JPH10274901A - 電力制御装置 - Google Patents
電力制御装置Info
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- JPH10274901A JPH10274901A JP9078748A JP7874897A JPH10274901A JP H10274901 A JPH10274901 A JP H10274901A JP 9078748 A JP9078748 A JP 9078748A JP 7874897 A JP7874897 A JP 7874897A JP H10274901 A JPH10274901 A JP H10274901A
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Abstract
く分配し、立ち上がり時間の短い電力制御装置を提供す
る。 【解決手段】 画像形成装置1に入力する電流を検出す
る電流検出手段2を介して供給される定着装置14と、該
定着装置14の温度を検出するヒータ温度検出手段12と、
定着装置の温度を制御する温度制御手段11とにより、画
像形成装置1の入力電流が所定値以下となるように、定
着ヒータ10に通電する電流を制御する。前記目的を達成
するためスイッチ素子18の導通比率を制御し、また時定
数手段21を介して出力の設定信号を供給するようにして
いる。
Description
等の定着装置に用いるヒータの電力制御装置に関する。
に用いるヒータの電力制御装置においては、特開平5-21
6358号公報に開示されているように交流電源を整流し、
スイッチ手段を設けて定着器ヒータへの通電の出力電圧
が大略一定となるように、制御する電力制御装置が公知
となっている。
オンしてから画像形成が終了するまでの交流電源ACか
ら入力する電流の推移を図7に示す。図7のAの時点で
電源スイッチSWが入り、各電源に電圧が供給される。
これにより制御回路CONTの駆動電源が低圧電源PS
Uから供給されI1の入力電流が流れる。次に定着ロー
ラRの立ち上げがB点でスタートし、ヒータ電源HEA
Tに電流IHTが流れ、これにより入力電流はI4に増加
する。C点でヒータHTの温度が所定値に達すると、そ
の温度を維持するための短時間(C1,C2,…Cn点)
の通電を行う待機状態に切り替えている。これによりヒ
ータHTの印加電圧は平均的に低くなり、平均の入力電
流はI2に低下する。この電流は画像形成がスタートす
るまでの待機中継続する。
読み取り用のランプLPの通電や画像形成装置の機械的
要素の駆動の為の通電が行われ、入力電流はI3に増加
する。画像形成により定着ローラの温度が下がると、ヒ
ータHTの通電が行われ、入力電流はI5に増加する。
画像形成中にランプLPが消灯しているときは、入力電
流も下がりI3LまたはI5Lとなっている。従って画像形
成中の入力電流はI3LとI5の間で変化することにな
る。画像形成が終了すると入力電流は待機状態のI2に
復帰する。
ら、図7の入力電流の推移をみてもヒータHTで消費す
る入力電流が大きいことがわかる。また入力電流が最も
大きくなるのは画像形成中でランプLPが点灯したとき
である。このため画像形成装置では、一般的に最も入力
電流が大きい(定格電流)時にも、通常の商用電源のコ
ンセントで使用できる電流値以下となるように、ヒータ
HTの電流容量を設定している。図7においてはI5−
I3=ΔIHがヒータHTの電流容量となる。従ってヒ
ータHTだけが起動しているB点の立ち上げ時には定格
電流よりも低い値となっている。
力の割合が極めて大きいにも関わらず、ヒータ消費電力
を、固定としているため、立ち上がり時間が長くかかる
という欠点を有していた。またヒータのオン、オフ時に
は大きな電流の変化が起き、照明器具や画像形成装置の
内部にもフリッカが発生する不具合を生ずるという問題
がある。
来の電力制御装置のもつ問題を解消し、画像形成装置の
入力電流が所定値以下となるように、機械に割り当てら
れた消費電力を効率よく使用出来るようにヒータ消費電
力制御し、立ち上がりの早い電力制御装置を提供するこ
とにある。
的を達成するために、請求項1に記載の発明は交流電源
から画像形成装置に入力する電流を検出する入力電流検
出手段と該入力電流検出手段を介して電源を供給される
定着装置と、定着装置の温度を検出するヒータ温度検出
手段と、定着装置の温度を制御する温度制御手段とを有
する画像形成装置において、画像形成装置の入力電流が
所定値以下となるように定着ヒータに通電する電流を制
御するようにしたことを特徴とするものである。
力する電流を検出する入力電流検出手段と、該入力電流
検出手段を介して供給される電源を全波整流して加熱手
段とスイッチ素子の直列回路とに供給するヒータ電源と
を有する電力制御装置において、スイッチ素子を交流電
源の周期よりも短い周期でスイッチングさせると共に、
入力電流検出手段の検出出力に応じてスイッチ素子の導
通比率を制御するようにしたことを特徴としている。
像形成装置に入力する電流を検出する入力電流検出手段
と、該入力電流検出手段を介して供給される電源により
駆動するランプ電源とヒータ電源を有し、入力電流検出
手段での検出値に応じてヒータ電源の出力を制御する制
御回路などで構成される電力制御装置において、制御回
路から時定数手段を介してヒータ電源に出力の設定信号
を供給するようにしたことを特徴としている。
実施形態において、同様の部分には同一の符号を付し
て、第1実施形態で説明した部分については、第2,3
実施形態においては説明を省略し、主として異なる部分
について説明する。図1に示す第1実施形態おいて、1
は画像形成装置、2は電流検出手段を示す。この電流検
出手段2は交流電源3から電源スイッチ4を介して、入
力電流を低圧電源5、ランプ電源6、及びヒータ電源7
に供給している。低圧電源5は入力側を交流電源3に電
源スイッチ4を介して接続し、その出力側を制御回路等
の直流の低圧負荷8に接続してこれに電流IRを供給し
ている。
源スイッチ4と電流検出手段2とを介して接続し、その
出力側を原稿読み取り用のランプ9に接続してこれに電
流ILPを供給している。ヒータ電源7は入力側を交流電
源3に電源スイッチ4と電流検出手段2とを介して接続
し、その出力側をヒータ10に接続してこれに出力電流I
HTを供給し、このヒータ10の出力電圧VHを制御回路コ
ントローラ11により制御している。ランプ9は原稿の読
み取り用に使われるもので、ランプ電源6に接続し、そ
の出力電流ILPにより点灯している。制御回路コントロ
ーラ11は、電流検出手段2に接続されていて、ヒータ10
の温度検出手段であるサーミスタ12からの入力信号を演
算処理して、制御信号をヒータ電源7ならびに図示して
いないがランプ電源6及び低圧負荷8に供給する。
と、交流電源3から電流検出手段2を介して、低圧電源
5、ランプ電源6及びヒータ電源7に電圧が印加され、
低圧電源5から制御回路コントローラ11に低圧電源が供
給されると、画像形成装置1が作動を開始する。この作
動開始に際しては、定着装置14の立ち上げを行う必要が
あり、このため制御回路コントローラ11からヒータ電源
7にオンする信号を出力し、ヒータ10に通電してこれを
内蔵する定着ローラ13が加熱される。定着ローラ13の温
度を所定値に制御するために、定着ローラ13の近傍に設
けたサーミスタ12で温度を検出し、この検出値が制御回
路コントローラ11に入力されて、この検出値に応じてヒ
ータ電源7の出力電圧が制御される。定着ローラ13の温
度が所定値に達すると、画像形成装置1は使用可能な状
態となって画像形成がスタートする。次にランプ電源6
の出力がオンしてランプ9が点灯し、画像形成の工程に
応じて低圧電源5から低圧負荷8に電源が供給される。
チがONしてから、画像形成が終了するまでの交流電源
から入力する電流の推移を図2を参照して説明すると、
前述した従来の電力制御装置においては、図7に示すよ
うに入力電流が最も大きくなるのは画像形成中でランプ
が点灯したときである。このため通常のコンセントで使
用できる電流値以下となるように、ヒータの電流容量を
設定している。従ってヒータが起動している時には定格
電流よりも低い値となっていることがわかる。この関係
より本発明の方式では、電源スイッチを入れたB点の段
階で、ヒータ10に通電する入力電流を最大のI5まで増
加する。従来の方式よりもI5−I4だけ大きい電流をヒ
ータ10に流すことが出来るので、短い時間で立ち上がり
が完了していることがわかる。待機時の通電時間も同様
に短くなっている。また画像形成時にランプ9が消灯し
ている期間は、ランプ9への入力電流が減少した分をヒ
ータ10に流れる電流を増やし、ヒータ10の通電中はI5
の入力電流となるようにしている。
形成装置に入力する電流を所定値以下となるようにした
まま、最大電流をヒータに供給するように制御してい
る。これにより従来の方式よりも電流容量の大きなヒー
タを用いることが可能となり、これを実現するため、ヒ
ータに供給する電流を制御できる可変のヒータ電源を用
いている。このことにより立ち上がりが早い制御装置を
提供することができる。
示す。この第2実施形態は。交流電源3から電流検出手
段2を介して供給される電源を全波整流し、ヒータ電源
に供給するもので、制御手段としてのスイッチ素子18
を、交流電源3の周期よりも短い周期でスイッチングさ
せると共に、電流検手段2の検出出力に応じてスイッチ
素子18の導通比率を制御するようにしたものであり、ヒ
ータにはハロゲンランプ19を使用している。
設けられ、この全波整流器15の入力側は、電流検出手段
2を介して交流電源3と接続し、出力側がコイル16とコ
ンデンサ17とで構成されるフィルタと、スイッチ素子18
とに接続していて、入力電源3を全波整流している。フ
ィルタの出力側にはヒータを構成するハロゲンランプ19
とスイッチ素子18との直列回路が接続している。スイッ
チ素子18は高周波でスイッチングしその導通時間を可変
とするもので、その出力側にはヒータ電源制御部20が接
続されている。ヒータ電源制御部20には時定数手段21を
介して制御回路コントローラ21が接続されている。時定
数手段21は、ヒータ電源の急激な増減による交流電源3
の電圧変化によるフリッカの発生を防止するもので、制
御回路コントローラ11の制御信号をヒータ電源制御部20
にTag供給している。
ローラ11から制御信号Tagがヒータ電源制御部20に入
力すると、ヒータ電源制御部20からスイッチ素子18の駆
動信号が出力し、スイッチ素子18は高周波(例えば20K
Hz)でスイッチングを開始する。これによりハロゲンラ
ンプ19は通電されて定着ローラ13を加熱する。スイッチ
素子18でのスイッチングによりパルス状の電流が流れる
が、前段に設けてあるフィルタによりこのパルスの影響
が抑制されるため、交流電源3の入力電流は正弦波とな
っていて、これにより入力電流の高調波を低減してい
る。フィルタを構成するコイル16とコンデンサ17はスイ
ッチングの周波数を高くするほど小型化できるが、逆に
スイッチ素子18でのスイッチング損失が増加するため、
一般には前述の周波数付近に設定している。
流れる電流に比例し、この電流はスイッチ素子18の導通
比率に比例している。従って前記の周波数でスイッチン
グするスイッチ素子18の導通する時間を可変にすること
で、定着ローラ13の温度を制御することが出来る。そこ
で制御回路コントローラ11では、定着ローラ13の温度が
所定値(例えば180℃)になるように、ヒータ電源制御
部20に基準信号とローラ温度の検出信号とを入力してこ
れらを比較演算し、導通時間を検出信号として出力し、
これに応じてPWM(パルス幅変調)を行っている。P
WMはスイッチング周期Tを固定し、スイッチ素子18が
導通する時間を定着ローラ13の温度に応じて変更するも
ので、サーミスタ12で検出したローラ温度が所定値より
も低いときにはスイッチの導通時間tを広げ、高いとき
には導通時間tを狭くし、スイッチ素子18の導通比率を
制御している。
装置1に入力する電流が所定値になるように制御信号T
agを補正している。図5のブロック図に示す回路が、
制御回路コントローラ11の内部に構成してあり、定着ロ
ーラ13の温度と基準電圧を第1比較器22で演算し、制御
信号Tagを生成している。この第1比較器22の基準電
圧を、入力電流の第2比較器23で補正し、定電流の制御
ル−プが構成される。導通比率と入力電流との関係は図
6に示すように比例関係となっている。
実施形態においては、制御回路コントローラ11とヒータ
電源制御部20との間に時定数手段21が接続してあり、ま
た該ヒータ電源制御部20を介してヒータ電源7と接続さ
れている。時定数手段21は制御信号Tagの急激な変化
を少なくするためのもので、ヒータ電源7の入力電流の
急激な増減により交流電源3の電圧が急変し、照明器具
などのフリッカが発生するのを防止するためのものであ
る。
イル24を用いたものである。第2実施形態ではヒータの
スイッチング周波数は一定であったが、この実施形態で
は電圧共振スイッチングによる周波数変調を行ってい
る。そのためスイッチング素子を導通する時間を固定し
ておいて、非導通時間を定着ローラの温度に応じて可変
とするもので、定着ローラの温度が所定値よりも低いと
きには非導通時間を広げ、高いときには非導通時間を狭
くし、定着ローラの温度制御並びに入力電流の制御を行
っている。このためヒータ電源制御部20にはスイッチン
グ素子の印加電圧を検出信号として入力している。その
他の作用については、第2実施形態と同様であるので、
説明を省略する。
本発明は画像形成装置の入力電流が所定値以下となるよ
うに、電流検出手段を介して、定着ヒータに通電する電
流を制御するようにしているので電流容量の大きなヒー
タを用いることが可能となり、立ち上がりが早い(ウォ
ームアップ時間の短い)電力制御装置を提供することが
できる。
手段を介してヒータに供給する電流を交流電源の周期よ
りも短い周期でスイッチ素子をスイッチングさせると共
に、入力電流検出手段の検出出力に応じてスイッチ素子
の導通比率を制御しているため、ヒータに供給する電流
を任意に制御でき電流容量の大きなヒータHTを用いる
ことが出来るため、立ち上がりが早いという効果があ
る。
画像形成装置に入力する電流を、入力電流検出手段での
検出値に応じてヒータ電源の出力を制御する制御回路か
ら、時定数手段を介してヒータ電源に出力の設定信号を
供給するようにしているため、急激な入力電流の変化が
少なくなり、照明器具でのフリッカの発生を防止でき、
また画像形成装置においても任意の時点でヒータの通電
をオン、オフできるので、定着装置の温度リップルが少
なくなるという効果がある。
略構成図である。
流の関係図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 交流電源から画像形成装置に入力する電
流を検出する入力電流検出手段と、該入力電流検出手段
を介して電源を供給される定着装置と、定着装置の温度
を検出するヒータ温度検出手段と、定着装置の温度を制
御する温度制御手段とを有する画像形成装置において、
画像形成装置の入力電流が所定値以下となるように定着
ヒータに通電する電流を制御するようにしたことを特徴
とする画像形成装置の電力制御装置。 - 【請求項2】 交流電源から入力する電流を検出する入
力電流検出手段と、該入力電流検出手段を介して供給さ
れる電源を全波整流して加熱手段とスイッチ素子の直列
回路とに供給するヒータ電源とを有する電力制御装置に
おいて、 スイッチ素子を交流電源の周期よりも短い周期でスイッ
チングさせると共に、入力電流検出手段の検出出力に応
じてスイッチング素子の導通比率を制御するようにした
ことを特徴とする電力制御装置。 - 【請求項3】 交流電源から画像形成装置に入力する電
流を検出する入力電流検出手段と、該入力電流検出手段
を介して供給される電源により駆動するランプ電源とヒ
ータ電源を有し、入力電流検出手段での検出値に応じて
ヒータ電源の出力を制御する制御回路などで構成される
電力制御装置において、 制御回路から時定数手段を介してヒータ電源に出力の設
定信号を供給するようにしたことを特徴とする電力制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9078748A JPH10274901A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 電力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9078748A JPH10274901A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 電力制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10274901A true JPH10274901A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13670520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9078748A Pending JPH10274901A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 電力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10274901A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000242126A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-09-08 | Nitto Kogyo Co Ltd | 定着装置 |
| US7289745B2 (en) | 2004-04-20 | 2007-10-30 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming apparatus with power supply system |
| US7355864B2 (en) | 2004-02-25 | 2008-04-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Switching regulator and its control method |
| JP2009198599A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
| JP2010102164A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Canon Inc | 画像形成装置及びその制御方法 |
| JP2014052422A (ja) * | 2012-09-05 | 2014-03-20 | Canon Inc | 画像形成装置 |
| JP2017111279A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP9078748A patent/JPH10274901A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000242126A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-09-08 | Nitto Kogyo Co Ltd | 定着装置 |
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| JP2017111279A (ja) * | 2015-12-16 | 2017-06-22 | コニカミノルタ株式会社 | 画像形成装置および画像形成装置の制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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|
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|
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