JP2541972B2 - Fixing device temperature controller - Google Patents
Fixing device temperature controllerInfo
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- JP2541972B2 JP2541972B2 JP62087909A JP8790987A JP2541972B2 JP 2541972 B2 JP2541972 B2 JP 2541972B2 JP 62087909 A JP62087909 A JP 62087909A JP 8790987 A JP8790987 A JP 8790987A JP 2541972 B2 JP2541972 B2 JP 2541972B2
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- temperature
- fixing
- rotation
- heater
- time
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Description
【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、複写機、プリンタ等に使用される加熱定着
装置における温度制御装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a temperature control device in a heat fixing device used in a copying machine, a printer, or the like.
（従来技術） 従来の定着装置の温度制御装置として、特公昭61−31
463号公報に示される発明のように、定着温度はフイー
ドバツク制御を行い、所定の第１の基準温度から第２の
基準温度に達するまでの間、加熱ローラと加圧ローラと
の前回転を行い、加圧ローラへの熱伝達を行う装置、あ
るいは所定の基準温度から一定時間、前回転させるよう
にした装置がある。(Prior Art) Japanese Patent Publication No. 61-31
As in the invention disclosed in Japanese Patent No. 463, the fixing temperature is feedback-controlled, and the heating roller and the pressure roller are pre-rotated until the predetermined first reference temperature reaches the second reference temperature. There is a device for transferring heat to the pressure roller, or a device for pre-rotating a predetermined time from a predetermined reference temperature.
しかし前者では、定着時間が十分高い時点でメインス
イツチを投入した場合、そこからの温度上昇は鈍く、長
時間前回転することになり、また低い定着温度（常温）
から前回転を開始した場合、短時間しか前回転しない傾
向にあり、十分な定着温度とならない。後者では、定着
温度が十分高い状態にあるにもかかわらず、一定時間の
前回転を行うことになる等、待ち時間の遅延につながる
要因を有していた。However, in the former case, if the main switch is turned on at a time when the fixing time is sufficiently high, the temperature rise from that point will be slow, and it will rotate forward for a long time, and the low fixing temperature (normal temperature)
When the pre-rotation is started from, the pre-rotation tends to occur only for a short time, and the fixing temperature is not sufficient. In the latter case, although the fixing temperature is sufficiently high, the pre-rotation is performed for a certain time, which causes a delay in waiting time.
（目的） 本発明は、上述した従来技術の問題点を解消し、前回
転時間コントロールして、良好な定着性を得ることがで
きる定着装置の温度制御装置を提供することを目的とす
る。(Object) It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a temperature control device for a fixing device that can control the pre-rotation time and obtain good fixing properties.
（構成） 本発明は、上記目的を達成させるため、通電すること
により発熱する発熱部材を有する加熱ローラと、この加
熱ローラに接する加圧ローラとを有する定着装置におい
て、前記加熱ローラと加圧ローラとの前回転時間を、定
着が可能なリロード温度より低い第１定着温度から該第
１定着温度より高い第２定着温度に達するまでの時間に
基づいて決定し、前記第２定着温度より高く、かつリロ
ード温度より低いプレ・リロード温度に到達したら前回
転スタートするとともに、前記決定した前回転時間経過
後、前回転を終了させることを特徴とする。(Structure) In order to achieve the above object, the present invention provides a fixing device including a heating roller having a heating member that generates heat when energized, and a pressure roller in contact with the heating roller. And the pre-rotation time is determined based on the time from the first fixing temperature lower than the reloading temperature at which fixing is possible to the second fixing temperature higher than the first fixing temperature, and higher than the second fixing temperature, Further, when the pre-reload temperature lower than the reload temperature is reached, the pre-rotation is started, and the pre-rotation is terminated after the determined pre-rotation time has elapsed.
以下、本発明の一実施例に基づいて具体的に説明す
る。Hereinafter, a specific description will be given based on an embodiment of the present invention.
第１図は本実施例の構成の概略を示す正面図、第２図
は制御系のブロック図、第３図はゼロクロス割込作動を
説明するフローチヤート、第４図は発熱部材（ヒータ）
の制御を説明するフローチヤート、第５図はヒータの温
度制御を説明するフローチヤート、第６図は従来例の定
着温度と前回転時間との関係を示す図、第７図は本実施
例の定着温度と前回転時間との関係を示す図、第８図は
本実施例のヒータの温度制御の要部を説明するフローチ
ヤートである。FIG. 1 is a front view showing the outline of the configuration of the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram of a control system, FIG. 3 is a flow chart for explaining a zero-cross interrupt operation, and FIG. 4 is a heating member (heater).
5 is a flow chart for explaining the control of the heater, FIG. 5 is a flow chart for explaining the temperature control of the heater, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the fixing temperature and the pre-rotation time in the conventional example, and FIG. FIG. 8 shows the relationship between the fixing temperature and the pre-rotation time, and FIG. 8 is a flow chart for explaining the main part of the temperature control of the heater of this embodiment.
第１図において、加熱ローラ１の内部には通電される
ことによつて発熱する発熱部材（ヒータ）２が配され、
加熱ローラ１に接して加圧ローラ３が設置されており、
更に前記加熱ローラ１の表面に接してサーミスタ４が設
けられている。そして加熱ローラ１と加圧ローラ３との
間にトナー現像作用を受けた転写紙５が搬送されて、加
熱、加圧を受けて、公知のような定着作用がなされるの
である。加熱ローラ１の温度は、前記サーミスタ４にて
加熱ローラ１表面の温度検出を行い、ヒータ２の温度を
フイードバツク制御することによりコントロールされ
る。In FIG. 1, a heating member (heater) 2 that generates heat by being energized is arranged inside the heating roller 1.
The pressure roller 3 is installed in contact with the heating roller 1,
Further, a thermistor 4 is provided in contact with the surface of the heating roller 1. Then, the transfer paper 5 which has been subjected to the toner developing action is conveyed between the heating roller 1 and the pressure roller 3 and is subjected to heating and pressure to perform a known fixing action. The temperature of the heating roller 1 is controlled by detecting the temperature of the surface of the heating roller 1 by the thermistor 4 and controlling the temperature of the heater 2 by feedback control.
第２図において、中央演算素子（CPU）６、レギユレ
ータIC7等を有する操作部制御板８は、図示しない操作
キー入力及び表示用LEDの表示を行う他、露光ランプ９
の制御、メインモータ10の制御、前記ヒータ２の温度制
御等のAC系コントロールを行い、更にメイン制御板11と
のアシンクロナス・モードによる半二重通信により、キ
ー入力及び異常信号を含むAC系の状態の送信と、表示内
容及びアンプ、モータ等のAC系の制御命令を受信する。In FIG. 2, an operation unit control plate 8 having a central processing unit (CPU) 6, a regulator IC 7 and the like performs operation key input (not shown) and display of a display LED, and an exposure lamp 9
AC control such as control of the main motor 10, temperature control of the heater 2 and the like, and by half-duplex communication with the main control board 11 in the asynchronous mode, the AC system including the key input and the abnormal signal Sends status and receives display contents and AC system control commands for amplifiers, motors, etc.
加熱ローラ１、加圧ローラ３からなる圧着部の温度コ
ントロールは、後述するゼロクロス制御により突入電流
を防止し、P.I.D.制御により定着温度のオーバーシユー
トを防止し、定着目標温度（SETFUS）に保つように、１
または５秒周期でオン／オフしている。しかし前記ヒー
タ２は、ヒータ２の点灯／消灯時の電圧変動による露光
ランプ９への影響を避けるため、露光ランプ９点灯中は
点灯あるいは消灯のいずれかを選択している。For the temperature control of the pressure contact part consisting of the heating roller 1 and the pressure roller 3, the inrush current is prevented by the zero-cross control described later, the overshoot of the fixing temperature is prevented by the PID control, and the target fixing temperature (SETFUS) is maintained. To 1
Or it is turned on / off in a cycle of 5 seconds. However, in order to avoid the influence on the exposure lamp 9 due to the voltage fluctuation when the heater 2 is turned on / off, the heater 2 is selected to be turned on or off while the exposure lamp 9 is turned on.
前記ゼロクロス制御を第３図のフローチヤートにて説
明する。すなわち、AC系ドライブ信号をオフにし（３−
１）、露光ランプ９による露光スタートがなされると
（３−２）、位相角タイマがセツトされ（３−３）、ま
た露光スタートされないとオフ時の位相角タイマがセツ
トされ（３−４）、タイマスタートされる（３−５）。The zero cross control will be described with reference to the flow chart of FIG. That is, turn off the AC drive signal (3-
1) When the exposure is started by the exposure lamp 9 (3-2), the phase angle timer is set (3-3), and when the exposure is not started, the off phase angle timer is set (3-4). , The timer is started (3-5).
そして定着ヒータ・オン・カウンタ（FUCNT）をチエ
ツタし、そのカウント値（FUCNT）が０でなければ（３
−６）、FUCNTをデイクリメントして（３−７）、定着
ヒータドライブ信号をオンする（３−８）。ここでFUCN
Tは後述する定着ヒータ制御ルーチン（第４図）にて定
着ヒータ温度を基に計算され、メインモータオンされる
（３−９）。Then, the fixing heater on counter (FUCNT) is checked, and if the count value (FUCNT) is not 0 (3
-6), FUCNT is decremented (3-7), and the fixing heater drive signal is turned on (3-8). Where FUCN
T is calculated based on the fixing heater temperature in the fixing heater control routine (FIG. 4) described later, and the main motor is turned on (3-9).
最後に定着ヒータ制御カウンタ（HTCNT）をチエツク
し、HTCNTが０でなければ（３−10）、HTCNTをデイクリ
メントする（３−11）。HTCNTが０ならばヒータフラグ
１をセツトする（３−12）。HTCNTは１秒カウンタで、
１秒毎にヒータフラグがセツトされる。Finally, the fixing heater control counter (HTCNT) is checked, and if HTCNT is not 0 (3-10), HTCNT is decremented (3-11). If HTCNT is 0, heater flag 1 is set (3-12). HTCNT is a 1 second counter,
The heater flag is set every one second.
従つて１秒毎にヒータ制御が行われる。 Therefore, the heater control is performed every one second.
定着ヒータ温度は、第４図に示すように、先ず、定着
ヒータ温度の目標値を設定し（４−１）、次に、ヒータ
２のオン・デユーテイを、ヒータ特性、現在のヒータ温
度等から計算する（４−２）。そしてヒータ温度チエツ
クを（４−３）、１秒毎に行う（４−４）ようにコント
ロールされる。この制御は、定着温度立ち上がり時、本
体機器の待機モード時のP.I.D.制御で、プログラムのメ
インループ中で行われる。As for the fixing heater temperature, as shown in FIG. 4, first, a target value of the fixing heater temperature is set (4-1), and then the on-duty of the heater 2 is determined from the heater characteristics, the current heater temperature, etc. Calculate (4-2). The heater temperature check is controlled (4-3) and performed every 1 second (4-4). This control is performed in the main loop of the program by the PID control when the fixing temperature rises and the main body device is in the standby mode.
コピーサイクル中の定着ヒータ温度は、第５図に示す
ように、ヒータ温度（FUTEMP）がＡ（設定温度−3deg）
より小さいと（５−１）、ヒータ２のデユーテイ判別フ
ラグセツトが１となり（５−２）、ヒータ、カウンタを
セツト（５−３）し、今回コピースタート時ヒータ温度
（FUTEMP）を前回コピースタート時ヒータ温度（PREFU
T）にする（５−４）。Regarding the fixing heater temperature during the copy cycle, the heater temperature (FUTEMP) is A (set temperature −3 deg) as shown in FIG.
If it is smaller (5-1), the duty judgment flag set of the heater 2 becomes 1 (5-2), the heater and the counter are set (5-3), and the heater temperature (FUTEMP) at the start of this copy is set at the start of the previous copy. Heater temperature (PREFU
T) (5-4).
前記FUTEMPがＡより大きく（５−１）、しかもＢ（設
定温度＋3deg）より小さく（５−４）、さらにFUTEMPが
前回コピースタート時ヒータ温度（PREFUT）より大きい
と（５−５）、デユーテイ判別フラグリセツトが０とな
り（５−６）、ヒータ・オン・カウンタ（FUCNT）がリ
セツトされることになる（５−７）。If FUTEMP is larger than A (5-1), smaller than B (set temperature +3 deg) (5-4), and FUTEMP is larger than the heater temperature (PREFUT) at the previous copy start (5-5), the duty judgment is performed. The flag reset becomes 0 (5-6), and the heater on counter (FUCNT) is reset (5-7).
このようにFUTEMPが設定温度A,BPREFUTと比較され設
定温度範囲内に保持されるようにコントロールされる。In this way, FUTEMP is compared with the set temperatures A and BPREFUT and controlled so as to be maintained within the set temperature range.
ところで、第６図に示すように、従来装置では、定着
温度は設定温度T3に達するように上昇する。By the way, as shown in FIG. 6, in the conventional apparatus, the fixing temperature rises to reach the set temperature T 3 .
そしてプレ・リロード温度T1に達すると前回転を開始
し、加圧ローラ３への熱伝達のため定着温度は一度低下
し、再度上昇してリロード温度T2に達すると前回転を停
止し、コピー可能温度と判断する。When the pre-reload temperature T 1 is reached, the pre-rotation starts, and the fixing temperature is once lowered due to the heat transfer to the pressure roller 3, and when it reaches the reload temperature T 2 again, the pre-rotation is stopped, Judge as the temperature at which copying is possible.
この場合、ヒータ２に対する通電開始時の定着温度が
低い場合、定着温度T1に達した時点の温度上昇率は高い
ため、前回転時間（t4−t3）は必要時間より短いものと
なる。In this case, when the fixing temperature at the start of energization of the heater 2 is low, the temperature increase rate at the time when the fixing temperature T 1 is reached is high, and therefore the pre-rotation time (t 4 −t 3 ) is shorter than the required time. .
一方、通電開始時の温度が高く、T1近傍の場合、逆に
前記（t4−t3）は必要時間より長くなり、余剰の前回転
を行うことになる。On the other hand, when the temperature at the start of energization is high and is in the vicinity of T 1 , on the contrary, the above (t 4 −t 3 ) becomes longer than the required time, and an excessive pre-rotation is performed.
そこで本実施例では、第７図に示すように、ヒータ２
に対する通電開始温度T0より加熱し、設定した第1,第２
の定着温度T1,T2に達するまでの時間t1,t2をサンプリン
グする。そして定着温度がプレリロード温度T4に達する
と前回転を開始し、リロード温度T5に達するとコピー可
能温度として前記操作部制御板８ヘリード信号を送信す
る。前回転時間ｔは時間（t2−t1）によつて決定する。Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
Set the first and second temperatures by heating the energization start temperature T 0 to
Sampling the time t 1, t 2 to reach the fixing temperature T 1, T 2. When the fixing temperature reaches the pre-reload temperature T 4 , the pre-rotation is started, and when it reaches the reload temperature T 5 , a read signal is transmitted to the operation unit control plate 8 as a copyable temperature. The pre-rotation time t is by connexion determined time (t 2 -t 1).
また前回転時間ｔは、比例定数をＫとして、 ｔ＝Ｋ（t2−t1） ……（１） より計算され、t1を通電開始時刻とすることによりt1＝
０とし、Ｋ・t2より前回転時間を決定することも可能で
ある。Also pre-rotation time t, the proportional constant as K, t = K is (t 2 -t 1) calculated from ...... (1), t 1 by the energization start time t 1 =
It is also possible to set 0 and determine the pre-rotation time from K · t 2 .
さらに具体的に説明すると、通常、朝の電源投入時の
定着温度は室温と同じで約20℃である。More specifically, the fixing temperature at power-on in the morning is usually about 20 ° C., which is the same as room temperature.
これより前述した温度制御を開始する。そして、第１
の定着温度T1（＝100℃）に達した時間t1が約70秒程度
であり、第２の定着温度T2（＝120℃）に達するまでの
時間t2が約92秒であつたとする。これによつて定着部の
ローラ温度上昇後の前回転時間ｔを定める。定着温度が
175℃に達すると、加熱ローラ１と加圧ローラ３との前
回転を開始させるようにし、前記（１）式によつて前回
転時間を決定する。その時間は、Ｋ＝２として、44秒と
なる。From this, the above-mentioned temperature control is started. And the first
The time t 1 required to reach the fixing temperature T 1 (= 100 ° C.) was about 70 seconds, and the time t 2 required to reach the second fixing temperature T 2 (= 120 ° C.) was about 92 seconds. To do. By this, the pre-rotation time t after the temperature of the roller of the fixing unit rises is determined. The fixing temperature is
When the temperature reaches 175 ° C., the pre-rotation of the heating roller 1 and the pressure roller 3 is started, and the pre-rotation time is determined by the equation (1). The time is 44 seconds when K = 2.
一方、電源再投入で定着温度が80℃で開始した場合、
第１の定着時間T1に達する時間t1は20秒、第２の定着時
間T2に達する時間t2は37秒要したとすると、この場合の
前回転時間は（１）式より34秒となる。On the other hand, if the fixing temperature starts at 80 ° C when the power is turned on again,
Time t 1 to reach the first fixing time T 1 is 20 seconds, the time t 2 to reach T 2 second fixing time and took 37 seconds, the pre-rotation time in this case (1) from 34 seconds Becomes
すなわち、温度上昇の度合に応じて前回転時間を決定
し、朝一番に定着部および加圧ローラ３が冷えている状
態では前回転を十分行い、周囲の加熱を十分なものとす
るものである。That is, the pre-rotation time is determined according to the degree of temperature rise, and the pre-rotation is sufficiently performed in the morning when the fixing unit and the pressure roller 3 are cold to sufficiently heat the surroundings. .
コピー可能とするリロード温度T5は180℃であり、前
回転が終了した時にすでに、その温度に達しているよう
に定数Ｋなどを設計し、万一、180℃に達しない時に
は、その温度になるのを待つてコピー可とする。The reload temperature T 5 that can be copied is 180 ° C, and by designing the constant K etc. so that it has already reached that temperature when the pre-rotation is completed, and if it does not reach 180 ° C, it will reach that temperature. Wait until it becomes available for copying.
さらに高温時から電源投入し、定着温度が100℃以上
の場合は（１）式による計算を行わず前回転を実施しな
いようにしても良い。これは定着部が十分に温まつてい
るため前回転を必要としないからである。Further, the power may be turned on from a high temperature, and when the fixing temperature is 100 ° C. or higher, the calculation by the formula (1) may not be performed and the pre-rotation may not be performed. This is because the fixing unit is sufficiently warm and does not require pre-rotation.
前記第1,第２定着温度T1,T2及び定数Ｋは装置によつ
て異なり、実験をして求める。The first and second fixing temperatures T 1 and T 2 and the constant K differ depending on the device, and are determined by experiment.
上述した作動を第８図に示したフローチヤートで説明
する。すなわち、電源投入時に（８−１）定着部が100
℃以上であると（８−２）、前回転フラグを１として
（８−３）、前回転を行わない。100℃以下であると
（８−２）、前回転フラグは１とならず（８−４）前記
t1,t2をサンプリングするためのタイマをスタートさせ
る（８−４）。このタイマは表示制御用の１マイクロ秒
内部タイマの加算によつて行う。そして定着温度が第１
定着温度の100℃、第２定着温度の120℃に到達する時間
を（８−６），（８−７）、各々サンプリング（８−
８），（８−９）して、前回転時間を計算する（８−1
0）。定着温度が175℃に達すると（８−11）、前回転を
開始させ（８−12）、タイマもスタートさせる（８−1
3）。そして定着温度が180℃以上であれば（８−14）、
前回転を終了させ（８−15）リロード送信をしてコピー
可能モードとなる（８−16）。The above-mentioned operation will be described with reference to the flow chart shown in FIG. That is, when the power is turned on, (8-1) the fixing unit is 100
If the temperature is equal to or higher than 8 ° C. (8-2), the pre-rotation flag is set to 1 (8-3) and the pre-rotation is not performed. If the temperature is 100 ° C or lower (8-2), the pre-rotation flag does not become 1 (8-4).
A timer for sampling t 1 and t 2 is started (8-4). This timer is performed by adding a 1 microsecond internal timer for display control. And the fixing temperature is the first
The time to reach the fixing temperature of 100 ° C and the second fixing temperature of 120 ° C is sampled by (8-6) and (8-7) respectively (8-
8) and (8-9) to calculate the pre-rotation time (8-1
0). When the fixing temperature reaches 175 ° C (8-11), the pre-rotation is started (8-12) and the timer is also started (8-1).
3). If the fixing temperature is 180 ° C or higher (8-14),
The pre-rotation is terminated (8-15), the reload transmission is performed, and the copy enable mode is set (8-16).
（効果） 以上説明したように、本発明は、環境条件に左右され
ずに良好な定着性が最短時間の前回転処理により得られ
る定着装置の温度制御装置を提供できる。(Effects) As described above, the present invention can provide a temperature control device for a fixing device that can obtain good fixability by pre-rotation processing in the shortest time regardless of environmental conditions.
第１図は本実施例の構成の概略を示す正面図、第２図は
制御系のブロツク図、第３図はゼロクロス割込作動を説
明するフローチヤート、第４図は発熱部材（ヒータ）の
制御を説明するフローチヤート、第５図はヒータの温度
制御を説明するフローチヤート、第６図は従来例の定着
温度と前回転時間との関係を示す図、第７図は本実施例
の定着温度と前回転時間との関係を示す図、第８図は本
実施例のヒータの温度制御の要部を説明するフローチヤ
ートである。 １……加熱ローラ、２……発熱部材、３……加圧ロー
ラ、ｔ……前回転時間、T1……第１定着温度、T2……第
２定着温度。FIG. 1 is a front view showing the outline of the configuration of the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram of a control system, FIG. 3 is a flow chart for explaining a zero-cross interrupt operation, and FIG. 4 is a heating member (heater). A flow chart for explaining the control, FIG. 5 is a flow chart for explaining the temperature control of the heater, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the fixing temperature and the pre-rotation time of the conventional example, and FIG. 7 is the fixing of the present embodiment. FIG. 8 is a flowchart showing the relationship between the temperature and the pre-rotation time, and FIG. 8 is a flow chart for explaining the main part of the temperature control of the heater of this embodiment. 1 ...... heating roller, 2 ...... heating member, 3 ...... pressure roller, t ...... pre-rotation time, T 1 ...... first fixing temperature, T 2 ...... second fixing temperature.
Claims (1)
する加熱ローラと、この加熱ローラに接する加圧ローラ
とを有する定着装置において、 前記加熱ローラと加圧ローラとの前回転時間を、定着が
可能なリロード温度より低い第１定着温度から該第１定
着温度より高い第２定着温度に達するまでの時間に基づ
いて決定し、 前記第２定着温度より高く、かつリロード温度より低い
プレ・リロード温度に到達したら前回転をスタートする
とともに、前記決定した前回転時間経過後、前回転を終
了させることを特徴とする定着装置。1. A fixing device having a heating roller having a heating member that generates heat when energized, and a pressure roller in contact with the heating roller, wherein the pre-rotation time of the heating roller and the pressure roller is fixed. A pre-reload temperature higher than the second fixing temperature and lower than the reload temperature, which is determined based on the time from the first fixing temperature lower than the possible reload temperature to the second fixing temperature higher than the first fixing temperature. The fixing device is configured to start the pre-rotation when it reaches, and to end the pre-rotation after the determined pre-rotation time has elapsed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62087909A JP2541972B2 (en) | 1987-04-11 | 1987-04-11 | Fixing device temperature controller |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP62087909A JP2541972B2 (en) | 1987-04-11 | 1987-04-11 | Fixing device temperature controller |
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| JPS59136768A (en) * | 1983-01-25 | 1984-08-06 | Ricoh Co Ltd | Copying machine |
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1987
- 1987-04-11 JP JP62087909A patent/JP2541972B2/en not_active Expired - Lifetime
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