JPH0464110A - 温度制御方法 - Google Patents

温度制御方法

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JPH0464110A
JPH0464110A JP25475790A JP25475790A JPH0464110A JP H0464110 A JPH0464110 A JP H0464110A JP 25475790 A JP25475790 A JP 25475790A JP 25475790 A JP25475790 A JP 25475790A JP H0464110 A JPH0464110 A JP H0464110A
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control temperature
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JP25475790A
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Nobuyuki Matsuki
松木 信幸
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Fuji Xerox Co Ltd
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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〕 この発明は、例えば複写機の加熱ローラの温度制御を行
う上で有効な温度制御方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、複写機の定着工程で用いられる加熱ローラの温度
制御方法としては、例えば、サーミスタ等の感温素子か
らなる温度検知用のセンサを機械的に安定なように保持
して加熱ローラ表面に接触させ、このセンサの検知温度
が加熱ローラ表面の目標制御温度より高いか低いかによ
りヒータをオン/オフさせ、加熱ローラの表面温度を所
定値に保つようにするものが知られている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の温度制御方法にあって
は、特に、熱源により加熱される被加熱体としての加熱
ローラの昇温速度が速いと、制御開始時に、温度検知用
のセンサの応答遅れにより大きなオーバーシュートが発
生し、オフセットの発生やウオームアツプタイムの遅延
等の不都合が生じてI2まうばかりか、上記制御開始時
の大きなオーバーシュートに引き続きその後も比較的大
きなアンダーシュート、オーバーシュートが発生すると
いう技術的課題が生ずる。
このような技術的課題を解決する手法として、加熱ロー
ラの目標制御温度と該目標制御温度より低い判定温度を
設け、該判定温度までは全通電によりヒータ加熱を行い
、その後、比例制御により加熱量を減少させ、目標制御
温度に漸次近づくように徐々にヒータ加熱を行うように
したものが既に提供されている(例えば特開昭58−2
09771号公報参照)。
しかしながら、このタイプにあっては、ヒータへの供給
電力を位相制御するようにしているため、位相制御する
ための特別な制御回路が必要不可欠になり、その分、装
置構成が複雑化してしまうという新たな技術的課題が生
ずる。
この発明は、以上の技術的課題を解決するためになされ
たものであって、複雑な装置構成を必要とせずに、被加
熱体の昇温速度が速くても、制御開始時に生ずる温度検
知用センサの応答遅れに起因する大きなオーバーシュー
トを回避でき、しかも、それ以後のアンダーシュート、
オーバーシュートを有効に低減させるようにした温度制
御方法を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、この発明は、熱源により加熱される被加熱体
の温度をセンサにて検知し、このセンサ検知温度に基づ
いて被加熱体の温度が所定の制御温度になるように熱源
をフィードバック制御するに際し、制御開始時に当該制
御開始時のセンサ検知温度に応じて被加熱体の目標制御
温度よりも低い初期制御温度を上記制御温度として設定
し、センサ検知温度が上記初期制御温度に達した段階で
、その初期制御温度及び上記目標制御温度の間に位置す
る中間制御温度を上記制御温度として設定し、この中間
制御温度を時間の経過と共に漸次目標制御温度に接近さ
せるようにしたことを特徴とするものである。
〔作用〕
上述したような技術的手段によれば、制御開始時に当該
制御開始時のセンサ検知温度に応じて被加熱体の目標制
御温度よりも低い初期制御温度を設定するようにしたた
め、センサの応答遅れがあるとしても、センサ検知温度
が上記初期制御温度に到達した時点において、被加熱体
の温度が目標制御温度を大きく越えることはない。
また、センサ検知温度が上記初期制御温度に達した段階
で、その初期制御温度及び上記目標制御温度の間に位置
する中間制御温度を設定し、この中間制御温度を時間の
経過と共に漸次制御目標温度に接近させるようにしたた
め、被加熱体の温度は各中間制御温度を目標に徐々に上
昇し、最終的に目標制御温度に到達する。
〔実施例〕
以下、添付図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。
第1図及び第2図はこの発明の一実施例を示すもので、
複写機の加熱ローラの温度制御に適用した場合を示す。
第1図において、(1)は温度検出用のセンサを構成す
るサーミスタで、このサーミスタ(1)を有するセンサ
は、第2図に示す如く、加熱装置としてのヒーター(2
)を内部に備えた定着用の加熱ローラ(3)の回りに設
置されている。上記サーミスタ(1)は動作電源及びア
ース間に抵抗Rと直列に挿入されるようになっており、
この抵抗Rの両端からサーミスタ(1)の抵抗値の変化
に応じて変化する電圧が取出され、更に図示の例ではA
/Dコンバータ(4)を使用してこれをA/D変換した
後、マイクロコンピュータの中央処理装置(CPU) 
(5)にセンサ温度を示すデータとして与えられる。中
央処理装置(5)には、この他に使用する上述のセンサ
及び被加熱体としての加熱ローラ(3)のセンサ時定数
及びローラ昇温速度、並びに加熱ローラ(3)の温度の
制御目標値に関するデータも与えられる。中央処理装置
(5)は、これらのデータに基づき、第3図にフローチ
ャートで示すようなプログラムに従って処理を実行し、
ソリッドステートリレー(6)を介してヒーター(2)
をオン、オフさせる。
次に、第3図及び第4図をも参照して加熱ローラ(3)
に対する温度制御の動作について説明する。
なお、同各図中あるいは以下の記述において、TCNT
Iはウオームアツプ時制御目標値、TCNT□はアイド
リング時制御目標値、TRoLL(t)はローラ温度、
TsNi(t)はセンサ温度、TSNRはセンサの時定
数、aはローラの昇温速度、T CNTはローラの制御
目標値を表す。
まず、制御開始時、制御目標を次式(1)で求められる
値TCNTI(初期制御温度に相当)にし、そしてこれ
を目標値として制御する。すなわち、ウオームアツプ時
の制御温度として  RDY を求める。
上記において、TSNll(0)は制御開始時(1=0
)のセンサ温度であり、またa及びTSNRは既述した
ように使用される加熱ローラ(3)及びセンサに応じ定
数として与えられるものである。T CNTは(1)式
で代表されるが、近似できる離散値または別式でもよい
。第2図は、A/Dコンバータ(4)を使用しているた
め、TCNTIの値が離散的なものの場合の例である。
このようにして制御を開始し、制御開始からTSNR(
t)が上記(1)式で求めたTCNTIの温度まで上昇
する期間、すなわちT SNR(t) < T CNT
lの間はヒーター(2)をオンさせ、これをTs+z+
(t)≧TCNTIか否かの判別ステップにおいてYE
Sの判別結果がでるまで続行する。
次に、上記TCNT+にセンサ温度TSNR(t)が達
し上述の判別ステップでYESの判別結果が得られた場
合、その後の制御温度としてTa5te(t)(中間制
御温度に相当) を次式(2)で与える。
T cNTz(t)            t−t’
 RDYった時間である。
上記T CNT□(1)は、前述のように、制御開始時
に上記(1)式でTCNTIを求めることにより設定さ
れた制御温度にセンサ温度TsNt(t)が到達した時
(t=t’ RDY )以後、その制御温度を始点とし
加熱ローラ(3)の目標温度であるTCNTに近づくに
つれて時間の経過と共に漸次増加するものであり、t→
美の場合にはT CNTに等しくなり、このTcNTを
終点とするものである。また、このTcNr2(t)に
ついても、近似できる離散値または別式でもよく、CP
U演算を行う本実施例では離散的である。
センサ温度TSNR(t)がT。NTIに実際に達した
時間t’ RDY以後の段階では、上述の時間と共に変
化するT。5t2(t)を制御温度とし、これを基準に
TSNII (t)≧T cNt2(t)か否かを判別
してヒーター(2)の制御を行い、更に再び前記(2)
式でT、NT2(1)を計算しその結果に応じてヒータ
ー(2)の制御を行うというように、上述のサイクルを
繰返す。
このようにして、制御開始以後の各段階に応じて、前記
各(1)、(2)式の条件で与えられるTCNTl+T
cNtg(t)より高い時はヒーター(2)オフ、低い
時はヒーター(2)オンの制御を行う。
上記実施例装置では、加熱ローラ(3)の温度をセンサ
により検出し、そのフィードバックにより加熱ローラ(
3)の温度制御を行う場合に、制御開始時の温度に応じ
て目標制御温度よりも低い初期制御温度を設定するよう
にし、しかも、センサ検知温度がその初期制御温度に達
した後は、その初期制御温度及び加熱ローラ(3)の目
標制御温度の間に位置する中間制御温度を設定し、この
中間制御温度を時間の経過と共に漸次増加せしめ、目標
制御温度に近づけるようにしている。
すなわち、この実施例では、制御開始時から直ちにロー
ラ温度の目標値に制御温度を設定するのではないし、し
かも、t’ RDY経過後の制御の場合でもTCNTに
固定するのではなく前記(2)式のような時間と共に変
化する制御温度を基準にして制御を行う。
このため、第5図に示す従来の方法による制御の場合に
は、制御を開始した際のオーバーシュートが大きく、ま
た、センサ温度TSNR(t)が制御開始時点からのロ
ーラ温度T、。LL(t)の一定の目標値であるTl:
NTと等しくなるのは、ローラ温度T、。LL(t)が
そのTCNTをはるかに越えオーバーシュートのピーク
近傍の温度になってしまっている時であり、しかも、そ
の後もかなりのアンダーシュート、オーバーシュートが
発生するのに対し、第4図に示すように、たとえ加熱ロ
ーラ(3)の昇温速度aが大きい場合でも、オーバーシ
ュートの小さな制御を行うことができる。制御開始温度
が変化した場合でも、制御開始後のセンサの温度(これ
はまたその時の加熱ロールの温度でもある)により、T
CNTIは計算されるので、TSNl、l (t)≧T
CNT lとなる時のローラ表面温度は略ローラの制御
目標であるTCNアに一致しており、ホットオフセット
、未定着等のおそれは発生しない。しかも、TCNTI
に達した後は、漸次目標となる制御温度を増加させ、T
 CNT2を基準に制御を行うので、その後のアンダー
シュート、オーバーシュートも従来に比し大幅に少なく
することができる。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、この発明によれば、センサの
応答遅れを予測した初期制御温度を設定し、センサ検知
温度が初期制御温度に達した段階で、被加熱体の中間制
御温度を徐々に目標制御温度に接近させるようにしたの
で、被加熱体の昇温速度が速くても、制御開始時に生ず
る温度検知用センサの応答遅れに起因する大きなオーバ
ーシュートを回避でき、オフセットの発生やウオームア
ツプタイムの遅延という現象を有効に防止することがで
きるばかりか、制御開始時のオーバーシュートを小さく
抑制することかできる分、それ以後のアンダーシュート
、オーバーシュートについても大幅に減少させることが
できる。
また、この発明によれば、被加熱体の熱源への供給電力
を位相制御する必要はないので、位相制御を行うための
特別な制御回路を必要とせず、装置構成が不必要に複雑
化するという懸念はない。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を適用した一実施例装置の回路構成を
示す回路図、第2図はそのセンサにより温度検知される
加熱ローラ部分の外観図、第3図は上記実施例装置によ
る制御の一例のフローチャート、第4図はその場合のロ
ーラ温度、センサ温度、制御目標の変化を示す特性図、
第5図は従来の方法による制御の特性図である。 〔符号説明〕 (I]−・パパ・サーミスタ   (21−−−ヒータ
ー(3)・°゛パ°加熱ローラ   (5)−・−′中
央処理装置第1図 特許出願人 富士ゼロックス株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  熱源により加熱される被加熱体の温度をセンサにて検
    知し、このセンサ検知温度に基づいて被加熱体の温度が
    所定の制御温度になるように熱源をフィードバック制御
    するに際し、 制御開始時に当該制御開始時のセンサ検知温度に応じて
    被加熱体の目標制御温度よりも低い初期制御温度を上記
    制御温度として設定し、 センサ検知温度が上記初期制御温度に達した段階で、そ
    の初期制御温度及び上記目標制御温度の間に位置する中
    間制御温度を上記制御温度として設定し、この中間制御
    温度を時間の経過と共に漸次目標制御温度に接近させる
    ようにしたことを特徴とする温度制御方法。
JP25475790A 1990-09-25 1990-09-25 温度制御方法 Expired - Fee Related JPH0727419B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010102126A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Oki Data Corp 画像形成装置
US9533431B2 (en) 2011-05-13 2017-01-03 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Process and equipment for producing a rubber for a tire comprising a kneading step

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010102126A (ja) * 2008-10-23 2010-05-06 Oki Data Corp 画像形成装置
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