JPS6135555B2 - - Google Patents
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- JPS6135555B2 JPS6135555B2 JP4320978A JP4320978A JPS6135555B2 JP S6135555 B2 JPS6135555 B2 JP S6135555B2 JP 4320978 A JP4320978 A JP 4320978A JP 4320978 A JP4320978 A JP 4320978A JP S6135555 B2 JPS6135555 B2 JP S6135555B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heater
- voltage
- power
- temperature
- output
- Prior art date
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- Expired
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱定着器の最大電力制御装置に関し、
特に熱定着器に最大電力以上の電力が供給される
ことのないようにし、また最大電力がヒータ抵抗
の変化によつても変化しないようにする制御装置
に関する。
特に熱定着器に最大電力以上の電力が供給される
ことのないようにし、また最大電力がヒータ抵抗
の変化によつても変化しないようにする制御装置
に関する。
電子複写機などの熱定着器においては、電源電
圧の変動やヒータ抵抗のばらつきなどに関係な
く、例えば電源投入から所定温度に達するまでの
立上り時間を一定範囲に納め、製品の規格統一を
はかることが望まれる。このために、従来よりヒ
ータに供給される電力が一定になるように印加電
圧または電流を制御する電圧検出型、または電流
検出型の最大電力制御装置が実用されている。し
かしながら、これら従来装置においてはヒータの
抵抗値が異なつてくれば、当然そこで消費される
電力も変化してしまうので、特にヒータを交換し
たような場合には最大消費電力が変化して、前記
の立上り時間が規格から外れることがあるという
欠点があつた。このように立上り時間が変化した
り、あるいは製品毎に異なることは使用者にとつ
ては不便であり、機器の信頼性の低下にもつなが
るおそれがある。また一方、規定値以上の電力が
ヒータにおいて消費されるのも好ましいことでは
ない。
圧の変動やヒータ抵抗のばらつきなどに関係な
く、例えば電源投入から所定温度に達するまでの
立上り時間を一定範囲に納め、製品の規格統一を
はかることが望まれる。このために、従来よりヒ
ータに供給される電力が一定になるように印加電
圧または電流を制御する電圧検出型、または電流
検出型の最大電力制御装置が実用されている。し
かしながら、これら従来装置においてはヒータの
抵抗値が異なつてくれば、当然そこで消費される
電力も変化してしまうので、特にヒータを交換し
たような場合には最大消費電力が変化して、前記
の立上り時間が規格から外れることがあるという
欠点があつた。このように立上り時間が変化した
り、あるいは製品毎に異なることは使用者にとつ
ては不便であり、機器の信頼性の低下にもつなが
るおそれがある。また一方、規定値以上の電力が
ヒータにおいて消費されるのも好ましいことでは
ない。
本発明は、ヒータの抵抗値が変化したり、ばら
ついたりしてもその最大消費電力が変化せず、し
かも最大電力以上の電力消費は妨げられるような
制御装置を提供するものである。
ついたりしてもその最大消費電力が変化せず、し
かも最大電力以上の電力消費は妨げられるような
制御装置を提供するものである。
第１図は本発明の１実施例のブロツク図で、１
は熱定着器用ヒータ、２はその電源、３はヒータ
回路をオン・オフするトライアツクなどのスイツ
チング素子、４はヒータ１に印加される電圧の検
出器、５はヒータ１に流れる電流の検出器、６は
電圧、電流検出器４，５の出力を入力とする加算
器、７は設定値と加算器６の出力とを比較して電
力差信号を出力する比較器、８はヒータ１の温度
検出器、９は温度検知器８の出力信号と温度設定
〓〓〓〓〓
値とを比較して温度差信号を出力する公知の温度
コントローラ、１０は電力差信号と温度コントロ
ーラの出力信号とを入力とするアンドゲート、１
１はスイツチング素子３の制御回路である。そし
て本発明では、後で詳述するように、ヒータ１が
基準抵抗値である場合における電圧、電流検出器
４，５の出力信号VvとViとが等しくなるように
各部の回路定数が選ばれている。
は熱定着器用ヒータ、２はその電源、３はヒータ
回路をオン・オフするトライアツクなどのスイツ
チング素子、４はヒータ１に印加される電圧の検
出器、５はヒータ１に流れる電流の検出器、６は
電圧、電流検出器４，５の出力を入力とする加算
器、７は設定値と加算器６の出力とを比較して電
力差信号を出力する比較器、８はヒータ１の温度
検出器、９は温度検知器８の出力信号と温度設定
〓〓〓〓〓
値とを比較して温度差信号を出力する公知の温度
コントローラ、１０は電力差信号と温度コントロ
ーラの出力信号とを入力とするアンドゲート、１
１はスイツチング素子３の制御回路である。そし
て本発明では、後で詳述するように、ヒータ１が
基準抵抗値である場合における電圧、電流検出器
４，５の出力信号VvとViとが等しくなるように
各部の回路定数が選ばれている。
以上の条件の下では、これも後述するように前
記２つの出力信号VvとViの和は近似的にヒータ
１での消費電力に等しくなり、その和信号すなわ
ち加算器６の出力が比較器７で設定最大電力値と
比較される。ヒータ１での消費電力が設定最大電
力よりも小さければその差信号は正となつてアン
ドゲート１０が開かれる。したがつて、周知のよ
うに、ヒータ１の温度が設定値以下であれば、温
度コントローラ９の出力がゲート１０を通して制
御回路１１に供給され、スイツチング素子３がオ
ンとなつてヒータ１に電流が供給される。また、
ヒータ１の温度が設定値以上になると、温度コン
トローラ９の出力が消滅して、スイツチング素子
３がオフにされ、ヒータ１への電流供給が停止さ
れる。一方、電源電圧の上昇、またはヒータ１の
抵抗値の減少などの理由によつてヒータ１におけ
る消費電力が増加すると、比較器７よりの電力差
信号が負となつてアンドゲート１０が閉じられ
る。したがつて、ヒータ１の温度のいかんに拘わ
らず、スイツチング素子３はオフとなり、ヒータ
１への電流供給が停止される。
記２つの出力信号VvとViの和は近似的にヒータ
１での消費電力に等しくなり、その和信号すなわ
ち加算器６の出力が比較器７で設定最大電力値と
比較される。ヒータ１での消費電力が設定最大電
力よりも小さければその差信号は正となつてアン
ドゲート１０が開かれる。したがつて、周知のよ
うに、ヒータ１の温度が設定値以下であれば、温
度コントローラ９の出力がゲート１０を通して制
御回路１１に供給され、スイツチング素子３がオ
ンとなつてヒータ１に電流が供給される。また、
ヒータ１の温度が設定値以上になると、温度コン
トローラ９の出力が消滅して、スイツチング素子
３がオフにされ、ヒータ１への電流供給が停止さ
れる。一方、電源電圧の上昇、またはヒータ１の
抵抗値の減少などの理由によつてヒータ１におけ
る消費電力が増加すると、比較器７よりの電力差
信号が負となつてアンドゲート１０が閉じられ
る。したがつて、ヒータ１の温度のいかんに拘わ
らず、スイツチング素子３はオフとなり、ヒータ
１への電流供給が停止される。
つぎに本発明において、電圧および電流検出信
号Vv，Viの和によつてヒータ１における消費電
力が近似的に求められることを説明する。前述の
ようにヒータ１の抵抗値が基準値Ｒであるという
条件の下で得られる電圧検出信号Vvと電流検出
信号Viを相等しくするように各回路常数が選定
されているものとし、ヒータ１に実際に印加され
ている電圧をＶ、またそこに流れている電流を
Ｉ、ヒータの消費電力をＷとすると、(1)〜(4)式が
得られる。そして(3)式から(5)式が得られる。
号Vv，Viの和によつてヒータ１における消費電
力が近似的に求められることを説明する。前述の
ようにヒータ１の抵抗値が基準値Ｒであるという
条件の下で得られる電圧検出信号Vvと電流検出
信号Viを相等しくするように各回路常数が選定
されているものとし、ヒータ１に実際に印加され
ている電圧をＶ、またそこに流れている電流を
Ｉ、ヒータの消費電力をＷとすると、(1)〜(4)式が
得られる。そして(3)式から(5)式が得られる。
Ｉ＝aVi ……………(1)
Ｖ＝bVv ……………(2)
Ｗ＝IV＝abViVv ……………(3)
Vv＝Vi ……………(4)
（ただし、ａ、ｂは定数）
Ｗ／ab＝ViVv ……………(5)
Ｌ１は、ViVv＝Ｋとおいた場合の、前記(5)式
の関係を示している。いま、(5)式の関係、すなわ
ち曲線Ｌ１を第２図の直線Ｌ２で近似させたとす
る。直線Ｌ２はVi＝Vv＝√の点Ｐを通り曲線
Ｌ１に接する直線であり、その関係は Vi＋Vv＝２√ ……………(6) であらわされる。曲線Ｌ１で表わされる(5)式によ
つて電力一定制御を行なつた時に対し、本発明に
より直線Ｌ２、すなわち(6)式による近似制御を行
なつた時の誤差は、第２図から ２√−｛（１＋α）√＋１／１＋α√｝≒d2√ となり、その関係は第３図のようになる。
の関係を示している。いま、(5)式の関係、すなわ
ち曲線Ｌ１を第２図の直線Ｌ２で近似させたとす
る。直線Ｌ２はVi＝Vv＝√の点Ｐを通り曲線
Ｌ１に接する直線であり、その関係は Vi＋Vv＝２√ ……………(6) であらわされる。曲線Ｌ１で表わされる(5)式によ
つて電力一定制御を行なつた時に対し、本発明に
より直線Ｌ２、すなわち(6)式による近似制御を行
なつた時の誤差は、第２図から ２√−｛（１＋α）√＋１／１＋α√｝≒d2√ となり、その関係は第３図のようになる。
第２図からわかるようにヒータ抵抗Ｒが±10％
変動した場合、本発明の近似的制御によればVi
も±10％変動するからαは±0.1となり、ヒータ
の消費電力誤差は何れの場合も約−1.0％とな
る。
変動した場合、本発明の近似的制御によればVi
も±10％変動するからαは±0.1となり、ヒータ
の消費電力誤差は何れの場合も約−1.0％とな
る。
第４図は第１図実施例の具体的回路例で、第１
図と同一の符号は同一または同等部分をあらわ
す。電圧および電流検出器４，５の出力Vi，Vv
が互いに等しくなるように可変抵抗器２１の値が
調整される。Vi，Vvの加算出力は整流器Ｄおよ
びコンデンサＣ１などで整流、平滑された後オペ
アンプ２２の負入力端子に供給される。一方オペ
アンプの正入力端子には鋸歯状波発生回路２３の
出力波が第５図の波形ａで示すように基準信号と
して供給されている。
図と同一の符号は同一または同等部分をあらわ
す。電圧および電流検出器４，５の出力Vi，Vv
が互いに等しくなるように可変抵抗器２１の値が
調整される。Vi，Vvの加算出力は整流器Ｄおよ
びコンデンサＣ１などで整流、平滑された後オペ
アンプ２２の負入力端子に供給される。一方オペ
アンプの正入力端子には鋸歯状波発生回路２３の
出力波が第５図の波形ａで示すように基準信号と
して供給されている。
前記鋸歯状波発生回路２３の動作はつぎのとお
りである。すなわち、電源投入時には、コンデン
サＣ２は無充電状態であるので、トランジスタ
Trは導通せず、オペアンプ２２の正入力はロー
レベルである。コンデンサＣ２が徐々に充電され
るにつれて、トランジスタTrのベース電位が上
昇し、そのコレクタ電流が増大するので、オペア
ンプ２２の正入力は徐々に上昇する。コンデンサ
Ｃ２の電位は、PUT（プログラマブル・ユニジ
ヤンクシヨン・トランジスタ）のアノードＡの電
位であり、これがゲートＧの電位（一定値）より
も規定値だけ高くなると、このPUTが導通し、
コンデンサＣ２の充電電荷は放電され、トランジ
スタTrのベース電位は再び低くなる。これによ
り、オペアンプ２２の正入力はローレベルに低下
〓〓〓〓〓
する。このようにして、オペアンプ２２の正入力
には、第５図の波形ａで示すような鋸歯状波が供
給される。
りである。すなわち、電源投入時には、コンデン
サＣ２は無充電状態であるので、トランジスタ
Trは導通せず、オペアンプ２２の正入力はロー
レベルである。コンデンサＣ２が徐々に充電され
るにつれて、トランジスタTrのベース電位が上
昇し、そのコレクタ電流が増大するので、オペア
ンプ２２の正入力は徐々に上昇する。コンデンサ
Ｃ２の電位は、PUT（プログラマブル・ユニジ
ヤンクシヨン・トランジスタ）のアノードＡの電
位であり、これがゲートＧの電位（一定値）より
も規定値だけ高くなると、このPUTが導通し、
コンデンサＣ２の充電電荷は放電され、トランジ
スタTrのベース電位は再び低くなる。これによ
り、オペアンプ２２の正入力はローレベルに低下
〓〓〓〓〓
する。このようにして、オペアンプ２２の正入力
には、第５図の波形ａで示すような鋸歯状波が供
給される。
したがつて、第５図に波形ｂで示したオペアン
プ２２の負入力（ヒータ１での消費電力）がその
正入力（基準信号）よりも小さい期間においてだ
け、第５図の波形Ｃで示すように、オペアンプ２
２が出力を生ずる。この出力はコンデンサＣ３で
幾分平滑化された後、ツエナダイオードSHを介
してトランジスタ２５のベースに供給される。こ
れによりアンドゲート１０の第１トランジスタ２
５が順バイアスとなる。したがつて、ヒータ１の
温度が設定値以下であつて温度コントローラ９の
出力信号が正のときアンドゲート１０の第２トラ
ンジスタ２６が順バイアスとなつて制御回路１１
が付勢される。
プ２２の負入力（ヒータ１での消費電力）がその
正入力（基準信号）よりも小さい期間においてだ
け、第５図の波形Ｃで示すように、オペアンプ２
２が出力を生ずる。この出力はコンデンサＣ３で
幾分平滑化された後、ツエナダイオードSHを介
してトランジスタ２５のベースに供給される。こ
れによりアンドゲート１０の第１トランジスタ２
５が順バイアスとなる。したがつて、ヒータ１の
温度が設定値以下であつて温度コントローラ９の
出力信号が正のときアンドゲート１０の第２トラ
ンジスタ２６が順バイアスとなつて制御回路１１
が付勢される。
この結果、スイツチング素子３が導通状態にさ
れ、ヒータ１には、第５図の波形ｄで示すよう
な、付勢電流が供給される。第５図において、符
号Ｉで示す期間は、ヒータ１で消費される電力が
比較的小さいのでヒータ付勢電流供給のデユーテ
イ比が比較的大きく、また符号で示す期間は、
ヒータ１で消費される電力が比較的大きいのでヒ
ータ付勢電流供給のデユーテイ比が比較的小さ
い。ヒータ消費電力が上限値を超すと、第４図に
おいて、鋸歯状波発生回路２３の出力（第５図の
ａ）整流器Ｄの出力（第５図のｂ）を超えること
はなくなるので、オペアンプ２２は出力を生ぜ
ず、したがつて制御回路１１が付勢されることは
ない−すなわち、ヒータ１への電力供給は禁止さ
れる。
れ、ヒータ１には、第５図の波形ｄで示すよう
な、付勢電流が供給される。第５図において、符
号Ｉで示す期間は、ヒータ１で消費される電力が
比較的小さいのでヒータ付勢電流供給のデユーテ
イ比が比較的大きく、また符号で示す期間は、
ヒータ１で消費される電力が比較的大きいのでヒ
ータ付勢電流供給のデユーテイ比が比較的小さ
い。ヒータ消費電力が上限値を超すと、第４図に
おいて、鋸歯状波発生回路２３の出力（第５図の
ａ）整流器Ｄの出力（第５図のｂ）を超えること
はなくなるので、オペアンプ２２は出力を生ぜ
ず、したがつて制御回路１１が付勢されることは
ない−すなわち、ヒータ１への電力供給は禁止さ
れる。
ヒータ１の温度が設定値以上になると温度コン
トローラ９の正出力がなくなるので、第２トラン
ジスタ２６がオフとなり、制御回路１１が消勢さ
れて、ヒータ１への通電が停止される。ヒータ１
の温度が設定値以下の場合は、ヒータはすぐ最大
電力を供給される。
トローラ９の正出力がなくなるので、第２トラン
ジスタ２６がオフとなり、制御回路１１が消勢さ
れて、ヒータ１への通電が停止される。ヒータ１
の温度が設定値以下の場合は、ヒータはすぐ最大
電力を供給される。
第５図は第４図におけるオペアンプ２２の正入
力ａ、負入力ｂ、出力ｃおよびヒータ１に供給さ
れる電流ｄの位相関係を示す図である。
力ａ、負入力ｂ、出力ｃおよびヒータ１に供給さ
れる電流ｄの位相関係を示す図である。
以上のように、本発明によればヒータ１で実際
に消費されている電力が近似的に検出でき、これ
が設定値を超えた時に直ちにヒータへの通電が停
止されるのでヒータ１に過大な電力が供給される
のが防止される。また、ヒータの交換などによつ
てその抵抗が変化した場合でも、実際にヒータに
印加される電圧と電流が検出されるので、実際の
消費電力に基づく近似的制御が可能となり、定格
値以上の電力がヒータで消費されるようなことは
なくなる。これによつてヒータでの実消費電力の
ばらつきが小さく抑えられ、立上り時間のばらつ
きも小さくなる。
に消費されている電力が近似的に検出でき、これ
が設定値を超えた時に直ちにヒータへの通電が停
止されるのでヒータ１に過大な電力が供給される
のが防止される。また、ヒータの交換などによつ
てその抵抗が変化した場合でも、実際にヒータに
印加される電圧と電流が検出されるので、実際の
消費電力に基づく近似的制御が可能となり、定格
値以上の電力がヒータで消費されるようなことは
なくなる。これによつてヒータでの実消費電力の
ばらつきが小さく抑えられ、立上り時間のばらつ
きも小さくなる。
第１図は本発明の１実施例のブロツク図、第２
図は本発明による近似を説明するためのグラフ、
第３図は近似による誤差と電流検出信号との関係
を示すグラフ、第４図は本発明１実施例の具体的
回路図、第５図はそのタイムチヤートである。 １……ヒータ、３……スイツチング素子、４…
…電圧検出器、６……加算器、７……比較器、９
……温度コントローラ、１１……制御回路。 〓〓〓〓〓
図は本発明による近似を説明するためのグラフ、
第３図は近似による誤差と電流検出信号との関係
を示すグラフ、第４図は本発明１実施例の具体的
回路図、第５図はそのタイムチヤートである。 １……ヒータ、３……スイツチング素子、４…
…電圧検出器、６……加算器、７……比較器、９
……温度コントローラ、１１……制御回路。 〓〓〓〓〓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 熱定着器のヒータに印加される電圧および電
流に対応する出力信号をそれぞれ得る電圧、電流
検出器と、 これらの両出力信号を加算して得られる和信号
を設定電力値と比較する比較器と、 熱定着器の温度を設定値と比較する温度コント
ローラと、 比較器および温度コントローラの出力を入力と
するアンドゲートと、 アンドゲートの出力に応じて熱定着器ヒータの
主回路をオン・オフ制御する回路とを具備し、 ヒータの抵抗値が基準値に等しいとき、前記電
圧および電流検出器の出力信号が相等しくなるよ
うに各回路定数が選定されたことを特徴とする熱
定着器用最大電力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320978A JPS54136335A (en) | 1978-04-14 | 1978-04-14 | Maximum power controller for thermal fixation instrument |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4320978A JPS54136335A (en) | 1978-04-14 | 1978-04-14 | Maximum power controller for thermal fixation instrument |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54136335A JPS54136335A (en) | 1979-10-23 |
| JPS6135555B2 true JPS6135555B2 (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=12657520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4320978A Granted JPS54136335A (en) | 1978-04-14 | 1978-04-14 | Maximum power controller for thermal fixation instrument |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54136335A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5669675A (en) * | 1979-11-13 | 1981-06-11 | Toshiba Corp | Temperature controller of pulverulent image fixing apparatus |
| JPH0740161B2 (ja) * | 1986-04-18 | 1995-05-01 | 三洋電機株式会社 | 定着装置 |
-
1978
- 1978-04-14 JP JP4320978A patent/JPS54136335A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54136335A (en) | 1979-10-23 |
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