JP4033297B2

JP4033297B2 - Temperature control method

Info

Publication number: JP4033297B2
Application number: JP2002307981A
Authority: JP
Inventors: 正規田中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2008-01-16
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: JP2004145502A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置における定着装置、ヒータと温度センサを有するコンロ、ホットプレートなどの調理器具、ストーブ、エアコンなどの空調器具等、ヒータを用いる機器に適用される温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
温度を調節する方法として、目標とする温度以下では加熱し、目標温度以上では加熱しないといった制御は一般的である。
【０００３】
ヒータを用いる装置が誤動作をすると、重大な損害を生じる可能性がある。然るに誤動作や異常な状態を検出する制御は重要である。ヒータの温度を調節するためには、ヒータの温度を検出する手段が必要であり、その温度検出手段あるいはヒータの通電制御を行う制御手段が異常な状態になれば、ヒータ装置の誤動作に繋がる。
【０００４】
特許文献１によれば、温度調節制御を担うＣＰＵが暴走し、制御不能になった際に、加熱装置の回路を遮断することによって異常事態を回避している。また、特許文献２によれば、ある温度以上では加熱装置への通電を強制的に遮断して異常事態を回避している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０５−３０７３４０号公報
【特許文献２】
特開平０９−１８５２８５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ヒータを用いる装置における、ヒータ温度を上昇させたり、維持したりするなどの調節制御において、使用される温度センサによる温度値が急激に低下した際に、ヒータへの通電を遮断する温度制御方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、発熱体またはこの発熱体周辺の温度を測定する温度センサと、この温度センサの検出信号に基づいて温度を監視するとともに、前記発熱体の制御を行う制御手段とを有する機器の温度制御方法において、前記温度センサの示す温度値を監視して所定の時間間隔における温度差を測定し、時間に対する温度変化の割合が所定値以上となった場合、一定時間温度上昇を行うことを禁止し、前記温度上昇を禁止してから所定時間経過したときの温度を測定し、この温度と、所定時間経過前の温度から予測した所定時間経過後の予測温度との差が所定値以上となった場合に、前記発熱体の温度上昇を行うことを禁止する時間を延長することを特徴とする。このように構成したことにより、温度センサの異常に伴う検出温度の急激な低下が発生しても、温度が下がったから発熱体の温度を上昇させるといった制御を行わないようにするとともに、温度センサの異常な状態が長期間継続した場合でも、発熱体の温度の上昇を行わないようにできるので、発熱体あるいは発熱体の周辺が異常に高温になることを防止できる。
【０００９】
また請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、温度変化の割合の値に応じて、前記発熱体の温度上昇を行うことを禁止する時間を変更することを特徴とする。このように構成したことにより、急激な温度低下の具合により、発熱体の温度上昇を行なわない期間の設定を変更することができるので、急激な温度低下が発生しても、その温度差が少ない場合は無視してよいといった制御が行えるようになり、効果的に異常な温度の上昇を防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
図１は定着装置の内部構造を示す側面図であり、１０は定着ローラ、１１は定着ローラ１０に圧接する加圧ローラ、１２は、ハロゲンヒータあるいはコイルからなり、定着ローラ１０の内部に配置されて定着ローラ１０を加熱する発熱体、１３は定着ローラ１０の温度を検出する温度センサ、１４は定着ローラ１０に貼り付いた記録紙を定着ローラ１０から分離させる分離爪、１５は定着ローラ１０に当接して定着ローラ１０をクリーニングするクリーニングパッド、１６はクリーニングパッド１５を支持するクリーニングパッドホルダ、１７はクリーニングパッド１５に対して定着ローラ１０の回転方向下流側に設けられたクリーニングパッド侵入規制部材、１８は定着装置本体の記録紙入口に取り付けられた入口ガイド板、１９は定着装置の記録紙出口側に設けられた排紙ローラを示す。
【００１３】
トナー像が転写された記録紙が入口ガイド板１８を介して定着ローラ１０と加圧ローラ１１とのニップ部に進入する。そして、ニップ部において加圧／加熱されることにより記録紙にトナー像が定着された後排紙ローラ１９を介して外部に排出される。記録紙がニップ部を通過する際に定着ローラ１０に付着したトナーはクリーニングパッド１５によって除去される。
【００１４】
温度センサ１３としてはサーミスタが一般的である。定着ローラ１０の表面温度が温度センサ１３によって検出され、この温度センサ１３の検出結果に基づいて発熱体１２に対する電源供給制御がなされる。
【００１５】
図２は定着装置の温度制御系を示すブロック図であり、１は定着装置、２はマイコン、３は時計回路を示す。なお、図示していないが、発熱体１２に電圧を供給して定着ローラ１０を昇温させるための電源回路があることは言うまでもない。
【００１６】
温度センサ１３によって取り込まれた温度情報はマイコン２に送られる。そして、マイコン２が温度情報に基づいて発熱体１２の発熱量を制御する信号をフィードバックすることにより、定着ローラ１０の温度を上昇させたり、維持したりするなどの調節制御が行われる。
【００１７】
マイコン２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＤＲＡＭおよびＳＲＡＭ等から構成されている。ここでは定着装置１やマイコン２を有する画像形成装置であって組み込み機器としての構成を例として上げているが、ＰＣなど外部接続のマイコンによって実行することも可能である。マイコン２は、定着装置やモータ制御部を含む画像形成装置全体の制御を行うことも可能である。時計回路３は、マイコン２を動作させる基本的なクロックを発生させるものである。ＲＯＭには温度検出および制御に関するプログラムが記憶されている。ＤＲＡＭには、計測した温度情報が一時的に記憶される。ここで、電源ＯＦＦによって温度情報を消失したくない場合はＳＲＡＭに記憶してもよい。
【００１８】
画像形成装置本体の電源がオンになったのち、温度センサ１３からの出力に基づいて定着ローラ１０の温度を検出し、ＤＲＡＭに一時記憶する。そして、一定時間後に検出した温度と前回の検出温度であるＤＲＡＭに一時記憶した温度との温度差を求め、この温度差と判断基準値とを比較することによって、“急激な温度低下”であるか否かを判断する。“急激な温度低下”であると判断した場合には発熱体の温度を上げる制御を行わない設定、すなわち強制的に発熱体１２への通電を禁止にするように設定する。“急激な温度低下”でないと判断した場合には温度センサ１３による温度の監視を継続する。
【００１９】
ここで、“急激な温度低下”とは、制御の対象が示す温度変化ではあり得ない温度低下のケースを指す。例えば、１０℃低下することに１０秒を要することが実験によって判明している場合に、１秒前の温度から１０℃低下していた場合に、それは急激な温度低下と判断する。
【００２０】
次に、“急激な温度低下”の判断基準値について説明する。
【００２１】
任意の計測間隔で温度センサ１３の値をモニタし、温度値の変化によって温度を調節しているような温度制御の場合、温度センサの値を複数回モニタして、複数の温度値からノイズを取り除くために平均した値を検出温度値として採用するといった手法、または、例えば５回モニタした値の、最高値と最低値をのぞき、残りの３回によって平均するといった手法が従来から行われている。そこで、平均して得られた温度値において、その計測間隔で発生し得る最大の温度低下を実験において求め、この最大の温度低下の値を判断基準として採用する。そして、前回の計測時点から現在の計測時点までの時間内に判断基準値よりも大きな温度低下が発生した場合に急激な温度低下が発生したと判断する。
【００２２】
また、温度センサ１３の値をモニタする時間間隔や、上述したような平均して温度値を決定するときの時間間隔より大きな間隔で温度値の変化によって調節しているような温度制御の場合（温度値は１００ms毎に決定しているが、温度調節の判断は１秒毎に行っているといったケース）、例えば、１秒前の温度より、Ｘ℃以上低下したときに、温度を上昇させるような制御ならば、Ｘ℃の値を実験において求め、このＸ℃の値を判断基準として採用する。そして、前回の温度調節の判断時点から現在の判断時点までの時間（前述した例では１秒）内に判断基準値よりも大きな温度低下が発生した場合に急激な温度低下が発生したと判断する。
【００２３】
なお、実験で求めた判断基準値を実際の制御に利用する際において、判断基準値を求める際の計測間隔となる時間と、適用する機器における温度の計測間隔あるいは温度の制御間隔となる時間とが一致しない場合には、判断基準値あるいは適用する機器における温度差の値を、単位時間における値に演算処理して比較するようにしても良い。
【００２４】
図３は本発明の第１実施形態における温度制御を示すフローチャートである。
【００２５】
温度センサ１３から得られる温度値を定期的に監視し、そのときの温度を測定し取得する制御において、前回の測定時点ｔ１に取得した温度をＴ１（℃）、一定時間経過後の次の測定時間ｔ２に取得した温度をＴ２（℃）とする。前回の測定時点ｔ１に取得した温度Ｔ１はＲＡＭに一時記憶しておく。そして、次の測定時点ｔ２において温度Ｔ２を取得した時に、温度差Ｔ１−Ｔ２を求め、この値が判断基準値を越えている場合には、発熱体１２の温度を上げる制御を任意に設定した時間が経過するまで行わない状態、すなわち温度上昇禁止状態にするように設定にする。温度を上げない指示を受けている時間（温度上昇禁止時間）中においては、例えば、定着ローラ１０の温度が目標温度より低下して発熱体１２の温度を上昇しなければならない場合でも、発熱体の温度を調節する制御を禁止して、定着ローラ１０の温度を上昇させないようにする。
【００２６】
Ｔ１−Ｔ２の温度差の判定基準は、ＲＯＭに記憶されるかＳＲＡＭに記憶されて利用される。ｔ２−ｔ１の時間差の判定基準も同様にＲＯＭまたはＳＲＡＭに記憶されて利用される。
【００２７】
なお、図３においては、ｔ１とｔ２の監視間隔は制御の間隔と一致しているが、一致しなくてもよい。すなわち、制御の間隔とそのときの温度が、ｔ１（Ｔ１），ｔ２（Ｔ２），ｔ３（Ｔ３），ｔ４（Ｔ４），……となっているときに、ｔ３−ｔ１の時間差でＴ３−Ｔ１の温度差を判定することも可能であり、ｔ４−ｔ２の時間差でＴ４−Ｔ２の温度差を判定するといった方法も可能なことは言うまでもない。
【００２８】
ところで、従来は、急激な温度低下が発生しても、その低下に対応した温度上昇を行っていた。または、温度調節を行う間隔（つまり１秒間隔なら１秒間）は、温度上昇を行わないように制御するようにしていた。それに対して本実施形態は、温度調節を行う間隔よりも長い間隔で、温度上昇を行わないようにしたものである。例えば、１秒間隔で制御した場合に、３℃低下したら温度を上昇させるようなケースを考えると、
【００２９】
【表１】

【００３０】
（表１）に示したように、従来においても、急激な温度低下を検出した−２秒のところで、温度上昇を行わないようにすることができる可能性はあるが−１秒では、温度上昇を行ってしまう。一方、本実施形態においては、仮に温度上昇禁止時間を２秒に設定したとすると、−２秒でも確実に温度上昇を行わせないばかりか、それが継続しても温度上昇を行わないようにすることが可能であるため、０秒の時点では、従来は異常な高温になっている可能性があるが、本実施形態ではそのようなことは発生しない。
【００３１】
このように構成したことにより、温度センサの異常に伴う、温度の急激な低下が発生しても、温度が下がったから発熱体の温度を上昇させるといった制御を行わないようにするので、発熱体が異常に高温になることを防止できる。
【００３２】
図４は本実施形態における温度制御を示すフローチャートであり、図３において、温度上昇禁止時間が終了した後の制御を示すものである。
【００３３】
ここで温度上昇禁止時間は２つの計測間隔分の時間と設定すると、ｔ２の時点で急激な温度低下が発生したため、ｔ３，ｔ４の時点では温度制御を行わず、ｔ５の時点で温度上昇禁止時間が終了する。温度上昇禁止時間が終了すると温度センサ１３による温度の監視を再開し、ｔ５の時点の温度Ｔ５を取得する。このとき、ＲＡＭには急激な温度低下が発生する前の温度Ｔ１℃が既に記憶されているため、この温度Ｔ１℃に対して、温度上昇禁止時間が経過するまでに予測される温度低下の補正値を加えて、測定時点ｔ５における予測温度Ｔ５’を求める。そして、温度Ｔ５が予測温度Ｔ５’より高い場合には、温度上昇禁止状態を解除して、マイコン１の制御により発熱体１２の温度を上昇させることが可能なように設定を切り替える。温度Ｔ５が予測温度Ｔ５’より低い場合には、温度上昇禁止時間を再設定して、温度上昇禁止状態を延長させる。
【００３４】
例えば、急激な温度低下が発生する前の温度をＸ℃とし、発生し得る温度低下が１℃／秒であるとすると、１秒間隔の温度調節制御において、２回分温度上昇を行わなかった場合には、３回目の温度調節制御のタイミングでは（Ｘ−３）℃程度の温度であることが推測できる。そのときに（Ｘ−３）℃より低い温度であれば、温度上昇を行わない。
【００３５】
このように構成したことにより、温度センサの異常な状態が長期間継続した場合でも、発熱体の温度の上昇を行わないようにできるので、発熱体が異常に高温になることを防止できる。
【００３６】
図５は本発明の第２実施形態における温度制御を示すフローチャートである。
【００３７】
温度センサ１３から得られる温度値を定期的に監視し、そのときの温度を測定し取得する制御において、前回の測定時点ｔ１に取得した温度をＴ１（℃）、一定時間経過後の次の測定時点ｔ２に取得した温度をＴ２（℃）とする。前回の測定時点ｔ１および測定時点ｔ１に取得した温度Ｔ１はＲＡＭに一時記憶しておく。Ｔ１−Ｔ２が任意の温度差以上のときに、ｔ２−ｔ１の時間差が任意の時間内であることを検出した場合に、単位時間あたりの温度差、すなわち温度下降率を算出し、この温度下降率に基づいて発熱体温度上昇禁止時間を設定する。温度下降率が単位時間あたりの判断基準値以下の場合には、発熱体温度上昇禁止時間を０とする。判断基準値以下の場合において、温度下降率が大きいときは、発熱体の温度上昇を行わない期間を長くし、温度下降率が小さいときは、発熱体の温度上昇を行わない期間を短くするように、発熱体温度上昇禁止時間を設定する。温度下降率と発熱体温度上昇禁止時間との関係はマトリクスにしてＲＯＭやＳＲＡＭに記憶して利用すると良い。そして、設定した発熱体温度上昇禁止時間が０であれば温度監視を継続し、それ以外は、発熱体温度上昇禁止時間が経過するまで発熱体の温度の上昇を行わないように設定する。
【００３８】
上記の（表１）に示す実施形態においては、１０℃低下した場合に２秒間（一定期間）は、温度上昇を行わないようにしている。そのため、従来は、１０℃低下しても、２０℃低下しても温度を上昇させてしまう。第２実施形態においては、５℃以上低下した場合は１秒間、１０℃以上低下した場合は３秒間といったように変更することができる。
【００３９】
このように構成したことにより、急激な温度低下の具合により、発熱体の温度上昇を行わない期間の設定を変更することができるので、急激な温度低下が発生しても、その温度差が少ない場合は無視してよいといった制御が行えるので、効果的に異常な温度の上昇を防止することができる。
【００４０】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明における実施形態は上述したものに限るものではない。例えば、上述した実施形態は、画像形成装置の定着装置の温度制御系を例に説明してきたが、それ以外の装置の温度制御系、例えば、ヒータと温度センサを有するコンロ、ホットプレートなどの調理器具、ストーブ、エアコンなどの空調器具等にも適用可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、温度センサの異常に伴う、温度の急激な低下が発生しても、温度が下がったから発熱体の温度を上昇させるといった制御を行わないようにするので、発熱体または発熱体の周辺が異常に高温になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】定着装置の内部構造を示す側面図
【図２】定着装置の温度制御系を示すブロック図
【図３】本発明の第１実施形態における温度制御を示すフローチャート
【図４】本発明の第１実施形態における温度制御を示すフローチャート
【図５】本発明の第２実施形態における温度制御を示すフローチャート
【符号の説明】
１定着装置
２マイコン
３時計回路
１０定着ローラ
１１加圧ローラ
１２発熱体
１３温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a device using a heater, such as a printer using an electrophotographic system, a fixing device in a facsimile machine, a stove having a heater and a temperature sensor, a cooking appliance such as a hot plate, an air conditioning appliance such as a stove or an air conditioner. The present invention relates to an applied temperature control method.
[0002]
[Prior art]
As a method for adjusting the temperature, control is generally performed such that heating is performed below a target temperature and heating is not performed above the target temperature.
[0003]
If a device using a heater malfunctions, it can cause serious damage. However, control for detecting malfunctions and abnormal states is important. In order to adjust the temperature of the heater, a means for detecting the temperature of the heater is necessary. If the temperature detecting means or the control means for controlling the energization of the heater is in an abnormal state, the heater device malfunctions.
[0004]
According to Patent Document 1, when a CPU responsible for temperature adjustment control runs out of control and becomes uncontrollable, an abnormal situation is avoided by interrupting the circuit of the heating device. Further, according to Patent Document 2, the energization to the heating device is forcibly cut off at a certain temperature or more to avoid an abnormal situation.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 05-307340 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-185285
[Problems to be solved by the invention]
The present invention cuts off the energization to the heater when the temperature value by the temperature sensor used in the adjustment control such as increasing or maintaining the heater temperature in the apparatus using the heater rapidly decreases. an object of the present invention is to provide a temperature control how.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a temperature sensor that measures the temperature of the heating element or the temperature around the heating element, and monitors the temperature based on a detection signal of the temperature sensor. In a temperature control method for a device having a control means for performing control, the temperature value indicated by the temperature sensor is monitored to measure a temperature difference at a predetermined time interval, and the rate of temperature change with respect to time exceeds a predetermined value. In this case, it is prohibited to increase the temperature for a certain period of time , measure the temperature when a predetermined time has elapsed after prohibiting the temperature increase, and after the elapse of the predetermined time predicted from the temperature and the temperature before the elapse of the predetermined time. When the difference from the predicted temperature is equal to or greater than a predetermined value, the time for prohibiting the temperature rise of the heating element is extended . By having such a configuration, with a sharp drop in the detected temperature with the temperature sensor abnormality even in the event, so as not controlled such increases the temperature of the heating element because the temperature is lowered, the temperature sensor Even when an abnormal state continues for a long period of time, the temperature of the heating element can be prevented from increasing, so that the heating element or the vicinity of the heating element can be prevented from becoming abnormally hot.
[0009]
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the time for prohibiting the temperature rise of the heating element is changed in accordance with the value of the rate of temperature change. By configuring in this way, the setting of the period during which the temperature of the heating element is not increased can be changed due to the sudden temperature drop, so even if a sudden temperature drop occurs, the temperature difference is small. In this case, it is possible to perform control such that it can be ignored, and an abnormal temperature rise can be effectively prevented.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
FIG. 1 is a side view showing the internal structure of the fixing device. 10 is a fixing roller, 11 is a pressure roller that presses against the fixing roller 10, and 12 is a halogen heater or coil and is arranged inside the fixing roller 10. A heating element that heats the fixing roller 10, a temperature sensor 13 that detects the temperature of the fixing roller 10, a separation claw that separates the recording paper attached to the fixing roller 10 from the fixing roller 10, and 15 A cleaning pad that contacts and cleans the fixing roller 10, 16 is a cleaning pad holder that supports the cleaning pad 15, and 17 is a cleaning pad intrusion restricting member provided downstream of the cleaning pad 15 in the rotation direction of the fixing roller 10, 18 is an inlet guide plate attached to the recording paper inlet of the fixing device main body, and 19 is a fixing device. Showing the paper ejection roller provided on the recording paper outlet side.
[0013]
The recording paper on which the toner image is transferred enters the nip portion between the fixing roller 10 and the pressure roller 11 via the inlet guide plate 18. Then, the toner image is fixed on the recording paper by being pressurized / heated in the nip portion, and then discharged to the outside through the paper discharge roller 19. The toner adhering to the fixing roller 10 when the recording paper passes through the nip portion is removed by the cleaning pad 15.
[0014]
A thermistor is generally used as the temperature sensor 13. The surface temperature of the fixing roller 10 is detected by the temperature sensor 13, and power supply control to the heating element 12 is performed based on the detection result of the temperature sensor 13.
[0015]
FIG. 2 is a block diagram showing a temperature control system of the fixing device, wherein 1 is a fixing device, 2 is a microcomputer, and 3 is a clock circuit. Although not shown, it goes without saying that there is a power circuit for supplying a voltage to the heating element 12 to raise the temperature of the fixing roller 10.
[0016]
The temperature information captured by the temperature sensor 13 is sent to the microcomputer 2. Then, the microcomputer 2 feeds back a signal for controlling the heat generation amount of the heat generating element 12 based on the temperature information, thereby performing adjustment control such as raising or maintaining the temperature of the fixing roller 10.
[0017]
The microcomputer 2 includes a CPU, ROM, DRAM, SRAM, and the like. Here, the image forming apparatus having the fixing device 1 and the microcomputer 2 is shown as an example of a configuration as an embedded device, but it can also be executed by an externally connected microcomputer such as a PC. The microcomputer 2 can also control the entire image forming apparatus including the fixing device and the motor control unit. The clock circuit 3 generates a basic clock for operating the microcomputer 2. The ROM stores a program related to temperature detection and control. The measured temperature information is temporarily stored in the DRAM. Here, if the temperature information is not to be lost when the power is turned off, the temperature information may be stored in the SRAM.
[0018]
After the image forming apparatus main body is turned on, the temperature of the fixing roller 10 is detected based on the output from the temperature sensor 13 and temporarily stored in the DRAM. Then, the temperature difference between the temperature detected after a certain time and the temperature temporarily stored in the DRAM which is the previous detected temperature is obtained, and this temperature difference is compared with the judgment reference value, thereby “abrupt temperature drop”. Determine whether or not. If it is determined that the temperature is abruptly decreased, a setting is made so as not to perform control for increasing the temperature of the heating element, that is, forcibly prohibiting energization of the heating element 12. When it is determined that the temperature is not “abrupt temperature decrease”, the temperature monitoring by the temperature sensor 13 is continued.
[0019]
Here, “rapid temperature drop” refers to a case of temperature drop that cannot be a temperature change indicated by the object of control. For example, when it has been experimentally determined that it takes 10 seconds to decrease by 10 ° C., if the temperature has decreased by 10 ° C. from the temperature one second before, it is determined that the temperature has dropped rapidly.
[0020]
Next, the criterion value for “rapid temperature drop” will be described.
[0021]
In the case of temperature control in which the value of the temperature sensor 13 is monitored at an arbitrary measurement interval and the temperature is adjusted by a change in temperature value, the value of the temperature sensor is monitored multiple times, and noise is detected from the plurality of temperature values. A method of adopting an average value for removal as a detected temperature value, or a method of excluding a maximum value and a minimum value of, for example, five monitored values and averaging the remaining three times is conventionally performed. . Therefore, the maximum temperature drop that can occur at the measurement interval is obtained in the experiment with the temperature value obtained by averaging, and this maximum temperature drop value is adopted as a criterion. Then, it is determined that an abrupt temperature drop has occurred when a temperature drop greater than the determination reference value has occurred within the time from the previous measurement point to the current measurement point.
[0022]
Further, in the case of temperature control in which the value is adjusted by a change in the temperature value at a time interval for monitoring the value of the temperature sensor 13 or a time interval larger than the time interval for determining the temperature value by averaging as described above ( The temperature value is determined every 100 ms, but the temperature adjustment is judged every second), for example, when the temperature is lowered by X ° C. or more from the temperature one second before, the temperature is increased. If the control is accurate, the value of X ° C. is obtained in an experiment, and the value of X ° C. is adopted as a criterion. Then, when a temperature drop larger than the judgment reference value occurs within a time period (1 second in the above example) from the previous temperature adjustment judgment time to the current judgment time, it is determined that a rapid temperature drop has occurred. .
[0023]
In addition, when using the judgment reference value obtained in the experiment for actual control, the time that becomes the measurement interval when obtaining the judgment reference value, and the time that becomes the temperature measurement interval or the temperature control interval in the applied device If the values do not match, the judgment reference value or the value of the temperature difference in the device to be applied may be calculated and compared with the value in unit time.
[0024]
FIG. 3 is a flowchart showing temperature control in the first embodiment of the present invention.
[0025]
In the control of periodically monitoring the temperature value obtained from the temperature sensor 13 and measuring and acquiring the temperature at that time, the temperature acquired at the previous measurement time t1 is T1 (° C.), the next measurement after a certain time has elapsed. The temperature acquired at time t2 is defined as T2 (° C.). The temperature T1 acquired at the previous measurement time t1 is temporarily stored in the RAM. And when temperature T2 was acquired in the next measurement time t2, temperature difference T1-T2 was calculated | required, and when this value exceeded the judgment reference value, control which raises the temperature of the heat generating body 12 was set arbitrarily. The setting is made so as not to be performed until the time elapses, that is, the temperature rise prohibition state. During the time when the instruction not to raise the temperature is received (temperature rise prohibition time), for example, even when the temperature of the fixing roller 10 is lower than the target temperature and the temperature of the heating element 12 has to be raised, the heating element Control for adjusting the temperature of the fixing roller 10 is prohibited so that the temperature of the fixing roller 10 is not increased.
[0026]
The criterion for determining the temperature difference T1-T2 is stored in the ROM or stored in the SRAM. The determination criterion for the time difference t2-t1 is similarly stored in the ROM or SRAM and used.
[0027]
In FIG. 3, the monitoring interval between t1 and t2 coincides with the control interval, but does not need to coincide. That is, when the control interval and the temperature at that time are t1 (T1), t2 (T2), t3 (T3), t4 (T4),..., T3-T1 is the time difference of t3-t1. Needless to say, it is possible to determine the temperature difference between T4 and T2 based on the time difference between t4 and t2.
[0028]
Conventionally, even if a sudden temperature drop occurs, a temperature rise corresponding to the drop has been performed. Alternatively, the temperature adjustment interval (that is, 1 second if 1 second interval) is controlled so as not to raise the temperature. On the other hand, in the present embodiment, the temperature is not increased at intervals longer than the intervals at which temperature adjustment is performed. For example, when controlling at intervals of 1 second, considering a case where the temperature is increased by 3 ° C.,
[0029]
[Table 1]

[0030]
As shown in (Table 1), even in the prior art, there is a possibility that the temperature rise may not be performed at -2 seconds when a sudden temperature drop is detected. Will go. On the other hand, in this embodiment, if the temperature rise prohibition time is set to 2 seconds, not only the temperature rise is surely performed even in -2 seconds, but the temperature rise is not performed even if it continues. Therefore, at the time of 0 second, there is a possibility that the temperature is abnormally high in the past. However, in this embodiment, such a situation does not occur.
[0031]
With this configuration, even if the temperature sensor suddenly decreases due to an abnormality in the temperature sensor, control is not performed to increase the temperature of the heating element because the temperature has decreased. An abnormally high temperature can be prevented.
[0032]
Figure 4 is a flowchart showing a temperature control in the implementation form, in FIG. 3 shows the control after the temperature increase prohibition time has ended.
[0033]
Here, if the temperature rise prohibition time is set to two measurement intervals, a rapid temperature drop occurs at the time t2, so the temperature control is not performed at the times t3 and t4, and the temperature rise prohibition time at the time t5. Ends. When the temperature rise prohibition time ends, temperature monitoring by the temperature sensor 13 is resumed, and the temperature T5 at time t5 is acquired. At this time, since the temperature T1 ° C. before the sudden temperature drop is already stored in the RAM, correction of the temperature drop predicted until the temperature rise prohibition time elapses with respect to this temperature T1 ° C. The value is added to obtain the predicted temperature T5 ′ at the measurement time t5. When the temperature T5 is higher than the predicted temperature T5 ′, the setting is switched so that the temperature rise prohibition state is canceled and the temperature of the heating element 12 can be raised by the control of the microcomputer 1. When the temperature T5 is lower than the predicted temperature T5 ′, the temperature increase prohibition time is reset and the temperature increase prohibition state is extended.
[0034]
For example, assuming that the temperature before the sudden temperature drop is X ° C. and the possible temperature drop is 1 ° C./second, the temperature adjustment control at intervals of 1 second is not performed twice. It can be estimated that the temperature is about (X-3) ° C. at the timing of the third temperature adjustment control. At that time, if the temperature is lower than (X-3) ° C., the temperature is not increased.
[0035]
With this configuration, even when the abnormal state of the temperature sensor continues for a long period of time, the temperature of the heating element can be prevented from increasing, and thus the heating element can be prevented from becoming abnormally hot.
[0036]
FIG. 5 is a flowchart showing temperature control in the second embodiment of the present invention.
[0037]
In the control of periodically monitoring the temperature value obtained from the temperature sensor 13 and measuring and acquiring the temperature at that time, the temperature acquired at the previous measurement time t1 is T1 (° C.), the next measurement after a certain time has elapsed. The temperature acquired at time t2 is defined as T2 (° C.). The temperature T1 acquired at the previous measurement time t1 and the measurement time t1 is temporarily stored in the RAM. When it is detected that the time difference between t2 and t1 is within an arbitrary time when T1-T2 is equal to or greater than an arbitrary temperature difference, a temperature difference per unit time, that is, a temperature decrease rate is calculated. The heating element temperature rise prohibition time is set based on the rate. When the temperature decrease rate is equal to or less than the judgment reference value per unit time, the heating element temperature increase prohibition time is set to zero. If the temperature decrease rate is large when the temperature decrease rate is less than the criterion value, the period during which the temperature of the heating element is not increased is lengthened. If the temperature decrease rate is small, the period during which the temperature of the heating element is not increased is shortened. Set the heating element temperature rise prohibition time. The relationship between the temperature decrease rate and the heating element temperature increase prohibition time is preferably stored in a ROM or SRAM as a matrix. If the set heating element temperature rise prohibition time is 0, the temperature monitoring is continued. Otherwise, the heating element temperature is set not to rise until the heating element temperature rise prohibition time has elapsed.
[0038]
In the embodiment shown in the above (Table 1), when the temperature is lowered by 10 ° C., the temperature is not increased for 2 seconds (a certain period). Therefore, conventionally, even if the temperature is lowered by 10 ° C. or 20 ° C., the temperature is increased. In 2nd Embodiment, when it falls 5 degreeC or more, it can change to 1 second, when it falls 10 degreeC or more, such as 3 second.
[0039]
By configuring in this way, it is possible to change the setting of the period during which the temperature of the heating element is not increased due to a sudden temperature drop, so even if a sudden temperature drop occurs, the temperature difference is small Since control can be ignored in some cases, abnormal temperature rise can be effectively prevented.
[0040]
As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, embodiment in this invention is not restricted to what was mentioned above. For example, in the above-described embodiments, the temperature control system of the fixing device of the image forming apparatus has been described as an example. However, the temperature control system of other devices, for example, cooking such as a stove having a heater and a temperature sensor, a hot plate, etc. It can also be applied to air conditioners such as appliances, stoves, and air conditioners.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even when the temperature sensor suddenly drops due to the abnormality of the temperature sensor, control is not performed to increase the temperature of the heating element because the temperature has decreased. It is possible to prevent the heating element or the vicinity of the heating element from becoming abnormally hot.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an internal structure of a fixing device. FIG. 2 is a block diagram showing a temperature control system of the fixing device. FIG. 3 is a flowchart showing temperature control in a first embodiment of the invention. FIG. 5 is a flowchart showing temperature control in the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a flowchart showing temperature control in the second embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing device 2 Microcomputer 3 Clock circuit 10 Fixing roller 11 Pressure roller 12 Heating element 13 Temperature sensor

Claims

In a temperature control method for a device having a heating element or a temperature sensor for measuring the temperature around the heating element, and a control means for controlling the heating element while monitoring the temperature based on a detection signal of the temperature sensor,
The temperature value indicated by the temperature sensor is monitored to measure a temperature difference at a predetermined time interval. When the rate of temperature change with respect to time exceeds a predetermined value, the temperature rise is prohibited for a certain period of time , and the temperature Measure the temperature when a predetermined time has passed since prohibiting the rise, and when the difference between this temperature and the predicted temperature after the predetermined time predicted from the temperature before the predetermined time has passed is a predetermined value or more, A temperature control method characterized by extending a time during which the temperature rise of the heating element is prohibited .

2. The temperature control method according to claim 1 , wherein a time for prohibiting the temperature rise of the heating element is changed according to a value of a rate of temperature change .