JPH10105254A - ヒータ制御装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御電圧の整流方式に応じて良好にヒータ制
御を行うことが可能なヒータ制御装置及び画像形成装置
を提供すること。 【解決手段】 交流電源１にＡＣフィルタ２を介して接
続されたゼロクロス検出回路１２が、プリンタの低圧電
源部が倍電圧整流方式であっても、従来の全波整流方式
の低圧電源を使用する系のゼロクロス検出と同様に、ゼ
ロクロス検出信号をパルス信号としてエンジンコントロ
ーラ１２６に報知することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を転写紙
上に定着させるセラミックヒータ等のヒータ制御を行う
ヒータ制御装置及びこのヒータ制御装置を有して電子写
真プロセスを用いた画像形成を行う画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真プロセスを用いたレーザプリン
タ等の画像形成装置は、画像を熱定着させる熱定着装置
を有している。この熱定着装置は、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、そ
の種類としては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知られている。

【０００３】一般的に、上記のような熱定着装置のヒー
タは、トライアック等のスイッチング制御素子を介して
商用電源等の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。また、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。セラミックヒータのオン／オフ制御
は交流電源の波数制御又は位相制御により行われる。こ
の波数制御又は位相制御は、入力された交流電源の正か
ら負又は負から正に切替わるポイントを含み、電源電圧
の大きさがあるしきい値以下になったことを報知する信
号（以下、「ゼロクロス信号」という。）を基に、トリ
ガをかけて行われる。

【０００４】次に、図面を参照して上記のような画像形
成装置に適用されるヒータ駆動、制御回路をセラミック
ヒータを位相制御する場合を例に説明する。図８は、従
来のヒータ駆動、制御回路の構成を示す回路図である。

【０００５】図８において、交流電源５０１は、装置全
体に電力を供給するものであり、ここでは、商用電源を
ＡＣフィルタ５０２を介してセラミックヒータ５０３へ
供給することによりセラミックヒータ５０３を発熱させ
るようになっている。このセラミックヒータ５０３への
供給電力は、トライアック５０４により通電、遮断が行
われる。

【０００６】抵抗５０５，５０６は、トライアック５０
４のためのバイアス抵抗であり、また、フォトトライア
ックカプラ５０７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る。フォトトライアックカプラ５
０７の発光ダイオードに通電することによりトライアッ
ク５０４がオンされる。

【０００７】抵抗５０８は、フォトトライアックカプラ
５０７の電流を制限するための抵抗であり、トランジス
タ５０９によりオン／オフされる。トランジスタ５０９
は、抵抗５１０を介してエンジンコントローラ５１１か
らのＯＮ信号にしたがって動作する。

【０００８】ダイオード５１２，５２３は、ＡＣフィル
タ５０２を介して交流電源５０１の電流を全波整流す
る。この整流された電圧は、抵抗５１３，ツェナーダイ
オード５１４，コンデンサ５１５，抵抗５１６を介し
て、整流ブリッジ５２４のマイナス端子に入力され、交
流電源５０１に対して電流ループを形成する。また、Ａ
Ｃフィルタ５０２を介して交流電源５０１の電流は、整
流ブリッジ５２４で全波整流され、コンデンサ５２５に
よって平滑される。ここで平滑された電圧は低圧電源５
２６に入力され、低電圧が出力される。

【０００９】トランジスタ５１７には、交流電源５０１
の電圧と、抵抗５１３，ツェナーダイオード５１４，コ
ンデンサ５１５，抵抗５１６，トランジスタ５１７によ
って決定される電圧が入力される。交流電源５０１の電
圧が、抵抗５１３，ツェナーダイオード５１４，コンデ
ンサ５１５，抵抗５１６，トランジスタ５１７によって
決定されるスライス電圧Ｖｚ以下であれば、トランジス
タ５１７はオフとなり、上記スライス電圧Ｖｚ以上であ
ればオンとなる。

【００１０】フォトカプラ５１９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５１８，
５２０はこのフォトカプラ５１９に流れる電流を制限す
るための抵抗である。

【００１１】交流電源５０１が上記スライス電圧Ｖｚ以
下である時、トランジスタ５１７はオフし、抵抗５２０
の電圧はＬｏｗとなり、エンジンコントローラ５１１
に、「交流電源５０１がスライス電圧Ｖｚ以下であり、
正負が切替わる電圧（ゼロクロス）又は、ゼロクロス付
近の電圧値である」ことを報知する。以下、エンジンコ
ントローラ５１１に送出されるこの信号を「ＺＥＲＯＸ
信号」と呼ぶ。このＺＥＲＯＸ信号は、交流電源の電圧
によりパルス幅が変化するパルス信号である。

【００１２】エンジンコントローラ５１１は、上記ＺＥ
ＲＯＸ信号のパルス幅を検知し、このパルス幅を基に位
相制御又は波数制御によりトライアック５０４をＯＮ／
ＯＦＦする。

【００１３】また、温度検出素子５２１は、セラミック
ヒータ５０３の温度を検知するためのものであり、例え
ば、サーミスタ感温素子で構成される。この温度検出素
子５２１によって検出される温度は、抵抗５２２と、温
度検出素子５２１との分圧として検出され、エンジンコ
ントローラ５１１にＴＨ信号としてＡ／Ｄ入力される。

【００１４】セラミックヒータ５０３の温度は、ＴＨ信
号としてエンジンコントローラ５１１において監視さ
れ、エンジンコントローラ５１１の内部で設定されてい
るセラミックヒータ５０３の設定温度と比較することに
よって、セラミックヒータ５０３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）又は波数（波数制御）に換算し、その制御条件によ
りエンジンコントローラ５１１がトランジスタ５０９に
ＯＮ信号を送出する。

【００１５】上記回路において、位相制御又は波数制御
は、エンジンコントローラ５１１が監視しているＺＥＲ
ＯＸ信号をトリガ信号として制御が行われる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】熱定着装置の熱源であ
るヒータを位相制御で駆動、制御する場合、交流電源電
圧が、「あるしきい値以下であり、正負が切替わる電圧
（ゼロクロス）あるいはゼロクロス近傍の電圧」（以
下、総じてゼロクロスと呼ぶ）であることを検知する必
要がある。しかしながら、画像形成装置の低圧電源部の
整流方式が全波整流方式である場合、上記図８の従来の
制御回路によってもゼロクロスが検出可能であったが、
整流方式が倍電圧整流方式である場合、従来の制御回路
ではパルス信号としてゼロクロスを検出するができなか
った。また、他の検出方式の場合においても、精度上困
難であったり、消費電力が増大するという問題があっ
た。

【００１７】さらに、画像形成装置の低圧電源が、倍電
圧整流と全波整流を切替えることによりユニバーサル電
源としており、交流電源電圧に応じて、例えば１００Ｖ
系と２００Ｖ系とで定着器の制御方式を変える必要があ
る場合、いずれの電圧供給方式であるかを検知する必要
があるが、従来はこれに対応していなかった。

【００１８】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、制御電圧の整流方式に応じて良好にヒ
ータ制御を行うことが可能なヒータ制御装置及び画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、交流電源を基に装置全体に電力を供給する
電力供給手段と、この電力供給手段からの電力供給に応
じて所定の設定温度で発熱するヒータと、このヒータの
発熱温度を検出する温度検出手段と、前記交流電源の電
圧を倍電圧整流することにより、前記ヒータの電力制御
に必要な制御電圧を生成する制御電圧生成手段と、前記
電力供給手段とヒータとの間に配置され、前記ヒータへ
の電力供給をオン／オフするスイッチング制御素子と、
前記交流電源の電圧値が所定の閾値以下であり、正負が
切り替わるゼロクロス電圧近傍となったことを検出し、
その検出結果をパルス信号として送出するゼロクロス検
出手段と、このゼロクロス検出手段から送出されたパル
ス信号をトリガとして、前記スイッチング制御素子のオ
ン／オフ制御を行うことにより、前記温度検出手段で検
出されたヒータの発熱温度が前記所定の設定温度となる
ように前記電力供給手段による前記ヒータへの電力供給
を制御する電力制御手段とを有することを特徴とする。

【００２０】また、上記課題を解決するために本発明
は、交流電源を基に装置全体に電力を供給する複数の電
圧供給方式に対応した電力供給手段と、この電力供給手
段からの電力供給に応じて所定の設定温度で発熱するヒ
ータと、このヒータの発熱温度を検出する温度検出手段
と、前記交流電源の電圧をその電圧供給方式に応じて倍
電圧整流又は全波整流することにより、前記ヒータの電
力制御に必要な制御電圧を生成する制御電圧生成手段
と、前記電力供給手段とヒータとの間に配置され、前記
ヒータへの電力供給をオン／オフするスイッチング制御
素子と、前記交流電源の電圧値が所定の閾値以下であ
り、正負が切り替わるゼロクロス電圧近傍となったこと
を検出し、その検出結果をパルス信号として送出するゼ
ロクロス検出手段と、前記交流電源の電圧供給方式を検
知する電圧供給方式検知手段と、この電圧供給方式検知
手段で検知された電圧供給方式に応じた複数の制御方式
を有し、前記ゼロクロス検出手段から送出されたパルス
信号をトリガとして、前記スイッチング制御素子のオン
／オフ制御を行うことにより、前記温度検出手段で検出
されたヒータの発熱温度が前記所定の設定温度となるよ
うに前記電力供給手段による前記ヒータへの電力供給を
制御する電力制御手段とを有することを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。

【００２２】（第１の実施形態）まず、第１の実施形態
について説明する。

【００２３】図１は、電子写真プロセスを用いた画像形
成装置の一例を示す概略の構成図であり、レーザプリン
タの構成例を示している。

【００２４】図１に示したレーザプリンタは、外部装置
１３１と接続可能なレーザプリンタ本体（以下、単に
「本体」という。）１０１を有している。

【００２５】また、本体１０１の下段には、転写材とし
ての記録紙Ｓを収納するカセット１０２が備えられてい
る。本体１０１の内部には、このカセット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。

【００２６】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１０７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。

【００２７】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及び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。

【００２８】また、前記レーザスキャナ部１０７は、後
述する外部装置１３１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及び折り返
しミラー１１６等により構成されている。

【００２９】そして、前記画像形成部１０８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１２１
及びクリーナ１２２等から構成されている。

【００３０】また、定着器１０９は、定着フィルム１０
９ａ，加圧ローラ１０９ｂ，定着フィルム内部に設けら
れたセラミックヒータ１０９ｃ及びセラミックヒータの
表面温度を検出するサーミスタ等の温度検出素子１０９
ｄから構成されている。

【００３１】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１
１１にも駆動力を与えている。

【００３２】さらに、本体１０１は、制御装置として、
エンジンコントローラ１２６及びビデオコントローラ１
２７を有している。このエンジンコントローラ１２６及
びビデオコントローラ１２７は、インターフェース１２
８により互いに接続されている。

【００３３】エンジンコントローラ１２６は、レーザス
キャナ部１０７，画像形成部１０８及び定着器１０９に
おける各電子写真プロセスの制御、前記本体１０１内の
記録紙Ｓの搬送制御等を行っている。

【００３４】ビデオコントローラ１２７は、パーソナル
コンピュータ等の外部装置１３１と汎用のインターフェ
ース（セントロニクス、ＲＳ２３２Ｃ等）１３０で接続
されており、この汎用インター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。

【００３５】次に、上記定着器１０における９のセラミ
ックヒータ１０９ｃの駆動、制御を行うヒータ駆動、制
御回路について説明する。

【００３６】図２は、本発明によるセラミックヒータ１
０９ｃの駆動、制御を行うヒータ駆動、制御回路の回路
構成を示す回路図である。

【００３７】図２に示したように、本発明によるヒータ
駆動、制御回路は、本プリンタ全体に電力を供給する交
流電源１、この交流電源１にＡＣフィルタ２を介して接
続されたセラミックヒータ１０９ｃ、このセラミックヒ
ータ１０９ｃの温度を検出する温度検出素子１０９ｄ、
ＡＣフィルタ２及びセラミックヒータ１０９ｃ間に接続
されたトライアック４，抵抗５，６、この抵抗５，６間
に直列接続されたフォトトライアックカプラ７、このフ
ォトトライアックカプラ７に一端が接続された抵抗８、
フォトトライアックカプラ７にコレクタ端子を接続した
トランジスタ９、このトランジスタ９のベース端子に接
続された抵抗１０、この抵抗１０の一端をＯＮ端子に接
続したエンジンコントローラ（電力制御手段）１２６、
このエンジンコントローラ１２６のＺＥＲＯＸ端子に接
続されるとともにＡＣフィルタ２及びセラミックヒータ
１０９ｃ間に接続されたゼロクロス検出回路１２、交流
電源１にＡＣフィルタ２を介して接続されたダイオード
１３，１４、このダイオード１３，１４に接続されたコ
ンデンサ１５，１６，低圧電源１７及びエンジンコント
ローラ１２６のＴＨ端子に接続された抵抗２２から構成
される。

【００３８】商用電源等の交流電源１は、ＡＣフィルタ
２を介してセラミックヒータ１０９ｃへ電力を供給する
ことによりセラミックヒータ１０９ｃを発熱させる。こ
のセラミックヒータ１０９ｃへの供給電力は、トライア
ック４により通電、遮断が行われる。

【００３９】抵抗５，６は、トライアック４のためのバ
イアス抵抗であり、また、フォトトライアックカプラ７
は、１次、２次間の沿面距離を確保するためのデバイス
である。フォトトライアックカプラ７の発光ダイオード
に通電することによりトライアック４がオンされる。

【００４０】抵抗８は、フォトトライアックカプラ７の
電流を制限するための抵抗であり、トランジスタ９によ
りオン／オフされる。トランジスタ９は、抵抗１０を介
してエンジンコントローラ１２６からのＯＮ信号にした
がって動作する。

【００４１】ダイオード１３，１４及びコンデンサ１
５，１６は、ＡＣフィルタ２を介して交流電源１を倍電
圧整流、平滑する。ここで平滑された電圧は、低圧電源
１７に入力され、低電圧（制御電圧）が出力される。こ
れらダイオード１３，１４、コンデンサ１５，１６及び
低圧電源１７により、セラミックヒータ１０９ｃの制御
に必要な制御電圧を生成する制御電圧生成手段を構成し
ている。

【００４２】また、ゼロクロス検出回路１２には、ＡＣ
フィルタ２を介して交流電源１が入力され、この電源電
圧がある閾値以下の電圧になっていることをエンジンコ
ントローラ１２６に対してパルス信号として報知する。
以下、エンジンコントローラ１２６に送出されるこの信
号をＺＥＲＯＸ信号と呼ぶ。

【００４３】エンジンコントローラ１２６は、セラミッ
クヒータ１０９ｃへの電力供給を制御する電力制御手段
であり、ＺＥＲＯＸ信号のパルスのエッジを検知し、位
相制御又は波数制御によりトライアック４をＯＮ／ＯＦ
Ｆする。

【００４４】温度検出素子１０９ｄは、セラミックヒー
タ１０９ｃの温度を検知するための温度検知素子、例え
ば、サーミスタ感温素子である。この温度検出素子１０
９ｄによって検出される温度は、抵抗２２と、温度検出
素子１０９ｄとの分圧として検出され、エンジンコント
ローラ１２６にＴＨ信号としてＡ／Ｄ入力される。

【００４５】セラミックヒータ１０９ｃの温度は、ＴＨ
信号としてエンジンコントローラ１２６において監視さ
れる。エンジンコントローラ１２６は、内部で設定され
ているセラミックヒータ１０９ｃの設定温度と比較する
ことによって、セラミックヒータ１０９ｃが所定の温度
となるようにセラミックヒータ１０９ｃに供給すべき電
力を算出する。そして、供給する電力に対応した位相角
（位相制御）又は波数（波数制御）に換算し、その制御
条件によりトランジスタ９にＯＮ信号を送出する。

【００４６】上記回路において、位相制御又は波数制御
は、エンジンコントローラ１２６が監視しているＺＥＲ
ＯＸ信号をトリガ信号として制御が行われる。

【００４７】次に、ゼロクロス検出回路１２の詳細な回
路構成を説明する。図３は、ゼロクロス検出回路１２の
詳細な回路構成を示す回路図である。

【００４８】図３に示したように、ゼロクロス検出回路
１２は、ＡＣフィルタ２を介して交流電源１が入力され
るダイオードブリッジ３１、このダイオードブリッジ３
１の出力端子に接続される保護抵抗３２、この保護抵抗
３２とダイオードブリッジ３１のマイナス端子間に接続
され交流電源１に対してループ形成する抵抗３３，ツェ
ナーダイオード３４，コンデンサ３５及び抵抗３６、こ
れらループを形成する回路素子に並列接続されたトラン
ジスタ３７、抵抗３８、このトランジスタ３７，抵抗３
８間に出力側が接続されたツェナーダイオード３９及び
抵抗４０、このツェナーダイオード３９，抵抗４０に両
端が接続されたコンデンサ４１、保護抵抗３２に接続さ
れたフォトカプラ４２、このフォトカプラ４２に接続さ
れたスイッチング素子４３、このスイッチング素子４３
に接続された抵抗４４、上記定圧電源１７のＶｒｅｆ端
子とフォトカプラ４２との間に接続された抵抗４５、フ
ォトカプラ４２に並列接続されたコンデンサ４６及び上
記エンジンコントローラ１２６とフォトカプラ４２との
間に接続された抵抗４７で構成される。

【００４９】ダイオードブリッジ３１には、ＡＣフィル
タ２を介して交流電源１が入力される。このダイオード
ブリッジ３１により全波整流された交流信号は保護抵抗
３２を介して、抵抗３３，ツェナーダイオード３４，コ
ンデンサ３５，抵抗３６を通り、ダイオードブリッジ３
１のマイナス端子に入力され、交流電源１に対して電流
ループが形成される。

【００５０】トランジスタ３７には、交流電源１の電圧
と、抵抗３２，３３，ツェナーダイオード３４，コンデ
ンサ３５，抵抗３６によって決定される電圧が入力され
る。ここで、交流電源１の電圧が、抵抗３２，３３，ツ
ェナーダイオード３４，コンデンサ３５，抵抗３６，ト
ランジスタ３７によって決定されるスライス電圧Ｖｚ以
下であれば、トランジスタ３７はオフとなり、上記スラ
イス電圧Ｖｚ以上であればオンとなる。

【００５１】トランジスタ３７の出力は、ツェナーダイ
オード３９のツェナー電圧によりクランプされる。抵抗
３８は、トランジスタ３７及びツェナーダイオード３９
に供給する電流を制限する抵抗である。トランジスタ３
７の出力は、抵抗４０及びコンデンサ４１が構成するフ
ィルタを介してスイッチング素子４３（例えば、ＭＯＳ
ＦＥＴ、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ）に入力さ
れる。尚、図中のスイッチング素子４３はＭＯＳＦＥＴ
とした。以下、スイッチング素子４３をＦＥＴ４３とす
る。

【００５２】フォトカプラ４２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、また、抵抗４
４，４５はフォトカプラ４２に流れる電流を制限するた
めの抵抗である。

【００５３】上記のようなゼロクロス検出回路１２にお
いて、交流電源１が上記スライス電圧Ｖｚ以下であるゼ
ロクロスの時、トランジスタ３７はオフし、ＦＥＴ４３
はオンとなり、フォトカプラの出力はＬｏｗとなり、コ
ンデンサ４６及び抵抗４７を介してエンジンコントロー
ラ１２６に、「交流電源１がスライス電圧Ｖｚ以下であ
り、正負が切替わる電圧（ゼロクロス）又は、ゼロクロ
ス付近の電圧値である」ことを報知する。

【００５４】ここで、トランジスタ３７のスイッチング
スピードは、抵抗３３，３６及びコンデンサ３５により
制御され、ＦＥＴ４３のスイッチングスピードは抵抗３
８，４０及びコンデンサ３５により制御され、フォトカ
プラ４２の出力のスイッチングスピードはコンデンサ４
６によって制限される。

【００５５】図４は、上記のようにゼロクロス検出回路
１２により報知されるＺＥＲＯＸ信号を説明するための
図である。

【００５６】ゼロクロス検出回路１２により、エンジン
コントローラ１２６に報知されるＺＥＲＯＸ信号は、図
４に示したＺＥＲＯＸ信号５１のようになり、交流電源
１の半サイクル周期の信号となる。エンジンコントロー
ラ１２６は、このＺＥＲＯＸ信号がＨｉｇｈからＬｏｗ
になるエッジを検出して、交流電源電圧がスライス電圧
Ｖｚ以下であると認識する。

【００５７】また、図４に示した交流電源電圧５０が０
Ｖの時、ＺＥＲＯＸ信号５１には、図４中で５１ａと示
したように、極小さいピークが生じる。このピークの大
きさは、ゼロクロス検出回路１２の抵抗４５及びコンデ
ンサ４６によって制御可能であり、エンジンコントロー
ラ１２６がＬｏｗと判断できるレベル以下に充分制御す
ることができる。

【００５８】上記のようなゼロクロス検出回路１２の構
成を採ることにより、プリンタの低圧電源部が倍電圧整
流方式であっても、従来の全波整流方式の低圧電源を使
用する系のゼロクロス検出と同様に、パルス信号として
ゼロクロス検出信号をエンジンコントローラ１２６に報
知することができる。

【００５９】また、上記構成を採ることにより、交流電
源電圧がある閾値以下の電圧のときのみ、スイッチング
素子（ＦＥＴ４３）がオンし、交流電源１からフォトカ
プラ４２に電流が供給されるため、消費電力を小さくす
ることができる。

【００６０】（第２の実施形態）次に、第２の実施形態
について説明する。

【００６１】図５は、第２の実施形態におけるセラミッ
クヒータ１０９ｃの駆動、制御を行うヒータ駆動、制御
回路の回路構成を示す回路図である。尚、以下の説明に
おいて、上記第１の実施形態と重複する点については説
明を省略する。

【００６２】本実施形態における回路は、複数の交流電
源電圧供給方式に対応したものであり、図５に示したよ
うに、上記第１の実施形態の回路におけるダイオード１
３，１４に相当する部分にブリッジダイオード５５が配
置されており、また、このブリッジダイオード５５と、
コンデンサ１５，１６との間に切替スイッチ５６が配置
されている。さらに、本回路では、交流電源１の電圧供
給方式を検知する電圧検知回路５８を有している。

【００６３】図５に示した回路において、ブリッジダイ
オード５５には、ＡＣフィルタ２を介して交流電源１が
入力される。本回路において切替スイッチ５６がオンの
ときは倍電圧整流となり、切替スイッチ５６がオフのと
きは全波整流となる。この切替スイッチ５６は、手動又
は自動のどちらでも良い。交流電源電圧が１００Ｖ系の
時は切替スイッチ５６をオンとし、２００Ｖ系の場合、
切替スイッチ５６をオフとすることにより、低圧電源５
７に対してユニバーサル電源とすることができる。

【００６４】ゼロクロス検出回路１２は、上記第１の実
施形態で述べたものと同様の回路構成を採っている。こ
のゼロクロス検出回路１２は低圧電源部の整流方式に影
響されることなく、ＺＥＲＯＸ信号をエンジンコントロ
ーラ１２６に送出している。

【００６５】セラミックヒータ１０９ｃの制御におい
て、交流電源電圧に対応して、例えば、１００Ｖ系と２
００Ｖ系で制御方式（位相制御／波数制御）を切替える
必要がある場合、電圧検知回路５８により、交流電源１
の電圧供給方式がが１００Ｖ系か２００Ｖ系であるかを
検知して、エンジンコントローラ１２６にその結果をＶ
ＳＥＮＳ信号として送出される。エンジンコントローラ
１２６は、このＶＳＥＮＳ信号により、交流電源電圧を
検知して、ヒータの制御方法を決定する。例えば、１０
０Ｖ系であれば位相制御、２００Ｖ系であれば波数制御
又はその逆の設定とする。

【００６６】図６は、電圧検知回路５８の詳細な回路構
成を示す回路図である。

【００６７】図６に示した電圧検知回路５８において、
ダイオード６１には、ＡＣフィルタ２を介して、Ｎｅｕ
ｔｒａｌ端子側、つまり、スイッチ５６側のＡＣ信号が
入力され、半波整流される。この半波整流された信号
は、抵抗６２，コンデンサ６３，抵抗６４を介して、ダ
イオードブリッジ５５のマイナス端子に入力され、交流
電源１に対してループを形成する。

【００６８】トランジスタ６７には、交流電源１の電圧
と、抵抗６２，コンデンサ６３，抵抗６４によって決定
される電圧が入力される。交流電源１の電圧が、正電位
又は抵抗６２，コンデンサ６３，抵抗６４，トランジス
タ６７によって決定されるスライス電圧Ｖｒ以下であれ
ば、トランジスタ６７はオフとなり、上記スライス電圧
Ｖｒ以上であればオンとなる。

【００６９】フォトカプラ６６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６５，６８
はフォトカプラ６６に流れる電流を制限するための抵抗
である。ここで、フォトカプラ６６の出力は、抵抗６９
を介して、ＶＳＥＮＳ信号としてエンジンコントローラ
１２６に送出される。

【００７０】図７は、この電圧検知回路５８により送出
されるＶＳＥＮＳ信号を説明する図である。

【００７１】交流電源１の電圧供給方式が１００Ｖ系の
場合は、切替スイッチ５６がオンのため、倍電圧整流と
なり、コンデンサ１６が交流電源のピーク電圧で充電さ
れ、トランジスタ６７は常にオンとなる。従って、ＶＳ
ＥＮＳ信号は常にＨｉｇｈとして、エンジンコントロー
ラ１２６に送出される。

【００７２】交流電源１の電圧供給方式が２００Ｖ系の
場合は、切替スイッチ５６がオフのため、全波整流とな
り、トランジスタ６７には交流信号が入力される。トラ
ンジスタ６７は交流電源電圧が上記スライス電圧Ｖｒ以
下又は、正電位の時にオフとなる。従って、ＶＳＥＮＳ
信号は図７に示したように、交流電源周期のパルス信号
となる。

【００７３】上記のように電圧検知回路５８は、交流電
源１の電圧供給方式を整流方式の違いにより検知するこ
とができる。

【００７４】エンジンコントローラ１２６は、ＶＳＥＮ
Ｓ信号がＨｉｇｈであれば１００Ｖ系、パルス信号であ
れば２００Ｖ系と認識し、ヒータの制御方法を決定す
る。例えば、１００Ｖ系であれば位相制御、２００Ｖ系
であれば波数制御又はその逆の設定とする。

【００７５】上記の構成を採ることにより、倍電圧整流
方式を有したユニバーサル電源において、１００Ｖ系と
２００Ｖ系とでヒータ制御を切替える必要がある場合で
も、各電圧供給方式に適したヒータ制御を行うことがで
きる。

【００７６】尚、本発明は、上記実施形態に限定されず
種々の変形実施が可能である。

【００７７】例えば、上記第２の実施形態の図５に示し
たユニバーサル電源の系において、回路基板の出荷時又
はそれ相当のタイミングで２００Ｖ系専用として使用す
ることが分かっていれば、図６に示した電圧検知回路５
８のダイオード６１からフォトカプラ６６までの素子を
未実装とし、抵抗６８をショートさせるとともに、エン
ジンコントローラ１２６のＶＳＥＮＳ信号の検知とし
て、２００Ｖ系の場合はパルス信号又はＬｏｗ、１００
Ｖ系の場合はＨｉｇｈという判断設定にしておくことに
より、さらにコストダウンを図ることができる。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
倍電圧整流方式を使用している場合でも、交流電源の半
サイクル毎に交流電源がゼロクロスであることをパルス
信号として報知するので、全波整流方式を使用している
場合と同様なヒータ制御をすることができる。

【００７９】また、複数の整流方式により複数の交流電
源が入力可能なユニバーサル電源を用いている場合であ
っても、例えば各電圧供給方式を整流方式の違いによっ
て検出し、その検出結果を報知することにより各電圧供
給方式においてヒータを最適に制御することができる、

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における画像形成装置としてのレーザプ
リンタの概略構成図である。

【図２】本発明におけるヒータ駆動、制御回路の回路構
成図である。

【図３】本発明におけるゼロクロス検出回路１２の詳細
な回路構成を示す回路図である。

【図４】本発明におけるゼロクロス検出回路１２により
報知されるＺＥＲＯＸ信号を説明するための図である。

【図５】本発明の第２の実施形態におけるヒータ駆動、
制御回路の回路構成図である。

【図６】本発明の第２の実施形態における電圧検知回路
５８の詳細な回路構成を示す回路図である。

【図７】電圧検知回路５８により送出されるＶＳＥＮＳ
信号を説明する図である。

【図８】従来のヒータ駆動、制御回路の構成を示す回路
図である。

【符号の説明】

１０１ レーザプリンタ本体 １０９ 熱定着器 １０９ｃ セラミックヒータ １０９ｄ 温度検出素子 １２６ エンジンコントローラ １２ ゼロクロス検出回路 ５８ 電圧検知回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 交流電源を基に装置全体に電力を供給す
   る電力供給手段と、 この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温
   度で発熱するヒータと、 このヒータの発熱温度を検出する温度検出手段と、 前記交流電源の電圧を倍電圧整流することにより、前記
   ヒータの電力制御に必要な制御電圧を生成する制御電圧
   生成手段と、 前記電力供給手段とヒータとの間に配置され、前記ヒー
   タへの電力供給をオン／オフするスイッチング制御素子
   と、 前記交流電源の電圧値が所定の閾値以下であり、正負が
   切り替わるゼロクロス電圧近傍となったことを検出し、
   その検出結果をパルス信号として送出するゼロクロス検
   出手段と、 このゼロクロス検出手段から送出されたパルス信号をト
   リガとして、前記スイッチング制御素子のオン／オフ制
   御を行うことにより、前記温度検出手段で検出されたヒ
   ータの発熱温度が前記所定の設定温度となるように前記
   電力供給手段による前記ヒータへの電力供給を制御する
   電力制御手段とを有することを特徴とするヒータ制御装
   置。
2. 【請求項２】 交流電源を基に装置全体に電力を供給す
   る複数の電圧供給方式に対応した電力供給手段と、 この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温
   度で発熱するヒータと、 このヒータの発熱温度を検出する温度検出手段と、 前記交流電源の電圧をその電圧供給方式に応じて倍電圧
   整流又は全波整流することにより、前記ヒータの電力制
   御に必要な制御電圧を生成する制御電圧生成手段と、 前記電力供給手段とヒータとの間に配置され、前記ヒー
   タへの電力供給をオン／オフするスイッチング制御素子
   と、 前記交流電源の電圧値が所定の閾値以下であり、正負が
   切り替わるゼロクロス電圧近傍となったことを検出し、
   その検出結果をパルス信号として送出するゼロクロス検
   出手段と、 前記交流電源の電圧供給方式を検知する電圧供給方式検
   知手段と、 この電圧供給方式検知手段で検知された電圧供給方式に
   応じた複数の制御方式を有し、前記ゼロクロス検出手段
   から送出されたパルス信号をトリガとして、前記スイッ
   チング制御素子のオン／オフ制御を行うことにより、前
   記温度検出手段で検出されたヒータの発熱温度が前記所
   定の設定温度となるように前記電力供給手段による前記
   ヒータへの電力供給を制御する電力制御手段とを有する
   ことを特徴とするヒータ制御装置。
3. 【請求項３】 前記電力制御手段は、前記電圧供給方式
   検知手段で検知された電圧供給方式に応じた複数の制御
   方式として、位相制御又は波数制御により前記電力供給
   を制御することを特徴とする請求項２記載のヒータ制御
   装置。
4. 【請求項４】 前記電圧供給方式検知手段は、前記交流
   電源の電圧供給方式を前記制御電圧生成手段により生成
   された制御電圧の整流方式の違いにより検知することを
   特徴とする請求項２又は３記載のヒータ制御装置。
5. 【請求項５】 転写材上に形成された未定着のトナー象
   を加熱定着させる画像形成装置において、 交流電源を基に装置全体に電力を供給する電力供給手段
   と、 この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温
   度で発熱し、前記未定着のトナー象を転写紙上に加熱定
   着させるヒータと、 このヒータの発熱温度を検出する温度検出手段と、 前記交流電源の電圧を倍電圧整流することにより、前記
   ヒータの電力制御に必要な制御電圧を生成する制御電圧
   生成手段と、 前記電力供給手段とヒータとの間に配置され、前記ヒー
   タへの電力供給をオン／オフするスイッチング制御素子
   と、 前記交流電源の電圧値が所定の閾値以下であり、正負が
   切り替わるゼロクロス電圧近傍となったことを検出し、
   その検出結果をパルス信号として送出するゼロクロス検
   出手段と、 このゼロクロス検出手段から送出されたパルス信号をト
   リガとして、前記スイッチング制御素子のオン／オフ制
   御を行うことにより、前記温度検出手段で検出されたヒ
   ータの発熱温度が前記所定の設定温度となるように前記
   電力供給手段による前記ヒータへの電力供給を制御する
   電力制御手段とを有することを特徴とする画像形成装
   置。
6. 【請求項６】 転写材上に形成された未定着のトナー象
   を加熱定着させる画像形成装置において、 交流電源を基に装置全体に電力を供給する複数の電圧供
   給方式に対応した電力供給手段と、 この電力供給手段からの電力供給に応じて所定の設定温
   度で発熱し、前記未定着のトナー象を転写紙上に加熱定
   着させるヒータと、 このヒータの発熱温度を検出する温度検出手段と、 前記交流電源の電圧をその電圧供給方式に応じて倍電圧
   整流又は全波整流することにより、前記ヒータの電力制
   御に必要な制御電圧を生成する制御電圧生成手段と、 前記電力供給手段とヒータとの間に配置され、前記ヒー
   タへの電力供給をオン／オフするスイッチング制御素子
   と、 前記交流電源の電圧値が所定の閾値以下であり、正負が
   切り替わるゼロクロス電圧近傍となったことを検出し、
   その検出結果をパルス信号として送出するゼロクロス検
   出手段と、 前記交流電源の電圧供給方式を検知する電圧供給方式検
   知手段と、 この電圧供給方式検知手段で検知された電圧供給方式に
   応じた複数の制御方式を有し、前記ゼロクロス検出手段
   から送出されたパルス信号をトリガとして、前記スイッ
   チング制御素子のオン／オフ制御を行うことにより、前
   記温度検出手段で検出されたヒータの発熱温度が前記所
   定の設定温度となるように前記電力供給手段による前記
   ヒータへの電力供給を制御する電力制御手段とを有する
   ことを特徴とする画像形成装置。