JPS63225487A

JPS63225487A - 電熱装置

Info

Publication number: JPS63225487A
Application number: JP5834087A
Authority: JP
Inventors: 黒木　健二; 古田　英樹
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-03-13
Filing date: 1987-03-13
Publication date: 1988-09-20

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）本発明は電熱装置に関するものであり、特に、電源投入
直後の電熱装置に過大な突入電流が流れないようにした
電熱装置に関するものである。

（従来の技術）第５図は従来の電熱装置の一例を示す回路図である。図
において、３１は電源、３２はスイッチ、リレー等のス
イッチ装置、３３はヒータを示す。

上記のような構成を有する電熱装置において、スイッチ
装置３２がオンにされると電流がスイッチ装置３２を通
ってヒータ３３に流れ、抵抗体からなるヒータ３３は発
熱する。

（発明が解決しようとする問題点）上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

ヒータ３３の抵抗値は、その温度が低い時には小さく、
温度が高くなると大きくなる。したがって、スイッチ装
置３２をオンにした時にはヒータ３３の温度が低く、抵
抗が小さいため、スイッチ装置３２およびヒータ３３を
含む回路に大きな突入電流が流れる。この突入電流はヒ
ータ３３の温度が上り抵抗値が大きくなるまで続く。

前記回路に突入電流が流れると、ヒータの一部やスイッ
チ装置の接点が破損しやすくなるという問題があった。

本発明の目的は前記した従来技術の問題点を除去し、電
源投入時に、電熱装置に過大な突入電流が流れないよう
にすることにある。

（問題点を解決するための手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、ヒータを予熱する手段
と、該ヒータが予定温度以上に上昇した時に前記予熱手
段を解除し、主加熱に切換える手段とを設けた点に特徴
がある。

本発明によれば、ヒータを予熱し、該ヒータの温度が所
定の温度以上になったときに、すなわち該ヒータの抵抗
が予定値以上になったときに、主加熱に切り変えられる
ので、電熱装置に許容値以上の突入電流が流れないようにする
ことができる。

（実施例）以下に、本発明を実施例によって説明する。第１図は本
発明の第１実施例の回路図を示す。

図において、１は商用電源等の主加熱電源、２は該主加
熱電源１から電流を供給されるヒータ、３は該ヒータ２
に直列に接続された電流制限抵抗、４は該電流制限抵抗
３に並列接続されたトライアック、５はトライアックゲ
ート電流制限抵抗である。また、６は該トライアックゲ
ート電流のオン、オフを制御するリレー、７は前記ヒー
タ２の温度を検出するサーミスタ、８はコンパレータ、
９は抵抗、１０は検出電圧、１１は設定電圧源、１２は
前記ヒータ２に供給する電流をオン、オフするスイッチ
、１３は直流電圧ｖ１を有する端子である。

ここに、前記電流制限抵抗３の抵抗値Ｒ１は、通電する
前又は通電開始時のヒータ２の抵抗値をＲ１とした時、
次の式で表わされる大きさに選ばれている。

ＶＯ／　ＣＲＩ　＋Ｒ１）　＜　ＩＯ−（１）ここに、
ｖＯは電源１のピーク電圧、ＩＯは突入電流として許さ
れる最大電流値を示す。　また、前記抵抗９の値Ｒ２は
、前記ヒータ２が所定温度Ｔｏになった時のサーミスタ
フの抵抗値をＲｈとした時、次の式で表わされる大きさ
に選ばれている。

ここに、ｖｌは端子１３の直流電圧、Ｖｃは設定電圧源
１１の設定電圧である。

次に、該実施例の動作を説明する。

今、スイッチ１２がオンにされると、電源１から供給さ
れた電流は、ヒータ２、電流制限抵抗３およびスイッチ
１２を通って流れる。この時、ヒータ２には次式で表わ
される電流Ｉが流れる。

Ｉ　−ＶＯ／　（ＲＪｉ’　＋Ｒ１）前記電流制限抵抗３の抵抗値は前記（１）式を満足する
大きさに選ばれているので、Ｉ＜１０となり、ヒータ２
には許容される大きさの突入電流が流れることになる。

なお、この時、サーミスタ７はヒータ２とほぼ同じ低温
にあるため、この時のサーミスタフの抵抗値をＲ１−と
すると、コンパレータ８の非反転入力端子（＋）に印加
される検出電圧ＶＩＯは次の値となる。

ＶＩＯ−ＶＩ　ＸＲ２／　（Ｒ２＋Ｒ１−）しかしなか
ら、サーミスタ７の低温時の抵抗値Ｒ１−は前記所定温
度ＴＯ時の抵抗値Ｒｈ　　より大きい（すなわち、Ｒ１
−＞Ｒｈ’）ので、次式が成立する。

ＶＩＯ＜ＶＣしたがって、コンパレータ８からはＬ（ロウ）レベルの
制御電圧が出力され、該制御電圧によって制御されるト
ランジスタはオフの状態にあるＯこのため、リレー６は
動作せず、トライアック４にゲート電流が流れず、該ト
ライアック４はオフの状態にある。

次に、スイッチ１２がオンにされた後時間が経過して行
くと、ヒータ２の温度は上って行く。それに伴って、該
ヒータ２の抵抗値は大きくなり、所定温度ＴＯに達する
と、その抵抗値はＲｈになる。なお、Ｒｈ＞Ｒ４である
。

ヒータ２の抵抗値がＲｈに達すると、サーミスタフの抵
抗値はＲｈ　’　　になり、コンパレータ８の非反転入
力端子（＋）に印加される検出電圧ＶＩＯは８、次式の
ようになる。

ＶＩＯ−ＶＩ　ＸＲ２／　（Ｒ２＋Ｒｈ　）つまり、Ｖ
ＩＯ−Ｖｃになる。

この結果、コンパレータ８から出力される制御電圧はＨ
（ハイ）レベルに転じ、該制御電圧によって制御される
トランジスタはオンになり、リレー６は動作を開始する
。よって、トライアック４に抵抗５を介してゲート電流
が流れ、該トライアック４はオンになる。

そうすると、電源１から供給された電流は、ヒータ２、
トライアック４およびスイ・ソチ１２の経路で流れ、こ
の時の電流値Ｉは次のようになる。

Ｉ　−ＶＯ／Ｒｈ該電流値■は、前記抵抗９の値Ｒ２、設定電圧源１１の
設定電圧Ｖｃを適当な大きさに選択して、ヒータ２の抵
抗値が所定値より大きくなったときにトライアック４が
オンになるように設計することにより、突入電流として
許される最大値以下の値にすることができる。

以上のように、本実施例によれば、ヒータ２に許容値以
上の突入電流が流れることがなく、ヒータ２やスイッチ
１２が破損する虞れがなくなる。

次に、本発明の第２実施例を第２図を参照して説明する
。

図において、１５は余波整流器、１６はツェナダイオー
ド、１７は抵抗、１８はコンデンサ、１９は可変抵抗器
、２０はコンデンサであり、その他の符号は前記第１図
と同等物又は同一物を示す。

該第２実施例において、スイッチ１２をオンにすると、
この時にはトライアック４はオフになっているので、電
流は電流制限抵抗３、ヒータ２を通って流れ、該ヒータ
２に許容レベル以下の突入電流が流れることは、前記第
１実施例と同様である。

本実施例では、前記のようにスイッチ１２がオンにされ
ると、電源１から供給された交流電流は全波整流器１５
で全波整流され、次いで、抵抗１７、コンデンサ１８に
より平滑される。平滑によって得られた直流電圧は可変
抵抗器１９およびコンデンサ２０よりなる時定数回路に
印加される。

該時定数回路の可変抵抗器１９とコンデンサ２０の接続
点の電圧は、選択された抗値およびコンデンサ２０の容
量値で決まる時定数で上昇し、ある電圧値に達すると、
トライアック４は導通する。

この結果、電源１から供給された電流は、トライアック
４を介してヒータ２に流れるようになる。

第３図は本実施例のヒータ２に流れる電流のタイムチャ
ートを示す。実線は従来回路の電流の変化を示し、点線
は本実施例の電流の変化を示す。

図から明かなように、従来回路では許容値以上の突入電
流ＩＯが回路に流れたのに対し、本実施例の回路ではス
イッチオン時には大きさ１１の突入電流が流れ、前記時
定数によって決まる時間Ｔ１後には許容値以下の突入電
流１２が流れることになる。

以上のように、該第２実施例によれば、スイッチ１２が
オンにされた後所定時間Ｔｌが経過し、ヒータ２の自己
加熱により所定の大きさまで抵抗値が大きくなった後に
トライアック４が導通するので、スイッチ１２のオン時
およびトライアツク４オン時に許容値以上の電流がヒー
タ２に流れることがなく、過電流によってヒータ２およ
びスイッチ１２が破損する虞れはない。

次に、本発明の第３実施例を第４図を参照して説明する
。図において、２１は例えば２４Ｖ（ボルト）の予熱電
源、２２．２３は切換スイッチを示し、他の符号は第１
図と同等物又は同一物を示す。

本実施例においては、最初は、切換スイッチ２２および
２３は予熱電源２１側に接続される。

これにより、ヒータ２には予熱電源２１から小さな電流
が供給され、読手さな電流による通電はヒータ２が所定
温度になるまで、あるいは所定時間続けられる。

ヒータ２が所定温度になるまで、または所定時間通電さ
れ、自己発熱によって予定の抵抗値まで上ると、切換ス
イッチ２２は主加熱電源１側に切換えられる。そうする
と、ヒータ２には該主加熱電源１から電流が供給される
ことになる。この時、ヒータ２の抵抗値は予定の抵抗値
になっているので、該ヒータ２に流れる突入電流は許容
値以下に押えられ、ヒータ２や切換スイッチ２２．２３
が破損する虞れはない。

なお、ヒータ２が所定温度に上ったことの検知は前記第
１実施例と同様の手段を用いることができ、一方所定時
間経過したことの検知は前記第２実施例と同様の手段あ
るいはタイマ等を用いることができる。

（発明の効果）以上のように、本発明によれば、ヒータに許容値以上の
突入電流が流れることがなくなるので、ヒータやスイッ
チの接点が高熱により断線したり溶融したりする等の破
損の虞れがなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の回路図、第２図は本発明
の第２実施例の回路図、第３図は従来と第２実施例の突
入電流のタイムチャート、第４図は本発明の第３実施例
の回路図、第５図は従来の電熱装置の一例を示す回路図
である。１・・・主加熱電源、２・・・ヒータ、３・・・電流制
限抵抗、４・・・トライアック、２１・・・予熱電源、
２２．２３・・・切換スイッチ代理人弁理士　平木通人　外１名第１図第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）主加熱電源と、該主加熱電源から電流を供給され
るヒータと、該ヒータに流す前記電流をオン、オフする
スイッチ手段とを少くとも備えた電熱装置において、該
ヒータを予熱する手段と、該ヒータが予定温度以上に上
昇した時に前記予熱手段を解除し、主加熱に切換える手
段とを具備したことを特徴とする電熱装置。
（２）前記予熱手段が前記ヒータと直列に接続された電
流制限抵抗であり、前記予熱手段を解除し主加熱に切換
える手段が前記電流制限抵抗と並列に接続されたサイリ
スタであることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項
記載の電熱装置。
（３）前記ヒータが予定温度に達した時に前記サイリス
タをオンさせるようにしたことを特徴とする前記特許請
求の範囲第２項記載の電熱装置。
（４）前記ヒータの予熱が予定時間以上行われた時に前
記サイリスタをオンさせるようにしたことを特徴とする
前記特許請求の範囲第２項記載の電熱装置。
（５）前記予熱手段が予熱電源であり、前記予熱手段を
解除し主加熱に切換える手段が前記予熱電源から前記主
加熱電源に切換える切換スイッチであることを特徴とす
る前記特許請求の範囲第１項記載の電熱装置。
（６）前記切換スイッチは前記ヒータが予定温度に達し
た時、又は予定時間後に予熱電源から主加熱電源に切換
えられるようにしたことを特徴とする前記特許請求の範
囲第５項記載の電熱装置。