JPH10333755A

JPH10333755A - ヒータ制御装置

Info

Publication number: JPH10333755A
Application number: JP9144257A
Authority: JP
Inventors: Yoshifumi Yonetani; 善文米谷; Michiaki Nishimura; 道明西村; Junichi Kajiwara; 準一梶原; Yukiya Satou; 之也佐藤
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1997-06-02
Filing date: 1997-06-02
Publication date: 1998-12-18
Anticipated expiration: 2017-06-02
Also published as: DE69826922D1; EP0883246A1; EP0883246B1; DE69826922T2; US5986242A; JP3437410B2

Abstract

(57)【要約】【課題】リアクトルの平均電流を抑えてリアクトルの
サイズを小さくし、フリッカ、高調波電流発生を低減し
た定着ヒータ制御装置を提供する。【解決手段】第１のトライアックＴＤ１とリアクトル
Ｌ１の直列回路と、この直列回路と並列に第２のトライ
アックＴＤ２を接続して、定着ヒータ１の点灯制御を行
なう。電源投入時には定着ヒータは抵抗が小さいため第
１のトライアックＴＤ１を動作させ位相角制御を行い、
位相角が略１８０°になった時点で第１のトライアック
ＴＤ１を停止し、第２のトライアックＴＤ２を動作させ
る。第１のトライアックＴＤ１から第２のトライアック
ＴＤ２への切り替えは短時間で行なわれ、リアクトルＬ
１での電力消費を少なくできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大きい突入電流を
発生するヒータを制御するヒータ制御装置に関し、特に
定着ヒータにハロゲンランプ等を用いた複写機、レーザ
ービームプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に好
適である。

【０００２】

【従来の技術】従来例について図２３および図２４を参
照して説明する。従来の複写機、レーザービームプリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置において、ＡＣコー
ドから電源ラインに流出する雑音を極力抑えるために大
きい突入電流を発生するハロゲンランプ等を有した定着
ヒータ１はゼロクロスポイントでＯＮさせる方法が一般
的である。

【０００３】しかしながらこの対策とは別に、図２３に
示すような回路構成では、定着ヒータ１のフィラメント
が冷えているときは定着ヒータの抵抗値が非常に小さい
ため、定着ヒータ１を動作させた瞬間に大きな突入電流
が発生し、これを制御するためには高価なトライアック
ＴＤが必要になると共に、電源電圧の大きな変動を引き
起こすという問題があった。

【０００４】また、上述した電源電圧変動の対策のため
に、図２４に示すようにリアクトルＬを定着ヒータ１と
トライアックＴＤとに直列に接続し、定着ヒータ１の点
灯開始時に徐々に導通位相角を大きくする方法がある。
しかし、この方法では定着ヒータ１の導通位相角制御を
行っている期間は定着ヒータ１の電流が大きいため、大
きい高調波電流を発生する問題があった。

【０００５】上述した電源電圧の変動はフリッカを発生
させ、高調波電流は電力系統を通じて他の機器の動作に
影響を与えるものである。このため、例えば欧州ではＩ
ＥＣで作成されたＥＭＣに関する国際規格（ＩＥＣ１０
００−３−２、ＩＥＣ１０００−３−３）が１９９６年
１月１日より強制され、この規制の中で１９９８年より
新しくフリッカ規制と高調波規制とが開始されるところ
である。

【０００６】ここで、ＥＣの高調波規制とフリッカ規制
について述べる。まず、高調波規制とは、電子機器が電
力系統に接続されると、機器の電源入力電流が正弦波で
ない電源整流回路、位相制御回路、非線型負荷特性の部
品等によって電源に高調波電流が発生することになり、
電圧歪みが生じ、これが電力系統の設備、およびその電
力系統に接続されている機器の動作に影響を与え、電力
用コンデンサ、インダクタ、トランスの過熱、焼損、異
音の発生、制御機器の誤動作、接続機器の動作不良、寿
命の劣化等の障害を生じる場合があり、これらの障害を
生じさせないため、電源に接続される機器の入力電流の
高調波成分を規制するものである。

【０００７】また、フリッカ規制とは、電源に接続され
る機器の消費電流の変化に伴って起こされる電源電圧の
変動によって照明がちらつくことを防止するための規制
であり、基準となる電源インピーダンスのもとで機器を
動作させ、その時の電圧降下の大きさ、継続時間、１分
間あたりの変化回数と大きさを規制している。この観点
から大電力のハロゲンランプを定着ヒータとして使用す
る複写機のような機器の場合には、定着ヒータがＯＮす
るときの突入電流が最も大きく影響しており、この突入
電流を小さくする必要がある。

【０００８】この対策として、例えば特開平３−２６６
００８号公報に、定着ヒータに温度検出手段を設け、検
出温度が低いときは交流入力電圧波形のゼロクロスポイ
ントでサイリスタを導通制御し、検出温度が高いときは
交流入力電圧波形のピークを越えた位相角で導通制御す
ることにより定着ヒータ点灯開始時の大きな突入電流を
防止する方法が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハロゲ
ンランプ等を用いた定着ヒータでは点灯開始をするたび
に大きな突入電流が発生するため、制御で必要とされる
定格電流よりも大きな定格電流のトライアック等の制御
素子を使用する必要があり、コスト増大の要因となって
いた。また、この大きな突入電流のため、複写機と同一
電力系統に接続された蛍光灯がちらつく、即ち、フリッ
カの発生する虞れがあった。

【００１０】この問題を解決するために、定着ヒータ点
灯開始時に位相角制御を行いソフトスタートさせる方法
がある。この方法では大きな高調波電流が発生し、リア
クトルを定着ヒータと直列に接続する必要があるが、こ
のリアクトルの大きさはインダクタンス値と平均電流
（発熱量）とで決まり、ハロゲンランプ等の大きな電流
の負荷に対して使用する場合は、大きく、重くなり、コ
ストも高くなるため複写機本体の小型化、低コスト化の
妨げとなっていた。

【００１１】本発明の目的は、高調波電流を低減するた
めに用いるリアクトルの平均電流を小さく抑えてリアク
トルのサイズを小さくし、フリッカの低減、高調波電流
発生の少ないヒータ制御装置を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ヒー
タを位相角制御するヒータ制御装置において、第１の位
相制御スイッチとリアクトルとの直列回路に第２の位相
制御スイッチが並列に接続した回路からなり、ヒータに
直列に接続したヒータ制御回路と、前記ヒータに供給さ
れる交流入力電圧波形のゼロクロスポイントを検出する
検出手段と、該検出手段のゼロクロスポイント検出出力
に基づいて、小さい導通位相角から、漸次、大きい導通
位相角へ移行させる位相角制御手段と、を具備し、前記
位相角制御手段により導通位相角が１８０度に達するま
では第１の位相制御スイッチのみをオンし、導通位相角
が１８０度に達したときは第２の位相制御スイッチのみ
をオンすることを特徴とする。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載のヒータ
制御装置において、前記リアクトルは、鉄芯を共有する
２次巻線からなり、前記検出手段は、前記２次巻線の出
力電圧からゼロクロスポイントを検出し、前記検出手段
により検出された交流入力電圧波形のゼロクロスポイン
トから時間測定を開始する計時手段を設けて、前記計時
手段による計時時間に基づいて、前記第１の位相制御ス
イッチが小さい導通位相角から、漸次、大きい導通位相
角へ移行する位相角制御を行うことを特徴とする。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１記載のヒータ
制御装置において、前記リアクトルは、鉄芯を共有する
２次巻線からなり、該２次巻線の出力電圧から前記第１
の位相制御スイッチの異常を検出する異常検出手段を具
備することを特徴とする。

【００１５】請求項４の発明は、ヒータを位相角制御す
るヒータ制御装置において、第１の位相制御スイッチと
リアクトルとの直列回路に、該リアクトルの巻線の一部
を共有した第２の位相制御スイッチが並列に接続した回
路からなり、ヒータに直列に接続したヒータ制御回路
と、前記ヒータに供給される交流入力電圧波形のゼロク
ロスポイントを検出する検出手段と、該検出手段のゼロ
クロスポイント検出出力に基づいて、小さい導通位相角
から、漸次、大きい導通位相角へ移行させる位相角制御
手段と、を具備し、前記位相角制御手段により導通位相
角が１８０度に達するまでは第１の位相制御スイッチの
みをオンし、導通位相角が１８０度に達したときは第２
の位相制御スイッチのみをオンすることを特徴とする。

【００１６】請求項５の発明は、請求項４記載のヒータ
制御装置において、前記リアクトルは、鉄芯を共有する
２次巻線からなり、該２次巻線の出力電圧から前記第１
の位相制御スイッチ、および、前記第２の位相制御スイ
ッチの異常を検出する異常検出手段を具備したことを特
徴とする。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１記載のヒータ
制御装置において、高調波電流を発生する負荷を、前記
第１の位相制御スイッチと前記ヒータの直列回路に並列
に接続することを特徴とする。

【００１８】請求項７の発明は、請求項１に記載のヒー
タ制御装置において、高調波電流を発生する負荷を、前
記リアクトルの巻線の途中に接続して、前記リアクトル
の一部と前記第１の位相制御スイッチと前記ヒータの直
列回路に並列に接続することを特徴とする。

【００１９】請求項８の発明は、ヒータを位相角制御す
るヒータ制御装置において、リアクトルと第１の位相制
御スイッチと抵抗との直列回路に第２の位相制御スイッ
チが並列に接続した回路からなり、ヒータに直列に接続
したヒータ制御回路と、前記ヒータに供給される交流入
力電圧波形のゼロクロスポイントを検出する検出手段
と、該検出手段のゼロクロスポイント検出出力に基づい
て、小さい導通位相角から、漸次、大きい導通位相角へ
移行させる位相角制御手段と、を具備し、前記位相角制
御手段により導通位相角が１８０度に達するまでは第１
の位相制御スイッチのみをオンし、導通位相角が１８０
度に達したときは第２の位相制御スイッチのみをオンす
ることを特徴とする。

【００２０】請求項９の発明は、請求項１に記載のヒー
タ制御装置において、第１の位相制御スイッチから第２
の位相制御スイッチに切り替わるまでの、前記第１の位
相制御スイッチの動作時間を２種類具備し、ヒータが冷
えているときは、小さい導通位相角から大きい導通位相
角へ移行させる第１の位相制御スイッチの動作時間を長
く取り、一方、通常の温度環境ではその時間を短く取る
ことを特徴とする。

【００２１】請求項１０の発明は、ヒータを位相角制御
するヒータ制御装置において、第１の位相制御スイッチ
とリアクトルとの直列回路に第２の位相制御スイッチが
並列に接続した回路からなり、第１のヒータに直列に接
続した第１のヒータ制御回路と、前記第１のヒータに供
給される交流入力電圧波形のゼロクロスポイントを検出
する第１の検出手段と、前記第１の検出手段のゼロクロ
スポイントの検出出力に基づいて、前記第１の位相制御
スイッチを小さい導通位相角から、漸次、大きい導通位
相角へ移行させる位相角制御手段と、を具備し、前記位
相角制御手段により導通位相角が１８０度に達するまで
は第１の位相制御スイッチのみをオンし、導通位相角が
１８０度に達したときは第２の位相制御スイッチのみを
オンし、更に、第３の位相制御スイッチと前記リアクト
ルの直列回路に第４の位相制御スイッチが並列に接続し
た回路からなり、第２のヒータに直列に接続した第２の
ヒータ制御回路と、前記第２のヒータに供給される交流
入力電圧波形のゼロクロスポイントを検出する第２の検
出手段と、前記第２の検出手段のゼロクロスポイントの
検出出力に基づいて、前記第３の位相制御スイッチを小
さい導通位相角から、漸次、大きい導通位相角へ移行さ
せる位相角制御手段と、を具備し、前記位相角制御手段
により導通位相角が１８０度に達するまでは第３の位相
制御スイッチのみをオンし、導通位相角が１８０度に達
したときは第４の位相制御スイッチのみをオンすること
を特徴とする。

【００２２】請求項１の構成によると、位相制御スイッ
チ（以下、「トライアック」と記す）をヒータに複数接
続し、第１のトライアックに電流容量の小さいリアクト
ルを直列に接続し、第２のトライアックにリアクトルを
介させず直接、ヒータに接続させ、第１のトライアック
は位相角制御によりヒータ点灯開始時のソフトスタート
の期間のみ使用し、リアクトルの電流発生時間を極端に
短くすることにより、リアクトルの平均電流を小さく抑
える。

【００２３】請求項２の構成によると、交流入力電流と
ヒータ電流を精細に制御することが可能となり、更にフ
リッカを低減する。

【００２４】請求項３の構成によると、リアクトルの二
次巻線を使用することで、第１のトライアックの異常検
出が可能となる。

【００２５】請求項４の構成によると、第２のトライア
ックの異常検出が可能となる。

【００２６】請求項５の構成によると、前述の第２のト
ライアックが発生する高調波電流とノイズの発生に対し
て対策を施すことが可能となる。

【００２７】請求項６の構成によると、複写機本体の制
御のためのＤＣ電源にスイッチング電源等のコンデンサ
インプット型の電源を使用する場合、そのＤＣ電源から
も高調波電流が発生するが、リアクトルをＤＣ電源のリ
アクトルとして共用して、ＤＣ電源個別の対策を不要と
する。

【００２８】請求項７の構成によると、ＤＣ電源やヒー
タ以外の負荷は小さいため、前記リアクトルの巻線の１
部を使用するのでリアクトル全体の平均電流が削減され
る。

【００２９】請求項８の構成によると、導通位相角制御
によるソフトスタートを行っても、ヒータの温度が低い
状態では通電開始時の突入電流のピーク値は高いが、抵
抗をリアクトル、第１のトライアックと直列に接続する
ことにより、フリッカ値を低減する。

【００３０】請求項９の構成によると、電源スイッチ投
入時に温度の低いヒータがウォームアップを開始すると
きは、導通位相角制御によるソフトスタート時間を長く
取るため、フリッカが抑えられる。また、通常の温度コ
ントロールでは導通位相角制御を短い時間で行うので、
リアクトルの発熱を抑える。

【００３１】請求項１０の構成によると、主ヒータと副
ヒータを用いることにより、電源投入時のウォームアッ
プ時間を短縮し、通常温度コントロール時の消費電力を
抑えることが可能となる。また、通常温度コントロール
時は定格電力の小さいヒータを用いるため、点灯開始時
の突入電流を下げ、ヒータの点灯回数が減るためにフリ
ッカ値が抑えられる。

【００３２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について静電
式複写機を例として説明する。

【００３３】第１の実施形態例第１の実施形態例について図１〜図４を参照して説明す
る。本実施形態例に係わる複写機を図１の断面要部構成
図に示す。ユーザが電源スイッチを投入するとＤＣ電源
（図示せず）が働き、回路が動作を開始する。回路が動
作を開始すると定着ローラ２に内蔵された定着ヒータ１
が点灯する。定着ローラ２の温度はサーミスタ３により
検出され、所定温度に達した時点で定着ヒータ１は一旦
消灯し、複写機本体はレディモードとなり、複写可能な
状態を維持する。その後、定着ヒータ１は温度が一定と
なるように点灯、消灯を繰り返す。

【００３４】コピー動作は硬質ガラス製の原稿載置台４
上に原稿をのせ、図示していない操作パネル上のコピー
スイッチを押下することによりスタートする。このコピ
ースイッチの信号に基づいて原稿載置台４上の原稿を照
射ランプ５が移動しながら照射していく。この照射され
た光は原稿より反射し、ミラー６、７で反射され、レン
ズ８を介し、更にミラー９、１０、１１で反射された
後、感光体１２上に結像する。

【００３５】感光体１２上は主帯電器１３から発生する
コロナ放電により均一に帯電されている。この感光体１
２上に原稿の像が結像されると、光の強弱に応じた電荷
が残り静電潜像が形成される。この静電潜像に対して所
定の電位差を持ったマグネットローラ１４上のトナー
が、静電潜像との電位差によるクーロン力で吸引され、
感光体１２上にトナーによる静電潜像の顕像を形成す
る。

【００３６】用紙カッセット１５内に装填されたコピー
用紙１６は給紙ローラ１７によりピックアップされ、転
写器１８と感光体１２との間に搬送される。感光体１２
上に形成された顕像は転写器１８のコロナ放電で発生す
るクーロン力によりコピー用紙１６に転写され、その
後、コピー用紙１６は定着ヒータ１により熱せられた定
着ローラ２と下定着ローラ１９との間で加熱、加圧され
ることにより、トナーを溶解させてコピー用紙１６に定
着する。

【００３７】第１の実施形態例の定着ヒータ１の制御回
路ブロックを図２に示す。ＡＣプラグ２２より入力され
た交流電圧は、ノイズフィルタ２０を通り、ＤＣ電源２
１に入力される。ＤＣ電源２１により発生されたＤＣ電
圧はＣＰＵＩＣ１等の電源となる。また、交流入力電圧
はダイオードブリッジＤＢ１により整流され、半波の脈
流電圧となる。この脈流電圧は抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とで
分圧され、ＺＤ１、抵抗Ｒ３、抵抗Ｒ４で作られる基準
電圧と、比較器ＩＣ２で比較される。脈流電圧が基準電
圧よりも低くなれば、交流入力電圧のゼロクロスポイン
トに近づいたことであり比較器ＩＣ２の出力でフォトカ
プラＳＳＲ３をＯＮさせる。フォトカプラＳＳＲ３がＯ
Ｎすることにより、抵抗Ｒ６のＣＰＵＩＣ１への接続端
は「１」から「０」に変化し、この信号に基づいてＣＰ
ＵＩＣ１は位相角制御を行う。

【００３８】図３は第１の実施形態例における定着ヒー
タ１の制御回路の要部構成であって、第１のトライアッ
クＴＤ１とリアクトルＬ１の直列回路と、この直列回路
と並列に第２のトライアックＴＤ２が接続されていて、
この並列回路に定着ヒータ１が直列に接続された構成と
なっている。位相制御で定着ヒータ１のソフトスタート
を行っている期間のみ、第１のトライアックＴＤ１を動
作させ、リアクトルＬ１を使用する。ソフトスタートの
期間後は第２のトライアックＴＤ２を動作させ、リアク
トルＬ１の使用を停止する。この操作により低温時の抵
抗が小さいときの定着ヒータ１に突入する電流を制御
し、その後、通電による定着ヒータ１の温度上昇に伴い
抵抗が増大すると第２のトライアックＴＤ２を経由した
電流の流れとなる。この第１のトライアックＴＤ１から
第２のトライアックＴＤ２への切り替えは短時間で行わ
れるため、リアクトルＬ１の発熱量は小さく、従ってリ
アクトルを小さくでき、定着ヒータ１のソフトスタート
を効率よく行うことができる。

【００３９】つぎに、図４に基づき、上述した制御につ
いて詳細に説明する。電源スイッチがＯＮとなり〔図４
（ａ）〕、交流入力電圧〔図４（ｂ）〕が入力され、Ｃ
ＰＵＩＣ１にゼロクロスポイントの信号が入力されると
〔図４（ｃ）〕、ゼロクロス信号の間隔を測定し、ゼロ
クロス信号の間隔が８ｍｓｅｃであるか、１０ｍｓｅｃ
であるかを判別する。これは電源系統が５０Ｈｚである
か６０Ｈｚであるかを認識して、それぞれの周波数に対
応してゼロクロスポイントからの計時時間を設定するた
めである。ゼロクロスポイントよりタイマーがスタート
し、所定時間経過後に、ＣＰＵＩＣ１の指令でトランジ
スタＴｒ１がフォトトライアックＳＳＲ１を制御し、ト
ライアックＴＤ１をＯＮさせる〔図４（ｄ）〕。その
後、徐々にゼロクロスポイントからトライアックＴＤ１
をＯＮするまでの時間を短くすることによって（Ｔ１＞
Ｔ２）、定着ヒータ１の導通位相角徐々に大きくしてい
き、所謂、ソフトスタートを行う。

【００４０】その後、導通位相角が最大となった時点
ｔ、即ち、交流入力電圧波形のゼロクロスポイントと一
致した時点で、トライアックＴＤ１をＯＦＦし、トライ
アックＴＤ２をＯＮさせる。トライアックＴＤ２を駆動
するためのフォトトライアックＳＳＲ２はゼロクロス回
路内蔵タイプで、交流入力電圧波形のゼロクロスポイン
ト付近でのみＯＮするものである。

【００４１】つぎに、サーミスタ３により定着ローラ２
が所定温度以上であることが検出された場合、ＣＰＵＩ
Ｃ１の指令でトランジスタＴｒ２がフォトトライアック
ＳＳＲ２を制御してトライアックＴＤ２をＯＦＦにし、
定着ヒータ１を消灯させる。またサーミスタ３が所定温
度以下になったことを検出すると、再度、上述したよう
にトライアックＴＤ１によるソフトスタートを行う。こ
の動作により定着ローラ２は一定の温度を維持すること
になる。

【００４２】このソフトスタートによりフリッカを低減
することができる。また、この時発生する高調波電流は
リアクトルＬ１により抑えられる。このリアクトルＬ１
の通電時間、即ち、トライアックＴＤ１の作動時間は極
めて短いため、リアクトルＬ１での発熱量は小さい。ま
た、１個のトライアックでソフトスタートと温度調節を
行う場合よりもリアクトルを小さくすることが可能であ
る。また、このリアクトルＬ１はトライアックＴＤ１の
故障等で連続通電する場合は、温度が異常に上昇し危険
であるため、接続を遮断する温度ヒューズが内蔵されて
いる。

【００４３】以上説明したように第１の実施形態例によ
ると、定着ヒータにリアクトルを直列に接続し第１のト
ライアックと、第２のトライアックを並列に接続させ、
第１のトライアックは定着ヒータ点灯開始時のソフトス
タートの期間のみ使用し、導通位相角が最大となった時
点で第２のトライアックで点灯するためリアクトルの平
均電流は小さく抑えることができ、そのサイズの小型
化、低コスト化が可能となる。

【００４４】第２の実施形態例第２の実施形態例について図５ないし図７を参照して説
明する。図５は第１の実施形態例における交流入力電圧
〔図５（ａ）〕、検出されたゼロクロスポイント〔図５
（ｂ）〕、リアクトルＬ１とトライアックＴＤ１に流れ
る実際の電流〔図５（ｃ）〕の関係を示し、図６は第２
の実施形態例に係わる定着ヒータ１の制御回路部ブロッ
ク図であり、図７は定着ヒータ制御回路の要部構成を示
す図である。

【００４５】図５に示すように、リアクトルＬ１はイン
ダクタンス値が極めて大きいため交流入力電圧に対して
電流は位相遅れを生じ、この位相遅れが原因でソフトス
タートが本来の目的としているタイミングよりも早くト
ライアックＴＤ１をＯＮすることにより、電流の増加す
る時間が早くなり、定着ヒータ１の定格によっては、フ
リッカの抑制効果を減じることにもなる。

【００４６】第２の実施形態例は上述したフリッカの抑
制効果の低減に対処したものである。第２の実施形態例
は図７に示すように、第１の実施形態例に対して、リア
クトルＬ１に２次巻線Ｌ２を設ける。２次巻線Ｌ２の一
端は接地され、他端はダイオードＤ２に接続されてい
る。２次巻線Ｌ２に誘導された交流電圧はダイオードＤ
２によって整流され、ＤＣの脈流電圧となる。図６に示
すように、この脈流電圧と、ＤＣ定電圧源と接地との間
に接続された抵抗Ｒ１４、および抵抗Ｒ１５で生成され
る基準電圧とが、比較器ＩＣ３にて比較され、脈流電圧
が基準電圧より低い電圧になると、比較器ＩＣ３から
「１」が出力され、ＣＰＵＩＣ１に入力される。この電
圧信号はリアクトルＬ１による電流の位相遅れと同期が
とれているため、この信号に基づいて定着ヒータ１の導
通位相角制御が行なわれる。

【００４７】つぎに、制御動作について説明する。定着
ヒータ１がＯＦＦの状態において、サーミスタ３により
定着ローラ２の温度が所定温度以下になったことが検出
されて定着ヒータ１をＯＮさせる場合、まず、ＣＰＵＩ
Ｃ１は交流入力電圧のゼロクロスポイントを示すフォト
トライアックＳＳＲ１からの信号に基づき、最初のトラ
イアックＴＤ１をＯＮする信号を出力する。その最初の
トライアックＴＤ１のＯＮ電流により、リアクトルＬ１
の２次巻線Ｌ２に電圧が誘導され、リアクトルＬ１の電
流波形が２次巻線Ｌ２の電流波形として検出される。こ
の誘導された電圧波形は基準電圧と比較器ＩＣ３にて比
較され、その結果はＣＰＵＩＣ１に入力されて適正なゼ
ロクロスポイントが検出される。

【００４８】その後、ＣＰＵＩＣ１は比較器ＩＣ３から
のゼロクロスポイント信号に基づいて、徐々にトライア
ックＴＤ１の導通位相角を大きくしていき、このトライ
アックＴＤ１の導通位相角が１８０°に達した時点でト
ライアックＴＤ１をＯＦＦし、トライアックＴＤ２をＯ
Ｎにする。このトライアックＴＤ２を駆動するフォトト
ライアックＳＳＲ２はゼロクロス同期回路を内蔵してい
て、交流入力電圧波形のゼロクロスポイントのみでＯＮ
するものである。

【００４９】その後、サーミスタ３により定着ローラ２
の温度が所定の温度以上であることを検出した場合、ト
ライアックＴＤ２をＯＦＦし、次にサーミスタ３から所
定温度以下の信号がきたときに再度上述した動作を繰り
返す。

【００５０】以上説明したように第２の実施形態例によ
ると、リアクトルＬ１の電流波形を検出してリアクトル
Ｌ１のインダクタンスによる位相遅れを補正し、トライ
アックＴＤ１の導通位相角を制御するため、より精細な
定着ヒータ１のソフトスタートができ、フリッカを更に
低減することが可能となる。

【００５１】第３の実施形態例第３の実施形態例について図８を参照して説明する。図
８は第３の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回路のブ
ロック図である

【００５２】リアクトルＬ１の定格電流はリアクトルＬ
１自体を小型化するために、定着ヒータ１の定格電流に
対して小さな定格のものを用いているため、トライアッ
クＴＤ１のショート等の異常が発生したときの保護が必
要となっている。第３の実施形態例ではこの対策として
第２の実施形態例に、定着ヒータ１と直列にリレーＲＹ
１を接続し、リレーＲＹ１はＣＰＵＩＣ１の指令により
トランジスタＴｒ３の制御で開閉する構成をとってい
る。

【００５３】本実施形態例においてはＣＰＵＩＣ１は常
にリアクトルＬ１の２次巻線Ｌ２の出力信号を監視して
おり、トライアックＴＤ１のＯＮ信号を出している期間
にリアクトルＬ１の２次巻線Ｌ２の出力信号が来なけれ
ば定着ヒータ１、トライアックＴＤ１、リアクトルＬ１
のラインのいずれかで回路はオープンとなっていること
になり、ＣＰＵＩＣ１はエラーメッセージを出力すると
共に、トランジスタＴｒ３をＯＦＦし、リレーＲＹ１の
接点を開放する。

【００５４】また、ＣＰＵＩＣ１がトライアックＴＤ１
のＯＮ信号を出していない期間にリアクトルＬ１の２次
巻線Ｌ２の信号を検出すればトライアックＴＤ１のショ
ート等の異常な状態であるため、ＣＰＵＩＣ１はエラー
メッセージを出力すると共に、トランジスタＴｒ３をＯ
ＦＦし、リレーＲＹ１の接点を開放する。

【００５５】以上説明したように第３の実施形態例によ
ると、リアクトルＬ１の２次巻線Ｌ２の出力信号を監視
することにより、トライアックＴＤ１の異常検出が容易
に行なうことが可能となる。

【００５６】第４の実施形態例第４の実施形態例について図９および図１０を参照して
説明する。図９は第４の実施形態例に係わる定着ヒータ
制御回路のブロック図であり、図１０は第４の実施形態
例に係わる定着ヒータ制御回路の要部構成を示す図であ
る。

【００５７】第１の実施形態例においては、ゼロクロス
ポイントでＯＮさせるトライアックＴＤ２にはリアクト
ルを接続していない。また、トライアックＴＤ２がＯＮ
するためには、その端子間に若干の電位差が必要であ
り、厳密にはゼロクロスポイントでの動作にはならな
い。このためトライアックＴＤ２をＯＮする瞬間にも、
若干の高調波電流が発生し、定着ヒータ１の定格によっ
ては、高調波電流の問題が生じる虞れがある。

【００５８】第４の実施形態例は、この対策としてトラ
イアックＴＤ２にもリアクトルを直列に接続する場合の
構成に関するものである。トライアックＴＤ２がＯＮす
るタイミングは、ゼロクロスポイントに極めて近いた
め、発生する高調波電流も小さいので、必要なリアクト
ルのインダクタンス値はリアクトルＬ１に比して極めて
小さなものでよい。従って、トライアックＴＤ２に接続
するリアクトルはリアクトルＬ１の一部を共用させた構
成となっている。この場合、リアクトルＬ３となるリア
クトルＬ１の巻線部分は、定着ヒータ１の連続通電に耐
える太い線材による巻線とし、トライアックＴＤ１のラ
インにのみ挿入しているリアクトルＬ１の一部Ｌ１１は
第１の実施形態例と同様の細い巻線でよい。

【００５９】以上説明したように第４の実施形態例によ
ると、リアクトル全体の大きさを不要に大きくすること
なく高調波電流の抑制を向上させ、また、トライアック
ＴＤ２の異常検出も行なうことが可能となる。

【００６０】第５の実施形態例第５の実施形態例について図１１および図１２を参照し
て説明する。図１１は第５の実施形態例に係わる定着ヒ
ータ制御回路のブロック図であり、図１２は第５の実施
形態例に係わる定着ヒータ制御回路の要部構成を示す図
である。

【００６１】第４の実施形態例のリアクトルＬ１および
リアクトルＬ３に対して２次巻線Ｌ２を設け、２次巻線
Ｌ２の一端を接地し、他の一端はダイオードＤ２に接続
する。リアクトルＬ１およびリアクトルＬ３に流れる電
流により２次巻線Ｌ２に誘導される電圧はダイオードＤ
２によって整流され、脈流電圧になる。この脈流電圧
と、ＤＣ定電圧源と接地との間に接続された抵抗Ｒ１
４、および抵抗Ｒ１５で生成される基準電圧とが、比較
器ＩＣ３にて比較され、脈流電圧が基準電圧より低い電
圧になると、比較器ＩＣ３から「１」が出力され、ＣＰ
ＵＩＣ１に入力される。これにより、トライアックＴＤ
１とトライアックＴＤ２のいずれかがＯＮしていれば、
２次巻線Ｌ２に電圧が発生するため、トライアックＴＤ
１とトライアックＴＤ２のいずれかかＯＮしていること
を検出できる。

【００６２】また、定着ヒータ１と直列にリレーＲＹ１
を接続し、リレーＲＹ１はＣＰＵＩＣ１の指令によりト
ランジスタＴｒ３の制御で開閉する構成としている。

【００６３】第５の実施形態例においてはＣＰＵＩＣ１
は常にリアクトルＬ１、Ｌ３の２次巻線Ｌ２の出力信号
を監視しており、トライアックＴＤ１またはトライアッ
クＴＤ２のＯＮ信号を出している期間にリアクトルＬ
１、Ｌ３の２次巻線Ｌ２の出力信号が来なければ定着ヒ
ータ１、トライアックＴＤ１、トライアックＴＤ２、リ
アクトルＬ１、リアクトルＬ３のラインのいずれかで回
路はオープンとなっていることになり、ＣＰＵＩＣ１は
エラーメッセージを出力すると共に、トランジスタＴｒ
３をＯＦＦし、リレーＲＹ１の接点を開放する。

【００６４】また、ＣＰＵＩＣ１がトライアックＴＤ１
のＯＮ信号を出していない期間にリアクトルＬ１、Ｌ３
の２次巻線Ｌ２の信号を検出すればトライアックＴＤ１
またはトライアックＴＤ２はショート等の異常な状態で
あると判断でき、ＣＰＵＩＣ１はエラーメッセージを出
力すると共に、トランジスタＴｒ３をＯＦＦし、リレー
ＲＹ１の接点を開放する。

【００６５】以上説明したように第５の実施形態例によ
ると、高調波電流の抑制効果が高まると共に、２次巻線
Ｌ２の出力信号を監視することにより、トライアックＴ
Ｄ１およびトライアックＴＤ２の異常検出が容易に行な
うことが可能となる。

【００６６】第６の実施形態例第６の実施形態例について図１３および図１４を参照し
て説明する。図１３は第６の実施形態例に係わる定着ヒ
ータ制御回路のブロック図であり、図１４は第６の実施
形態例に係わる定着ヒータ制御回路の要部構成を示す図
である。

【００６７】上述した各実施形態例では、定着ヒータ１
のソフトスタートにリアクトルＬ１が用いられてきた
が、このリアクトルＬ１を、図１３、図１４に示すよう
に他の高調波電流が発生する負荷を有している電源に共
用して、更に複写機全体としての高調波電流の抑制効果
を高めようとするものである。

【００６８】例えば、複写機本体の制御のためのＤＣ電
源にスイッチング電源等のコンデンサインプット型の電
源を使用する場合、そのＤＣ電源からも高調波電流が発
生する。従って、ＤＣ電源にも個別にリアクトルを挿入
する等の対策が必要となるが、リアクトルＬ１、トライ
アックＴＤ１、定着ヒータ１の順に、定着ヒータ１の一
端を接地した直列回路構成とし、ＤＣ電源をリアクトル
Ｌ１とトライアックＴＤ１の接続点と接地との間に接続
して、高調波電流が発生するための対策とすることが可
能である。

【００６９】以上説明したように第６の実施形態例によ
ると、リアクトルＬ１をＤＣ電源のリアクトルとして共
用することができ、ＤＣ電源個別の対策を不要とし、部
品点数、小型化、低コスト化を図ることができる。

【００７０】第７の実施形態例第７の実施形態例について図１５および図１６を参照し
て説明する。図１５は第７の実施形態例に係わる定着ヒ
ータ制御回路のブロック図であり、図１６は第７の実施
形態例に係わる定着ヒータ制御回路の要部構成を示す図
である。

【００７１】第６の実施形態例に示す構成において、図
１５、図１６に示すようにリアクトルＬ１の一部Ｌ４を
ＤＣ電源用のリアクトルとして用いるものである。定着
ヒータ１の消費電流が大きいため、これをトライアック
ＴＤ１による導通位相角制御を行なう場合に発生する高
調波電流は、他の負荷で発生する高調波電流に比較して
極めて大きいため、ＤＣ電源用の高調波電流抑制に必要
なインダクタンスはこれに比べて十分に小さくてよい。
従って、リアクトルＬ１の一部Ｌ４を用いることによっ
て、十分に効果が得られるものである。

【００７２】以上説明したように第７の実施形態例によ
ると、リアクトル全体の平均電流が削減され、第６の実
施形態例に比してリアクトルの小型化が図れ、複写機の
さらなる小型化、低コスト化を図ることが可能となる。

【００７３】第８の実施形態例第８の実施形態例について図１７および図１８を参照し
て説明する。図１７は第８の実施形態例に係わる定着ヒ
ータ制御回路のブロック図であり、図１８は第８の実施
形態例に係わる定着ヒータ制御回路の要部構成を示す図
である。

【００７４】定着ヒータ１のフリッカ発生の原因は、ハ
ロゲンランプ等のランプヒータはフィラメントの温度が
低い状態では抵抗値が極めて小さいことによる。即ち、
通電開始時はフィラメントの温度が低く、定格電流より
も大きな突入電流を発生するためであり、この対策とし
て導通位相角制御によりソフトスタートをかけることで
フリッカを抑える方法は第一の実施形態例で述べたとこ
ろである。

【００７５】第８の実施形態例は、第一の実施形態例を
更に改善し、図１７、図１８に示すように、リアクトル
Ｌ１、トライアックＴＤ１、定着ヒータ１のラインに、
直列に抵抗体Ｒ１６を挿入したものであり、定着ヒータ
１の点灯開始時の突入電流を抑え、更にフリッカを抑制
するものである。抵抗Ｒ体１６にはソフトスタートの期
間だけ通電されるものであるから、発熱量も小さく、定
格の小さな抵抗で十分である。また、リアクトルＬ１の
平均電流も低下するので、リアクトルＬ１のサイズも更
に小さくすることができる。

【００７６】この抵抗体Ｒ１６には瞬時ではあるが大き
な電流が流れるので、セメント抵抗等のラッシュ電流定
格の大きな抵抗を用いることが望ましい。また、この抵
抗体Ｒ１６は定着ヒータ１のフィラメントの低温時のみ
に効果を発揮すればよいので、パワーサーミスタ等の低
温時のみ抵抗値が大きい抵抗体を用いてもよい。

【００７７】以上説明したように第８の実施形態例によ
ると、定着ヒータ１の点灯開始時の突入電流を抑え、更
にフリッカを抑制すると共に、リアクトルＬ１のサイズ
も小さくすることができ、一層の装置の小型化、低コス
ト化を図ることが可能となる。

【００７８】第９の実施形態例第９の実施形態例について、その定着ヒータ１の制御回
路のブロックは第１の実施形態例と同一であるので図２
を参照し、また、制御の流れを図１９および図２０を参
照して説明する。

【００７９】フリッカは上述したように定着ヒータ１の
フィラメントが冷えている場合に電源が投入された時が
最も大きい。この対策として第９の実施形態例ではソフ
トスタート時間を２種類持っていて、電源スイッチを投
入した直後はソフトスタート時間の長い方で制御し、そ
の後、定着ヒータ１のフィラメントが暖まった通常の温
度コントロールではソフトスタート時間の短い方で制御
するものである。尚、３種類以上のソフトスタート時間
を持って、より精細に制御してもよい。

【００８０】また、省電力モードを有する複写機では、
所定時間使用がなければ、定着ヒータ１をＯＦＦし、待
機状態に自動的に入る。その後、復帰スイッチを押した
時点で、定着ヒータ１をＯＮし、ウォームアップさせた
後、レディ状態となってコピー可能なモードに復帰す
る。この省電力モードから復帰した最初の定着ヒータ１
のソフトスタートは時間の長い方で制御し、この後、通
常の温度コントロールに入るとソフトスタートは時間の
短い方で制御する構成にする。

【００８１】つぎに、電源スイッチを投入し、レディ状
態で温度コントロールを行なう際の制御の流れを説明す
る。

【００８２】まず、図１９に示すように電源スイッチが
投入されると（ステップＳ１０１）ＤＣ電源が動作を開
始し、ＣＰＵＩＣ１がイニシャル動作を行なう。その
後、ＣＰＵＩＣ１はダイオードブリッジＤＢ１により整
流された交流入力電圧のゼロクロスポイントの信号を、
フォトカプラＳＳＲ３を介して検出し、この間隔を確認
する（ステップＳ１０２）。この間隔が１０ｍｓｅｃで
あれば交流入力電圧の周波数は５０Ｈｚであるから、ス
テップＳ１０３でサーミスタ３の出力電圧を読み取り、
所定の温度以下であるか否かを判別する。一方、８ｍｓ
ｅｃであれば６０Ｈｚであるから、ステップＳ１０４で
サーミスタ３の出力電圧を読み取り、所定の温度以下で
あるか否かを判別する。

【００８３】ステップＳ１０３、およびステップＳ１０
４でサーミスタ３の出力電圧が所定温度以上、即ち、実
際に温度調節を行なう温度以上であればステップＳ１１
２に入りレディ状態となる。

【００８４】一方、ステップＳ１０３においてサーミス
タ３の出力電圧が所定温度以下であると判断されると、
定着ヒータ１のウォームアップを開始する。この時の交
流入力電圧の周波数は５０Ｈｚであるから、ゼロクロス
信号よりタイマがスタートし、そのカウントが９．８ｍ
ｓｅｃになった時点でトライアックＴＤ１に０．２ｍｓ
ｅｃのＯＮ信号を出力し（ステップＳ１０５）、ステッ
プＳ１０７に入る。

【００８５】また、ステップＳ１０４においてサーミス
タ３の出力電圧が所定温度以下であると判断されると、
同様に定着ヒータ１のウォームアップを開始する。この
時の交流入力電圧の周波数は６０Ｈｚであるから、ゼロ
クロス信号よりタイマがスタートし、そのカウントが
７．８ｍｓｅｃになった時点でトライアックＴＤ１に
０．２ｍｓｅｃのＯＮ信号を出力し（ステップＳ１０
６）、ステップＳ１０７に入る。

【００８６】ステップＳ１０７において、つぎの半周期
後のゼロクロス信号でタイマのカウントを０．２ｍｓｅ
ｃ短くし、トライアックＴＤ１に前回より０．２ｍｓｅ
ｃ長いＯＮ信号を出力する。その後、ステップＳ１０８
でゼロクロス信号からトライアックＴＤ１をＯＮにする
までの時間が０．２ｍｓｅｃ以下になったか否かを判別
し、０．２ｍｓｅｃ以下になるまで、ステップＳ１０
７、ステップＳ１０８を繰り返す。

【００８７】ゼロクロス信号からトライアックＴＤ１を
ＯＮにするまでの時間が０．２ｍｓｅｃ以下になった場
合は、交流入力電圧波形の位相角は略１８０°に達した
と判断し、トライアックＴＤ１をＯＦＦし、トライアッ
クＴＤ２をゼロクロスポイントでＯＮする（ステップＳ
１０９）。

【００８８】つぎに、サーミスタ３の出力電圧が所定温
度以下であるか否かを判別し（ステップＳ１１０）、所
定温度以下であればステップＳ１０９に戻ってトライア
ックＴＤ２のＯＮ状態を維持し、一方、所定温度以上で
あればトライアックＴＤ２をＯＦＦにして（ステップＳ
１１１）、ステップＳ１１２に入ってレディ状態とな
る。

【００８９】ステップＳ１１２では、サーミスタ３の出
力電圧を監視し、所定の温度以下になった場合は、再び
定着ローラの温度を維持するため、定着ヒータ１をＯＮ
させる。このとき、ステップＳ１１３で交流入力周波数
が５０Ｈｚか６０Ｈｚかを判別し、５０Ｈｚであればゼ
ロクロス信号よりタイマがスタートし、タイマのカウン
トが９．５ｍｓｅｃになった時点でトライアックＴＤ１
に０．２ｍｓｅｃのＯＮ信号を出力する（ステップＳ１
１４）。一方、６０Ｈｚであればゼロクロス信号よりタ
イマがスタートし、タイマのカウントが７．５ｍｓｅｃ
になった時点でトライアックＴＤ１に０．２ｍｓｅｃの
ＯＮ信号を出力する（ステップＳ１１４）。

【００９０】つぎに、ステップＳ１１６において、つぎ
の半周期後のゼロクロス信号でタイマのカウントを０．
５ｍｓｅｃ短くして、トライアックＴＤ１に前回より
０．５ｍｓｅｃ長いＯＮ信号を出力する。その後、ステ
ップＳ１１７でゼロクロス信号からトライアックＴＤ１
をＯＮにするまでの時間が０．５ｍｓｅｃ以下になった
か否かを判別し、０．５ｍｓｅｃ以下になるまで、ステ
ップＳ１１６、ステップＳ１１７を繰り返す。

【００９１】ゼロクロス信号からトライアックＴＤ１を
ＯＮにするまでの時間が０．５ｍｓｅｃ以下になった場
合は、交流入力電圧波形の位相角は略１８０°に達した
と判断し、トライアックＴＤ１をＯＦＦし、トライアッ
クＴＤ２をゼロクロスポイントでＯＮする（ステップＳ
１１８）。

【００９２】つぎに、サーミスタ３の出力電圧が所定温
度以下であるか否かを判別し（ステップＳ１１９）、所
定温度以下であればステップＳ１１８に戻ってトライア
ックＴＤ２のＯＮ状態を維持し、一方、所定温度以上で
あればトライアックＴＤ２をＯＦＦにして（ステップＳ
１２０）、ステップＳ１１２に戻り、レディ状態に入
る。

【００９３】上述した流れで、２種類のソフトスタート
の選択と制御を行なう。この方法により、交流入力電圧
の周波数が、例えば５０Ｈｚであれば、電源スイッチを
投入した時点のソフトスタート時間は５０ｍｓｅｃとな
り、一方、通常の温度コントロール時のソフトスタート
時間は２０ｍｓｅｃで行なうことができる。

【００９４】以上説明したように第９の実施形態例によ
ると、通常温度コントロールを行なっている期間の導通
位相角制御時間を短縮することができ、また、電源投入
時のリアクトリＬ１の発熱を抑えることができ、そのサ
イズの小型化、低コスト化を図ることが可能となる。

【００９５】第１０の実施形態例第１０の実施形態例について図２１および図２２を参照
して説明する。図２１は第１０の実施形態例に係わる定
着ヒータ制御回路のブロック図であり、図２２は第１０
の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回路の要部構成を
示す図である。

【００９６】複写機本体に定格電力の異なる定着ヒータ
１、定着ヒータ２３の２本を装備し、ウォームアップ時
は定着ヒータ１、定着ヒータ２３の両方を同時に点灯さ
せ、温度コントロール時には定格電力の小さい定着ヒー
タ２３のみで温度制御を行なうことにより、消費電力を
低減させる複写機において、定着ヒータ１、定着ヒータ
２３の各々の交流入力電圧波形の導通位相角制御による
ソフトスタートのためのトライアックＴＤ１およびトラ
イアックＴＤ３、交流入力電圧波形のゼロクロスポイン
トでＯＮするトライアックＴＤ２およびトライアックＴ
Ｄ４を備え、また、高調波電流抑制のためのリアクトル
Ｌ１をトライアックＴＤ１とトライアックＴＤ３とで共
用する制御回路を構成する。

【００９７】省電力モードからの復帰時の定着ヒータ１
のウォームアップ開始時は、まず、定格電力の小さい方
の定着ヒータ２３をトライアックＴＤ３により交流入力
電圧波形の導通位相角制御によるソフトスタートを行な
う。この時、高調波電流はリアクトルＬ１により低減さ
れる。その後、トライアックＴＤ３の導通位相角が１８
０°に達すればトライアックＴＤ３をＯＦＦし、交流入
力電圧波形のゼロクロスポイントでトライアックＴＤ４
をＯＮする。

【００９８】トライアックＴＤ４がＯＮした後、定格電
力の大きな定着ヒータ１をトライアックＴＤ１により交
流入力電圧波形の導通位相角制御によるソフトスタート
を行なう。この時、高調波電流は共用するリアクトルＬ
１により低減される。その後、トライアックＴＤ１の導
通位相角が１８０°に達すればトライアックＴＤ１をＯ
ＦＦし、交流入力電圧波形のゼロクロスポイントでトラ
イアックＴＤ２をＯＮする。その後、サーミスタ３によ
り定着ローラ２が所定温度に達したことを検出するとト
ライアックＴＤ２をＯＦＦさせる。その後の通常の温度
コントロールは定格電力の小さい定着ヒータ２３のみを
使用して行なう。

【００９９】交流入力電圧波形の導通位相角制御による
ソフトスタートはＯＮ時間が極めて短いため、高調波電
流制御のためのリアクトルＬ１は、定着ヒータ１および
定着ヒータ２３の両方に共用していても平均電流は大き
くならず、従って、リアクトルＬ１も大きなものを必要
としない。

【０１００】以上説明したように第１０の実施形態例に
よると、定着ヒータ１および定着ヒータ２３の両方を使
用することにより、ウォームアップの時間の短縮と、消
費電力の低減を実現すると共に、定格電力の小さい定着
ヒータ２３が主に定着ローラ２の温度制御に使用される
ため温度制御時の突入電流自体が小さいこと、および定
着ヒータの点灯回数が減るため、フリッカが低減し、且
つ、ソフトスタート時間の短縮と高調波電流を低減する
ことができる。

【０１０１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ヒータにリア
クトルを直列に接続し第１の位相制御スイッチと、第２
の位相制御スイッチを並列に接続させ、第１の位相制御
スイッチはヒータ点灯開始時のソフトスタートの期間の
み使用し、導通位相角が最大となった時点で第２の位相
制御スイッチで点灯するため、リアクトルの平均電流は
小さく抑えることができ、そのサイズの小型化、低コス
ト化が可能となる。

【０１０２】請求項２の発明によれば、リアクトルの電
流波形を検出してリアクトルのインダクタンスによる位
相遅れを補正し、第１の位相制御スイッチの導通位相角
を制御するため、より精細なヒータのソフトスタートが
でき、フリッカを更に低減することが可能となる。

【０１０３】請求項３の発明によれば、リアクトルの２
次巻線の出力信号を監視することにより、第１の位相制
御スイッチの異常検出が容易に行なうことが可能とな
る。

【０１０４】請求項４の発明によれば、リアクトル全体
の大きさを不要に大きくすることなく高調波電流の抑制
を向上させ、また、第２の位相制御スイッチの異常検出
も行なうことが可能となる。

【０１０５】請求項５の発明によれば、高調波電流の抑
制効果が高まると共に、２次巻線の出力信号を監視する
ことにより、第１、および第２の位相制御スイッチの異
常検出が容易に行なうことが可能となる。

【０１０６】請求項６の発明によれば、リアクトルをＤ
Ｃ電源のリアクトルとして共用することができ、ＤＣ電
源個別の対策を不要とし、部品点数、小型化、低コスト
化を図ることができる。

【０１０７】請求項７の発明によれば、リアクトル全体
の平均電流が削減され、更にリアクトルの小型化が図
れ、複写機のさらなる小型化、低コスト化を図ることが
可能となる。

【０１０８】請求項８の発明によれば、ヒータの点灯開
始時の突入電流を抑え、更にフリッカを抑制すると共
に、リアクトルのサイズも小さくすることができ、一層
の装置の小型化、低コスト化を図ることが可能となる。

【０１０９】請求項９の発明によれば、通常温度コント
ロールを行なっている期間の導通位相角制御時間を短縮
することができ、また、電源投入時のリアクトリの発熱
を抑えることができ、そのサイズの小型化、低コスト化
を図ることが可能となる。

【０１１０】請求項１０の発明によれば、第１のヒータ
および第２のヒータの両方を使用することにより、ウォ
ームアップの時間の短縮と、消費電力の低減を実現する
と共に、定格電力の小さい第２のヒータが主に定着ロー
ラの温度制御に使用されるため温度制御時の突入電流自
体が小さいこと、およびヒータの点灯回数が減るため、
フリッカが低減し、且つ、ソフトスタート時間の短縮と
高調波電流を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる複写機の要部の断面図であ
る。

【図２】第１の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回
路のブロック図である。

【図３】第１の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回
路の要部構成を示す図である。

【図４】第１の実施形態例に係わるタイムチャートで
ある。

【図５】第１の実施形態例に係わる交流入力電圧、ゼ
ロクロスポイント、リアクトルＬ₁ とトライアックＴＤ
₁ に流れる電流の関係を示す図である。

【図６】第２の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回
路のブロック図である。

【図７】第２の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回
路の要部構成を示す図である。

【図８】第３の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回
路のブロック図である。

【図９】第４の実施形態例に係わる定着ヒータ制御回
路のブロック図である。

【図１０】第４の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路の要部構成を示す図である。

【図１１】第５の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路のブロック図である。

【図１２】第５の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路の要部構成を示す図である。

【図１３】第６の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路のブロック図である。

【図１４】第６の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路の要部構成を示す図である。

【図１５】第７の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路のブロック図である。

【図１６】第７の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路の要部構成を示す図である。

【図１７】第８の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路のブロック図である。

【図１８】第８の実施形態例に係わる定着ヒータ制御
回路の要部構成を示す図である。

【図１９】第９の実施形態例に係わるフローチャート
である。

【図２０】図１９に続く、第９の実施形態例に係わる
フローチャートである

【図２１】第１０の実施形態例に係わる定着ヒータ制
御回路のブロック図である。

【図２２】第１０の実施形態例に係わる定着ヒータ制
御回路の要部構成を示す図である。

【図２３】従来の定着ヒータ制御回路の要部構成を示
す図である。

【図２４】従来の定着ヒータ制御回路の他の要部構成
を示す図である。

【符号の説明】

１定着ヒータ２定着ローラ３サーミスタ４原稿載置台５照射ランプ６ミラー７ミラー８レンズ９ミラー１０ミラー１１ミラー１２感光体１３主帯電器１４マグネットローラ１５用紙カセット１６コピー用紙１７給紙ローラ１８転写器１９下定着ローラ２０ノイズフィルタ２１ＤＣ電源２２ＡＣプラグ２３定着ヒータ

フロントページの続き (72)発明者佐藤之也大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒータを位相角制御するヒータ制御装置
において、第１の位相制御スイッチとリアクトルとの直列回路に第
２の位相制御スイッチが並列に接続した回路からなり、
ヒータに直列に接続したヒータ制御回路と、前記ヒータに供給される交流入力電圧波形のゼロクロス
ポイントを検出する検出手段と、該検出手段のゼロクロスポイント検出出力に基づいて、
小さい導通位相角から、漸次、大きい導通位相角へ移行
させる位相角制御手段と、を具備し、前記位相角制御手段により導通位相角が１８０度に達す
るまでは第１の位相制御スイッチのみをオンし、導通位
相角が１８０度に達したときは第２の位相制御スイッチ
のみをオンすることを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項２】請求項１記載のヒータ制御装置におい
て、前記リアクトルは、鉄芯を共有する２次巻線からなり、前記検出手段は、前記２次巻線の出力電圧からゼロクロ
スポイントを検出し、前記検出手段により検出された交流入力電圧波形のゼロ
クロスポイントから時間測定を開始する計時手段を設け
て、前記計時手段による計時時間に基づいて、前記第１の位
相制御スイッチが小さい導通位相角から、漸次、大きい
導通位相角へ移行する位相角制御を行うことを特徴とす
るヒータ制御装置。
【請求項３】請求項１記載のヒータ制御装置におい
て、前記リアクトルは、鉄芯を共有する２次巻線からなり、２次巻線の出力電圧から前記第１の位相制御スイッチの
異常を検出する異常検出手段を具備することを特徴とす
る請求項１に記載のヒータ制御装置。
【請求項４】ヒータを位相角制御するヒータ制御装置
において、第１の位相制御スイッチとリアクトルとの直列回路に、
該リアクトルの巻線の一部を共有した第２の位相制御ス
イッチが並列に接続した回路からなり、ヒータに直列に
接続したヒータ制御回路と、前記ヒータに供給される交流入力電圧波形のゼロクロス
ポイントを検出する検出手段と、該検出手段のゼロクロスポイント検出出力に基づいて、
小さい導通位相角から、漸次、大きい導通位相角へ移行
させる位相角制御手段と、を具備し、前記位相角制御手段により導通位相角が１８０度に達す
るまでは第１の位相制御スイッチのみをオンし、導通位
相角が１８０度に達したときは第２の位相制御スイッチ
のみをオンすることを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項５】請求項４記載のヒータ制御装置におい
て、前記リアクトルは、鉄芯を共有する２次巻線からなり、２次巻線の出力電圧から前記第１の位相制御スイッチ、
および、前記第２の位相制御スイッチの異常を検出する
異常検出手段を具備したことを特徴とするヒータ制御装
置。
【請求項６】請求項１記載のヒータ制御装置におい
て、高調波電流を発生する負荷を、前記第１の位相制御スイ
ッチと前記ヒータの直列回路に並列に接続することを特
徴とするヒータ制御装置。
【請求項７】請求項１記載のヒータ制御装置におい
て、高調波電流を発生する負荷を、前記リアクトルの巻線の
途中に接続して、前記リアクトルの一部と前記第１の位
相制御スイッチと前記ヒータの直列回路に並列に接続す
ることを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項８】ヒータを位相角制御するヒータ制御装置
において、リアクトルと第１の位相制御スイッチと抵抗との直列回
路に第２の位相制御スイッチが並列に接続した回路から
なり、ヒータに直列に接続したヒータ制御回路と、前記ヒータに供給される交流入力電圧波形のゼロクロス
ポイントを検出する検出手段と、該検出手段のゼロクロスポイント検出出力に基づいて、
小さい導通位相角から、漸次、大きい導通位相角へ移行
させる位相角制御手段と、を具備し、前記位相角制御手段により導通位相角が１８０度に達す
るまでは第１の位相制御スイッチのみをオンし、導通位
相角が１８０度に達したときは第２の位相制御スイッチ
のみをオンすることを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項９】請求項１に記載のヒータ制御装置におい
て、第１の位相制御スイッチから第２の位相制御スイッチに
切り替わるまでの、前記第１の位相制御スイッチの動作
時間を２種類具備し、ヒータが冷えているときは、小さい導通位相角から大き
い導通位相角へ移行させる第１の位相制御スイッチの動
作時間を長く取り、一方、通常の温度環境ではその時間
を短く取ることを特徴とするヒータ制御装置。
【請求項１０】ヒータを位相角制御するヒータ制御装
置において、第１の位相制御スイッチとリアクトルとの直列回路に第
２の位相制御スイッチが並列に接続した回路からなり、
第１のヒータに直列に接続した第１のヒータ制御回路
と、前記第１のヒータに供給される交流入力電圧波形のゼロ
クロスポイントを検出する第１の検出手段と、前記第１の検出手段のゼロクロスポイントの検出出力に
基づいて、前記第１の位相制御スイッチを小さい導通位
相角から、漸次、大きい導通位相角へ移行させる位相角
制御手段とを具備し、前記位相角制御手段により導通位相角が１８０度に達す
るまでは第１の位相制御スイッチのみをオンし、導通位
相角が１８０度に達したときは第２の位相制御スイッチ
のみをオンし、更に、第３の位相制御スイッチと前記リアクトルの直列
回路に第４の位相制御スイッチが並列に接続した回路か
らなり、第２のヒータに直列に接続した第２のヒータ制
御回路と、前記第２のヒータに供給される交流入力電圧波形のゼロ
クロスポイントを検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段のゼロクロスポイントの検出出力に
基づいて、前記第３の位相制御スイッチを小さい導通位
相角から、漸次、大きい導通位相角へ移行させる位相角
制御手段と、を具備し、前記位相角制御手段により導通位相角が１８０度に達す
るまでは第３の位相制御スイッチのみをオンし、導通位
相角が１８０度に達したときは第４の位相制御スイッチ
のみをオンすることを特徴とするヒータ制御装置。