JPH04500425A - 加熱されたフューザローラ用の自己較正可能な温度制御装置 - 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】 加熱されたフユーザローラ用の自己較正可能な温度制御装置弁明の背景 本発明は、温度制御装！、特に、通常の精度の低い許容公差の大きい市販の温度 検出要素を利用する一方、実質的に精密な温度制御を可能にする自己較正型温度 制御装置に関する。

加熱又は冷却される環境又は部材の温度を制御する装置内にてサーミスタのよう な温度検出要素を使用することは周知である。特に、１９８３年１１月１５日に ドッジ（Ｄｏｃｉｇｅ）等に付与された米国特許第４．１４５．８００号、及び １９８５年１月１５日にヤマウチ（Ｙａｍａυｃｈｉ）に付与された米国特許第 ４．４９３．９８４号に開示されたような静電写真複写機内の加熱フユーザロー ラの温度を制御するかかる装置が公知である。かかる適用には、±５％乃至±２ ０％もの大きい許容公差を有するサーミスタのような大量生産された市販の温度 検出要素の使用は許容し得ない。ががる程度の許容公差は、勿論、設定温度がら の著しい誤差又は偏位を余儀なくされる。勿論、静電写真複写機又は印刷機内の 加熱フユーザローラの温度を制御する場合、ががる誤差及び偏位は、融解される 像が不良となり、曲がったり、焦げたコピーの原因となることさえあるため、望 ましくない。

更に、これとは別に、かがる及び検出要素の使用は極めてコスト高である。

それは、通常の市販のものではなく、±１％程度の高精度の加熱及び冷却制御要 素をより多量に使用するためである。しがし、１％の許容公差のサーミスタのコ ストは、大量生産される市販のサーミスタよりもはるかに高い。実際上、１％の 許容公差のサーミスタのコストが市販の±５％の許容公差のサーミスタのコスト の２５０倍にも達することは珍しいことではない。

発明の概要 本発明の目的は、加熱又は冷却される部材又は環境の温度を所望の設定温度に制 御する効果的な装置を提供することである。

本発明の別の目的は、例えば静電写真複写機の融解装置内のフユーザローラのよ うな加熱される部材又は環境の温度を制御する簡単でがっ低廉な装置を提供する ことである。

本発明の更に別の目的は、大量生産される市販の許容公差の大きい温度検出要素 を使用するが、実質的に精密な温度制御を可能にする温度制御装！を提供するこ とである。

本発明によると、熱交換源により加熱又は冷却される環境又は部材の温度を所望 の設定温度に制御する装置は、温度検出要素と、上記所望の設定温度に略等しい 既知の正確な融点又は凝固点を有する化合物と、熱交換源、及び温度検出要素に 接続された制御装置とを備えている。環境又は部材と温度検出関係に支持された 温度検出要素は、かかる化合物内にカプセル化される。該化合物の固体／液体相 変化融点又は凝固点を検出するため、制御装置は、最初にカプセル化した検出要 素により検出される該化合物の温度を監視し、次に、その検出された相変化点を 利用し、これに応答して、制御装置の全体を自己較正し、かかる環境又は部材の 実質上精密な温度制御を実現する。

かかる自己較正により、本発明の制御装置は、例えば±５％又はそれ以上の許容 公差の大きい市販のサーミスタのような許容公差の大きく低精度の検出要素であ る温度検出要素を利用する一方、実質上精密な温度制御を実現し得るものである 。本発明の装置は、静電写真複写機又は印刷機内の加熱されたフユーザローラの 温度を制御するのに特に有用である。

図面の簡単な説明 以下に本発明の好適な実施例について添付図面を参照しながら詳細に説明するが 、添付図面において、 第１図は本発明の装置を含む静電写真融解装置の略図、第２図は本発明の第１の 実施例のセンサ装置の拡大正面図、第３図は第２図のセンサ装置の拡大側面図、 第４図は本発明の第２の実施例の側面図、第５図はカプセル化する化合物の融点 を検出する本発明の方法を示すグラフ、第６図は負の許容公差の検出要素の場合 における本発明の装置の自己較正特徴及び精度を示すグラフ、 第７図は正の許容公差の検出要素の場合における点を除いて第６図と同様のグラ フである。

好適な実施例の説明 以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について詳細に説明する。

本発明は以下に、例えば、特に静電写真複写機又は印刷機の加熱されたフユーザ ローラのような加熱される環境又は部材について説明する。従って、本発明に使 用する複合体はその融点に従って選択し、熱交換源は環境又は部材を加熱し、か かる環境又は部材の温度は加温期間中、制御される。しかし、本発明は、その他 の加熱される環境又は部材、並びにかかる環境又は部材から熱を除去する熱交換 源により冷却される環境又は部材の温度を制御するためにも同様に有用である。

後者の場合、本発明の化合物はその凝固点いかんにより選択され、がかる環境又 は部材の温度は冷却期間中に制御される。固体／液体相が変化点、融点又は凝固 点の検出原理、及び装置の自己較正原理は加熱及び冷却の場合共、同一である。

先ず、第１図を参照すると、静電写真複写機又は印刷機内のトナー像を融解させ るのに適した装置が全体として符号２０で図示されており、加圧ローラ２０によ り融解ニップ２４を形成する加熱されたローラ２２を備えている。フユーザロー ラ２２は、融解させたコピーを良好に仕上げ得るようにした表面２３を有してい る。フユーザローラ２２及び加圧ローラ２６は適当な手段（図示せず）により駆 動され、それぞれ矢印Ａ、Ｂの方向に動く。一方のローラ、例えばフユーザロー ラ２２は、石英ランプのような熱交換源２８により加熱される。装置２０を作動 させるためには、先ず、熱交換源２８を励起させ、熱を供給し、表面２３の温度 を所望の設定温度に達するまで加温期間を通じてフユーザローラ２２を加温する 。その後、該装置を使用して融解ニップ２４を通じて基層又はコピー紙の上に搬 送されたトナー像を融解させることが出来る。優れた融解効果を得るためには、 表面２３の融解中の実際の温度は、その後、厳密に制御し、その所望の設定温度 に維持することを要する。表面２３の実際の温度が所望の設定温度より著しく低 い場合、不完全な融解状態となり、所望の設定温度より著しく高い温度の場合、 基層又はコピー紙が曲がり及び焦げる虞れがあるため、かかる厳密な制御が必要 とされる。

かかる必要とされる厳密な温度制御のため、装置２０は全体として符号３０で示 した本発明の温度制御装置を備えている。第１図乃至第４図に図示するように、 装ｆｆ１３０は、温度検出要素４０．４２又は５２を使用する温度センサ３２を 備えている。図１に図示するように、該センサ３２は、加熱されたフユーザロー ラ２２の表面２３と熱交換関係に位置決めされ、センサを表面２３の方向に付勢 させるはね３．４のような手段にも接続される。

セ：−±゛３２はここで静電写真複写機の融解装置の加軌されたフ、−ザロヘラ ２２に通用される場合について説明するが、加熱され又は冷却されるその他の部 材又は環境にも同様に有用である。このことは、本発明の全体的な温度制御装置 ３０にも当で叡よる。加熱された融解装置に関する説明は限定的なものではなく 、中に特別な用途の一例を示すためのものに過ぎない。

温度制御装置；３０は、センサ３２に加えて、熱交換源２８、及び温度セ：、す ３２に接続された論理及び制御装置（ＬＣＵ）３６を更に備えている。全体とし て、この構成において、フユーザローラ２２の加熱面２３のような環境又は部材 は熱交換源２８からセンサ３２に熱を伝達し、センサ３２はこれに応答して検出 される温度に対応する出力信号を発生させる。かかる出力信号と時間は、例えば 第５図にプロ、Ｉトされている。論理及び制御装置１　（ＬＣＵ）は周知である ように、センサ３２の出力信号を利用し、例えばフユーザローラ２２の表面２３ のような環境又は部材の温度を所望の設定温度に制御することが出来る。かかる 制御は、周知であるように、熱交換源２８のオン／オフサイクルを制御すること により実現される。

かかる温度制御の所望の設定温度に対する精度又は厳密さは勿論、主としてセン サ：３２の精度、より具体的には、特定の温度検出要素４０．４２又はセンサ３ ２内で使用される熱交換源２８０オン／オフサイクルを制御する要素５２の精度 いかんによＳ。従来、±１％の許容公差のサーミスタのような高価な高精度の小 さい許容公差の温度検出要素を使用して厳密で精密な温度制御を実用することが 周知である。このことは、その内部の融解装置から満足し得る結果を得るため厳 木で精密な制御が必要とされる静電写真複写機及び印刷機の場合、特に当て嵌ま る。

しかし、本発明において、かかる厳密で精密な制御を実現するのにかかる高価で 高精度の検出要素を使用する必要はない。第２図及び第３図に図示するように、 本発明の温度制御装置３０の第１の実施例は、例えば、許容公差が太き（、低精 度の温度検出要素であり、±５九以上の許容公差の通常の市販のサーミスタとす ることの出来る第１及び第２の温度検出要素４０．４２を備えている。検出要素 ４０．４２はそれぞれ制御装置３６に接続される温度検出先端又はヘッド４０Ａ １４２、Ａ及び導線４０Ｃ１４２Ｃを有している。更に、要素４０．４２はハウ ジング４４内に収容されている。

ハウジング４４の側壁及び底部は高温プラスチックにて形成することが出来るが 、側壁の一方は例えば正面壁４６はステンレス鋼のような強力で熱伝導性材料に て形成する必要がある。更に、正面壁４６は、例えば２ミル（０，００２インチ ）のように可能な限り薄くし、温度を検出する環境又は部材に最大限露出され、 又は接触し得るような形状とする必要がある。例えば、装置３０を使用して第３ 図に図示するように加熱されたフユーザローラの温度を制御する場合、正面壁４ ６は円弧状とし、フユーザローラ２２の表面２３の半径に略等しい曲率半径を有 する。ハウジング４４内で、検出要素４０．４２は位置決めされ、先端又はヘッ ド４０Ａ、４２Ａがそれぞれ熱伝導性壁４６の内部に近接するようにする。

第１図、第２図示及び第３図の第１の実施例に加え、第４図には、本発明の第２ の実施例が図示されている。図示するように、該第２の実施例は、要素４０．４ ２と同一である単一の温度検出要素５２のみを備えるに過ぎない。要素４０．４ ２と同様、要素５２は、全て制御装置３６に接続される検出先端又はヘッド５２ Ａ、及び導線５２Ｃを有している。要素５２は又ハウジング４４内で同様に位置 決めされる。

装置３０の第１又は第２の実施例を利用し、て環境又は部材、例えば加熱された フユーザローラ２２の表面２３の温度を所望の設定温度Ｔ＋（第６図及び第７図 ）に制御する場合、検出要素４０．４２又は５２はセンサ３２は、検出された温 度がＴ、である場合、名目出力信号Ｖ、を発生させるように選択する必要がある 。しかし、このことは、周知であるように、許容公差が小さい高精度の検出要素 を使用するセンサの場合でもめったに生じない。従って、本発明のセンサ３２の 検出要素４０．４２又は５２は許容公差の大きい大量生産された市販の±５％以 上のサーミスタであるため、特に上記の現象は生じない。

実際、例えば、±５９Ｉｌ＋の許容公差のサーミスタを使用して加熱されたフユ ーザローラ２２の表面温度を１７０″Ｃの所望の設定温度に制御しようとする場 合、かかる設定温度付近で±１５″Ｃの誤差が生じることが判明している。この 大きさの誤差の結果、間違いなく上述のように融解が不良となって、曲がり又は 焦げたコピーとなり、例えばかかる融解装置の温度を満足し得るよう制御するた めには許容し得ない。

故に、本発明において、かかる誤差を実質的に防止し、これによりセンサ３２を より精密にするため、センサ３２は第１図乃至第４図に図示するように熱伝導性 化合物５２を更に備えている。複合体５０は、精密で周知の固体／液体相変化融 点又は凝固点Ｔ２（第６図、第７図）及び著しく高い融解熱を有することが望ま しい。更に、化合物５０は相変化点Ｔ２がその温度を制御しようとする環境又は 部材の所望の設定温度Ｔ１に略等しいものを選択する。環境又は部材を冷却する 場合、Ｔ２はＴ、と等しく又はそれより高くする一方、環境又は部材を加熱する 場合、Ｔ２はＴ、に等しく又はそれより低くすることが望ましい。

装置３０を使用して融解設定温度１７０°Ｃ（粉末トナーを使用する殆どの静電 写真複写機及び印刷機に典型的な温度）に静電写真融解装置の温度を制御するた めに装置３０を使用する場合、複合体５０は、例えば、溶融点１６９８Ｃのアス コロビン酸、溶融点１５２°Ｃのアジピン酸、又は溶融点１６３°Ｃの炭酸トリ フェニルとすることが出来る。

しかし、一般に、実際に選択される複合体５０は、特定の適用例、及びその適用 例に対する所望の設定温度Ｔ１に対するその固体／液体相変化融点又は凝固点Ｔ ２（第６図及び第７図）の関係いかんによる。この場合にも、殆どの適用例の場 合、化合物５０は点Ｔ２がその適用例に対する設定温度Ｔ１に略等しくなるよう に選択することが望ましい。しかし、ある特定の適用例の場合、特に、所望の設 定温度Ｔ１が変更する可能性のない場合、化合物５０はその点Ｔ２が実質上、所 望の設定温度Ｔ１、即ち所望の設定温度Ｔ、に等しいように選択することが出来 る。

第１図乃至第４図に図示するように、化合物５０は、本発明において第１の実施 例の構成要素４０．４２の温度検出要素４２、及び第２の実施例の単一の要素５ ２をカプセル化するために使用される。かかる要素を効果的にカプセル化するた めには、化合物５０は、温度検出先端又はビード部４２Ａ又は５２Ａを完全に囲 繞し、これにより、該先端をハウジング４４の正面壁４６の内側から離間させる 。更に、該先端をカプセル化し又は完全に囲繞するのに必要な量の化合物５０を 使用する。かかるカプセル化により、センサ３２は環境又は部材、例えば加熱さ れたフユーザローラ２２の表面２３と熱伝達関係に位置決めし、熱交換源２８を 作動させると、表面２３からの熱は熱伝導正面壁４６を通じてハウジング４４内 に伝達される。

ハウジング４４内にて、かかる熱により温度検出要素４０、及び第１の実施例の 温度検出要素４２又は第２の実施例の要素５２をカプセル化する化合物５０の双 方を加熱する。従って、第１の実施例において、要素４０．及び化合物５０の温 度は、最初に、かかる熱により等しくかつ同時に上昇する。環境又は部材を冷却 する場合、勿論、熱の流れは反対となり、温度は上昇せずに、熱損失により低下 する。

化合物５０によるカプセル化のため、対応する出力信号曲線７０（第５図）で示 したようにカプセル化した検出要素４２又は５２により検出し表示される温度は 実質的に化合物５０の温度となる。従って、要素４２又は５２により検出される 温度は時間ｔ、ｚ（第５図）で出力信号Ｖ２により示される化合物５０の固体／ 液体相変化融点又は凝固点を含む。故に、曲線７０は加温又は、冷却期間中、適 当に監視し、化合物５０の相変化温度を示す点Ｔ２を検出することが出来る。

従って、装置３０の制御装置３６は、環境又は部材がその所望の設定温度Ｔ２ま で加熱又は冷却されるとき、加温又は冷却期間中の曲線７０は頻繁に監視する手 段を備えている。第５図には、加熱される環境又は部材、例えば、加熱されたフ ユーザローラ２２が示されている。熱交換源を最初に時間ｔ０で作動させると、 カプセル化されない検出要素４０（第１の実施例（第１図乃至第３図））により 検出される加熱された表面２３の温度に対応する出力信号曲ｌｓ、６０が通常、 連続的に上昇し、時間ｔ、の点に達し、そのときのその値Ｖ１は名目設定温度ｔ 、に見掛上、対応する。通常、装置３０は最初に熱交換源２８のオン／オフサイ クル、従って、表面２３の温度を要素４０．４２又は５２の出力信号にて制御し 得るよう較正される。制御要素がカプセル化されない要素４０である場合、熱交 換源２８のかかるサイクルは要素４０からの出力信号がＶ、となるときｔｌにて 適当に行われるようにする。

他方、最初に熱交換源２８を時間１．で作動させると、カプセル化した要素４２ 又は５２により検出された化合物５０の温度に対応する出力信号曲線７０は最初 、連続的に上昇し、時間ｔ２の点に達し、そこでのその値Ｖ２は化合物５０の融 点４′２に見掛は上、対応する。次に、時間ｔ２から時間ｔ、まで化合物５０の 実際の温度は全く変化しないため、要素４２又は５２の出力信号Ｖ２の値は全く 変化しない。これが生じる原因は、時間ｔ２及びｔ８間にて化合物５０に加えら れる熱は化合物５０により融解に使用される、即ち、その融解熱として利用され 、従って、その温度又は対応する出力信号を増大させるためには利用し得ない。

しかし、時間ｔｌ後の化合物５０の連続的な加熱によりカプセル化した検出要素 ４２又は５２により検出された化合物５０の温度に対応する出力信号７０は、再 度、曲線７０がその値がｖｌとなる時間Ｔ、の点に達するまで、増大し始める。

再度、装置３０の最初の較正に基づき、カプセル化した要素４２又は５２からの この山号Ｖｌを適当に利用して熱交換源２８のサイクル、従って部材、例えば加 熱されたフユーザローラ２２の表面２３の温度を制御することが出来る。

しかしながら、装置３０の要素４０．４２．５２の許容公差が太き（低精度の性 質のため、上述のように熱交換源２８のサイクルを適当に制御しようとする試み は、装置３０の最初の較正のみに基づく場合、正確な結果は得られない。上述の ように、かかる最初の較正に拘わらず、検出要素４０．４２又は５２の実際の性 能は通常、温度設定点の制御誤差又は偏位を含む。かかる誤差又は偏位により、 勿論、かかる最初の較正に拘わらず、特定の環境又は部材、例えば表面２３の精 密な設定温度に達したとき以外の時点にて、各要素が名目信号〜′、を発生させ る可能性があることは勿論である。

本発明において、かかる設定点の制御誤差又は偏位を実質上、解消するため、制 御装置３６は、上述の曲線７０の特性を利用して、実際の固体／液体相変化点、 例えば、化合物の融点Ｔ２（第６図及び第７図）を検出し、次に、検出された点 Ｔ２を利用して装置３０を自己較正させる。例えば、制御装置３６は出力信号〜 ｒｉ（ｉ＝ｏ、。、ｎ、ｎ＋１）を時間ｔｏから開始するカプセル化された検出 要素４２又は５２から頻繁にかつ反復的に読み取ることにより、化合物５０の実 際の融点Ｔ２に対する出力信号７０を監視する。装置３６は、各読み取り後、■ 、ゆ、から■７を差し引く、即ち、（〜’−，＋　Ｖ−）によりその読み取り値 、例えばｖ７１．を前の読み取り値■２と比較する。

熱交換源２８の寸法及び出力いかんにより、その読み取り値Ｖｉ（ｉ＝ｏ、６゜ ｎ、ｎ＋１）に対する監視の間隔を選択し、出力信号曲線７０が実際に上昇する とき、即ち、実際に増大するとき、計算Ｖゎ。１−■、こより著しい量、即ちＯ より大きい値となるようにする。従って、Ｖ、、、−Ｖ、の計算は、曲線７０の 勾配が時間ｔ２及びｔｓ（第５図）間に例えば、図示するような平坦部分に達し たときに限りＯとなる。上述のようにこの平坦部分は、化合物５０が加熱された 環境又は部材、例えば表面２３から受け取る熱を使用して、その温度又は対応す る出力信号を上昇させずに融解させる時間を示す。この平坦部分は、又化合物５ ０が熱を失う（融解熱）がその温度及び対応する出力信号が一定であり低下しな いときの凝固点及び時間を示す。

故に、カプセル化した要素４２又は５２により検出される化合物５０の温度は、 計算＼ｒ６゜、−Ｖ、、が０に等しくなる最初の場合に、実際に融点Ｔ２（第６ 図及び第７図）に等しくなると正確に結論することが出来る。この結論は、カプ セル化した要素４２又は５２の出力信号Ｖ、の実際の値、及びそれが最初の較正 値又は予想値Ｖ２からどの程度偏位しているかに関係なく正しい。従って、曲線 ７０の監視中、計算Ｖゎ、　Ｈ−Ｖ、が０に等しい場合、制御装置３６は同様に Ｖ、の値及び時間を感知し、これらを化合物５０の実際に検出された融点又は凝 固点Ｔ２を示す出力信号及び時間として実質上、認識する。このことは、冷却の 場合の化合物５０の凝固点の検出にも当て嵌まる。

化合物５０のこのように検出された実際の融点又は凝固点Ｔ２をその後、制御装 置３６が利用して、装置３０を自己較正させることが出来る。かかる自己較正の 場合、制御装置３６は、第６図及び第７図に示し以下に説明する方法にて上述の ように化合物５０の実際の点Ｔ２を検出する時間にて読み取られかつ感知された 実際の出力信号ｖｄ共に、信号Ｄ＋（第６図、第７図）を利用する。

定数Ｄ１は加熱の場合、以下に説明する方法にて、第６図及び第７図から予設定 される。第６図及び第７図において、曲線Ｐ８は例えば検出要素４０．４２（第 ３図）の公称（出力信号一温度）曲線を示す。曲線Ｐ２は加熱された環境又は部 材、例えば対応する公称出力信号Ｖ＋（点Ａ）を有する表面２３に対する所望の 設定温度Ｔ１を示す。これは又、ＴＩに近いことが望ましいがＴ、より低くはな い対応する名目出力信号Ｖｚ（点Ｂ）、及び温度Ｔ２を有する化合物５０の融点 温度Ｔ２を示す。勿論、ある特定の適応例において、化合物５０は、Ｔ２がＴ、 に略等しいように選択し得ることに注目すべきである。しかし、通常、第６図及 び第７図に示すように、ＴＩ及びＴ２は異なり、対応する出力信号の名目値Ｖ２ 、Ｖ２（第６図及び第７図）間の差は、点Ｂ、Ｃで示した定数Ｄ１となる。

第６図及び第７図には又、読み取られかつ監視される実際の出力信号Ｖ７（化合 物５０の検出された融点Ｔ２に対応する）と共に、この定数り、を使用して装置 ３０を自己較正する状態が図示されている。第６図には、曲線ＰＡで示すような 実際の出力信号Ｖｉ　（ｉ＝０１．、、ｎ、ｎ＋１）が名目曲線ＰＭにより示し たその名目又は予想出力信号より大きいサーミスタ４０．４２のような検出要素 群の場合の使用例が図示されている。曲線ＰＡで示すように、この特定の群から の１の要素は、上述のように最初の較正にのみ基づき、加熱された環境又は部材 、例えば表面２３の実際の温度がＴ、ではな（、Ｔｓに過ぎないとき、最初の設 定点の出力信号値Ｖ＋（点Ｄ”）の誤差を解消することを示す。この型式の場合 、上述の方法にて化合物５０の融点Ｔ２を実際に検出するはるか前に、この温度 Ｔ３に達し、温度Ｔ、は所望の設定温度Ｔ、よりはるかに低い。カプセル化しな い要素及びカプセル化した検出要素４０．４２又は５２は、同一群から取り出し 、これらは名目上、同一であると見なすことが出来、カプセル化した要素４２又 は５２の性能は曲線Ｐえに示した通りである。更に、カプセル化した要素４２、 又は５２は加熱した環境又は部材、例えば表面２３、従って化合物５０の実際の 温度がＴ、に過ぎないとき、誤って。出力信号Ｖ＋（点Ｄ’）を発生させる。

しかし、上述のように制御装置３６が出力信号７０を監視する場合、装置３０は 上述のように実際の融点Ｔ２がまだ検出されないことを認識する。従って、装置 ３０は、出力信号Ｖ、を制御するその最初の較正に拘わらず、その誤った対応す る温度Ｔ、と共に、初期の未熟な出力信号ｖ１を無視し、上述の方法にて融点Ｔ ２の実際の検出を待つ。第６図及び第７図に図示するように、化合物５０の融点 Ｔ２のかかる実際の検出は、温度検出要素４０．４２又は５２からの出力信号が 各々略Ｖｓ（点Ｂ’）となったときに行われる。第５図の出力信号一時間フレー ムに見た場合、信号ｖ３は、勿論上、述のように〜ｒアイ。−Ｖアが０に等しく なる信号ｖ７又はＶ−３に等しくなる。従って、信号Ｖ、の値を読み取りかつ記 録する。

その後、装置３０を自己較正させるため、制御装ｒｊｔ３６は装置３０を再設定 し、出力信号が最初に較正された値■、となるときではなく、出力信号が定数Ｄ １に等しい量だけ正確に読み取られかつ記録された出力信号Ｖ３より大きい新た な値Ｖ４となったときに、熱交換源２８のサイクルを適正に制御し得るようにす る。かかる出力信号Ｖ４（ここでＶ　４　＝　Ｖ　ｓ　＋　Ｄ　１）は、温度Ｔ ４に対応し、この温度にて、熱交換源２０は適正にサイクル運動し、環境又は部 材、例えば表面２３の温度をその所望の設定温度Ｔ１に精密に制御し得るよう、 可能な限り実質的に近い値となる。策６図及υ第７図に図示するように、装置３ ０の自己較正後、このようにして実現される温度Ｔ４は、装置３０の最初の較正 にのみ基づ（温度Ｔ、より所望の設定温度Ｔ１にはるかに近い。

換言すれば、制御装置３６が化合物５０の溶融点Ｔ２を実際に検出したならば、 対応する出力信号ｖＳを読み取りかつ記録する。その後、熱交換源２８のサイク ル動作を制御するために使用される出力信号は、■、からｖ４まで増大し得るに 過ぎない（ここでＶ　ａ　−Ｖ　ｓ　＋　Ｄ　Ｉ）。検出要素４２又は５２の名 目又は予想性能に基づく増加分Ｄ１は、加熱された環境又は部材、例えば、表面 ２３の実際の温度が融点Ｔ２からＴ４まで増加し、得るに過ぎない程度である。

第６図及び第７図に図示するように、温度Ｔ、に近付けようとして、かかる再較 正後に実現される温度Ｔ４は、温度Ｔ３より実質的にはるかに精密である。

第７図において、曲線Ｐ２、ＰＡ、出力信号Ｖ、−Ｖ、、及び温度Ｔ、−Ｔ、は 第６図に関して説明したものと同一である。しかし、第７図には、曲線ＰＡで示 した出力信号の実際の値が曲線Ｐ、で示した名目又は予想値よりも遅れる検出要 素の場合が図示されている。かかる場合でさえ、図示するように、上述の装置３ ０の自己較正後に達成される温度Ｔ４は、温度Ｔ、よりも所望の設定温度Ｔ１の 近似値にはるかに近（なることが明らかである。

故に、本発明は、環境又は部材、例えば静電写真複写機又は印刷機内の加熱され たフユーザローラ２２の表面２３の温度を所望の設定温度に実質上精密に制御す るために有効に利用し得るものである。再度、冷却される環境又は部材に対して 本発明を適用した場合、曲線７０の平坦部分は凝固点を示し、かかる凝固点Ｔ２ は所望の設定温度Ｔ、より高くなるようにすることが望ましい。従って、定数Ｄ １はＴ２からの減少分である。しかし、点Ｔ２を検出し、定数Ｄ１を用いて装置 ３０を自己較正する原理は、冷却の場合も加熱の場合と同一である。

本発明はその好適な実施例について説明したが、本発明の精神及び範囲内で変形 例及び応用例が可能であることが理解されよう。

ＦＩＧ、　３　ＦＩＧ、　４ ＦＩＧ、　５ ホψｉ、＜１３ 国際論査報告 ｌ＋＋＋＋ｉｎ、＋＋、Ａ１ｍｙ＋ｒ＋、、、ｎρＣＴｆ’ＵＳ９０１０３５２ ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．静電写真複写機又は印刷機において、熱源（２８）、従って加熱したフュー ザローラ（２２）の温度を所望の設定温度（Ｔ１）に制御する制御装置（３０） にして、 （ａ）既知の精密な融点（Ｔ２）を有する化合物（５０）と、（ｂ）前記化合物 （５０）を収容するハウジング（４４）であって、加熱されたフューザローラ（ ２２）と伝熱状態に支持され、加熱されたフューザローラが前記化合物を加熱す るのを許容する熱伝導壁（４６）を有するハウジングと、（ｃ）前記化合物（５ ０）の温度を検出する第１の温度検出要素（４２）であって、検出された温度に 対応する出力信号（Ｖ１）を発注させる検出要素と、（ｄ）加熱されたフューザ ローラ（２２）と熱検出状態に支持され、加熱されたフユーザローラの温度を直 接検出する第２の温度検出要素（４０）と、（ｅ）加熱されたフューザローラの 熱源（２８）、及び前記温度検出要素に接続された制御ユニット（３６）であっ て、前記化合物の融点を検出する手段と、検出された融点（Ｔ２）に応答して前 記装置（３０）を較正する手段とを有する制御ユニット（３６）とを備えること を特徴とする制御装置。 ２．請求の範囲第１項の装置（３０）にして、前記化合物（５０）が前記融点（ Ｔ２）が加熱されたフューザローラ（２２）に対する所望の設定融解温度（Ｔ１ ）に近いが、それ以下であるように選択されることを特徴とする装置。 ３．請求の範囲第１項に記載の装置（３０）にして、前記化合物（５０）は、前 記融点（Ｔ２）が所望の設定融解温度（Ｔ１）に略等しいか又は等しくなるよう に選択されることを特徴とする装置。 ４．請求の範囲第１項の装置（３０）にして、前記化合物（５０）が著しく高い 融解熱を有することを特徴とする装置。 ５．請求の範囲第１項の装置（３０）にして、前記第１の温度検出要素（４２） がサーミスタであることを特徴とする装置。 ６．請求の範囲第１項の装置にして、前記制御ユニット（３６）が前記化合物（ ５０）の融点（Ｔ２）を検出するため、前記第１の温度検出要素（４２）により 検出された前記化合物の温度に対応して出力信号（Ｖ１）を定期的にかつ頻繁に 読み取りかつ記録し、次いで、存在するならば、前記各読み取り値とその前の読 み取り値との間の純粋の変化値を計算することを特徴とする装置。 ７．請求の範囲第１項の装置（３０）にして、前記制御ユニット（３６）が前記 化合物（５０）の前記検出された融点（Ｔ２）に応答して、加熱されたフューザ ローラ（２２）の熱源（２８）のサイクルを制御し、融点（Ｔ２）における前記 第１の検出要素（４２）の名目出力信号と所望の設定温度（Ｔ１）における信号 との差に等しい名目定数を、融点（Ｔ２）が検出されたときに前記第２の温度検 出要素（４０）により示される出力信号に付加することにより、対応して求めら れる制御温度にすることを特徴とする装置。 ８．環境又は部材（２２）の温度を制御する制御装置（３０）にして、（ａ）環 境又は部材と温度検出状態に支持され、その温度を直接検出する第１の温度検出 要素（４０）と、 （ｂ）前記第１の温度検出要素（４０）と同様に、前記環境又は部材（２２）と 略同一の温度検出状態に支持された既知の精密な固体／液体相変化融点又は凝固 点（Ｔ２）を有する化合物（５０）と、（ｃ）前記化合物（５０）内にカプセル 化され、前記化合物の温度を検出する第２の温度検出要素（４２）と、 （ｄ）前記第１及び第２の及び検出要素に接続され、前記化合物（５０）の前記 固体／液体相の変化点（Ｔ２）を検出しかつ前記検出された相変化点（Ｔ２）に 応答して前記第１の検出要素（４０）を再較正することにより、環境又は部材の 温度を制御する制御手段（３６）とを備えることを特徴とする装置。 ９．請求の範囲第８項の装置（３０）にして、前記第１及び第２の温度検出要素 （４０、４２）がサーミスタであることを特徴とする装置。 １０．温度センサ（３２）にして、 （ａ）熱検出部分（４２Ａ）を有する第１の温度検出要素（４２）と、（ｂ）前 記環境又は部材（２２）の温度を直接検出する第２の温度検出要素（４０）と、 （ｃ）既知の精密な固体／液体相変化融点又は凝固点（Ｔ２）を有する化合物（ ５０）であって、前記第１の温度検出要素（４２）を略カプセル化し、前記第１ の温度検出要素が前記化合物の温度を検出するようにする化合物（５０）とを備 えることを特徴とする温度センサ。 １１．請求の範囲第１０項の温度センサ（３２）にして、前記第１の温度検出要 素（４２）がサーミスタであることを特徴とする温度センサ。 １２．請求の範囲第１１項の温度センサ（３２）にして、前記第２の温度検出要 素（４０）がサーミスタであることを特徴とする温度センサ。 １３．加熱され又は冷却される環境又は部材の温度を検出する装置（３０）にし て、該装置の温度が所定の温度値（Ｔ１）まで徐々に増大又は低下される装置に おいて、 （ａ）略前記所定の温度値（Ｔ１）に略等しい既知でかつ精密な固体／液体相変 化融点又は凝固点（Ｔ２）を有する化合物（５０）と、（ｂ）温度と共に変化す る出力を有する第１の温度検出要素（４２）であって、前記化合物（５０）内に カプセル化された前記検出要素（４２）と、（ｃ）温度と共に変化し、前記環境 又は部材（２２）の温度を直接検出する出力信号を有する第２の温度検出要素（ ４０）と、（ｄ）前記検出要素（４２、４０）に接続され、前記検出要素の前記 出力を監視する制御ユニット（３６）であって、前記第１の検出要素（４２）の 前記出力の変化の有無を検索することにより、前記化合物（５０）の固体／液体 相変化融点又は凝固点（Ｔ２）を検出する手段と、前記検出された相変化融点又 は凝固点（Ｔ２）に応答して前記装置（３０）を較正する手段とを備える前記制 御ユニット（３６）とを備えることを特徴とする装置。