限流抵抗122なしにヒーター52
の通電状態(オン)/不通電状態(オフ)の切り換えを
すると、一次側の入力電圧は、急峻な電流変化により、
変動する。図8に比較のために示すように、特に通電状
態から不通電への切り換えのタイミング206’での入
力電圧がΔVだけ上昇する時に、スイッチング電源10
2のコンデンサへの充電電流がΔiだけ増加することに
なる。したがって、スイッチング電源102の負荷が最
大となるポイントでは、最も大きな電流が流れることに
なる。そこで本実施形態では、以下に詳細に説明するよ
うに、ヒーター52を通電状態から不通電状態へ切り換
えるタイミングで、限流抵抗122を通して電流を所定
時間流す。これにより、電圧変動が少なくなり、スイッ
チング電源102への充電電流の瞬時的な増加を防ぐこ
とができ、高調波成分を抑えるリアクトル106を必要
以上に大きくしなくてすむ。
【0009】図3に示すように、複写機を制御するCP
U200は、ROM202に格納されたプログラムを基
に、図示されない表示制御用CPUや光学ユニット駆動
モーター35のCPUと通信を行ないながら、複写機の
複写動作の制御を行う。複写機内の各部の動作手段は、
CPU200の出力ポートやI/Oユニットからの入力
信号により、タイミングが制御されている。ヒーターの
制御のため、定着ローラー51の表面に取り付けられた
サーミスタ204に電流が流され、サーミスタ204の
電圧が、CPU200のA/Dコンバータ用ポートに入
力される。これにより、定着ローラー51の表面温度に
より、サーミスタの抵抗値が変化し、CPU200のA
/Dポートに入力される電圧が変化する。そこで、この
電圧を、あらかじめ決められた基準値と比較して、定着
ローラー51の表面温度をモニタする。
U200は、ROM202に格納されたプログラムを基
に、図示されない表示制御用CPUや光学ユニット駆動
モーター35のCPUと通信を行ないながら、複写機の
複写動作の制御を行う。複写機内の各部の動作手段は、
CPU200の出力ポートやI/Oユニットからの入力
信号により、タイミングが制御されている。ヒーターの
制御のため、定着ローラー51の表面に取り付けられた
サーミスタ204に電流が流され、サーミスタ204の
電圧が、CPU200のA/Dコンバータ用ポートに入
力される。これにより、定着ローラー51の表面温度に
より、サーミスタの抵抗値が変化し、CPU200のA
/Dポートに入力される電圧が変化する。そこで、この
電圧を、あらかじめ決められた基準値と比較して、定着
ローラー51の表面温度をモニタする。
【0010】また、第1トライアック120の通電状態
/不通電状態の切り換えを行なう第1制御部126、お
よび、ヒーター52の電流を低減する限流抵抗122の
通電/不通電の切り換えを行なう第2トライアック12
4の制御部128に対して、CPU200の出力ポート
からヒータリモート信号と限流リモート信号を制御信号
として出力することにより、定着ヒーター52の通電を
制御する。ここで、複写機では、走査駆動用モーター3
5としてDCブラシ付モーターを使用する場合が多い。
スイッチング電源102の出力電流が最大となるタイミ
ングは、光学ユニット33が走査終了から走査開始定位
置まで戻るときの立ち上がりのタイミングとなる。モー
ター35の走査駆動の制御CPUからは、走査終了を示
すスキャナー終了信号(SCE)がCPU200に入力さ
れている。従って、このSCE信号から所定時間後にス
イッチング電源102の出力電流が最大になることが、
あらかじめ判定できる。
/不通電状態の切り換えを行なう第1制御部126、お
よび、ヒーター52の電流を低減する限流抵抗122の
通電/不通電の切り換えを行なう第2トライアック12
4の制御部128に対して、CPU200の出力ポート
からヒータリモート信号と限流リモート信号を制御信号
として出力することにより、定着ヒーター52の通電を
制御する。ここで、複写機では、走査駆動用モーター3
5としてDCブラシ付モーターを使用する場合が多い。
スイッチング電源102の出力電流が最大となるタイミ
ングは、光学ユニット33が走査終了から走査開始定位
置まで戻るときの立ち上がりのタイミングとなる。モー
ター35の走査駆動の制御CPUからは、走査終了を示
すスキャナー終了信号(SCE)がCPU200に入力さ
れている。従って、このSCE信号から所定時間後にス
イッチング電源102の出力電流が最大になることが、
あらかじめ判定できる。
【0011】図4は、ヒーター制御の状況を図式的に示
すタイミングチャートである。上段に示すように、一次
側電源100からスイッチング電源102に交流電圧が
入力される。一方、定着時には、ヒーター52にも一次
側電源100からヒーター電流が流れる。ここで、第
0、第1および第2の3つのタイマーTM0、TM1およ
びTM2に基づいて、第1トライアック120および第
2トライアック124を導通してヒーター電流を制御す
る。定着表面温度Tが基準値Taより低いときは、第1
トライアック120を導通してヒーター52は通電され
る。第0タイマーTM0(図示しない)は、スキャナー
終了信号(SCE)が出力されてから計時を開始し、負荷
が大きい時間帯(定着を終了するまでの時間)を計時す
る。タイマーTM0が終了すると、ヒーター52への通
電を終了する。タイマーTM0の計時中では、次のよう
に抵抗122を用いてヒーター52への通電を制御でき
る。スキャナー終了信号(SCE)が出力されたタイミン
グすなわち最大負荷時(図4において矢印206で示
す)の後で、定着表面温度Tが基準値Taより高いとき
は、第1タイマーTM1が終了するまで、第2トライア
ック124を導通状態にする。第1タイマーTM1が終
了すると、第1トライアック120を非導通状態とす
る。すなわち、第1タイマーTM1は、単にスイッチン
グのディレイ時間などを吸収して確実にヒーター52を
流れる電流が限流抵抗122により低減するように作用
させるものである。第2タイマーTM2は、第1タイマ
ーTM1が終了した後で、定着ヒーター52を抵抗12
2のみを通して導通させる時間、すなわち、第2トライ
アック124のみを導通状態とする時間を設定する。第
2タイマーTM2が終了すると、第2トライアック12
4も非導通状態とする。このようにヒーター電流の電流
変化を緩やかにするので、コンデンサへの入力電流は、
定着ヒーター52への電流が停止される最大負荷時にも
大きく変動することはなく、スイッチング電源の高調波
成分が減少する。
すタイミングチャートである。上段に示すように、一次
側電源100からスイッチング電源102に交流電圧が
入力される。一方、定着時には、ヒーター52にも一次
側電源100からヒーター電流が流れる。ここで、第
0、第1および第2の3つのタイマーTM0、TM1およ
びTM2に基づいて、第1トライアック120および第
2トライアック124を導通してヒーター電流を制御す
る。定着表面温度Tが基準値Taより低いときは、第1
トライアック120を導通してヒーター52は通電され
る。第0タイマーTM0(図示しない)は、スキャナー
終了信号(SCE)が出力されてから計時を開始し、負荷
が大きい時間帯(定着を終了するまでの時間)を計時す
る。タイマーTM0が終了すると、ヒーター52への通
電を終了する。タイマーTM0の計時中では、次のよう
に抵抗122を用いてヒーター52への通電を制御でき
る。スキャナー終了信号(SCE)が出力されたタイミン
グすなわち最大負荷時(図4において矢印206で示
す)の後で、定着表面温度Tが基準値Taより高いとき
は、第1タイマーTM1が終了するまで、第2トライア
ック124を導通状態にする。第1タイマーTM1が終
了すると、第1トライアック120を非導通状態とす
る。すなわち、第1タイマーTM1は、単にスイッチン
グのディレイ時間などを吸収して確実にヒーター52を
流れる電流が限流抵抗122により低減するように作用
させるものである。第2タイマーTM2は、第1タイマ
ーTM1が終了した後で、定着ヒーター52を抵抗12
2のみを通して導通させる時間、すなわち、第2トライ
アック124のみを導通状態とする時間を設定する。第
2タイマーTM2が終了すると、第2トライアック12
4も非導通状態とする。このようにヒーター電流の電流
変化を緩やかにするので、コンデンサへの入力電流は、
定着ヒーター52への電流が停止される最大負荷時にも
大きく変動することはなく、スイッチング電源の高調波
成分が減少する。
【0012】最大負荷時には、スイッチング電源102
に対するコンデンサ充電電流が増加する。ヒーターへの
通電を停止する際に、トライアック124を作動させず
限流手段122を用いないと、通電停止時に急激な電流
変化によりAC電圧が瞬時的に上昇し、さらにコンデン
サへの充電電流が増加する。このため、高調波電流成分
も同時に増加してしまう。しかし、限流手段122を動
作させることにより、図4に示すように、ヒーター電流
の変化がゆるやかになり、電圧の変動が抑えられ、高調
波成分も増加しなくなる。したがって、DC電流の最大
負荷のタイミングとヒータの通電のオン/オフのタイミ
ングが重なっても、高調波電流が増加しない。
に対するコンデンサ充電電流が増加する。ヒーターへの
通電を停止する際に、トライアック124を作動させず
限流手段122を用いないと、通電停止時に急激な電流
変化によりAC電圧が瞬時的に上昇し、さらにコンデン
サへの充電電流が増加する。このため、高調波電流成分
も同時に増加してしまう。しかし、限流手段122を動
作させることにより、図4に示すように、ヒーター電流
の変化がゆるやかになり、電圧の変動が抑えられ、高調
波成分も増加しなくなる。したがって、DC電流の最大
負荷のタイミングとヒータの通電のオン/オフのタイミ
ングが重なっても、高調波電流が増加しない。
【0013】なお、ここでは、出力電流の最大となるタ
イミングの基としてスキャナー終了信号を用いている
が、その他の適当なタイミングで判断してもよい。さら
に、複数のタイミングで判断してもよい。また、実際に
スイッチング電源102の出力電流を電流検出手段によ
って直接検出し、その値によって、定着ヒーター52お
よび抵抗122を制御してもよい。
イミングの基としてスキャナー終了信号を用いている
が、その他の適当なタイミングで判断してもよい。さら
に、複数のタイミングで判断してもよい。また、実際に
スイッチング電源102の出力電流を電流検出手段によ
って直接検出し、その値によって、定着ヒーター52お
よび抵抗122を制御してもよい。
【0014】CPU200による複写機の制御は、図5
に示すメインルーチンにより実行される。まず、ステッ
プS2において、RAMやその他必要な部分を初期化す
る。次に、ステップS4にて、内部タイマをセットし、
ステップS6にて本発明に係る定着ヒーター52の通電
のオン/オフ処理を行い、ステップS8にてその他のコ
ピー動作の処理用サブルーチンを順次実施する。すべて
の処理が終わると、ステップS10にて、内部タイマが
終了したかどうかを判断する。なお、このタイマはCP
U200のクロックによって、計数されるものであり、
その所定のカウント値を内部タイマとして使用してい
る。ステップS10にて、内部タイマが終了すれば、ス
テップS2に戻って、上記の動作を繰り返す。これによ
り、メインルーチンは常に一定時間で動作することにな
り、この動作を各種タイマの基準単位としている。
に示すメインルーチンにより実行される。まず、ステッ
プS2において、RAMやその他必要な部分を初期化す
る。次に、ステップS4にて、内部タイマをセットし、
ステップS6にて本発明に係る定着ヒーター52の通電
のオン/オフ処理を行い、ステップS8にてその他のコ
ピー動作の処理用サブルーチンを順次実施する。すべて
の処理が終わると、ステップS10にて、内部タイマが
終了したかどうかを判断する。なお、このタイマはCP
U200のクロックによって、計数されるものであり、
その所定のカウント値を内部タイマとして使用してい
る。ステップS10にて、内部タイマが終了すれば、ス
テップS2に戻って、上記の動作を繰り返す。これによ
り、メインルーチンは常に一定時間で動作することにな
り、この動作を各種タイマの基準単位としている。
【0015】図6と図7とは、ヒーター通電オン/オフ
処理ルーチン(図5ステップS6)を示す。まず、ステ
ップS100において、SCE信号のオンエッジが入力
されたかを調べる。オンエッジとは、スキャナー終了
(SCE)信号のオフ/オンの変化をいうが、具体的に
は、SCE信号が、前回検出時にオフ状態であったが、
今回はオン状態に変化していたことを検出する。SCE
信号がオンエッジであると判断すると、すなわち、最大
負荷時であると判断すると、ステップS102にて第0
タイマーTM0をセットし、第0フラグを"1"にセット
する。そして、ステップS104にて、第0タイマーT
M0が“0"でなければ、ステップS106に進み、第0
タイマTM0をデクリメントする。一方、ステップS1
00にて、SCE信号のオンエッジでなければ、ただち
にステップS104に進み、第0タイマーTM0を調べ
る。これにより、SCE信号のオンエッジから第0タイ
マーTM0により設定される時間の間、第0フラグが
“1"となり、限流抵抗122を駆動する制御が可能と
なる。ステップS104にて第0タイマーTM0が“0"
であると判断されれば、つまり、タイマーTM0が終了
したと判断されれば、第0フラグをリセットする(ステ
ップS108)。
処理ルーチン(図5ステップS6)を示す。まず、ステ
ップS100において、SCE信号のオンエッジが入力
されたかを調べる。オンエッジとは、スキャナー終了
(SCE)信号のオフ/オンの変化をいうが、具体的に
は、SCE信号が、前回検出時にオフ状態であったが、
今回はオン状態に変化していたことを検出する。SCE
信号がオンエッジであると判断すると、すなわち、最大
負荷時であると判断すると、ステップS102にて第0
タイマーTM0をセットし、第0フラグを"1"にセット
する。そして、ステップS104にて、第0タイマーT
M0が“0"でなければ、ステップS106に進み、第0
タイマTM0をデクリメントする。一方、ステップS1
00にて、SCE信号のオンエッジでなければ、ただち
にステップS104に進み、第0タイマーTM0を調べ
る。これにより、SCE信号のオンエッジから第0タイ
マーTM0により設定される時間の間、第0フラグが
“1"となり、限流抵抗122を駆動する制御が可能と
なる。ステップS104にて第0タイマーTM0が“0"
であると判断されれば、つまり、タイマーTM0が終了
したと判断されれば、第0フラグをリセットする(ステ
ップS108)。
【0016】ステップS110にて、サーミスタ204
の電圧から判断された定着表面温度Tが基準値Taより
大きいと判断されれば、ステップS112に進み、前記
の第0フラグが“1"かどうか調べ、“1"であれば、す
なわち、電源から負荷に流れる電流が大きい時間帯であ
れば、ステップS116に進み、制御部128への限流
手段リモート信号をオンにしてステップS120に進
み、第1フラグが“1"かどうか調べる。なお、第1フ
ラグは、第1タイマーTM1が動作中であることを示す
ものである。ステップS120にて第1フラグが“1"
でなければ、ステップS122にて第1タイマTM1を
セットし、第1フラグをセットする。S124にて第1
タイマーTM1が“0"かどうか調べ、そうでなければス
テップS126に進み、第1タイマTM1をデクリメン
トする。また、ステップS124にて、第1タイマーT
M1が“0"であると判断されれば、ステップS128に
進み、制御部126へのヒーターリモート信号をオフと
し、第1フラグをリセットする。ここで、第1タイマー
TM1の動作中は、第1と第2のトライアックは、とも
に導通状態であるが、限流抵抗122の影響により、電
流は、ほとんどトライアック120側に流れるため、電
流に変化はない。
の電圧から判断された定着表面温度Tが基準値Taより
大きいと判断されれば、ステップS112に進み、前記
の第0フラグが“1"かどうか調べ、“1"であれば、す
なわち、電源から負荷に流れる電流が大きい時間帯であ
れば、ステップS116に進み、制御部128への限流
手段リモート信号をオンにしてステップS120に進
み、第1フラグが“1"かどうか調べる。なお、第1フ
ラグは、第1タイマーTM1が動作中であることを示す
ものである。ステップS120にて第1フラグが“1"
でなければ、ステップS122にて第1タイマTM1を
セットし、第1フラグをセットする。S124にて第1
タイマーTM1が“0"かどうか調べ、そうでなければス
テップS126に進み、第1タイマTM1をデクリメン
トする。また、ステップS124にて、第1タイマーT
M1が“0"であると判断されれば、ステップS128に
進み、制御部126へのヒーターリモート信号をオフと
し、第1フラグをリセットする。ここで、第1タイマー
TM1の動作中は、第1と第2のトライアックは、とも
に導通状態であるが、限流抵抗122の影響により、電
流は、ほとんどトライアック120側に流れるため、電
流に変化はない。
【0017】次に、ステップS130にて第1フラグを
調べ、“0"であれば、第1タイマーTM1は終了してい
るので、ステップS132に進み、第2フラグが“1"
かどうかを調べる。“1"であれば、ステップS134
に進み、第2タイマTM2をセットし、第2フラグをセ
ットする。ここで第2タイマーTM2は、ヒーター52
を抵抗122を通して導通させる時間を設定するもので
あり、第2フラグはその動作中であることを示すもので
ある。ステップS130にて第1フラグが“1"であれ
ば、タイマーTM1の動作期間中のため、第2タイマー
TM2を動作させずリターンする。ステップS136に
て第2タイマーTM2が終了していないと判断されれ
ば、ステップS140にて第2タイマーTM2をデクリ
メントする。ステップS136にて、第2タイマーTM
2が“0"であると判断されれば、ステップS138に進
み、限流手段リモート信号をオフにし、第2フラグをリ
セットする。これにより、所定時間、限流抵抗122を
通して導通されることになる。そして、メインルーチン
(図5)へリターンする。
調べ、“0"であれば、第1タイマーTM1は終了してい
るので、ステップS132に進み、第2フラグが“1"
かどうかを調べる。“1"であれば、ステップS134
に進み、第2タイマTM2をセットし、第2フラグをセ
ットする。ここで第2タイマーTM2は、ヒーター52
を抵抗122を通して導通させる時間を設定するもので
あり、第2フラグはその動作中であることを示すもので
ある。ステップS130にて第1フラグが“1"であれ
ば、タイマーTM1の動作期間中のため、第2タイマー
TM2を動作させずリターンする。ステップS136に
て第2タイマーTM2が終了していないと判断されれ
ば、ステップS140にて第2タイマーTM2をデクリ
メントする。ステップS136にて、第2タイマーTM
2が“0"であると判断されれば、ステップS138に進
み、限流手段リモート信号をオフにし、第2フラグをリ
セットする。これにより、所定時間、限流抵抗122を
通して導通されることになる。そして、メインルーチン
(図5)へリターンする。
【0018】また、ステップS110にて、定着温度T
が基準値Ta以下であると判断されれば、ステップS1
14に進み、制御部126へのヒーターリモート信号を
オンにして定着ヒーター52を加熱して、リターンす
る。また、ステップS112にて第0フラグが“1"で
ないと判断されれば、最大負荷の時間帯ではないので、
ステップS118にて、制御部128への限流リモート
信号をオフにしてトライアック124を導通させず(抵
抗122に電流を通さず)、さらに、制御部126への
ヒーターリモート信号をもオフにして、トライアック1
20も導通させず、リターンする。
が基準値Ta以下であると判断されれば、ステップS1
14に進み、制御部126へのヒーターリモート信号を
オンにして定着ヒーター52を加熱して、リターンす
る。また、ステップS112にて第0フラグが“1"で
ないと判断されれば、最大負荷の時間帯ではないので、
ステップS118にて、制御部128への限流リモート
信号をオフにしてトライアック124を導通させず(抵
抗122に電流を通さず)、さらに、制御部126への
ヒーターリモート信号をもオフにして、トライアック1
20も導通させず、リターンする。
【0019】
【発明の効果】ヒーターを用いた静電記録装置におい
て、ヒーターへの通電停止時に発生する高調波電流成分
を抑えることができ、他の機器や電力系への影響を最少
限にできる。
て、ヒーターへの通電停止時に発生する高調波電流成分
を抑えることができ、他の機器や電力系への影響を最少
限にできる。
【図1】 複写機の断面図である。
【図2】 定着ヒーター部及びスイッチング電源部の回
路図である。
路図である。
【図3】 複写機の制御系のブロック図である。
【図4】 ヒーター制御のタイミングチャートである。
【図5】 複写制御のメインフローチャートである。
【図6】 ヒーター制御の一部のフローチャートであ
る。
る。
【図7】 ヒーター制御の残りのフローチャートであ
る。
る。
【図8】 従来のヒーター制御のタイミングチャートで
ある。
ある。
33…光学ユニット、 52…ヒーター、 55…モー
ター、102…AC/DC平滑回路を含む電源回路、1
20…第1トライアック、 122…限流抵抗、124
…第2トライアック、 200…CPU。
ター、102…AC/DC平滑回路を含む電源回路、1
20…第1トライアック、 122…限流抵抗、124
…第2トライアック、 200…CPU。
Claims (1)
- 【請求項1】 ヒーターと、 ヒーターに電流を供給する電源と、 電源に対してヒーターと並列に接続された負荷と、 ヒーターに接続され、電源からヒーターに流れる電流を
低減する限流手段と、限流手段をヒーターに接続するか
否かを切換える切換手段と、 電源から負荷に流れる電流が大きい時間帯とヒーターへ
の通電を停止する時間とが重なる場合に、切換手段によ
り限流手段をヒーターに所定時間、接続させるととも
に、所定時間の後にヒーターへの通電を停止する制御手
段とを備えたヒーター制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7223173A JPH0968898A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | ヒーター制御装置 |
EP96113657A EP0760551A3 (en) | 1995-08-31 | 1996-08-26 | Electrical device |
US08/704,205 US5719493A (en) | 1995-08-31 | 1996-08-28 | Electrical device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7223173A JPH0968898A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | ヒーター制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0968898A true JPH0968898A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16793954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7223173A Pending JPH0968898A (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | ヒーター制御装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5719493A (ja) |
EP (1) | EP0760551A3 (ja) |
JP (1) | JPH0968898A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200195568Y1 (ko) * | 1998-06-26 | 2000-09-01 | 김대성 | 할로겐 헤어드라이기 |
AU756477C (en) * | 1998-12-23 | 2003-09-11 | Fisher & Paykel Healthcare Limited | Fault protection system for a respiratory conduit heater element |
DE10237983A1 (de) * | 2002-08-14 | 2004-03-04 | Kurz, Gerhard | Vorrichtung zur Leistungssteuerung durch Phasenanschnitt und Verfahren zur Verringerung von Oberwellen |
US7397225B2 (en) * | 2002-08-14 | 2008-07-08 | Gerhard Kurz | Apparatus for controlling the power of an AC voltage supplying an electrical consumer by phase control and method for reducing harmonics |
DE10357918B3 (de) * | 2003-12-11 | 2005-03-17 | Kurz, Gerhard | Vorrichtung zur Leistungssteuerung durch Phasenanschnitt und Verfahren zur Verringerung von Oberwellen |
JP6597116B2 (ja) * | 2015-09-24 | 2019-10-30 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及びバイアス電源装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3708720A (en) * | 1973-01-02 | 1973-01-02 | Franklin Electric Co Inc | Semiconductor thermal protection |
US4001537A (en) * | 1975-07-24 | 1977-01-04 | Litton Systems, Inc. | Power controller for microwave magnetron |
US4171533A (en) * | 1978-03-23 | 1979-10-16 | General Electric Company | Low voltage protection circuit for induction motors |
US4365139A (en) * | 1981-10-09 | 1982-12-21 | Pitney Bowes Inc. | Heated fuser roll |
US4412277A (en) * | 1982-09-03 | 1983-10-25 | Rockwell International Corporation | AC-DC Converter having an improved power factor |
GB8602507D0 (en) * | 1986-02-01 | 1986-03-05 | Micropore International Ltd | Electric radiation heater |
JPS63310587A (ja) * | 1987-06-11 | 1988-12-19 | Nec Corp | ヒ−タ制御方式 |
JPH03102409A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Canon Inc | ヒータ駆動装置 |
US5079409A (en) * | 1989-09-27 | 1992-01-07 | Mita Industrial Co., Ltd. | Heater control system |
US5132595A (en) * | 1990-06-21 | 1992-07-21 | Magnetek Universal Mfg. Co. | Filment switch for a lamp ballast |
JPH05188823A (ja) * | 1991-03-08 | 1993-07-30 | Ricoh Co Ltd | 定着装置 |
-
1995
- 1995-08-31 JP JP7223173A patent/JPH0968898A/ja active Pending
-
1996
- 1996-08-26 EP EP96113657A patent/EP0760551A3/en not_active Withdrawn
- 1996-08-28 US US08/704,205 patent/US5719493A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5719493A (en) | 1998-02-17 |
EP0760551A3 (en) | 1998-11-18 |
EP0760551A2 (en) | 1997-03-05 |
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