JPS6388586A - 複写機の定着部温度制御装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、複写機の定着部温度制御装置に関し、更に詳
しくは、脈動のない安定した温度制御ができる複写機の
定着部温度制御装置に関する。

従来技術 従来の複写機の定着部温度制御装置の一例を第４図に示
す。

この従来装置５１では、温度センサ２とアンプ３とによ
り、定着部温度Ｔ、を検出し、その検出温度に応じた検
出電圧ｖｌを出力する。

検出電圧Ｖ、は、基準電圧発生回路４から出力される基
準電圧Ｖ、とコンパレータ５で比較される。

定着部温度Ｔ、が高いほど検出電圧Ｖ、が高くなるもの
とし、検出電圧Ｖ、がコンパレータ５の負入力端子に入
力され、基準電圧■、がコンパレータ５の正入力端子に
入力されていると、基０！電圧■、に対応する基準温度
Ｔｒよりも定着部温度Ｔ、が低いときはコンパレータ５
はハイ出力となり、その逆に基準温度Ｔｒよりも定着部
温度Ｔ。

が高いときはロー出力となる。

コンパレータ５の出力がハイ出力の時、駆動回路６を介
してスイッチング回路７がオンされ、交流１！源８から
定着部ヒータ９へ給電が行われる。

逆に、コンパレータ５の出力がロー出力のときは、スイ
ッチング回路７がオフされ、ヒータ９への給電が断たれ
る。

チャタリングを防止するために、コンパレータ５の出力
は基準電圧出力回路４にフィードバックされ、これによ
り基準電圧Ｖ、にヒステリシス特性を持たせている。即
ち、コンパレータ５の出力がハイ出力のときは、基準電
圧ｖｒが比較的高い電圧ｖｋとなり、一方、コンパレー
タ５の出力がロー出力のときは、基準電圧Ｖ、が比較的
低い電圧ｖＩとなるように変更される。

比較的高い基準電圧Ｖ＝は、好ましい定着温度である目
標温度Ｔ、よりも少し高く設定した上側温度Ｔｕに対応
する電圧に定められ、比較的低い基準電圧Ｖ！は、前記
目標温度Ｔ１より少し低く設定した下側温度Ｔ／に対応
した電圧に定められる。

そこで、その温度制御特性は、第５図に示すようになる
。

まず、複写機の電源がオンにされる時刻ｔ０より前は、
定着部温度Ｔ、は室温である。

時刻ｔ０でＮ源がオンされると、このとき定着部温度Ｔ
、は目標温度Ｔ１よりもかなり低い温度なので、コンパ
レータ５はハイ出力となり、スイッチング回路７をオン
させ、ヒータ９に給電する。

従って、定着部温度Ｔ、は上昇を始める。

定着部温度Ｔ、が上側温度Ｔｕに達するまではコンパレ
ータ５の出力がハイ出力なので給電が継続される。

時刻ｔ１において上側温度Ｔｕに達すると、コンパレー
タ５の出力はロー出力となり、給電が停止される。

そこで、定着部温度Ｔ、は低下する。定着部温度Ｔ、が
下側温度Ｔ７になるまではコンパレータ５の出力はロー
出力であり、給電は停止されたままとなる。

時刻ｔ２において、定着部温度Ｔ、が下側温度ＴＩまで
低下すると、コンパレータ５がハイ出力となり、再びヒ
ータ９への給電を開始する。そこで、定着部温度Ｔ、は
可び上昇を始める。

斯くして、定着部温度Ｔ、は、上側温度Ｔｕと下側温度
Ｔ７の間（実際には応答の遅れのために少しはみ出′１
）で上下に脈動しながらも、好ましい定着部温度たる目
標温度Ｔ、の近傍に維持されることとなる。

かかる従来の温度制御装置は、例えば特開昭５９−８０
２４号公報に開示されている。

従来技術の問題点 従来装置では、上記説明のように、定着部温度Ｔ、が上
側温度Ｔ、と下側温度ＴＩの間で脈動すこの脈動の周期
は比較的長いので、１枚の複写を行う時間について考え
れば変動を無視でき、定着に必要な最低温度よりも下側
温度Ｔｊを高（設定しておけば脈動による問題はない。

しかしながら、異なる時刻に複写した複写物相互につい
て考えると、脈動のためにそれらの定着温度が異なるか
ら、複写物相互に品質のバラツキを生じる問題点がある
。

発明の目的 本発明の目的とするところは、脈動のない安定した温度
制御を行い得る複写機の定着部温度制御装置を提供する
ことにあり、これにより複写品質のバラツキを防止せん
とするものである。

発明の構成 本発明の複写機の定着部温度制御装置は、定着部温度を
検出してそれに応じたレベルの検出信号を出力する温度
検出手段、目標温度より低く設定した下側温度に対応す
るレベルから目標温度より高く設定した上側温度に対応
するレベルまで所定周期で単調変化する基準信号を出力
する基準信号出力手段、前記検出信号と前記基準信号と
を比較することにより基準信号レベルに対応する温度が
定着部温度より高い期間を検出し、その期間中はオン信
号を出力する比較手段、定着部温度が前記下側温度より
低い温度にあるときは前記目１温度に一度達するまでは
オン信号を出力し、その後はオン信号を出力　しないブ
ースト手段、および前記比較手段のオン信号と前記ブー
スト手段のオン信号の論理和の期間と前記所定周期の比
に応じた電力で定着部の加熱手段に給電する給電手段を
具備してなることを構成上の特徴とするものである。

実施例 以下、図に示す実施例に基づいて本発明を更に詳しく説
明する。ここに第１図は本発明の一実施例の複写機の定
着部温度制御装置のブロック図、第２図は第１図に示す
実施例装置の各部の信号波形図、第３図は第１図に示す
実施例装置による温度制御特性図である。なお、図に示
す実施例により本発明が限定されるものではない。

第１図に示す複写機の定着部温度制御装置１において、
定着部温度Ｔ、は、温度センサ２及びアンプ３によって
、検出電圧■、に変換され、コンパレータ５およびブー
スト制御回路１１に入力されている。

コンパレータ５は、検出電圧Ｖ、と基準電圧■、とを比
較し、Ｖ、＜Ｖ、のときハイ信号を出力し、Ｖｓ≧ｖｒ
のときはロー信号を出力する。

一方、ブースト制御回路１１は、マイクロコンピュータ
を中枢とするもので、好ましい定着温度たる目標温度Ｔ
１に対応する電圧である目標電圧■、とその目標温度Ｔ
、より低く設定した下側温度ＴＩに対応する電圧である
下側電圧■１と前記検出電圧Ｖ、とを比較し、検出電圧
Ｖ、が下側電圧Ｖ、より低いときは前記目標電圧■、ま
で検出電圧Ｖ、が一度達するまではハイ信号を出力し続
け、目標電圧Ｖ１に一度達した後は、下側電圧Ｖ。

より検出電圧Ｖ、が高い間はロー信号を出力し続ける。

コンパレータ５とブースト制御回路１１の出力は、オア
回路１２に入力され、そのオア回路１２の出力は、駆動
回路６に入力されている。

駆動回路６は、オア回路１２の出力がハイ出力のときス
イッチング回路７をオンとして交流電源８からヒータ９
へ給電させ、オア回路１２の出力がロー出力のときはス
イッチング回路７をオフとして給電を停止せしめる。

ところで、基準電圧Ｖ、は、基準電圧出力回路ｌＯによ
り出力されるが、この基準電圧出力回路１０は、従来の
基準電圧出力回路と異なっている。

即ち、基準電圧出力回路１０は、交流電源８の交流と同
期して鋸歯状波で基準電圧■、を出力している。この鋸
歯状波の基準電圧Ｖｒは、交流の半波の始めで最も高い
電圧となり、半波の終わりで最も低い電圧となり、直線
的に変化し、これを半波毎に繰り返す、そして、最も高
い電圧は、好ましい定着温度たる目標温度Ｔ、より高く
設定された上側温度Ｔｕに対応する上側電圧■、であり
、最も低い電圧は、前記下１１ｉｔ圧■！である。

そこで、交流電源８の１サイクルの交流波形を第２図ｆ
８＋に示すものとしたとき、基＊＊圧Ｖ、に対応する基
準温度Ｔｒは、第２図中）に示すように、半波の始めか
ら終わりにかけて上側温度Ｔｕから下側温度ＴＩに直線
的に低下することとなる。

さて、ブースト制御回路１１の出力をロー出力と仮定す
ると、定着部温度Ｔ、が下側温度Ｔ７より低いときは常
にＶ、＜Ｖ、だから、コンパレータ５の出力は常にハイ
出力となり、そのハイ出力がオア回路１２を介して駆動
回路６に入力される結果、スイッチング回路７は常にオ
ンとなり、常にヒータ９は給電されることとなる。そこ
で、交流電源８から電力が１００％供給されるので、下
側温度ＴＩに対応して１００％と第３図に表記している
。

一方、定着部温度Ｔ、が上側温度７．以上の場合は常に
Ｖ、≧ｖｒだから、コンパレータ５の出力が常にロー出
力となり、スイッチング回路７はオフとされ、ヒータ９
への給電はなされない０部ち、ヒータ９へ供給される電
力は０％である。そこで、上側温度Ｔｕに対応して０％
と第３図に表記している。

次に、定着部温度Ｔ、が仮に目標温度Ｔ、であったとす
ると、半波の前半の期間では基準温度Ｔ。

が目標温度Ｔ、より高いので、コンパレータ５はハイ出
力となり、半波の後半の期間では基４Ｉ−温度Ｔ、が目
標温度Ｔ、より低いので、コンパレータ５はロー出力と
なる。即ち、第２図ｆｃ）に示すようになる。

すると、スイッチング回路７は、ハイ出力時のみオンと
なるから、第２図ｆｄ＋に示すように、平波の前半部分
（斜線部分）でのみヒータ９へ給電し、半波の後半部分
では給電を伸出する。

そこで一般的に言えば、定着部温度Ｔ、が下側温度ＴＩ
から下側温度Ｔｕまでの間にあると、給電のデユーティ
が１００％から０％の間になるので、交流ｆｉ源８から
ヒータ９へ供給される電力は、１００％から０％の間の
値となる。

次ぎに、ブースト制御回路１１の作動をも考慮すると、
その温度制御特性は、第３図に示すようになる。

即ち、時刻ｔ０で複写機の電源がオンされると、定着部
温度Ｔ、が一度目標温度Ｔ、に達するすては、ブースト
制御回路１１がハイ出力なので、コンパレータ５の出力
にかかわらず、交流電源８からヒータ９へ１００％の電
力が供給され、定着部温度Ｔ、は速やかに」１昇する。

この温度上昇特性は、従来装置による場合の温度上昇特
性と同様である。

時刻Ｔａに定着部温度Ｔ、が目標温度Ｔ１に達すると、
ブースト制御回路１１の出力がオフ出力となるので、コ
ンパレータ５の出力によってスイッチング回路７が駆動
されることとなる。

すると、定着部温度ＴＩが下側温度Ｔ７を越えた温度Δ
Ｔに対応してデユーティが下がり、ヒータ９への供給電
力量が減少する。

応答の遅れのために、定着部温度Ｔ、は目標温度Ｔ１よ
りも更に上昇するが、やがて定着部での放熱量と等しい
発熱量を生じるだけの電力が供給される平衡点へ向けて
収束していく。

この平衡温度は、交流電源８の姥力、ヒータ９の容量、
下側温度Ｔ７．上側温度Ｔｕ、交流波形、基準電圧Ｖ、
の波形等を適切に選択することによって、好ましい定着
温度たる目標温度Ｔ、にほぼ合致させることができる。

斯くして、上記定着部温度制御装置１によれば、定着部
温度を速やかに目標温度まで上昇させうると共に、脈動
を生じさせることなく安定にほぼ目標温度に維持するこ
とができる。

発明の効果 本発明によれば、定着部温度を検出してそれに応じたレ
ベルの検出信号を出力する温度検出手段、目標温度より
低く設定した下側温度に対応するレベルから目標温度よ
り高く設定した上（Ｘｌ＋温度に対応するレベルまで所
定周期で単調変化する基準信号を出力する基準Ｃε号出
力手段、前記検出信号と前記基準信号とを比較すること
により基準信号レベルに対応する温度が定着部温度より
高い期間を検出し、その期間中はオン信号を出力する比
較手段、定着部温度が前記下側温度より低い温度にある
ときは前記目標温度に一度達するまではオン信号を出力
し、その後はオン信号を出力しないブースト手段、およ
び前記比較下段のオン信号と前記ブースト手段のオン信
号の論理和の期間と前記所定周期の比に応じた電力で定
着部の加熱手段に給電する給電手段を具備してなること
を特徴とする複写機の定着部温度制御装置が提供され、
これにより定着部温度を速やかに目標温度まで上昇させ
うると共に脈動なく安定に維持できる。

そこで、異なる時刻に複写しても定着部温度は一定だか
ら、複写の品質にバラツキを生じず、常に一定の品質を
得ることができる。

また、上側温度に加熱しておいてから下１１温度まで低
下させ、再び上側温度まで一気に加熱するという制御で
はなく、平衡温度に維持する制御なので、加熱手段が比
較的容量の小さなものでよいという副次的な効果も得ら
れる。

更に、ハロゲンヒータの場合は言うまでもなく、定着ロ
ーラ表面に発熱体（抵抗層）を設けた構成の場合でも、
好適に温度制御を行うことができる効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の複写機の定着部温度制御装
置のブロック図、第２図は第１図に示す実施例装置の各
部の信号波形図、第３図は第１図に示す実施例装置によ
る温度制御特性図、第４図は従来の複写機の定着部温度
制御装置の一例のブロック図、第５図は従来装置におけ
る温度制御特性図である。 （符号の説明） １・・・複写機の定着部温度制御装置 ２・・・温度センサ　　　　３・・・アンプ５・・・コ
ンパレータ　　　６・・・駆動回路７・・・スイッチン
グ回路 ８・・・交流電＃　　　　　９・・・ヒータ１０・・・
基準電圧出力回路 １１・・・ブースト制御回路 １２・・・オア回路 Ｔ、・・・定着部温度 Ｔ、・・・目標温度 Ｔ、・・・下側温度 Ｔｕ・・・上側温度。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）定着部温度を検出してそれに応じたレベルの
   検出信号を出力する温度検出手段、 （ｂ）目標温度より低く設定した下側温度に対応するレ
   ベルから目標温度より高く設定した上側温度に対応する
   レベルまで所定周期で単調変化する基準信号を出力する
   基準信号出力手段、 （ｃ）前記検出信号と前記基準信号とを比較することに
   より基準信号レベルに対応する温度が定着部温度より高
   い期間を検出し、その期間中はオン信号を出力する比較
   手段、 （ｄ）定着部温度が前記下側温度より低い温度にあると
   きは前記目標温度に一度達するまではオン信号を出力し
   、その後はオン信号を出力しないブースト手段、および （ｅ）前記比較手段のオン信号と前記ブースト手段のオ
   ン信号の論理和の期間と前記所定周期の比に応じた電力
   で定着部の加熱手段に給電する給電手段 を具備してなることを特徴とする複写機の定着部温度制
   御装置。