JPH10340016A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
- Publication number
- JPH10340016A JPH10340016A JP15095897A JP15095897A JPH10340016A JP H10340016 A JPH10340016 A JP H10340016A JP 15095897 A JP15095897 A JP 15095897A JP 15095897 A JP15095897 A JP 15095897A JP H10340016 A JPH10340016 A JP H10340016A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image forming
- forming apparatus
- control signal
- unit
- heating source
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フィルム加熱方式の熱定着手段におけるセラ
ミックヒータのエレクトロマイグレーションを抑制する
こと。 【解決手段】 エンジンコントローラ２２は位相制御に
より抵抗１１、トランジスタ１０、フォトカプラ８、抵
抗６を介してスイッチング素子５をＯＮ／ＯＦＦする。
温度検出素子２１によって検出された温度をエンジンコ
ントローラ２２で監視し、トランジスタ１０にＯＮ信号
を送出する。セラミックヒータ３を整流前のＡＣライン
に挿入しているので、セラミックヒータ３には直流バイ
アスが印加されないために、エレクトロマイグレーショ
ンを抑制することができる。
ミックヒータのエレクトロマイグレーションを抑制する
こと。 【解決手段】 エンジンコントローラ２２は位相制御に
より抵抗１１、トランジスタ１０、フォトカプラ８、抵
抗６を介してスイッチング素子５をＯＮ／ＯＦＦする。
温度検出素子２１によって検出された温度をエンジンコ
ントローラ２２で監視し、トランジスタ１０にＯＮ信号
を送出する。セラミックヒータ３を整流前のＡＣライン
に挿入しているので、セラミックヒータ３には直流バイ
アスが印加されないために、エレクトロマイグレーショ
ンを抑制することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成装置に関
し、例えば電子写真プロセスで形成されるトナー像を転
写紙上に定着させる熱定着手段に特徴を有する画像形成
装置に関するものである。
し、例えば電子写真プロセスで形成されるトナー像を転
写紙上に定着させる熱定着手段に特徴を有する画像形成
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子写真プロセスを用いた画像形
成装置の場合について説明する。画像形成装置の熱定着
装置は、電子写真プロセスなどの画像形成手段により転
写紙上に形成された未定着画像（トナー像）を転写紙上
に定着させるものであり、ハロゲンヒータを熱源とする
熱ローラ式の熱定着装置やセラミック面発ヒータを熱源
とするフィルム加熱式の熱定着装置が用いられている。
成装置の場合について説明する。画像形成装置の熱定着
装置は、電子写真プロセスなどの画像形成手段により転
写紙上に形成された未定着画像（トナー像）を転写紙上
に定着させるものであり、ハロゲンヒータを熱源とする
熱ローラ式の熱定着装置やセラミック面発ヒータを熱源
とするフィルム加熱式の熱定着装置が用いられている。
【０００３】一般的に、ヒータはトライアック等のスイ
ッチング制御素子を介して交流電源に接続されており、
この交流電源により電力が供給される。定着器には温度
検出素子、例えばサーミスタ感温素子が設けられてお
り、この温度検出素子により定着器の温度が検出され、
その検出温度情報をもとに、エンジンコントローラがス
イッチング素子をオン／オフ制御することにより、ヒー
タへの電力供給をオン／オフし、定着器の温度が目標の
一定温度に温度制御される。セラミックヒータへのＯＮ
／ＯＦＦ制御は商用電源の波数制御または位相制御によ
りおこなわれる。
ッチング制御素子を介して交流電源に接続されており、
この交流電源により電力が供給される。定着器には温度
検出素子、例えばサーミスタ感温素子が設けられてお
り、この温度検出素子により定着器の温度が検出され、
その検出温度情報をもとに、エンジンコントローラがス
イッチング素子をオン／オフ制御することにより、ヒー
タへの電力供給をオン／オフし、定着器の温度が目標の
一定温度に温度制御される。セラミックヒータへのＯＮ
／ＯＦＦ制御は商用電源の波数制御または位相制御によ
りおこなわれる。
【０００４】さらに、セラミックヒータを位相制御する
場合、トライアックでスイッチングをおこなうと、ある
一周期の波形は、図６に示す様な通電電流波形となる。
このとき、ｎ次の高調波電流ｃn （ｎ＞１）は以下のよ
うになる。ただし、フル通電の場合の電流のピーク値を
１とする。
場合、トライアックでスイッチングをおこなうと、ある
一周期の波形は、図６に示す様な通電電流波形となる。
このとき、ｎ次の高調波電流ｃn （ｎ＞１）は以下のよ
うになる。ただし、フル通電の場合の電流のピーク値を
１とする。
【０００５】
【数１】
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】セラミックヒータを位
相制御する場合、トライアックでスイッチングをおこな
うと、図６のような制御波形となるため、奇数次高調波
が生じやすくなる。
相制御する場合、トライアックでスイッチングをおこな
うと、図６のような制御波形となるため、奇数次高調波
が生じやすくなる。
【０００７】また、セラミックヒータをＦＥＴ、ＩＧＢ
Ｔ、バイポーラトランジスタ等でスイッチングする場
合、ＡＣラインを整流した後の出力にスイッチング素子
とヒータを直列に接続していたため、セラミックヒータ
に直流バイアスが印加され、エレクトロマイグレーショ
ンが生じやすくなっていた。
Ｔ、バイポーラトランジスタ等でスイッチングする場
合、ＡＣラインを整流した後の出力にスイッチング素子
とヒータを直列に接続していたため、セラミックヒータ
に直流バイアスが印加され、エレクトロマイグレーショ
ンが生じやすくなっていた。
【０００８】そこで本発明の目的は以上のような問題を
解消した画像形成装置を提供することにある。
解消した画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１にかかる発明は、転写材上に形成されたトナー
像を加熱定着する熱定着手段を有する画像形成装置にお
いて、前記熱定着手段は、ＡＣラインに直列に挿入され
た加熱源と、該加熱源に供給されるＡＣ電力をオン・ オ
フするスイッチング手段と、該スイッチング手段に制御
信号を供給する制御信号供給手段とを具えており、前記
スイッチング手段は、前記加熱源に流れるＡＣを整流す
る整流手段と、該整流手段の両出力端間を開閉する開閉
手段とを有することを特徴とする。
請求項１にかかる発明は、転写材上に形成されたトナー
像を加熱定着する熱定着手段を有する画像形成装置にお
いて、前記熱定着手段は、ＡＣラインに直列に挿入され
た加熱源と、該加熱源に供給されるＡＣ電力をオン・ オ
フするスイッチング手段と、該スイッチング手段に制御
信号を供給する制御信号供給手段とを具えており、前記
スイッチング手段は、前記加熱源に流れるＡＣを整流す
る整流手段と、該整流手段の両出力端間を開閉する開閉
手段とを有することを特徴とする。
【００１０】さらに請求項２にかかる発明は、請求項１
において、前記スイッチング素子は、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ
またはバイポーラトランジスタであることを特徴とす
る。
において、前記スイッチング素子は、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ
またはバイポーラトランジスタであることを特徴とす
る。
【００１１】さらに請求項３にかかる発明は、請求項１
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号供給手段は、前
記加熱源の温度を検出する温度検出手段と、前記ＡＣの
ゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、前記温度
検出手段の温度検出値に基づいて算出した供給電力が得
られるように、前記ゼロクロス検出手段の検出信号をト
リガとして、前記加熱源を位相制御または波数制御する
ための制御信号を前記スイッチ手段に供給する手段とを
有することを特徴とする。
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号供給手段は、前
記加熱源の温度を検出する温度検出手段と、前記ＡＣの
ゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段と、前記温度
検出手段の温度検出値に基づいて算出した供給電力が得
られるように、前記ゼロクロス検出手段の検出信号をト
リガとして、前記加熱源を位相制御または波数制御する
ための制御信号を前記スイッチ手段に供給する手段とを
有することを特徴とする。
【００１２】さらに請求項４にかかる発明は、請求項１
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号は、高周波スイ
ッチング信号であることを特徴とする。
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号は、高周波スイ
ッチング信号であることを特徴とする。
【００１３】さらに請求項５にかかる発明は、請求項１
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号は、前記加熱源
に通電される波形が１８０度点対称の波形になる位相制
御信号であることを特徴とする。
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号は、前記加熱源
に通電される波形が１８０度点対称の波形になる位相制
御信号であることを特徴とする。
【００１４】さらに請求項６にかかる発明は、請求項１
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号供給手段は、前
記加熱源の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検
出手段の温度検出値に基づいて前記スイッチング手段を
ＰＷＭ制御するＰＷＭ制御手段と、前記温度検出値が所
定範囲外になったときに前記ＰＷＭ制御手段によるＰＷ
Ｍ制御を停止させる停止手段とを有することを特徴とす
る。
〜２のいずれかにおいて、前記制御信号供給手段は、前
記加熱源の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検
出手段の温度検出値に基づいて前記スイッチング手段を
ＰＷＭ制御するＰＷＭ制御手段と、前記温度検出値が所
定範囲外になったときに前記ＰＷＭ制御手段によるＰＷ
Ｍ制御を停止させる停止手段とを有することを特徴とす
る。
【００１５】さらに請求項７にかかる発明は、請求項６
において、前記停止手段は、前記温度検出値を入力する
ウインドウコンパレータを有することを特徴とする。
において、前記停止手段は、前記温度検出値を入力する
ウインドウコンパレータを有することを特徴とする。
【００１６】さらに請求項８にかかる発明は、請求項６
または７において、前記ＰＷＭ制御信号は、高周波スイ
ッチング信号であることを特徴とする。
または７において、前記ＰＷＭ制御信号は、高周波スイ
ッチング信号であることを特徴とする。
【００１７】さらに請求項９にかかる発明は、請求項１
〜８のいずれかにおいて、前記加熱源は、セラミック面
発ヒータであることを特徴とする。
〜８のいずれかにおいて、前記加熱源は、セラミック面
発ヒータであることを特徴とする。
【００１８】さらに請求項１０にかかる発明は、請求項
１〜９のいずれかの画像形成装置は、レーザビームプリ
ンタであることを特徴とする。
１〜９のいずれかの画像形成装置は、レーザビームプリ
ンタであることを特徴とする。
【００１９】
（実施形態１）図１は電子写真プロセスを用いた画像形
成装置の構成図であり、例えばレーザビームプリンタの
場合を示している。
成装置の構成図であり、例えばレーザビームプリンタの
場合を示している。
【００２０】レーザビームプリンタ本体１０１（以下、
本体）は、記録紙Ｓを収納するカセット１０２を有し、
カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知するカセット有
無センサ１０３、カセット１０２の記録紙Ｓのサイズを
検知するカセットサイズセンサ１０４（複数個のマイク
ロスイッチで構成される）、カセット１０２から記録紙
Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられている。そ
して、給紙ローラ１０５の下流には記録紙Ｓを同期搬送
するレジストローラ対１０６が設けられている。また、
レジストローラ対１０６の下流にはレーザスキャナ部１
０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を
形成する画像形成部１０８が設けられている。さらに、
画像形成部１０８の下流には記録紙Ｓ上に形成されたト
ナー像を熱定着する定着器１０９が設けられており、定
着器１０９の下流には排紙部の搬送状態を検知する排紙
センサ１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、
記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ１１２が
設けられている。
本体）は、記録紙Ｓを収納するカセット１０２を有し、
カセット１０２の記録紙Ｓの有無を検知するカセット有
無センサ１０３、カセット１０２の記録紙Ｓのサイズを
検知するカセットサイズセンサ１０４（複数個のマイク
ロスイッチで構成される）、カセット１０２から記録紙
Ｓを繰り出す給紙ローラ１０５等が設けられている。そ
して、給紙ローラ１０５の下流には記録紙Ｓを同期搬送
するレジストローラ対１０６が設けられている。また、
レジストローラ対１０６の下流にはレーザスキャナ部１
０７からのレーザ光に基づいて記録紙Ｓ上にトナー像を
形成する画像形成部１０８が設けられている。さらに、
画像形成部１０８の下流には記録紙Ｓ上に形成されたト
ナー像を熱定着する定着器１０９が設けられており、定
着器１０９の下流には排紙部の搬送状態を検知する排紙
センサ１１０、記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ１１１、
記録の完了した記録紙Ｓを積載する積載トレイ１１２が
設けられている。
【００２１】また、前記レーザスキャナ１０７は、後述
する外部装置１２８から送出される画像信号（画像信号
ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレー
ザユニット１１３、このレーザユニット１１３からのレ
ーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するための
ポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミ
ラー１１６等により構成されている。
する外部装置１２８から送出される画像信号（画像信号
ＶＤＯ）に基づいて変調されたレーザ光を発光するレー
ザユニット１１３、このレーザユニット１１３からのレ
ーザ光を後述する感光ドラム１１７上に走査するための
ポリゴンモータ１１４、結像レンズ１１５、折り返しミ
ラー１１６等により構成されている。
【００２２】そして、前記画像形成部ｌ０８は、公知の
電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、１次帯
電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２
１、クリーナ１２２等から構成されている。また、定着
器１０９は定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９
ｂ、定着フィルム内部に設けられたセラミックヒータ１
０９ｃ、セラミックヒータの表面温度を検出するサーミ
スタ１０９ｄから構成されている。
電子写真プロセスに必要な、感光ドラム１１７、１次帯
電ローラ１１９、現像器１２０、転写帯電ローラ１２
１、クリーナ１２２等から構成されている。また、定着
器１０９は定着フィルム１０９ａ、加圧ローラ１０９
ｂ、定着フィルム内部に設けられたセラミックヒータ１
０９ｃ、セラミックヒータの表面温度を検出するサーミ
スタ１０９ｄから構成されている。
【００２３】また、メインモータ１２３は、給紙ローラ
１０５には給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジス
トローラ対１０６にはレジストローラ１２５を介して各
々駆動力を与えており、更に感光ドラム１１７を含む画
像形成部１０８の各ユニット、定着器１０９、排紙ロー
ラ１１１にも駆動力を与えている。
１０５には給紙ローラクラッチ１２４を介して、レジス
トローラ対１０６にはレジストローラ１２５を介して各
々駆動力を与えており、更に感光ドラム１１７を含む画
像形成部１０８の各ユニット、定着器１０９、排紙ロー
ラ１１１にも駆動力を与えている。
【００２４】そして１２６はエンジンコントローラであ
り、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、定着
器１０９による電子写真プロセスの制御、前記本体１０
１内の記録紙の搬送制御を行なっている。
り、レーザスキャナ部１０７、画像形成部１０８、定着
器１０９による電子写真プロセスの制御、前記本体１０
１内の記録紙の搬送制御を行なっている。
【００２５】そして、１２７はビデオコントローラであ
り、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用
のインタフェース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）
１３０で接続されており、この汎用インタフェースから
送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビ
ットデータをＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ
１２６へ送出している。
り、パーソナルコンピュータ等の外部装置１３１と汎用
のインタフェース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）
１３０で接続されており、この汎用インタフェースから
送られてくる画像情報をビットデータに展開し、そのビ
ットデータをＶＤＯ信号として、エンジンコントローラ
１２６へ送出している。
【００２６】図２に、セラミックヒータの駆動回路を示
す。１は、本画像形成装置を接続する交流電源で、本画
像形成装置は商用電源をＡＣフィルタ２を介してセラミ
ックヒータ３へ供給することによりセラミックヒータ３
を発熱させる。このセラミックヒータ３への電力の供給
は、スイッチング素子（ＦＥＴ，ＩＧＢＴ，バイポーラ
トランジスタ）５により通電、遮断され、整流ダイオー
ド４を介して行われる。抵抗６はスイッチング素子５の
ゲート抵抗またはベース抵抗である。フォトカプラ８は
一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスであ
り、フォトカプラ８の発光ダイオードに通電することに
より、スイッチング素子５をオンする。抵抗７、９はフ
ォトカプラ８の電流を制限するための抵抗であり、トラ
ンジスタ１０をオン／オフさせることにより、フォトカ
プラ８の発光ダイオードのオン／オフを制御している。
トランジスタ１０は抵抗１１を介してエンジンコントロ
ーラ２２からのＯＮ信号に応答して動作する。
す。１は、本画像形成装置を接続する交流電源で、本画
像形成装置は商用電源をＡＣフィルタ２を介してセラミ
ックヒータ３へ供給することによりセラミックヒータ３
を発熱させる。このセラミックヒータ３への電力の供給
は、スイッチング素子（ＦＥＴ，ＩＧＢＴ，バイポーラ
トランジスタ）５により通電、遮断され、整流ダイオー
ド４を介して行われる。抵抗６はスイッチング素子５の
ゲート抵抗またはベース抵抗である。フォトカプラ８は
一次、二次間の沿面距離を確保するためのデバイスであ
り、フォトカプラ８の発光ダイオードに通電することに
より、スイッチング素子５をオンする。抵抗７、９はフ
ォトカプラ８の電流を制限するための抵抗であり、トラ
ンジスタ１０をオン／オフさせることにより、フォトカ
プラ８の発光ダイオードのオン／オフを制御している。
トランジスタ１０は抵抗１１を介してエンジンコントロ
ーラ２２からのＯＮ信号に応答して動作する。
【００２７】また、ＡＣフィルタ２を介して交流電源１
は、ダイオード１２、１３によって整流され、その整流
された電圧波形を、抵抗１４、ツェナーダイオード１
５、コンデンサ１６を介して、トランジスタ１７に入力
し、商用交流電源１のゼロクロス（電圧の正負の切替わ
るポイント）を検知し、次のようにしてエンジンコント
ローラ２２に報知する。フォトカプラ１９は１次２次間
の沿面距離を確保するためのデバイスであり、抵抗１
８、２０はフォトカプラ１９に流れる電流を制限するた
めの抵抗である。交流電源１の整流波形がゼロクロスの
時、トランジスタ１７はオフし、抵抗２０の電圧はＬｏ
ｗとなり、エンジンコントローラ２２に報知される。
は、ダイオード１２、１３によって整流され、その整流
された電圧波形を、抵抗１４、ツェナーダイオード１
５、コンデンサ１６を介して、トランジスタ１７に入力
し、商用交流電源１のゼロクロス（電圧の正負の切替わ
るポイント）を検知し、次のようにしてエンジンコント
ローラ２２に報知する。フォトカプラ１９は１次２次間
の沿面距離を確保するためのデバイスであり、抵抗１
８、２０はフォトカプラ１９に流れる電流を制限するた
めの抵抗である。交流電源１の整流波形がゼロクロスの
時、トランジスタ１７はオフし、抵抗２０の電圧はＬｏ
ｗとなり、エンジンコントローラ２２に報知される。
【００２８】エンジンコントローラ２２はこのゼロクロ
ス信号をトリガとして、位相制御または波数制御により
抵抗１１、トランジスタ１０、フォトカプラ８、抵抗６
を介してスイッチング素子５をＯＮ／ＯＦＦする。ま
た、２１はセラミックヒータ３の温度を検知するための
温度検出素子、例えば、サーミスタ感温素子である。こ
の温度検出素子２１によって検出された温度をエンジン
コントローラ２２で監視し、エンジンコントローラ２２
の内部で設定されているセラミックヒータ３の設定温度
と比較することによって、セラミックヒータに供給する
べき電力を算出し、その供給する電力に対応した位相角
（位相制御）または波数（波数制御）を算出し、その算
出した位相または波数に基づく制御条件によりエンジン
コントローラ２２がトランジスタ１０にＯＮ信号を送出
する。
ス信号をトリガとして、位相制御または波数制御により
抵抗１１、トランジスタ１０、フォトカプラ８、抵抗６
を介してスイッチング素子５をＯＮ／ＯＦＦする。ま
た、２１はセラミックヒータ３の温度を検知するための
温度検出素子、例えば、サーミスタ感温素子である。こ
の温度検出素子２１によって検出された温度をエンジン
コントローラ２２で監視し、エンジンコントローラ２２
の内部で設定されているセラミックヒータ３の設定温度
と比較することによって、セラミックヒータに供給する
べき電力を算出し、その供給する電力に対応した位相角
（位相制御）または波数（波数制御）を算出し、その算
出した位相または波数に基づく制御条件によりエンジン
コントローラ２２がトランジスタ１０にＯＮ信号を送出
する。
【００２９】また、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子でヒ
ータへ供給する電力を制御しているため、エンジンコン
トローラ２２からのＯＮ信号を高周波のスイッチング信
号としても、ヒータ３を制御することができる。この場
合、ヒータの通電電流波形は図３に示した波形の様にな
る。包絡線はサイン波となり、フリッカノイズ及び高周
波電流の低減を図ることができる。
ータへ供給する電力を制御しているため、エンジンコン
トローラ２２からのＯＮ信号を高周波のスイッチング信
号としても、ヒータ３を制御することができる。この場
合、ヒータの通電電流波形は図３に示した波形の様にな
る。包絡線はサイン波となり、フリッカノイズ及び高周
波電流の低減を図ることができる。
【００３０】また、本実施形態では、セラミックヒータ
３を整流前のＡＣラインに挿入していることから、セラ
ミックヒータ３には直流バイアスが印加されないため
に、エレクトロマイグレーションを抑制することができ
る。
３を整流前のＡＣラインに挿入していることから、セラ
ミックヒータ３には直流バイアスが印加されないため
に、エレクトロマイグレーションを抑制することができ
る。
【００３１】（実施形態２）図４に第２の実施形態例を
示す。
示す。
【００３２】第１の実施形態と重複する構成要素につい
ては説明を簡略にするかまたは省略する。
ては説明を簡略にするかまたは省略する。
【００３３】温度検出素子２１によって検出される温度
は、抵抗２５と分圧された電圧として検出され、エラー
アンプ２４により基準電圧２６と比較、増幅され、エラ
ーアンプ２４の出力はコンパレータ２３に入力される。
コンパレータ２３には三角波発振器２７によって生成さ
れた三角波が入力され、コンパレータ２３によりＰＷＭ
制御され、スイッチング波形を出力する。このスイッチ
ング波形がバッファアンプ４１、抵抗６を介してスイッ
チング素子５に入力され、スィッチング素子５をオン／
オフ駆動する。また、エンジンコントローラ２２はＯＮ
信号（Ｈｉｇｈ）を出力すると、抵抗３３を介してトラ
ンジスタ３２をオンし、フォトカプラ３１の発光ダイオ
ードを発光させ、フォトカプラ３１の出力がＬｏｗとな
り、抵抗２８を介してヒータに対するオン信号としてコ
ンパレータ２３に入力される。ここで、フォトカプラ３
１は一次二次間の沿面距離を碓保するためのデバイスで
あり、抵抗２９、３０はフォトカプラ３１に流れる電流
を制限する抵抗である。エンジンコントローラ２２がＯ
Ｎ信号を送出すると、ヒータへの通電が開始され、前述
のＰＷＭ制御によりセラミックヒータの温度制御が行わ
れる。
は、抵抗２５と分圧された電圧として検出され、エラー
アンプ２４により基準電圧２６と比較、増幅され、エラ
ーアンプ２４の出力はコンパレータ２３に入力される。
コンパレータ２３には三角波発振器２７によって生成さ
れた三角波が入力され、コンパレータ２３によりＰＷＭ
制御され、スイッチング波形を出力する。このスイッチ
ング波形がバッファアンプ４１、抵抗６を介してスイッ
チング素子５に入力され、スィッチング素子５をオン／
オフ駆動する。また、エンジンコントローラ２２はＯＮ
信号（Ｈｉｇｈ）を出力すると、抵抗３３を介してトラ
ンジスタ３２をオンし、フォトカプラ３１の発光ダイオ
ードを発光させ、フォトカプラ３１の出力がＬｏｗとな
り、抵抗２８を介してヒータに対するオン信号としてコ
ンパレータ２３に入力される。ここで、フォトカプラ３
１は一次二次間の沿面距離を碓保するためのデバイスで
あり、抵抗２９、３０はフォトカプラ３１に流れる電流
を制限する抵抗である。エンジンコントローラ２２がＯ
Ｎ信号を送出すると、ヒータへの通電が開始され、前述
のＰＷＭ制御によりセラミックヒータの温度制御が行わ
れる。
【００３４】セラミックヒータ３の温度が所定の温度範
囲内になると、ウインドコンパレータ３４の出力が例え
ば、Ｈｉｇｈとなり、抵抗３５を介してトランジスタ３
６をオンし、フォトカプラ３７の出力がＬｏｗとなり、
抵抗４０を通してエンジンコントローラ２２にＲＤＹ信
号として報知される。抵抗３８、３９はフォトカプラ３
７の電流制限抵抗である。また、セラミックヒータ３の
温度が所定の温度以上になった場合は、ウィンドコンパ
レータ３４の出力が例えばＬｏｗとなり、フォトカプラ
３７の出力がＨｉｇｈとなり、エンジンコントローラ２
２にＦａｌｓｅとして報知され、エンジンコントローラ
２２は、ＯＮ信号をＯＦＦする。
囲内になると、ウインドコンパレータ３４の出力が例え
ば、Ｈｉｇｈとなり、抵抗３５を介してトランジスタ３
６をオンし、フォトカプラ３７の出力がＬｏｗとなり、
抵抗４０を通してエンジンコントローラ２２にＲＤＹ信
号として報知される。抵抗３８、３９はフォトカプラ３
７の電流制限抵抗である。また、セラミックヒータ３の
温度が所定の温度以上になった場合は、ウィンドコンパ
レータ３４の出力が例えばＬｏｗとなり、フォトカプラ
３７の出力がＨｉｇｈとなり、エンジンコントローラ２
２にＦａｌｓｅとして報知され、エンジンコントローラ
２２は、ＯＮ信号をＯＦＦする。
【００３５】本実施形態のように、セラミックヒータの
温調制御をアナログ的にＰＷＭ制御でおこなうことによ
り、温度リプルの少ない制御が可能となる。さらに、高
周波でＰＷＭ制御をおこなうことにより、フリッカノイ
ズ及び高調波電流の低減を図ることができる。
温調制御をアナログ的にＰＷＭ制御でおこなうことによ
り、温度リプルの少ない制御が可能となる。さらに、高
周波でＰＷＭ制御をおこなうことにより、フリッカノイ
ズ及び高調波電流の低減を図ることができる。
【００３６】また、第１の実施形態と同様に、セラミッ
クヒータを一次整流前のＡＣラインに挿入しており、セ
ラミックヒータに直流バイアスが印加されないため、エ
レクトロマイグレーションの低減を図ることができる。
クヒータを一次整流前のＡＣラインに挿入しており、セ
ラミックヒータに直流バイアスが印加されないため、エ
レクトロマイグレーションの低減を図ることができる。
【００３７】（実施形態３）図５に第３の実施形態を示
す。
す。
【００３８】駆動回路は第１の実施形態と同じとする。
異なる点は図５に示したような通電波形になる位相角で
セラミックヒータを制御することである。つまり、一周
期の波形が１８０度点対称の波形になるように位相制御
をおこなうことである。このとき、ｎ次の高調波電流ｃ
n （ｎ＞１）は以下のようになる。ただし、フル通電の
場合の電流のピーク値を１とする。
異なる点は図５に示したような通電波形になる位相角で
セラミックヒータを制御することである。つまり、一周
期の波形が１８０度点対称の波形になるように位相制御
をおこなうことである。このとき、ｎ次の高調波電流ｃ
n （ｎ＞１）は以下のようになる。ただし、フル通電の
場合の電流のピーク値を１とする。
【００３９】
【数２】
【００４０】上述のように、余弦項は０となり、正弦項
のみとなる。従来例で示した制御波形と比較すると、余
弦項による高調波電流の大きさａｎは、０に減少する。
正弦項による高調波電流の大きさｂｎは、偶数次の場合
増加するが、奇数次の場合、同じ大きさとなる。
のみとなる。従来例で示した制御波形と比較すると、余
弦項による高調波電流の大きさａｎは、０に減少する。
正弦項による高調波電流の大きさｂｎは、偶数次の場合
増加するが、奇数次の場合、同じ大きさとなる。
【００４１】したがって、高調波電流の大きさｃn を考
えると、偶数次高調波電流は増加するものの、奇数次高
調波は減少する。高調波歪は偶数次高調波よりも奇数次
高調波の方が影響が大きく、本実施例の制御を行うこと
により、高調波歪の低減を図ることができる。
えると、偶数次高調波電流は増加するものの、奇数次高
調波は減少する。高調波歪は偶数次高調波よりも奇数次
高調波の方が影響が大きく、本実施例の制御を行うこと
により、高調波歪の低減を図ることができる。
【００４２】また、スイッチング回数は従来のトライア
ックによる位相制御と変わらないため、電源電圧変動及
び端子雑音は従来の制御と同等レベルになる。
ックによる位相制御と変わらないため、電源電圧変動及
び端子雑音は従来の制御と同等レベルになる。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱源に直流バイアスが印加されないので、エレクトロ
マイグレーションを有効に抑制することができる。ま
た、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ等のス
イッチング素子を使用することにより、加熱源制御の自
由度が増すので、フリッカノイズおよび高調波電流に有
利な制御や高速化に対応可能な制御を行うことができ
る。さらに、加熱源に通電される波形を１８０度点対称
とすることにより、高調波歪、特に奇数次高調波の低減
を図ることができる。
加熱源に直流バイアスが印加されないので、エレクトロ
マイグレーションを有効に抑制することができる。ま
た、ＦＥＴ、ＩＧＢＴ、バイポーラトランジスタ等のス
イッチング素子を使用することにより、加熱源制御の自
由度が増すので、フリッカノイズおよび高調波電流に有
利な制御や高速化に対応可能な制御を行うことができ
る。さらに、加熱源に通電される波形を１８０度点対称
とすることにより、高調波歪、特に奇数次高調波の低減
を図ることができる。
【図１】本発明にかかる画像形成装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかる定着器の駆動
回路を示す図である。
回路を示す図である。
【図３】本発明にかかる定着器の制御波形を説明する図
である。
である。
【図４】本発明の第２の実施形態にかかる定着器の駆動
回路を示す図である。
回路を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態にかかる定着器の駆動
回路を示す図である。
回路を示す図である。
【図６】従来例を示した図である。
１ 交流電源 ２ ＡＣフィルタ ３ セラミックヒータ ４ 整流ダイオード ５ スイッチング素子 ７, ９，１１，１４，１８，２０ 抵抗 ８ フォトカプラ １０，１７ トランジスタ １２，１３ ダイオード １５ ツェナーダイオード １６ コンデンサ １９ フォトカプラ ２２ エンジンコントローラ
Claims (10)
- 【請求項１】 転写材上に形成されたトナー像を加熱定
着するフィルム加熱方式の熱定着手段を有する画像形成
装置において、 前記熱定着手段は、 ＡＣラインに直列に挿入された加熱源と、 該加熱源に供給されるＡＣ電力をオン・ オフするスイッ
チング手段と、 該スイッチング手段に制御信号を供給する制御信号供給
手段とを具えており、 前記スイッチング手段は、 前記加熱源に流れるＡＣを整流する整流手段と、 該整流手段の両出力端間を開閉するスイッチング素子と
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記スイッチング素子は、ＦＥＴ、ＩＧＢＴまたはバイ
ポーラトランジスタであることを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項３】 請求項１〜２のいずれかにおいて、 前記制御信号供給手段は、 前記加熱源の温度を検出する温度検出手段と、 前記ＡＣのゼロクロスを検出するゼロクロス検出手段
と、 前記温度検出手段の温度検出値に基づいて算出した供給
電力が得られるように、前記ゼロクロス検出手段の検出
信号をトリガとして、前記加熱源を位相制御または波数
制御するための制御信号を前記スイッチ手段に供給する
手段とを有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項４】 請求項１〜２のいずれかにおいて、 前記制御信号は、高周波スイッチング信号であることを
特徴とする画像形成装置。 - 【請求項５】 請求項１〜２のいずれかにおいて、 前記制御信号は、前記加熱源に通電される波形が１８０
度点対称の波形になる位相制御信号であることを特徴と
する画像形成装置。 - 【請求項６】 請求項１〜２のいずれかにおいて、 前記制御信号供給手段は、 前記加熱源の温度を検出する温度検出手段と、 前記温度検出手段の温度検出値に基づいて前記スイッチ
ング手段をＰＷＭ制御するＰＷＭ制御手段と、 前記温度検出値が所定範囲外になったときに前記ＰＷＭ
制御手段によるＰＷＭ制御を停止させる停止手段とを有
することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項７】 請求項６において、 前記停止手段は、前記温度検出値を入力するウインドウ
コンパレータを有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項８】 請求項６または７において、 前記ＰＷＭ制御信号は、高周波スイッチング信号である
ことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかにおいて、 前記加熱源は、セラミック面発ヒータであることを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項１０】 請求項１〜９のいずれかの画像形成装
置は、レーザビームプリンタであることを特徴とする画
像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15095897A JPH10340016A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15095897A JPH10340016A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340016A true JPH10340016A (ja) | 1998-12-22 |
Family
ID=15508160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15095897A Pending JPH10340016A (ja) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10340016A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078771A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、及び画像形成装置 |
| JP2006145978A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| WO2023048771A1 (en) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Power supply control for fuser temperature control |
-
1997
- 1997-06-09 JP JP15095897A patent/JPH10340016A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006078771A (ja) * | 2004-09-09 | 2006-03-23 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、及び画像形成装置 |
| JP4679857B2 (ja) * | 2004-09-09 | 2011-05-11 | 株式会社リコー | 定着装置、及び画像形成装置 |
| JP2006145978A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| WO2023048771A1 (en) * | 2021-09-24 | 2023-03-30 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Power supply control for fuser temperature control |
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