JPS5838972A - 電子複写機における定着器の温度制御方法 - Google Patents

電子複写機における定着器の温度制御方法

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JPS5838972A
JPS5838972A JP56136179A JP13617981A JPS5838972A JP S5838972 A JPS5838972 A JP S5838972A JP 56136179 A JP56136179 A JP 56136179A JP 13617981 A JP13617981 A JP 13617981A JP S5838972 A JPS5838972 A JP S5838972A
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JP
Japan
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fixing device
temperature
fuser
controlling
control
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JP56136179A
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English (en)
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Yoshiaki Nishida
義昭 西田
Takeshi Honjo
本庄 毅
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Canon Inc
Canon Finetech Nisca Inc
Original Assignee
Canon Inc
Copyer Co Ltd
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Publication date
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/66Regulating electric power
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
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    • GPHYSICS
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    • G05D23/00Control of temperature
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    • G05D23/1917Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means
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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】 本発明は電子複写機における定着器の温度制御方法に関
する。
電子複写機における定着器の温度制御方法として、例え
ば、比例制御、積分制御等が従来から提案されている。
比例制御は、所望の温度(設定値)と実測した定着器の
温度の差に比例した値に基づいて、定着器の温度を上記
の設定値に制御する方法であり、積分制御は設定値と定
着器温度の差を加算し、加算値に基づいて定着器の温度
を制御する方法である。
第1図は積分制御による定着器の温度制御の概略を示す
図、第2図は比例制御による定着器の温度制御の概略を
示す図である。第1図及び第2図において、Toは定着
器の設定温度であり、時点Aで定着器のヒータに通電が
開始されるとする。第1図に示す積分制御の場合、定着
器の温度が最初に設定温度T0に達する時点Bの直後に
所謂オーバ−シュートが生じ、以後設定温度T。忙収斂
するのに可成シの時間を要する。このオーバーシュート
のために1定着器を構成する部分の劣化及び破損を招く
虞がある。しかし、一方、積分制御は、転写紙による定
着器からの熱の吸収に対して非常に安定しているという
利点を有する。第2図に示す比例制御では、積分制御の
場合のようにオーバーシュートは生じない。しかし、定
着器に搬入される転写紙による熱の吸収−よって、制御
中心温度(即ち、設定温度T。)が低下するという問題
がある。
したがって、本発明の目的は、定着器の加熱i始後、定
着器の温度が設定値に達するまでは比例制御によって定
着器の温度を制御し、設定値に達した後は積分制御によ
って定着器の温度を制御して上述の従来例の問題を克服
した温度制御方法を提供することである。
本発明の他の目的は、定着器の加熱開始後、定着器の温
度が、設定温度よりも低い所定レベルに達するまでは定
着器を連続して加熱し、定着器の温度が前記所定レベル
に達した後は積分制御で定着器の温度を制御して上述の
従来例の問題を克服した温度制御方法を提供することで
ある。
以下、゛添付の第3図〜第9図を参照して本発明の実施
倒置ついて説明、する。第3図は本発明の制御方法を実
施するための回路図であり、本回路図ではアナログ−デ
ジタル変換器を内蔵した1チツプCPU(以下、マイク
ロコンピュータ或いはMPUと略す)を用いて全体の回
路構成を簡略化している。第3図に於いて、ゼロクロス
検出回路8は、トランス2.4個のダイオードから成る
全波整流器4、トランジスタ6等から構成される。
ゼロクロス検出器80入力端は交流電源(商用電源)1
Gに接続し、出力端はMPU12のインタツブ)(IN
T)端子に接続している。第4図A〜Cは、夫々第3図
において、81〜S3で示した個所の波形を示す。尚、
第4図A−Cの波形を夫々81〜S3で示す場合がある
。ところで、Slは全波整流前の正弦波形、82は全波
整流後の波形、S3はトランジスタ6のコレクタに発生
する波形であり、S3は入力波形のゼロクロス点に同期
して発生する。賞、ゼロクロス検出器8の動作は当業者
に周知なので、詳細な説明は省略する。MPU12は、
INT端子に印加されるパルスが高レベルから低レベル
に立ち下がる時に割込み状態となり、他の制御よりも優
先して割込み処理を行う。割込み処理終了後は、直ちに
割込み前の動作に戻る。
MPU12の出力ポートPけ、ノくルストランス14を
介してトライアック16のゲートに接続している。トラ
イアック16は、出力ポートPからの信号に応じてオン
・オフし、定着器ヒータ18への通電を制御する。20
は交流電源(商用電源)、22け限流用のリアクタであ
る。MPU12の出カポ−)So〜Snハ夫々アナログ
・ゲート00〜G0のゲート開閉端子に接続し、制御プ
ログラムに従ってゲート信号を出力してアナログ・ゲー
トを開く。
アナログ・ゲート化の出力端は他のアナログ・ゲートG
、〜Gnと同様[MPU12のアナログ・デジタル変換
(ADC)入力端に接続し、アナログ・ゲ−)G、の入
力端は増幅器24の出力端に接続している。増幅器24
の入力端は、定着器の温度検出用の素子(例えば、サー
ミスタ)26に接続している。尚、他のアナログ−ゲー
トG、〜Gnの入力端には種々の検知手段が接続され、
他の出力ボート−〜L、及び為〜M7等はデジタル・ア
ナログ変換器或いは制御装置等に接続されるが、本発明
とは直接関係がないので説明は省略する・ 定着器の温度検出用のサーミスタ26からの信号は、増
幅器24で増幅されてアナログ・ゲートG0の入力端に
印加される。アナログ・ゲートG、はMPU12の出力
ポートS0からのゲート制御信号に応じてゲートを開き
、増幅器24からの信号をMPU12のアナログ・デジ
タル変換器の入力端であるAD(1’入カボートに加え
る。MPU12は入力されたアナログ信号をデジタル変
換し、トライアック16のオン・オフを制御する制御信
号を出力ポートPから出力する。
次に1第5図を参照してトライアック16の流通角制御
のためのオン−タイミングについて説明する。第5図A
はMPU12のINT端子に入力されるパルス83(第
4図Cと同一)であシ、前述した如く、交流電源10の
ゼロクロス点に同期している。第5図Bは出カポ−)P
から出力されるパルス(S4)であり、このパルスによ
ってトライアック16はオン状態となる。トライアック
16のオン状態は、交流電源20(通常は交流電源10
と同一)の出力電流の次のゼロクロス点まで維持される
。第5図Cは定着器ヒータ18を流れる電流の波形を示
したものでろり、ゼロクロス点からパルスS4が出力さ
れる持点までの時間tを制御することによって、定着器
ヒータ18への通電量を制御している・ 第6図は積分制御によって定着器の温度を制御する場合
のフローチャートである。第6図において、サーミスタ
16からの信号をMPU12に取り込むためのサンプリ
ング周期タイマが所定時間を計時したかどうかをチェッ
クしくステップ30)、所定時間を計時した場合には(
所謂タイムアツプ)ステップ32に移る。ステップ32
において、MPU12は出カポ−)Soを選択し、アナ
ログ−ゲートG・にゲート信号を出力して増幅器24の
アナログ出力を入カボートADCIC取シ込む。次忙、
入カポ−)ADCに印加されたアナログ出力は、MPU
12内のアナログ・デジタル変換器でデジタル信号に変
換される(ステップ34 ) o ?i!i]s変換さ
れたデジタル信号をTいとする。次に%T、。
から予め設定した基準値(Tbとする)を減算して差(
ΔTnとする)を求め(即ち、ΔTn =Tsn  ”
bの演算を行う(ステップ36)L△T、に適当な定数
αを乗算しくSn””αΔTn1ステップ38)、In
=ΣSnの演算を行う(ステップ40)。ステn”1 ラグ42においてInの正負を判別し、■oが負であれ
ばInの値を零で置換して(ステップ44)工。の値を
MPU12内のメモリ(記憶装置)K記憶しくステップ
46)、Inが正であれば直接ステップ46に移り、ス
テップ46を介してステップ30に戻る。一方、前述し
た如(、MPU12のINT端子に印加されるパルスが
高レベルかう低レベルに変化する際、MPU12は割込
み処理状態となり、メモリに記憶されているInの値に
比例した時間を、トライアック・オンを決定するタイミ
ング発生タイマに設定する。ところで、ステップ30に
おいて、サンプリング周期タイマが所定時間を計時して
いない場合には、ステップ48でタイミング発生タイマ
にトライアック・オンのタイミング時間が設定されてい
るかどうかをチェックし、設定されていなければステッ
プ30に戻シ、設定されていればステップ50に移る。
ステップ50において、タイミング発生タイマが所定時
間の計数を終了していなければステップaokJil+
、J’N定時間の計数を終了していればステップ52に
移ってMPU12の出力ボートPからトライアック16
をオンにするパルスを出力する。一方、出カポ−)Pか
らのパルス出力と同時に計数を開始する点弧/<ルス(
トライアック・オン・パルス)出力タイマが所定の計数
を終了したかどうかを判別しくステップ54)、所定の
計数を終了していなければステップ52に戻シ、所定の
計数を終了していればステップ56でタイミング発生タ
イマ及び点弧パルス出力タイマの夫々をリセットしてス
テップ30に戻る。
第7図は比例制御によって定着器の温度を制御する場合
の70−チャートである。第7図のステップ60.62
,64.66は夫々第6図のステップ30,32,34
,36と同様であり、更に1第7図のステップ72〜8
0は第6図のステップ48〜56と同様なのでこれらの
ステップの説明は省略し、第7図特有のステップ68.
70についてのみ説明する。ステップ68では、Cn=
βΔTn+γの演算を行い、ステップ70でC1をメモ
リに記憶する。尚、β及びrは種々の値の△Tnに対し
てへ=βΔT、+r≧0となるように選択した正の定数
である。第6図について説明したように、MPU12の
IN’l’端子に印加されるパルスカ高レベルから低レ
ベルに立下る際、MPU12は割込み処理状態となり、
メモリに記憶されているステップ68の演算結果(Cn
 )に比例した時間を、トライブック・オンを決定する
タイミング発生タイマに設定する。
第8図は比例及び積分制御を混在化させて定着器の温度
を制御した場合の定着器の温度変化を示す図である。第
8図に示すように、定着器の加熱開始(時点A)後、定
着器の温度が設定値(To)に達する時点Biでは比例
制御を用い、時点B以降は積分制御によって定着器の温
度を制御し、従来問題となっていたオーバーシュートを
防止すると共に複写動作中には転写紙による熱の吸収に
対して安定した制御を行うことができる。
第9図は他の制御方法による場合の定着器の温度変化を
示す図である=第9図の場合には、定着器の設定温度T
、よシも低い温度T、を新たに設定し、゛定着器の加熱
開始(時点A)から定着器が温度lr。
K達する(時点C)までは定着器を連続して加熱し、定
着器が温度T、に達し食後は積分制御によって定着器め
温度を制御する。この場合、第9図に示すように1定着
器温度のオーバーシュートが僅かあるが、定着器の劣化
を起す虞のある値以下に抑えることは容易である。端9
図に示した制御の場合、加熱開始から設定温度T、に達
する時間が短かいという利点がある。
以上説明したように1本願発明によれば、複写動作中に
おける転写紙による定着器からの熱の吸収に対して安定
性を維持しつつ、定着器の加熱開始後、設定温度に達し
た直後に生ずるオーバーシュートを解消することができ
る。更に1本願発明は、マイクはコンピュータを用いた
非常に簡単な回路構成により、上述の比例制御と積分制
御の混在した制御、及び連続加熱と積分制御を組合せた
制御を実現している。特に、最近、マイクロコンピュー
タを用いて複写機の動作の制御を行う傾向が著しいが、
本願発明は、ハード的にはマイクロコンピュータの周辺
に簡単な構成の回路を設けるだけで実施できるという特
徴を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は積分制御による場合の定着器の温度変?ヒQ’
1 化を説明するための図、第2図は微分制御による場合の
定着器の温度変化を説明するための図、第3図は本願発
明に係る制御を実施するための回路の一例を示す図、第
4図及び第5図は夫々本願発−チャート、第8図及び第
9図は夫々本願発明に係る制御方法を用いた場合の定着
器の温度変化を説明するための図である。 8−・ゼロクロス検出回路 10.20−・・交流電源(商用電源)12−・・マイ
クロコンピュータ 18一定着器ヒータ 26・−・温度検知素子(サーミスタ)G、−On・・
・アナログ−ゲート 特、許出願人  コピア株式会社 代理人 弁理士  森 崎 俊 明

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)電子複写機の定着器の温度を設定値に制御する方
    法において、前記定着器の加熱開始後、該定着器の温度
    が前記設定値に達するまでは、該設定値と前記定着器の
    温度の差に比例した値に基づいて定着器の温度を制御し
    、前記定着器の温度が前記設定値に達した後は、該設定
    値と前記定着器の温度の差の加算値に基づいて前記定着
    器の温度を制御することを特徴とする電子複写機におけ
    る定着器の温度制御方法@
  2. (2)電子複写機の定着器の温度を設定値に制御する方
    法において、前記定着器を加熱し始めてから該定着器の
    温度が前記設定値よシ低ぐ設定した所定レベルに達する
    までは前記定着器を連続して加熱し、前記定着器の温度
    が前記所定レベルに達した後は、前記設定値と前記定着
    器の温度の差の加算値に基づいて前記定着器の温度を制
    御するととを特徴とする電子複写機における定着器の温
    度制御方法。
JP56136179A 1981-09-01 1981-09-01 電子複写機における定着器の温度制御方法 Pending JPS5838972A (ja)

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DE19823232505 DE3232505A1 (de) 1981-09-01 1982-09-01 Leistungsregeleinheit

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GB (1) GB2108730B (ja)

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