JPH07114287A

JPH07114287A - 熱定着機の制御方法及び同制御装置

Info

Publication number: JPH07114287A
Application number: JP5258702A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Tanaka; 信之田中; Hironori Sugano; 浩典菅野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1995-05-02
Also published as: CN1115429A; CN1051381C; US5557385A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電子写真技術を用いたプリンタ，
ファクシミリ，複写機等においてトナー像を記録媒体に
定着させる熱定着機の温度を制御するための方法及び装
置に関し、装置のコストを上げずに実質的にＡ／Ｄ変換
器の分解能を高め、また、温度検出値へのノイズの影響
を低減させ、熱定着機の温度を高精度に制御できるよう
にすることを目的とする。【構成】熱定着機の温度をディジタル値として検出す
る温度検出手段１と、温度検出手段１にて検出される温
度検出値を複数サンプリングするサンプリング手段２
と、サンプリング手段２にてサンプリングされた複数の
温度検出値に基づいて、ヒータ７をＯＮ／ＯＦＦ制御す
る制御手段６とをそなえるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次）産業上の利用分野従来の技術（図１３〜図１７）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１）作用（図１）実施例・第１実施例の説明（図２〜図６）・第２実施例の説明（図７，図８）・第３実施例の説明（図９，図１０）・第４実施例の説明（図１１，１２）発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真技術を用いた
プリンタ，ファクシミリ，複写機等においてトナー像を
記録媒体に定着させる熱定着機の温度を制御するための
方法及び装置に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来より、樹脂粉末からなるトナー像を
記録媒体（例えば記録紙）上に転写し、これを加熱して
溶融させて記録媒体に浸透させることにより、トナー像
を定着させて画像を記録する電子写真式記録装置が開発
されている。この電子写真式記録装置は、例えばシート
等の記録媒体上に付着された樹脂粉末からなるトナー像
を、記録媒体に浸透させて定着させるために、このトナ
ーを加熱して溶融させるための熱定着機をそなえてい
る。

【０００４】図１３は一般的な熱定着機の構成を模式的
に示す側面図であるが、この図１３に示す熱定着機は、
ヒートローラ１１１，ヒータ１１２，サーミスタ（温度
センサ）１１３，バネ１１４，バックアップローラ１１
５及び分離つめ１１６をそなえて構成されている。ここ
で、ヒートローラ１１１は、アルミ製のパイプの外周面
にテフロン等の樹脂をコーティングされたもので、内部
が中空になっており、その内部にヒータ１１２が設けら
れている。そして、このヒータ１１２により、ヒートロ
ーラ１１１が加熱されるようになっている。また、サー
ミスタ１１３は温度によって抵抗値が変化する可変抵抗
であって、ヒートローラ１１１に近接して設けられるこ
とにより、このヒートローラ１１１の温度を検出できる
ようになっている。

【０００５】さらに、バックアップローラ１１５は、バ
ネ１１４の付勢力を受けてヒートローラ１１１に対し一
定の圧力を作用させるもので、これらのバックアップロ
ーラ１１５とヒートローラ１１１との間をシート（記録
媒体）１２０が通過するようになっている。なお、分離
つめ１１６は、シート１２０をヒートローラ１１１から
剥離させるためのものである。

【０００６】これにより、トナー像を転写されたシート
１２０がヒートローラ１１１とバックアップローラ１１
５との間に導入されると、ヒートローラ１１１の熱及び
バックアップローラ１１５からの圧力によりシート１２
０にトナー像が定着されて導出されるようになってい
る。ところで、このような熱定着機によるトナーの加熱
においては、適度な熱量が必要である。つまり、熱量不
足すなわち熱定着機の温度が低いとトナー像が充分融け
ず、記録媒体に浸透できないために定着不良となった
り、熱定着機のヒートローラ１１１にトナー像が転写す
るいわゆるコールドオフセットが発生する。また、過大
な熱量が与えられた場合すなわち熱定着機の温度が高過
ぎる場合は、やはりヒートローラ１１１に融けたトナー
が付着するホットオフセットが発生する。

【０００７】このような定着不良やオフセットは画像品
質を劣化させ、また、装置を汚損する。また、必要以上
に熱定着機の温度を上昇させることは、放熱を増加させ
周囲の環境を悪化させ、無駄な電力を消費する。従っ
て、熱定着機の温度は必要最小限に制御されなければな
らない。上記の要求を解決するために、一般的には、熱
定着機のヒータ１１２による加熱温度を、図１４に示す
ような制御装置により制御することが行なわれている。
この図１４に示す制御装置は、抵抗１０１〜１０３，可
変抵抗１０４，演算増幅器１０５，ヒータ駆動回路１０
７と、図１３により前述したヒータ１１２及びサーミス
タ１１３をそなえて構成されている。

【０００８】ここで、サーミスタ１１３は、図１３にお
けるサーミスタ１１３に対応するものであって、温度に
応じて抵抗値が可変となる可変抵抗である。従って、こ
のサーミスタ１１３の作用により、ヒートローラ１１１
の温度に対応した電圧値を、演算増幅器１０５に出力で
きるようになっている。さらに、抵抗１０２，１０３と
可変抵抗１０４とにより、演算増幅器１０５に対して基
準電圧値が入力されるようになっている。この基準電圧
値は、熱定着機の加熱温度の制御の基準となる温度（制
御目標温度）に対応した値になっている。

【０００９】従って、演算増幅器１０５により、サーミ
スタ１１３にて検出されたヒートローラ１１１の温度と
基準温度とが比較され、その差分に対応した電圧値が、
出力されるようになっている。また、ヒータ駆動回路１
０７は、演算増幅器１０５からの出力（比較結果）を受
け、ヒートローラ１１１が所定の温度よりも低い場合は
ヒータ１１２へ電力を供給する一方、所定の温度より高
い場合はヒータへの電力供給を停止することにより、ヒ
ータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ状態を駆動制御するもので、
このヒータ駆動回路１０７により、ヒートローラ１１１
の温度が制御されるようになっている。

【００１０】ところで、近年の装置では、使用環境や記
録媒体の変化によって適切な定着温度が異なることに対
応するために、状況に応じて設定温度を変更できるよう
に、図１４に示した、抵抗１０２〜１０４及び演算増幅
器１０５の代わりに、図１５に示すように、Ａ／Ｄ変換
器１２１とＣＰＵ１２２とをそなえたものも用いられて
いる。

【００１１】この図１５に示す熱定着機の制御装置は、
サーミスタ１１３からの温度検出情報（アナログ値）を
Ａ／Ｄ変換器１２１でディジタル変換し、ＣＰＵ１２２
で、このディジタル値を基準値（閾値）と比較すること
によりヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ状態を制御するよう
になっている。なお、ＣＰＵ１２２では、ヒータ１１２
のＯＮ（点灯）制御のために第１の閾値が設定入力され
ており、ＯＦＦ（消灯）制御のために、第１の閾値より
も大きい第２の閾値が設定入力されている。このよう
に、点灯制御のための第１の閾値と消灯制御のための第
２の閾値とに差をつけてヒステリシスを設けることによ
り、ヒータ点滅のチャタリング（ヒータ点滅のチャタリ
ングのような不安定な状態はヒータ１１２の寿命の短縮
要因である）を防止するようになっている。

【００１２】このような構成により、この図１５に示す
熱定着機の制御装置（ＣＰＵ１２２）は、図１６に示す
フローチャートに従って動作する。即ち、Ａ／Ｄ変換器
１２１では、サーミスタ１１３から入力される温度検出
情報としてのアナログ電圧値について、Ａ／Ｄ変換処理
が施され、ＣＰＵ１２２は、Ａ／Ｄ変換器１２１からデ
ィジタル値についてサンプリング処理を行なう（ステッ
プＳ１）。そして、ＣＰＵ１２２において、サンプリン
グされたディジタル値を第１の閾値と比較する（ステッ
プＳ２）。

【００１３】ステップＳ２で、サンプリングされたディ
ジタル値が第１の基準値よりも小さいと判定された場合
は、ＣＰＵ１２２は、ヒータ駆動回路１０７に制御信号
を出力することにより、ヒータ１１２をＯＮ制御して
（ステップＳ３）、次のディジタル値のサンプリングが
行なわれる（ステップＳ１）。また、ステップＳ２で、
サンプリングされたディジタル値が第１の閾値以上であ
ると判定された場合は、サンプリングされたディジタル
値を、第１の閾値よりも大きい第２の閾値と比較する
（ステップＳ４）。

【００１４】ステップＳ４で、サンプリングされたディ
ジタル値が第２の閾値よりも大きいと判定された場合、
ＣＰＵ１２２は、ヒータ駆動回路１０７に制御信号を出
力することにより、ヒータ１１２をＯＦＦ制御して（ス
テップＳ５）、次のディジタル値のサンプリングが行な
われる（ステップＳ１）。さらに、ステップＳ４で、サ
ンプリングされたディジタル値が第２の閾値以下である
と判定された場合（サンプリングされたディジタル値が
第１の閾値以上で第２の閾値以下の範囲内にある場
合）、ＣＰＵ１２２は、ヒータ駆動回路１０７に制御信
号を出力することにより、ヒータ１１２の状態を、前回
の制御状態を維持するように制御して（ステップＳ
６）、次のディジタル値のサンプリングが行なわれる
（ステップＳ１）。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の熱定着機の制御手段においては、上記のサー
ミスタ１１３等の温度センサでは、図１７に示すように
温度変化に対して電圧出力が非線形であり、このような
温度センサに対して、常温から１４０°Ｃ程度の定着温
度までの広い領域が検出温度領域として要求されるた
め、常温から定着温度までを同一回路で検出するには、
必ずしも温度変化に対してＡ／Ｄ変換器１２１の分解能
が高い部分を使用することができない。従って、定着温
度を制御するための温度検出値の精度が低くなり、温度
制御値が変動するという課題がある。

【００１６】例えば、この図１７に示すように、常温付
近から１００°Ｃ程度の範囲では、温度変化に対する検
出値としての電圧変化が大きく、Ａ／Ｄ変換器１２１に
より、精度よく温度検出値としてのディジタル値を得る
ことができるが、制御対象となる定着温度１４０°Ｃ程
度の周辺では、温度変化に対する検出値としての電圧変
化が小さいため、Ａ／Ｄ変換器１２１による分解能が高
くなく、定着温度を制御するための温度検出値の精度が
低くなるのである。

【００１７】また、Ａ／Ｄ変換器１２１の最小ビット値
は極めて不安定であるため、ヒータ点滅のチャタリング
を防止するためにヒータの点滅と消灯とにおける閾値の
間に設けられるヒステリシス幅を小さくできず、結果と
して温度の変動幅が大きくなる。さらに、要求される検
出温度領域に対する検出精度を向上させるために、検出
する温度範囲によって個別の回路を用いたり、分解能の
高いＡ／Ｄ変換器を用いると、装置のコストを非常に高
めることになってしまう。

【００１８】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、装置のコストを上げずに実質的にＡ／Ｄ変換
器の分解能を高め、また、温度検出値へのノイズの影響
を低減させ、熱定着機の温度を高精度に制御できるよう
にした方法及び装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図であり、この図１において、１は熱定着機の温度
をディジタル値として検出する温度検出手段、２は温度
検出手段１にて検出される温度検出値を複数サンプリン
グするサンプリング手段である。また、３はサンプリン
グ手段２によりサンプリングされた複数の温度検出値を
それぞれ所定温度と比較する温度比較手段、４は温度比
較手段３による比較結果に基づいて所定温度以上又は所
定温度よりも高い温度検出値のデータ数を計数する計数
手段である。

【００２０】さらに、５は計数手段４で計数されたデー
タ数を所定閾値と比較するデータ数比較手段で、このデ
ータ数比較手段５は、データ数を所定閾値としての第１
の閾値と比較する第１の比較手段と、データ数を所定閾
値としての第１の閾値以上の第２の閾値と比較する第２
の比較手段とをそなえている。６はデータ数比較手段５
からの比較結果に応じてヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ状態を
制御する制御手段で、この制御手段６は、データ数比較
手段５の第１の比較手段によりデータ数が第１の閾値以
下又は第１の閾値よりも小さいと判定された場合はヒー
タ７をＯＮ制御する一方、データ数比較手段５の第２の
比較手段によりデータ数が第２の閾値以上又は第２の閾
値よりも大きいと判定された場合は、ヒータ７をＯＦＦ
制御するようになっている。

【００２１】さらに、データ数比較手段５の第１の比較
手段及び第２の比較手段によりデータ数が第１の閾値と
第２の閾値との間の範囲内であると判定された場合は、
制御手段６によりヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ制御状態が維
持されるようになっている（以上、請求項１〜４，請求
項１３〜１６）。ところで、計数手段４，データ数比較
手段５及び制御手段６については以下に示すように構成
することもできる。

【００２２】即ち、計数手段４を、温度比較手段３によ
る比較結果に基づいて、所定温度以下又は所定温度より
も低い温度検出値のデータ数を計数するものとし、デー
タ数比較手段５を、計数手段４で計数されたデータ数を
所定閾値としての第１の閾値と比較する第１の比較手段
と、データ数を所定閾値としての第１の閾値以下の第２
の閾値と比較する第２の比較手段とをそなえて構成して
もよい。

【００２３】このとき、制御手段６は、温度比較手段５
の第１の比較手段によりデータ数が第１の閾値以上又は
第１の閾値よりも大きいと判定された場合は、ヒータ７
をＯＮ制御する一方、温度比較手段５の第２の比較手段
によりデータ数が第２の閾値以下又は第２の閾値よりも
小さいと判定された場合はヒータ７をＯＦＦ制御するよ
うになっている。

【００２４】さらに、温度比較手段５の第１の比較手段
及び第２の比較手段によりデータ数が第１の閾値と第２
の閾値との間の範囲内であると判定された場合は、制御
手段６によりヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ制御状態が維持さ
れるようになっている（以上、請求項５〜７，請求項１
７〜１９）。また、本発明では、上述した温度比較手段
３，計数手段４，データ数比較手段５をそなえる代わり
に、以下に説明する総和算出手段８及び総和比較手段９
をそなえてもよい。

【００２５】即ち、総和算出手段８は、サンプリング手
段２によりサンプリングされた複数の温度検出値の総和
を算出するものであり、また、総和比較手段９は、総和
算出手段８により算出された総和を所定閾値と比較する
ものであって、総和を所定閾値としての第１の閾値と比
較する第１の比較手段と、総和を所定閾値としての第１
の閾値以上の第２の閾値と比較する第２の比較手段とを
そなえている。

【００２６】これにより、制御手段６は、総和比較手段
９からの比較結果に応じて、ヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ状
態を制御するようになっており、総和比較手段９の第１
の比較手段により総和が第１の閾値以下又は第１の閾値
よりも小さいと判定された場合はヒータ７をＯＮ制御す
る一方、総和比較手段９の第２の比較手段により総和が
第２の閾値以上又は第２の閾値よりも大きいと判定され
た場合は、ヒータ７をＯＦＦ制御するようになってい
る。

【００２７】また、この総和比較手段９の第１の比較手
段及び第２の比較手段により総和が第１の閾値と第２の
閾値との間の範囲内であると判定された場合は、制御手
段６によりヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ制御状態は維持され
るようになっている（以上、請求項８〜１０，請求項２
０〜２２）。なお、上述の本発明においては、サンプリ
ング手段２にてサンプリングされた複数の温度検出値の
うち、最大側から少なくとも１つの温度検出値を削除す
る削除手段をそなえてもよいし（請求項１１，２３）、
サンプリング手段２にてサンプリングされた前記複数の
温度検出値のうち、最小側から少なくとも１つの温度検
出値を削除する削除手段をそなえてもよい（請求項１
２，２４）。

【００２８】また、図１７に示すように、回路構成によ
って、温度と電圧値の大小関係が逆である場合は、実際
の計算に用いるＡ／Ｄコンバータの出力値の大小比較が
逆になることに注意すれば全く同様に処理が行なえる。
ここでは混乱を防ぐために、温度検出値の大小とはすな
わち温度の大小関係を表すものとして説明している。

【００２９】

【作用】上述の本発明では、温度検出手段１により、熱
定着機の温度がディジタル値として検出され、サンプリ
ング手段２により、温度検出手段１で検出された温度検
出値が複数サンプリングされる。そして、温度比較手段
３において、サンプリングされた前記複数の温度検出値
をそれぞれ所定温度と比較し、計数手段４により、所定
温度以上又は所定温度よりも高い温度検出値のデータ数
を計数する。

【００３０】さらに、計数手段４で計数されたデータ数
は、データ数比較手段５における第１の比較手段によ
り、第１の閾値と比較されるとともに、データ数比較手
段における第２の比較手段により、第１の閾値以上の第
２の閾値とも比較される。そして、制御手段６により、
データ数が第１の閾値以下又は第１の閾値よりも小さい
場合は、ヒータ７をＯＮ制御する一方、データ数が第２
の閾値以上又は第２の閾値よりも大きい場合は、ヒータ
７をＯＦＦ制御し、さらに、データ数が第１の閾値と第
２の閾値との間の範囲内である場合は、ヒータ７のＯＮ
／ＯＦＦ制御状態を維持する。

【００３１】なお、上述した本発明では、温度比較手段
３により、サンプリングされた複数の温度検出値をそれ
ぞれ所定温度と比較し、計数手段４により、所定温度以
下又は所定温度よりも低い温度検出値のデータ数を計数
してもよい。この場合、計数手段４で計数されたデータ
数を、データ数比較手段５における第１の比較手段にお
いて、第１の閾値と比較するとともに、データ数比較手
段における第２の比較手段において、第１の閾値以上の
第２の閾値とも比較し、制御手段６により、データ数が
第１の閾値以上又は第１の閾値よりも大きい場合は、ヒ
ータ７をＯＮ制御する一方、データ数が第２の閾値以下
又は第２の閾値よりも小さい場合は、ヒータ７をＯＦＦ
制御し、さらに、データ数が第１の閾値と第２の閾値と
の間の範囲内である場合は、ヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ制
御状態を維持する。

【００３２】また、上述したような温度比較手段３と計
数手段４とデータ数比較手段５とをそなえる代わりに、
前述に示したような総和算出手段８と総和比較手段９と
をそなえた場合は、総和算出手段８により、サンプリン
グ手段２にてサンプリングされた複数の温度検出値の総
和が算出され、総和比較手段９における第１の比較手段
により、総和算出手段８からの温度検出値の総和が第１
の閾値と比較されるとともに、総和検出手段９における
第２の比較手段により、第１の閾値以上の第２の閾値と
も比較される。

【００３３】そして、制御手段６により、総和が第１の
閾値以下又は第１の閾値よりも小さい場合は、ヒータ７
をＯＮ制御する一方、総和が第２の閾値以上又は第２の
閾値よりも大きい場合は、ヒータ７をＯＦＦ制御し、さ
らに、総和が第１の閾値と第２の閾値との間の範囲内で
ある場合は、ヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維持す
る。

【００３４】本発明では、上述のごとく複数の温度検出
値に基づいて、所定温度に対する大小の傾向（前記デー
タ数）あるいは総和を求めることにより、実際の温度を
統計的に判断して、ヒータ７のＯＮ／ＯＦＦ制御を行な
うことができる。なお、本発明においては、削除手段に
より、前記複数の温度検出値のうち、最大側から少なく
とも１つの温度検出値もしくは最小側から少なくとも１
つの温度検出値を除いて、その他の温度検出値に基づい
てヒータ７をＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、温度検
出値におけるノイズの混入を防止することができる。

【００３５】

【実施例】以下、図面を参照することにより、本発明の
実施例について説明する。（ａ）第１実施例の説明図２は本発明が適用される電子写真式記録装置の構造概
要を示す側断面図であるが、この図２において、１０は
記録媒体としての用紙（シート１２０）を蓄積しておく
ための用紙カセットであり、この用紙カセット１０に蓄
積されているシート１２０は、一枚ずつピックローラ１
１ａにより導出されるようになっている。

【００３６】また、１２は感光ドラムで、この感光ドラ
ム１２は、アルミ製のパイプの外周面に機能分離型有機
感光体をコーティングされているものであり、１３は感
光ドラム１２の表面を一様に帯電させるための前帯電器
で、この前帯電器１３としては、例えばスコロトロンで
構成される非接触型帯電器を用い、感光ドラム１２の表
面を−６００Ｖ程度に帯電するようになっている。

【００３７】１４はＬＥＤ光学系であり、このＬＥＤ光
学系１４は、前帯電器１３により一様に帯電された感光
ドラム１２を画像パターンに応じて画像露光して静電潜
像を形成するものであって、例えばＬＥＤアレイとセル
フォックアレイとを組み合わせて構成されている。な
お、上述のように感光ドラム１２が−６００Ｖ程度に帯
電されている場合は、−５００〜−１００Ｖ程度の静電
潜像が形成されるようになっている。

【００３８】また、１５は現像器であり、この現像器１
５は、ＬＥＤ光学系１４により形成された感光ドラム１
２の静電潜像に、帯電されたトナーを供給するものであ
って、これによりトナーが感光ドラムに付着されるの
で、静電潜像が可視化されるようになっている。さら
に、１１ｂはレジストローラであり、このレジストロー
ラ１１ｂは、ピックローラ１１ａにより用紙カセット１
０から導出されたシート１２０の先端を揃えて、感光ド
ラム１２と転写器１６との間に送出するものである。

【００３９】転写器１６は、感光ドラム１２上のトナー
像を静電的にシート１２０に転写するものであり、例え
ばコロナ放電器にて構成されている。即ち、コロナワイ
ヤ１６ａに、例えば＋３ｋＶ〜＋１０ｋＶの電圧を印加
し、コロナ放電で電荷を発生させることによりシート１
２０の裏面を帯電させ、感光ドラム１２上のトナー像
が、紙面との電位差により転写されるようになってい
る。

【００４０】また、１７は熱定着機であり、この熱定着
機１７は、シート１２０に付着されたトナー像を熱によ
り定着させるもので、詳細には図１３にて示したものと
同様の構成、即ち、ヒートローラ１１１，ヒータ１１
２，サーミスタ１１３，バネ１１４，バックアップロー
ラ１１５及び分離つめ１１６を有している。また、図３
は熱定着機１７の模式的斜視図であるが、この図３に示
すように、サーミスタ１１３は、ヒートローラ１１１の
軸方向中央部において、このヒートローラ１１１の表面
に近接して設けられ、ヒートローラ１１１の表面温度を
電気信号（電圧値）により検出できるようになってい
る。

【００４１】さらに、ヒートローラ１１１に内蔵される
ヒータ１１２の両端には電極１１７が接続され、この電
極１１７を通じて電力供給を行なうことによりヒータ１
１２が放熱してヒートローラ１１１の温度が加熱される
ようになっている。このヒータ１１２に対する電力供給
が、後述する熱定着機の制御装置（ＣＰＵ２１ａ〜２１
ｄ）によりＯＮ／ＯＦＦ制御されている。

【００４２】なお、この図３において、１１８はヒート
ローラ１１１の両端を軸支する軸受、１１９はヒートロ
ーラの端部に固着された歯車で、この歯車１１９に図示
しない駆動系からの回転駆動力が伝達されることによ
り、ヒートローラ１１１が回転駆動されるようになって
いる。また、図２において、１８は熱定着機１７にてト
ナー像を定着させたシート１２０を排出する排紙ロー
ラ、１９は印刷を終了し排紙ローラ１８により排出され
たシート１２０を受けるスタッカである。

【００４３】これにより、用紙カセット１０に蓄積され
ているシート１２０は、感光ドラム１２，帯電器１３，
ＬＥＤ光学系１４，現像器１５及び転写器１６の作用に
よりトナー像を付着され、熱定着機１７の作用によりト
ナー像を定着された後、排紙ローラ１８によりスタッカ
１９へ排出されるようになっている。ところで、熱定着
機１７は、図４に示す制御装置によって制御されてい
る。

【００４４】この図４におけるサーミスタ１１３は、温
度によって抵抗値の変化する抵抗体であって、図１５に
て示したものと同様に、一方を例えば＋５Ｖの低電圧に
１０ｋΩの抵抗（図１５の符号１０１参照）を介して接
続され、他方を接地されている。このサーミスタ１１３
は、その抵抗値がヒートローラ１１１の温度によって変
化し、ヒートローラ１１１の温度に応じた電圧信号（ア
ナログ信号）を出力できるようになっている。

【００４５】また、２０はＡ／Ｄ変換器であり、このＡ
／Ｄ変換器２０は、サーミスタ１１３からの、ヒートロ
ーラ１１１の温度検出情報（アナログ電圧値）につい
て、Ａ／Ｄ変換処理を施し、ディジタル値として出力す
るものである。従って、上述したサーミスタ１１３とＡ
／Ｄ変換器２０とにより、熱定着機１７の温度をディジ
タル値として検出する温度検出手段が構成されている。

【００４６】また、２１ａ〜２１ｄは、それぞれ本発明
の第１〜第４実施例に対応するＣＰＵで、各ＣＰＵ２１
ａ〜２１ｄは、Ａ／Ｄ変換器２０に対して例えば１５ｍ
ｓ毎にデータを要求することにより、Ａ／Ｄ変換器２０
からのディジタル信号の温度検出値を複数個（例えばＮ
個もしくはＮ＋２個）サンプリングし、これらサンプリ
ングされた複数の温度検出値に基づいてヒータ１１２を
ＯＮ／ＯＦＦ制御するものであり、それぞれ、詳細には
図５，図７，図９，図１１により後述するごとく構成さ
れている。

【００４７】なお、２２はヒータ駆動回路であり、この
ヒータ駆動回路２２は、ＣＰＵ２１ａ〜２１ｄからの制
御信号を入力されて、ヒータ１１２をＯＮ／ＯＦＦ制御
（ヒータ１１２への電力供給／停止）するようになって
おり、図１４，１５にて示したヒータ駆動回路１０７と
同様の機能を有するものである。次に、本発明の第１実
施例に対応するＣＰＵ２１ａによるディジタル値の温度
検出値に基づいたヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御につ
いて説明する。

【００４８】図５は、熱定着機１７の制御装置につい
て、ＣＰＵ２１ａ内の制御動作に着目した機能ブロック
図であり、この図５において、３１は例えば１５ｍｓ毎
にクロック信号を発振するクロック発振器、３２は温度
データレジスタ（サンプリング手段）で、この温度デー
タレジスタ３２は、クロック発振器３１からのクロック
信号に応じてＡ／Ｄ変換器２０から熱定着機１７の温度
検出値としての例えばＮ個のディジタル値を順次サンプ
リングして格納し、後述する温度比較器３５へ出力する
ものである。

【００４９】３３はサンプリング数カウンタで、このサ
ンプリング数カウンタ３３は、クロック発振器３１から
のクロック信号を入力され、そのクロック信号をカウン
トすることにより、温度データレジスタ３２によりサン
プリングされた温度検出値のデータ数としてのサンプリ
ング数をカウントするものであり、Ｎ個の温度検出値が
サンプリングされると、後述する第１のデータ数比較手
段３７及び第２のデータ数比較手段３８に対してイネー
ブル信号を出力するとともに、後述するオーバー数カウ
ンタ３６に対してリセット信号を出力するものである。

【００５０】３５は温度比較器（温度比較手段）であ
り、この温度比較器３５は、温度データレジスタ３２か
らのＮ個の温度検出値を順次入力され、それぞれについ
て予め設定された所定温度Ｋ（例えば定着温度である１
４０°Ｃ付近の値）との大小関係を判定するものであ
る。３６はオーバー数カウンタ（計数手段）であり、こ
のオーバー数カウンタ３６は、温度比較器３５からの温
度比較情報を入力され、所定温度Ｋよりも大きい温度検
出値の数をカウントするものである。

【００５１】なお、このオーバー数カウンタ３６による
カウント値情報は、サンプリング数カウンタ３３からの
リセット信号により０にリセットされ、温度比較器３５
によるＮ個の温度検出値の温度比較情報が全てオーバー
数カウンタ３６に入力されると、次段の第１のデータ数
比較器３７及び第２のデータ数比較器３８に出力される
ようになっている。

【００５２】第１のデータ数比較器（第１の比較手段）
３７は、オーバー数カウンタ３６からのカウント値情報
を受けて、このカウント値と予め設定された所定回数
（基準回数，第１の閾値）Ｌとの大小関係を判定するも
のであって、この比較判定結果は制御回路（制御手段）
３９に出力されるようになっている。第２のデータ数比
較器（第２の比較手段）３８は、オーバー数カウンタ３
６からのカウント値情報を受けて、このカウント値と予
め設定された所定回数Ｌ以上の所定回数（基準回数，第
２の閾値）Ｍとの大小関係を判定するものであって、こ
の比較判定結果は制御回路３９に出力されるようになっ
ている。

【００５３】これらの第１のデータ数比較器３７と第２
のデータ数比較器３８とにより、オーバー数カウンタ３
６で計数されたデータ数を所定閾値Ｌ，Ｍと比較するデ
ータ数比較手段が構成されている。制御回路３９は、第
１のデータ数比較器３７と第２のデータ数比較器３８と
からの比較判定結果を入力され、この比較判定に基づい
てヒータ駆動回路２２に対して制御信号を出力するもの
である。具体的には、第１のデータ数比較器３７からの
比較判定結果が、「カウント値が所定回数Ｌよりも小」
である場合は、ヒータ駆動回路２２に対してヒータ１１
２をＯＮ制御する旨の制御信号が出力されるようになっ
ている一方、第２のデータ数比較器３８からの比較判定
結果が、「カウント値がＬ以上の値の所定回数Ｍよりも
大」の場合は、ヒータ駆動回路２２に対してヒータ１１
２をＯＦＦ制御する旨の制御信号が出力されるようにな
っている。

【００５４】また、第１のデータ数比較器３７，第２の
データ数比較器３８による比較判定の結果、カウント値
が所定回数Ｌと所定回数Ｍとの間の範囲内にある場合、
制御回路３９は、ヒータ駆動回路２２に対して、現在の
ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維持する旨の制
御信号を出力するようになっている。次に、上述のごと
く構成された、本発明の第１実施例にかかる熱定着機の
制御装置（ＣＰＵ２１ａ）の動作を図６により説明す
る。

【００５５】即ち、図６に示すように、サンプリング数
カウンタ３３からのリセット信号により、オーバー数カ
ウンタ３６がリセット（クリア）されている状態におい
て（ステップＡ１）、クロック発振器３１からのクロッ
ク信号が発生すると、サンプリング数カウンタ３３で
は、このクロック信号に基づいて、サンプリングされた
温度検出値の数をカウントアップする（ステップＡ２）
とともに、温度データレジスタ３２より、Ａ／Ｄ変換器
２０から温度検出値（温度データ）がサンプリングされ
て温度比較器３５へ出力される（ステップＡ３）。

【００５６】温度比較器３５では、温度データレジスタ
３２から順次入力されるＮ個の温度検出値を所定温度Ｋ
と比較し（ステップＡ４）、この所定温度Ｋよりも大き
い場合は、オーバー数カウンタ３６のカウント値を１増
加させる（ステップＡ５）。温度比較器３５において、
Ｎ個の温度検出値についての比較が終了すると（ステッ
プＡ６）、第１のデータ数比較器３７では、オーバー数
カウンタ３６からのカウント値情報を入力され、このカ
ウント値と所定回数Ｌとを比較し、比較判定結果を制御
回路３９に出力する（ステップＡ７）。

【００５７】なお、Ｎ個の温度検出値についての大小比
較が終了していない場合は、ステップＡ６により、ステ
ップＡ２〜ステップＡ５に至る処理が継続して行なわれ
る。そして、第１のデータ数比較器３７によって、オー
バー数カウンタ３６のカウント値が所定回数Ｌよりも小
さいと判定された場合、熱定着機１７の温度は所定温度
よりも低い傾向にあると判断することができ、制御回路
３９は、ヒータ駆動回路２２に対してヒータ１１２をＯ
Ｎ制御する旨の制御信号を出力し（ステップＡ８）、ヒ
ータ１１２へ電力供給を行なってヒータ１１２を点灯
し、熱定着機１７を加熱する。

【００５８】また、ステップＡ７で、カウント値が所定
回数Ｌ以上であると判定された場合、処理はステップＡ
９に移行し、第２のデータ数比較器３８において、オー
バー数カウンタ３６からのカウント値を所定回数Ｌ以上
の所定回数Ｍと比較し、その比較判定結果を制御回路３
９に出力する。そして、ステップＡ９で、カウント値が
所定回数Ｍよりも大きいと判定された場合、熱定着機１
７の温度は所定温度よりも高い傾向にあると判断するこ
とができ、制御回路３９は、ヒータ駆動回路２２に対し
てヒータ１１２をＯＦＦ制御する旨の制御信号を出力し
（ステップＡ１０）、ヒータ１１２への電力供給を停止
して熱定着機１７を自然冷却させる。

【００５９】ステップＡ９で、カウント値が所定回数Ｍ
以下であると判定された場合、つまり、カウント値が所
定回数ＬとＭとの間の範囲（Ｌ以上Ｍ以下の範囲）内で
あると判定された場合、制御回路３９は、ヒータ駆動回
路２２に対して、ヒータ１１２の現在のＯＮ／ＯＦＦ制
御状態を維持する旨の制御信号を出力する（ステップＡ
１１）。

【００６０】例えば、サンプリング数を５として、基準
回数Ｌ，Ｍをともに３とすれば、ステップＡ１〜ステッ
プＡ７に至る処理において、５回サンプリングが行なわ
れ、この５個の温度検出値が所定温度Ｋと比較される。
ここで、オーバー数カウンタ３６の値が３未満である場
合は、ヒータ駆動回路２２に対してヒータ１１２をＯＮ
制御する旨の制御信号を出力してヒータ１１２に電力供
給を行ない（ステップＡ８）、オーバー数カウンタ３６
の値が３よりも大であれば、ヒータ駆動回路２２に対し
てヒータ１１２をＯＦＦ制御する旨の制御信号を出力し
てヒータ１１２への電力供給を停止し（ステップＡ１
０）、オーバー数カウンタ３６の値が３であれば、ヒー
タ１１２の現在のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維持するよう
に制御する（ステップＡ１１）。

【００６１】このように、本実施例にかかる熱定着機の
制御装置によれば、複数の温度検出値に基づいて熱定着
機１７の温度の所定温度Ｋに対する大小の傾向を求める
ことにより、実際の温度を統計的に判断してヒータ１１
２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうことができるので、実質
的にＡ／Ｄ変換器２０の分解能を高めることができ、分
解能の高いＡ／Ｄ変換器を用いることなく、定着温度を
高精度に制御でき、より適正な温度でトナー像を定着で
き、良好な画像を得ることができる利点がある。

【００６２】また、上述のように、熱定着機１７の温度
を高精度に制御できるので、ヒータ点滅のチャタリング
を防止するためにヒータ点灯判断用の閾値Ｌとヒータ消
灯判断用の閾値Ｍとの間に設けたヒステリシス幅を小さ
くすることができ、温度の変動幅を十分に小さくできる
利点もある。なお、第１のデータ数比較器３７及び第２
のデータ数比較器３８によるカウント数と所定回数Ｌ，
Ｍとの大小比較は、本実施例の場合のほかに以下のよう
な３つの態様がある。

【００６３】即ち、第１の態様としては、第１のデータ
数比較器３７からの比較判定結果が、「カウント値が所
定回数Ｌよりも小」である場合は、ヒータ駆動回路２２
に対してヒータ１１２をＯＮ制御する旨の制御信号を出
力し、「カウント値が所定回数Ｌ以上の値の所定回数Ｍ
以上」の場合は、ヒータ駆動回路２２に対してヒータ１
１２をＯＦＦ制御する旨の制御信号を出力し、カウント
値が所定回数Ｌと所定回数Ｍとの間の範囲（Ｌ以上Ｍ未
満の範囲）内にある場合は、制御回路３９は、ヒータ駆
動回路２２に対して、ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御
状態を維持する旨の制御信号を出力するものである。

【００６４】第２の態様としては、第１のデータ数比較
器３７からの比較判定結果が、「カウント値が所定回数
Ｌ以下」である場合は、ヒータ駆動回路２２に対してヒ
ータ１１２をＯＮ制御する旨の制御信号を出力し、第２
のデータ数比較器３８からの比較判定結果が、「カウン
ト値が所定回数Ｌ以上の値の所定回数Ｍよりも大」の場
合は、ヒータ駆動回路２２に対してヒータ１１２をＯＦ
Ｆ制御する旨の制御信号を出力し、カウント値が所定回
数Ｌと所定回数Ｍとの間の範囲（Ｌよりも大きくＭ以下
の範囲）内にある場合は、制御回路３９は、ヒータ駆動
回路２２に対して、ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御状
態を維持する旨の制御信号を出力するものである。

【００６５】さらに、第３の態様としては、第１のデー
タ数比較器３７からの比較判定結果が、「カウント値が
所定回数Ｌ未満」である場合は、ヒータ駆動回路２２に
対してヒータ１１２をＯＮ制御する旨の制御信号を出力
し、第２のデータ数比較器３８からの比較判定結果が、
「カウント値が所定回数Ｌ以上の値の所定回数Ｍより
大」の場合は、ヒータ駆動回路２２に対してヒータ１１
２をＯＦＦ制御する旨の制御信号を出力し、カウント値
が所定回数Ｌと所定回数Ｍとの間の範囲（Ｌ以上Ｍ以下
の範囲）内にある場合は、制御回路３９は、ヒータ駆動
回路２２に対して、ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御状
態を維持する旨の制御信号を出力するものである。

【００６６】上述した３つの態様のいずれの場合につい
ても、上述した実施例と同様の作用効果が得られること
はいうまでもない。（ｂ）第２実施例の説明次に本発明の第２実施例について説明する。図７は、本
発明の第２実施例としての熱定着機の制御装置における
ＣＰＵ２１ｂ内の制御動作に着目した機能ブロック図で
あり、本実施例における熱定着機の制御装置は、第１実
施例におけるものに比して、図７に示すように、ＣＰＵ
２１ｂが最大・最小判断／削除部（削除手段）３４をそ
なえ、温度データレジスタ３２にてサンプリングされた
温度検出値について、最大値及び最小値を削除した残り
のものについて所定温度Ｋとの比較を行なうようになっ
ている点が異なり、その他の構成については基本的に同
様である。

【００６７】なお、本実施例における熱定着機の制御装
置においても、第１実施例の場合と同様に、図２に示す
ような電子写真式記録装置に搭載される熱定着機に適用
されるものであって、その概略構成は図４のようになっ
ている。また、ＣＰＵ２１ｂにおけるクロック発振器３
１，温度比較器３５，オーバー数カウンタ３６，第１の
データ数比較器３７，第２のデータ数比較器３８及び制
御回路３９は、基本的には第１実施例のＣＰＵ２１ａに
おけるものと同様の機能を有するものであるため、その
詳細な説明は省略する。

【００６８】但し、本実施例の温度データレジスタ３２
は、クロック発振器３１からのクロック信号に応じてＡ
／Ｄ変換器２０から熱定着機１７の温度検出値としての
例えばＮ＋２個のディジタル値をサンプリングして一旦
格納しておくものである。また、本実施例のサンプリン
グ数カウンタ３３も、クロック発振器３１からのクロッ
ク信号を入力され、そのクロック信号をカウントするこ
とにより、温度データレジスタ３２に格納された温度検
出値のデータ数としてのサンプリング数をカウントする
ものであるが、本実施例のサンプリング数カウンタ３３
では、Ｎ＋２個の温度検出値がサンプリングされると、
最大・最小判断／削除部３４，第１のデータ数比較手段
３７及び第２のデータ数比較手段３８に対してイネーブ
ル信号を出力するとともに、オーバー数カウンタ３６に
対してリセット信号を出力するようになっている。

【００６９】そして、本実施例において新たに追加され
た最大・最小判断／削除部３４は、サンプリング数カウ
ンタ３３からイネーブル信号を受けると、温度データレ
ジスタ３２に格納されたＮ＋２個の温度検出値につい
て、最大値及び最小値を選びだし、これらの最大値及び
最小値を削除するものである。従って、本実施例では、
最大・最小判断／削除部３４からのＮ個の温度検出値に
ついて、オーバー数カウンタ３６にて所定温度Ｋとの比
較され、この温度比較判定結果に応じて、実際の温度を
統計的に判断して、ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御を
行なうようになっているのである。

【００７０】次に、上述の如く構成された、本発明の第
２実施例にかかる熱定着機の制御装置（ＣＰＵ２１ｂ）
の動作を、図８により説明する。即ち、図８に示すよう
に、まず、ステップＢ１で、クロック発振器３１からの
クロック信号に応じて、温度データレジスタ３２によ
り、Ａ／Ｄ変換器２０からディジタル変換された熱定着
機１７の温度検出値をＮ＋２個サンプリングして格納す
る。Ｎ＋２個のデータをサンプリングすると、サンプリ
ング数カウンタ３３からのリセット信号によりオーバー
数カウンタ３６が０にリセットされるとともに、サンプ
リング数カウンタ３３から最大・最小判断／削除部３
４，第１のデータ数比較器３７及び第２のデータ数比較
器３８に対してイネーブル信号が出力される。

【００７１】そして、最大・最小判断／削除部３４で
は、サンプリングされたＮ＋２個の温度検出値につい
て、最大値及び最小値を選びだし、これら最大値及び最
小値を削除し（ステップＢ２）、残りのＮ個の温度検出
値を温度比較器３５へ出力する（ステップＢ３）。温度
比較器３５では、最大・最小判断／削除部３４から入力
されるＮ個の温度検出値について、それぞれ所定温度Ｋ
と比較し（ステップＢ４）、この所定温度Ｋよりも大き
い場合は、オーバー数カウンタ３６のカウント値を１増
加させる（ステップＢ５）。

【００７２】温度比較器３５において、Ｎ個の温度検出
値についての比較が終了すると（ステップＢ６）、第１
のデータ数比較器３７では、オーバー数カウンタ３６か
らのカウント値情報を入力され、このカウント値と所定
回数Ｌとを比較し、この比較判定結果を制御回路３９に
出力する（ステップＢ７）。なお、Ｎ個の温度検出値に
ついての大小比較が終了していない場合は、ステップＢ
６により、ステップＢ３〜ステップＢ５に至る処理が継
続して行なわれる。

【００７３】そして、第１のデータ数比較器３７により
カウント値が所定回数Ｌよりも小さいと判定された場
合、制御回路３９は、ヒータ駆動回路２２に対してヒー
タ１１２をＯＮ制御する旨の制御信号を出力する（ステ
ップＢ８）。また、ステップＢ７で、カウント値が所定
回数Ｌ以上であると判定された場合、処理はステップＢ
９に移行し、第２のデータ数比較器３８において、オー
バー数カウンタ３６からのカウント値を所定回数Ｌ以上
の所定回数Ｍと比較し、その比較判定結果を制御回路３
９に出力する。

【００７４】そして、ステップＢ９でカウント値が所定
回数Ｍよりも大きいと判定された場合は、ヒータ駆動回
路２２に対してヒータ１１２をＯＦＦ制御させる旨の制
御信号を出力し（ステップＢ１０）、ステップＢ９でカ
ウント値が所定回数Ｍ以下であると判定された場合、つ
まりカウント値が所定回数ＬとＭとの間の範囲内である
と判定された場合、制御回路３９は、ヒータ駆動回路２
２に対して、ヒータ１１２が現在のＯＮ／ＯＦＦ制御状
態を維持するように制御する（ステップＢ１１）。

【００７５】このように、本実施例にかかる熱定着機の
制御装置によっても、第１実施例と同様の作用効果が得
られるほか、この第２実施例では、最大・最小判断／削
除部３４によりサンプリングされた温度検出値における
最大値及び最小値が削除されるので、本実施例のサーミ
スタ１１３や回路にノイズが重畳した場合に生じる、Ａ
／Ｄ変換器２０からの出力データの異常を排除でき、従
って、ノイズの混入による影響を低減でき、熱定着機１
７の温度をより高精度に制御できる利点がある。

【００７６】なお、本実施例においては、最大・最小判
断／削除部３４において削除するデータは、最大値及び
最小値のみとしたが、本発明によれば、これら最大値及
び最小値のみだけでなく、最大あるいは最小側から複数
のデータを削除してもよい。また、本実施例において
も、第１のデータ数比較器３７及び第２のデータ数比較
器３８によるカウント数と所定回数Ｌ，Ｍとの大小比較
は、本実施例の場合のほかに第１実施例において述べた
３つの態様がある。

【００７７】（ｃ）第３実施例の説明次に本発明の第３実施例について説明する。図９は、本
発明の第３実施例としての熱定着機の制御装置におけ
る、ＣＰＵ２１ｃ内の制御動作に着目した機能ブロック
図であり、本実施例にかかる熱定着機の制御装置では、
図９に示すように、ＣＰＵ２１ｃが、第１実施例と同様
のクロック発振器３１，温度データレジスタ３２及びサ
ンプリング数カウンタ３３の他に、加算レジスタ４１，
第１の総和比較器４２，第２の総和比較器４３及び制御
回路４４をそなえて構成されている。

【００７８】なお、本実施例における熱定着機の制御装
置においても、第１実施例の場合と同様に、図２に示す
ような電子写真式記録装置に搭載される熱定着機に適用
されるものであって、その概略構成は図４に示すように
なっている。そして、本実施例のサンプリング数カウン
タ３３は、前述の第１実施例におけるものと同様に、温
度データレジスタ３２に格納された温度検出値のデータ
数としてのサンプリング数をカウントするものである
が、Ｎ個の温度検出値がサンプリングされると、第１の
総和比較手段４２及び第２の総和比較手段４３に対して
イネーブル信号を出力するとともに、加算レジスタ４１
に対してリセット信号を出力するものである。

【００７９】また、加算レジスタ（総和算出手段）４１
は、温度データレジスタ３２からのＮ個の温度検出値に
ついて、総和を算出するものである。さらに、第１の総
和比較器（第１の比較手段）４２は、加算レジスタ４１
からの総和を入力され、この総和と所定閾値Ｒ（第１の
閾値）との大小関係を判定するものであって、この比較
判定結果は制御回路４４に出力されるようになってい
る。

【００８０】また、第２の総和比較器（第２の比較手
段）４３は、加算レジスタ４１からの総和を入力され、
この総和と所定閾値Ｒ以上の所定閾値Ｓ（第２の閾値）
との大小関係を判定するものであって、この比較判定結
果は制御回路４４に出力されるようになっている。これ
らの第１の総和比較器４２と第２の総和比較器４３とに
より、加算レジスタ４１により算出された総和を所定閾
値Ｒ，Ｓと比較する総和比較手段が構成されている。

【００８１】なお、本実施例の第１の総和比較器４２及
び第２の総和比較器４３における所定閾値Ｒ，Ｓは、例
えばヒートローラ１１１が所定の温度のときのＡ／Ｄ変
換器２０からの値にサンプリング回数１６を乗じた値に
ほぼ等しいもので、ヒータ点灯判断用の閾値Ｒとヒータ
消灯判断用の閾値Ｓとに差を設けることにより、適当な
ヒステリシス幅が設定されている。

【００８２】制御回路（制御手段）４４は、第１の総和
比較器４２からの比較判定結果が、「総和が所定閾値Ｒ
よりも小」である場合は、ヒータ駆動回路２２に対し、
ヒータ１１２をＯＮ制御する旨の制御信号を出力する一
方、第２の総和比較器４３からの比較判定結果が、「総
和が所定閾値Ｓよりも大」である場合は、ヒータ駆動回
路２２に対し、ヒータ１１２をＯＦＦ制御する旨の制御
信号を出力するようになっている。

【００８３】また、制御回路４４は、第１の総和比較器
４２，第２の総和比較器４３による比較判定の結果、総
和が所定閾値Ｒと所定閾値Ｓとの間の範囲にある場合
は、ヒータ駆動回路２２に対して、現在のヒータ１１２
のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維持する旨の制御信号を出力
するようになっている。次に、上述のごとく構成され
た、本発明の第３実施例にかかる熱定着機の制御装置
（ＣＰＵ２１ｃ）の動作を図１０により説明する。

【００８４】即ち、図１０に示すように、まず、サンプ
リング数カウンタ３３からのリセット信号により加算レ
ジスタ４１がリセットされている状態において（ステッ
プＣ１）、クロック発振器３１からのクロック信号が発
生すると、サンプリング数カウンタ３３では、このクロ
ック信号に基づいて、サンプリングされた温度検出値の
数をカウントアップする（ステップＣ２）とともに、温
度データレジスタ３２によりＡ／Ｄ変換器２０から温度
検出値（温度データ）がサンプリングされて加算レジス
タ４１へ出力される（ステップＣ３）。

【００８５】加算レジスタ４１では、クロック発振器３
１からのクロック信号に応じて、温度データレジスタ３
２によりサンプリングされた温度検出値が順次加算され
（ステップＣ４）、最終的にＮ個の温度検出値が加算さ
れるのを待って（ステップＣ５）、これを総和として第
１の総和比較器４２及び第２の総和比較器４３に出力す
る。

【００８６】第１の総和比較器４２においては、加算レ
ジスタ４１からの総和と所定閾値Ｒとが比較され（ステ
ップＣ６）、その比較判定結果が「総和が所定閾値Ｒよ
りも小」である場合、熱定着機１７の温度は所定温度よ
りも低い傾向にあると判断することができ、制御回路４
４は、ヒータ駆動回路２２に対し、ヒータ１１２をＯＮ
制御する旨の制御信号を出力し（ステップＣ７）、ヒー
タ１１２へ電力供給を行なってヒータ１１２を点灯し、
熱定着機１７を加熱する。

【００８７】また、ステップＣ６で、総和が所定閾値Ｒ
以上であると判定された場合、第２の総和比較器４３に
おいて、加算レジスタ４１からの総和と所定閾値Ｒ以上
の所定閾値Ｓとを比較し（ステップＣ８）、その比較判
定結果を制御回路４４へ出力する。ここで、第２の総和
比較器４３からの比較判定結果が「総和が所定閾値Ｓよ
りも大」である場合、熱定着機１７の温度は所定温度よ
りも高い傾向にあると判断することができ、制御回路４
４は、ヒータ駆動回路２２に対し、ヒータ１１２をＯＦ
Ｆ制御する旨の制御信号を出力し（ステップＣ９）、ヒ
ータ１１２への電力供給を停止してヒータ１１２を消灯
し、熱定着機１７を自然冷却させる。

【００８８】さらに、ステップＣ８で総和が所定閾値Ｓ
以下であると判定された場合、つまり、総和が所定閾値
Ｒと所定閾値Ｓとの間の範囲にある場合、制御回路４４
は、ヒータ駆動回路２２に対して、現在のヒータ１１２
のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維持する旨の制御信号を出力
する（ステップＣ１０）。このように、本実施例にかか
る熱定着機の制御装置によれば、複数の温度検出値に基
づいてその総和を求め、この総和の所定閾値Ｒ，Ｓに対
する大小を判定することにより、実際の温度を統計的に
判断して、ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうこ
とができるので、第１実施例と同様の作用効果を得るこ
とができる。

【００８９】なお、本実施例においても、第１の総和比
較器４２及び第２の総和比較器４３による総和と所定閾
値Ｒ，Ｓとの大小比較は、本実施例の場合のほかに第１
実施例におけるカウント数と所定回数Ｌ，Ｍとの大小比
較における態様と同様の３つの態様がある。（ｄ）第４実施例の説明次に、本発明の第４実施例について説明する。

【００９０】図１１は、本発明の第４実施例としての熱
定着機の制御装置についてＣＰＵ２１ｄ内の制御動作に
着目した機能ブロック図であり、本実施例における熱定
着機の制御装置は、第３実施例におけるものに比して、
図１１に示すように、ＣＰＵ２１ｄが最大・最小判断／
削除部（削除手段）３４をそなえ、温度データレジスタ
３２にてサンプリングされた温度検出値について、最大
値及び最小値を削除し、残りの温度検出値について加算
レジスタ４１にて総和を算出されるようになっている点
が異なり、その他の構成については基本的に同様であ
る。

【００９１】なお、本実施例における熱定着機の制御装
置においても、第３実施例の場合と同様に、図２に示す
ような電子写真式記録装置に搭載される熱定着機に適用
されるものであって、その概略構成は図４に示すように
なっている。また、クロック発振器３１，加算レジスタ
４１，第１の総和比較器４２及び第２の総和比較器４３
は、基本的には第３実施例のＣＰＵ２１ｃにおけるもの
と同様の機能を有するものであるため、その詳細な説明
は省略する。

【００９２】但し、本実施例の温度データレジスタ３２
は、クロック発振器３１からのクロック信号に応じてＡ
／Ｄ変換器２０から熱定着機１７の温度検出値としての
例えばＮ＋２個のディジタル値をサンプリングして一旦
格納しておくものである。また、本実施例のサンプリン
グ数カウンタ３３も、クロック発振器３１からのクロッ
ク信号を入力され、そのクロック信号をカウントするこ
とにより、温度データレジスタ３２に格納された温度検
出値のデータ数としてのサンプリング数をカウントする
ものであるが、本実施例のサンプリング数カウンタ３３
では、Ｎ＋２個の温度検出値がサンプリングされると、
最大・最小判断／削除部３４，第１の総和比較手段４２
及び第２の総和比較手段４３に対してイネーブル信号を
出力するとともに、加算レジスタ４１に対してリセット
信号を出力するようになっている。

【００９３】そして、本実施例の最大・最小判断／削除
部３４は、第２実施例において説明したものと同様に、
サンプリング数カウンタ３３からイネーブル信号を受け
ると、温度データレジスタ３２に格納されたＮ＋２個の
温度検出値について、最大値及び最小値を選びだし、こ
れらの最大値及び最小値を削除し、残りのＮ個の温度検
出値について、順次、加算レジスタ４１に出力するもの
である。

【００９４】従って、本実施例では、最大・最小判断／
削除部３４からのＮ個の温度検出値についての総和が加
算レジスタ４１にて算出され、この総和と所定閾値Ｒ，
Ｓとの総和比較判定結果に応じて、実際の温度を統計的
に判断して、ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう
ようになっているのである。次に、上述のごとく構成さ
れた、本発明の第４実施例としての熱定着機の制御装置
（ＣＰＵ２１ｄ）の動作を、図１２に示すフローチャー
トを用いて以下に説明する。

【００９５】即ち、図１２に示すように、まず、ステッ
プＤ１で、クロック３１からのクロック信号に応じて、
温度データレジスタ３２により、Ａ／Ｄ変換器２０から
ディジタル変換された熱定着機１７の温度検出値をＮ＋
２個サンプリングして格納する。Ｎ＋２個のデータをサ
ンプリングすると、サンプリング数カウンタ３３からの
リセット信号により加算レジスタ４１がリセットされる
とともに、サンプリング数カウンタ３３から最大・最小
判断／削除部３４，第１の総和比較手段４２，第２の総
和比較手段４３に対してイネーブル信号が出力される。

【００９６】そして、最大・最小判断／削除部３４で
は、サンプリングされたＮ＋２個の温度検出値につい
て、最大値及び最小値を選びだし、これら最大値及び最
小値を削除し（ステップＤ２）、残りのＮ個の温度検出
値を加算レジスタ４１に出力する。加算レジスタ４１で
は、最大・最小判断／削除部３４から入力されるＮ個の
温度検出値についての総和を算出し（ステップＤ３）、
この総和情報を第１の総和比較器４２及び第２の総和比
較器４３に出力する。

【００９７】第１の総和比較器４２においては、加算レ
ジスタ４１からの総和と所定閾値Ｒとを比較し（ステッ
プＤ４）、その比較判定結果が「総和が所定閾値Ｒより
も小」である場合、制御回路４４は、ヒータ駆動回路２
２に対し、ヒータ１１２をＯＮ制御する旨の制御信号を
出力する（ステップＤ５）。また、ステップＤ４で、総
和が所定閾値Ｒ以上であると判定された場合は、第２の
総和比較器４３において、加算レジスタ４１からの総和
と所定閾値Ｒ以上の所定閾値Ｓとを比較する（ステップ
Ｄ６）。

【００９８】ここで、第２の総和比較器４３からの比較
判定結果が、「総和が所定閾値Ｓよりも大」である場
合、制御回路４４は、ヒータ駆動回路２２に対し、ヒー
タ１１２をＯＦＦ制御する旨の制御信号を出力し（ステ
ップＤ７）、ステップＤ６で総和が所定閾値Ｓ以下であ
ると判定された場合、つまり、総和が所定閾値Ｒと所定
閾値Ｓとの間の範囲にある場合、制御回路４４は、ヒー
タ駆動回路２２に対して、ヒータ１１２のＯＮ／ＯＦＦ
制御状態を維持する旨の制御信号を出力する（ステップ
Ｄ８）。

【００９９】このように、本実施例にかかる熱定着機の
制御装置によっても第３実施例と同様の作用効果が得ら
れるほか、この第４実施例では、第２実施例と同様に、
最大・最小判断／削除部３４により、サンプリングされ
た温度検出値における最大値及び最小値が削除されるの
で、本実施例のサーミスタ１１３や回路にノイズが重畳
した場合に生じる、Ａ／Ｄ変換器２０からの出力データ
の異常を排除でき、従って、ノイズの混入による影響を
低減でき、熱定着機１７の温度をより高精度に制御でき
る利点がある。

【０１００】なお、本実施例においても、第１の総和比
較器４２及び第２の総和比較器４３による総和と所定閾
値Ｒ，Ｓとの大小比較は、本実施例の場合のほかに第１
実施例におけるカウント数と所定回数Ｌ，Ｍとの大小比
較と同様の３つの態様がある。また、上述した各実施例
でのサンプリング数は、実際には、ヒータ１１２の点滅
周期が温度変動に大きく影響しない範囲で、多く設定さ
れる。

【０１０１】さらに、上述した各実施例では、サンプリ
ング周期を１５ｍｓとした場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものではなく、そのサンプリン
グ周期は、Ａ／Ｄ変換器２０やＣＰＵ２１ａ〜２１ｄの
処理時間に対し許容できる範囲で短く設定される。

【０１０２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の熱定着機
の制御方法及び同制御装置によれば、以下に示すような
作用効果ないし利点がある。（１）複数の温度検出値に基づき、ヒータの温度検出を
簡易且つ高精度に行なうことができるので、装置のコス
トを上げずに実質的にＡ／Ｄ変換器の分解能を高めてヒ
ータのＯＮ／ＯＦＦ制御を行なうことができ、従って、
より適正な温度でトナー像を定着でき、良好な画像を得
ることができる。

【０１０３】（２）熱定着機の温度を高精度に制御でき
るので、ヒータ点滅のチャタリング防止用のヒステリシ
ス幅を小さくすることができ、温度の変動幅を十分に小
さくできる。（３）サンプリングされた温度検出値における最大値及
び最小値を削除することにより、回路にノイズが重畳し
た場合に生じる、Ａ／Ｄ変換器からの出力データの異常
を排除できるので、ノイズの混入による影響を低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明が適用される電子写真式記録装置の構造
概要を示す側断面図である。

【図３】熱定着機の構成を示す模式的斜視図である。

【図４】本発明の熱定着機の制御装置の概略構成を示す
ブロック図である。

【図５】本発明の第１実施例の要部を示すブロック図で
ある。

【図６】本発明の第１実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図７】本発明の第２実施例の要部を示すブロック図で
ある。

【図８】本発明の第２実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図９】本発明の第３実施例の要部を示すブロック図で
ある。

【図１０】本発明の第３実施例の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１１】本発明の第４実施例の要部を示すブロック図
である。

【図１２】本発明の第４実施例の動作を説明するための
フローチャートである。

【図１３】一般的な熱定着機の構成を模式的に示す側面
図である。

【図１４】一般的な熱定着機の制御装置の第１例を示す
ブロック図である。

【図１５】一般的な熱定着機の制御装置の第２例を示す
ブロック図である。

【図１６】一般的な熱定着機の制御装置の第２例の動作
を説明するためのフローチャートである。

【図１７】サーミスタによる、温度変化に対する電圧出
力を示す図である。

【符号の説明】

１温度検出手段２サンプリング手段３温度比較手段４計数手段５データ数比較手段６制御手段７ヒータ８総和算出手段９総和比較手段１０用紙カセット１１ａピックローラ１１ｂレジストローラ１２感光ドラム１３前帯電器１４ＬＥＤ光学系１５現像器１６転写器１６ａコロナワイヤ１７熱定着機１８排紙ローラ１９スタッカ２０Ａ／Ｄ変換器２１ａ〜２１ｄＣＰＵ２２ヒータ駆動回路３１クロック発振器３２温度データレジスタ（サンプリング手段）３３サンプリング数カウンタ３４最大・最小判断／削除部３５温度比較器（温度比較手段）３６オーバー数カウンタ（計数手段）３７第１のデータ数比較器（第１の比較手段，データ
数比較手段）３８第２のデータ数比較器（第２の比較手段，データ
数比較手段）３９制御回路（制御手段）４１加算レジスタ（総和算出手段）４２第１の総和比較器（第１の比較手段，総和比較手
段）４３第２の総和比較器（第２の比較手段，総和比較手
段）４４制御回路（制御手段）１０１〜１０３抵抗１０４可変抵抗１０５演算増幅器１０７ヒータ駆動回路１１１ヒートローラ１１２ヒータ１１３サーミスタ（温度検出手段）１１４バネ１１５バックアップローラ１１６分離つめ１１７電極１１８軸受１１９歯車１２０シート（記録媒体）１２１Ａ／Ｄ変換器１２２ＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体上に転写されたトナー像をヒー
タにより加熱して溶融させることにより、該トナー像を
該記録媒体に定着させる熱定着機の温度を制御するため
の熱定着機の制御方法において、該熱定着機の温度をディジタル値として検出し、該温度検出値を複数サンプリングし、サンプリングされた複数の温度検出値に基づいて該ヒー
タをＯＮ／ＯＦＦ制御することを特徴とする、熱定着機
の制御方法。
【請求項２】前記複数の温度検出値をそれぞれ所定温
度と比較し、該所定温度以上又は該所定温度よりも高い温度検出値の
データ数を求め、該データ数を所定閾値と比較し、その比較結果に応じて該ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の熱定着機の制御方
法。
【請求項３】該所定閾値として、第１の閾値と、該第
１の閾値以上の第２の閾値とを設定し、該データ数を該第１の閾値及び該第２の閾値と比較し、該データ数が該第１の閾値以下又は該第１の閾値よりも
小さい場合は、該ヒータをＯＮ制御する一方、該データ数が該第２の閾値以上又は該第２の閾値よりも
大きい場合は、該ヒータをＯＦＦ制御することを特徴と
する、請求項２記載の熱定着機の制御方法。
【請求項４】該データ数が、該第１の閾値と該第２の
閾値との間の範囲内である場合は、該ヒータのＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御状態を維持することを特徴とする、請求項３記
載の熱定着機の制御方法。
【請求項５】前記複数の温度検出値をそれぞれ所定温
度と比較し、該所定温度以下又は該所定温度よりも低い温度検出値の
データ数を求め、該データ数を所定閾値と比較し、その比較結果に応じて該ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御する
ことを特徴とする、請求項１記載の熱定着機の制御方
法。
【請求項６】該所定閾値として、第１の閾値と、該第
１の閾値以下の第２の閾値とを設定し、該データ数を該第１の閾値及び該第２の閾値と比較し、該データ数が、該第１の閾値以上又は該第１の閾値より
も大きい場合は、該ヒータをＯＮ制御する一方、該データ数が、該第２の閾値以下又は該第２の閾値より
も小さい場合は、該ヒータをＯＦＦ制御することを特徴
とする、請求項５記載の熱定着機の制御方法。
【請求項７】該データ数が、該第１の閾値と該第２の
閾値との間の範囲内である場合は、該ヒータのＯＮ／Ｏ
ＦＦ制御状態を維持することを特徴とする、請求項６記
載の熱定着機の制御方法。
【請求項８】前記複数の温度検出値の総和を算出し、該総和を所定閾値と比較し、その比較結果に基づいて該ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御す
ることを特徴とする、請求項１記載の熱定着機の制御方
法。
【請求項９】所定閾値として、第１の閾値と、該第１
の閾値以上の第２の閾値とを設定し、該総和を該第１の閾値及び該第２の閾値と比較し、該総和が該第１の閾値以下又は該第１の閾値よりも小さ
い場合は、該ヒータをＯＮ制御する一方、該総和が該第２の閾値以上又は該第２の閾値よりも大き
い場合は、該ヒータをＯＦＦ制御することを特徴とす
る、請求項８記載の熱定着機の制御方法。
【請求項１０】該総和が、該第１の閾値と該第２の閾
値との間の範囲内である場合は、該ヒータのＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御状態を維持することを特徴とする、請求項９記載
の熱定着機の制御方法。
【請求項１１】前記複数の温度検出値のうち、最大側
から少なくとも１つの温度検出値を除いた他の温度検出
値に基づいて該ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御することを特
徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載の熱定着機
の制御方法。
【請求項１２】前記複数の温度検出値のうち、最小側
から少なくとも１つの温度検出値を除いた他の温度検出
値に基づいて該ヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御することを特
徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の熱定着機
の制御方法。
【請求項１３】記録媒体上に転写されたトナー像をヒ
ータ（７）により加熱して溶融させることにより、該ト
ナー像を該記録媒体に定着させる熱定着機の温度を制御
するための熱定着機の制御装置において、熱定着機の温度をディジタル値として検出する温度検出
手段（１）と、該温度検出手段（１）にて検出される温度検出値を複数
サンプリングするサンプリング手段（２）と、該サンプリング手段（２）にてサンプリングされた複数
の温度検出値に基づいて、該ヒータ（７）をＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御する制御手段（６）とをそなえたことを特徴とす
る、熱定着機の制御装置。
【請求項１４】前記複数の温度検出値をそれぞれ所定
温度と比較する温度比較手段（３）と、該温度比較手段（３）による比較結果に基づいて、該所
定温度以上又は該所定温度よりも高い温度検出値のデー
タ数を計数する計数手段（４）と、該計数手段（４）で計数されたデータ数を所定閾値と比
較するデータ数比較手段（５）とをそなえ、該制御手段（６）が、該データ数比較手段（５）からの
比較結果に応じて該ヒータ（７）のＯＮ／ＯＦＦ状態を
制御することを特徴とする、請求項１３記載の熱定着機
の制御装置。
【請求項１５】該データ数比較手段（５）が、該データ数を該所定閾値としての第１の閾値と比較する
第１の比較手段と、該データ数を該所定閾値としての該第１の閾値以上の第
２の閾値と比較する第２の比較手段とをそなえ、該第１の比較手段により該データ数が第１の閾値以下又
は該第１の閾値よりも小さいと判定された場合は、該制
御手段（６）が該ヒータ（７）をＯＮ制御する一方、該第２の比較手段により該データ数が該第２の閾値以上
又は該第２の閾値よりも大きいと判定された場合は、該
制御手段（６）が該ヒータ（７）をＯＦＦ制御すること
を特徴とする、請求項１４記載の熱定着機の制御装置。
【請求項１６】該第１の比較手段及び該第２の比較手
段により該データ数が該第１の閾値と該第２の閾値との
間の範囲内であると判定された場合は、制御手段（６）
により、該ヒータ（７）のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維持
することを特徴とする、請求項１５記載の熱定着機の制
御装置。
【請求項１７】前記複数の温度検出値をそれぞれ所定
温度と比較する温度比較手段（３）と、該温度比較手段（３）による比較結果に基づいて、該所
定温度以下又は該所定温度よりも低い温度検出値のデー
タ数を計数する計数手段（４）と、該計数手段（４）で計数されたデータ数を所定閾値と比
較するデータ数比較手段（５）とをそなえ、該制御手段（６）が、該データ数比較手段（５）からの
比較結果に応じて該ヒータ（７）のＯＮ／ＯＦＦ状態を
制御することを特徴とする、請求項１３記載の熱定着機
の制御装置。
【請求項１８】該データ数比較手段（５）が、該データ数を該所定閾値としての第１の閾値と比較する
第１の比較手段と、該データ数を該所定閾値としての該第１の閾値以下の第
２の閾値と比較する第２の比較手段とをそなえ、該第１の比較手段により該データ数が第１の閾値以下又
は該第１の閾値よりも大きいと判定された場合は、該制
御手段（６）が該ヒータ（７）をＯＮ制御する一方、該第２の比較手段により該データ数が該第２の閾値以下
又は該第２の閾値よりも小さいと判定された場合は、該
制御手段（６）が該ヒータ（７）をＯＦＦ制御すること
を特徴とする、請求項１７記載の熱定着機の制御装置。
【請求項１９】該第１の比較手段及び該第２の比較手
段により該データ数が該第１の閾値と該第２の閾値との
間の範囲内であると判定された場合は、該制御手段
（６）は、該ヒータ（７）のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維
持することを特徴とする、請求項１８記載の熱定着機の
制御装置。
【請求項２０】前記複数の温度検出値の総和を算出す
る総和算出手段（８）と、該総和を所定閾値と比較する総和比較手段（９）とをそ
なえ、該制御手段（６）が、該総和比較手段（９）からの比較
結果に応じて、該ヒータ（７）のＯＮ／ＯＦＦ状態を制
御することを特徴とする、請求項１３記載の熱定着機の
制御装置。
【請求項２１】該総和比較手段（９）が、該総和を該所定閾値としての第１の閾値と比較する第１
の比較手段と、該総和を該所定閾値としての該第１の閾値以上の第２の
閾値と比較する第２の比較手段とをそなえ、該第１の比較手段により該総和が該第１の閾値以下又は
該第１の閾値よりも小さいと判定された場合は、該制御
手段（６）が該ヒータ（７）をＯＮ制御する一方、該第２の比較手段により該総和が該第２の閾値以上又は
該第２の閾値よりも大きいと判定された場合は、該制御
手段（６）が該ヒータ（７）をＯＦＦ制御することを特
徴とする、請求項２０記載の熱定着機の制御装置。
【請求項２２】該第１の比較手段及び該第２の比較手
段により該総和が該第１の閾値と該第２の閾値との間の
範囲内であると判定された場合は、該制御手段（６）に
より、ヒータ（７）のＯＮ／ＯＦＦ制御状態を維持する
ことを特徴とする、請求項２１記載の熱定着機の制御装
置。
【請求項２３】該サンプリング手段（２）にてサンプ
リングされた前記複数の温度検出値のうち、最大側から
少なくとも１つの温度検出値を削除する削除手段をそな
えたことを特徴とする、請求項１３〜２２のいずれかに
記載の熱定着機の制御装置。
【請求項２４】該サンプリング手段（２）にてサンプ
リングされた前記複数の温度検出値のうち、最小側から
少なくとも１つの温度検出値を削除する削除手段をそな
えたことを特徴とする、請求項１３〜２３のいずれかに
記載の熱定着機の制御装置。