JPH09298877A - 電力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】この発明は、電源の力率、効率、信頼性等をバ
ランス良く満足することが困難であるという課題を解決
しようとするものである。 【解決手段】 この発明は、交流電源ＡＣの出力を整流
して得た電源電圧を、負荷３とスイッチング素子Ｑ１と
が直列に接続された負荷回路に印加し、前記スイッチン
グ素子Ｑ１のオン／オフ動作により前記負荷３の電力制
御を行う電力制御装置において、前記負荷３と直列に接
続された第１の共振手段２と、この第１の共振手段２と
前記負荷３との直列回路に並列に接続された第２の共振
手段４とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複写機、プリンタな
どの画像形成装置に用いられる定着ヒータや露光ラン
プ、電磁調理器等の電力制御を行う電力制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタなどの画像形成装置に
おいては、転写紙上に形成したトナー像からなる画像を
転写紙に固定するために、定着ヒータで加熱した加熱ロ
ーラにより転写紙上のトナー像を融着させる熱定着方式
の定着装置が用いられている。中空の加熱ローラは加熱
手段として棒状のハロゲンヒータからなる定着ヒータを
内蔵し、加熱ローラの表面温度が所定の温度になるよう
に交流電源から定着ヒータへの通電時間が制御される。
ハロゲンヒータは、タングステンのフィラメントを不活
性ガスとともに棒状のガラス管に封入したものである。

【０００３】交流電源から定着ヒータへの通電時間を制
御する方式としては、スイッチング素子としてトライア
ックを使った位相制御方式が一般に行われている。これ
は、トライアックをオンするトリガ点（位相角）を交流
電源の出力のゼロクロスに同期して制御する方式であ
り、トライアックの転流特性を利用することにより、少
ない部品で効率良く負荷電力（定着ヒータへの供給電
力）を制御する。

【０００４】しかし、この方式では、交流電源の半周期
毎に定着ヒータの通電比率を制御するので、電源の力率
が低く、大きな電流容量のスイッチング素子が必要にな
るという課題があった。そこで、この課題を解決するも
のとして、特開平５−２１６３５８号公報、特公平６−
８７４３２号公報、特公平７−１０１９９２号公報に記
載されている先行技術がある。これらの先行技術は、交
流電源よりもはるかに高い周期でスイッチング素子を動
作させることにより、上記位相制御方式の不具合を解決
するものである。

【０００５】特開平５−２１６３５８号公報に記載され
ている先行技術は、記録装置の画像熱定着器のヒータ駆
動装置であって、交流電源の出力を整流する整流手段
と、この整流手段の出力をスイッチング素子で断続する
スイッチ手段とを備え、かつ前記スイッチ手段の出力電
圧が大略一定になるごとく制御して定着器ヒータへ通電
する手段とを有することを特徴とする定着器ヒータ駆動
装置である。この定着器ヒータ駆動装置では、交流電源
の出力変動によらず定着器ヒータに一定の電力を供給で
き、安定した定着特性を維持することができる。

【０００６】特公平６−８７４３２号公報に記載されて
いる先行技術は、商用交流電源を電源とする負荷に直列
に接続される装置であって、入力端子間に流れる電流を
整流するダイオードブリッジと、このダイオードブリッ
ジの出力を平滑して直流電圧を発生する平滑回路と、上
記直流電圧を電源として高周波発振し、デューティ比制
御用可変抵抗を備える非安定マルチバイブレータと、上
記ダイオードブリッジの出力端子間に接続され、上記非
安定マルチバイブレータの出力によりオン／オフするス
イッチングトランジスタと、上記非安定マルチバイブレ
ータの発振周波数成分を除去するフィルタとからなる電
力制御装置である。この電力制御装置では、電源の力率
が向上し、高調波が低減される。

【０００７】特公平７−１０１９９２号公報に記載され
ている先行技術は、交流電源の出力を整流する整流回路
と、この整流回路の出力端にトランジスタからなるスイ
ッチング素子を介して接続されたリアクタンス素子と、
このリアクタンス素子と共に共振回路を形成するキャパ
シタンス素子とを具備し、前記スイッチング素子のオン
／オフにより前記交流電源の出力を所定周波数の交流電
力に変換し前記リアクタンス素子に生ぜしめるインバー
タ装置において、前記整流回路の出力電圧または前記交
流電源の出力電圧のレベルに応じて前記スイッチング素
子の通電時間を制御する制御手段を設けたことを特徴す
るインバータ装置である。

【０００８】このインバータ装置は、電磁調理器などに
用いられ、電源の力率が向上する。さらに共振回路によ
りスイッチング素子であるトランジスタのコレクタに生
ずる電圧がサイン状となり、この電圧が低くなる周期に
同期してトランジスタがスイッチングを行うことで、い
わゆるソフトスイッチングを行うことになり、スイッチ
ング素子の発熱が低減する。また、スイッチング素子に
かかる電圧のピークを抑えることができるなどの大きな
効果が得られる。

【０００９】ここに、図６（ａ）（ｂ）はハードスイッ
チングとソフトスイッチングとの違いを示す。スイッチ
ング時にスイッチング素子に加わる電圧Ｖと、スイッチ
ング素子を流れる電流Ｉとがクロスする図６の格子領域
がスイッチング素子の損失になる。ハードスイッチング
では、その領域が図６（ｂ）に示すように広い。ソフト
スイッチングでは、共振により電圧がサイン状になるの
で、その領域が図６（ａ）に示すように狭い。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述した特開平５−２
１６３５８号公報、特公平６−８７４３２号公報、特公
平７−１０１９９２号公報に記載されている先行技術で
は、定着装置に用いられるハロゲンヒータや、原稿露光
装置に用いられるハロゲンランプ等を負荷とした場合に
は、負荷の特性の違いにより、電源の力率を改善すると
スイッチング素子の損失が増加するなどの不具合が生
じ、電源の力率、効率、信頼性等をバランス良く満足す
ることが困難であった。

【００１１】すなわち、特開平５−２１６３５８号公報
記載の定着器ヒータ駆動装置では、スイッチング素子に
加わる電源電圧をスイッチング素子により直接スイッチ
ングするというハードスイッチングを行うので、スイッ
チング素子での発熱やノイズの発生が多い等の問題があ
った。

【００１２】また、特公平６−８７４３２号公報記載の
電力制御装置では、スイッチング素子以外を交流で通電
し、スイッチング素子のみ直流で駆動しているために、
非安定マルチバイブレータの発振周波数成分を除去する
フィルタを構成する部品として、高価な交流用の部品を
使用するので、装置が高価になるという欠点がある。ま
た、上記特開平５−２１６３５８号公報記載の定着器ヒ
ータ駆動装置と同様にハードスイッチングを行うので、
スイッチング素子の発熱やノイズの発生が多い等の問題
があった。

【００１３】さらに、特公平７−１０１９９２号公報記
載のインバータ装置では、電磁調理器などに用いた場合
には上述した効果が得られるが、画像形成装置における
定着装置のハロゲンヒータからなる定着ヒータなどに用
いても同じ効果を得ることができない。これは、このイ
ンバータ装置の負荷である電磁調理器の加熱コイル自身
がリアクタンス素子であって大きなインダクタンスを有
し、この大きなインダクタンスを有するリアクタンス素
子との共振でソフトスイッチングを行っているためであ
る。

【００１４】画像形成装置に定着ヒータとして用いられ
るハロゲンヒータはインダクタンスがほとんど無いの
で、上記特公平７−１０１９９２号公報記載のインバー
タ装置は負荷がハロゲンヒータであればハロゲンヒータ
と共振ができなくてハードスイッチングを行うことにな
る。このため、定着ヒータとしてハロゲンヒータを用い
た定着装置を効率良く駆動するためには、新たな工夫が
必要であった。

【００１５】本発明は、上記問題点を解決し、電源の力
率の向上、高調波電流の低減、信頼性の向上、スイッチ
ング損失の低減、ノイズの低減、ソフトスイッチングの
実現、負荷駆動効率の向上を図ることができ、しかも、
簡単な構成で経済的にも効果がある電力制御装置を提供
することを目的とする。

【００１６】

【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に係る発明は、交流電源の出力を整流して
得た電源電圧を、負荷とスイッチング素子とが直列に接
続された負荷回路に印加し、前記スイッチング素子のオ
ン／オフ動作により前記負荷の電力制御を行う電力制御
装置において、前記負荷と直列に接続された第１の共振
手段と、この第１の共振手段と前記負荷との直列回路に
並列に接続された第２の共振手段とを備えたものであ
り、スイッチング損失の低減、電源の力率の向上、高調
波電流の低減、ノイズの低減を図ることができる。

【００１７】請求項２に係る発明は、請求項１記載の電
力制御装置において、前記第１の共振手段としてインダ
クタを用い、前記第２の共振手段としてコンデンサを用
いたものであり、ソフトスイッチングの実現、負荷駆動
効率の向上を図ることができる。

【００１８】請求項３に係る発明は、請求項２記載の電
力制御装置において、前記インダクタの有するインダク
タンスが前記負荷の有するインダクタンスよりも大きい
ものであり、ソフトスイッチングの実現、負荷駆動効率
の向上を図ることができる。

【００１９】請求項４に係る発明は、請求項１、２また
は３記載の電力制御装置において、前記負荷としてのヒ
ータと，該ヒータの近傍に設けられた温度検知手段と，
前記第１の共振手段とを直列に接続した直列回路の両端
間に前記第２の共振手段を接続した直並列回路を、画像
形成装置の本体に着脱自在に設けられた定着装置に内蔵
し、前記本体に設けられた前記電力制御装置の一部と前
記直並列回路とをコネクタを介して接続するようにした
ものであり、ノイズの低減を図ることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は請求項１に係る発明の一実
施形態を示す。この実施形態は、交流電源の出力を整流
して得た電源電圧を、負荷とスイッチング素子を直列に
接続したインバータ回路に供給するとともに、インバー
タ回路に２つの共振手段を設けることにより、スイッチ
ング素子での損失を増やさずに入力電流を交流電源と同
じ正弦波化し、電源の力率を改善するものであり、例え
ば複写機、プリンタなどの画像形成装置や原稿露光装
置、電磁調理器等に搭載される。

【００２１】この実施形態の構成を説明すると、図１に
示すように、交流電源ＡＣの出力端子にはコンデンサＣ
１およびコイルＬ１で構成されるノイズフィルタの入力
側が接続される。このノイズフィルタの出力側は機械に
異常が発生したときに電源を遮断する安全リレーＲＡの
接点Ｓ１、Ｓ２を介して整流器ＤＢの入力側に接続され
る。この整流器ＤＢの出力側はコンデンサＣ２、Ｃ３お
よびコイルＬ２で構成されるノイズフィルタを介してイ
ンバータ回路１に接続される。

【００２２】インバータ回路１においては、第１の共振
手段２と、画像形成装置における定着装置の定着ヒータ
としてのハロゲンヒータや原稿露光装置の露光ランプと
してのハロゲンランプなどからなる負荷３とが直列に接
続され、この第１の共振手段２と負荷３との直列回路に
並列に第２の共振手段４が接続されて直並列回路が構成
される。この直並列回路はトランジスタからなるスイッ
チング素子Ｑ１を直列に介して整流器ＤＢの出力側（正
確にはコンデンサＣ２、Ｃ３およびコイルＬ２で構成さ
れるノイズフィルタの出力側）に接続される。スイッチ
ング素子Ｑ１の駆動信号が入力されるベースには駆動回
路５の出力端子が接続され、駆動回路５には機械の動作
条件に応じて負荷３をオン／オフさせるための信号線が
制御手段としての機械全体制御部６から接続される。

【００２３】次に、この実施形態の作用を説明する。本
実施形態の電力制御装置を搭載している機械の準備が整
うと、安全リレーＲＡの接点Ｓ１、Ｓ２をオンさせる信
号が機械全体精御部６から出力され、交流電源ＡＣの出
力はコンデンサＣ１およびコイルＬ１で構成されるノイ
ズフィルタでノイズが除去されて安全リレーＲＡの接点
Ｓ１、Ｓ２を介して整流器ＤＢに供給されて全波整流さ
れる。

【００２４】整流器ＤＢの出力はコンデンサＣ２、Ｃ３
およびコイルＬ２で構成されるノイズフィルタに入力さ
れてノイズが除去される。このノイズフィルタのコンデ
ンサＣ２、Ｃ３は、高い周波数のノイズを吸収するため
に設けてあり、静電容量が小さな値に設定してある。し
たがって、このノイズフィルタの出力の電圧波形は、図
５に示すように交流電源ＡＣの出力を全波整流した電圧
Ｖｉｎとなる。このノイズフィルタの出力はインバータ
回路１に入力される。

【００２５】この状態で、負荷３に電力を供給するタイ
ミングになると、機械全体制御部６から負荷３をオンさ
せる信号Ｈｏｎが駆動回路５に入力される。駆動回路５
は、機械全体制御部６からの信号Ｈｏｎによりオンして
スイッチング素子Ｑ１の駆動信号Ｖｂを生成し、この駆
動信号Ｖｂによりスイッチング素子Ｑ１を交流電源Ｑ１
の出力周波数よりもはるかに高い周波数（例えば２０Ｋ
Ｈｚ）で駆動する。

【００２６】これにより、スイッチング素子Ｑ１がオン
した時には、上記ノイズフィルタの出力Ｖｉｎがスイッ
チング素子Ｑ１を介して負荷３と共振手段２、４の直並
列回路に印加されて負荷３と共振手段２、４の直並列回
路に負荷電流Ｉｃが流れ、負荷３に電力が供給され、第
１の共振手段２にエネルギーが蓄えられる。また、スイ
ッチング素子Ｑ１がオフした時には、負荷３と共振手段
２、４の直並列回路内で第１の共振手段２からエネルギ
ーが放出され、第２の共振手段４が充電されるとともに
負荷３に電流が流れる。

【００２７】ここで、．第１の共振手段２にインダク
タを用いて第２の共振手段４にキャパシタを用いること
により、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング時にスイ
ッチング素子Ｑ１のコレクタに誘起する電圧、および負
荷電流Ｉｃの立ち上がりを緩やかにしている。また、
．負荷３に流れる負荷電流Ｉは図５に示すように正弦
波状の包絡線を有する波形となる。さらに、．インバ
ータ回路１の入力電圧Ｖｉｎが基準値Ｖｓよりも低い期
間には、スイッチング素子Ｑ１のオフ時間を無くしてス
イッチング素子Ｑ１が連続してオンするようにしてい
る。

【００２８】上記の作用により、スイッチング素子Ｑ
１によるスイッチングが図６（ａ）に示すようなソフト
スイッチングとなり、スイッチング素子Ｑ１のスイッチ
ング時にスイッチング素子Ｑ１に加わる電圧と電流Ｉｃ
の交差する領域が少なくなってスイッチング素子Ｑ１の
スイッチング損失を低減することができる。また、上記
の作用により、交流電源ＡＣから負荷３に流入する電
流の波形が正弦波状となり、力率が向上して高周波電流
が低減するという効果が得られる。さらに、上記の作
用により、スイッチング素子Ｑ１のスイッチング回数が
少なくなり、スイッチング損失を低減することができる
とともに、スイッチング素子Ｑ１のスイッチングによる
電圧電流の変化により発生するノイズも低減させること
ができる。

【００２９】このように、請求項１に係る発明の一実施
形態では、交流電源ＡＣの出力を整流して得た電源電圧
Ｖｉｎを、負荷３とスイッチング素子Ｑ１とが直列に接
続された負荷回路に印加し、前記スイッチング素子Ｑ１
のオン／オフ動作により前記負荷３の電力制御を行う電
力制御装置において、前記負荷３と直列に接続された第
１の共振手段２と、この第１の共振手段２と前記負荷３
との直列回路に並列に接続された第２の共振手段４とを
備えたので、スイッチング素子によるスイッチングがソ
フトスイッチングとなり、スイッチング素子のスイッチ
ング時にスイッチング素子に加わる電圧とスイッチング
素子を流れる電流の交差する領域が少なくなってスイッ
チング損失を低減することができる。また、交流電源か
ら負荷に流入する電流の波形が正弦波状となり、電源の
力率が向上して高周波電流が低減するという効果が得ら
れる。さらに、スイッチング素子のスイッチング回数が
少なくなり、スイッチング損失を低減することができる
とともに、スイッチングによる電圧電流の変化により発
生するノイズも低減させることができる。

【００３０】図２は請求項２、３に係る発明の一実施形
態を示す。この実施形態は、上記請求項１に係る発明の
一実施形態において、第１の共振手段２にインダクタＬ
３を用い、第２の共振手段４にコンデンサＣ４を用いた
ものであり、負荷３は例えば画像形成装置における定着
装置の定着ヒータとしてのハロゲンヒータＨＴとする。

【００３１】次に、この実施形態の作用について、上記
請求項１に係る発明の一実施形態の作用とは異なるイン
バータ回路１の作用のみ説明する。スイッチング素子Ｑ
１の動作により流れる負荷電流Ｉｃは、各共振手段Ｌ
３、Ｃ４を分流する。スイッチング素子Ｑ１のオン時に
は、第１の共振手段であるインダクタＬ３と負荷ＨＴに
図２に示すような経路で電流Ｉｃ１が流れ、インダクタ
Ｌ３に磁気エネルギーが蓄積されるとともに、負荷ＨＴ
が駆動される。他方、第２の共振手段であるコンデンサ
Ｃ４には電流Ｉｃ２が流れてコンデンサＣ４が充電され
る。これらの電流Ｉｃ１、Ｉｃ２の合成電流は負荷電流
Ｉｃとしてスイッチング素子Ｑ１を流れる。

【００３２】また、スイッチング素子Ｑ１のオフ時に
は、インダクタＬ３に蓄積された磁気エネルギーがリセ
ットされて電流Ｉｃ３が図２に示すような経路で流れて
負荷ＨＴを駆動する。．この電流Ｉｃ３は、スイッチ
ング素子Ｑ１のオフ時初期におけるコンデンサＣ４の放
電電流および、その後のコンデンサＣ４の充電電流も合
成されている。

【００３３】スイッチング素子Ｑ１を流れる電流Ｉｃお
よびスイッチング素子Ｑ１の電圧Ｖｃｅの波形は図７に
示すようになる。スイッチング素子Ｑ１のオン時には第
１の共振手段であるインダクタＬ３により、負荷電流Ｉ
ｃは比較的緩やかな傾斜で増加する。また、．スイッ
チング素子Ｑ１のオフ時には、負荷ＨＴ及び各共振手段
Ｌ３、Ｃ４を流れる電流により、スイッチング素子Ｑ１
に正弦波状の電圧Ｖｃｅが発生する。このため、スイッ
チング素子Ｑ１のオン時、オフ時ともに、スイッチング
素子Ｑ１に加わる電圧Ｖｃｅと電流Ｉｃの交差する領域
が少なくなる。

【００３４】上記のように、インダクタンス成分がほと
んど無いハロゲンヒータのような負荷ＨＴにおいても、
第１の共振手段に負荷のインダクタンスよりも十分に大
きなインダクタンスを有するインダクタＬ３を用い、さ
らに第２の共振手段にコンデンサＣ４を用いたことによ
り、ソフトスイッチングを行うことができる。また、上
記の作用により負荷ＨＴにはスイッチング素子Ｑ１の
オンとオフの両期間に渡って電流を流すことができ、負
荷の駆動効率が向上する。

【００３５】このように、本実施形態は、請求項２に係
る発明の一実施形態であって、請求項１記載の電力制御
装置において、前記第１の共振手段としてインダクタＬ
３を用い、前記第２の共振手段としてコンデンサＣ４を
用いたので、ソフトスイッチングを行うことができる。
また、負荷にはスイッチング素子のオンとオフの両期間
に渡って電流を流すことができ、負荷の駆動効率が向上
する。

【００３６】また、本実施形態は、請求項３に係る発明
の一実施形態であって、請求項２記載の電力制御装置に
おいて、前記インダクタＬ３の有するインダクタンスが
前記負荷ＨＴの有するインダクタンスよりも大きいの
で、インダクタンス成分がほとんど無いヒータのような
負荷においても、ソフトスイッチングを行うことができ
る。また、負荷にはスイッチング素子のオンとオフの両
期間に渡って電流を流すことができ、負荷の駆動効率が
向上する。

【００３７】図３は請求項４に係る発明の一実施形態を
示し、図４は本実施形態を用いた画像形成装置としての
電子写真装置の一実施形態を示す。本実施形態の電力制
御装置は回路構成が上記請求項２、３に係る発明の一実
施形態と略同じであり、定着ヒータからなる負荷ＨＴは
電子写真装置における定着装置ＨＵの図示しない加熱ロ
ーラに内蔵するように配置してある。

【００３８】定着ヒータＨＴの一端は第１の共振手段で
あるインダクタＬ３の一端が接続され、定着ヒータＨＴ
の他端は温度ヒューズＦＵの一端が接続される。そし
て、インダクタＬ３、定着ヒータＨＴ及び温度ヒューズ
ＦＵが直列に接続され、このインダクタＬ３、定着ヒー
タＨＴ及び温度ヒューズＦＵの直列回路と並列に第２の
共振手段であるコンデンサＣ４が接続される。

【００３９】定着ヒータＨＴを内蔵する加熱ローラの表
面付近には、この加熱ローラの温度を検出するサーミス
タＴＨが設けられる。インバータ回路１を構成する部品
のうち図３に破線で囲まれたインダクタＬ３、コンデン
サＣ４、定着ヒータＨＴ、温度ヒューズＦＵ及びサーミ
スタＴＨが加熱ローラ等と共に定着装置ＨＵに一体に配
置される。

【００４０】定着装置ＨＵは図４に示すように電子写真
装置の本体７に機械的に着脱自在に装着される。定着装
置ＨＵ内に配置された、本電力制御装置におけるインバ
ータ回路１の一部と、電子写真装置の本体７内に配置さ
れた、本電力制御装置の他の部分とは、コネクタと中継
用の電線Ｔ１〜Ｔ４を介して接続されており、コネクタ
により電気的にも着脱可能な構成となっている。

【００４１】次に、本電力制御装置の作用を説明する。
機械全体精御部６が安全リレーＲＡの接点Ｓ１、Ｓ２を
オンさせると、交流電源ＡＣの出力がコンデンサＣ１お
よびコイルＬ１で構成されるノイズフィルタ、安全リレ
ーＲＡの接点Ｓ１、Ｓ２、整流器ＤＢ、コンデンサＣ
２、Ｃ３およびコイルＬ２で構成されるノイズフィルタ
を介してインバータ回路１に供給される。

【００４２】さらに、機械全体制御部６から負荷３をオ
ンさせる信号Ｈｏｎが駆動回路５に入力されると、駆動
回路５がオンして駆動信号Ｖｂによりスイッチング素子
Ｑ１を交流電源Ｑ１の出力周波数よりもはるかに高い周
波数で駆動する。これにより、定着装置ＨＵの定着ヒー
タＨＴに電流が流れ、加熱ローラが加熱される。

【００４３】機械全体制御部６は、加熱ローラの表面温
度をサーミスタＴＨにより検出し、その検出温度が所定
の温度になるように駆動回路５への出力信号Ｈｏｎを制
御する。駆動回路５は、機械全体制御部６からの信号Ｈ
ｏｎに応じてスイッチング素子Ｑ１のオンとオフの比率
を制御する。これらにより、加熱ローラは電子写真装置
の本体の動作に対応して所定の温度を維持し、最良の画
像を提供するように温度が制御される。

【００４４】電子写真装置の本体は、定着装置ＨＵに転
写紙が詰まった場合に、定着装置ＨＵを引き出してその
転写紙を簡単に取り出せるように図４に示す如く定着装
置ＨＵが着脱自在に装着される。このため、定着装置Ｈ
Ｕ内の定着ヒータＨＴとインパータ回路１とを接続する
電線が長くなってしまう。さらに、スイッチング時に流
れる充放電電流Ｉｃ２、Ｉｃ３が長い経路を流れること
になり、電線から放射するノイズが多くなるという不具
合が発生する。

【００４５】そこで、本実施形態では、上記のように各
共振手段Ｌ３、Ｃ４を、負荷である定着ヒータＨＴの近
傍に配置したことにより、スイッチング時の充放電電流
Ｉｃ２、Ｉｃ３が流れる経路が最短になり、定着装置Ｈ
Ｕ内の定着ヒータＨＴとインパータ回路１とを接続する
電線から放射されるノイズを低減することができる。な
お、請求項４に係る発明は上記請求項１に係る発明の一
実施形態にも同様に適用することができる。

【００４６】このように、請求項４に係る発明の一実施
形態では、請求項１、２または３記載の電力制御装置に
おいて、前記負荷としてのヒータＨＴと，該ヒータＨＴ
の近傍に設けられた温度検知手段としてのサーミスタＴ
Ｈと，前記第１の共振手段としてのインダクタＬ３とを
直列に接続した直列回路の両端間に前記第２の共振手段
としてのコンデンサＣ４を接続した直並列回路を、画像
形成装置の本体に着脱自在に設けられた定着装置ＨＵに
内蔵し、前記本体に設けられた前記電力制御装置の一部
と前記直並列回路とをコネクタを介して接続するように
したので、スイッチング時の充放電電流が流れる経路を
最短にでき、ヒータと電力制御装置の一部とを接続する
電線から放射されるノイズを低減することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように請求項１に係る発明によれ
ば、交流電源の出力を整流して得た電源電圧を、負荷と
スイッチング素子とが直列に接続された負荷回路に印加
し、前記スイッチング素子のオン／オフ動作により前記
負荷の電力制御を行う電力制御装置において、前記負荷
と直列に接続された第１の共振手段と、この第１の共振
手段と前記負荷との直列回路に並列に接続された第２の
共振手段とを備えたので、スイッチング素子によるスイ
ッチングがソフトスイッチングとなり、スイッチング素
子のスイッチング時にスイッチング素子に加わる電圧と
スイッチング素子を流れる電流の交差する領域が少なく
なってスイッチング損失を低減することができる。ま
た、交流電源から負荷に流入する電流の波形が正弦波状
となり、電源の力率が向上して高周波電流が低減すると
いう効果が得られる。さらに、スイッチング素子のスイ
ッチング回数が少なくなり、スイッチング損失を低減す
ることができるとともに、スイッチングによる電圧電流
の変化により発生するノイズも低減させることができ
る。

【００４８】請求項２に係る発明によれば、請求項１記
載の電力制御装置において、前記第１の共振手段として
インダクタを用い、前記第２の共振手段としてコンデン
サを用いたので、ソフトスイッチングを行うことが可能
になる。また、負荷にはスイッチング素子のオンとオフ
の両期間に渡って電流を流すことができ、負荷の駆動効
率が向上する。

【００４９】請求項３に係る発明によれば、請求項２記
載の電力制御装置において、前記インダクタの有するイ
ンダクタンスが前記負荷の有するインダクタンスよりも
大きいので、インダクタンス成分がほとんど無いヒータ
のような負荷においても、ソフトスイッチングを行うこ
とができる。また、負荷にはスイッチング素子のオンと
オフの両期間に渡って電流を流すことができ、負荷の駆
動効率が向上する。

【００５０】請求項４に係る発明によれば、請求項１、
２または３記載の電力制御装置において、前記負荷とし
てのヒータと，該ヒータの近傍に設けられた温度検知手
段と，前記第１の共振手段とを直列に接続した直列回路
の両端間に前記第２の共振手段を接続した直並列回路
を、画像形成装置の本体に着脱自在に設けられた定着装
置に内蔵し、前記本体に設けられた前記電力制御装置の
一部と前記直並列回路とをコネクタを介して接続するよ
うにしたので、スイッチング時の充放電電流が流れる経
路を最短にでき、ヒータと電力制御装置の一部とを接続
する電線から放射されるノイズを低減することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る発明の一実施形態を示すブロッ
ク図である。

【図２】請求項２、３に係る発明の一実施形態を示すブ
ロック図である。

【図３】請求項４に係る発明の一実施形態を示すブロッ
ク図である。

【図４】同実施形態を用いた電子写真装置の一実施形態
を示す斜視図である。

【図５】上記請求項１に係る発明の一実施形態の各部の
電圧・電流波形を示す波形図である。

【図６】ハードスイッチングとソフトスイッチングとの
違いを示す図である。

【図７】上記請求項２、３に係る発明の一実施形態の電
圧・電流波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１ インバータ回路 ２ 第１の共振手段 ３ 負荷 ４ 第２の共振手段 ５ 駆動回路 ６ 機械全体制御部 ７ 電子写真装置の本体 ＡＣ 交流電源 Ｃ１〜Ｃ４ コンデンサ Ｌ１、Ｌ２ コイル Ｌ３ インダクタ Ｓ１、Ｓ２ 安全リレーの接点 ＤＢ 整流器 Ｑ１ スイッチング素子 ＨＵ 定着装置 ＦＵ 温度ヒューズ ＴＨ サーミスタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】交流電源の出力を整流して得た電源電圧
   を、負荷とスイッチング素子とが直列に接続された負荷
   回路に印加し、前記スイッチング素子のオン／オフ動作
   により前記負荷の電力制御を行う電力制御装置におい
   て、前記負荷と直列に接続された第１の共振手段と、こ
   の第１の共振手段と前記負荷との直列回路に並列に接続
   された第２の共振手段とを備えたことを特徴とする電力
   制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の電力制御装置において、前
   記第１の共振手段としてインダクタを用い、前記第２の
   共振手段としてコンデンサを用いたことを特徴とする電
   力制御装置。
3. 【請求項３】請求項２記載の電力制御装置において、前
   記インダクタの有するインダクタンスが前記負荷の有す
   るインダクタンスよりも大きいことを特徴とする電力制
   御装置。
4. 【請求項４】請求項１、２または３記載の電力制御装置
   において、前記負荷としてのヒータと，該ヒータの近傍
   に設けられた温度検知手段と，前記第１の共振手段とを
   直列に接続した直列回路の両端間に前記第２の共振手段
   を接続した直並列回路を、画像形成装置の本体に着脱自
   在に設けられた定着装置に内蔵し、前記本体に設けられ
   た前記電力制御装置の一部と前記直並列回路とをコネク
   タを介して接続するようにしたことを特徴とする電力制
   御装置。