JPH0346013A - 温度異常検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温度異常検出回路に関し、特に電子写真式印刷
装置におけるトナーの定着を熱ロールで行う熱定着方式
の温度異常検出回路に関する。

〔従来の技術〕

従来、この種の温度異常検出回路は温度センサを有する
フィードバック制御系を用いて構成している。

第２図はかかる従来の一例を示す温度異常検出回路のブ
ロック図である。

第２図に示すように、従来の温度異常検出回路は目標値
回路ｌと、温度センサ２と、目標値回路１の出力を加算
入力とし且つ温度センサ２の出力を減算入力とする加算
器３と、加算器３の出力を入力とする比例回路４と、そ
の出力を入力とする熱ロール５と、比較値発生回路６と
、温度センサ２の出力および比較値発生回路６の出力を
入力とする比較回路７と、比較回路７の出力を入力とす
るアラーム処理回路８とを有して構成されている。

かかる温度異常検出回路において、目標値回路ｌと温度
センサ２と加算器３と比例回路４と熱ロール５とは、フ
ィードバック制御系として一般に知られている構成であ
り、熱ロール５の表面温度を目標値回路１の出力と比べ
て、ある程度の定常偏差を有して一致させるようにして
いる。一方、比較回路７はフィードバック制御系に異常
が発生して熱ロール５が異常温度になり、温度センサ２
の出力が比較値発生回路６の出力を超えた時に、アラー
ム処理回路８に信号を出力する。このアラーム処理回路
８は比較回路７からの信号を入力して異常時には電源の
切断等を行う。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来の温度異常検出回路は、温度センサ２の出
力が常に正しく熱ロール５の温度を検出していることが
前提になっている。

しかしながら、温度センサ２の検出温度に対する出力の
比Ｋｓは熱ロール５と温度センサ２の空間距離に大きく
依存しているため、温度セサ２の取付は機構部の振動等
により、その空間距離がフィードバック制御系の時定数
より十分に大きい時間で漸次的に変化していくと、熱ロ
ール５の表面温度と温度センサ２の出力値は次第に異な
る値をとる。従って、フィードバック制御系の働きによ
って熱ロール５０表面温度が異常に達しても、温度セン
サ２の出力は正常の範囲内にある。

以上のことを第２図のブロック回路を参照して数式で説
明する。

すなわち、目標値回路１の出力をＵ１比例回路４の比例
ゲインをＫＰ、熱ロール５の伝達関数をＧ、温度センサ
２における熱ロール５の表面温度に対する出力のゲイン
をＫＳとすると、熱ロール５の表面温度をＹ１温度セン
サ２の出力をＳＹとした時に、Ｙ、ＳＹはそれぞれ次の
（１）式および（２）式で表わされる。

次に、 ゲインＫＳが変化してＮ倍になった時の熱ロールの表面
温度をＹｌ　、温度１ンサ２の出力をＳ　Ｙ　ｔ　とす
ると、Ｙ、のおよびＳＹ、はそれぞれ で表わされる。

ここで、ＫＰとＧの積は通常ｌよりも十分に大きいので
、（３）式および（４）式のＹ、、ＳＹ、は次の（５）
式および（６）式でそれぞれ近似される。

Ｙｌ＝　　　　　ＸＹ　　　　　　　　　　　　・・・
・・・　（５）ＳＹＩ　　＝ＳＹ　　　　　　　　　　
　　　　　・・・・・・　（６）以上のことから、熱ロ
ール５０表面温度が異常温度に達しても、温度センサ２
からの出力では異常を検出できず、定着機構部等を焼損
させるという欠点がある。

本発明の目的は、かかる熱ロールで生じた温度以上を正
確に検出できるようにした温度異常検出回路を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の温度異常検出回路は、目標値回路と、温度検出
部と、前記目標値回路の出力および温度検出部の出力を
加算する加算器と、前記加算器の出力を入力とする比例
回路と、前記比例回路の出力を入力とする熱ロールと、
前記熱ロールの・出力が前記温度検出部の入力に接続さ
れたフィードバック制御系と、前記加算器の出力および
前記温度検出部の出力を入力し且つ前記比例回路、熱ロ
ールおよび温度検出部の伝達関数の積と同等の伝達関数
を有するとともにその初期値として前記温度検出部の出
力を用いるモデル回路と、前記モデル回路の出力を入力
とするアラーム処理回路とを有して構成される。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示す電子写真式印刷装置に
おける温度異常検出回路のブロック図である。

第１図に示すように、本実施例は目標値回路１と、温度
センサ２と、目標値回路１の出力を加算入力とし且つ温
度センサ２の出力を減算入力とする加算器３と、この加
算器３の出力を入力とする比例回路４と、その比例回路
４の出力を入力とする熱ロール５と、比較値発生回路６
と、加算器３および温度センサ２の出力を入力とするモ
デル回路９と、このモデル回路９および比較値発生回路
６の出力を入力とする比較回路７と、その出力を入力と
するアラーム処理回路８とを有している。

次に、かかる温度異常検出回路の動作について説明する
。

まず、モデル回路９以外の構成回路は前述した従来例の
動作と同じ動作を行う。

次に、モデル回路９は比例回路４と熱ロール５と正常時
の温度センサ２の積の伝達関数を有し、それをＧＭとす
ると、次の（７）式で表わされる。

ＧＭ＝ＫＰｘＧｘＫＳ　　　　　　　　−−−−−−（
７）ここで、加算器３の出力をＥ１モデル回路９の出力
をＭＹとして、ゲインＫＳが変化しＮ倍になった時、Ｍ
Ｙ、Ｅは次の式（８）式および（９）式でそれぞれ表わ
される。

ＭＹ＝　（ＫＰｘＧｘＫＳ）ｘＥ　　　　・・−−−−
（８）Ｕ （９） 従って、（８）式および（９）式より が成立する。

また、前述したように、 よりも十分に大きいので、 される。

ＫＰとＧの積は通常１ ＭＹは次の００式で近似 ＭＹ＝　　　　　ＸＳＹ αＤ 以上のように、モデル回路９の出力ＭＹは温度センサ２
における熱ロール５の表面温度に対するゲインの変化を
含めて出力される。また、比較回路７はモデル回路９の
出力と比較値発生回路６の出力を比較し、異常であると
判断したときはアラーム処置回路８に通知する。

上述したモデル回路９の実現は電気部品による回路網で
も実現できるが、本実施例では状態推移方程式によりマ
イクロコンピュータで計算している。その式は熱ロール
５の時定数をＴＭ、ゲインをＫＭ、サンプル時間をＴ１
加算器３の出力をＥ。

各サンプリング時点ＮＴ　（Ｎは整数）における状態変
数をＭＹ　（ＮＴ）　、Ｅ　（ＮＴ）として次の（支）
式で表わされている。

ＭＹ　（Ｎ＋ＩＴ）＝ＡＸＭＹ　（Ｎ工）＋ＫＳＸＫＰ
ｘＫＭｘ　（１−Ａ）ｘＥ　（ＮＴ）−Ｑ２１但し、Ａ
＝ｅｘｐ’　（−Ｔ／ＴＭ）とし、計算開始時の初期値
は温度センサ２の出力２の出力を用いる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の温度異常検出回路は、比
例回路と熱ロールと温度センサ２の伝達関数の積を状態
推移方程式で表わしたモデル回路を設置し、その出力を
任意の値と比較して温度異常検出を行なうことにより、
温度センサの位置変化で生じたゲインＫＳの変化による
温度異常の未検出を防止することができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す電子写真式印刷装置に
おける温度異常検出回路のブロック図、第２図は従来の
一例を示す温度異常検出回路のブロック図である。 １・・・・・・目標値回路、２・・・・・・温度センサ
、３・・・・・・加算器、４・・・・・・比例回路、５
・・・・・・熱ロール、６・・・・・・比較値発生回路
、７・・・・・・比較回路、８・・・・・・アラーム処
理回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 目標値回路と、温度検出部と、前記目標値回路の出力お
   よび温度検出部の出力を加算する加算器と、前記加算器
   の出力を入力とする比例回路と、前記比例回路の出力を
   入力とする熱ロールと、前記熱ロールの出力が前記温度
   検出部の入力に接続されたフィードバック制御系と、前
   記加算器の出力および前記温度検出部の出力を入力し且
   つ前記比例回路、熱ロールおよび温度検出部の伝達関数
   の積と同等の伝達関数を有するとともにその初期値とし
   て前記温度検出部の出力を用いるモデル回路と、前記モ
   デル回路の出力を入力とするアラーム処理回路とを有す
   ることを特徴とする温度異常検出回路。