JPS6381379A - 定着温度制御装置 - 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】 （技術分野） 本発明は複写機等に用いられる定着温度制御装置に関す
る。

（従来技術） 従来、定着温度制御装置は定着ローラをヒータで加熱し
て定着ローラの温度をセンサーで検知し、このセンサー
の出力信号を設定値と比較してその結果により上記ヒー
タをオン、オフさせることにより定着ローラの温度を一
定に制御している。

しかしこの定着温度制御装置では定着温度の検か 知精度を向上させる為ＶＣ１ポイントの調整し１行なっ
ていないが、つまシ工場のラインにて待機時という機械
の状態１ポイントでのみヒータが設定温度でオン、オフ
するように調整しているが、省電力化等にともない定着
温度を検知するポイント（機械の状態）が複数になると
、定着ローラの温度とセンサーの検知温度との差が機械
の状態により変化するととＫよシ、広い温度範囲にわた
って定着温度を精度良く検知することができなくなって
定着温度を精度よく制御することができなくなった。

（目　　的） 本発明は上記欠点を除去し、精度を上げることができる
定着温度制御装置を提供することを目的とする。

（構　成） 本発明は第１図に示すように定着ローラを加熱するヒー
タ１と、上記定着ローラの温度を検知するセンサー２と
、このセンサー２の検知温度により上記ヒータ１をオン
、オフさせて上記定着ローラの温度を所定の温度に制御
する制御手段３とを有する定着温度制御装置において、
補正手段４を設けたものである。そしてこの補正手段４
は機械の状態毎の補正値をもとに定着ローラの温度を検
知させる。

以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。

第２図は複写機（又はプリンタ等）Ｋ使用される定着装
置の一例を示す。図中１１は内部に加熱源であるハロゲ
ンヒータ１２を有する定着ローラ、１３は定着ローラ１
１とニップを形成しながら従動する加圧ローラ、１４は
上記ニップを通過した複写紙を定着ローラ１１から分離
する分離爪、１５は定着ローラ１１の表面温度を検知す
るサーミスタ、１６は定着ローラ１１に付着したトナー
をかき取るクリーニングブレード、　１７は進入する複
写紙を上記ニップへ案内する入口ガイド板、１８は分離
爪１４にて分離されてガイドされた複写紙を搬送する定
着搬送ローラ、　１９は出口ガイド板である。

トナー像形成面を上側にして進入した複写紙は入口ガイ
ド板１７で定着ローラ１１と加圧ローラ１３とのニップ
部に案内され、ここでトナーが加熱されて定着される。

この複写紙は分離爪１４により定着ローラ１１から分離
されて定着搬送ローラ１８により搬送され、出口ガイド
板１９を介して送出される。定理ローラ１１はヒータ１
２により加熱ちれ、サーミスタ１５により定着ローラ１
１の表面温度が検知されてその検知温度に応じてヒータ
１２がオン、オフされる。

サーミスタ１５は定着ローラ１１の表面にスプリング力
等で押圧されて精度良く定着ローラ１１の表面温度を検
知する様に設置されているが、定着ローラ１１の表面温
度とブーミスタ１５の検知温度が　□完全には一致せず
、その差Δｔが複写機の状態に応じて第３図に示すよう
に変化する。

この差Δｔの様子について第３図を用いて説明する。第
３図は定着ローラ１１の表面温度と、サーミスタ１５の
検知温度の変化と、それに対応するヒータ１２のオン／
オフ状態とを複写機の状態とともに示している。

複写機のメインスイッチがオンして電源が投入されるこ
とによりヒータ１２がオンされ、機械がヒートアップ（
加熱）状態となるみ初期の定着ローラ１１表面温度とサ
ーミスタ１５検知温度は室温にて一致しているが、ヒー
タ１２のオンとともに次第にその差Δｔが生じ、定着ロ
ーラ１１の表面温度が定理リロード温度ＴＲｇｘ、ｏに
なる／、ΔｔがΔｔ３にの例では約８℃）になる。その
後定着ローラ１１の表面温度がＴＣＴＬＯＦに達すると
、ヒータ１２がオフされて機械が待機状態に入る。待機
状態ではヒータ１２がオン／オフされるうちに定着ロー
ラ１１の表面温度とサーミスタ１５の検知温度との差Δ
ｔはヒータ１２オン時の値Δ１１（この例では約５℃）
２ヒ一タ１２オフ時の値Δｔ２となってほぼ一定値に飽
和する。ここに待機状態ではヒータ１２はサーミスタ１
５の出力信号により定着ローラ１１の表面温度がＴＣＴ
ＬＯＦに達すればオフされ、定着ローラ１１の表面温度
がＴＣＴＬＯＮまで低下すればオンされるように制御さ
れる。こうした待機中に図示しないプリントスイッチが
オンされて複写機が複写状態に入ると、ヒータ１２に供
給される電力が定着に必要な電力に対して十分な余裕が
なく、複写機の周囲温度が低温（例えば５℃）である場
合は図に示すようにヒータ１２がオンしっばなしであっ
ても定着ローラ１１の表面温度が低下し続けてしまう。

定着ローラ１１の表面温度がＴＬＴＭＰまで低下した時
の定着ローラ１１表面温度とサーミスタ１５検知温度と
の差Δｔは反転してΔ１＜　（この例では一２℃）とな
る。この時機械は複写状態を中止してヒートアップ状態
に切換えられる。以上のように定着ローラ１１の表面温
度とサーミスタ１５の検知温度はその差Δｔが機械の状
態により変化していることがわかる。

一般的に定着ローラの表面温度を一定値に調整する為に
調整機構が設けられている。これはサーミスタの温度対
抵抗特性のバラツキ、後述する電圧分割抵抗２４の値の
バラツキ、基本的な定着ロ−ラ表面温度とサーミスタ検
知温度との差Δを等を補償する為に設けられていて第３
図中のΔｔがΔｔ１又はΔｔ２に飽和した時の待機中に
調整されるが、機械の状態忙よるΔｔの変化を補償する
ことはできない。

第４図は本発明の一実施例を示す。

この実施例は上記定着装置の定着温度を制御するもので
あシ、第４図において２０は中央処理装置（μＣＰＵ　
）、２１はアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ、
２３はアナログ信号内のノイズ除去用コンデンサ、２４
は先述の電圧分割抵抗、２５は複写データや各種フラグ
を記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ　）、２６
は固定データやコントロールプログラムを記憶するリー
ドオンリーメモリ（ＲＯＭ　）。

２７はプリントスイッチ等を有する操作部２８をインタ
ーフェースするキーボード／表示インターフェース、２
９は各種入出力をインターフェースするＩ１０インター
フェース、３０．３１は上記定着ローラ温度調整機構の
デジットスイッチ（ｏｏｏｏ〜１１１１の１６段）とプ
ルアップ抵抗、３２．３３は交流電源３４Ｆｃ接続され
たヒータ１２をオン、オフさせるソリッドステートリレ
ー（ＳＳＲ）及びこれをトリガーするドライバである。

／ＣＰＵ２０　、　ＲＡＭ２５　、　ＲＯＭ２６　、　
　Ｉ　／　Ｏインターフェース２９からなるマイクロコ
ンビエータはサーミスタ１５の検知信号がＡ／Ｄコンバ
ータ２１でＡ／Ｄ変換されて入力されるとともにデジッ
トスイッチ３１＆Ｃよシ調整値が入力され、操作部２８
のプリントスイッチ等からキーボード／表示インターフ
ェース２７を介して操作信号が入力されて表示信号をキ
ーボード／表示インターフェース２７ヲ介して操作部２
８の表示部分へ出力し、さらにドライバ３２に５ＳＲ３
３をオン／オフさせてヒータ１２をオン／オフさせるこ
とにより定着温度の制御を行う。

この定着温度の制御は後述するプログラムフローに従っ
て実施され、その基本的な考え方は状態補正値をｔＨ１
調整値をｔＣ，サーミスタ検知温度なｔＴＨとすれば次
のように説明することができる。

定着ローラ表面温度＝　ｔｙｌ　＋　ｔｃ＋　ｔＴＨＴ
ＲＩＬＤ　　（１７８℃）＝３℃＋５℃＋１７０℃ＴＣ
ＴＬＯＮ　　（１８３℃）＝Ｏ＋５℃＋１７８℃ＴＣＴ
ＬＯＦ　　（１８５℃）＝０＋５℃＋１８０℃ＴＬＴＭ
Ｐ　　　（１６０℃）＝−７℃＋５℃＋１６２℃ＴＡＮ
Ｔ　　　（２１０℃）＝０＋５℃＋２０５℃ＴＨＥＬＤ
等は先に述べたようにコントロールしたい特定ポイント
の定着ローラ表面温度であり、これらは上式のようにサ
ーミスタ検知温度（実際にはサーミスタ１５と電圧分割
抵抗２４による電圧値として入力される。）と調整値ｔ
ｙｔ　（この値は先述のようにサーミスタ１５の温度対
抵抗値のバラツキ、基本的な定着ローラ表面温度とサー
ミスタ検知温度との差Δｔ１又はΔｔ２等の和であり、
上記５℃はサーミスタ１５の温度対抵抗特性及び電圧分
割抵抗２４のバラツキを０と考えてΔｔｌ（ζΔ１２）
の値を挿入したものである。）及び状態補正値ｔＭ（３
℃。

−７℃の値はそれぞれΔｔ３−Δｔ１、及びΔｔ４−Δ
ｔ１の値である。）の和で与えられる。なおＴＣＴ　Ｌ
ＯＮとＴＣＴＬＯＦを設けた理由はヒータのオン／オフ
に２℃のヒステリシスを与えてオン／オフ時の発振を防
止するためである。又ＴＡＮＴは異常過昇温度である。

次に定着温度制御を実行する第５図〜第７図のプログラ
ムフローを用いて上記マイクロコンビ為−夕の動作を説
明する。まずフロー内で使用するフラグ名とその内容を
説明する。

Ｆｗυ　：　ウオーミングアツプ中を示すＦＲＥ　　：
　　待機中を示す Ｆｃｏ　　：　　複写中を示す ＦＬＴ　　：　　定着ローラ表面温度が定着不可温度以
下忙低下したことを示す。

ＦＡＮ’ｒ　”　　定着ローラ表面温度が異常過昇温度
に上昇したことを示す。

上記マイクロコンビ為−夕は先ず第５図に示すようにＡ
／Ｄコンバータ２１からのサーミスタ検知温度ｔｒｎを
とり込み、これに調整値（を加算してＴとする。このＴ
　１ｋＴＡＮＴと比較してＴ≦ＴＡＮＴでなければ、す
なわち温度の異常過昇を検知すると、ドライバ３２　！
Ｉｃ５ＳＲ３３をオフさせることによりヒータ１２をオ
フさせ、異常フラグＦＡＮＴをセットして他の機械状態
フラグＦｗｕ　ｅ　Ｆｉｇ　＊　Ｆｃｏ　、　ＦＬＴを
リセットしリターンする。Ｔ≦ＴＡＮＴであればＦＷＵ
が１か否かを判断し、　Ｆｗｔｒ　＝　１であればＴに
さらに状態補正値ｔＭＩを加算してＴＬＥＬＤと比較す
る。

Ｔが定着リロード温度ＴＨＥＬＤ以上でなければドライ
バ３２に５ＳＲ３３をオンさせてヒータ１２をオンさせ
リターンする。Ｔ≧ＴＨＥＬＤであれば待機中フラグＦ
ＲＥをセットしてウオームアツプ中７ラグ〜υをリセッ
トしリターンする。またＦＷＵ　＝　１でなくてウオー
ムアツプ中でないと、第６図のフローに移ってＦｎＥを
調べ、ＦＲＥ＝１でウオームアツプ中であればＴをＴＣ
ＴＬＯＦ　、　ＴＣＴＦＯＮと比較してヒステリシスを
もってヒータ１２をオン／オフさせて定着ローラ温度を
一定温度に保ち、すなわちＴ≧ＴＣＴＬＯＦであればド
ライバ３２に５ＳＲ３３をオフさせてヒータ１２をオフ
させ、Ｔ≦ＴＣＴＬＯＮであればドライバ３２に５ＳＲ
３３をオンさせてヒータ１２をオンさせ、リターンする
。またＦＲＥ　＝　１でなくて待機中でなければ第７図
のフローに移ってＦｃｏを調べ、複写中でＦｃｏ　＝　
１であればＴをＴｃＴＬｏｐ　＃　ＴＣＴＬＯＮと比較
する。そしてＴがＴＣＴＬＯＦ以上であればドライバ３
２に５ＳＲ３３をオフさせてヒータ１２をオフさせＪリ
ターンする。またＴがＴＣＴＬＯＮ以下であればドライ
バ３２に５ＳＲ３３をオンさせてヒータ１２をオンさせ
、Ｔに状態補正値ｔＭ２を加算してＴＬＴＭＰと比較す
る。ＴがＴＬＴＭＰを越えていると、そのままリターン
するが、ＴがＴＬＴＭＰ以下であるとｓ　ＦＬＴ及びＦ
ｗｕをセットしてＦＣＯをリセットすることにより定着
ローラ温度がＴＲＥＬＤに上昇するまで複写を一時中断
させ、リターンする。ＦＣＯ＝　１でなくて複写中でな
ければウオームアツプ中でも待機中でもないことにより
異常状態と判断してドライバ３２にＳ　５Ｒ３３をオフ
させることによυヒータ１２をオフさせてリターンする
。なおｔＭｌ及びｔＭ２はこの実施例では３℃及び−７
℃の固定値としたが、調整値ｔｃと同一方式にて調整で
きるようにしてもよい。

（効　果） 以上のように本発明によれば機械の状態毎の補正値をも
とに定着温度を検知するので、温度検知精度が向上し、
定着温度のオーパージ具−トを少なくし定着下限温度ぎ
りぎりまで定着を行うことができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を示すブロック図、第２図は定着
装置の一例を示す断面図、第３図は同定着装置のタイミ
ングチャート、第４図は本発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第５図〜第７図は同実施例におけるマイクロコン
ビエータの定着温度制御フローを示すフローチャートで
ある。 １・・・ヒータ、２・・・七ンサー、３・・・制御手段
、４・・・補正手段。 Ｉ′！ｆ５７　　口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 定着ローラを加熱するヒータと、上記定着ローラの温度
   を検知するセンサーと、このセンサーの検知温度により
   上記ヒータをオン、オンさせて上記定着ローラの温度を
   所定の温度に制御する制御手段とを有する定着温度制御
   装置において、機械の状態毎の補正値をもとに上記定着
   ローラの温度を検知させる補正手段を備えたことを特徴
   とする定着温度制御装置。