JPS6386378A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPS6386378A JPS6386378A JP23201786A JP23201786A JPS6386378A JP S6386378 A JPS6386378 A JP S6386378A JP 23201786 A JP23201786 A JP 23201786A JP 23201786 A JP23201786 A JP 23201786A JP S6386378 A JPS6386378 A JP S6386378A
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- Japan
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- temperature
- electric heating
- fixing roller
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- heater
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- Pending
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- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 12
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 7
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
- Control Of Temperature (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はトライアックあるいはＳＳＲ等の半導体制御素
子により電熱手段に流れる電流を制御するようにした加
熱装置に関するものである。
子により電熱手段に流れる電流を制御するようにした加
熱装置に関するものである。
従来、加熱装置として、例えば複写機の加熱定着装置が
知られている。その温度制御回路について第３図を用い
て説明すると、１は定着ローラ（被加熱体）、２はこの
定着ローラ１の中に配設されたヒータ（電熱手段）、３
は定着ローラ１に圧接して設けられている、定着ローラ
１の温度を検出するＮＴＣサーミスタ（温度検出手段）
、４は抵抗で、この抵抗４および前記ＮＴＣサーミスタ
３により、電圧Ｖｃを分圧し、得られた電圧値をＡ／Ｄ
変換器５を介してＣＰＵ （ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ） ６に入力している。７は
半導体制御形リレー（以下ＳＳＲという）で、バッファ
８を介して入力されるＣＰＵ６からの信号により、前記
ヒータ２に流入する電流を制御している。９は定着ロー
ラに圧接して設けられているサーモスイッチ、１０は過
電流を検知して前記ヒータ２を回路から切り離すサーキ
ットブレーカ（遮断手段）、１１はＡＣ電源、前記５Ｓ
Ｒ７、ヒータ２、サーモスイッチ９、ＡＣｉ源１１およ
びサーキットブレーカ１０により構成される回路は閉じ
ている。
知られている。その温度制御回路について第３図を用い
て説明すると、１は定着ローラ（被加熱体）、２はこの
定着ローラ１の中に配設されたヒータ（電熱手段）、３
は定着ローラ１に圧接して設けられている、定着ローラ
１の温度を検出するＮＴＣサーミスタ（温度検出手段）
、４は抵抗で、この抵抗４および前記ＮＴＣサーミスタ
３により、電圧Ｖｃを分圧し、得られた電圧値をＡ／Ｄ
変換器５を介してＣＰＵ （ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ） ６に入力している。７は
半導体制御形リレー（以下ＳＳＲという）で、バッファ
８を介して入力されるＣＰＵ６からの信号により、前記
ヒータ２に流入する電流を制御している。９は定着ロー
ラに圧接して設けられているサーモスイッチ、１０は過
電流を検知して前記ヒータ２を回路から切り離すサーキ
ットブレーカ（遮断手段）、１１はＡＣ電源、前記５Ｓ
Ｒ７、ヒータ２、サーモスイッチ９、ＡＣｉ源１１およ
びサーキットブレーカ１０により構成される回路は閉じ
ている。
ところが、サーモスイッチ９は、熱容量がサーミスタ等
より大きいため、定着ローラ１に圧接して設けられてい
ても、定着ローラｌの温度に直ちに追従することができ
ず、定着ローラｌが異常加熱により変形してしまうこと
があり、また、作動したサーモスイッチ９は、再使用で
きないか、あるいは再使用できても冷却後使用しなけれ
ばならず、取扱いが不便であった。
より大きいため、定着ローラ１に圧接して設けられてい
ても、定着ローラｌの温度に直ちに追従することができ
ず、定着ローラｌが異常加熱により変形してしまうこと
があり、また、作動したサーモスイッチ９は、再使用で
きないか、あるいは再使用できても冷却後使用しなけれ
ばならず、取扱いが不便であった。
このように、ＳＳＲが故障し、異常通電が起きた場合や
、ＣＰＵが暴走してＳＳＲをＯＮＬ、続けた場合に、サ
ーモスイッチは必要時間内にヒーターの異常過熱を検出
できないという問題点があった。
、ＣＰＵが暴走してＳＳＲをＯＮＬ、続けた場合に、サ
ーモスイッチは必要時間内にヒーターの異常過熱を検出
できないという問題点があった。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、電熱体への異常通電に即応して電熱体に流入
する電流を遮断することができる加熱装置を提供するこ
とを目的としている。
たもので、電熱体への異常通電に即応して電熱体に流入
する電流を遮断することができる加熱装置を提供するこ
とを目的としている。
即ち、本発明の加熱装置は電熱手段により加熱された被
加熱体の温度を検知する温度検出手段と、前記電熱手段
に流れる電流を検出する検出手段と、前記温度検出手段
で検出した温度に基づいて前記電熱手段への電力供給を
制御する電力制御素子と、前記温度検出手段で検出した
温度に基づき、前記電力制御素子の通電時間幅を所定時
間以内にして前記被加熱体の温度を上昇させる温度制御
手段と、前記電流検出手段が前記電熱手段に所定時間を
越えて電流が流れるのを検出した場合、前記電熱手段へ
の通電を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とする
もので、これにより、異常通電に対して速かに電熱手段
への電力供給を遮断することができる。
加熱体の温度を検知する温度検出手段と、前記電熱手段
に流れる電流を検出する検出手段と、前記温度検出手段
で検出した温度に基づいて前記電熱手段への電力供給を
制御する電力制御素子と、前記温度検出手段で検出した
温度に基づき、前記電力制御素子の通電時間幅を所定時
間以内にして前記被加熱体の温度を上昇させる温度制御
手段と、前記電流検出手段が前記電熱手段に所定時間を
越えて電流が流れるのを検出した場合、前記電熱手段へ
の通電を遮断する遮断手段とを備えたことを特徴とする
もので、これにより、異常通電に対して速かに電熱手段
への電力供給を遮断することができる。
本発明加熱装置の一実施例として、定着装置を例に挙げ
、第１図に基づいて説明する。なお、第３図と同一部分
については同一の符号を付して説明を省略する。
、第１図に基づいて説明する。なお、第３図と同一部分
については同一の符号を付して説明を省略する。
図において１２はカレントコイルであり、２のヒーター
に流れる電流を検出する。１３はリレーであり、ヒータ
ー２の異常通電時にその接点Ｐ、 Ｑは遮断される。Ｄ
ｌはダイオードスタックであり、１２のカレントコイル
で得られた交流信号を全波整流する。
に流れる電流を検出する。１３はリレーであり、ヒータ
ー２の異常通電時にその接点Ｐ、 Ｑは遮断される。Ｄ
ｌはダイオードスタックであり、１２のカレントコイル
で得られた交流信号を全波整流する。
Ｒ１−Ｒ５は抵抗、０１〜Ｃ２はコンデンサ、ＺＤＩと
Ｚｎ２はツェナーダイオード、Ｑ１〜Ｑ３はトランジス
タ、Ｒ６はヒユーズ抵抗である。
Ｚｎ２はツェナーダイオード、Ｑ１〜Ｑ３はトランジス
タ、Ｒ６はヒユーズ抵抗である。
次に制御回路の動作について説明する。第１図にてＣ２
，Ｃ３のトランジスタは０Ｎ１０ＦＦすることにより、
それぞれＣＩ、Ｃ２のコンデンサを充電及び放電させる
機能を持つ。その充放電の時定数は次の式を満足するよ
うに設定される。
，Ｃ３のトランジスタは０Ｎ１０ＦＦすることにより、
それぞれＣＩ、Ｃ２のコンデンサを充電及び放電させる
機能を持つ。その充放電の時定数は次の式を満足するよ
うに設定される。
ＲＩＸＣＩ＞Ｒ２ＸＣ１・・・（１）
Ｒ３ＸＣ２＞Ｒ４ＸＣ２・・・（２）
ＲＩＸＣＩ＞Ｒ３ＸＣ２−−−（３）
（１）、 （２）式は、それぞれＣ１及びＣ２の充放
電に関して、充電の時定数は放電の時定数より太き（設
定されていることを示す。また（３）式はＣＩの充電の
時定数はＣ２の充電の時定数より大きく設定されている
ことを示す。今、第２図のａ時点にて、定着ローラ１の
温度が目標温度Ｖｏｐｔより低かったとする。このとき
ＣＰＵ６はサーミスタ３とＡ／Ｄコンバータ５を介して
定着ローラ１の温度が目標温度Ｖｏｐｔより低いことを
検知し、その温度を上昇させる為に５ＳＲ７をＯＮさせ
る。すると５ＳＲ７はｂの時点でゼロクロス点弧し、ヒ
ーター２に電流が流れ、ｖ２に交流の電圧が生じる。こ
の交流信号はダイオードスタックＤＩによって全波整流
される（第２図のＶ３）。この整流信号によりトランジ
スタＱ３のベースに電流が流れ、Ｃ３はＯＮする。Ｃ２
の放電時定数は電源周期より小さく設定されており、ｈ
点で瞬時にＣ２は放電される。放電されたときのｖ４の
電圧ＶＤ４は次式で表わされる。
電に関して、充電の時定数は放電の時定数より太き（設
定されていることを示す。また（３）式はＣＩの充電の
時定数はＣ２の充電の時定数より大きく設定されている
ことを示す。今、第２図のａ時点にて、定着ローラ１の
温度が目標温度Ｖｏｐｔより低かったとする。このとき
ＣＰＵ６はサーミスタ３とＡ／Ｄコンバータ５を介して
定着ローラ１の温度が目標温度Ｖｏｐｔより低いことを
検知し、その温度を上昇させる為に５ＳＲ７をＯＮさせ
る。すると５ＳＲ７はｂの時点でゼロクロス点弧し、ヒ
ーター２に電流が流れ、ｖ２に交流の電圧が生じる。こ
の交流信号はダイオードスタックＤＩによって全波整流
される（第２図のＶ３）。この整流信号によりトランジ
スタＱ３のベースに電流が流れ、Ｃ３はＯＮする。Ｃ２
の放電時定数は電源周期より小さく設定されており、ｈ
点で瞬時にＣ２は放電される。放電されたときのｖ４の
電圧ＶＤ４は次式で表わされる。
また、Ｃ２のＯＮ時の順方向ベース電圧をＶＢＥ２、ツ
ェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧をＶＺ２とする
とき、ＶＤ４は次式のように設定される。
ェナーダイオードＺＤ２のツェナー電圧をＶＺ２とする
とき、ＶＤ４は次式のように設定される。
ＶＤ４＜ＶＢＥ２＋ＶＺ２＜ＶＣＣ−−−（５）従って
（５）式の条件の下では、ｉ時点で０２が放電された時
にＣ２はカットオフされる。
（５）式の条件の下では、ｉ時点で０２が放電された時
にＣ２はカットオフされる。
その後ｉ時点のような交流のゼロクロスの近くでは、Ｃ
３はカットオフされる為、その時点で０２は充電される
。そのＣ２の充電の時定数は放電の時定数より大きく設
定されている為、ゼロクロス近傍においてもそのＣ２の
電圧ｖ４はＣ２のＯＮ電圧ＶＢＥ２＋ＺＤ２を越えない
。従ってヒーターＯＮ時にはＣ２はカットオフされるこ
とになる。従ってｈ時点より０２は徐々に充電される。
３はカットオフされる為、その時点で０２は充電される
。そのＣ２の充電の時定数は放電の時定数より大きく設
定されている為、ゼロクロス近傍においてもそのＣ２の
電圧ｖ４はＣ２のＯＮ電圧ＶＢＥ２＋ＺＤ２を越えない
。従ってヒーターＯＮ時にはＣ２はカットオフされるこ
とになる。従ってｈ時点より０２は徐々に充電される。
その充電時点数は大きくとってあり、第２図のようにｖ
５の電圧はゆっくりと上昇する。
５の電圧はゆっくりと上昇する。
一方、ＱｌのＯＮ時の順方向ベース電圧をＶＢＥＩ、ツ
ェナーダイオードＺＤＩのツェナー電圧をＶＺＩとする
と、■５がＶＢＥＩ＋ＶＺ１より低いときは、ＱｌはＯ
ＮＬない。このときはヒユーズ抵抗Ｒ６を介してリレー
１３のコイルに電流が流れ、接点Ｐ、 Ｑは導通の状態
にある。逆にｖ５がＶＢＥ１＋ＶＺ１を越えるとＱｌは
ＯＮＬ、ヒユーズ抵抗Ｒ６に過電流が流れヒユーズが切
れる。ヒユーズが切れるとリレー１３が遮断されヒータ
ー２に電流が通電されなくなる。
ェナーダイオードＺＤＩのツェナー電圧をＶＺＩとする
と、■５がＶＢＥＩ＋ＶＺ１より低いときは、ＱｌはＯ
ＮＬない。このときはヒユーズ抵抗Ｒ６を介してリレー
１３のコイルに電流が流れ、接点Ｐ、 Ｑは導通の状態
にある。逆にｖ５がＶＢＥ１＋ＶＺ１を越えるとＱｌは
ＯＮＬ、ヒユーズ抵抗Ｒ６に過電流が流れヒユーズが切
れる。ヒユーズが切れるとリレー１３が遮断されヒータ
ー２に電流が通電されなくなる。
ＣＰＵ６はａ点で５ＳＲ７を駆動した後、定着ローラの
温度を監視し続ける。そして、定着ローラの温度が目標
に達しな（とも、Ｃ時点にて強制的に５ＳＲ７をＯＦＦ
させる。するとｄ時点で５ＳＲ７に電流が流れなくなり
、Ｃ３はカットオフし、Ｃ２は充電されていく。そして
ｖ４が上昇し、電圧（ＶＢＥ２＋ＺＤ２）を越えると、
Ｃ２はＯＮＬ、、Ｃ１は放電される。Ｃ１の放電時定数
は充電時定数より低く設定されている為、比較的速やか
に放電される。Ｃ１が放電された時のｖ５の電圧ＶＤＩ
は以下の式のように表わされる。
温度を監視し続ける。そして、定着ローラの温度が目標
に達しな（とも、Ｃ時点にて強制的に５ＳＲ７をＯＦＦ
させる。するとｄ時点で５ＳＲ７に電流が流れなくなり
、Ｃ３はカットオフし、Ｃ２は充電されていく。そして
ｖ４が上昇し、電圧（ＶＢＥ２＋ＺＤ２）を越えると、
Ｃ２はＯＮＬ、、Ｃ１は放電される。Ｃ１の放電時定数
は充電時定数より低く設定されている為、比較的速やか
に放電される。Ｃ１が放電された時のｖ５の電圧ＶＤＩ
は以下の式のように表わされる。
Ｃ１の放電時に、ＱｌをＯＮさせない為にも、ＶＤＩは
以下の式を満足させるように前もって設定する。
以下の式を満足させるように前もって設定する。
ＶＤＩ＜ＶＢＥ１＋ＶＺ２＜ＶＣＣ−−−（７）次に、
ＣＰＵ６はｆの時点で再び５ＳＲ７を駆動し、２点で５
ＳＲ７は点弧する。そして、定着ローラの温度を上昇さ
せる。以上の動作をａ時点からｆ時点までを１サイクル
とし、ＣＰＵ６は定着ローラの温度が目標値に達するま
でこのサイクルを繰り返す。
ＣＰＵ６はｆの時点で再び５ＳＲ７を駆動し、２点で５
ＳＲ７は点弧する。そして、定着ローラの温度を上昇さ
せる。以上の動作をａ時点からｆ時点までを１サイクル
とし、ＣＰＵ６は定着ローラの温度が目標値に達するま
でこのサイクルを繰り返す。
このときＣ１は充放電を繰り返し、ｖ５の電圧は上下す
る。そのｖ５の電圧の最大値（ｅ時点での電圧）がＶＢ
Ｅ１＋ＶＺ１を越えないように、前もってこのサイクル
の周期を設定しておく。従って定着ローラ温度を上昇さ
せるときに、リレー１３が遮断されることはない。
る。そのｖ５の電圧の最大値（ｅ時点での電圧）がＶＢ
Ｅ１＋ＶＺ１を越えないように、前もってこのサイクル
の周期を設定しておく。従って定着ローラ温度を上昇さ
せるときに、リレー１３が遮断されることはない。
もし、５ＳＲ７が故障により常に導通の状態になったり
、ＣＰＵ６が暴走して常に５ＳＲ７をＯＮさせるような
状態が起きたりすると、ｖ５の電圧は正常時よりさらに
上昇する。そしてｖ５が（ＶＢＥ１＋ＶＺ１）を越える
と、ＱｌがＯＮＬ、ヒユーズが切れ、リレー１３は遮断
される。このようにしてヒーターへの異常通電時には、
リレー１３が遮断され、安全装置が働（ことになる。
、ＣＰＵ６が暴走して常に５ＳＲ７をＯＮさせるような
状態が起きたりすると、ｖ５の電圧は正常時よりさらに
上昇する。そしてｖ５が（ＶＢＥ１＋ＶＺ１）を越える
と、ＱｌがＯＮＬ、ヒユーズが切れ、リレー１３は遮断
される。このようにしてヒーターへの異常通電時には、
リレー１３が遮断され、安全装置が働（ことになる。
尚、前記ａからｆまでの周期を比較的短かく設定してお
けば（例えば数サイフルル数＋サイクル）異常時に速や
かに安全装置を働かせることができる。
けば（例えば数サイフルル数＋サイクル）異常時に速や
かに安全装置を働かせることができる。
以上、複写機の定着ローラを加熱するヒーターの制御に
本発明を用いた例を説明したが、本発明は半導体整流素
子を用いた他の加熱装置にも適用できることは勿論であ
る。
本発明を用いた例を説明したが、本発明は半導体整流素
子を用いた他の加熱装置にも適用できることは勿論であ
る。
以上説明したように、本発明によれば、サーモスイッチ
に代って電熱体の異常通電を検出し、速やかに電熱体に
流入する電流を遮断するようにしたから、被加熱体の焼
損を防止するといった効果がある。
に代って電熱体の異常通電を検出し、速やかに電熱体に
流入する電流を遮断するようにしたから、被加熱体の焼
損を防止するといった効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明の実施例の制御動作を説明するグラフ、第３図は従来
の複写機の定着ローラにおける温度調節回路の一例を示
すブロック図である。 ■・・・定着ローラ（被加熱体） ２・・・ヒータ（電熱手段） ３・・・ＮＴＣサーミスタ（温度検出手段）１３・・・
リレー（遮断手段）
明の実施例の制御動作を説明するグラフ、第３図は従来
の複写機の定着ローラにおける温度調節回路の一例を示
すブロック図である。 ■・・・定着ローラ（被加熱体） ２・・・ヒータ（電熱手段） ３・・・ＮＴＣサーミスタ（温度検出手段）１３・・・
リレー（遮断手段）
Claims (1)
- 電熱手段により加熱された被加熱体の温度を検知する温
度検出手段と、前記電熱手段に流れる電流を検出する検
出手段と、前記温度検出手段で検出した温度に基づいて
前記電熱手段への電力供給を制御する電力制御素子と、
前記温度検出手段で検出した温度に基づき、前記電力制
御素子の通電時間幅を所定時間以内にして前記被加熱体
の温度を上昇させる温度制御手段と、前記電流検出手段
が前記電熱手段に所定時間を越えて電流が流れるのを検
出した場合、前記電熱手段への通電を遮断する遮断手段
とを備えた加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23201786A JPS6386378A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23201786A JPS6386378A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6386378A true JPS6386378A (ja) | 1988-04-16 |
Family
ID=16932652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23201786A Pending JPS6386378A (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6386378A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6448083A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Minolta Camera Kk | Abnormal lighting controller for heater |
| JPS6448084A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Minolta Camera Kk | Abnormal lighting controller for heater |
| JPH06187052A (ja) * | 1992-06-20 | 1994-07-08 | Ind Technol Res Inst | 曇り取りコントロール装置 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP23201786A patent/JPS6386378A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6448083A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Minolta Camera Kk | Abnormal lighting controller for heater |
| JPS6448084A (en) * | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Minolta Camera Kk | Abnormal lighting controller for heater |
| JPH06187052A (ja) * | 1992-06-20 | 1994-07-08 | Ind Technol Res Inst | 曇り取りコントロール装置 |
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