JPS59140527A - 温度制御装置 - 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】 （１） 技術分野 本発明は、例えば複写機、レーザ・ビーム・プリンタ等
の記録装置における温度制御装置に関するものである。

従来技術 従来、この種の記録装置の定着器では、ザーミスタ等の
感温素子により定着器の温度を検出し、一定の温度レベ
ルを境にヒータ等の熱源への通電制御を行っていた。例
えば、前記温度レベルが１８０℃である場合、１８０℃
よりも検出温度が低い場合はヒータをオンにし、１８０
℃よりも検出温度が高い場合はヒータをオフにしていた
。

この様な熱定着の場合、電源投入彼所定温度に達する迄
記録動作の開始を待たねばならなかった。そこでこの待
時間を短縮するために消費電力の大きいヒータを用いる
ことが試みられて着器の破損等が生じてしまう。

又、画像記録中とそうでない時とで制御温度を変える試
みもなされているが、オーバシュートと待時間の点から
十分とはいえなかった。

目的 本発明は上記点に鑑みなされたものであり、熱源に対し
常に最適の通電制御を行い得る温度制御装置を提供する
ことを目的とする。

更に、本発明は電源の入力電圧に応じて熱源への通電制
御を異らしめる温度制御装置を提供することを目的とす
る。

実施例 以下本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

第１図は本発明が適用できる複写機の断面図である。図
において１は透明部材よりなる原稿載置台で、矢印方向
に往復動する。２は短焦点小径結像素子アレイであり、
原稿載置台１上に置かれた原稿の光源２ａによる反射原
稿像は、このアレイ２によって感光ドラム３上にスリッ
ト露光される。また４は帯電器であり、感光ドラム３上
に一様に帯電を行う。一様に帯電され（３） たドラム３は素子アレイ２によって画像露光が行なわれ
、原稿像に応じた静電画像が形成される。次に現像装置
５により、この静電画像は顕像化される。−男手差し台
６ａ上から手差し給送される転写紙Ｐは、転写紙Ｐが手
差しされたことを検知する検知手段６ｂからの検知信号
を受けて回転する給送ローラ６と感光ドラム５上の画像
が該転写紙上の適正位置に来るようタイミングをとって
回転するレジストローラ７によってドラム３上に送り込
まれる。そして次に、転写帯電器８によって感光ドラム
３上のトナー像が転写紙Ｐ上に転写される。その後、分
離手段８ａによってドラム３から分離された転写紙Ｐは
、ガイド９によって定着装置１０に導かれ、転写紙Ｐ上
のトナー像がハロゲンヒータ馬を内蔵した定着ロー２１
０ａにより定着された後に排紙ローラ１１によりトレイ
１２上に排出される。

なおＴＨ，は定着ローラ１０ａの表面温度を検知するた
めのサーミスタ、８ｂはクリーニング手段、８Ｃは冷却
ファンである。

（４） さて本実施例被写機は、転写紙を一枚だけ給送可能な手
差し給送装置を内蔵しているが、コピー使用量の増大等
で多数枚の転写紙を連続的にコピーする場合には、複写
機本体Ｃ下部にアタッチメント１３を接続することによ
って、カセット１４による連続給送が可能となる。

定着装置１０は内部にハロゲンヒータＨ，を有する定着
ローラ１０ａと定着ローラ１０ａに圧接する加圧ローラ
１０ｂより成る。この定着ローラ１０ａは金属ローラの
表面に４弗化工チレン樹脂被酋層を設けた構成となって
いる。又、加圧ローラｉｏｂは中心軸となる芯金にスポ
ンジ層を接着しさらにその上に弾性被覆層を設けた構成
となっている。この定着ローラ１０ａの周面に接触型の
サーミスタＴＨが定着ローラ表面温度を検出するべく設
けられている。

第２−１図は、本発明による温度制御装置の制御部を示
すブロック図である。１００はＲＯＭ　。

ＲＡＭ等を内蔵した周知のワンチンブ・マイクロコンピ
ュータで、８ビツトのＡμコンバータを（５） 内蔵しており、例えばテキサスインストルメント社のＴ
ＭＳ　２３００により構成される。１０１はトランス１
１０、ダイオード１１１，１１２により構成された全波
整流回路、１０２は全波整流回路１０１からの出力信号
を反転増幅するだめの反転増幅回路である。１０３は定
着ローラの温度を検知するためのサーミスタで第１図の
ＴＨに相当する。

１０４は定着ローラを加熱するためのハロゲンヒータ馬
の駆動回路、１０５はハロゲンヒータ駆動回路１０４を
駆動するだめのドライバである。又１０６はＡＯｌｏｏ
Ｖの電源の状態をモニタするために電源電圧をサンプル
ホールドするサンプルホールド回路である。

マイクロコンピュータ１００のアナログ入力端子Ａ１に
はサーミスタ１０３からの温度検知信号が入力しており
、又、アナログ入力端子ちにはサンプルホールド回路１
０６からの電源電圧のモニタ信号が入力している。これ
らの信号はディジタル変換され、これらの値に基づき後
述する如き温度制御が行われる。

（６） 又、割込端子工ＮＴには、全波整流回路１０１゜反転増
幅回路１０２を介して交流電源のゼロクロスポイント付
近で論理レベル”Ｈ”となるパルス信号が入力し、マイ
クロコンピュータ１００が割込可能状態になっている場
合、このパルス信号の立上りで割込プログラムが実行さ
れる。同、全波整流回路１０２、反転増幅回路１０３の
出力信号Ｂ、００波形を第３図に示す。又、出力ボート
Ｒ１にはドライバ１０５を介してハロゲンヒータ駆動回
路１０４が接続されている。ハロゲンヒータ駆動回路１
０４の具体的な構成は第２−２図に示す如き構成であり
、ドライバ１０５からの信号がホトカプラ１１３に入力
し、ホトカプラ１１３０オンによりトライアック１１４
が導通し、ハロゲンヒータＨ１にＡＯｌｏｏｖが供給さ
れる。

同、第２−１図には図示していないが、マイクロコンピ
ュータ１００の他の入力ボートには、ジャム手差し検知
等積々のセンサ、キー等からの信号が入力する。又、出
力ボートからは、露光ランプ、給紙ローラ、光学系、表
示等複写装（７） 置台部の制御信号が出力される。

又、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ，はサーミスタ１０３からの温
度検知信号をＡ力変換するだめの基準となる電圧を設定
するものである。

同、入力ボートＡ、に入力する温度検知信号は次の様に
して〜勺変換される。ボートＡ１に入力する電圧値をＸ
　（Ｖ）とし、マイクロコンピュータ１００のボート■
。、■、に設定される基準電圧をｖＡ８Ｂ　、ＶＲＫＦ
とすルト、 （ＶＡＡｓ２ＶＲＥＦ　）／２５５＝ａ（Ｘ　−ＶＲＫ
Ｆ　）／　ａ　＝　ｂ とし、ｂをヘキスコード変換して求められた値がアナロ
グ入力Ｘ　（Ｖ）におけるデジタル値となる。本実施例
ではサーミスタ断線状態におけるψ値がＦＦ’に、ショ
ート状態におけるＡ／［）値がＯＯとなる様構成されて
いる。この様に温度検知信号をＡ力変換することにより
幅広く温度レベルを読み込むことが可能となる。

第４−１〜４−４図は本発明による温度制御の一実施例
を示すフローチャートである。この例（８） では電源投入時に検知される入力電圧に応じて全波通電
モードから１サイクル毎の通電モードに切換える設定温
度を異らしめる構成となっている。以下フローチャート
に従って更に詳細に説明する。

電源投入後、ステップ１でＲＡＭ等のクリアが行われる
。次に不テップ２でサンプルホールド回路１０６からの
電源電圧モニタ信号がボートＡ２に入力し、φ変換され
る。そしてステップ６〜５でこのディジタル値に基づき
電源電圧が１０５　（Ｖ）以上、１００　（Ｖ）以上、
９５　（Ｖ）以上であるか否か判断する。そして１０５
　（Ｖ）以上、１００　（Ｖ）以上、９５　（Ｖ）以上
であれば、ステップ６〜８でそれぞれフラグＦ／１１ｏ
、Ｆ／１ｏｏ、Ｉ／９５をセットする。そしてステップ
９でゼロクロス割込が許可となり、ステップ１ｏでメイ
ンプログラムが実行される。この間に割込端子ＩＮＴに
ゼロクロスのパルス信号が入力すると、第４−２図に示
す割込プログラムが実行される。

次に第４−２図のフローチャートに従い、割（９） 込プログラムを説明する。ステップ２１でサーミスタ１
０３からの温度検知信号がボートＡ１に入力し、前述の
如＜　’、／Ｄ変換される。そしてステップ２２でフラ
グＦ／ＷＡ工Ｔ　ＯＦＦ　ＩＥ上セツトれているか否か
を判断する。ここでフラグＦ／ｗＡ工ＴＯＦＦはウェイ
ト完了を示すフラグで、セットされることによりコピー
可能となる。フラグＦ／ＷＡ工ＴＯＦＦがセットされて
いればステップ３３に進む。セットされていなければ、
ステップ２３〜２５で前述の電源電圧の状態を示すフラ
グＦ／ｉ１ｏ、Ｆ／１ｏｏ、Ｖ９５がセットされている
か否かを判断する。フラグ１／１１ｏがセットされてい
る場合は、ステップ２３からステップ３０に進み、ステ
ップ２１で読込んだ定着ローラの表面温度が１４０℃以
下であるか否かを判断し、１４０℃以下であればステッ
プ２７〜２９に進み、出力ボートＲ１からの制御信号に
よりヒータＨ１をオンし、０．５ｍ５ｅｃ後つまり１サ
イクル通電した後ヒータＨ１をオフにして、全波通電を
行う。又、１４０℃以下でなければステップ３５に進み
、フラグＩ／／ｗｈｘｒ　０ＩＰＦを（１の セットした後、ステップ３４で後述する如きヒータ通電
制御を行う。又、フラグＦ／／＋００がセットされてい
る場合は、ステップ２４からステップ５２ｖｃ４み、定
着ローラの表面温度が１５０℃以下であるか否かを判断
し、１５０℃以下であればステップ２７に進み、全波通
電制御を行う。

１５０℃以下でなければステップ３３に進み、ヒータ通
電制御を行う。又、フラグ１／９５がセットされている
場合は、ステップ３１に進み、定着ローラ表面温度が１
５５℃以下であるか否かを判断し、１５５℃以下であれ
ばステップ２７に進み全波通電制御を行い、１５５℃以
下でなければステップ５５に進み、ヒ〜り通電制御を行
う。

又１フラグ柄１０、イ００．１５のいずれもセットされ
ていない場合は、ステップ２６で定着ローラ表面温度が
１６０℃以下であるか否かを判断し、１６０℃以下であ
ればステップ２７に進み、全波通電制御を行い、１６０
℃以下でなければステップ３３に進み、ヒータ通電制御
を行う。

ハ （１１） 次に、ステップ３４におけるヒータ制御プログラムにつ
いて説明する。このプログラムによればヒータへの通電
を開始させる温度とヒータへの通電を停止させる温度と
を異らしめるとともに、この２つの温度を検知するとヒ
ータへの通電開始又は通電停止をサーミスタの検知温度
には拘らず所定の時間行う様な制御になっている。

即ち、ステップ３４−１でフラグＦ／ヒータＯＦＦがセ
ットされているかをチェックする。このフラグＦ／ヒー
タＯＦＦはハロゲンヒータＨ４をオフさせるだめのフラ
グであり、ヒータをオンすべきときにはセットされてい
ない。フラグＦ′／ヒ−ＪＩＯＦＦがセットされていな
ければステップ３４−２でフラグＦ　／　ｔｉｍｅ　ｕ
ｐがセットされているか否かをチェックする。このフラ
グｙ／１１ｍθｕｐは、ハロゲンヒータＨ４をオン状態
に維持スるだめのタイマ時間が終了したことを示すフラ
グである。ステップ５４−２でフラグＦ／ｌｉｎθｕｐ
がセットされていなければ、ステップ３４−３でヒ（１
２） 一夕のオン時間（Ａ）に応じた値がセットされたタイマ
から、割込端子ＩＮＴにパルスが入力する毎に１減算す
る。ステップ３４−４でタイマが終了してオーバフロー
になる迄ステップ６４〜５で１ザイクルおきにヒータＨ
１に通電が行われる。

淘、ステップ３４−５におけるヒータへの通電制御を第
４−４図に示す。この説明については後述する。割込端
子工ＮＴに入力するパルスをカウントしてステップ６４
−４でオーバフローになると、ステップ５４−６　Ｋ進
み、タイマ値（Ｂ）をセットし、更に７ラグＦ　／　ｔ
ｉｍｅｕｐをセットする。

ここでタイマ値（Ｂ）はヒータのオフ時間に応じた値で
ある。

次にステップ３４−２で７ラグＦ　／　ｔｔｍｅ　ｕｐ
　７）ｉセットされると、ステップ３４−７に進み、サ
ーミスタにより検知される温度が１８５℃以上か否かの
チェックが行われる。１８５℃以上になる迄は、ステッ
プ３４−５でヒータ当に対し１サイクルおきの通電制御
が行われる。そして１８５℃以上になると、ステップ３
４−８でフラグＦ／（１３） ヒータＯＦＦをセットし、フラグＦ　／　ｔｉｍｅ　ｕ
ｐをリセットする。これによりヒータへの通電［’止す
る。

フラグＦ／ヒータＯＦＦがセットされると、ステップ６
４−１から、ステップ６４−９に進みフラグＦ　／　ｔ
ｉｍｅ　ｕＴ）がセットされているか否かをチェックす
る。フラグＦ　／　ｔｉｍｅｕｐがセットされる迄は、
ステップ３４−１０でヒータのオフ時間を示すタイマ値
（Ｂ）がセットされたタイマから割込端子工ＮＴ　Ｋパ
ルスが入力する毎に１減算する。

この間ハロゲンヒータＨ４はオフしたままである。

そしてステップ３４−１１でタイムアツプしてオフ” 一ハフローすると、ステップ３４−１２ヒータツム オン時間を示すタイマ値（Ａ）をタイマにセットし、ス
テップ３４−１３で７ラグＦ　／　ｔｉｍｅ　ｕｐをセ
ットする。

フラグＦ　／　ｔｉｍｅ　ｕｐがセットされると、ステ
ップ３４−９からステップ３４−１４に進みサーミスタ
ＴＨにより検知される温度が１８０℃以上か否か判断す
る。１８０℃以上の場合はヒータへ（１４） の通電はオフしたままである。そして１８０℃以上でな
くなると、ステップ３４−１４からステップ３４−１５
に進み、フラグＦ／ヒータＯＦＦをリセットし、ステッ
プ３４−１６でフラグＦ／ｌ、ｔｍθｕｐをリセットす
る。そして前述の如くヒータへの通電制御が行われる。

次にステップ３４−５における１サイクルおきのハロゲ
ンヒータへの通電制御について第４−４図に従って説明
する。まずステップ３４−５−１．３４−５−２で７ラ
グＦ／第１、Ｆ／第２がセットされているか否かを判断
する。ここでフラグＦ／第１、Ｆ／第２はそれぞれ、交
流１サイクルのうち最初の半サイクル、次の半サイクル
の通電を行うためのフラグである。フラグＰ／第１、Ｆ
／第２が共にセットされていなければ、ステップ３４−
５−３に進み、ヒータ駆動信号をオンにして交流１サイ
クルのうちの最初の半サイクルの通電が開始される。同
時にフラグＦ／第２がセットされる。そして、次の割込
制御時にステップ３４−５−１からステップ３４−５−
２に進み、Ｆ／第２がセットされているのでステップ３
４−５−４に進んでヒータ駆動信号をオンにして交流１
サイクルのうちの次の半サイクルの通電が開始される。

同時にフラグＦ／第１がセットされる。そして次の割込
制御時にフラグＦ／第１、？／第２共にセットされてい
るのでステップ３４−５−１からステップ！＋４−５−
５　、ステップ５４−５−６　と進み、Ｆ／第２をリセ
ットする。そして次の割込制御時にステップ３４−５−
５からステップ３４−５−７に進みフラグＦ／第１をリ
セットする。つまりフラグＩ！／第２、Ｆ／第１がリセ
ットされる交流１ザイクルの間はハロゲンヒータへの通
電は行われない。

この様にして交流１サイクルおきにハロゲンヒータへの
通電が行われる。

同、上記実施例において、フラグ及びタイマはマイクロ
コンピュータ内のＲＡＭ内に設定されるものである。

第５図は、第４−１〜４−４図に示したフローチャート
に従ってヒータを制御した場合の温度（＋　υ） 特性を示す図である。（ａ）は入力電圧が１１０　（Ｖ
）の場合、（ｂ）は入力電圧が１ｏ　ｏ　（Ｖ）の場合
、（Ｃ）は入力電圧が９５（Ｖ）の場合であり、それぞ
れ１４０℃、１５０℃、１５５℃に達すると、ヒータへ
の通電制御を全波通電制御から１ザイクルおきの通電制
御に切換えるとともにウェイト完了としている。つま妙
、入力電圧が低い場合は、全波通電から１サイクルおき
の通電に切換える温度、つまりウェイト完了温度を高く
、入力電圧が高い場合はこの温度を低くしている。

この様な構成であるため、入力電圧が高い場合のオーバ
シュートを防止でき、又、入力電圧が低い場合にも複写
が可能となる迄のウェイト時間が短くてすむ。

効果 以上の様に、本発明によれば、入力電圧に応じて熱源へ
の通電制御を行っているため、入力電圧がいかなる状態
であっても、温度の上昇に要する時間が短かく、又、温
度の上りすぎ等を防止することが可能となる。

（１つ （１６） 第１図は本発明の適用できる複写機の断面図、第２−１
図は本発明の制御部を示すブロック図、第２−２図はハ
ロゲンヒータの駆動回路を示す図、第３図は第２−１図
の各部における信号波形図、第４−１〜．４−４図は本
発明の一実施例を示すフローチャート、第５図は第４−
１〜４−４図に示すフローチャートに従って制御した場
合の温度特性を示す図である。

図において、　　７ １０・・・定着装置 １０ａ　・・・定着ローラ １０ｂ　・・・加圧ローラ １００・自マイクロコンピュータ １０１　・・・全波整流回路 １０２・・・反転増幅回路 １０３　マ・・サーミスタ １０４・・・ハロゲンヒータ駆動回路 １０６・・・サンプルホールド回路 ＴＨ・・・サーミスタ ＋’　　　（１８） 馬　・・・ハロゲンヒータ 出願人　キャノン株式会社 （１９）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）通電することにより発熱する熱源と、前記熱源に
   よる温度を検出する検出手段とを有・し、設定温度に達
   したことを前記検出手段により検知することにより前記
   熱源への通電を制御する温度制御装置において、電源か
   らの入力電圧を検出し、この入力電圧に応じて前記設定
   温度を異らしめたことを特徴とする温度制御装置。
2. （２）前記設定温度を検知することにより、前記熱源に
   対する通電モードを全波通電から１サイクル毎の通電に
   切換えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   温度制御装置。
3. （３）前記熱源は複写機の定着器の熱源であって、前記
   設定温度はウェイト完了を示す温度であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の温度制御装
   置。