(57)【要約】【課題】電源のＯＮ／ＯＦＦの際に流れる突入電流を抑制しつつ、ヒータを駆動する。【解決手段】制御装置２０は、温度検出器１４６−２によりヒータ１２２の温度を検出し、設定温度に達しているか否かを判断する。制御装置２０は、設定温度に達している場合には、スイッチ素子１４４のすべてをＯＦＦ状態とし、これ以外の場合には、前回、ヒータ１２２への電力供給に用いられていなかったスイッチ素子１４４ー１，１４４−２の一方をＯＮ状態とさせ、サーミスタ１４２ー１，１４２の一方により突入電流を抑制する。制御装置２０は、温度検出器１４６−１によりヒータ１２２の温度を検出し、設定温度に達したには、スイッチ素子１４４−３をＯＮの状態とさせる。【選択図】　　　　　図２
2004103371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータに電力を供給して駆動するヒータ駆動装置であって、
ヒータ駆動制御装置と、
前記ヒータ駆動制御手段の制御に従って前記ヒータに電力を供給する第１〜第３のスイッチ素子と、
前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子それぞれに直列に接続される第１および第２のサーミスタと、
前記ヒータの温度を検出する温度検出器と
を有し、
前記ヒータ駆動制御装置は、
前記ヒータに対する電力供給の開始時に、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互に用いて、前記第１のサーミスタまたは前記第２のサーミスタを介して前記ヒータに電力を供給し、
前記検出された前記ヒータの温度が、所定の値に達したときに、前記第３のスイッチ素子を介して前記ヒータに電力を供給する
ヒータ駆動装置。
【請求項２】
ヒータに電力を供給して駆動するヒータ駆動方法であって、前記ヒータには、前記ヒータ駆動制御手段の制御に従って前記ヒータに電力を供給する第１〜第３のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子それぞれに直列に接続される第１および第２のサーミスタと、前記ヒータの温度を検出する温度検出器とが付され、
前記ヒータに対する電力供給の開始時に、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互に用いて、前記第１のサーミスタまたは前記第２のサーミスタを介して前記ヒータに電力を供給し、
前記検出された前記ヒータの温度が、所定の値に達したときに、前記第３のスイッチ素子を介して前記ヒータに電力を供給する
ヒータ駆動方法。
【請求項３】
コンピュータを用いてヒータに電力を供給して駆動するためのプログラムであって、前記ヒータには、前記ヒータ駆動制御手段の制御に従って前記ヒータに電力を供給する第１〜第３のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子それぞれに直列に接続される第１および第２のサーミスタと、前記ヒータの温度を検出する温度検出器とが付され、
前記ヒータに対する電力供給の開始時に、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互に用いて、前記第１のサーミスタまたは前記第２のサーミスタを介して前記ヒータに電力を供給するステップと、
前記検出された前記ヒータの温度が、所定の値に達したときに、前記第３のスイッチ素子を介して前記ヒータに電力を供給するステップと
をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタの定着装置などにおいてヒータを駆動するヒータ駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真式の画像形成装置（プリンタなど）においては、ヒータで熱した定着ローラを用いて、印刷用紙に転写したトナーを定着させる方法が採られる。
例えば、特許文献１は、このようなヒータに対して、電力供給を開始する際（電源ＯＮ時に流れる突入電流を、サーミスタを用いて抑制する方法を開示する。しかしながら、この方法では、一度、電源がＯＦＦされた後、すぐに電源がＯＮされたときなど、サーミスタが十分に冷えていない状態で電源がＯＮされると、ヒータに突入電流が流れてしまう可能性がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３３７５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、電源のＯＮ／ＯＦＦを繰り返した際に流れる突入電流を抑制しつつ、ヒータを駆動することができるヒータ駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明にかかるヒータ駆動装置は、ヒータに電力を供給して駆動するヒータ駆動装置であって、ヒータ駆動制御装置と、前記ヒータ駆動制御手段の制御に従って前記ヒータに電力を供給する第１〜第３のスイッチ素子と、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子それぞれに直列に接続される第１および第２のサーミスタと、前記ヒータの温度を検出する温度検出器とを有し、前記ヒータ駆動制御装置は、前記ヒータに対する電力供給の開始時に、前記第１のスイッチ素子および前記第２のスイッチ素子を交互に用いて、前記第１のサーミスタまたは前記第２のサーミスタを介して前記ヒータに電力を供給し、前記検出された前記ヒータの温度が、所定の値に達したときに、前記第３のスイッチ素子を介して前記ヒータに電力を供給する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
［ハードウェア構成］
図１は、本発明が適応されるプリンタ装置１の概略的な構成を示す図である。プリンタ装置１は、電子写真式の画像形成装置であって、定着装置１２、ヒータ駆動装置１４および制御装置２０などを含む。
定着装置１２は、トナーを印刷用紙に定着させる定着ローラ１２０、および、定着ローラ１２０を熱するヒータ１２２を含む。
【０００７】
図２は、図１に示したヒータ駆動装置１４のハードウェア構成を示す図である。
図２に示すように、ヒータ駆動装置１４は、第１および第２のサーミスタ１４２ー１，１４２−２、第１〜第３のスイッチ素子１４４−１〜１４４−３、第１および第２の温度検出器１４６−１，１４６−２およびスイッチ回路１４８から構成される。
ヒータ駆動装置１４は、これらの構成部分により、定着装置１２のヒータ１２２に対して、電力供給を開始時および終了時の突入電力を抑制しつつ電力を供給し、駆動する。
【０００８】
サーミスタ１４２−１，１４２−２は、温度が低下すると高い抵抗値を示し、反対に、温度が上昇すると低い抵抗値を示す。
スイッチ素子１４４−１〜１４４−３は、例えばサイリスタであって、それぞれスイッチ回路１４８から入力される制御信号に従って、交流電源１４０からヒータ１２２に供給される電流を開閉（ＯＮ／ＯＦＦ）する。
温度検出器１４６−１，１４６−２は、それぞれ定着装置１２（ヒータ１２２）の温度を検出し、制御装置２０（図１）に対して出力する。
スイッチ回路１４８は、制御装置２０の制御に従って、スイッチ素子１４４−１〜１４４−３のいずれか１つを電流が流れる状態（ＯＮ状態）とし、他の２つを電流が流れない状態（ＯＦＦ状態）とする。
【０００９】
図３は、図１に示した制御装置２０のハードウェア構成を示す図である。
図３に示すように、制御装置２０は、ＣＰＵ２０２、メモリ２０４および記録媒体２０６などから構成される。
つまり、制御装置２０は、ヒータ駆動装置１４など、プリンタ装置１の各構成部分を制御するために必要なコンピュータとしての構成部分を含んでいる。
【００１０】
［プリンタ装置１におけるヒータ駆動方法］
以下、プリンタ装置１におけるヒータ１２２の駆動方法を説明する。
プリンタ装置１が起動されたときなど、ヒータ１２２（図２）を加熱する必要が生じた場合、あるいは、プリンタ装置１が節電モードに移行したときなど、ヒータ１２２の加熱を止める必要が生じた場合、制御装置２０（図１）は、温度検出器１４６−２により、ヒータ１２２の温度を検出し、スイッチ回路１４８を制御して、ヒータ１２２に対する電力の供給をＯＮまたはＯＦＦさせる。
【００１１】
ヒータ１２２（図１，図２）に対する電力の供給がＯＮされる場合には、制御装置２０は、スイッチ回路１４８を制御して、第１のスイッチ素子１４４−１をＯＮの状態にさせ、スイッチ素子１４４−１を介してヒータ１２２に対して電力を供給させる。
このとき、ヒータ１２２への突入電流は、低温で高抵抗値を示す第１のサーミスタ１４２−１により抑制される。
サーミスタ１４２−１に流れる電流により発生する熱で、サーミスタ１４２−１の温度が上昇し、その抵抗値が徐々に低下する。
一方、ヒータ１２２の温度は上昇し、ヒータ１２２の抵抗値が徐々に高くなる。
【００１２】
次に、制御装置２０は、温度検出器１４６−１（図２）によるヒータ１２２の温度検出を行う。
さらに、制御装置２０は、ヒータ１２２が設定温度に達したことを検出すると、スイッチ回路１４８を制御し、スイッチ素子１４４−３をＯＮの状態にさせ、スイッチ素子１４４−１をＯＦＦの状態にさせる。
これにより、スイッチ素子１４４−３によりサーミスタを介さずにヒータ１２２に電力が供給されるようになり、スイッチ素子１４４−１を介してヒータ１２２に電力を供給している間に、サーミスタ１４２−１で発生していた電力の損失がなくなる。
【００１３】
ヒータ１２２（図１，図２）に対する電力の供給がＯＦＦされる場合には、制御装置２０は、スイッチ回路１４８を制御して、スイッチ素子１４４−１〜１４４−３すべてをＯＦＦの状態にさせ、ヒータ１２２に対する電力の供給を止める。
【００１４】
ヒータ１２２への電力供給がＯＦＦされた後、再びＯＮされるときには、制御装置２０は、スイッチ回路１４８を制御して、前回、ヒータ１２２への電力供給に用いられなかった第２のスイッチ素子１４４−２をＯＮの状態にさせ、スイッチ素子１４４−２を介してヒータ１２２に対して電力を供給させる。
このとき、ヒータ１２２への突入電流は、前回のヒータ１２２への電力供給に用いられず、低温で高抵抗値を示す第２のサーミスタ１４２−２により抑制される。
サーミスタ１４２−２に流れる電流により発生する熱で、サーミスタ１４２−２の温度が上昇し、その抵抗値が徐々に低下する。
一方、ヒータ１２２の温度は上昇し、ヒータ１２２の抵抗値が徐々に高くなる。
【００１５】
次に、制御装置２０は、温度検出器１４６−１（図２）によるヒータ１２２の温度検出を行う。
さらに、制御装置２０は、ヒータ１２２の抵抗値が突入電流を生じない程度に高くなったことを示す温度（温度閾値）に、ヒータ１２２の温度が達したことを検出すると、スイッチ回路１４８を制御し、スイッチ素子１４４−３をＯＮの状態にさせ、スイッチ素子１４４−２をＯＦＦの状態にさせる。
これにより、スイッチ素子１４４−３によりサーミスタを介さずにヒータ１２２に電力が供給されるようになり、スイッチ素子１４４−２を介してヒータ１２２に電力を供給している間に、サーミスタ１４２−２で発生していた電力の損失がなくなる
このように、制御装置２０は、ヒータ１２２への電力供給がＯＮされる際に、スイッチ素子１４４−１，１４４−２を交互に用いて電力を供給することにより、前回の電力供給に用いられていないより低温のサーミスタ１４２−１，１４２−２のいずれかにより、ヒータ１２２の突入電流を防止する。
【００１６】
［プリンタ装置１（制御装置２０およびヒータ駆動装置１４）の動作］
以下、フローチャートを参照して、プリンタ装置１（制御装置２０およびヒータ駆動装置１４）の動作を説明する。
図４は、図１〜図３に示したプリンタ装置１（制御装置２０およびヒータ駆動装置１４）の動作を示すフローチャートである。
図４に示すように、ステップ１００（Ｓ１００）において、制御装置２０は、温度検出器１４６−２によりヒータ１２２の温度を検出する。
【００１７】
ステップ１０２（Ｓ１０２）において、制御装置２０は、Ｓ１００の処理において検出されたヒータ１２２の温度が、設定温度に達しているか否かを判断する。
制御装置２０は、ヒータ１２２の温度が設定温度に達している場合にはＳ１０４の処理に進み、これ以外の場合にはＳ１０６の処理に進む。
【００１８】
ステップ１０４（Ｓ１０４）において、制御装置２０は、スイッチ回路１４８を制御して、スイッチ素子１４４−１〜１４４−３すべてをＯＦＦの状態とさせる。
【００１９】
ステップ１０６（Ｓ１０６）において、制御装置２０は、スイッチ回路１４８を制御して、前回、ヒータ１２２への電力供給に用いられていなかったスイッチ素子１４４−１，１４４−２のいずれかをＯＮの状態とさせる。
【００２０】
ステップ１０８（Ｓ１０８）において、制御装置２０は、温度検出器１４６−１によりヒータ１２２の温度を検出する。
【００２１】
ステップ１１０（Ｓ１１０）において、制御装置２０は、Ｓ１０８の処理において検出された温度が設定温度に達しているか否かを判断する。
制御装置２０は、Ｓ１０８の処理において検出された温度が設定温度に達していない場合にはＳ１０８の処理に戻り、これ以外の場合にはＳ１１２の処理に進む。
【００２２】
ステップ１１２（Ｓ１１２）において、制御装置２０は、スイッチ回路１４８を制御して、スイッチ素子１４４−３をＯＮの状態とさせる。
【００２３】
ステップ１１４（Ｓ１１４）において、制御装置２０は、温度検出器１４６−２により、ヒータ１２２の温度を検出する。
【００２４】
ステップ１１６（Ｓ１１６）において、制御装置２０は、Ｓ１１４の処理において検出された温度が、設定温度に達しているか否かを判断する。
制御装置２０は、Ｓ１１４の処理において検出された温度が、設定温度に達している場合にはＳ１０４の処理に進み、これ以外の場合にはＳ１１４の処理に戻る。
【００２５】
以上のように、スイッチ素子１４４−１，１４４−２を交互に使ってヒータ１２２に電力を供給し、駆動することにより、スイッチ素子１４４−１，１４４−２のいずれかによる電力供給開始の後、一定の時間が経過したときにスイッチ素子１４４−１，１４４−２のいずれかをＯＦＦする場合と比べて、突入電力を確実に抑制可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明にかかるヒータ駆動装置によれば、電源のＯＮ／ＯＦＦを繰り返す際に流れる突入電流を抑制しつつ、ヒータを駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適応されるプリンタ装置の概略的な構成を示す図である。
【図２】図１に示したヒータ駆動装置のハードウェア構成を示す図である。
【図３】図１に示した制御装置のハードウェア構成を示す図である。
【図４】図１〜図３に示したプリンタ装置（制御装置およびヒータ駆動装置）の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１・・・プリンタ装置、
１２・・・定着装置、
１２０・・・定着ローラ、
１２２・・・ヒータ、
１４・・・ヒータ駆動装置、
１４０・・・交流電源、
１４２・・・サーミスタ、
１４４・・・スイッチ素子、
１４６・・・温度検出器、
１４８・・・スイッチ回路、
２０・・・制御装置、
２０２・・・ＣＰＵ、
２０４・・・メモリ、
２０６・・・記録媒体、
【図１】
2004103371.tif 000003
【図２】
2004103371.tif 000004
【図３】
2004103371.tif 000005
【図４】
2004103371.tif 000006