Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP2774802B2 - Thermal fixing device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP2774802B2 - Thermal fixing device - Google Patents

Thermal fixing device

Info

Publication number
JP2774802B2
JP2774802B2 JP63235313A JP23531388A JP2774802B2 JP 2774802 B2 JP2774802 B2 JP 2774802B2 JP 63235313 A JP63235313 A JP 63235313A JP 23531388 A JP23531388 A JP 23531388A JP 2774802 B2 JP2774802 B2 JP 2774802B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
heater
heat fixing
difference
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP63235313A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0282281A (en
Inventor
幸男 津田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Tec Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tec Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Tec Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP63235313A priority Critical patent/JP2774802B2/en
Publication of JPH0282281A publication Critical patent/JPH0282281A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2774802B2 publication Critical patent/JP2774802B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は熱定着装置の改良に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to an improvement in a heat fixing device.

(従来の技術) 複写機やプリンタ等に用いられる記録方式の一つに電
子写真方式がある。この電子写真方式は帯電させた光導
電ドラムに光学像を結像させたり、光ビ−ムで描画させ
たりすることによってこの光導電ドラムに電気潜像を形
成し、これにトナ−を付着させることにより現像して得
た像を記録紙に転写し、或いは直接的に記録紙上に形成
した電気潜像をトナ−を付着させることにより現像し、
このようにして形成した記録紙上のトナー像を定着させ
ることによりハ−ドコピ−を得るようにしたものであ
る。
(Prior Art) An electrophotographic method is one of the recording methods used for copying machines, printers, and the like. In this electrophotographic method, an electric image is formed on a charged photoconductive drum, or an electric latent image is formed on the photoconductive drum by drawing with an optical beam, and toner is adhered to the latent image. The image obtained by the development is transferred to recording paper, or the electric latent image formed directly on the recording paper is developed by attaching toner,
The hard copy is obtained by fixing the toner image thus formed on the recording paper.

ところで、このように電子写真等に使用され、記録紙
に付着させたトナ−を記録紙に定着させる定着方式には
従来から熱定着方式や圧力定着方式等いくつかあった。
この中でもヒ−トロ−ル、すなわち、ヒ−タを使用し、
ロ−ラを加熱して定着を行う熱定着方式の熱定着装置は
構造が簡単で、しかも、軽量で済む等の点で広く普及し
ている。
By the way, there have been several fixing methods such as a heat fixing method and a pressure fixing method, which are used for electrophotography and the like and fix toner adhered to the recording paper on the recording paper.
Among them, a heat roll, that is, a heater is used,
2. Description of the Related Art A heat fixing apparatus of a heat fixing system for fixing a roller by heating the roller is widely used because of its simple structure and light weight.

この熱定着装置は良好な画質を確保し、熱定着状態の
安定性を保持するために、常に一定の温度に保つ必要が
ある。そのため、温度制御は一種の熱フィ−ドバックの
自動制御系を構成させている。
In this heat fixing device, it is necessary to always maintain a constant temperature in order to ensure good image quality and maintain the stability of the heat fixing state. Therefore, temperature control constitutes a kind of automatic feedback control system.

この自動制御方式を用いる従来装置を第8図に示す。
すなわち、第8図において1は円筒形の熱定着ロ−ラ
(ヒ−トロ−ル)であり、ヒ−タ8を内蔵していて、こ
のヒ−タ8の通電により熱定着ローラ1を加熱する。こ
の熱定着ロ−ラ1は円筒形の圧接ロ−ラ1aと対をなして
いて、これらを回転駆動させることにより記録紙を挟ん
で送り、その際の熱定着ロ−ラ1との加熱圧接力によ
り、記録紙面のトナ−を加熱圧接溶着し、熱定着するも
のである。2は熱定着ロ−ラ1に摺接して設けられ、該
熱定着ロ−ラ1の温度を検出して電気信号に変換する温
度検出器であり、その出力は比較器4に入力される。比
較器4は温度検出器2の出力と大小比較するための基準
電圧を与えるもう一つの入力端子があり、ここには基準
電圧発生器3の出力が与えられる。この比較器4の出力
はヒータ8のオン/オフ制御を行う通電制御部5に入力
され、ヒ−タ用電源6からの電力をオン/オフ制御して
ヒ−トロ−ラ1の温度を一定に保ようにしている。7は
温度ヒュ−ズやサ−モスタット等による温度過上昇防止
器であり、熱定着ローラ1に摺接して設けられると共
に、通電制御部5とヒ−タ8との間に介在し、熱定着ロ
ーラ1の温度が異常上昇した際に通電制御部5から熱定
着ロ−ラ1内のヒ−タ8に与えられるヒ−タ用電源6か
らの電力をしゃ断して保護するものである。
FIG. 8 shows a conventional apparatus using this automatic control method.
That is, in FIG. 8, reference numeral 1 denotes a cylindrical heat fixing roller (heat roller), which has a built-in heater 8, and heats the heat fixing roller 1 by energizing the heater 8. I do. The heat fixing roller 1 is paired with a cylindrical pressure roller 1a. By rotating these rollers, the recording paper is sandwiched and fed, and the heat pressure roller 1a is heated and pressed with the heat fixing roller 1 at that time. The toner on the recording paper is heated and welded by force to apply heat to fix the toner. Reference numeral 2 denotes a temperature detector which is provided in sliding contact with the heat fixing roller 1 and detects the temperature of the heat fixing roller 1 and converts the temperature into an electric signal. The comparator 4 has another input terminal for providing a reference voltage for comparing the output of the temperature detector 2 with the output. The output of the reference voltage generator 3 is supplied to the input terminal. The output of the comparator 4 is input to an energization control unit 5 for performing on / off control of the heater 8, and controls on / off of the power from the heater power supply 6 to keep the temperature of the heater 1 constant. I try to keep it. Numeral 7 denotes an over-temperature preventer provided by a temperature fuse or a thermostat, which is provided in slidable contact with the heat fixing roller 1 and which is interposed between the power supply control unit 5 and the heater 8 to perform heat fixing. When the temperature of the roller 1 rises abnormally, the power from the heater power supply 6 applied to the heater 8 in the heat fixing roller 1 from the power supply control unit 5 is cut off and protected.

このような構成において、例えば、温度検出器2の出
力が基準電圧発生器3の出力より大きい時はヒ−タ8を
オンにし、逆に小さくなるとオフすることで一定に保よ
うにする。しかし、この従来方式の場合、一定値で制御
しているときはほとんど温度の上下がなく、良好である
が、第9図のように低温時からの温度立ち上げ時、ヒ−
タ8をオンさせるとその後は温度検出器2の出力が基準
電圧発生器3の電圧すなわち、温度の設定値(若しくは
目標値)TOを超えた時、はじめてオフされる。しかし、
この時、ヒ−タ8や熱定着ロ−ラ1等の持つ熱時定数の
影響で温度上昇が続き、直ぐには温度は一定にならず
に、第9図に符号aで示すような温度過上昇が必ず発生
してしまう。電源投入当初でのこの温度過上昇は大きい
ので、許容される熱定格温度を超えることもあり、定着
機の寿命を縮めたり、ヒ−タ8の電源と直列に接続され
ている温度過上昇防止器7を誤動作させる原因にもな
る。そして、温度過上昇防止器7が誤動作すると、それ
が温度ヒュ−ズならば切れた温度ヒュ−ズを交換しなけ
ればならなくなり、メンテナンスが大変である。このた
め、温度過上昇防止器7の設定を上述の過上昇温度値相
当分、上げてしまうと云う方法も考えられるが、これで
は安全性が損われる等の不具合が生じる。
In such a configuration, for example, when the output of the temperature detector 2 is larger than the output of the reference voltage generator 3, the heater 8 is turned on, and conversely, when the output becomes smaller, the heater 8 is turned off to keep the heater 8 constant. However, in the case of the conventional method, when the temperature is controlled at a constant value, the temperature hardly rises and falls, which is good. However, as shown in FIG.
When the output of the temperature detector 2 is turned on after that, when the output of the temperature detector 2 exceeds the voltage of the reference voltage generator 3, that is, the temperature set value (or target value) TO, it is turned off for the first time. But,
At this time, the temperature continues to rise due to the influence of the thermal time constant of the heater 8, the heat fixing roller 1, and the like, and the temperature does not immediately become constant, but becomes too high as indicated by a symbol a in FIG. A rise always occurs. Since the temperature rise at the beginning of turning on the power is large, the temperature may exceed the allowable thermal rating, thereby shortening the life of the fixing device and preventing the temperature from rising excessively in series with the heater 8 power supply. This may cause the device 7 to malfunction. If the excessive temperature rise prevention device 7 malfunctions, if it is a temperature fuse, it is necessary to replace the blown temperature fuse and maintenance is troublesome. For this reason, a method of raising the setting of the excessive temperature rise prevention device 7 by an amount corresponding to the above-mentioned excessive temperature rise value can be considered. However, such a problem occurs that safety is impaired.

そこで、この不具合を解消すべく、第10図に示すよう
に、第2の比較器10と、第2の基準電圧発生器9及び第
1の比較器3と第2の比較器10の出力する制御信号の切
替えて通電制御部5に与える制御信号切替器11を追加
し、第2の基準電圧発生器9の出力電圧を第1の基準電
圧発生器3の出力電圧より低く設定しておき、立上がり
時は第2の比較器10による第2の設定値に到達したなら
ばヒ−タ8を一旦オフし、熱定着ロ−ラ1等の熱時定数
を利用した温度過上昇現象で目的の第1の設定値まで温
度を上げ、第1の設定値を一度でも超えた後は切替器11
により制御を第1の比較器4に移し、以後はこの第1の
比較器4による目標値(第1の設定値)TOに対する上述
の制御を実施するようにした方式が採用されている。
Therefore, in order to solve this problem, as shown in FIG. 10, the outputs of the second comparator 10, the second reference voltage generator 9, the first comparator 3, and the second comparator 10 are provided. A control signal switch 11 for switching the control signal and providing the control signal to the energization control unit 5 is added, and the output voltage of the second reference voltage generator 9 is set lower than the output voltage of the first reference voltage generator 3. At the time of rising, when the second set value by the second comparator 10 is reached, the heater 8 is turned off once, and the target temperature is raised by an excessive temperature rise using the thermal time constant of the heat fixing roller 1 or the like. After the temperature is raised to the first set value and the first set value is exceeded at least once, the switch 11
, The control is transferred to the first comparator 4, and thereafter, the above-described control for the target value (first set value) TO by the first comparator 4 is performed.

しかし、この方式でも一定温度制御中に例えば、記録
紙のジャミングや停電等でヒ−タが切れ、第11図に示す
ように温度が下がって第2の設定値T1付近で再び電源が
入り、制御が開始されたとすると、今度は熱定着ロ−ラ
1が十分に加熱されないうちにヒータ8がオフするの
で、目的とする第1の設定値TOに到達できなくり、この
ような場合には上記制御が第1の設定値TOの温度に余熱
で上昇した後に第1の設定値TOを利用しての温度制御に
移るものであることから、第1の設定値TOによる温度制
御に移行できないままに第2の設定値T1による制御に固
定され、第2の制定値T1の付近で温度が一定になってし
まって、熱定着装置としての機能を果たさなくなってし
まうと云う欠点があった。
However, even in this method, during constant temperature control, the heater is cut off due to, for example, jamming of the recording paper or a power failure, and as shown in FIG. 11, the temperature is lowered and the power is turned on again near the second set value T1, Assuming that the control is started, the heater 8 is turned off before the heat fixing roller 1 is sufficiently heated, so that the target first set value TO cannot be reached. Since the above-described control shifts to the temperature control using the first set value TO after increasing the temperature of the first set value TO with the residual heat, it is not possible to shift to the temperature control using the first set value TO. There is a drawback that the control is fixed to the second set value T1 as it is, and the temperature becomes constant near the second set value T1, so that the function as the heat fixing device cannot be performed.

(発明が解決しようとする課題) 上述の如く、記録紙のトナ−を熱定着する熱定着装置
はヒ−タを内蔵する熱定着ロ−ラと圧接ロ−ラとの間に
記録紙を挟み、これら一対のローラを回転駆動させて送
り出すとともに、熱定着ロ−ラの温度を監視しつつ、基
準となる温度に保たれるよう、熱定着ローラ内のヒータ
を通電制御して記録紙上のトナーを加熱溶着させるもの
である。しかしながら、このような熱定着装置において
は、熱定着装置のヒ−タのオン/オフを一つまたは二つ
の設定値(目標値)で行っていたため、一つの目標値に
対して追従させる前者の方式では立ち上げ時に、熱定着
ロ−ラ等の熱時定数の影響で、大きな温度過上昇が必ず
発生し、定着機の寿命を縮める等の問題があり、立ち上
げ時用、及び定常運転時用の二つの目標値を定め、立ち
上げ時には立ち上げ用の温度設置値で制御し、この温度
に達したならば一旦電源を切り、余熱で温度上昇させて
定常運転用の温度設定値に達するとその後は、該定常運
転用の温度設定値に対して追従させるようにした後者の
方式では制御中に電源が切れ、十分に熱定着ロ−ラの温
度が下がらないうちに再立ち上げをすると、目的の設定
温度まで上がらなくなると云う問題点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the thermal fixing device for thermally fixing the toner on the recording paper sandwiches the recording paper between a thermal fixing roller having a built-in heater and a pressure roller. The pair of rollers are driven to rotate and sent out, and while monitoring the temperature of the heat fixing roller, the heater in the heat fixing roller is energized so as to be maintained at a reference temperature, thereby controlling the toner on the recording paper. Is heated and welded. However, in such a heat fixing device, since the heater of the heat fixing device is turned on / off by one or two set values (target values), the former of which follows one target value. In the system, there is a problem that a large over-temperature always occurs due to the thermal time constant of the heat fixing roller at the time of startup and shortens the life of the fixing machine. Two target values are set for start-up, and control is performed at the start-up temperature setting value at start-up. When this temperature is reached, the power is turned off once, and the temperature is raised with residual heat to reach the temperature set value for steady operation. Then, after that, in the latter method in which the temperature is set to follow the temperature set value for the steady operation, the power is turned off during the control, and the power is restarted before the temperature of the heat fixing roller sufficiently decreases. When the target temperature does not rise Cormorant problem there is.

そこでこの本発明の目的とするところは、立ち上げの
時には熱の過剰な上昇をできるだけ抑え、電源しゃ断の
後における再立ち上げでも確実に目的に設定値まで温度
を持上げることができるようにした温度制御性の良い熱
定着装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to suppress the excessive rise of heat as much as possible at the time of start-up, and to surely raise the temperature to the set value for the purpose even after restarting after shutting off the power supply. An object of the present invention is to provide a heat fixing device having good temperature controllability.

〔発明の構成〕[Configuration of the invention]

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明は次のように構成す
る。すなわち、内蔵するヒ−タの通電制御により温度を
制御され、トナ−が付着した記録紙に接して前記トナ−
を記録紙に熱定着させる熱定着部と、前記ヒ−タに通電
して発熱させる電源と、前記熱定着部の温度を検出する
検出手段とを有し、前記検出手段にて検出された検出温
度に応じて前記電源の前記ヒ−タへの通電をオン/オフ
制御することにより前記熱定着部の温度を所定の目標温
度値になるよう制御するようにした熱定着装置におい
て、前記検出手段にて検出された検出温度を前記熱定着
部の温度変化の時定数より短い所定の時間間隔でサンプ
リングするサンプリング手段と、このサンプリング手段
により得られた今回のサンプリングによる温度値と前回
のサンプリングにより得られた温度値との第1の差を求
めるとともに、目標温度値との今回のサンプリングによ
り得られた温度値との第2の差を求めて、これら第1の
差と第2の差との関係が、例えば第1の差が第2の差と
所定の計数との掛け算の結果よりも小さいなどの所定の
状態にあるときには前記電源の前記ヒ−タへの通電をオ
ンとし、それ以外のときには前記電源の前記ヒ−タへの
通電をオフとするよう指令する制御手段とを具備して構
成する。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is, the temperature is controlled by controlling the energization of a built-in heater, and the toner is brought into contact with the recording paper having the toner attached thereto.
And a power supply for energizing the heater to generate heat, and detecting means for detecting the temperature of the heat fixing section. In the heat fixing device, the detection unit is controlled to control the temperature of the heat fixing unit to a predetermined target temperature value by controlling on / off of energization of the heater of the power supply according to the temperature. Sampling means for sampling the detected temperature at a predetermined time interval shorter than the time constant of the temperature change of the heat fixing section, and a temperature value obtained by this sampling obtained by this sampling means and obtained by the previous sampling. A first difference from the obtained temperature value is obtained, and a second difference between the target temperature value and the temperature value obtained by the current sampling is obtained, and the first difference between the first difference and the second difference is obtained. Seki However, when the first difference is smaller than the result of multiplication of the second difference and the predetermined count, for example, the power supply to the heater of the power supply is turned on. And control means for instructing the power supply to the heater to be turned off.

(作用) このような構成の本装置は、所定時間間隔でサンプリ
ングして得た前記熱定着部の検出温度値をもとに、制御
手段は今回の温度値と前回のサンプリングによる温度値
との第1の差α、及び、目標設定値と今回のサンプリン
グによる温度値との第2の差βを求めた、この求めたα
及びβの差に応じてα<k(β)ならばヒ−タ・オン、
α≧k(β)ならばヒ−タ・オフの制御出力を発生し、
通電制御を行う。αは刻一刻と変わる温度の変化率に比
例し、また、βは目標値TOに近づく程値が小さくなるの
で、これらを比較することで熱定着部に対する温度目標
値と現在温度との差により温度上昇勾配を考慮した形で
ヒ−タのオン/オフ制御をすることになり、熱定着部の
温度が目標値に近ずくにつれ、ヒ−タのオンとなる間隔
が短く、そして、オフとなるえ間隔が長くなるように間
歇的に通電制御がなされるので、徐々に温度が目標値に
到達するように制御されることになる。その結果、熱定
着部等の熱特性に左右されることなく、立ち上げ時には
熱定着部の過剰な温度上昇を抑えることができるように
なり、また、電源しゃ断の後における再立ち上げでも確
実に目標値まで温度を持上げることができるようになる
他、温度過上昇は抑制されるので、温度過上昇防止器を
誤動作させることもなくなる。
(Operation) In the apparatus having the above-described configuration, the control unit determines the current temperature value and the temperature value obtained by the previous sampling based on the detected temperature value of the heat fixing unit obtained by sampling at a predetermined time interval. The first difference α and the second difference β between the target set value and the temperature value obtained by the current sampling are calculated.
And if β <k (β), according to the difference between β and β,
If α ≧ k (β), a heater-off control output is generated,
Energization control is performed. α is proportional to the rate of change of the temperature that changes every moment, and β decreases as the value approaches the target value TO.Thus, by comparing these values, the difference between the temperature target value for the heat fixing unit and the current temperature is calculated. The on / off control of the heater is performed in consideration of the temperature rise gradient. As the temperature of the heat fixing unit approaches the target value, the interval at which the heater is turned on becomes shorter, and the heater is turned on and off. Since the energization control is performed intermittently so that the interval becomes longer, the temperature is gradually controlled to reach the target value. As a result, it is possible to suppress an excessive rise in temperature of the heat fixing unit at the time of startup without being affected by the thermal characteristics of the heat fixing unit and the like. In addition to being able to raise the temperature to the target value, since the temperature rise is suppressed, the temperature rise prevention device does not malfunction.

(実施例) 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す熱定着装置のブロック
図であり、図において1は円筒形の熱定着ロ−ラ(ヒ−
トロ−ル)であって、この熱定着ローラ1はヒータ8を
内蔵しており、このヒ−タ8の通電により熱定着ローラ
1を加熱する。この熱定着ローラ1は円筒形の圧接ロ−
ラ1aと対をなしていて、これらを回転駆動させることに
より記録紙を挟んで送り、その際の熱定着ローラ1との
加熱圧接力により、記録紙面のトナーを加熱圧接溶着
し、熱定着するものである。2は熱定着ローラ1に摺接
して設けられ、該熱定着ローラ1の温度を検出して電気
信号に変換する温度検出器である。12はこの温度検出器
2の出力をディジタル信号に変換するアナログ/ディジ
タル変換器(以下、ADCと称する)であり、13は該ディ
ジタル信号をもとに通電制御する制御部13である。該制
御部13よりの制御信号はヒータ8の通電をオン/オフ制
御する通電制御部5内のスイッチを制御するために用い
られるものであり、該制御部13は熱定着ローラ1の現在
温度と前回の温度の差及び熱定着ローラ1の現在温度と
目標温度との差に応じてヒータ・オン/オフ制御する信
号を発生する。この制御部13は本発明ではマイクロコン
ピュータ使用のソフトウエア制御で行っても、また、ハ
ードウエアで行っても差支えない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram of a heat fixing device showing an embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a cylindrical heat fixing roller (heater).
The heat fixing roller 1 has a built-in heater 8 and heats the heat fixing roller 1 when the heater 8 is energized. The heat fixing roller 1 is a cylindrical pressure roller.
The recording paper is sandwiched and sent by rotating these rollers, and the toner on the recording paper is heated and welded by heat and pressure with the heat fixing roller 1 at that time to thermally fix the toner. Things. Reference numeral 2 denotes a temperature detector which is provided in sliding contact with the heat fixing roller 1 and detects the temperature of the heat fixing roller 1 and converts the temperature into an electric signal. Reference numeral 12 denotes an analog / digital converter (hereinafter, referred to as an ADC) for converting the output of the temperature detector 2 into a digital signal, and reference numeral 13 denotes a control unit 13 for controlling energization based on the digital signal. The control signal from the control unit 13 is used to control a switch in the power supply control unit 5 that controls on / off of the power supply to the heater 8. A signal for controlling heater ON / OFF is generated in accordance with the difference between the previous temperature and the difference between the current temperature of the heat fixing roller 1 and the target temperature. In the present invention, the control unit 13 may be performed by software control using a microcomputer, or may be performed by hardware.

ここではソフトウエア制御を例にとって説明する。制
御部13内の詳細は第2図のようになる。すなわち、演算
や制御の中枢を担うCPU14及びこのCPU14に実行させる制
御プログラムの格納されたROM15及びデ−タ記憶用のRAM
16及び定期割込みタイマ18がバス19で接続されて構成さ
れているミイクロコンピュ−タ回路を用いており、この
マイクロコンピュ−タ回路に、前記温度検出器2よりの
信号をADC12でディジタル変換した温度検出値データが
入力されると、CPU14はこのデ−タと前回のサンプリン
グによるデータとの差αを求め、また、目標値と今回の
サンプリングによるデ−タとの差βを計算し、α<k
(β)(但し、kは定数)ならばヒ−タ・オン、α≧k
(β)ならばヒ−タ・オフの制御出力を発生して通電制
御部5に与えると云った機能を実行する構成としたもの
である。αは刻一刻と変わる温度の変化率に比例し、ま
た、βは目標値TOに近づく程値が小さくなるので、これ
らを比較することで熱定着ローラ1の目標値と現在温度
との差により温度上昇勾配を考慮した形でヒ−タ8のオ
ン/オフ制御を判断し、ポ−ト17に結果を出力すること
ができる。このポ−ト17の出力により、ヒ−タオン/オ
フ制御用の通電制御部5を制御する。7は温度ヒュ−ズ
やサーモスタット等による温度過上昇防止器であり、熱
定着ロ−ラ1に摺接して設けられると共に、通電制御部
5とヒ−タ8との間に介在し、熱定着ロ−ラ1の温度が
異常上昇した際に通電制御部5から熱定着ローラ1内の
ヒータ8に与えられるヒータ用電源6からの電力をしゃ
断して保護するものである。
Here, software control will be described as an example. The details in the control unit 13 are as shown in FIG. That is, the CPU 14 which plays a central role in calculation and control, the ROM 15 in which the control program to be executed by the CPU 14 is stored, and the data storage RAM
A micro computer circuit comprising a bus 16 and a periodic interrupt timer 18 connected by a bus 19 is used. The signal from the temperature detector 2 is converted into a digital signal by the ADC 12 in this micro computer circuit. When the detected temperature data is input, the CPU 14 calculates a difference α between the data and the data obtained by the previous sampling, and calculates a difference β between the target value and the data obtained by the current sampling. <K
If (β) (where k is a constant), the heater-on, α ≧ k
In the case of (β), a function of generating a heater-off control output and giving it to the power supply control unit 5 is executed. α is proportional to the rate of change of the temperature which changes every moment, and β becomes smaller as it approaches the target value TO. By comparing these values, the difference between the target value of the heat fixing roller 1 and the current temperature is calculated. The on / off control of the heater 8 is determined in consideration of the temperature rise gradient, and the result can be output to the port 17. The output of the port 17 controls the energization control unit 5 for heat-on / off control. Reference numeral 7 denotes an over-temperature prevention device which is provided with a temperature fuse or a thermostat, and which is provided in sliding contact with the heat fixing roller 1 and which is interposed between the power supply control unit 5 and the heater 8 for heat fixing. When the temperature of the roller 1 rises abnormally, the power supplied from the heater power supply 6 to the heater 8 in the heat fixing roller 1 from the power supply control unit 5 is cut off and protected.

次に上記構成の本装置の動作を以下、説明する。先ず
制御部13は図示しない外部から定着装置の温度立ち上げ
開始指示を受ける。この指示を受けると先ず熱定着ロー
ラ1の現在の温度デ−タをADC12から読み取り、その値T
11が定常運転用の目標温度値である予め設定された目標
値TOより小さければ、ヒ−タ8をオンすべくポ−ト17よ
りオン制御の信号を出力する。また、それと同時に、制
御部13はその値T11をRAM16に記憶しておく。ポ−ト17よ
りオン制御の信号により、通電制御部5はスイッチをオ
ンとし、ヒ−タ電源6の出力電力をヒ−タ8に与えて発
熱させる。これにより熱定着ロ−ラ1は加熱され、その
温度は温度検出器2によって検出されてADC12に入力さ
れる。ADC12はある一定間隔で温度検出器2の出力をサ
ンプリングしている。このサンプリング間隔で取込んだ
温度検出値を用いて制御部13は以下の演算と制御を実施
する。
Next, the operation of the present apparatus having the above configuration will be described below. First, the control unit 13 receives an instruction to start the temperature rise of the fixing device from outside (not shown). When this instruction is received, first, the current temperature data of the heat fixing roller 1 is read from the ADC 12 and its value T
If 11 is smaller than a preset target value TO which is a target temperature value for steady operation, an ON control signal is output from port 17 to turn on heater 8. At the same time, the control unit 13 stores the value T11 in the RAM 16. In response to an ON control signal from the port 17, the energization control unit 5 turns on the switch, and supplies the output power of the heater power supply 6 to the heater 8 to generate heat. As a result, the heat fixing roller 1 is heated, and its temperature is detected by the temperature detector 2 and input to the ADC 12. The ADC 12 samples the output of the temperature detector 2 at certain intervals. The control unit 13 performs the following calculation and control using the detected temperature value acquired at the sampling interval.

すなわち、第7図に示すように前回のサンプリングに
よる演算と制御が終わり、次のサンプリングで現在温度
TXを取込んで(S1)新たな温度値T12(Tnに相当)を得
ると(S2)、このサンプリングで得た熱定着ローラ1の
検出温度値T12と前回記憶していた温度デ−タT11との差
αと、目標値TOとT12との差βとを計算する(S3,S4)。
サンプリング間隔は一定なので、αはその瞬間の温度上
昇率(傾き)に比例し、また、βは目標値TOにどれだけ
近づいたかを知る値となる。ここでこのαの値がある基
準値k(β)と比較され(s7)、 α<k(β) ならば、まだ、温度上昇率が低いと判断し、ヒ−タ8を
オンし続けるように制御する。しかし、 α≧k(β) となれば、温度上昇率が高過ぎると判断し、ヒ−タ8を
オフするようオフ制御出力をポート17より出力して通電
制御部5に与える(s6)。
That is, as shown in FIG. 7, the calculation and control by the previous sampling are completed, and the current temperature is calculated by the next sampling.
When a new temperature value T12 (corresponding to Tn) is obtained by taking in the TX (S1) (S2), the detected temperature value T12 of the heat fixing roller 1 obtained by this sampling and the temperature data T11 previously stored are obtained. Is calculated, and the difference β between the target values TO and T12 is calculated (S3, S4).
Since the sampling interval is constant, α is proportional to the temperature rise rate (slope) at that moment, and β is a value that indicates how close to the target value TO. Here, the value of α is compared with a reference value k (β) (s7). If α <k (β), it is determined that the temperature rise rate is still low, and the heater 8 is kept on. To control. However, if α ≧ k (β), it is determined that the temperature rise rate is too high, and an off-control output is output from the port 17 so as to turn off the heater 8, and is given to the energization control unit 5 (s6).

前記k(β)は目標値TOとの差であるβの関数のデ−
タとなっており、TOに近づく程値が小さくなっている。
K (β) is a data of a function of β which is a difference from the target value TO.
The value decreases as it approaches TO.

従って、現在の温度Tnが目標値TOに近づくにつれ、そ
の勾配は小さくなり、安定に目標値TOに到達させること
ができる。
Therefore, as the current temperature Tn approaches the target value TO, the gradient becomes smaller, and the target temperature TO can be stably reached.

第4図にβとk(β)の関係を示す。図では比例関係
のグラフになっているが、定着装置の温度特性や筺体の
構造等に応じて特性を変化させても差支えない。
FIG. 4 shows the relationship between β and k (β). Although the graph shows a proportional relationship in the figure, the characteristics may be changed according to the temperature characteristics of the fixing device, the structure of the housing, and the like.

以上のような方式で、温度立ち上げ時の制御を第5図
に、また、定常運転時において途中で電源が断となった
後、再立ち上げの制御を行った場合の例を第6図にそれ
ぞれ示す。各々の図では詳細に説明してはいないが、AD
C12のサンプリング間隔は温度の立ち上がり時間に比
べ、十分に小さいものとする。また、これらの制御をフ
ロ−にまとめると第7図のようになる。
FIG. 5 shows the control at the time of temperature rise in the method as described above, and FIG. 6 shows an example in which the control of the restart is performed after the power is cut off during the steady operation. Are shown below. Although not described in detail in each figure, AD
The sampling interval of C12 is sufficiently smaller than the rise time of the temperature. FIG. 7 is a flow chart summarizing these controls.

このように短い時間間隔で検出温度値をサンプリング
して得、一つ前のサンプリングによる取得デ−タと現在
の検出温度値デ−タとの差をその瞬間の温度勾配とし、
目標値と現在温度の差によって決まる関数の値とその温
度勾配データとを比較することによってヒ−タ電源のオ
ン/オフを決めるように制御するものであり、温度勾配
を常時監視してその値と目標値に対する現在温度値との
比較によりヒータ電源のオン/オフを決定すると同時
に、目標値に近づくにつれ、その傾きが少なくなるよう
に比較値を変化させているので、どのような温度より立
ち上げを開始しても、目標値をオ−バ−することなく、
確実に制御ができるようになる。
The detected temperature value is sampled at such a short time interval, and the difference between the data obtained by the immediately preceding sampling and the current detected temperature value data is used as the temperature gradient at that moment.
Control is performed so as to determine whether the heater power supply is turned on or off by comparing a value of a function determined by a difference between the target value and the present temperature with the temperature gradient data. And the current temperature value with respect to the target value, the heater power is turned on / off. At the same time, as the target value is approached, the comparison value is changed so as to decrease the slope. Even if the start of raising, the target value is not overturned,
Control can be performed reliably.

このように本装置は、内蔵するヒ−タの通電制御によ
り温度を制御され、トナ−が付着した記録紙に接して前
記トナ−を記録紙に熱定着する熱定着部と、前記ヒ−タ
に通電して発熱させる電源と、前記熱定着部の温度を検
出する検出素子とを有し、前記検出素子の検出温度に応
じて前記ヒ−タの通電をオン/オフ制御することにより
前記熱定着部の温度を目標温度に制御するようにした熱
定着装置において、前記検出素子の検出温度を前記熱定
着部の温度変化より短い所定の時間間隔でサンプリング
する手段と、このサンプリングにより得た今回の温度値
と前回のサンプリングによる温度値との差αを求め、ま
た、目標値と今回のサンプリングによる温度値との差β
を求めて、両者の差に応じ前記ヒータのオン/オフ制御
を指令する制御手段とを設けて構成したものである。そ
して、所定時間間隔でサンプリングして得た前記熱定着
部の検出温度値をもとに、制御手段は今回の温度値と前
回のサンプリングによる温度値との差α、及び、目標値
と今回のサンプリングによる温度値との差βを求め、両
者の差に応じてα<k(β)ならばヒ−タ・オン、α≧
k(β)ならばヒ−タ・オフの制御出力を発生し、通電
制御を行う。αは刻一刻と変わる温度の変化率に比例
し、また、βは目標値TOに近づく程値が小さくなるの
で、これらを比較することで熱定着部に対する温度目標
値と現在温度との差により温度上昇勾配を考慮した形で
ヒ−タのオン/オフ制御ができることになり、熱定着部
の温度が目標値に近ずくにつれ、ヒ−タのオンとなる間
隔が短く、そして、オフとなる間隔が長くなるように間
歇的に通電制御がなされることから、徐々に温度が目標
値に到達するように制御されることになる。その結果、
熱定着部等の熱特性に左右させることなく、立ち上げ時
には熱定着部の過剰な温度上昇を抑えることができるよ
うになり、また、電源しゃ断の後における再立ち上げで
も確実に目的の設定値まで温度を持上げることができる
ようになる他、温度過上昇は抑制されるので、温度過上
昇防止器を誤動作させることもなくなる。
As described above, in the present apparatus, the temperature is controlled by controlling the energization of the built-in heater, and the heat fixing section that contacts the recording paper to which the toner adheres and thermally fixes the toner to the recording paper; And a detecting element for detecting the temperature of the heat fixing section. The heater is turned on / off in accordance with the temperature detected by the detecting element to control the heat generation. In a heat fixing device in which the temperature of the fixing unit is controlled to a target temperature, means for sampling the detected temperature of the detecting element at a predetermined time interval shorter than the temperature change of the heat fixing unit, and the current time obtained by the sampling. The difference α between the temperature value of the previous sampling and the temperature value of the previous sampling is obtained, and the difference β between the target value and the temperature value of the current sampling is obtained.
And control means for instructing on / off control of the heater in accordance with the difference between the two. Then, based on the detected temperature value of the heat fixing unit obtained by sampling at predetermined time intervals, the control unit determines a difference α between the current temperature value and the temperature value obtained by the previous sampling, and the target value and the current value of the current value. A difference β from the temperature value by sampling is obtained, and if α <k (β), a heater-on and α ≧
If k (β), a heater-off control output is generated to control the energization. α is proportional to the rate of change of the temperature that changes every moment, and β decreases as the value approaches the target value TO.Thus, by comparing these values, the difference between the temperature target value for the heat fixing unit and the current temperature is calculated. The on / off control of the heater can be performed in consideration of the temperature rise gradient. As the temperature of the heat fixing unit approaches the target value, the interval at which the heater is turned on becomes short and the heater turns off. Since the energization control is performed intermittently so that the interval becomes longer, the temperature is gradually controlled to reach the target value. as a result,
Excessive temperature rise of the heat fixing section can be suppressed at startup without affecting the thermal characteristics of the heat fixing section, etc. In addition to being able to raise the temperature up to this point, excessive temperature rise is suppressed, so that there is no erroneous operation of the excessive temperature rise prevention device.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳述したように本発明によれば、立ち上げの時
には熱定着部の過剰な温度上昇を抑えることができるよ
うになり、また、電源断の後における再立ち上げでも確
実に目的の設定値まで温度を持上げることができるよう
になる温度制御性の良い熱定着装置を提供できるように
なる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to suppress an excessive rise in the temperature of the heat fixing unit at the time of startup, and to reliably set the desired setting even after restarting after the power is turned off. It is possible to provide a heat fixing device with good temperature controllability that can raise the temperature to a value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す概略的なブロック構成
図、第2図は第1図に示した制御部13の構成例を示すブ
ロック図、第3図及至第6図は本発明の作用を説明する
ための波形図、第7図は本発明の作用を説明するための
フロ−チャ−ト、第8図及び第10図は従来例を示すブロ
ック図、第9図及び第11図は従来例の作用を説明するた
めの波形図である。 1……熱定着ロ−ラ、2……温度検出器、5……通電制
御部、6……ヒ−タ用電源、7……温度過上昇防止器、
8……ヒ−タ、12……アナログ/ディジタル変換器、13
……制御部。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the control unit 13 shown in FIG. 1, and FIGS. FIG. 7 is a flow chart for explaining the operation of the present invention, FIGS. 8 and 10 are block diagrams showing a conventional example, FIGS. 9 and 11. FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the operation of the conventional example. 1 ... heat fixing roller, 2 ... temperature detector, 5 ... energization control unit, 6 ... heater power supply, 7 ... excessive temperature rise prevention device,
8 ... heater, 12 ... analog / digital converter, 13
... Control unit.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】内蔵するヒータの通電制御により温度を制
御され、トナーが付着した記録紙に接して前記トナーを
記録紙に熱定着させる熱定着部と、前記ヒータに通電し
て発熱させる電源と、前記熱定着部の温度を検出する検
出手段とを有し、前記検出手段にて検出された検出温度
に応じて前記電源の前記ヒータへの通電をオン/オフ制
御することにより前記熱定着部の温度を所定の目標温度
値になるよう制御するようにした熱定着装置において、 前記検出手段にて検出された検出温度を前記熱定着部の
温度変化の時定数より短い所定の時間間隔でサンプリン
グするサンプリング手段と、 このサンプリング手段により得られた今回のサンプリン
グによる温度値と前回のサンプリングにより得られた温
度値との第1の差を求めるとともに、目標温度値と今回
のサンプリングにより得られた温度値との第2の差を求
めて、これら第1の差と第2の差との関係が所定の状態
にあるときには前記電源の前記ヒータへの通電をオンと
し、それ以外のときには前記電源の前記ヒータへの通電
をオフとするよう指令する制御手段とを具備することを
特徴とする熱定着装置。
A heat-fixing unit whose temperature is controlled by energization control of a built-in heater, which is in contact with a recording sheet to which toner is adhered to thermally fix the toner on the recording sheet; and a power supply for energizing the heater to generate heat. Detecting means for detecting the temperature of the heat fixing section, and controlling on / off of energization of the heater of the power supply in accordance with the detected temperature detected by the detecting means, thereby controlling the heat fixing section. Wherein the temperature detected by the detection unit is sampled at a predetermined time interval shorter than a time constant of a temperature change of the heat fixing unit. And a first difference between a temperature value obtained by the current sampling obtained by the sampling means and a temperature value obtained by the previous sampling obtained by the sampling means. A second difference between the temperature value and the temperature value obtained by the current sampling is obtained, and when the relationship between the first difference and the second difference is in a predetermined state, the power supply to the heater is performed. And a control unit for instructing the power supply to turn off the power supply to the heater at other times.
【請求項2】制御手段は、第1の差が第2の差と所定の
係数との掛け算の結果よりも小さいときに電源のヒータ
への通電をオンとするよう指令することを特徴とする請
求項(1)に記載の熱定着装置。
2. The control means instructs to turn on the power supply to the heater when the first difference is smaller than the result of multiplication of the second difference and a predetermined coefficient. The heat fixing device according to claim 1.
JP63235313A 1988-09-20 1988-09-20 Thermal fixing device Expired - Fee Related JP2774802B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63235313A JP2774802B2 (en) 1988-09-20 1988-09-20 Thermal fixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63235313A JP2774802B2 (en) 1988-09-20 1988-09-20 Thermal fixing device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0282281A JPH0282281A (en) 1990-03-22
JP2774802B2 true JP2774802B2 (en) 1998-07-09

Family

ID=16984260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63235313A Expired - Fee Related JP2774802B2 (en) 1988-09-20 1988-09-20 Thermal fixing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2774802B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04113378A (en) * 1990-09-03 1992-04-14 Sharp Corp Fixation part temperature controller
US5436431A (en) * 1993-02-19 1995-07-25 Sharp Kabushiki Kaisha Toner image fixing device having improved lamp heater

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5621206A (en) * 1979-07-30 1981-02-27 Ricoh Co Ltd Control unit for voltage applied to heater
JPS60217380A (en) * 1984-04-13 1985-10-30 Ricoh Co Ltd Heater control device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0282281A (en) 1990-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0301544B1 (en) An image forming apparatus
JPH07225530A (en) Diagnostic device and image recording device for thermal fixing device for image recording
KR950003316B1 (en) Temperature control device and fixing device using it
US5802421A (en) Heating and fixing device with AC zero-cross detection circuit
JP2774802B2 (en) Thermal fixing device
JP3444455B2 (en) Fixing heater current control method
JP2001242740A (en) Fixing device and image forming apparatus provided with the fixing device
JP2008170657A (en) Fixing controller and image forming apparatus
JP3395812B2 (en) Temperature control method in fixing device
JP3102448B2 (en) Fixing device temperature controller
JP2008170656A (en) Fixing controller and image forming apparatus
JPH0210414A (en) Temperature controller
JP2016004082A (en) Image forming apparatus and control method thereof
JPH0619364A (en) Fixing temperature controller for image forming device
JPH10161466A (en) Fixing device
JPH05197310A (en) Fixing device for electrophotographic copying machine
JPH09319255A (en) Fixing device control method
JP2560338B2 (en) Abnormal lighting control device for heater
JP2553067B2 (en) Fixing control method for copier
JPS58201116A (en) Controller of heating temperature
JP3005343B2 (en) Thermal fixing device overheat prevention device
JP3021583B2 (en) Heater control device and fixing device using the same
JPS63309985A (en) Device for preventing abnormal lighting of heater
JPH08220925A (en) Electrophotographic device
KR900008177B1 (en) Fuser safety device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees