JPH0222403B2 - - Google Patents

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JPH0222403B2
JPH0222403B2 JP55000881A JP88180A JPH0222403B2 JP H0222403 B2 JPH0222403 B2 JP H0222403B2 JP 55000881 A JP55000881 A JP 55000881A JP 88180 A JP88180 A JP 88180A JP H0222403 B2 JPH0222403 B2 JP H0222403B2
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JP
Japan
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temperature
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pattern
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JP55000881A
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English (en)
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JPS5699519A (en
Inventor
Yoshiaki Nawata
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
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP88180A priority Critical patent/JPS5699519A/ja
Publication of JPS5699519A publication Critical patent/JPS5699519A/ja
Publication of JPH0222403B2 publication Critical patent/JPH0222403B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1917Control of temperature characterised by the use of electric means using digital means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は加熱装置の温度制御装置に関する。 従来の加熱装置たとえば複写機における定着装
置の温度制御手段としては、位相制御あるいは単
純なON−OFF制御によつて行われていた。しか
しながら位相制御においては温度の安定性はよい
が、電源の半サイクル毎にノイズが発生し、それ
が大であるという欠点を有している。又、ON−
OFF制御ではノイズの発生は押さえられるもの
の温度の安定性や制御の細かさという点では難点
がある。これらの欠点を補うものとして半導体制
御整流素子を使用したゼロクロススイツチングに
よる半周期毎に導通制御を行なうものがある。し
かしこれでは負荷電流が一方向へ流れる直流分を
有してしまう虞があり、配電系統への負担が心配
される。 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、
温度の安定性や制御の細かさに優れ、且つノイズ
の発生も少なく配電系統等の商用交流電源に悪影
響を与えない温度制御装置を提供することを目的
とする。 以下、本発明を図示の一実施例を参照して説明
する。第1図は本実施例の温度制御装置の構成を
示す図であつて、1は安定化された正電圧が加え
られている端子、2及び3は交流電源に位相の一
致した正弦波電圧が加えられている端子、4及び
5は交流電源に接続された端子である。THは粉
体像定着装置の温度検出器でもあつてヒータの熱
的近傍におかれたサーミスタであり、R1,R2
及びR3は抵抗であつて、抵抗R1はサーミスタ
THと直列に接続され抵抗R2及びR3とでブリ
ツジを形成している。Aは差動入力アンプであつ
て抵抗R1,R2及びR3とサーミスタTHから
なるブリツジの出力を増幅し、ADCはAD(アナ
ログデジタル)コンバータであつてアンプAの出
力を6bitにデジタル化する。PGはパターン発生
器であつてコンバータADCの6bitの出力により
7bitの信号を発生する。ADコンバータADCとパ
ターン発生器PGのアドレスデコーダとで温度レ
ベル判別器として機能している。ZCDはゼロク
ロス検出器であつて電源電圧の零電圧の通過時点
を検出し電源電圧との同期信号を出力する同期信
号発生回路でもある。Cはカウンタであつて検出
器ZCDが7回出力する毎に1回パルスを出力し
自体をリセツトする。DLは遅延回路であつて検
出器ZCDの出力を交流電源の1/4周期以下だけ遅
延する。SRは時系列パルス変換器として作動す
る7bitのパラレルイン−シリアルアウトのシフト
レシスタであつて、カウンタCの出力パルスをセ
ツト入力としてパターン発生器PGの出力信号を
入力し、検出器ZCDの出力をクロツクとしてシ
リアルに出力を行う。Lはラツチであつて、遅延
回路DLの出力があつた時点のシフトレジスタSR
の出力を保持する。AGはアンド回路であつて、
検出器ZCDが検出する電源電圧の零となる時点
のラツチLの出力をドライバ回路DRに加える。
LEDはドライバ回路DRによつて駆動される発光
ダイオード、PTはダイオードLEDの光でトリガ
されるスイツチ手段の双方向性の光サイリスタで
あつてヒータHの通電を制御する。 第2図の各欄は第1図中の点及び端子に、印加
されるか又は表われる。電圧又は電流の波形を表
わしている。第2図中a欄は端子4及び5に印加
される電源電圧の、b欄は検出器ZCDの出力CP
の、c欄はカウンタCの出力SEの、d欄は遅延
回路DLの出力DLOの、e欄はドライバ回路の出
力DROの、そしてf欄はヒータHを流れる負荷
電流LCの波形を各々制御の1周期である電源電
圧の3周期半に互り示している。図中ZLは電圧
Oのレベルを示すラインであり、矢印tは時間軸
を示している。a欄において、電源電圧がOVに
なつた時点から次にOVになるまでの電源電圧の
1/2周期を1半波として数えて、制御の1周期に
含まれる7半波に各々順に符号を付け第1半波を
W0、第2半波をW1、第3半波をW2、第4半波
をW3、第5半波W4、第6半波をW5そして第7
半波をW6とする。これらの各半波に対応させ、
検出器ZCDの出力CPのパルスをCP0,CP1,
CP2,CP3,CP4,CP5及びCP6とする。
又、第1半波W0の導通制御は前の制御周期のビ
ツトパターンの第7ビツトで制御され、そのドラ
イバ回路DRの出力DR0のパルスP6−Aとし、
その結果流れる負荷電流LCをLC6−Aとする。
その後の制御の1周期中のドライバ回路DRの出
力DR0のパルスは、各半波に合わせてP0,P
1,P2,P3,P4,P5及びP6とする。こ
のパルスにより流れる負荷電流LCを各半波毎に
LC0,LC1,LC2,LC3,LC4,LC5及び
LC6とする。ただし出力DR0のパルス及び負荷
電流LCの半波は制御パターンによつては生じな
いことがある。 第3図は、本実施例の温度制御装置によつて定
着装置温度の制御が行われる間接電子写真式複写
機を示している。Pは複写紙であり、11は給紙
ローラ12は再スタートローラであつて一担給紙
された複写紙を停止させ、タイミングを合せて再
スタートさせる。13は転写装置、14は複写紙
の搬送ローラ、15はオーブン式粉体像定着装
置、16は排紙ローラ、17は排紙受けである。
20は感光体ドラムであつて矢印の方向に回転
し、21は移動式原稿台、22は露光用光学系、
23は感光体全面の帯電用チヤージヤである。2
4は磁気ブラシ現像装置、25は除電用チヤージ
ヤ、26はクリーニング装置である。この定着装
置15には熱源としてヒータHを有し、上部にサ
ーミスタTHが温度検出用として密着させられて
いる。 次に本実施例の温度制御装置の動作を説明す
る。定着装置15の温度はサーミスタTHによつ
て検知される。温度が上昇すると、サーミスタ
THの抵抗は減少し抵抗R1とで分圧された点A
1の電圧は低下し、温度が低下すると点A1の電
圧は上昇する。点A2には安定化された電圧が抵
抗R2及びR3で分圧されて安定した電圧が現
れ、この電圧はアンプAの非反転入力に入力され
る。又点A1の電圧はアンプAの反転入力に入力
され、このため定着器の温度が上昇すると、アン
プAの出力電圧も上昇する。アンプAの出力は
ADコンバータADCに入力され、6bitのデジタル
値に変換され6本の出力線に出力される。このコ
ンバータADCの出力はパターン発生器PGに加え
られる。パターン発生器PGはROM又はPROM
の半導体メモリを利用して形成できる。本実施例
では8bitを1wordとして64wordの容量を有する
PROMを用い1wordの下位7bitを利用した。コン
バータADCの6本の出力はPROMの6本のアド
レス入力に接続され、PROMのチツプ選択入力
は常時選択された状態におかれている。コンバー
タADCにより選択されたPROM中の1wordはそ
の内容がパターン発生器PGから7本の出力線に
よりパラレルに出力されシフトレジスタSRに与
えられる。シフトレジスタSRはカウンタCから
の信号SEをセツト信号とし、パターン発生器PG
の7bitの出力をパラレルに入力しレジスタにセツ
トする。セツトされたビツトパターンは、シフト
レジスタSRに検出器ZCDの出力CPのパルスが加
わるたびに1桁下位にシフトされ、レジスタの内
容の最下位桁がシフトレジスタSRの出力SROと
して出される。このシフトレジスタ出力SROは
遅延回路DLの出力DLOの電圧が立下つた時点で
1bitのラツチLに保持される。これらシフトレジ
スタSR周辺の信号のタイミングは次の様になる。
パターン発生器PGの出力は常時出されており、
定着器の温度が変るに従い、即ちコンバータ
ADCの出力によつて随時変化する。カウンタC
の出力SEは出力のCPのパルスが7回出される毎
に1回パルスが出されるが、これは第2図に示す
様に出力CPの7回目のパルスCP0が立下つた時
に立上り、シフトレジスタSRにパターン発生器
PGの出力がセツトされた後立下る。遅延回路DL
の出力DL0は第2図dに示す様に出力SEのパル
スの立上り、出力SEのパルスの立下り後に立下
ることで、レジスタSRの内容で固定されたもの
が、ラツチLに保持される。ラツチLに保持され
た情報は検出器ZCDの出力CPとアンド回路AGで
論理積をとつて、電源電圧が零に近い時点にドラ
イバ回路DRに信号を与える。ドライバ回路はこ
の様に信号を受けるため発光ダイオードLEDの
駆動はゼロクロスポイント付近のみで行い、サイ
リスタPTはゼロクロススイツチングを行う。サ
イリスタPTはパターン発生器PGに収納されてい
る次の表に示すビツトパターンで制御されてい
る。
【表】 上記表において、P0,P1,P2,P3,P4,P5
びP6は各々ビツトパターンの下位から1ビツト
目、2ビツト目、3ビツト目、4ビツト目、5ビ
ツト目、6ビツト目及び7ビツト目を示してお
り、シフトレジスタSRからは第1ビツト目から
出力されていき第7ビツト目が出力されてから、
新たに再びビツトパターンがセツトされる。又、
表中、温度レベルはビツトパターンのビツト数7
で最大可能な8段階に分け、レベル0が温度が最
も低く、番号が大きくなるに従つて温度が高くな
つている。第2図においては温度レベル4のビツ
トパターンを使いe欄にドライバDRの出力を、
f欄には負荷電流LCを示している。以下この制
御のタイミング関係について説明する。検出器
ZCDの出力CPのパルスをカウンタCの出力SEの
パルスが出される電源電圧の1/2周期の始めに
出たものから数え、各々CP0,CP1,CP2,
CP3,CP4,CP5及びCP6とする。すると、
パターンがレジスタSRにセツトされてビツトP0
がドライバの出力として現われるのは出力CPの
パルスCP1の時点となる。これはパルスCP0が
立下つて出力SEが立上ることで、シフトレジス
タSRにパターンがセツトされ、出力SEが立下つ
てシフトレジスタSRの内容が固定され、その出
力が安定した後、遅延回路DLの出力DL0は立下
つて、ラツチ回路LにビツトP0の内容がラツチ
され、この後、アンド回路AGでパルスCP1と論
理積をとつて初めてドライバ回路DRに加えられ
るためである。(ただし温度レベル4ではP0
「0」であるのでドライバ回路DRからパルスは
実際には出ない)他のビツトについても同様の関
係になる。(例えばパルスCP1と出力DL0のパ
ルスP1)ドライバ回路DRの発光ダイオード
LED駆動パルスの電源電圧との時間的関係は、
次の様になる。ドライバ回路DRの入力は検出器
ZCDの出力CPとラツチ回路Lの出力との論理積
であるので、出力CPの立上り、立下りとタイミ
ングはほぼ等しい。ドライバ回路DRはこの入力
の立上りからやや遅れ且つ電源電圧の零に通過に
おくれないように出力DR0を立上らせ、発光ダ
イオードLEDの光が光サイリスタPTをオンさせ
るのに十分な時間の後に出力DR0を立下らせ
る。この結果負荷であるヒータHには温度レベル
4のビツトパターンに対応しf欄に示す負荷電流
LCが流れる。これに対しても電源電圧と同様に
符号をつけドライバ回路DRの出力DR0のパル
スのビツトパターンのビツト付号に対応する付号
P2,P3及びP6に対応付けて、LC2,LC3及び
LC6と1半波毎に付号を割付けてある。 この様にして温度レベル0乃至7の8段階に対
応するビツトパターンに従つて負荷電流LCを1
半波ずつ流すことができる。 又、制御の一周期は電源の3周期半になるた
め、温度レベルが同じ場合の連続する制御の2周
期においては初めの制御の一周期とでヒータHに
通電される波形は位相が逆転している。第2図の
e欄及びf欄を参照すれば、パルスP6−AとP
6及び交流半波LC6−AとLC6とはそれぞれ連
続する制御の2つの周期の始めの周期とそれに続
く周期におけるビツトパターンの第7番目のパル
ス及びそれに対応して通電された半波である。こ
のパルスP6−A及びP6は制御の1周期中にお
ける同じタイミングのパルスであるけれど、それ
ぞれ対応する通電された交流半波LC6−AとLC
6とは互いに逆極性になつていることが分る。こ
れは制御の1周期がヒータへの通電を電源の奇数
個の半波を単位として制御しているためである。
このため、同じビツトパターンの制御が行われた
場合、ヒータHに通電される波形は制御の1周期
毎に位相が逆転し、2周期間については必ず1方
の極性の半波の数と他方の極性の半波の数は同じ
になり、片方の極性に片寄ることがない。 以上詳述した様に本発明は温度のレベルによつ
てヒータへの通電制御のビツトパターンを奇数ビ
ツトにより構成し、交流電源電圧の周期に同期し
てこのビツトパターンよりゼロクロススイツチン
グを行うため、通電のデユーテイを細く設定で
き、且つ制御の1周期毎に位相が逆転するため通
電の極性が一方に片寄ることがなく、商用交流電
源に対し無用の負担をかけることのない温度制御
装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の温度制御装置の一実施例の構
成を示すブロツク図、第2図は同実施例における
制御の一周期中の各部に電圧或いは電流の波形を
示すグラフであり、第3図は本発明の適用される
間接電子写真式複写機である。 TH…サーミスタ(温度検知機)、ADC…AD
コンバータ、PG…パターン発生器、C…カウン
タ、SR…シフトレジスタ、PT…双方性の光サイ
リスタ(スイツチ手段)、2,3,4,5…電源
接続端子。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 加熱装置と、 この加熱装置近傍に置かれた温度検出器と、 この温度検出器の出力によつて温度レベルを判
    別する温度レベル判別器と、 この温度レベル判別器で判別された温度レベル
    に従つた複数種の奇数ビツトのパターンを格納
    し、前記温度レベル判別器で判別された温度レベ
    ルに応答したパターンを出力するパターン発生器
    と、 このパターン発生器で発生されたパターンを時
    系列のパルスに変換する時系列パルス変換器と、 この時系列パルス変換器から前記時系列のパル
    スを順次出力させるために、電源電圧の0電圧の
    通過時点で発生する同期信号を出力する同期信号
    発生回路と、 この同期信号発生回路からの同期信号により順
    次出力される前記時系列のパルスをトリガパルス
    として前記加熱装置をスイツチングするスイツチ
    手段と を有することを特徴とする温度制御装置。
JP88180A 1980-01-10 1980-01-10 Temperature controller Granted JPS5699519A (en)

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JP88180A JPS5699519A (en) 1980-01-10 1980-01-10 Temperature controller

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Publication Number Publication Date
JPS5699519A JPS5699519A (en) 1981-08-10
JPH0222403B2 true JPH0222403B2 (ja) 1990-05-18

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ID=11486009

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4867713A (ja) * 1971-12-20 1973-09-17
JPS52127746A (en) * 1976-04-20 1977-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Output adjustment system

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JPS5699519A (en) 1981-08-10

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