JP2825182B2 - 被加熱体の温度制御方法 - Google Patents

被加熱体の温度制御方法

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JP2825182B2 JP63166990A JP16699088A JP2825182B2 JP 2825182 B2 JP2825182 B2 JP 2825182B2 JP 63166990 A JP63166990 A JP 63166990A JP 16699088 A JP16699088 A JP 16699088A JP 2825182 B2 JP2825182 B2 JP 2825182B2
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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、通電制御可能な発熱体を介して加熱制御さ
れる被加熱体の温度制御方法に係り、特に少なくとも熱
負荷動作時における加熱目標値の維持を比例制御にて行
う被加熱体の温度制御方法に関する。
ここで比例制御方式とは、被加熱体の温度情報に基づ
いて発熱体の給電非給電の比率を連続的に変化させなが
ら被加熱体の加熱制御を行う制御方式を言い、いわゆる
パルス幅変調方式と周波数変調方式のいずれも含む。
「従来の技術」 従来より熱ローラ定着装置の温度制御装置において
は、定着ローラの定着目標温度を基準として発熱体をON
/OFFしながら加熱制御を行ういわゆるON−OFF制御方式
を採用していたが、かかる制御方式は一の温度地点を基
準として発熱体の給電非給電を交互に行う構成の為に、
立ち上がり速度が早いという長所は有するも、オーバシ
ュートや温度リップルが大きくなるという問題を有す。
一方かかる欠点を解消する為に、被加熱体の温度情報
に基づいて、発熱体への一定時間内の給電非給電の比率
を連続的に変化させる方式、即ちより具体的には発熱体
の通電制御を行うパルス信号のパルス幅又はパルス周波
数を定着目標温度に近づくにつれ比例的に低減させる、
いわゆる比例制御方式が存在するが、かかる制御方式に
おいては前記と逆に立ち上がり速度が遅くなるととも
に、定着動作開始当初において、未定着トナー像を担持
するシート体よりの奪熱によりアンダーシュートが生
じ、最悪の場合には定着不良が生じてしまう場合があ
る。
かかる欠点、特に前記定着動作時における比例制御の
欠点を解消する為に、例えば特開昭59−231573号におい
ては温度立ち上がり時、定着ローラが定着目標温度に到
達するまでは比例制御を行いつつも、定着動作時はON−
OFF制御により定着ローラの加熱制御を行うようにした
制御方式を提案している。
又かかる従来技術においては、定着動作時にON−OFF
制御を行う為に温度リップルが生じ易い事に鑑み、定着
動作時にON−OFF制御を行いつつも、そのON−OFF切換温
度を定着目標温度より若干低めに設定した制御方式も提
案されている。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら前記両従来技術のように、ON−OFF制御
方式と比例制御方式を組み合わせる方式では当然の如
く、回路構成及び制御動作が複雑化するとともに、而も
前記従来技術はいずれも、定着ローラが定着目標温度に
到達するまでの温度立ち上がり時に比例制御方式を採用
している為に、定着動作開始直後に発生する前記アンダ
ーシュートや定着不良の問題については何等解決されて
いない。
本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、複数の制御方
式を採用する事なく、一の制御方式具体的には比例制御
方式のみで前記した各種欠点を解消し得る温度制御方法
を提供する事を目的とする。
又本発明の他の目的とする所は、比例制御方式を採用
するも、該制御方式の大きな欠点である定着動作開始直
後の定着パワー不足に起因するアンダーシュートや定着
不良を完全に解消し得る温度制御方法を提供する事にあ
る。
「課題を解決する為の手段」 例えば前記熱定着装置において、従来の特に比例制御
方式を採用する装置においては、定着動作開始指令があ
った際に定着ローラを定着目標温度に移行させた後定着
動作を開始させる訳であるが、かかる立ち上げ方式にお
いては、前記定着ローラのみが定着目標温度に到達した
のみで、他の、例えば加圧ローラや又温度検出手段によ
り検知される部位(一般にローラ表面温度)より温度伝
搬の遅い部位(例えば軸受等の支持部材)が前記定着目
標温度にまで移行していない内に、定着動作が開始され
る為に、定着動作開始直後においては定着ローラの表面
温度は未定着トナー像を担持したシートに加えて前記加
圧ローラや支持部材よりの奪熱により急激に温度低下が
生じ、而も該温度低下を検知する温度検出手段も一定の
熱容量を持っている為に、前記温度低下をすみやかに検
知出来ず、この為前記検知手段の応答遅れと比例制御自
体の固有の欠点である温度立上げ速度が遅いとの両者の
理由により、前記温度低下が一層且つ急激に進み、定着
下限温度以下まで容易に低下し、前記した定着不良その
他の問題が発生するのである。
そこで本発明は、 前記被加熱体を先ず加熱目標温度より高い第1の温度
にまで立上げ少なくとも該立上げ途中の加熱目標温度到
達後において熱負荷動作を開始させる事により、前記立
上げ時の定着パワー不足を解消させた事を第1の特徴と
するものである。
この場合において、前記検知手段には応答遅れがあ
り、而も該応答遅れによる誤差は加熱初期と検知目標温
度間の検知温度差が大きくなればなる程大きくなり、従
って前記第1の温度を定着パワー不足にならない程度の
温度にまで高めに設定しようとすると、結局の所、前記
応答遅れに起因するオーバシュートにより定着ローラ表
面に被覆させたシリコンゴム等の耐熱性の弱い部材が熱
劣化してしまうという問題を生じる。
そこで本発明の第2の特徴とする所は、前記応答遅れ
に起因するオーバシュートを有効に利用して第1の温度
を加熱目標温度より僅かに高い具体的には10℃前後高い
温度に設定し該第1の温度にまで立上げた後強制的に発
熱体の給電を遮断させるとともに、該温度立上げを、比
例制御を開始する下限基準温度T0まで連続加熱又は比例
制御により立ち上げるにしても第1の温度より上にオー
バシュートを生じせしめ、そのオーバシュートによる余
熱を利用して定着動作開始直後における奪熱の為の熱容
量を貯える点にある。
そして更に前記オーバシュートのみでは、定着動作開
始直後における奪熱の熱容量が不足している為に、前記
被加熱体が加熱温度到達後ではなく再度第1の温度にま
で復帰した時点で前もって前記加熱目標温度に設定した
比例制御を開始し、発熱体の給電を再開させ、前記熱容
量不足を補償する第2の手段としたものである。
これにより前記第1の温度を耐熱性の弱い部材が熱劣
化を生じない程度の、制御目標温度より僅かに大なる温
度に設定した場合においても、比例制御方式を採用した
場合に起因する熱容量不足に起因する定着不良等の問題
点を解決し、円滑に定着動作を行う事が出来る。
従ってかかる作用効果が円滑に達成されるには、少な
くとも該立上げ途中の加熱目標温度到達後再度第1の温
度にまで復帰するまでの間に熱負荷動作を開始させる必
要がある。
尚、本発明は、理解の容易化を図る為に例示的に加熱
定着装置に適用した場合について説明したが、本発明は
これのみに限定されるものではなく、熱負荷動作を有す
る加熱装置全てに適用可能である。
「実施例」 以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的
に詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されている
構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に
特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれのみ
に限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
第1図は本発明の実施例に係る加熱定着装置の回路構
成を示す概略ブロック図で、その構成を簡単に説明する
と、1は互いに同期して回転する加圧ローラ1bと、ヒー
タ1cを内包した定着ローラ1aからなる加熱定着器で、定
着ローラ1aの表面に温度検知手段2が近接配置されてい
る。
温度検知手段2は、基準回路電圧を分圧する図示しな
い固定抵抗とサーミスタからなり、その分圧出力を定着
ローラ1aの表面温度に対応する検知電圧としてパルス巾
変調回路3側に出力可能に構成している。
4は「しきい値発生回路」で、非定着動作時における
ウエイト用温度Tb、比例制御を開始する下限基準温度
T0、最適な定着を実現する定着目標温度Taに対応する各
基準電圧を設定し、制御回路よりの指令に基づいてこれ
らの基準電圧をパルス巾変調回路3に送信する。
5は前記定着目標温度Taより僅かに高い第1の温度T1
に対応する定電圧を発生させる定電圧発生回路で、該定
電圧をパルス巾変調回路3と比較器等で構成される判定
回路9に送信する。
判定回路9は前記第1の温度T1に対応する定電圧T1′
と温度検知手段よりの検知電圧S′(定着ローラの検知
温度S)を比較し、検知電圧S′が定電圧T1′以上にな
った際に所定の出力信号を送信するもので、該信号はイ
ンバータ7により反転されてアンドゲート8に入力され
ている。従ってアンドゲート8は検知電圧S′が定電圧
T1′以下の場合にパルス巾変調回路3よりの信号を制御
回路6側に送信し、定電圧T1′以上の場合に該送信を遮
断する事が可能となる。
パルス巾変調回路3は、温度検知手段2よりの検知電
圧S′と前記「しきい値発生回路4」及び定電圧発生回
路5より送信される各基準電圧に基づいて、ヒータの通
電制御を行う制御パルス信号のオン/オフパルス幅の比
率を連続的に変化させる回路で、その具体的な制御動作
は後記作用の説明と併せて詳説する。
制御回路6はマイクロコンピュータで構成され、前記
パルス巾変調回路3よりの制御信号に基づいて生成され
るヒーターオン/オフ信号をソリッドステートリレーSS
Rに出力し、該リレーSSRによりヒータ1cへ電力を供給す
る交流電源10のオン/オフ制御を行うとともに、所定の
プログラム動作に基づいて後記作用を営む。
11は熱暴走の場合の異常を知らせるアラーム発生回路
である。
尚、前記実施例においては、アンドゲート8を用いて
パルス巾変調回路3よりの信号を制御回路6側に送信/
遮断を行うように構成したが、これのみに限定されるも
のではなく、前記判定回路9よりの信号に基づいて検知
電圧S′が定電圧T1′以上になった際に、パルス巾変調
回路3を強制的にリセットし作動させない様にする事も
出来、又リセット入力3aを持つパルス巾変調回路3を設
け、前記判定回路9よりの信号に基づいて温度検知手段
2からの信号をリセット入力端子に転送するように構成
する事も可能である。
次に本実施例の作用を説明する訳であるが、その詳細
は前記「課題を解決する為の手段」の項で詳細に説明し
た為に簡単に説明する。
先ず、定着動作開始指令があった際に、定着ローラ1a
の検知温度Sがウエイト用温度Tb又は常温のいずれも、
第3図に示すように目標温度Ta近傍の下限基準温度T0
り下の場合(STEP1)に、制御回路6よりの指令に基づ
いてパルス巾変調回路3の制御目標値を前記目標温度近
傍の第1の温度T1に設定した後(STEP2)、前記下限基
準温度T0に至るまではオン信号を連続して制御回路6側
に送信しヒータの連続加熱を行い(STEP3)、そして該
検知温度Sが下限基準温度T0に到達後(STEP4)、第1
の温度T1と検知温度Sの差に比例してパルス幅を可変さ
せ、言い換えれば第1の温度T1に近づくに連れそのオン
幅を比例的に低減させながら比例制御に基づいてヒータ
の加熱制御を行う。(STEP5) この温度立ち上げ時のヒータの比例制御は、少なくと
も目標温度Ta近傍の下限基準温度T0〜上限基準温度T1間
で行われる。
(尚、ジャムによる中断のように定着ローラ1aの表面
温度が下限基準温度T0以上の場合(STEP40)には所定の
比例制御に基づく温度制御(STEP41)を行いながら検知
温度Sが目標温度Taより上になった場合に(STEP42)定
着動作を行(STEP43)い、STEP11に飛ぶ。) この際前記温度検出手段は検知遅れがある為に、実際
の表面温度が第1の温度T1より僅かに高い所に到達する
まで加熱が行われる事になる。
そして前記到達後、反転された判定回路9の出力信号
に基づいてアンドゲート8を閉じパルス巾変調回路3よ
りの信号を制御回路6側に送信するのを遮断する(STEP
6)とともに、制御回路6よりの指令に基づいてパルス
巾変調回路3の制御目標値を定着目標温度Taに復帰(ST
EP7)させ、後記する円滑な定着動作が可能な状態に設
定する。
そして前記遮断とともに、定着動作が開始され(STEP
8)、立上げ途中の定着ローラ1aの熱伝搬の遅延により
オーバシュートしている表面温度が、シートや加圧ロー
ラ等により奪熱されて放物線上に低下し、そして再度検
知電圧S′が第1の温度にまで低下した時点(STEP9)
で判定回路9の出力信号が元の状態に再反転してアンド
ゲート8を開き、パルス巾変調回路3よりの信号を制御
回路6側に送信可能にし、これにより比例制御に基づく
ヒータの加熱制御が開始され(STEP10)、定着動作中検
知温度Sを定着目標温度Taに維持させる。(STEP11) そしてこの間に熱暴走等の理由により前記検知温度が
第1の温度T1以上になった場合は(STEP12)、先ず判定
回路9の出力信号に基づいてアンドゲート8を閉じパル
ス巾変調回路3よりの信号を制御回路6側に送信するの
を遮断(STEP13)するとともに、例えば定着動作終了に
よる正常範囲内での温度上昇か又熱暴走による異常かど
うか判断し、(STEP14)異常の場合はアラームを鳴動さ
せて前記定着動作を中断する。(STEP15) 又定着動作終了による熱負荷軽減による温度上昇の場
合は、そのまま制御目標値をウエイト用温度Tbに切り替
えて公知のウエイト用比例制御を行う。(STEP16) そして定着動作が終了していない場合はSTEP10に戻り
以下繰り返す。(STEP17) 「発明の効果」 以上記載した如く、本発明を例えば加熱定着装置に適
用した場合において、比例制御方式を採用した場合に生
じる立上げ時の定着パワー不足を解消させ定着動作開始
初期におけるアンダーシュートによる定着不良を防止す
る事が出来るとともに、該立上げが定着目標温度より僅
かに高い程度の温度で十分定着パワーが得られるように
し、これにより無用に立上げ時の温度を大にするのを防
止し、シリコンゴム等の耐熱性の弱い部材の熱劣化の恐
れを解消する。
又本発明は、温度立上げ時に、下限基準温度T0と第1
温度T1との間を比例制御により、またその後の加熱目標
温度維持を前記比例制御により行っているので、温度制
御をオン/オフ制御方式を組み合わせる必要がない為
に、回路構成が簡単化し且つ制御動作の誤作動等も軽減
させる事が出来る。
等の種々の著効を有す。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の実施例に係る加熱定着装置
で、第1図は回路ブロック図で、第2図はその動作手順
を示すフローチャート図、第3図はその温度変化を示す
グラフ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも熱負荷動作時における加熱目標
    温度の維持を、被加熱体に設けた発熱体に比例制御にて
    行う被加熱体の温度制御方法において、 前記発熱体の温度立ち上げ時において、少なくとも前記
    加熱目標温度近傍においては、前記加熱目標温度より高
    い第1の温度を設定した前記比例制御により行い、 前記被加熱体の温度を先ず前記第1の温度にまで立上げ
    た後、前記比例制御を停止することにより強制的に前記
    発熱体への給電を遮断することにより前記被加熱体の温
    度を前記第1の温度を越えてオーバーシュートさせると
    ともに、 該立ち上げ途中の前記加熱目標温度到達後から前記オー
    バーシュートした前記被加熱体の温度が再度前記第1の
    温度に復帰するまでの間に熱負荷動作を開始させ、 その後、前記オーバーシュートした前記被加熱体の温度
    が下がり再度前記第1の温度にまで復帰した時点で前記
    加熱目標温度に設定した前記比例制御を行い、前記熱負
    荷動作を継続させながら前記加熱目標温度に維持する事
    を特徴とする被加熱体の温度制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015222350A (ja) * 2014-05-23 2015-12-10 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58217979A (ja) * 1983-04-19 1983-12-19 Canon Inc 定着装置
JPS59211071A (ja) * 1983-05-17 1984-11-29 Canon Inc 加熱装置
JPS59226911A (ja) * 1983-06-07 1984-12-20 Canon Inc 温度制御装置
JPS60205562A (ja) * 1984-03-30 1985-10-17 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置における安全装置
JPS6194079A (ja) * 1984-10-15 1986-05-12 Kyocera Corp 定着温度制御装置

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