JPH03102409A - ヒータ駆動装置 - Google Patents

ヒータ駆動装置

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JPH03102409A
JPH03102409A JP1239720A JP23972089A JPH03102409A JP H03102409 A JPH03102409 A JP H03102409A JP 1239720 A JP1239720 A JP 1239720A JP 23972089 A JP23972089 A JP 23972089A JP H03102409 A JPH03102409 A JP H03102409A
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JP
Japan
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heater
circuit
power
thermistor
current
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Application number
JP1239720A
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English (en)
Inventor
Akihisa Kusano
草野 昭久
Junichi Kimizuka
純一 君塚
Kazuhiko Okazawa
一彦 岡沢
Kaoru Sato
馨 佐藤
Toshiyuki Ito
俊之 伊藤
Satohiko Oyama
犬山 聡彦
Makoto Abe
誠 阿部
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1906—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device
    • G05D23/1909—Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device whose output amplitude can only take two discrete values
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S323/00—Electricity: power supply or regulation systems
    • Y10S323/908—Inrush current limiters

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はハロゲンヒータの様に電圧印加時に大きな突入
電流が流れる温度依存性ヒータの定温度制御用1駆動装
置に関し、例えばコピー機械の加熱定着に適用して効果
を特に奏するものである。
[従来の技術] 従来加熱定着により画像を得る記録装置の定着ヒータ駆
動回路は第7図の様に構成されていた。同図に於いて1
は交流電源、2はスイッヂ、3はハロゲンヒータ、4は
大電力用ザーミスタ(以後パワーサーミスタと呼ふ)、
5はゼロクロス制御のSSR  (ソリッドステートリ
レー)、6はヒータ温度検知用サーミスタ、7はオープ
ンコレクタ出力のコンバレー夕、8はトランジスタ、9
〜13は抵抗である。
動作について説明する。まずスイッヂ2がオンの状態で
はV,の電位はGNDてありトランジスタ8はオフし、
SSR5の発光素子5bもオフしている。発光素子51
)かオフの状態においてトライアック5aもオフてある
のてヒータ3に電圧は印加されない。
一方スイッヂ2がオフの時は、VIの電位は温度検知用
ザーくスタ6と抵抗9の分圧によって決定され、温度検
知用サーミスタ6の温度が低ければV1も小さく温度検
知用サーミスタ6の温度が高りれはV1も大きくなる。
ここで■1がコンバレータ7の他の入力端子電圧V2よ
りも小さい時にはコンバレータ7の出力■3はハイにな
る。このときトランジスタ8はオンするので発光素子5
bもオンする。SSR5はゼロクロス制御であるからl
・ライアック5aは発光素子5bがオンした後、両端の
電圧がゼロホルト付近になった時にオンし、発光素子5
bがオフした後電源電圧がゼロボルト付近になる時(ヒ
ータ電流かゼロ)までオン状態を維持する。そして温度
検知用サーミスタ6の温度か上昇しV,がV2よりも大
きくなった時点でコンバレータ7は反転しロー出力とな
るので[・ランシスタ8かオフしてヒータ3はオフずる
。
この時の様子を第10図に示す。同図において、Aはヒ
ータ3,パワーザーミスタ4及び温度検知用サーミスタ
6の温度が室温まで下がった状態でスイッチ2をオフし
て温調を開始した時点であり、B itヒータ3か目標
温度イτ」近に制御され温度検知用サーミスタ6の温度
も目標値{−1近にある状態でヒータ3がオンされる時
点を示している6Aにおけるヒータ電流を第8図に、B
におけるヒータ電流を第9図に示す。パワーサーミスタ
4はヒータ電流の突入を制御するためのものでパワーサ
ーミスタ4自イ本の7品度が室温まで冷えている状態で
は数オームの抵抗を持ち過大電流を防止ずるが、ヒータ
電流によってパワーサーミスタも加熱されてくると抵抗
値が1オーム以下に減少して電力がムダに消費されない
様になっており、従来はヒータ3に直列にパワーサーミ
スタ4を接続ずることでヒタ3の突入電流を抑制してい
た。
[発明が解決しようとする課題コ 従来例においては、電流制限手段であるところのパワー
サーミスタには、ヒータがオンしている間、常に電流が
流れているためかなり高温になっている。パワーサー主
スタはヒータに比べて熱時定数か大きいので、一旦熱く
なってしまうとなかなか冷えない。したがって、室温ま
で冷えた状態においての突入電流抑制作用はある(第8
図参照)か、定常温調時にはヒータオフ期間にヒータの
温度は或る程度まで下っているのに対しパワーサーミス
タ自体の温度はかなり高いため、素子の抵抗も十分小さ
くなってしまい、ほとんど突入電流抑制作用がない(第
9図参照)という欠点があった。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、ヒータ駆勅装置に電流制限手段を介し
てヒータに電源電圧を印加する第1の回路と、直接ヒー
タに電源電圧を印加する第2の回路とを設け、ヒータを
オンする時はまず、第1の回路てヒータを加熱し所定時
間後に第2の回路てヒータを加熱することにより電流制
限手段の7品度」二昇を低く抑えることによって突入電
流の抑制作用を保全すると共に、電流制限手段の電力消
費量を低減する様にしたものである。
[実施例1] 第1図は本発明の実施例を示す。前記従来例と同じもの
ついては同じ符号をつけた。同図において、21はゼロ
クロス制御のSSII 、2 2はワンショットタイマ
、23 24はインバータ、25はオアゲート、26、
27はトランジスタ、28〜34は抵抗である。
第2図は第1図に示した回路の各部の電圧の時間的変化
の1例を示す電圧波形図である。
以下に各部の動作を第1および2図に基づいて説明する
。温度検知用サーミスタ6の温度が高く、■1がv2よ
りも高い時はヒータ3はオフのままであるか、温度検知
用サーミスタ6の温度か下がり■1がV2より下がると
コンバレータ7はローを出力する。このときワンショッ
トタイマ22は■4の立ち下がりエッジから幅t2のロ
ーパルスを出力する。電位■6はインハータ23による
電位■5の反転であるから■4の立ち下がりエッジから
はじまる幅t2のハイパルスとなる。電位■4と電位■
6のオアをとったものか■7であるので、V7はV6の
立ち下がりエッシでローとなりV4の立ち上かりエッジ
でハイに戻る。V8はV,と同じ<V4の立ち下がりエ
ッジからはじまる幅t2のローパルスとなる。■7がロ
ーになると1・ランジスタ26がオフとなって発光素子
2lbがオンし、トライフック21aがオンする。また
vl,がローになるとトランジスタ27がオフとなって
発光素子5bかオンし、トライアック5aがオンする。
すなわちヒータオン期間t,のうち、はじめのt2の間
はトライアック5aかオンずるのてヒータ3はパワーサ
ーミスタ4を介して電源1の電圧か印加される。時間t
2以後はトライアック5aはオフしてトライアツク21
aがオンするのでパワーサーミスタ4とトライアック5
aはショー[・されて電流は流れずヒータ3には電源1
の全電圧が印加される。すなわち、突入電流を防止する
必要かある峙間たり、パワーサーミスタをヒータに直列
に接続することになる。
各素子が室温になっている状態で、スイッチ2をオンか
らオフにした時の突入電流抑制の様子を第3図に示す。
最初の時間t,はバワーサーミスタが直列にヒータ3に
接続されているので十分突入電流が抑制されている。時
間1,以後についてはトライアック2 1. aがオン
となりパワーサーミスタ4とトライアツク5aとがショ
ートされたことになるので、t流は増加ずるが既にヒー
タ3はかなり熱くなっているので、パワーサーミスタ4
の除去によって増加する電琉量もわずかである。
定常温調時の突入電流抑制の様子を第4図に示す。パワ
ーサーミスタ4には必要なとき以外電流が流れないので
温度上昇は最小限に保たれている。したがって定常温調
時においてもパワーザーミスタの抵抗値は十分高く突入
電流抑制作用がある。
以上説明して来た様にパワーサー尖スタにはヒータオン
時の一定時間のみ通電することで、パワーサーミスタの
温度上昇を最小限に抑えることが出来、定常温調時にお
いても突入電流抑制作用を保持することができる。
[実施例2] 第5図は本発明の第2の実施例である。同図に於いて4
1はパワー抵抗、42.43はゼロクロス制御の551
1,44.45は1・ランジスタ、46はCPU、47
〜50は抵抗である。
第6図は第5図の各部の電圧の時間的変化を示す電圧波
形図である。以下第5図と第6図を用いて本発明の第2
の実施例を説明する。
前記第1の実施例においては、パワーザーよスタ4とト
ライアック5aをトライアック21aてショー1・する
様な構成てあったか、木実施例においては、電流制限用
のパワー抵抗41のみをトライアック43aてショー1
・ずる構威になっている。そのためトライアック42a
,43aを駆動する信号も第6図に示す様ノよものとな
る。
CPlll13はV,の電位か所定電位V,1,よりも
下がると、V9及びVIQをローとし、ローにした時点
からt1後にV9をハイに戻し、■1がVthよりも高
くなったら■loもハイに戻す様に制御する。なお本実
施例ではパワーサーミスタのかわりにパワー抵抗を用い
ている。突入電流防止としてパワー抵抗を用いる場合、
従来は非常に大きな電力定格の抵抗が必要であったが、
本発明によれはパワー抵抗の電力消費は最小限に抑えら
れるため従来に比へてかIより小さいパワー抵抗で済み
、同時に電力のロスも小さく出来る。なおフォトトライ
アック43aかオーフ゛ン故障した場合の対策としてパ
ワー抵抗41をヒューズ抵抗にすることにより、安全・
[1を改得することができる。
[効 果] 以上説明して来たように本発明によれは電流制限素子の
電力消費を抑え、温度上昇を最小限にすることが出来、
効果的な突入電流抑制か可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は木発明の第1の実施例を示す回路図、第2図は
第1実施例の各部の電圧波形、第3図は常温まで冷えた
状態での突入電流抑制作用を示すグラフ、第4図は定常
温調時の突入電流抑制作用を示すグラフ、第5図は木発
明第2実施例を示す回路図、第6図は第2実施例の各部
の電圧波形、第7図は従来例を示す回路図、第8図は常
温まで冷えた状態での突入電流抑制作用を示すグラフ、
第9図は定常温調時ての突入電流抑制作用を示すグラフ
、第10図は従来例での各部の電圧波形を示す図である
。 1・・・電源、 3・・・ヒータ、 4・・・パワーサーミスタ、 5, 21,42.43・・・ゼロクロス制御のSSR
、6・・・温度検知用ザーミスタ、 7・・・コンバレー夕、 2?・・・ワンショットタイマ、 46・・・cpu , 11 1 2 曽 寸 〉 ψ  ト 〉 〉 −82−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 温度依存性ヒータの電源を制御する駆動信号を生成
    する手段と 上記ヒータに電流制限手段を介して上記電源電圧を印加
    する第1の回路と、 上記ヒータに直接上記電源電圧を印加する第2の回路と
    、 上記ヒータの駆動信号の前縁から所定時間内において前
    記第1の回路より該ヒータに通電し、上記所定時間以後
    から上記ヒータ駆動信号の後縁までは第2の回路より上
    記ヒータに通電し一定加熱する手段より成ることを特徴
    とするヒータ駆動装置。 2 前記請求項1記載のヒータ駆動装置において電流制
    限手段に電力用サーミスタを用いることを特徴とするヒ
    ータ駆動装置。 3 前記請求項1記載のヒータ駆動装置に於いて、上記
    ヒータに通電し一定加熱する手段はCPUを含むことを
    特徴とするヒータ駆動装置。
JP1239720A 1989-09-14 1989-09-14 ヒータ駆動装置 Pending JPH03102409A (ja)

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JP1239720A JPH03102409A (ja) 1989-09-14 1989-09-14 ヒータ駆動装置
DE69027269T DE69027269T2 (de) 1989-09-14 1990-09-13 Heizungsaktivierungsvorrichtung
EP90310055A EP0418089B1 (en) 1989-09-14 1990-09-13 Heater activating apparatus
US07/581,909 US5229578A (en) 1989-09-14 1990-09-13 Heater activating apparatus with a switchable current controlling element

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EP0418089B1 (en) 1996-06-05
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