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JPH11154586A - Temperature control device, fixing device and image forming device mounted therewith - Google Patents

Temperature control device, fixing device and image forming device mounted therewith

Info

Publication number
JPH11154586A
JPH11154586A JP9336601A JP33660197A JPH11154586A JP H11154586 A JPH11154586 A JP H11154586A JP 9336601 A JP9336601 A JP 9336601A JP 33660197 A JP33660197 A JP 33660197A JP H11154586 A JPH11154586 A JP H11154586A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heating element
temperature
heat
temperature control
heating
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.)
Pending
Application number
JP9336601A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Kondo
勇一 近藤
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9336601A priority Critical patent/JPH11154586A/en
Publication of JPH11154586A publication Critical patent/JPH11154586A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film heating system fixing device which coincides with a half period of an actual current-carrying condition and in which an actual temperature and a specified temperature coincide with each other and which does not apply a thermal shock to a heating body and a fixing film and whose durability and reliability can be improved thereby by forming a heating body driving pulse in synchronism with half period time of AC input. SOLUTION: In an image forming device which has a heating film system fixing device and compares a detecting temperature with a specified temperature of a heating body 10 by a temperature control means 17 by inputting a temperature of the heating body 10 detected by a temperature sensor 14 to the temperature control means 17 and controls operation of a heating body driving means 19 by changing a heating body driving pulse in synchronism with half period time of AC input, a half period time detecting means 18 is arranged to detect time equivalent to a half period of AC input, and the temperature control means 17 changes the heating body driving pulse in synchronism with half period time detected by the half period time detecting means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、未定着像を担持し
た記録材を加熱する加熱体の温度を制御する温度制御装
置、定着装置及びこれらを搭載する画像形成装置に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature control device for controlling the temperature of a heating element for heating a recording material carrying an unfixed image, a fixing device, and an image forming apparatus equipped with the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像形成装置に搭載された定着装置は、
未定着のトナー像を記録材に加熱定着させるものであ
る。定着装置のひとつとして、フィルム加熱方式のもの
が知られている。このフィルム加熱方式の定着装置は、
加熱体に対してエンドレスフィルムからなる定着体たる
定着フィルムを移動させ、定着フィルムにおける加熱体
とは反対側の面に記録材を密着させた状態で記録材を定
着フィルムと共に移動させ、加熱体から定着フィルムを
介して記録材に熱エネルギを付与するものである。
2. Description of the Related Art A fixing device mounted on an image forming apparatus includes:
The unfixed toner image is heated and fixed on the recording material. As one of the fixing devices, a film heating type is known. This film heating type fixing device
The fixing film, which is a fixing body made of an endless film, is moved with respect to the heating body, and the recording material is moved together with the fixing film in a state in which the recording material is in close contact with the surface of the fixing film opposite to the heating body. This is to apply heat energy to the recording material via the fixing film.

【0003】そして、この定着装置にあっては、予め定
められた温度制御サンプリング時間ごとに、温度検知体
たる温度センサにより検知した検知温度を制御手段たる
マイクロコンピュータに入力し、マイクロコンピュータ
により検知温度と規定温度とを比較すると共に交流入力
の半周期時間に同期して加熱体駆動用のパルスを変化さ
せて、加熱体駆動手段たる加熱体駆動回路の動作を制御
している。加熱体駆動回路は、この駆動用パルスに応じ
て加熱体に通電し発電させるものである。すなわち、加
熱体は、交流のうちある数の半周期だけONし、残りの
半周期をOFFとして、供給電力量を変化させる。
In this fixing device, a detected temperature detected by a temperature sensor as a temperature detector is inputted to a microcomputer as control means at every predetermined temperature control sampling time, and the detected temperature is inputted by the microcomputer. And the specified temperature, and changes the pulse for driving the heating element in synchronization with the half cycle time of the AC input to control the operation of the heating element driving circuit as the heating element driving means. The heating element drive circuit energizes the heating element in accordance with the driving pulse to generate power. That is, the heating element is turned on for a certain number of half cycles of the alternating current and is turned off for the other half cycle to change the amount of supplied power.

【0004】上述したように、マイクロコンピュータ
は、交流入力の半周期時間に同期して加熱体駆動回路に
送る駆動用パルスを変化させている。そして、このた
め、従来では、画像形成装置に設けられたタイマを用
い、このタイマと同期させて駆動用パルスを変化させる
ようにしている。
As described above, the microcomputer changes the driving pulse sent to the heating element driving circuit in synchronization with the half cycle time of the AC input. For this reason, conventionally, a timer provided in the image forming apparatus is used, and the driving pulse is changed in synchronization with the timer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来例にあっては、タイマにより得た交流入力半周期時間
と同期させて加熱体駆動用パルスを変化させているの
で、実際の通電状態が、交流入力半周期とは、ずれてし
まうおそれがある。交流半周期は地域差があり、また電
力事情により常時同一とは限らない。もし実際の通電状
態と交流入力半周期とがずれてしまうと、実際の温度が
規定温度と一致しなくなるというおそれがあった。その
結果、加熱体および定着フィルムに熱衝撃が加わり、加
熱体および定着フィルムの劣化、定着不良、記録材上の
画像の乱れなどの問題を引き起こすおそれがあった。
However, in this conventional example, since the heating element driving pulse is changed in synchronization with the AC input half cycle time obtained by the timer, the actual energized state is There is a possibility that it may deviate from the AC input half cycle. The AC half cycle varies from region to region, and is not always the same depending on the power situation. If the actual energization state is shifted from the half cycle of the AC input, the actual temperature may not be equal to the specified temperature. As a result, a thermal shock is applied to the heating element and the fixing film, which may cause problems such as deterioration of the heating element and the fixing film, defective fixing, and disturbance of an image on a recording material.

【0006】そこで、本発明は、交流入力の半周期時間
と正確に同期した加熱体駆動パルスを形成することによ
り、実際の通電状態の半周期を交流入力の半周期と一致
することができる温度制御装置の提供を第一の目的とす
る。
Accordingly, the present invention provides a heating element drive pulse that is accurately synchronized with the half cycle time of the AC input, thereby allowing the half cycle of the actual energized state to coincide with the half cycle of the AC input. The primary purpose is to provide a control device.

【0007】又、本発明は、交流入力の半周期時間と正
確に同期した加熱体駆動パルスを形成することにより、
実際の通電状態の半周期と交流入力の半周期との一致が
図られた定着装置の提供を第二の目的とする。
Further, the present invention provides a heating element driving pulse which is accurately synchronized with a half cycle time of an AC input,
A second object is to provide a fixing device in which a half cycle of an actual energized state matches a half cycle of an AC input.

【0008】更に、本発明は、交流入力の半周期時間と
正確に同期した加熱体駆動パルスを形成することによ
り、実際の通電状態の半周期と交流入力の半周期との一
致が図られた定着装置を搭載する画像形成装置の提供を
第三の目的とする。
Further, according to the present invention, by forming a heating element drive pulse that is accurately synchronized with the half cycle time of the AC input, the half cycle of the actual energized state is matched with the half cycle of the AC input. A third object is to provide an image forming apparatus equipped with a fixing device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本出願に依れば、上記第
一の目的は、商用電源からの通電を受けて発熱する発熱
部が設けられた加熱体を制御するための温度制御装置で
あって、上記発熱部の温度を検知する温度検知体と、商
用電源から上記発熱部への通電そして遮断の切換動作を
行うことにより加熱体を駆動せしめる加熱体駆動手段
と、予め設定された温度サンプリング時間ごとにサンプ
リングした温度検知体の検知温度と目標温度とを比較
し、得られた比較結果に応じた切換動作の実行を加熱体
駆動手段に指示するための駆動用パルスを加熱体駆動手
段に出力する制御手段とを有する温度制御装置におい
て、商用電源から出力される交流電流の半周期分の時間
を検出して上記交流電流の半周期に同期した同期信号を
出力する半周期時間検出手段を備えていると共に、半周
期時間検出手段からの同期信号に同期して上記制御手段
が駆動用パルスを加熱体駆動手段に出力するよう設定さ
れているという第一の発明により達成される。
According to the present application, the first object of the present invention is to provide a temperature control device for controlling a heating element provided with a heat generating portion that generates heat when supplied with electric power from a commercial power supply. A heating element driving means for driving the heating element by performing a switching operation between energization and cutoff from a commercial power supply to the heating element; and a preset temperature. The detected temperature of the temperature sensing element sampled at each sampling time is compared with the target temperature, and a driving pulse for instructing the heating element driving means to execute a switching operation according to the obtained comparison result is supplied to the heating element driving means. And a control means for outputting a synchronizing signal synchronized with the half cycle of the alternating current, detecting a half cycle time of the alternating current output from the commercial power supply. Together and a stage, in synchronization with the synchronization signal from the half-cycle time detecting means said control means is achieved by the first invention of being set so as to be output to the heater driving means driving pulse.

【0010】又、本出願に依れば、上記第一の目的は、
本出願に係る第一の発明において、加熱体は、セラミッ
クスを主成分とする薄板状の基板の一方の面に商用電源
からの通電を受けて発熱する発熱部が設けられているセ
ラミックヒータであるという第二の発明によっても達成
される。
According to the present application, the first object is to
In the first invention according to the present application, the heating element is a ceramic heater provided with a heat-generating portion that generates heat by receiving electricity from a commercial power supply on one surface of a thin substrate mainly composed of ceramics. This is also achieved by the second invention.

【0011】更に、本出願に依れば、上記第二の目的
は、商用電源からの通電を受けて発熱する発熱部が設け
られた加熱体と、未定着像を担持したシート状の記録材
に加熱体の熱を伝導せしめる外周面が形成された無端フ
ィルム状の定着体と、上記記録材及び定着体を介して発
熱部に圧接されて定着体との間に上記記録材に定着処理
を施すためのニツプ部を形成するロール状の回転自在な
加圧体とを備える定着装置であって、加熱体は本出願に
係る第一の発明に記載の温度制御装置により制御される
ようになっているという第三の発明により達成される。
Further, according to the present application, the second object is to provide a heating member provided with a heat generating portion for generating heat by receiving power from a commercial power supply, and a sheet-shaped recording material carrying an unfixed image. The fixing process of the recording material is performed between the endless film-shaped fixing member having an outer peripheral surface that conducts heat of the heating member and a fixing member that is pressed into contact with a heating unit via the recording material and the fixing member. And a roll-shaped rotatable pressurizing member forming a nip portion for application, wherein the heating member is controlled by the temperature control device according to the first invention of the present application. Is achieved by the third invention.

【0012】又、本出願に依れば、上記第二の目的は、
本出願に係る第三の発明において、加熱体はセラミック
スを主成分とする薄板状の基板の一方の面に商用電源か
らの通電受けて発熱する発熱部が設けられているセラミ
ックヒータであるという第四の発明によっても達成され
る。
According to the present application, the second object is to
In the third invention according to the present application, the heating element is a ceramic heater in which a heating unit that receives heat from a commercial power supply and generates heat is provided on one surface of a thin substrate mainly composed of ceramics. This is also achieved by the fourth invention.

【0013】更に、本出願に依れば、上記第二の目的
は、本出願に係る第三の発明又は第四の発明において、
定着体は耐熱性素材が含まれているという第五の発明に
よっても達成される。
[0013] Further, according to the present application, the second object is the third or fourth invention according to the present application, wherein:
The fixing member is also achieved by the fifth invention in which a heat-resistant material is contained.

【0014】又、本出願に依れば、上記第三の目的は、
本出願に係る第一の発明に記載の温度制御装置と、請求
項3に記載の定着装置とを搭載するという第六の発明に
より達成される。
According to the present application, the third object is to
The present invention is achieved by a sixth invention in which the temperature control device according to the first invention and the fixing device according to claim 3 are mounted.

【0015】更に、本出願に依れば、上記第三の目的
は、本出願に係る第六の発明において、加熱体は、セラ
ミックスを主成分とする薄板状の基板の一方の面に商用
電源からの通電を受けて発熱する発熱部が設けられてい
るセラミックヒータであるという第七の発明によっても
達成される。
Further, according to the present application, the third object is that, in the sixth invention according to the present application, the heating element is provided with a commercial power supply on one surface of a thin substrate mainly composed of ceramics. The present invention is also achieved by the seventh invention in which the ceramic heater is provided with a heat generating portion that generates heat when energized by the heater.

【0016】又、本出願に依れば、上記第三の目的は、
本出願に係る第六の発明又は第七の発明において定着体
は耐熱性素材が含まれているという第八の発明によっの
発明によっても達成される。
According to the present application, the third object is to
In the sixth or seventh invention according to the present application, the invention is also achieved by the invention according to the eighth invention in which the fixing body contains a heat-resistant material.

【0017】即ち、本出願に係る第一の発明にあって
は、半周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知
信号に応じて加熱体駆動用パルスが変化される。
That is, in the first invention according to the present application, the heating element driving pulse is changed according to the half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detecting means.

【0018】又、本出願に係る第二の発明にあっては、
半周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号
に応じてセラミックヒータを駆動するための加熱体駆動
用パルスが変化される。
Further, in the second invention according to the present application,
The heating element driving pulse for driving the ceramic heater is changed according to the half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detecting means.

【0019】更に、本出願に係る第三の発明にあって
は、半周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知
信号に応じて加熱体駆動用パルスが変化されることによ
り、定着装置に備えられた加熱体と加圧体との間に形成
されたニツプ部等の目標温度への昇温及び維持が行われ
る。
Further, in the third invention according to the present application, the heating element driving pulse is changed in accordance with a half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detecting means, whereby the fixing device is changed. The temperature of the nip formed between the heating element and the pressure element provided in the apparatus is raised and maintained at a target temperature.

【0020】又、本出願に係る第四の発明にあっては、
半周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号
に応じて、定着装置に備えられたセラミックヒータを駆
動するための加熱体駆動用パルスが変化されることによ
り、セラミックヒータと加圧体との間に形成されたニツ
プ部等の目標温度への昇温及び維持が行われる。
In the fourth invention according to the present application,
The heating element driving pulse for driving the ceramic heater provided in the fixing device is changed according to the half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detecting means, so that the ceramic heater and the pressurizing element are changed. Then, the temperature of the nip portion and the like formed between them is raised to and maintained at the target temperature.

【0021】更に、本出願に係る第五の発明にあって
は、定着装置に備えられた加熱体と加圧体との間に形成
されたニツプ部等が、耐熱性素材が含まれている定着体
等を介して迅速に目標温度へと昇温され維持される。
Further, in the fifth invention according to the present application, the nip portion formed between the heating element and the pressure element provided in the fixing device contains a heat-resistant material. The temperature is quickly raised to and maintained at the target temperature via the fixing body and the like.

【0022】又、本出願に係る第六の発明にあっては、
画像形成装置に搭載された温度制御装置の備える半周期
時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号に応じ
て加熱体駆動用パルスが変化されることにより、定着装
置に備えられた加熱体と加圧体との間に形成されたニツ
プ部等の目標温度への昇温及び維持が行われる。
In the sixth invention according to the present application,
The heating element driving pulse is changed in accordance with a half-period detection signal of an AC input from a half-period time detection unit included in the temperature control device mounted on the image forming apparatus, so that the heating element included in the fixing device is provided. The temperature of the nip and the like formed between the pressure member and the pressure body is raised and maintained at the target temperature.

【0023】更に、本出願に係る第七の発明にあって
は、画像形成装置に搭載された温度制御装置の備える半
周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号に
応じて、定着装置に備えられたセラミックヒータを駆動
するための加熱体駆動用パルスが変化されることによ
り、セラミックヒータと加圧体との間に形成されたニツ
プ部等の目標温度への昇温及び維持が行われる。
Further, in the seventh invention according to the present application, fixing is performed in response to a half-cycle detection signal of an AC input from a half-cycle time detecting means provided in a temperature control device mounted on the image forming apparatus. By changing the heating element driving pulse for driving the ceramic heater provided in the apparatus, the temperature of the nip formed between the ceramic heater and the pressurizing element can be raised and maintained at the target temperature. Done.

【0024】又、本出願に係る第八の発明にあっては、
画像形成装置に搭載された定着装置に備えられた加熱体
と加圧体との間に形成されたニツプ部等が、耐熱性素材
が含まれている定着体等を介して迅速に目標温度へと昇
温され維持される。
In the eighth invention according to the present application,
The nip formed between the heating element and the pressure element provided in the fixing device mounted on the image forming apparatus quickly reaches the target temperature via the fixing element containing a heat-resistant material. And the temperature is maintained.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
添付図面を参照して説明する。
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0026】図1には、本発明の定着装置を有する画像
形成装置の一実施形態が示されている。この画像形成装
置は、原稿台固定−光学系移動型、回転ドラム型の感光
体を使用した転写式電子複写装置である。作像原理、プ
ロセス、機械構成は、公知に属するので、説明を簡単に
とどめておく。
FIG. 1 shows an embodiment of an image forming apparatus having a fixing device according to the present invention. This image forming apparatus is a transfer type electronic copying apparatus using a platen fixed-optical system movable type and a rotating drum type photoconductor. Since the image forming principle, process, and mechanical configuration belong to the public, they will be briefly described.

【0027】この画像形成装置は、概略的にいうと、原
稿台カバー1と、原稿台ガラス2と、原稿照明ランプ3
と、ドラム状の回転自在な感光体ドラム4と、現像器5
と、転写分離帯電器6と、定着装置7とを有している。
The image forming apparatus generally includes a document table cover 1, a document table glass 2, a document illumination lamp 3
A drum-shaped rotatable photosensitive drum 4 and a developing device 5
And a transfer separation charger 6 and a fixing device 7.

【0028】原稿の複写すべき画面を下にして原稿を原
稿ガラス2上に載置し、その上に原稿カバー1を被せて
セットする。複写スタート信号が入ると、原稿は、原稿
照射ランプ3により照射され、その反射光により感光体
ドラム4上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現
像器5により、トナーを用いて顕像化される。次いで、
転写分離帯電器6によりトナー像が記録材上に転写され
てから、定着器7によりトナー像が記録材上に加熱定着
された後に排出される。
The original is placed on the original glass 2 with the screen on which the original is to be copied facing down, and the original cover 1 is placed over the original and set. When a copy start signal is input, the original is illuminated by the original illuminating lamp 3 and the reflected light forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 4. This electrostatic latent image is visualized by the developing device 5 using toner. Then
After the toner image is transferred onto the recording material by the transfer separation charger 6, the toner image is heated and fixed on the recording material by the fixing device 7 and then discharged.

【0029】このうち定着装置7を図2に拡大して示し
ている。この定着装置7は、フィルム加熱方式のもので
あり、概略的にいうと、左右に配した駆動ローラ8およ
び従動ローラ9と、このローラ8,9の下方に支持され
た加熱体10と、ローラ8,9と加熱体10との間に巻
回して張設されたエンドレスフィルムからなる定着体た
る定着フィルム11と、加熱体10に定着フィルム11
を介して圧接された加圧体たる円筒状若しくは略円筒状
或いは円柱状若しくは略円柱状の回転自在な加圧ローラ
12とを有している。
FIG. 2 shows the fixing device 7 in an enlarged manner. The fixing device 7 is of a film heating type, and roughly speaking, a driving roller 8 and a driven roller 9 arranged on the left and right, a heating body 10 supported below the rollers 8 and 9, A fixing film 11 which is a fixing body composed of an endless film wound and stretched between the heating elements 10 and 9;
And a rotatable pressure roller 12 of a cylindrical or substantially cylindrical shape or a column or a substantially columnar shape, which is a pressing body pressed in contact therewith.

【0030】ここで、定着フィルム11は、駆動ローラ
8の時計方向の回転駆動に伴い、時計方向に所定の周速
度、つまり感光体ドラム4側から搬送されてくる記録材
の搬送速度と同じ周速度をもって回転される。
Here, the fixing film 11 rotates at a predetermined peripheral speed in the clockwise direction, that is, at the same peripheral speed as the recording material transported from the photosensitive drum 4 side, in accordance with the clockwise rotation of the driving roller 8. Rotated with speed.

【0031】定着フィルム11は、耐熱性、離型性、耐
久性に優れ、一般的に100μm以下、好ましくは50
μm以下の薄肉のものが使用される。
The fixing film 11 is excellent in heat resistance, releasability and durability, and is generally 100 μm or less, preferably 50 μm or less.
A thin film having a thickness of not more than μm is used.

【0032】加熱体10は、低熱容量で線状に形成され
ており、定着フィルム11の走行方向に直角な方向を長
手として設置される。加熱体10は、例えば発熱体13
および温度センサ14などが設けられていると共にセラ
ミックスを主成分とするヒータ基板15と、このヒータ
基板15を保持するヒータ支持体16とを有するセラミ
ックヒ−タである。
The heating element 10 is formed in a linear shape with a low heat capacity, and is set with a direction perpendicular to the running direction of the fixing film 11 as a longitudinal direction. The heating element 10 includes, for example, a heating element 13.
And a heater substrate 15 provided with a temperature sensor 14 and the like, and mainly composed of ceramics, and a heater support 16 for holding the heater substrate 15.

【0033】発熱体13は、例えば、ヒータ基板15の
下面の略中央部分に長手に沿ってTa2 Nなどの電気抵
抗材料を幅1.0mmにスクリーン印刷などにより塗工
した線状の低熱容量の通電発熱体である。
The heating element 13 is, for example, a linear low-heat-capacity coating formed by applying an electric resistance material such as Ta 2 N to a width of 1.0 mm along a substantially central portion of the lower surface of the heater substrate 15 by screen printing or the like. It is an electric heating element.

【0034】温度検知体たる温度センサ14は、例え
ば、ヒータ基板15の上面の略中央部分に長手に沿って
スクリーン印刷などにより塗工したPt膜などの低熱容
量の即温抵抗体である。本実施形態では、ヒータ基板1
5の温度を加熱体10の温度として温度センサ14によ
り検知している。線状の発熱体13は、その長手両端部
より通電され、全長にわたって発熱させるようになって
いる。
The temperature sensor 14 as a temperature detector is, for example, a low-heat-capacity immediate-temperature resistor such as a Pt film applied by screen printing or the like along the length at a substantially central portion of the upper surface of the heater substrate 15. In the present embodiment, the heater substrate 1
The temperature 5 is detected by the temperature sensor 14 as the temperature of the heating body 10. The linear heating element 13 is energized from both longitudinal ends thereof to generate heat over the entire length.

【0035】加熱体10(発熱体13)への通電制御回
路は、直流電圧のパルス状波形を用い、温度制御サンプ
リング時間ごとに、温度センサ14からの検知温度に基
づいて算出された所望の温度(規定温度)に応じた駆動
パルスを出力するように構成されている。
The power supply control circuit for the heating element 10 (heating element 13) uses a pulse waveform of a DC voltage, and a desired temperature calculated based on the temperature detected by the temperature sensor 14 at each temperature control sampling time. It is configured to output a drive pulse corresponding to (specified temperature).

【0036】本実施形態の加熱体10の通電制御回路が
図3に示されている。この通電制御回路は、加熱体10
の温度センサ14と、交流電源32からの交流入力の半
周期時間を検出する半周期時間検出手段たるゼロクロス
回路18と、温度センサ14およびゼロクロス回路18
から信号を入力して駆動パルスを出力する制御手段たる
マイクロコンピュータ17と、マイクロコンピュータ1
7からの駆動パルスにより加熱体10を駆動(通電発
熱)させる加熱体駆動手段たる加熱体駆動回路19とを
有している。
FIG. 3 shows an energization control circuit for the heating element 10 according to the present embodiment. This energization control circuit includes the heating element 10
Temperature sensor 14, a zero-cross circuit 18 as a half-cycle time detecting means for detecting a half-cycle time of an AC input from an AC power supply 32, and a temperature sensor 14 and a zero-cross circuit 18.
A microcomputer 17 as a control means for inputting a signal from the controller and outputting a driving pulse;
And a heating element driving circuit 19 which is a heating element driving means for driving the heating element 10 by means of the driving pulse from 7 (electric heating).

【0037】マイクロコンピュータ17は、ゼロクロス
回路18からのゼロクロス検出信号に応じて、交流入力
の半周期時間の判断を行い、温度センサ14からの検知
温度に基づいて算出した所望の温度(規定温度)に応じ
た出力パターンの駆動パルスを、加熱体10の通電ON
/OFF信号として加熱体駆動回路19に与え、加熱体
10を駆動(通電発熱)させる。また、マイクロコンピ
ュータ17は、温度制御サンプリング時間ごとに、温度
センサ14からの検知温度に基づいて所望の温度(規定
温度)の算出を行い、自らのRAMに記憶する。
The microcomputer 17 determines the half cycle time of the AC input according to the zero-crossing detection signal from the zero-crossing circuit 18, and calculates a desired temperature (specified temperature) calculated based on the temperature detected by the temperature sensor 14. Drive pulse of the output pattern corresponding to
This signal is supplied as an / OFF signal to the heating element drive circuit 19 to drive the heating element 10 (to generate heat). Further, the microcomputer 17 calculates a desired temperature (specified temperature) based on the temperature detected by the temperature sensor 14 for each temperature control sampling time, and stores it in its own RAM.

【0038】温度制御サンプリング時間とは、例えばゼ
ロクロス回路18によるゼロクロス検出を15回カウン
トした時間、つまり交流入力の半周期15回分の時間で
ある。出力パターンは、例えば、検知温度と規定温度と
の間の偏差ごとに、温度制御サンプリング時間内に交流
入力半周期分を何回加熱体10に通電させるかを予めマ
イクロコンピュータ17のプログラムに設定してあり、
温度制御を行うためにマイクロコンピュータ17のRA
Mにおくようになっている。この出力パターンは、16
ビットのデータである。
The temperature control sampling time is, for example, a time in which zero cross detection by the zero cross circuit 18 is counted 15 times, that is, a time corresponding to 15 half cycles of AC input. For the output pattern, for example, for each deviation between the detected temperature and the specified temperature, a program of the microcomputer 17 is set in advance as to how many times a half cycle of the AC input is supplied to the heating element 10 within the temperature control sampling time. And
The RA of the microcomputer 17 is used to perform temperature control.
M. This output pattern is 16
Bit data.

【0039】上述のように構成された定着装置7の温度
制御を図1〜図3に併せて図4,図5のフローチャート
に基づいて次に説明する。
The temperature control of the fixing device 7 configured as described above will now be described with reference to FIGS.

【0040】まず、図4に示すように、定着装置7を制
御するについては、最初に加熱体駆動(通電発熱)がな
され(ステップS20)、画像形成中、一定時間ごとに
加熱体制御21が割り込みで実行される(ステップS2
1)。次に、初期設定した枚数の画像形成が終了したか
どうかの判定を行い(ステップ22)、終了であれば定
着装置7の駆動を終了させ、未終了であれば加熱体10
を再駆動させる処理が実行される。
First, as shown in FIG. 4, to control the fixing device 7, first, the heating element is driven (energized heat generation) (step S20), and the heating element control 21 is performed at regular intervals during image formation. Executed by interruption (step S2
1). Next, it is determined whether or not the image formation of the initially set number has been completed (step 22). If the image formation has been completed, the driving of the fixing device 7 is terminated.
Is performed again.

【0041】次いで、加熱体制御(ステップS21)の
概略を図5のフローチャートにより説明すると、まず交
流入力半周期を検出するゼロクロス回路18からの信号
によってゼロクロスを検出したかどうかの判定を行い
(ステップS23)、未検出であれば加熱体10の制御
を終了する。
Next, the outline of the heating element control (step S21) will be described with reference to the flowchart of FIG. 5. First, it is determined whether or not a zero cross is detected based on a signal from a zero cross circuit 18 for detecting an AC input half cycle (step S21). S23) If not detected, the control of the heating element 10 ends.

【0042】一方、ゼロクロスを検出すると、まず温度
制御サンプリング時間の測定を行うためにゼロクロスの
カウント(+1)を行う(ステップS24)。そして、
出力パターンに応じた加熱体駆動用パルスを加熱体駆動
回路19に与える(ステップS25)。
On the other hand, when the zero cross is detected, first, a zero cross count (+1) is performed to measure the temperature control sampling time (step S24). And
A heating element driving pulse corresponding to the output pattern is given to the heating element drive circuit 19 (step S25).

【0043】次に、温度制御サンプリング時間に達した
かどうかの判定を行う(ステップS25)。温度制御サ
ンプリング時間でなければ、出力パターンのデータをビ
ットシフトする(ステップS27)。温度制御サンプリ
ング時間に達すれば、温度センサ14の信号から加熱体
10の温度を測定する(ステップS28)。次に、その
測定した温度値(検知温度)が規定温度未満かどうかの
判定を行い(ステップS29)、規定温度未満であれ
ば、どれだけ温度上昇させるかを算出する温度上昇制御
を行い、その出力パターンを設定する処理が実行される
(ステップS30)。一方、測定温度値が規定温度を超
えていれば、どれだけ温度下降させるかを算出する温度
下降制御を行い、その出力パターンを設定する処理が実
行される(ステップS31)。
Next, it is determined whether or not the temperature control sampling time has been reached (step S25). If it is not the temperature control sampling time, the output pattern data is bit-shifted (step S27). When the temperature control sampling time has been reached, the temperature of the heating element 10 is measured from the signal of the temperature sensor 14 (step S28). Next, it is determined whether or not the measured temperature value (detected temperature) is lower than the specified temperature (step S29). If the measured temperature value is lower than the specified temperature, temperature increase control is performed to calculate how much the temperature is increased. A process of setting an output pattern is executed (Step S30). On the other hand, if the measured temperature value exceeds the specified temperature, temperature lowering control for calculating how much the temperature is lowered is performed, and a process of setting the output pattern is executed (step S31).

【0044】このように交流入力のゼロクロス回路18
からのゼロクロス検知信号に応じて、加熱体10の駆動
(通電発熱)がなされる。すなわち、加熱体10の実際
の通電状態が交流入力の半周期と同期することにより、
温度制御サンプリング時間ごとに、規定温度に応じた正
確な温度制御がなされる。
As described above, the AC input zero cross circuit 18
The heating element 10 is driven (electrically heated) in accordance with the zero-crossing detection signal from. That is, by synchronizing the actual energization state of the heating element 10 with the half cycle of the AC input,
Accurate temperature control according to the specified temperature is performed for each temperature control sampling time.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上にて説明してきたように、本出願に
係る第一の発明に依れば、半周期時間検出手段からの交
流入力の半周期の検知信号に応じて加熱体駆動用パルス
が変化されるので、加熱体の実際の通電状態を交流入力
の半周期と正確に同期することができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the heating element driving pulse is generated in response to the half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detecting means. Is changed, the actual energization state of the heating element can be accurately synchronized with the half cycle of the AC input.

【0046】又、本出願に係る第二の発明に依れば、半
周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号に
応じてセラミックヒータを駆動するための加熱体駆動用
パルスが変化されるので、セラミックヒータの実際の通
電状態を交流入力の半周期と正確に同期することができ
る。
According to the second aspect of the present invention, the heating element driving pulse for driving the ceramic heater changes according to the half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detecting means. Therefore, the actual energization state of the ceramic heater can be accurately synchronized with the half cycle of the AC input.

【0047】更に、本出願に係る第三の発明に依れば、
半周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号
に応じて加熱体駆動用パルスが変化されることにより、
定着装置に備えられた加熱体と加圧体との間に形成され
たニツプ部等の目標温度への昇温及び維持が行われるの
で、加熱体の実際の通電状態と交流入力の半周期との正
確な同期が図られた定着装置を提供することができる。
Further, according to the third invention of the present application,
By changing the heating element driving pulse according to the half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detection means,
Since the temperature of the nip portion formed between the heating element and the pressure element provided in the fixing device is raised and maintained at the target temperature, the actual energization state of the heating element and the half cycle of the AC input are reduced. Can be provided.

【0048】又、本出願に係る第四の発明に依れば、半
周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号に
応じて、定着装置に備えられたセラミックヒータを駆動
するための加熱体駆動用パルスが変化されることによ
り、セラミックヒータと加圧体との間に形成されたニツ
プ部等の目標温度への昇温及び維持が行われるので、セ
ラミックヒータの実際の通電状態と交流入力の半周期と
の正確な同期が図られた定着装置を提供することができ
る。
According to the fourth aspect of the present invention, the ceramic heater provided in the fixing device is driven in response to a half-cycle detection signal of the AC input from the half-cycle time detecting means. By changing the heating element driving pulse, the temperature of the nip portion formed between the ceramic heater and the pressurizing element is raised and maintained at the target temperature. It is possible to provide a fixing device that is accurately synchronized with a half cycle of the AC input.

【0049】更に、本出願に係る第五の発明に依れば、
定着装置に備えられた加熱体と加圧体との間に形成され
たニツプ部等が、耐熱性素材が含まれている定着体等を
介して迅速に目標温度へと昇温され維持されるので、定
着装置が立ち上げられてから加熱体が目標温度に昇温す
るに至るまでに要する時間の短縮化を図ることができ
る。
Further, according to the fifth invention of the present application,
The nip portion and the like formed between the heating element and the pressure element provided in the fixing device are quickly heated to and maintained at the target temperature via the fixing element or the like containing a heat-resistant material. Therefore, it is possible to reduce the time required from when the fixing device is started up to when the heating element rises to the target temperature.

【0050】又、本出願に係る第六の発明に依れば、画
像形成装置に搭載された温度制御装置の備える半周期時
間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号に応じて
加熱体駆動用パルスが変化されることにより、定着装置
に備えられた加熱体と加圧体との間に形成されたニツプ
部等の目標温度への昇温及び維持が行われるので、加熱
体の実際の通電状態と交流入力の半周期との正確な同期
が図られた定着装置を搭載する画像形成装置を提供する
ことができる。
According to the sixth aspect of the present invention, the heating element is controlled in response to a half-cycle detection signal of an AC input from a half-cycle time detecting means provided in a temperature control device mounted on the image forming apparatus. By changing the driving pulse, the temperature of the nip formed between the heating element and the pressure element provided in the fixing device is raised to and maintained at a target temperature. It is possible to provide an image forming apparatus equipped with a fixing device in which accurate synchronization between the power supply state and the half cycle of the AC input is achieved.

【0051】更に、本出願に係る第七の発明にあって
は、画像形成装置に搭載された温度制御装置の備える半
周期時間検出手段からの交流入力の半周期の検知信号に
応じて、定着装置に備えられたセラミックヒータを駆動
するための加熱体駆動用パルスが変化されることによ
り、セラミックヒータと加圧体との間に形成されたニツ
プ部等の目標温度への昇温及び維持が行われるので、セ
ラミックヒータの実際の通電状態と交流入力の半周期と
の正確な同期が図られた定着装置を搭載する画像形成装
置を提供することができる。
Further, in the seventh invention according to the present application, the fixing is performed in response to a half-cycle detection signal of an AC input from a half-cycle time detecting means provided in a temperature control device mounted on the image forming apparatus. By changing the heating element driving pulse for driving the ceramic heater provided in the apparatus, the temperature of the nip formed between the ceramic heater and the pressurizing element can be raised and maintained at the target temperature. Therefore, it is possible to provide an image forming apparatus equipped with a fixing device in which the actual energization state of the ceramic heater is accurately synchronized with the half cycle of the AC input.

【0052】又、本出願に係る第八の発明にあっては、
画像形成装置に搭載された定着装置に備えられた加熱体
と加圧体との間に形成されたニツプ部等が、耐熱性素材
が含まれている定着体等を介して迅速に目標温度へと昇
温され維持されるので、定着装置が立ち上げられてから
加熱体が目標温度に昇温するに至るまでに要する時間の
短縮化を図ることができ、以て、一連の画像形成プロセ
ス終了から次なる一連の画像形成プロセス開始に至るま
での時間が長期に亘った場合にあっても、迅速に次なる
一連の画像形成プロセスを行うことができる。
Further, in the eighth invention according to the present application,
The nip formed between the heating element and the pressure element provided in the fixing device mounted on the image forming apparatus quickly reaches the target temperature via the fixing element containing a heat-resistant material. The time required for the heating element to rise to the target temperature after the fixing device is started can be shortened, and a series of image forming processes can be completed. Even if the time until the start of the next series of image forming processes is long, it is possible to quickly perform the next series of image forming processes.

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

【図1】本発明の画像形成装置の全体を示す概略構成図
である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an entire image forming apparatus of the present invention.

【図2】図1の画像形成装置の定着装置を示す概略構成
図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device of the image forming apparatus of FIG. 1;

【図3】図2の定着装置の加熱体の通電制御回路を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an energization control circuit of a heating element of the fixing device of FIG. 2;

【図4】図2の定着装置の動作を説明するフローチャー
トである。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the fixing device of FIG. 2;

【図5】図3の加熱体通電制御回路の動作を説明するフ
ローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of the heating element energization control circuit of FIG. 3;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 定着装置 10 加熱体 11 定着フィルム(定着体) 12 加圧ロ−ラ(加圧体) 13 発熱体 14 温度センサ(温度検知体) 17 マイクロコンピュータ(温度制御手段) 18 ゼロクロス回路(半周期時間検出手段) 19 加熱体駆動回路(加熱体駆動手段) 7 Fixing Device 10 Heating Body 11 Fixing Film (Fixing Body) 12 Pressure Roller (Pressing Body) 13 Heating Body 14 Temperature Sensor (Temperature Detecting Body) 17 Microcomputer (Temperature Control Means) 18 Zero Cross Circuit (Half-Cycle Time) (Detection means) 19 heating element driving circuit (heating element driving means)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 商用電源からの通電を受けて発熱する発
熱部が設けられた加熱体を制御するための温度制御装置
であって、上記発熱部の温度を検知する温度検知体と、
商用電源から上記発熱部への通電そして遮断の切換動作
を行うことにより加熱体を駆動せしめる加熱体駆動手段
と、予め設定された温度サンプリング時間ごとにサンプ
リングした温度検知体の検知温度と目標温度とを比較
し、得られた比較結果に応じた切換動作の実行を加熱体
駆動手段に指示するための駆動用パルスを加熱体躯動手
段に出力する制御手段とを有する温度制御装置におい
て、商用電源から出力される交流電流の半周期分の時間
を検出して上記交流電流の半周期に同期した同期信号を
出力する半周期時間検出手段を備えていると共に、半周
期時間検出手段からの同期信号に同期して上記制御手段
が駆動用パルスを加熱体駆動手段に出力するよう設定さ
れていることを特徴とする温度制御装置。
1. A temperature control device for controlling a heating element provided with a heat generating part that generates heat when energized from a commercial power supply, wherein the temperature control element detects a temperature of the heat generating part;
Heating element driving means for driving the heating element by performing a switching operation between energization and cutoff from the commercial power supply to the heating section; and a detection temperature and a target temperature of the temperature detection element sampled at a preset temperature sampling time. And a control means for outputting to the heating element driving means a driving pulse for instructing the heating element driving means to execute a switching operation in accordance with the obtained comparison result. A half cycle time detecting means for detecting a time corresponding to a half cycle of the output AC current and outputting a synchronization signal synchronized with the half cycle of the AC current is provided, and a synchronization signal from the half cycle time detecting means is provided. A temperature control device wherein the control means is set so as to output a driving pulse to the heating element driving means in synchronization with the temperature control apparatus.
【請求項2】 加熱体は、セラミックスを主成分とする
薄板状の基板の一方の面に商用電源からの通電を受けて
発熱する発熱部が設けられているセラミックヒータであ
ることとする請求項1に記載の温度制御装置。
2. A heating device according to claim 1, wherein the heating element is a ceramic heater having a heat-generating portion which receives heat from a commercial power supply and generates heat on one surface of a thin plate-shaped substrate mainly composed of ceramics. 2. The temperature control device according to 1.
【請求項3】 商用電源からの通電を受けて発熱する発
熱部が設けられた加熱体と、未定看像を担持したシート
状の記録材に加熱体の熱を伝導せしめる外周面が形成さ
れた無端フィルム状の定着体と、上記記録材及び定着体
を介して発熱部に圧接されて定着体との間に上記記録材
に定着処理を施すためのニツプ部を形成するロール状の
回転自在な加圧体とを備える定着装置であって、加熱体
は請求項1に記載の温度制御装置により制御されるよう
になっていることを特徴とする定着装置。
3. A heating element provided with a heat generating portion that generates heat when energized from a commercial power supply, and an outer peripheral surface for transmitting heat of the heating element to a sheet-shaped recording material carrying an undetermined image. An endless film-shaped fixing member, and a roll-shaped rotatable rotatable member that forms a nip between the fixing member and the recording material by being pressed against the heat generating portion via the recording material and the fixing member. A fixing device comprising a pressurizing member, wherein the heating member is controlled by the temperature control device according to claim 1.
【請求項4】 加熱体は、セラミックスを主成分とする
薄板状の基板の一方の面に商用電源からの通電を受けて
発熱する発熱部が設けられているセラミックヒータであ
ることとする請求項3に記載の定着装置。
4. The heating element is a ceramic heater in which a heat-generating portion is provided on one surface of a thin substrate mainly composed of ceramics, the heat-generating portion receiving heat from a commercial power supply to generate heat. 3. The fixing device according to item 3.
【請求項5】 定着体は耐熱性素材が含まれていること
とする請求項3又は請求項4に記載の定着装置。
5. The fixing device according to claim 3, wherein the fixing body contains a heat-resistant material.
【請求項6】 請求項1に記載の温度制御装置と、請求
項3に記載の定着装置とを搭載することを特徴とする画
像形成装置。
6. An image forming apparatus comprising the temperature control device according to claim 1 and the fixing device according to claim 3.
【請求項7】 加熱体は、セラミックスを主成分とする
薄板状の基板の一方の面に商用電源からの通電を受けて
発熱する発熱部が設けられているセラミックヒータであ
ることとする請求項6に記載の画像形成装置。
7. The heating element is a ceramic heater in which a heat-generating portion that receives heat from a commercial power supply and generates heat is provided on one surface of a thin-plate substrate mainly composed of ceramics. 7. The image forming apparatus according to 6.
【請求項8】 定着体は耐熱性素材が含まれていること
とする請求項6又は請求項7に記載の画像形成装置。
8. The image forming apparatus according to claim 6, wherein the fixing body contains a heat-resistant material.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013205421A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Ricoh Co Ltd Fixing device, image forming apparatus and fixing control method

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