JPS61286869A - 熱ロ−ラ定着装置の温調制御装置 - 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】 本発明は、ヒータを内蔵した加熱ローラと該加熱ローラ
に圧接する圧着ローラとを備えた熱ローラ定着装置の温
調制御装置に関し、詳しくは、ウオーミングアツプ時、
即ち電源投入時における表面温度の立ち上りを制御する
装置に関する。

従来の技術 従来、この種の装置としては種々のものが提案されてお
り、例えば、オーバーシュートによる温度上昇を考慮し
て、表面温度検出素子が定着可能温度よりも低い所定温
度を検出した時点でヒータをオフするもの（実開昭５７
−９９６７号公報）、あるいは、電源投入時における表
面温度検出素子からの検出値に応じてヒータへの通電時
間を設定するもの（特開昭５９−３４５７７号公報）等
がある。

しかしながら、前者において、電源投入時の表面温度が
所定温度よりわずかに低い程度の高温である場合には、
ヒータ通電時間が極めて短いため、都合があった。

また、後者においては、電源電圧の変動によって一定時
間中に発生する熱量が一定せず、電源電圧が高い場合に
はオーバーシュートが発生して加熱ローラに損傷を与え
ていた。

このような不都合は設定時間が長いほど、即ち、初期表
面温度が低い場合はど多く発生した。

本発明は以上のような問題点を解決するためになされた
もので、電源投入後、加熱ローラの表面温度が所定温度
に達するまでヒータへの通電を行なう第１制御手段と、
電源投入時における加熱ローラの表面温度に応じて設定
された所定時間だけヒータへの通電を行なう第２制御手
段と、電源投入時における加熱ローラの表面温度と基準
温度とを比較することにより前記第１制御手段と第２制
御手段のいずれか一方を選択する手段とを備えたもので
ある。

作　　　用 本発明の温調制御装置は、電源投入時における加熱ロー
ラの表面温度が基準温度よシも低温の時準温度よシも高
温の時にはタイマにより制御を行なう第２制御手段によ
シヒータへの通電を制御するものである。

実施例 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

第１図は熱ローラ定着装置の概略を示すもので、（１）
はヒータ（２）を内蔵した加熱ローラで、上部に表面温
度を検出するサーミスタ（３）を備え、モータ（４）に
て回転駆動可能とされている。（５）は圧着ローラで、
加熱ローラ（υに圧接され、加熱ローラ（１）の回転に
よシ従動回転可能とされている。

第２図は本実施例の温調制御装置に用いられる制御回路
を示すもので、Ａ／Ｄ変換器を備えたマイクロコンピュ
ータ（ＭＣ）によって制御が行なわれる。

ヒータ（２）はトライアック（６）を介して交流電源に
接続されておシ、このトライアック（６ンは出カポ−）
（Ｐ、０１）からの信号によりトランス（７）を介して
トリガされる。サーミスタ゛（３）は抵抗（Ｒ２）と並
列に接続されると共に抵抗（ｋｌ）と直列に接続され換
する際に基準となる電圧が直列に接続された（Ｒ３）　
ｔ　（Ｒ４）　カら入力ホード（ｖＲＥＦ）へ入力す用
いて説明する。図において（ＴＳ　）は定着可能温度、
（ＴＩＮＴ）は電源投入時の初期温度、（ＴＭＡＸ）は
最大許容温度であり、本実施例では初期温度（ＴＩＮＴ
）と後述する基準温度（ＴＯ）とを比較することにより
、温調制御を切替える。

初期温度（ＴＩＮＴ）が基準温度（ＴＯ）以下の場合の
温調制御は、第３図に示すようにサーミスタ（３）によ
り検出された表面温度が所定温度（ＴＯＦＦ）に達する
までヒータ（２）への通電を行なう。ここで、ヒータ（
２）をオフするだめの所定温度（ＴＯＦＦ）は、図中実
線で示すように初期温度（ＴＩＮＴ）が十分低く、且つ
ヒータ（２ンへの供給される電源電圧が高い状態で、ヒ
ータ（２）をオフした後の表面温度が最大許容温度（Ｔ
ＭＡＸ）まで上昇しない値に設定されている。そして、
基準温度（ＴＯ）は、電源電圧が低い状態において、前
述のように設定された所定温度（ＴＯＦＦ）でヒータ（
２）をオフした場合に図中破線で示すように表面温度が
、定着可能温度（ＴＳ　）まで上昇し得る値に設定され
ている。なお、本実施例では、定着可能温度（ＴＳ　）
を１８５℃、所定温度（ＴＯＦＦ）　ヲ１４０℃、基準
温度（Ｔｏ　）ヲ１２０”Ｃに設定している。

次に初期温度（ＴＩＮＴ）が基準温度（ＴＯ）よシも高
い場合の温調制御は、第４図に示すように基準温度（Ｔ
Ｏ）から定着可能温度（ＴＳ）−′１での温度領域を３
つの領域に分割し、各領域（Ａｌ）、（Ａ２）。

（Ａ３）に対応するヒータ通電時間をそれぞれＥｌ。

１２、ｔ３と設定し、電源投入時の初期温度（ＴＺＮＴ
）がどの領域にあるかを判断してタイマにより通電を行
なう。図中（ＴＩ　）　、　（Ｔ２　）は各領域の境界
温度であシ、このように温度領域を分割する場合には、
少なくとも Ｔｎ　−Ｔｎ　−１＜　ＴＭＡＸ　−Ｔｓ（ｎ−１，２
，３，Ｔｓ　＝”ｒｓ） という条件が必要となる。

また、各領域（Ａｌ）、（Ａ２）、（Ａａ）におけるヒ
ータ通電時間ロー１２．ｔ３は、初期温度（ＴＩＮＴ）
が各領域内の最低温度で、且つヒータ（２）へ供給され
る電源電圧が低い状態でも表面温度が定着可能温度（Ｔ
Ｓ　）まで上昇するように、また、初期温度（ＴＩＮＴ
）が各領域内の最高温度で、且つ電源電圧が高い状態で
も表面温度が最大許容温度（ＴＭＡりを越えないように
設定しなければならない。

即ち、領域（Ａ２）を例にとると、 Ｔｔ　＋　ｒ＋　ｔ　２　＋ＴＯＶＥＲ≧ＴＳ　　　（
第４図（ａ））Ｔ２＋ｙ７＋・ｔ２−）−ＴＯＶＥＲ（
ＴＭＡＸ　　（第４図（ｂ））ｆη−：電源電圧が低い
場合の加熱ローラの温へという近似式で表わされる。本
実施例では、境界温度（Ｔ１）を１４０℃、境界温度（
Ｔ２）を１６０℃に設定している。なお、本実施例では
、温度領域を３分割しているが、さらに細かく分割して
もよく、また、ヒータ通電時間と初期温度（ＴＩＮＴ）
とを１対１対応させてもよい、 次いで、マイクロコンピュータ（ＭＣ）において実行さ
れる温調制御を第５図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）
に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。なお
、フローチャートは本発明に関係する部分のみを記載し
、他の部分については省略しである。

電源が投入されると、ステップ■でマイクロコンピュー
タ（ＭＣ）の初期設定を行なった後、ステップ■でサー
ミスタ（３］からの出力に従って初期温度（ＴＩＮＴ）
を検出して制御手段やタイマ値の設定等を行なう。この
処理の詳細はステップＯ−Ｑに示す。

ステップ■でルーチンタイマをセットすると共にステッ
プ■で入力を行なった後、ステップ■で駆動系の処理や
トラブル検出等の処理を行なう。

なお、この処理は本発明と直接関係がないため、その説
明は省略する。

ステップ■で温調制御のための処理を行なう。

この処理の詳細はステップ○〜Ｏに示す。ステップ■で
出力を行なった後、ステップ■で後述するヒータ通電時
間設定用タイマ（ＴＩＭＩ）をカウントし、ステップ■
でルーチンタイマの終了を待ってステップ■へ戻ル。

続いて、ステップ■の初期温度検出処理について説明す
る。

電源投入によりメインフローがスタートすると、ステッ
プＯでサーミスタ（３）からの入力をＡ／Ｄ変換し、ス
テップＯで初期温度（ＴＩＮＴ）が定着可能温度（Ｔｓ
）よりも高いか否かを判定する。ステップＯで「Ｙ　Ｅ
　Ｓｊと判定されるとステップＯＯでウオーミングアツ
プフラグ（ＦＬＡＧＩ）及びタイマ制御フラグ（ＦＬＡ
Ｇ２）をリセットしてステップ■へ進み、「ＮＯ」なら
ばステップＯへ進む。ステップＱで初期温度（ＴＩＮＴ
）が境界温度（Ｔ２）よりも高いか否か判定し、「ＹＥ
ＳＪならばステップＱでタイマ（ＴＩＭｌ）にヒータ通
電時間としてｔ３をセットし、ｌ’−ＮＯＪであればス
テップＯへ進む。ステップ○で初期温度（ＴＩＮＴ）が
境界温度（Ｔ１）よりも高いか否かを判定し、１’−Ｙ
ＥＳＪならばステップ１７でタイマ（ＴＩＭＩ）に【２
をセットし、「ＮＯ」ならばステップＯへ進み初期温度
（ＴＩＮＴ）が基準温度（Ｔｏ）よシも高いか否かを判
定する。ステップＯでｌ’−ＹＥＳｊならばタイマ（Ｔ
ＩＭＩ）に【１をセットし「ＮＯ」ならばステップＯへ
進む。ステップ○、Ｏ。

Ｏで「ＹＥｓＪと判定されタイマ（ＴＩＭｌ　）をセッ
トすると、ステップＯ，■でウオーミングアツプフラグ
（ＦＬＡＧｌ）及びタイマ制御フラグ（ＦＬＡＧ２）を
セットした後ステップＯでヒータをＯＮしてタイマ制御
によるウオーミングアツプを開始すると初期温度検出処
理を終了する。またステップＯで「ＮＯ」の時はステッ
プＯでウオーミングアツプフラグ（ＦＬＡＧＩ）をセッ
トし、ステップＱでタイマ制御フラグ（ＦＬＡＧ２）を
リセットしてからステップＯでヒータをＯＮしてウオー
ミングアツプを開始し、初期温度検出処理を終了する。

続いて、ステップ■の温調制御処理について説明する。

まずステップＯでサーミスタ（３）からの入力をＡ／Ｄ
変換し、ステップＯでウオーミングアツプフラグ（ＦＬ
ＡＧｌ　）がリセットされているか否かを判定する。ス
テップＯでｌ’−ＹＥＳＪの場合はウオーミングアツプ
が終了しているものとしてステップＯへ進み、現在の温
度・（Ｔ）が定着可能温度（Ｔｓ）に達していると判断
されたならば、ステラその説明は省略する。ステップＯ
で「ＮＯ」の場合、ステップ＠でタイマ制御フラグ（Ｆ
ＬＡＧ２）の判定を行ない、「Ｙ　Ｅ　ＳＪすなわちＦ
ＬＡＧ２−Ｏの場合は、ステップＯで現在の温度（Ｔ）
がヒータオフのための所定温度（ＴＯＦＦ）より高いか
否かを判定し、［ＹＥｓＪであればステップＯでヒータ
（２）をオフした後、ステップＯでウオーミングアツプ
フラグ（ＦＬＡＧＩ）をリセットしてステップ■へ進む
。ステップ○で「ＮＯ」の場合は直接ステップ■へ進む
。

ステップＯで「ＮＯ」の場合、即ち、タイマ制御による
ウオーミングアツプの場合、ステップＯでタイマ（ＴＩ
ＭＩ　）が終了したか否かの判定を行ない、「ＹＥＳＪ
であればステップ○でヒータ（２）をオフした後、ステ
ップ＠でウオーミングアツプフラグ（ＦＬＡＧＩ）をリ
セットしてステップ■へ進み、ステップ■で「ＮＯ」で
あれば直接ステップ■へ進み、温調制御処理を終了する
。

発明の効果 以上の説明で明らかなように、本発明によれば、　　１
初期温度が高い場合においてもタイマ制御を行なうこと
によってオーバーシュートを発生させることなく表面温
度を定着可能温度まで立ち上らせることができ、このタ
イマ制御においても、タイマによるヒータ通電時間を短
くできる範囲にとどめておくことによって電源電圧の変
動による影響を押えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係かる熱ローラ定着装置の概略を示す
断面図、第、２図は本発明に用いられる温調制御装置の
回路図、第３図及び第４図は本発明の実施例の概要を説
明するグラフ、第５図（ａ）　、　（ｂ）　。 （Ｃ）は本発明の詳細な説明するフローチャートである
。 （１）・・・加熱ローラ、（２）・・・ヒータ、（ＴＯ
）・・・基準温度、（ＴＩＮＴ）・・・初期温度、（Ｔ
ＯＦＦ）・・・所定温度。 出願人　　　ミノルタカメラ株式会社 第３　図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ヒータを内蔵した加熱ローラと該加熱ローラに圧接
   する圧着ローラとを備えた熱ローラ定着装置において、 電源投入後、前記加熱ローラの表面温度が所定温度に達
   するまでヒータへの通電を行なう第１制御手段と、 電源投入時における加熱ローラの表面温度に応じて設定
   された所定時間だけヒータへの通電を行なう第２制御手
   段と、 電源投入時における加熱ローラの表面温度と基準温度と
   を比較することにより前記第１制御手段と第２制御手段
   のいずれか一方を選択する選択手段と を備え、電源投入時における表面温度の立ち上りを制御
   することを特徴とする熱ローラ定着装置の温調制御装置
   。