JPH07248701A - Temperature control circuit of fixing unit - Google Patents
Temperature control circuit of fixing unitInfo
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- JPH07248701A JPH07248701A JP6556494A JP6556494A JPH07248701A JP H07248701 A JPH07248701 A JP H07248701A JP 6556494 A JP6556494 A JP 6556494A JP 6556494 A JP6556494 A JP 6556494A JP H07248701 A JPH07248701 A JP H07248701A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、定着器の温度制御回路
に関し、特に電子写真式印刷装置における定着器の温度
制御回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device temperature control circuit, and more particularly to a fixing device temperature control circuit in an electrophotographic printer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子写真式印刷装置、例えば光源として
ＬＥＤアレイヘッド（以下、単にＬＥＤヘッドと称す
る）を用いたＬＥＤプリンタでは、制御部から転送され
た文字や図形などの情報によりＬＥＤヘッドを点灯駆動
し、その光によって感光体を露光することにより、感光
体上に静電気の像を形成する。そして、この静電気の像
をトナーにより現像し、この現像されたトナー像を用紙
に転写し、かつ定着することによって印刷を行うように
なっている。2. Description of the Related Art In an electrophotographic printing apparatus, for example, an LED printer using an LED array head (hereinafter, simply referred to as an LED head) as a light source, the LED head is turned on by information such as characters and figures transferred from a control unit. By driving and exposing the photoreceptor with the light, an electrostatic image is formed on the photoreceptor. Then, the electrostatic image is developed with toner, and the developed toner image is transferred onto a sheet and fixed, whereby printing is performed.
【０００３】図５は、プリンタエンジン部の制御ブロッ
ク図である。同図において、その要部のみについて説明
するならば、制御基板５１には、実際に印刷を行うため
のエンジン部分を制御するＣＰＵ５２やその周辺機能Ｌ
ＳＩ５３などが搭載されている。定着器５４は、定着工
程において、用紙上に転写されたトナーに熱と圧力を加
えて用紙に融着するためのものである。FIG. 5 is a control block diagram of the printer engine section. In the figure, to explain only the main parts, the control board 51 has a CPU 52 for controlling an engine part for actually printing and its peripheral function L.
SI53 etc. are installed. The fixing device 54 is for applying heat and pressure to the toner transferred onto the sheet in the fixing step to fuse the toner to the sheet.
【０００４】この定着器５４には、その表面温度を検出
するための温度センサ５５が圧接して設けられている。
この温度センサ５５としては、通常、サーミスタ素子が
用いられる。電源装置５６は、高圧電源部５７及び低圧
電源部５８からなり、低圧電源部５８にはＣＰＵ５２か
らの指令信号により定着器５４への通電のオン／オフ制
御を行うトライアック素子を含む回路を内蔵している。A temperature sensor 55 for detecting the surface temperature of the fixing device 54 is provided in pressure contact with the fixing device 54.
As the temperature sensor 55, a thermistor element is usually used. The power supply device 56 includes a high-voltage power supply unit 57 and a low-voltage power supply unit 58, and the low-voltage power supply unit 58 has a built-in circuit including a triac element for performing on / off control of energization of the fixing device 54 in response to a command signal from the CPU 52. ing.
【０００５】図６は、定着器の温度制御回路の従来例を
示す回路図である。同図において、定着器ヒータ６１に
圧接して設けられたサーミスタ６２が、電源Ｖcc（例え
ば、５Ｖ）と接地間に抵抗Ｒ６１と直列に接続されてお
り、その分圧電圧として定着器温度に対応した検出電圧
Ｖt が得られる。この検出電圧Ｖt はコンパレータ７
１，７２の各非反転（＋）入力となるとともに、コンパ
レータ７３の反転（−）入力となっている。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional example of a temperature control circuit of a fixing device. In the figure, a thermistor 62 provided in pressure contact with a fixing device heater 61 is connected in series with a resistor R61 between a power source Vcc (for example, 5 V) and ground, and the divided voltage corresponds to the fixing device temperature. The detected voltage Vt is obtained. This detection voltage Vt is the comparator 7
It serves as each non-inverting (+) input of 1 and 72, and also serves as the inverting (-) input of the comparator 73.
【０００６】一方、電源Ｖccと接地間に直列接続された
４個の分圧抵抗Ｒ６５〜Ｒ６８によって３つの基準電位
Ｖ６１〜Ｖ６３が生成され、基準電位Ｖ６３はコンパレ
ータ７１の反転入力、基準電位Ｖ６２はコンパレータ７
２の反転入力、基準電位Ｖ６１はコンパレータ７３の非
反転入力となっている。コンパレータ７２は、制御しよ
うとする目標温度に対応して設定された基準電位Ｖ６２
よりも検出電圧Ｖt が高いときにＴＥＭＰ1 信号を出力
する。On the other hand, four voltage dividing resistors R65 to R68 connected in series between the power source Vcc and the ground generate three reference potentials V61 to V63. The reference potential V63 is an inverting input of the comparator 71, and the reference potential V62 is Comparator 7
The inverting input of 2 and the reference potential V61 are non-inverting inputs of the comparator 73. The comparator 72 has a reference potential V62 set corresponding to the target temperature to be controlled.
When the detection voltage Vt is higher than that, the TEMP 1 signal is output.
【０００７】コンパレータ７１，７３は、ウィンドウコ
ンパレータを構成しており、定着器温度が基準電位Ｖ６
１，Ｖ６３に対応する温度Ｔ１，Ｔ３間の範囲内にある
ことを検出すると、ＴＥＭＰ0 信号を出力する。制御回
路６４は、図示せぬＣＰＵからの指令により、電源装置
６３に対して定着器ヒータ６１に通電して加熱するため
の“Ｈ”レベルの加熱指令信号を出力するとともに、コ
ンパレータ７２からＴＥＭＰ1 信号が出力されると、加
熱指令信号を“Ｌ”レベルにし、定着器ヒータ６１への
通電を停止して定着器温度を下げる制御を行う。The comparators 71 and 73 constitute a window comparator, and the temperature of the fixing device is the reference potential V6.
When it is detected that the temperature is within the range between the temperatures T1 and T3 corresponding to 1, V63, the TEMP 0 signal is output. The control circuit 64 outputs a "H" level heating command signal for energizing and heating the fixing device heater 61 to the power supply device 63 in response to a command from a CPU (not shown), and also causes the comparator 72 to output TEMP 1 When the signal is output, the heating command signal is set to the "L" level, the energization to the fixing device heater 61 is stopped, and the fixing device temperature is lowered.
【０００８】図７は、従来回路の動作説明のためのタイ
ミングチャートであり、定着器ヒータ６１の加熱開始時
の温度上昇を検出電圧Ｖt の電圧値を用いて表したグラ
フとともに示している。図中、一点鎖線は何らかの異常
により、定着器温度が過大、過小となった場合を示して
おり、検出電圧Ｖt が基準電位Ｖ６１以上となるか、又
は基準電位Ｖ６３以下となることにより、ＴＥＭＰ0 信
号が“Ｌ”レベルとなり、異常状態が検出可能となる。FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the conventional circuit and shows a temperature rise at the start of heating of the fixing device heater 61 together with a graph showing the voltage value of the detection voltage Vt. In the figure, the alternate long and short dash line shows a case where the fixing device temperature becomes excessively high or excessively low due to some abnormality, and when the detection voltage Vt becomes the reference potential V61 or more or becomes the reference potential V63 or less, TEMP 0 The signal becomes "L" level, and the abnormal state can be detected.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来の定着器の温度制御回路では、基準電位Ｖ６２
に対して検出電圧Ｖt の大小をそのままコンパレータ７
２で比較し、このコンパレータ７２から出力されるＴＥ
ＭＰ1 信号の論理に基づいて定着器ヒータ６８への通電
をオン／オフ制御する構成となっていたので、サーミス
タ６８の過渡熱抵抗などによって定着器温度に対して検
出電圧Ｖt の変化が遅れることが要因となって温度リプ
ルが発生し易いという問題があった。However, in the conventional temperature control circuit of the fixing device having the above-mentioned structure, the reference potential V62 is used.
In contrast, the magnitude of the detected voltage Vt is directly used for the comparator 7
2 and the TE output from the comparator 72
Since the energization to the fixing device heater 68 is controlled to be turned on / off based on the logic of the MP 1 signal, the change in the detection voltage Vt is delayed with respect to the fixing device temperature due to the transient thermal resistance of the thermistor 68. There is a problem that temperature ripple is likely to occur due to the above.
【００１０】すなわち、定着器温度が基準電位Ｖ２に対
応する目標温度となるように、ＴＥＭＰ1 信号に対して
論理反転した加熱指令信号を出力している場合を示した
図７において、サーミスタ６８の過渡熱抵抗などによ
り、定着器温度に対して検出電圧Ｖt の変化が遅れるた
めに、温度リプル値に対応する電圧ΔＶが発生すること
になる。この現象は、温度リプルのほか、加熱開始時の
温度オーバーシュートやアンダーシュートの原因にもな
っている。That is, in FIG. 7 showing the case where the heating command signal which is logically inverted with respect to the TEMP 1 signal is outputted so that the fixing device temperature becomes the target temperature corresponding to the reference potential V2, the thermistor 68 of FIG. Due to the transient thermal resistance and the like, the change of the detected voltage Vt is delayed with respect to the temperature of the fixing device, so that the voltage ΔV corresponding to the temperature ripple value is generated. This phenomenon causes not only temperature ripple but also temperature overshoot and undershoot at the start of heating.
【００１１】図８には、定着器ヒータ６１の加熱開始時
の定着器温度Ｔf の時間変化が示されており、目標とす
る温度Ｔm に対し温度はオーバーシュートしてＴu だけ
高い温度に達し、次いでアンダーシュートしてＴd だけ
低い値となり、やがて定常状態となるが、定着器ヒータ
６１のオン／オフ制御のために温度リプルＴr が継続し
て発生している。FIG. 8 shows the change over time of the fixing device temperature Tf at the start of heating of the fixing device heater 61. The temperature overshoots the target temperature Tm and reaches a temperature higher by Tu. Next, undershoot occurs and becomes a value lower by Td, and then becomes a steady state, but temperature ripple Tr continues to occur due to ON / OFF control of the fuser heater 61.
【００１２】このような温度リプルＴr は用紙通過に伴
い大きくなり、これにより定着むらを引き起こすため問
題である。そこで、本発明は、温度リプルの低減を可能
とした定着器の温度制御回路を提供することを目的とす
る。Such a temperature ripple Tr becomes large as the sheet passes, which causes uneven fixing, which is a problem. Therefore, it is an object of the present invention to provide a temperature control circuit of a fixing device capable of reducing temperature ripple.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明による定着器の温
度制御回路は、定着器の温度を温度センサで検出し、こ
の検出電圧を目標温度に対応した基準電位とコンパレー
タで比較し、その比較出力に基づいて定着器の加熱開始
／加熱停止を制御する温度制御回路であって、定着器の
加熱開始時と加熱停止時とで上記検出電圧に対する上記
基準電位の相対レベルを異ならせる構成となっている。A temperature control circuit for a fixing device according to the present invention detects the temperature of the fixing device by a temperature sensor, compares the detected voltage with a reference potential corresponding to a target temperature by a comparator, and compares the comparison result. A temperature control circuit for controlling heating start / heating stop of a fixing device based on an output, wherein the relative level of the reference potential with respect to the detected voltage is made different when heating of the fixing device is started and when heating is stopped. ing.
【００１４】[0014]
【作用】上記構成の定着器の温度制御回路において、定
着器の加熱時には、例えば温度センサによる検出電圧を
高い方にレベルシフトしてコンパレータに入力し、目標
温度に対応する基準電位と比較する。加熱により定着器
温度が上昇し、レベルシフトされた検出電圧が基準電位
を越えると、コンパレータの比較出力に基づいて加熱停
止の制御が行われる。温度センサによる検出電圧を高い
方にレベルシフトしたことで、定着器温度の上昇過程に
おいては、目標温度よりも若干低い温度で早めに加熱停
止状態に移行する。なお、基準電位を低い方に設定して
も、同様のことが言える。In the temperature control circuit of the fixing device having the above structure, when the fixing device is heated, for example, the voltage detected by the temperature sensor is level-shifted to the higher side and input to the comparator for comparison with the reference potential corresponding to the target temperature. When the fixing device temperature rises due to heating and the level-shifted detection voltage exceeds the reference potential, heating stop control is performed based on the comparison output of the comparator. Since the voltage detected by the temperature sensor is level-shifted to the higher side, the heating stop state is moved earlier at a temperature slightly lower than the target temperature during the process of increasing the temperature of the fixing device. The same thing can be said even if the reference potential is set to the lower one.
【００１５】一方、加熱停止時には、温度センサによる
検出電圧を低い方にレベルシフトしてコンパレータに入
力し、目標温度に対応する基準電位と比較する。加熱停
止により定着器温度が下降し、レベルシフトされた検出
電圧が基準電位を下回ると、コンパレータの比較出力に
基づいて加熱開始の制御が行われる。温度センサによる
検出電圧を低い方にレベルシフトしたことで、定着器温
度の下降過程においては、目標温度よりも若干高い温度
で早めに加熱停止状態に移行する。なお、基準電位を高
い方に設定しても、同様のことが言える。On the other hand, when heating is stopped, the voltage detected by the temperature sensor is level-shifted to the lower side and input to the comparator for comparison with the reference potential corresponding to the target temperature. When the temperature of the fixing device decreases due to the stop of heating and the level-shifted detection voltage falls below the reference potential, heating start control is performed based on the comparison output of the comparator. Since the voltage detected by the temperature sensor is level-shifted to the lower side, the heating stop state is moved earlier at a temperature slightly higher than the target temperature in the process of lowering the fixing device temperature. The same thing can be said even if the reference potential is set higher.
【００１６】[0016]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明による定着器の温度制御回
路の第１の実施例を示す回路図である。図１において、
定着器ヒータ１１にはサーモスタット１２が直列に接続
され、この直列接続回路の両端に電源装置１３から交流
電圧が印加されるようになっている。サーモスタット１
２は、本温度制御回路が故障して定着器温度が異常に高
くなった場合に、定着器ヒータ１１への通電を遮断する
ために設けられたものである。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a temperature control circuit for a fixing device according to the present invention. In FIG.
A thermostat 12 is connected in series to the fixing device heater 11, and an AC voltage is applied from a power supply device 13 to both ends of this series connection circuit. Thermostat 1
Reference numeral 2 is provided to shut off the power supply to the fuser heater 11 when the temperature control circuit fails and the fuser temperature becomes abnormally high.
【００１７】電源装置１３には、ＣＰＵ（図５のＣＰＵ
５２に相当）のＩ／Ｏポートである制御回路（制御用Ｌ
ＳＩ）１４から、定着器ヒータ１１の加熱を指令する加
熱指令信号が供給される。電源装置１３において、上記
加熱指令信号は駆動用トランジスタ１５のベース入力と
なる。駆動用トランジスタ１５は、加熱指令信号が入力
されると、これに応答してホトカプラ１６を駆動する。
このホトカプラ１６の出力がトライアック１７のゲート
入力となる。The power supply device 13 includes a CPU (CPU in FIG. 5).
52 (corresponding to 52) I / O port control circuit (controlling L
A SI) 14 supplies a heating command signal that commands heating of the fixing device heater 11. In the power supply device 13, the heating command signal serves as the base input of the driving transistor 15. When the heating command signal is input, the driving transistor 15 drives the photocoupler 16 in response to the input.
The output of the photocoupler 16 becomes the gate input of the triac 17.
【００１８】トライアック１７は、双方向性の電力用素
子であり、そのゲートに信号が印加されると導通状態と
なって定着器ヒータ１１へ交流電圧を供給する。一方、
定着器表面にはサーミスタ１８が圧接して設けられてい
る。このサーミスタ１８は、電源Ｖcc（例えば、５Ｖ）
と接地間に抵抗Ｒ１と直列に接続されている。これによ
り、サーミスタ１８及び抵抗Ｒ１による分圧電圧とし
て、定着器温度に対応した検出電圧Ｖt が得られる。The triac 17 is a bidirectional power element, which becomes conductive when a signal is applied to its gate and supplies an AC voltage to the fixing device heater 11. on the other hand,
A thermistor 18 is provided in pressure contact with the surface of the fixing device. This thermistor 18 has a power source Vcc (for example, 5V).
Is connected in series with the resistor R1 between the ground and the ground. As a result, the detection voltage Vt corresponding to the fixing device temperature is obtained as the divided voltage by the thermistor 18 and the resistor R1.
【００１９】また、抵抗Ｒ１には、抵抗Ｒ２及び制御用
トランジスタ１９の直列接続回路が並列に接続されてい
る。制御用トランジスタ１９のベースには、制御回路１
４から電源装置１３に対して出力される加熱指令信号が
インバータ２０で反転された後、抵抗Ｒ３を介して印加
される。なお、制御用トランジスタ１９のベースとエミ
ッタ間には抵抗Ｒ４が接続されている。A series connection circuit of the resistor R2 and the control transistor 19 is connected in parallel to the resistor R1. At the base of the control transistor 19, the control circuit 1
The heating command signal output from the power supply device 13 to the power supply device 13 is inverted by the inverter 20 and then applied via the resistor R3. A resistor R4 is connected between the base and emitter of the control transistor 19.
【００２０】上記検出電圧Ｖt は、コンパレータ２１，
２２の各非反転（＋）入力になるとともに、コンパレー
タ２３の反転（−）入力となる。一方、電源Ｖccと接地
間に直列接続された４個の分圧抵抗Ｒ５〜Ｒ８によって
３つの基準電位Ｖ１〜Ｖ３が生成され、基準電位Ｖ１は
コンパレータ２１の反転入力、基準電位Ｖ２はコンパレ
ータ２２の反転入力、基準電位Ｖ３はコンパレータ２３
の非反転入力となっている。基準電位Ｖ２は、制御しよ
うとする目標温度に対応した値に設定されている。The detection voltage Vt is calculated by the comparator 21,
It becomes a non-inverted (+) input of 22 and an inverted (-) input of the comparator 23. On the other hand, three reference potentials V1 to V3 are generated by the four voltage dividing resistors R5 to R8 connected in series between the power source Vcc and the ground, the reference potential V1 is the inverting input of the comparator 21, and the reference potential V2 is the comparator 22. The inverting input and the reference potential V3 are the comparator 23
It is a non-inverting input of. The reference potential V2 is set to a value corresponding to the target temperature to be controlled.
【００２１】コンパレータ２２は、検出温度Ｖt が基準
電位Ｖ２よりも大なるとき、即ち定着器温度が制御しよ
うとする目標温度よりも高いときにＴＥＭＰ1 信号を出
力する。なお、コンパレータ２２の非反転入力端と出力
端との間に、コンパレータ２２に対し微小なヒステリシ
ス特性を与えるための抵抗Ｒ９が接続されている。制御
回路１４は、コンパレータ２２からＴＥＭＰ1 信号が出
力されると、それまで“Ｈ”レベルであった加熱指令信
号を“Ｌ”レベルにする。The comparator 22 outputs the TEMP 1 signal when the detected temperature Vt is higher than the reference potential V2, that is, when the fixing device temperature is higher than the target temperature to be controlled. A resistor R9 for giving a minute hysteresis characteristic to the comparator 22 is connected between the non-inverting input terminal and the output terminal of the comparator 22. When the TEMP 1 signal is output from the comparator 22, the control circuit 14 sets the heating command signal, which was at the “H” level until then, to the “L” level.
【００２２】一方、コンパレータ２１，２３は、ウィン
ドウコンパレータを構成しており、定着器温度が基準電
位Ｖ１，Ｖ３に対応する温度Ｔ１，Ｔ３間の範囲内にあ
ることを検出すると、ＴＥＭＰ0 信号を出力する。ＣＰ
Ｕ（図示せず）は、このＴＥＭＰ0 信号を制御回路１４
を介して読み込むことにより、定着器温度が所定の範囲
にあるか否かを判定することができる。On the other hand, the comparators 21 and 23 constitute a window comparator, and when it is detected that the fixing device temperature is within the range between the temperatures T1 and T3 corresponding to the reference potentials V1 and V3, the TEMP 0 signal is output. Output. CP
U (not shown) sends the TEMP 0 signal to the control circuit 14
It is possible to determine whether or not the temperature of the fixing device is within a predetermined range by reading through the.
【００２３】次に、上記構成の回路動作について説明す
る。先ず、制御回路１４から出力される加熱指令信号が
“Ｈ”レベルのときは、電源装置１３の駆動用トランジ
スタ１５がオン状態となってホトカプラ１６を駆動す
る。ホトカプラ１６がオン状態になると、その出力によ
ってトライアック１７のゲートがトリガされ、トライア
ック１７が導通状態となるため、トライアック１７を介
して定着器ヒータ１１へ通電される。Next, the circuit operation of the above configuration will be described. First, when the heating command signal output from the control circuit 14 is at “H” level, the driving transistor 15 of the power supply device 13 is turned on to drive the photocoupler 16. When the photocoupler 16 is turned on, the output of the photocoupler 16 triggers the gate of the triac 17, and the triac 17 becomes conductive. Therefore, the fuser heater 11 is energized via the triac 17.
【００２４】このとき、制御用トランジスタ１９がオフ
状態にあるため、定着器の検出電圧Ｖt は、電源電圧Ｖ
ccを抵抗Ｒ１の抵抗値とサーミスタ１８の抵抗値Ｒt と
で分圧した電圧値Ｖtaとなる。この電圧値Ｖtaが基準電
位Ｖ２を越える点が、定着器ヒータ１１への通電による
定着器温度の上昇時において定着器ヒータ１１への通電
を停止するための温度設定点ＴA となる。At this time, since the control transistor 19 is in the OFF state, the detection voltage Vt of the fixing device is equal to the power supply voltage Vt.
The voltage value Vta is obtained by dividing cc by the resistance value of the resistor R1 and the resistance value Rt of the thermistor 18. The point where the voltage value Vta exceeds the reference potential V2 is the temperature set point T A for stopping the energization of the fixing device heater 11 when the fixing device temperature rises due to the energization of the fixing device heater 11.
【００２５】一方、加熱指令信号が“Ｌ”レベルである
ときは、電源装置１３の駆動用トランジスタ１５がオフ
状態となってホトカプラ１６の駆動を停止する。する
と、ホトカプラ１６オフ状態となり、これに伴ってトラ
イアック１７が非導通状態となるため、定着器ヒータ１
１への通電が停止される。同時に、制御用トランジスタ
１９がオン状態になるため、抵抗Ｒ１に対して抵抗Ｒ２
が並列に接続される。On the other hand, when the heating command signal is at "L" level, the driving transistor 15 of the power supply device 13 is turned off and the driving of the photocoupler 16 is stopped. Then, the photocoupler 16 is turned off, and the triac 17 is turned off accordingly.
The power supply to 1 is stopped. At the same time, since the control transistor 19 is turned on, the resistance R1 is different from the resistance R2.
Are connected in parallel.
【００２６】これにより、定着器の検出電圧Ｖt は、電
源電圧Ｖccを抵抗Ｒ１，Ｒ２の並列合成抵抗値とサーミ
スタ１８の抵抗値Ｒt とで分圧した電圧値Ｖtb（＞Ｖt
a）となる。この電圧値Ｖtbが基準電位Ｖ２を下回る点
が、定着器ヒータ１１への通電停止による温度の下降時
において定着器ヒータ１１への通電を開始するための温
度設定点ＴB となる。Accordingly, the detection voltage Vt of the fixing device is a voltage value Vtb (> Vt) obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the parallel combined resistance value of the resistors R1 and R2 and the resistance value Rt of the thermistor 18.
a). The point where the voltage value Vtb falls below the reference potential V2 is the temperature set point T B for starting the energization of the fixing device heater 11 when the temperature decreases due to the stop of the energization of the fixing device heater 11.
【００２７】図２は、定着器温度が上昇又は下降すると
きの動作特性図である。同図において、横軸Ｔは定着器
温度に対応しており、温度が高くなると検出電圧Ｖt は
大きくなる。縦軸はコンパレータ２２が出力するＴＥＭ
Ｐ1 信号である。また、温度ＴM は定着器の一定温度制
御の目標温度である。時間幅ＴHP，ＴHNはコンパレータ
２２のヒステリシス電圧に起因する温度ヒステリシス幅
であり、上記電圧値Ｖta，Ｖtbに対応した温度ＴA ，Ｔ
B や温度ＴM 等に比べて無視できる程に小さい値である
ので、以降、無視して考えることにする。FIG. 2 is an operating characteristic diagram when the temperature of the fixing device rises or falls. In the figure, the horizontal axis T corresponds to the fixing device temperature, and the detected voltage Vt increases as the temperature rises. The vertical axis shows the TEM output from the comparator 22.
This is the P 1 signal. The temperature T M is a target temperature for constant temperature control of the fixing device. The time widths T HP and T HN are temperature hysteresis widths caused by the hysteresis voltage of the comparator 22, and the temperatures T A and T corresponding to the above voltage values Vta and Vtb.
The values are so small as to be negligible compared to B , the temperature T M, etc., and will be ignored hereinafter.
【００２８】今、定着器が低温状態にあるとき、定着器
温度Ｔは状態にある。このとき、制御回路１４から
“Ｈ”レベルの加熱指令信号を出力し、定着器ヒータ１
１の加熱を開始すると、制御用トランジスタ１９がオフ
状態にあることにより、定着器温度Ｔは制御用トランジ
スタ１９がオン状態にある場合に比べて低い温度ＴA に
おいてＴＥＭＰ1 信号の“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル
への遷移が起こる（状態）。このまま温度が上昇し続
けると、状態に移行する。Now, when the fixing device is in the low temperature state, the fixing device temperature T is in the state. At this time, the control circuit 14 outputs a "H" level heating command signal, and the fixing device heater 1
When starting the first heat, when the control transistor 19 is off, the fuser temperature T of the TEMP 1 signal at low temperature T A in comparison with the case where the control transistor 19 is in the ON state "L" level Transition to the "H" level (state). If the temperature continues to rise as it is, the state shifts.
【００２９】一方、ＴＥＭＰ1 信号が“Ｈ”レベルとな
ったので、これを受けてＣＰＵ（図示せず）は、制御回
路１４に対して加熱指令信号を“Ｌ”レベルにすべき指
令を発する。加熱指令信号が“Ｌ”レベルとなると、電
源装置１３からの定着器ヒータ１１への通電が停止され
るため、定着器温度Ｔは徐々に低下していく。On the other hand, since the TEMP 1 signal becomes "H" level, the CPU (not shown) receives this and issues a command to the control circuit 14 to set the heating command signal to "L" level. . When the heating command signal becomes "L" level, the power supply 13 stops the energization of the fixing device heater 11, so that the fixing device temperature T gradually decreases.
【００３０】そして、定着器温度Ｔがその検出電圧Ｖt
＝基準電位Ｖ２となる温度ＴB になると、ＴＥＭＰ1 信
号は“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルへ遷移する（状態
）。更に定着器温度Ｔが低下すると、状態へ移行す
る。ここで、温度ＴB は温度ＴA よりも高く、温度ＴM
が温度ＴA と温度ＴB のほぼ中間となるように、抵抗Ｒ
１，Ｒ２の各抵抗値、サーミスタ１８の抵抗値Ｒt及び
分圧抵抗Ｒ５〜Ｒ８の各抵抗値等を決定しておくものと
する。The fixing device temperature T is the detection voltage Vt.
= When the temperature reaches the reference potential V2, T B , the TEMP 1 signal transits from the “H” level to the “L” level (state). When the fixing device temperature T further lowers, the state shifts. Here, the temperature T B is higher than the temperature T A , and the temperature T M
So that the temperature is approximately halfway between temperature T A and temperature T B.
It is assumed that the resistance values of R1 and R2, the resistance value Rt of the thermistor 18 and the resistance values of the voltage dividing resistors R5 to R8 are determined in advance.
【００３１】すると、定着器ヒータ１１への通電による
定着器温度の上昇過程においては、目標温度ＴM よりも
若干低い温度ＴA において早めに定着器ヒータ１１への
通電停止状態に移行する。一方、定着器ヒータ１１への
通電停止による定着器温度の下降過程では、目標温度Ｔ
M よりも若干高い温度ＴB において早めに定着器ヒータ
１１への通電開始動作が行われることになる。Then, in the process of increasing the temperature of the fixing device by energizing the fixing device heater 11, the energization to the fixing device heater 11 is shifted to an earlier state at a temperature T A slightly lower than the target temperature T M. On the other hand, in the process of lowering the fixing device temperature due to the stop of energization to the fixing device heater 11, the target temperature T
At a temperature T B slightly higher than M , the energization start operation to the fixing device heater 11 is performed earlier.
【００３２】図３は、従来回路による場合と本発明回路
による場合との定着器温度Ｔf の変化を示した図であ
る。同図において、破線ａが従来回路の場合を、実線ｂ
が本発明回路の場合をそれぞれ示している。同図から明
らかなように、本発明回路によれば、従来回路に比べて
加熱開始時の温度オーバーシュート、アンダーシュート
及び温度リプルＴr ともに低減していることがわかる。FIG. 3 is a diagram showing changes in the fixing device temperature Tf between the case of the conventional circuit and the case of the circuit of the present invention. In the figure, the broken line a indicates the case of the conventional circuit and the solid line b.
Shows the case of the circuit of the present invention. As is clear from the figure, according to the circuit of the present invention, the temperature overshoot, undershoot, and temperature ripple Tr at the start of heating are reduced as compared with the conventional circuit.
【００３３】上述したように、サーミスタ１８による検
出電圧Ｖt を制御用トランジスタ１９によってレベルシ
フトし、定着器温度の上昇時において定着器ヒータ１１
への通電を停止するための制御ポイントと定着器温度の
下降時において定着器ヒータ１１への通電を開始するた
めの制御ポイントとを切り換えるようにしたことによ
り、サーミスタ１８の過渡熱抵抗などに起因する定着器
温度に対する検出電圧Ｖt の変化の遅れを考慮した温度
制御が可能となるとともに、より細かな温度制御が可能
になるので、温度リプルを低減できるとともに、回路設
計上の自由度も高くなる。As described above, the voltage Vt detected by the thermistor 18 is level-shifted by the control transistor 19 so that the fuser heater 11 can be operated when the fuser temperature rises.
The control point for stopping energization to the fixing device and the control point for starting energization to the fixing device heater 11 when the fixing device temperature falls are caused by the transient thermal resistance of the thermistor 18 or the like. The temperature control can be performed in consideration of the delay of the change in the detected voltage Vt with respect to the fixing device temperature, and the finer temperature control can be performed, so that the temperature ripple can be reduced and the degree of freedom in the circuit design is increased. .
【００３４】なお、上記第１の実施例では、サーミスタ
１８に直列に接続された抵抗Ｒ１に対して、抵抗Ｒ２及
び制御用トランジスタ１９の直列接続回路を並列に接続
し、加熱指令信号をインバータ２０を介して制御用トラ
ンジスタ１９のベースに印加することにより、定着器温
度の上昇時の検出電圧Ｖt を下降時のそれよりも高い方
へレベルシフトする構成としたが、抵抗Ｒ２及び制御用
トランジスタ１９の直列接続回路をサーミスタ１８に対
して並列に接続し、加熱指令信号をそのまま制御用トラ
ンジスタ１９のベースに印加するようにしても、同様の
作用・効果を得ることができる。In the first embodiment, the series connection circuit of the resistor R2 and the control transistor 19 is connected in parallel to the resistor R1 connected in series to the thermistor 18, and the heating command signal is sent to the inverter 20. The detection voltage Vt when the fixing device temperature rises is level-shifted to a higher level than that when the fixing device temperature rises by applying the voltage to the base of the control transistor 19 via the resistor R2 and the control transistor 19. Even if the series connection circuit of is connected in parallel to the thermistor 18 and the heating command signal is directly applied to the base of the control transistor 19, the same action and effect can be obtained.
【００３５】図４は、本発明による定着器の温度制御回
路の第２の実施例を示す回路図であり、図中、図１と同
等部分には同一符号を付して示してある。この第２の実
施例においては、第１の実施例における制御用トランジ
スタ１９及び抵抗Ｒ２〜Ｒ４を削除し、コンパレータ２
２の非反転入力端と出力端間に接続した抵抗Ｒ９に代え
てその反転入力端と出力端間に抵抗Ｒ１０を接続した構
成となっている。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the temperature control circuit of the fixing device according to the present invention. In the figure, the same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. In the second embodiment, the control transistor 19 and the resistors R2 to R4 in the first embodiment are deleted, and the comparator 2
Instead of the resistor R9 connected between the second non-inverting input terminal and the output terminal, the resistor R10 is connected between the inverting input terminal and the output terminal.
【００３６】このように、コンパレータ２２の反転入力
端と出力端間に抵抗Ｒ１０を接続することにより、コン
パレータ２２に対して図２と同様の逆ヒステリシス特性
を持たせ、定着器ヒータ１１への通電開始時と通電停止
時とで基準電位Ｖ２のレベルを異ならせることができ
る。これにより、定着器ヒータ１１のオン中／オフ中の
いかんによらず、定温度制御中に何らかの原因によって
定着器温度が変動した場合に、定着器温度の微小な変化
に対して加熱指令信号の論理値が直ちに論理反転するた
め、短い時間間隔でヒータオン，ヒータオフ，ヒータオ
ン，ヒータオフ，……の制御を繰り返すことができる。Thus, by connecting the resistor R10 between the inverting input terminal and the output terminal of the comparator 22, the comparator 22 is provided with the reverse hysteresis characteristic similar to that shown in FIG. The level of the reference potential V2 can be made different at the start and the stop of energization. As a result, regardless of whether the fixing device heater 11 is turned on or off, when the fixing device temperature fluctuates for some reason during the constant temperature control, the heating command signal of the minute change in the fixing device temperature is generated. Since the logic value is immediately inverted, the heater on, heater off, heater on, heater off, ... Controls can be repeated at short time intervals.
【００３７】その結果、定着器ヒータ１１への電力供給
を、ＰＷＭ（パルス幅変調）方式によるアナログ値制御
のように行うことができることになるため、従来回路に
比較して１本の抵抗（Ｒ１０）の接続位置を、コンパレ
ータ２２の非反転入力端と出力端間から反転入力端と出
力端間に変えただけで全く同じ部品点数であるにも拘ら
ず、制御回路系の応答性（速応性）を高めることが可能
となる。As a result, since the electric power can be supplied to the fixing device heater 11 like the analog value control by the PWM (pulse width modulation) method, one resistor (R10) is used as compared with the conventional circuit. ), Although the connection position is changed from between the non-inverting input terminal and the output terminal of the comparator 22 to between the inverting input terminal and the output terminal, the control circuit system response (speed response) ) Can be increased.
【００３８】なお、上記第２の実施例では、定着器ヒー
タ１１への通電開始時と通電停止時とで基準電位Ｖ２の
レベルを異ならせるのに、コンパレータ２２の反転入力
端と出力端間に抵抗Ｒ１０を接続し、コンパレータ２２
に対して図２と同様の逆ヒステリシス特性を持たせる構
成としたが、これに限定されるものではなく、例えば基
準電位Ｖ２として図２の温度ＴA ，ＴB にそれぞれ対応
した２種類の基準電位Ｖ２ａ，Ｖ２ｂを予め用意してお
き、制御回路１４から出力される加熱指令信号に基づい
ていずれか一方をコンパレータ２２に基準電位として与
えるようにしても良い。In the second embodiment, in order to make the level of the reference potential V2 different when the energization of the fuser heater 11 is started and when the energization is stopped, the level of the reference potential V2 is set between the inverting input terminal and the output terminal of the comparator 22. Connect the resistor R10 to connect the comparator 22
On the other hand, the reverse hysteresis characteristic similar to that shown in FIG. 2 is provided, but the present invention is not limited to this. For example, as the reference potential V2, two types of reference corresponding to the temperatures T A and T B of FIG. The potentials V2a and V2b may be prepared in advance and either one may be applied to the comparator 22 as a reference potential based on the heating command signal output from the control circuit 14.
【００３９】[0039]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、定着器の温度を温度センサで検出し、この検出電
圧を目標温度に対応した基準電位とコンパレータで比較
し、その比較出力に基づいて定着器の加熱開始／加熱停
止を制御する温度制御回路において、定着器の加熱開始
時と加熱停止時とで上記検出電圧に対する上記基準電位
の相対レベルを異ならせる構成としたことにより、温度
センサの過渡熱抵抗などに起因する定着器温度に対する
検出電圧の変化の遅れを考慮した温度制御が可能となる
ので、温度リプルを低減できることになる。また、本発
明による定着器の温度制御回路を用いることにより、温
度リプルが小さいことから定着むらが少なく、しかも低
コストの電子写真式印刷装置を提供できることになる。As described above in detail, according to the present invention, the temperature of the fixing device is detected by the temperature sensor, the detected voltage is compared with the reference potential corresponding to the target temperature by the comparator, and the comparison output is obtained. In the temperature control circuit for controlling the heating start / heating stop of the fixing device based on, by making the relative level of the reference potential with respect to the detected voltage different at the time of starting heating and stopping the heating of the fixing device, The temperature control can be performed in consideration of the delay of the change in the detected voltage with respect to the fixing device temperature due to the transient thermal resistance of the temperature sensor, etc., so that the temperature ripple can be reduced. Further, by using the temperature control circuit of the fixing device according to the present invention, it is possible to provide an electrophotographic printing apparatus which has less fixing unevenness due to small temperature ripple and is low in cost.
【図１】本発明の第１の実施例を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.
【図２】定着器温度が上昇又は下降するときの動作特性
図である。FIG. 2 is an operation characteristic diagram when the temperature of the fixing device rises or falls.
【図３】従来回路による場合と本発明回路による場合と
の定着器温度の変化を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in fixing device temperature between a case where a conventional circuit is used and a case where a circuit of the present invention is used.
【図４】本発明による第２の実施例を示す回路図であ
る。FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment according to the present invention.
【図５】プリンタエンジン部の制御ブロック図である。FIG. 5 is a control block diagram of a printer engine unit.
【図６】従来例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional example.
【図７】従来例の回路動作を説明するためのタイミング
チャートである。FIG. 7 is a timing chart for explaining a circuit operation of a conventional example.
【図８】従来例における定着器温度の変化を示す図であ
る。FIG. 8 is a diagram showing a change in fixing device temperature in a conventional example.
１１ 定着器ヒータ １２ サーモスタット １３ 電源装置 １４ 制御回路 １６ ホトカプラ １７ トライアック １８ サーミスタ ２１〜２３ コンパレータ 11 Fixing Device Heater 12 Thermostat 13 Power Supply Device 14 Control Circuit 16 Photocoupler 17 Triac 18 Thermistor 21-23 Comparator
Claims (3)
前記温度センサによる検出電圧を目標温度に対応した基
準電位と比較するコンパレータとを具備し、前記コンパ
レータの比較出力に基づいて前記定着器の加熱開始／加
熱停止を制御する温度制御回路であって、 前記定着器の加熱開始時と加熱停止時とで前記検出電圧
に対する前記基準電位の相対レベルを異ならせるレベル
設定回路を備えたことを特徴とする定着器の温度制御回
路。1. A temperature sensor for detecting the temperature of a fixing device,
A temperature control circuit comprising: a comparator that compares a voltage detected by the temperature sensor with a reference potential corresponding to a target temperature, and controls heating start / heating stop of the fixing device based on a comparison output of the comparator, A temperature control circuit for a fixing device, comprising: a level setting circuit for changing a relative level of the reference potential with respect to the detected voltage when heating of the fixing device is started and when heating is stopped.
熱開始時における前記検出電圧を加熱停止時における前
記検出電圧よりも高い方へレベルシフトする回路である
ことを特徴とする請求項１記載の定着器の温度制御回
路。2. The level setting circuit is a circuit for shifting the level of the detection voltage when the heating of the fixing device is started to a level higher than the detection voltage when the heating is stopped. Temperature control circuit of the fuser.
熱開始時における前記基準電位を加熱停止時における前
記基準電位よりも低く設定する回路であることを特徴と
する請求項１記載の定着器の温度制御回路。3. The fixing device according to claim 1, wherein the level setting circuit is a circuit that sets the reference potential when the heating of the fixing device is started to be lower than the reference potential when the heating is stopped. Temperature control circuit.
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|---|---|---|---|
| JP6065564A JP3015659B2 (en) | 1994-03-08 | 1994-03-08 | Temperature control circuit of fuser |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002047220A1 (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor laser module |
| US7212762B2 (en) | 2004-01-27 | 2007-05-01 | Oki Data Corporation | Image processing apparatus with preheating control |
| CN117040247A (en) * | 2023-10-10 | 2023-11-10 | 广东汇芯半导体有限公司 | Intelligent power module |
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1994
- 1994-03-08 JP JP6065564A patent/JP3015659B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002047220A1 (en) * | 2000-12-06 | 2002-06-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Semiconductor laser module |
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| US7212762B2 (en) | 2004-01-27 | 2007-05-01 | Oki Data Corporation | Image processing apparatus with preheating control |
| CN117040247A (en) * | 2023-10-10 | 2023-11-10 | 广东汇芯半导体有限公司 | Intelligent power module |
| CN117040247B (en) * | 2023-10-10 | 2023-12-12 | 广东汇芯半导体有限公司 | Intelligent power module |
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