JP4922842B2 - Fixing apparatus, image forming apparatus, temperature control method, program, and storage medium - Google Patents

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Description

本発明は、定着装置等に関し、消費電力の低減が可能な定着装置、画像形成装置、温度制御方法、プログラム及び記憶媒体に関する。   The present invention relates to a fixing device and the like, and relates to a fixing device, an image forming apparatus, a temperature control method, a program, and a storage medium that can reduce power consumption.

電子写真プロセスを用いた画像形成手段において感光ドラムに形成された未定着画像(トナー画像)を用紙などの記録材に転写し、それを記録材に定着させる定着装置が知られている。例えば、ハロゲンヒータを熱源とする定着装置においては、定着装置の温度を温度検出素子により検出し、検出された温度を用い、PID演算などの演算結果に基づいてハロゲンヒータへの電力供給を制御し、定着装置の温度が目標の温度になるように温度制御する。
このような定着装置において消費電力を低減するため、中間転写体に1つの画像を転写してから次の画像を読み取って転写するまでの間、2つの加熱ヒータのいずれか一方のみを交互に加熱し、同時に2つの加熱ヒータによる加熱が起きないように制御する定着装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
There is known a fixing device that transfers an unfixed image (toner image) formed on a photosensitive drum in an image forming unit using an electrophotographic process onto a recording material such as paper and fixes the image on the recording material. For example, in a fixing device that uses a halogen heater as a heat source, the temperature of the fixing device is detected by a temperature detection element, and the detected temperature is used to control power supply to the halogen heater based on a calculation result such as PID calculation. Then, temperature control is performed so that the temperature of the fixing device becomes a target temperature.
In order to reduce power consumption in such a fixing device, only one of the two heaters is heated alternately between the time when one image is transferred to the intermediate transfer member and the time when the next image is read and transferred. At the same time, there has been proposed a fixing device that performs control so that heating by two heaters does not occur (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、特許文献1記載の制御では加熱ヒータの同時点灯が禁止されていることから、演算の結果では点灯すべきとされた加熱ヒータをオフしなければならない状況が頻繁に発生するため、記録材への定着が不安定になるという問題がある。   However, since the simultaneous lighting of the heaters is prohibited in the control described in Patent Document 1, a situation frequently occurs in which the heaters that are supposed to be turned on as a result of the calculation must be turned off. There is a problem that the fixing to the site becomes unstable.

また、予め定められた制御周期のオン動作期間(操作量)を演算結果に応じて決定する時間比例式制御が知られている。図19は、従来の時間比例式制御の一例を示す。かかる制御では制御周期のうち演算結果に応じて0〜100%の範囲でオン動作期間を決定し、オン動作期間は加熱ヒータがオンになる。   Further, time proportional control is known in which an ON operation period (operation amount) of a predetermined control cycle is determined according to a calculation result. FIG. 19 shows an example of conventional time proportional control. In such control, the ON operation period is determined in the range of 0 to 100% in accordance with the calculation result in the control cycle, and the heater is turned on during the ON operation period.

図19では、2つの加熱ヒータを有する定着装置において、一方の加熱ヒータ1のオン動作期間を制御周期の始端を基準にし、他方の加熱ヒータ2のオン動作期間を制御周期の終端を基準にすることで、2つの加熱ヒータ1,2が重複して点灯する重複期間を少なくなるようにして消費電力を低減している。
特開2000−019926号公報
In FIG. 19, in a fixing device having two heaters, the on operation period of one heater 1 is based on the start end of the control cycle, and the on operation period of the other heater 2 is based on the end of the control cycle. As a result, the power consumption is reduced by reducing the overlap period in which the two heaters 1 and 2 are turned on.
JP 2000-019926 A

しかしながら、図19の加熱ヒータ2のように制御周期の終端をオン動作期間の基準とすると、制御周期の始端からオフ期間を経て、演算結果に基づいたオン動作期間、加熱ヒータ2がオンになることになり、好ましいオン動作期間が演算されてから加熱ヒータ2がオンになるまでに遅延が生じてしまうという問題がある。制御周期の全てをオン動作期間とする場合はこの遅延は生じないが、温度が安定した後は希な制御となるため遅延が生じる状況は多いと考えられる。また、遅延は、制御周期が長いとその分長くなるため、加熱ヒータ2の温度等が変化するなど、制御周期によってはさらに温度追従性が落ちてしまう。   However, if the end of the control cycle is used as a reference for the ON operation period as in the heater 2 of FIG. 19, the heater 2 is turned ON during the ON operation period based on the calculation result after the OFF period from the start end of the control cycle. In other words, there is a problem that there is a delay from when the preferred on-operation period is calculated until the heater 2 is turned on. This delay does not occur when the entire control cycle is set to the ON operation period, but it is considered that there are many situations where the delay occurs because the control becomes rare after the temperature is stabilized. Further, since the delay becomes longer as the control period is longer, the temperature followability is further deteriorated depending on the control period, for example, the temperature of the heater 2 is changed.

本発明は、上記課題に鑑み、複数のヒータをもつ定着装置において、温度追従性の低下を抑制して消費電力を低減する定着装置、画像形成装置、温度制御方法、プログラム及び記憶媒体を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a fixing device, an image forming apparatus, a temperature control method, a program, and a storage medium that reduce power consumption by suppressing a decrease in temperature followability in a fixing device having a plurality of heaters. For the purpose.

上記課題に鑑み、本発明は、被搭載装置(例えば、画像形成装置100)に搭載され、記録材上の未定着画像を複数の加熱部(例えば、加熱ヒータ11及び12)により加熱して記録材に定着させる定着装置において、制御周期ごとに複数の加熱部の操作量を独立に演算する演算部(例えば、温度制御部23)と、制御周期の始端から、操作量に応じた通電期間だけ複数の加熱部を独立に通電制御する制御部と、被搭載装置が供給可能な電力のうち当該定着装置が使用可能な余裕電力を検出する余裕電力検出手段(例えば、消費電力出装置24)と、を有し、制御部は、余裕電力が所定値未満の場合、予め定めた優先度の低い加熱部の通電期間の終了時が、制御周期の終端に略一致するよう優先度の低い加熱部を通電制御する、ことを特徴とする。   In view of the above problems, the present invention is mounted on a mounted apparatus (for example, the image forming apparatus 100), and records an unfixed image on a recording material by heating it with a plurality of heating units (for example, the heaters 11 and 12). In a fixing device for fixing to a material, a calculation unit (for example, a temperature control unit 23) that independently calculates an operation amount of a plurality of heating units for each control cycle, and an energization period corresponding to the operation amount from the beginning of the control cycle A control unit that controls energization of a plurality of heating units independently; and a margin power detection means (for example, a power consumption output device 24) that detects a margin power that can be used by the fixing device out of the power that can be supplied by the mounted device. When the surplus power is less than the predetermined value, the control unit has a low priority so that the end of the energization period of the predetermined low priority heating unit substantially coincides with the end of the control cycle. The power supply is controlled, That.

本発明によれば、余裕電力が十分であれば制御周期の始端から通電制御するので温度追従性が保たれ画質が低下することがなく、余裕電力が所定値以下になると優先度の低い加熱部を、制御周期の後端を基準に通電制御するので、消費電力を低減できる。したがって、温度追従性と消費電力を両立することができる。   According to the present invention, if the surplus power is sufficient, the energization control is performed from the beginning of the control cycle, so that the temperature follow-up property is maintained and the image quality does not deteriorate. Is controlled based on the rear end of the control cycle, so that power consumption can be reduced. Therefore, both temperature followability and power consumption can be achieved.

また、本発明の一形態において、操作量に基づき当該定着装置が制御周期に消費する使用電力を算出する使用電力算出手段と、使用電力が前記余裕電力より大きいか否かを判定する判定手段と、使用電力が前記余裕電力より大きい場合、複数の加熱部が重複して通電制御される重複期間を短縮する重複期間短縮手段と、を有することを特徴とする。   In one embodiment of the present invention, a power consumption calculation unit that calculates power consumption consumed by the fixing device in a control cycle based on an operation amount; and a determination unit that determines whether the power consumption is greater than the marginal power. In addition, when the power used is larger than the surplus power, there is provided an overlapping period shortening means for shortening an overlapping period in which a plurality of heating units overlap and are energized and controlled.

本発明によれば、使用電力が余裕電力を超える場合は重複期間から短縮するので定着装置のトータルの消費電力を抑制できる。   According to the present invention, when the power consumption exceeds the surplus power, the total power consumption of the fixing device can be suppressed because the period is shortened from the overlap period.

また、本発明の一形態において、重複期間短縮手段は、優先度の低い加熱部の通電時間を短縮して、重複期間を短縮する、ことを特徴とする。   Moreover, in one form of this invention, an overlap period shortening means shortens the electricity supply time of a heating part with a low priority, and shortens an overlap period.

本発明によれば、優先度の低い加熱部の通電時間を短縮するので、省電力しても安定した定着が可能となる。   According to the present invention, since the energization time of the heating unit having a low priority is shortened, stable fixing can be performed even when power is saved.

また、本発明の一形態において、記録材のサイズを取得して、サイズに応じて複数の加熱部の優先度を切り替える優先度切り替え手段、を有することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a priority switching unit that acquires the size of the recording material and switches the priority of the plurality of heating units according to the size.

本発明によれば、加熱部が定着に及ぼす影響度は、加熱部の配置位置と通過する記録材のサイズによって異なるが、定着する記録材のサイズに応じて、加熱部の優先度を切り替えることで、温度追従性を保つことができる。   According to the present invention, the degree of influence of the heating unit on fixing varies depending on the arrangement position of the heating unit and the size of the recording material that passes, but the priority of the heating unit is switched according to the size of the recording material to be fixed. Thus, temperature followability can be maintained.

また、本発明の一形態において、被搭載装置の立ち上げ時、待機時、定着工程時等の動作条件に対応づけて、複数の加熱部の優先度を設定した優先ヒータ選択テーブルを記憶する優先ヒータ選択テーブル記憶手段と、動作条件に基づき優先ヒータ選択テーブルを参照し、複数の加熱部の優先度を切り替える優先度切り替え手段と、を有することを特徴とする。   In one embodiment of the present invention, a priority heater selection table in which priorities of a plurality of heating units are set in association with operating conditions such as when a mounted device is started up, in standby, in a fixing process, and the like is stored. Heater selection table storage means, and priority switching means for referring to the priority heater selection table based on operating conditions and switching the priority of a plurality of heating units.

画像形成装置の立ち上げ時は定着装置部材を均一に暖める、定着工程時は定着性を優先させるなど、画像形成装置の動作条件によって加熱目的が異なる。立ち上げ、待機、省エネモード、定着工程時など画像形成装置の動作条件によって加熱部の優先度を切り替えること、省電力でも安定して目標温度の追従性を保つことができる。
また、本発明の一形態において、定着工程時間に応じて複数の加熱部の優先度を切り替える優先度切り替え手段、を有する、ことを特徴とする。
The purpose of heating differs depending on the operating conditions of the image forming apparatus, such as uniformly warming the fixing device members when starting up the image forming apparatus and giving priority to fixing properties during the fixing process. By switching the priority of the heating unit according to the operating conditions of the image forming apparatus such as start-up, standby, energy-saving mode, and fixing process, the target temperature can be stably tracked even with power saving.
According to another aspect of the present invention, there is provided a priority switching unit that switches the priority of the plurality of heating units in accordance with the fixing process time.

加熱部の配置位置と定着工程の連続時間によって記録材の温度分布は変化する。そこで定着工程の連続時間によって各加熱部の加熱の優先度を切り替える事により、省電力でも安定して目標温度の追従性を保つことができる。   The temperature distribution of the recording material changes depending on the arrangement position of the heating unit and the continuous time of the fixing process. Therefore, by switching the heating priority of each heating unit according to the continuous time of the fixing process, the followability of the target temperature can be maintained stably even with power saving.

また、本発明の一形態において、複数の加熱部の優先度を任意に設定する優先度設定手段、を有することを特徴とする。   Moreover, in one form of this invention, it has the priority setting means which sets the priority of a some heating part arbitrarily, It is characterized by the above-mentioned.

定着工程時間や記録材のサイズなど複数の要因によって各加熱部が定着性に与える影響度が定まる。各加熱部の優先度を任意に設定可能にすることで、ユーザが定着性を微調整できる。   The degree of influence of each heating unit on the fixing property is determined by a plurality of factors such as fixing process time and recording material size. By making it possible to arbitrarily set the priority of each heating unit, the user can finely adjust the fixing property.

また、本発明の一形態において、画質優先モード又は省電力モードを設定するモード選択手段を有し、画質優先モードが選択された場合、制御部は、余裕電力が所定値以下であっても、制御周期の始端から、操作量に応じた通電期間だけ複数の加熱部を独立に通電制御する、ことを特徴とする。   Further, in one aspect of the present invention, when the image quality priority mode or the power saving mode is set and the mode selection unit is set, and the image quality priority mode is selected, the control unit may have a marginal power equal to or less than a predetermined value. A plurality of heating units are independently energized and controlled for an energization period corresponding to an operation amount from the start end of the control cycle.

モード選択により各加熱部の加熱タイミングを任意に設定可能となり、ユーザが使用場所の電力環境に応じて画質優先か電力優先かを選択できる。   By selecting the mode, the heating timing of each heating unit can be arbitrarily set, and the user can select image quality priority or power priority according to the power environment of the place of use.

また、本発明の一形態において、定着工程時間に対応づけて、複数の加熱部の操作量の修正量を設定した操作量修正テーブルを記憶する操作量修正テーブル記憶手段と、定着工程時間に基づき操作量修正テーブルを参照し、複数の加熱部の操作量を修正する操作量修正手段と、を有することを特徴とする。   In one embodiment of the present invention, an operation amount correction table storage unit that stores an operation amount correction table in which correction amounts of operation amounts of a plurality of heating units are set in association with the fixing process time, and based on the fixing process time. An operation amount correction unit that refers to the operation amount correction table and corrects the operation amounts of the plurality of heating units is provided.

各加熱部の通電時間を定着工程時間によって切り替えることで、定着工程時間による温度落ち込みに対応した電力配分を行い、省電力でも安定して目標温度の追従性を保つことができる。   By switching the energization time of each heating unit according to the fixing process time, power distribution corresponding to the temperature drop due to the fixing process time is performed, and the follow-up of the target temperature can be stably maintained even with power saving.

また、本発明の一形態において、記録材のサイズに対応づけて、複数の加熱部の操作量の修正量を設定した操作量修正テーブルを記憶する操作量修正テーブル記憶手段と、記録材のサイズに基づき操作量修正テーブルを参照し、複数の加熱部の操作量を修正する操作量修正手段と、を有することを特徴とする。   In one embodiment of the present invention, an operation amount correction table storage unit that stores an operation amount correction table in which correction amounts of operation amounts of a plurality of heating units are set in association with the size of the recording material, and the size of the recording material And an operation amount correction means for referring to the operation amount correction table and correcting the operation amounts of the plurality of heating units.

各加熱部の通電時間を記録材のサイズによって切り替えることで、記録材のサイズに合わせた電力配分を行い、省電力でも安定して目標温度の追従性を保つことができる。
また、本発明の一形態において、複数の加熱部の通電時間の上限を設定する上限時間設定手段を有し、制御部は、演算部が演算した操作量に関わらず、通電期間を上限以下に制限する、ことを特徴とする。
By switching the energization time of each heating unit according to the size of the recording material, power distribution according to the size of the recording material is performed, and the follow-up of the target temperature can be maintained stably even with power saving.
Moreover, in one form of this invention, it has the upper limit time setting means which sets the upper limit of the energization time of a some heating part, and a control part makes an energization period below an upper limit irrespective of the operation amount which the calculating part computed. It is characterized by limiting.

本発明によれば、各加熱部の通電時間の上限を任意に設定できることで、使用場所の電力環境に応じて定着性を微調整することができる。   According to the present invention, the upper limit of the energization time of each heating unit can be arbitrarily set, so that the fixability can be finely adjusted according to the power environment at the place of use.

また、本名発明の一形態において、複数の加熱部が重複して通電制御される重複期間がある場合、制御部は、1つ以上の加熱部の通電時間を重複期間がなくなるように短縮する、
ことを特徴とする。
Further, in one aspect of the present invention, when there is an overlap period in which a plurality of heating units overlap and are energized, the control unit shortens the energization time of one or more heating units so that the overlap period is eliminated.
It is characterized by that.

待機時などは定着工程時と異なり、温度追従性に精度が求められないので、同時に全てのヒータを加熱する事がないよう制御することで省電力とすることができる。   Unlike the fixing process, the waiting time or the like does not require accuracy in the temperature follow-up property, so that power can be saved by controlling not to heat all the heaters at the same time.

複数のヒータをもつ定着装置において、温度追従性の低下を抑制して消費電力を低減する定着装置、画像形成装置、温度制御方法、プログラム及び記憶媒体を提供することができる。   In a fixing device having a plurality of heaters, it is possible to provide a fixing device, an image forming apparatus, a temperature control method, a program, and a storage medium that reduce power consumption by suppressing a decrease in temperature followability.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

本実施形態の定着装置10は、定着装置10以外の負荷の消費電力量に応じて加熱ヒータの加熱タイミングを制御し、電力に余裕がある場合は制御周期の始端をオン動作期間の基準として、電力に余裕が無い場合は2つの加熱ヒータが重複してオン動作期間となる重複期間を最小にすることで、消費電力を抑制して安定した定着を実現する。   The fixing device 10 according to the present embodiment controls the heating timing of the heater according to the power consumption of the load other than the fixing device 10, and when there is a margin in power, the start end of the control cycle is used as a reference for the on operation period. When there is no margin in power, the overlapping period in which the two heaters overlap and become the ON operation period is minimized, thereby suppressing power consumption and realizing stable fixing.

図1は、画像形成装置に搭載される定着装置10の概略構成図を示す。加熱ヒータ11及び12が2つの場合について説明するが、3以上であってもよい。定着装置10が使用できる電力に余裕がある場合、加熱ヒータ11及び12共に制御周期の始端をオン動作期間の基準にして、電力に余裕がない場合、優先度が高い加熱ヒータ11又は12のみ制御周期の始端をオン動作期間の基準とする。そして、優先度が低い加熱ヒータ11又は12を制御周期の終端をオン動作期間の基準とする加熱タイミングに切り替えることで、重複期間を最小にすることができる。また、優先度が高い加熱ヒータ11又は12は制御周期の始端をオン動作期間の基準とすることで、温度追従性の低下を最小限に留めることができる。なお、終端をオン動作期間の基準とするとは、制御周期の終端でオン動作期間が終了するよう加熱タイミングを制御することをいう。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fixing device 10 mounted on an image forming apparatus. Although the case where there are two heaters 11 and 12 will be described, three or more may be used. When there is a margin in the power that can be used by the fixing device 10, both the heaters 11 and 12 are controlled with the start end of the control cycle as a reference for the ON operation period, and when there is no margin in the power, only the heater 11 or 12 with higher priority is controlled. The beginning of the cycle is used as a reference for the ON operation period. Then, the overlapping period can be minimized by switching the heater 11 or 12 having a low priority to the heating timing using the end of the control cycle as a reference of the ON operation period. In addition, the heater 11 or 12 having a high priority can minimize a decrease in temperature followability by using the start end of the control cycle as a reference for the on-operation period. Note that the term “terminating the end of the ON operation period” refers to controlling the heating timing so that the ON operation period ends at the end of the control cycle.

定着装置10について説明する。用紙などの記録材9には既にトナー画像が転写されており、記録材9は2つの回転ローラ13及び14まで搬送されてくる。回転ローラ13には加熱ヒータ11が、回転ロータ14には加熱ヒータ12が、それぞれ内設されており、後述する制御方法にて所定の温度に加熱されている。この温度によりトナー画像が融解するので、回転ローラ13及び14により熱と圧力で記録材9にトナー画像が定着される。   The fixing device 10 will be described. The toner image has already been transferred to the recording material 9 such as paper, and the recording material 9 is conveyed to the two rotating rollers 13 and 14. A heater 11 is provided in the rotating roller 13 and a heater 12 is provided in the rotating rotor 14, respectively, and they are heated to a predetermined temperature by a control method described later. Since the toner image is melted by this temperature, the toner image is fixed on the recording material 9 by the heat and pressure by the rotating rollers 13 and 14.

回転ローラ13及び14は、金属パイプにゴムを被覆され、金属パイプの内側に例えばハロゲンヒータ等の加熱ヒータ11及び12を備え、加熱ヒータ11及び12の熱が回転ローラ13及び14の表面まで伝達するようになっている。回転ローラ13及び14の表面の温度は、それぞれ温度センサ15及び16により検出され、制御部22によりフィードバック制御等の制御方法で所定の温度に制御される。   The rotating rollers 13 and 14 are coated with rubber on a metal pipe, and include heaters 11 and 12 such as halogen heaters on the inside of the metal pipe, and the heat of the heaters 11 and 12 is transmitted to the surfaces of the rotating rollers 13 and 14. It is supposed to be. The temperatures of the surfaces of the rotating rollers 13 and 14 are detected by temperature sensors 15 and 16, respectively, and are controlled by the control unit 22 to a predetermined temperature by a control method such as feedback control.

図1では、記録材9を押圧する回転ローラ13及び14に、加熱ヒータ11及び12をそれぞれ内設したが、回転ローラ13又は14の一方の軸方向に、複数の加熱ヒータ11及び12を内設してもよい。   In FIG. 1, the heaters 11 and 12 are provided in the rotary rollers 13 and 14 that press the recording material 9, respectively, but a plurality of heaters 11 and 12 are provided in one axial direction of the rotary roller 13 or 14. You may set up.

なお、加熱ヒータ11及び12は発熱抵抗体、ペルチェ素子、電磁誘導加熱などを用いたものであってもよい。また、記録材9を非接触に加熱するフラッシュ加熱装置が知られているが、フラッシュ加熱装置の加熱を補助するために加熱ヒータ11及び12が用いられている場合は本実施形態の制御方法を好適に適用できる。   The heaters 11 and 12 may use heating resistors, Peltier elements, electromagnetic induction heating, or the like. Also, a flash heating device that heats the recording material 9 in a non-contact manner is known. However, when the heaters 11 and 12 are used to assist heating of the flash heating device, the control method of this embodiment is used. It can be suitably applied.

また、本実施形態の定着装置10では、加熱ヒータ11又は12のいずれかを優先して加熱するように優先度が設定されており、デフォルトの優先度が予め設定されていると共に、後述する実施例にて説明するよう優先度を可変とすることができる。例えば、記録材9のトナー画像が転写された面に接する回転ローラ13を加熱する加熱ヒータ11がデフォルトでは高い優先度を有する。   In the fixing device 10 of the present embodiment, priority is set so that either the heater 11 or 12 is preferentially heated, and a default priority is set in advance, which will be described later. The priority can be made variable as described in the example. For example, the heater 11 that heats the rotating roller 13 that is in contact with the surface of the recording material 9 on which the toner image is transferred has a high priority by default.

図2は、定着装置10のブロック図を示す。ここでは加熱ヒータ11及び12をハロゲンヒータとする。電源回路25上にはAC電源26から供給される電力から電源生成する回路と加熱ヒータ11及び12を独立に駆動するための回路が配置されている。電源回路25は、AC電源26からの電源供給を遮断するリレー及び加熱ヒータ11及び12への電源供給をオン/オフするスイッチ回路等を有する。すなわち、スイッチ回路がオンの期間に加熱ヒータ11及び12が回転ローラ13及び14を加熱する。   FIG. 2 is a block diagram of the fixing device 10. Here, the heaters 11 and 12 are halogen heaters. On the power supply circuit 25, a circuit for generating power from electric power supplied from the AC power supply 26 and a circuit for independently driving the heaters 11 and 12 are arranged. The power supply circuit 25 includes a relay that cuts off the power supply from the AC power supply 26 and a switch circuit that turns on / off the power supply to the heaters 11 and 12. That is, the heaters 11 and 12 heat the rotating rollers 13 and 14 while the switch circuit is on.

制御部22にはキーボード27a及びタッチパネル式のディスプレイ27bが接続されており、キーボード27a又はディスプレイ27bを操作して、後述する画像形成時の設定入力等が可能となっている。したがってこれらは入力装置27を構成する。また、ディスプレイ27bには操作メニューや動作状況などが表示される。   A keyboard 27a and a touch panel display 27b are connected to the control unit 22, and setting input at the time of image formation described later can be performed by operating the keyboard 27a or the display 27b. Therefore, these constitute the input device 27. In addition, an operation menu, an operation status, and the like are displayed on the display 27b.

制御部22に接続された目標温度設定手段21は、画像形成装置などの動作モード(スリープモード、スタンバイモード等)に応じて目標温度を制御部22に入力する。例えば、画像形成装置の作動時は180度程度が目標温度になり、また、スリープモード等ではそれよりも低い温度が目標温度となる。   The target temperature setting means 21 connected to the control unit 22 inputs the target temperature to the control unit 22 according to the operation mode (sleep mode, standby mode, etc.) of the image forming apparatus or the like. For example, when the image forming apparatus is in operation, the target temperature is about 180 degrees, and in the sleep mode or the like, a lower temperature is the target temperature.

温度制御部23は、温度センサ15及び16により検出される回転ローラ13及び14の温度と目標温度とから、例えばPIDにより操作量を演算する。この演算結果は制御部22に入力され、制御部22は操作量に基づき2つの加熱ローラのオン動作期間を決定し、また、オン動作期間に応じてスイッチ回路のオン/オフを制御する。   The temperature control unit 23 calculates an operation amount by, for example, PID from the temperatures of the rotary rollers 13 and 14 detected by the temperature sensors 15 and 16 and the target temperature. The calculation result is input to the control unit 22, and the control unit 22 determines the ON operation period of the two heating rollers based on the operation amount, and controls ON / OFF of the switch circuit according to the ON operation period.

PIDについて簡単に説明する。PID演算は、目標温度との差に応じた操作量(P)、目標温度との残留偏差に応じた操作量(I)、及び、急激に起きる外乱に対し今回偏差と前回偏差との差に応じた操作量(D)をそれぞれ算出して最終的な操作量を算出する。ここでは、一例として次の式を用いた。
PIDの操作量=
(Kp×(T1+T0)+Ki×(目標温度−T0)+Kd×(2×T1−T0−T2)
Kp:比例定数
Ki:積分定数
Kd:微分定数
T0:今回のヒータ温度
T1:前回のヒータ温度
T2:前々回のヒータ温度
温度制御部23は、温度センサ15と16のそれぞれについて上式による演算を行い、加熱ヒータ11及び12のそれぞれの操作量を算出する。なお、Kp、Ki、Kdの各定数はステップ応答法などのチューニング方法で設定されている。
PID will be briefly described. The PID calculation calculates the difference between the current deviation and the previous deviation with respect to the manipulated variable (P) according to the difference from the target temperature, the manipulated variable (I) according to the residual deviation from the target temperature, and a sudden disturbance. The corresponding operation amount (D) is calculated to calculate the final operation amount. Here, the following formula was used as an example.
PID operation amount =
(Kp × (T1 + T0) + Ki × (target temperature−T0) + Kd × (2 × T1−T0−T2)
Kp: proportional constant Ki: integral constant Kd: differential constant T0: current heater temperature T1: previous heater temperature T2: previous heater temperature The temperature control unit 23 calculates the above equations for each of the temperature sensors 15 and 16. The operation amounts of the heaters 11 and 12 are calculated. The constants Kp, Ki, and Kd are set by a tuning method such as a step response method.

本実施例ではPID演算を用いて操作量を算出するが、演算方法を限定するものではなく、操作量はP演算又はPI演算などにより算出してもよい。   In this embodiment, the operation amount is calculated using PID calculation, but the calculation method is not limited, and the operation amount may be calculated by P calculation or PI calculation.

制御部22には消費電力検出装置24が接続されており、消費電力検出装置24が電源回路25を監視して取得した消費電力が入力される。消費電力検出装置24は例えば電流計と電圧計を備えその積から、加熱ヒータ11及び12の消費電力をそれぞれ独立に検出する。また、電源回路25は、加熱ヒータ11及び12以外の他のデバイス(コンピュータ、ディスプレイ、スキャナ、搬送モータ等)に電力を供給しているが、消費電力検出装置24は、これらデバイスによる消費電力も検出する。以下、加熱ヒータ11及び12以外の他のデバイスによる消費電力をデバイス消費電力と、電源回路25が供給可能な供給可能電力に対して、定着装置10に供給可能な電力量を余裕電力Watt_maxと、それぞれ称す。
供給可能電力 = デバイス消費電力 + 余裕電力Watt_max
制御部22は、電源回路25が供給可能な電力に対し、現在のデバイス消費電力から、定着装置10に供給可能な余裕電力Watt_maxを算出する。
A power consumption detection device 24 is connected to the control unit 22, and the power consumption acquired by the power consumption detection device 24 by monitoring the power supply circuit 25 is input. The power consumption detector 24 includes, for example, an ammeter and a voltmeter, and independently detects the power consumption of the heaters 11 and 12 from the product thereof. The power supply circuit 25 supplies power to devices other than the heaters 11 and 12 (computer, display, scanner, transport motor, etc.). The power consumption detection device 24 also uses the power consumed by these devices. To detect. Hereinafter, the power consumption by the devices other than the heaters 11 and 12 is the device power consumption, and the amount of power that can be supplied to the fixing device 10 with respect to the supplyable power that can be supplied by the power supply circuit 25 is the marginal power Watt_max. Call each one.
Available power = Device power consumption + Marginal power Watt_max
The control unit 22 calculates the marginal power Watt_max that can be supplied to the fixing device 10 from the current device power consumption with respect to the power that can be supplied by the power supply circuit 25.

制御部22は、プログラム51を実行するCPU22a、CPU22aの作業メモリとなるRAM22c、及び、プログラム51等を記憶したROM22b、を備えたコンピュータである。CPU22aがプログラム51を実行することで、定着装置10が所定の制御周期に使用する電力を算出する使用電力算出手段53、使用電力が余裕電力より大きいか否かを判定する判定手段54、使用電力が余裕電力より大きい場合、加熱ヒータ11及び12が重複してオン動作期間となる重複期間を短縮する重複期間短縮手段55、記録材9のサイズに応じて加熱ヒータ11及び12の優先度を切り替える優先度切り替え手段56、加熱ヒータ11及び12の優先度を任意に設定する優先度設定手段57、画質優先モード又は省電力モードを設定するモード選択手段58、操作量修正テーブルA,Bを参照し、加熱ヒータ11及び12の操作量を修正する操作量修正手段59、加熱ヒータ11及び12のオン動作期間の上限を設定する上限時間設定手段60、が実現される。   The control unit 22 is a computer including a CPU 22a that executes the program 51, a RAM 22c that is a working memory of the CPU 22a, and a ROM 22b that stores the program 51 and the like. When the CPU 22a executes the program 51, the power consumption calculation means 53 that calculates the power used by the fixing device 10 in a predetermined control cycle, the determination means 54 that determines whether or not the power consumption is larger than the surplus power, and the power consumption Is larger than the surplus power, the heating period of the heating heaters 11 and 12 is switched depending on the size of the recording material 9 and the overlapping period shortening means 55 for shortening the overlapping period in which the heating heaters 11 and 12 are overlapped. Refer to priority switching means 56, priority setting means 57 for arbitrarily setting the priority of heaters 11 and 12, mode selection means 58 for setting image quality priority mode or power saving mode, and operation amount correction tables A and B. The operation amount correction means 59 for correcting the operation amount of the heaters 11 and 12 and the upper limit of the ON operation period of the heaters 11 and 12 are set. Time setting means 60, is realized.

また、ROM22bには、プログラム51の他に後述する優先ヒータ選択テーブル52、操作量修正テーブルA、Bが記憶されている。なお、プログラム51は、CD、DVD、フラッシュメモリなどの可搬型の記憶媒体28に記憶された状態で配布され、ドライブ装置からROM22bにインストールされる。なお、ネットワークを介して接続された端末からダウンロードしてROM22bにインストールしてもよい。   In addition to the program 51, the ROM 22b stores a priority heater selection table 52 and operation amount correction tables A and B, which will be described later. Note that the program 51 is distributed in a state of being stored in a portable storage medium 28 such as a CD, a DVD, or a flash memory, and is installed in the ROM 22b from the drive device. Note that it may be downloaded from a terminal connected via a network and installed in the ROM 22b.

以上の構成に基づき、制御部22による加熱ヒータ11及び12のオン/オフ制御について説明する。図3は、余裕電力Watt_maxが所定値以上の場合に加熱ヒータ11及び12のオン/オフ制御の一例を示す図である。   Based on the above configuration, the on / off control of the heaters 11 and 12 by the control unit 22 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of on / off control of the heaters 11 and 12 when the marginal power Watt_max is equal to or greater than a predetermined value.

制御部22は、余裕電力Watt_maxが所定値以上の場合、2つの加熱ヒータ11及び12の双方のオン動作期間を、制御周期の始端を基準にする。例えば、制御周期を1秒、温度制御部23による操作量の演算結果が、加熱ヒータ11について60%、40%、60%、100%であり、加熱ヒータ12について60%、30%、100%、40%である場合、制御部22は次のようにスイッチ回路のオン/オフを制御する。なお、余裕電力Watt_maxが所定値以上か否かを判定するこの所定値は、デバイスが必要とする電力等から予め定められている。
加熱ヒータ11:制御周期1「600ミリ秒オンの後400ミリ秒オフ」
制御周期2「400ミリ秒オンの後600ミリ秒オフ」
制御周期3「600ミリ秒オンの後400ミリ秒オフ」
制御周期4「1000ミリ秒オン」
加熱ヒータ12:制御周期1「600ミリ秒オンの後400ミリ秒オフ」
制御周期2「300ミリ秒オンの後700ミリ秒オフ」
制御周期3「1000ミリ秒オン」
制御周期4「400ミリ秒オンの後600ミリ秒オフ」
図4は、余裕電力Watt_maxが所定未満の場合に加熱ヒータ11及び12のオン/オフ制御の一例を示す図である。余裕電力Watt_maxが所定未満の場合、制御部22は、優先度の高い加熱ヒータ(ここでは加熱ヒータ11)は制御周期の始端をオン動作期間の基準とし、優先度の低い加熱ヒータ12は制御周期の終端をオン動作期間の基準とする。これにより、2つの加熱ヒータ11及び12がいずれもオン動作期間となる重複期間を低減することができる。
When the surplus power Watt_max is greater than or equal to a predetermined value, the control unit 22 uses the on-operation periods of the two heaters 11 and 12 as a reference for the start end of the control cycle. For example, the control period is 1 second, and the calculation result of the operation amount by the temperature control unit 23 is 60%, 40%, 60%, 100% for the heater 11, and 60%, 30%, 100% for the heater 12. , 40%, the control unit 22 controls on / off of the switch circuit as follows. The predetermined value for determining whether or not the marginal power Watt_max is equal to or greater than a predetermined value is determined in advance from the power required by the device.
Heater 11: Control cycle 1 “600 milliseconds on then 400 milliseconds off”
Control cycle 2 “400 milliseconds off then 600 milliseconds off”
Control period 3 “600 ms on then 400 ms off”
Control cycle 4 "1000 milliseconds on"
Heater 12: Control cycle 1 "600 milliseconds on then 400 milliseconds off"
Control cycle 2 “300 ms on then 700 ms off”
Control cycle 3 "1000 milliseconds on"
Control cycle 4 "400 milliseconds off then 600 milliseconds off"
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of on / off control of the heaters 11 and 12 when the marginal power Watt_max is less than a predetermined value. When the surplus power Watt_max is less than a predetermined value, the control unit 22 uses the start end of the control cycle for the heater with high priority (here, the heater 11) as a reference for the ON operation period, and the heater 12 with low priority has the control cycle. The end of is used as a reference for the ON operation period. Thereby, the overlap period when both the two heaters 11 and 12 become an ON operation period can be reduced.

例えば、制御周期を1秒、温度制御部23による操作量の演算結果が、図3と同じとした場合、制御部22は次のようにスイッチ回路のオン/オフを制御する。
加熱ヒータ11:制御周期1「600ミリ秒オンの後400ミリ秒オフ」
制御周期2「400ミリ秒オンの後600ミリ秒オフ」
制御周期3「600ミリ秒オンの後400ミリ秒オフ」
制御周期4「1000ミリ秒オン」
加熱ヒータ12:制御周期1「400ミリ秒オフの後600ミリ秒オン」
制御周期2「700ミリ秒オフの後300ミリ秒オン」
制御周期3「1000ミリ秒オン」
制御周期4「600ミリ秒オフの後400ミリ秒オン」
図3では4つの制御周期における重複期間は1900ミリ秒であるのに対し、図4では1200ミリ秒になっており、PIDによる操作量の演算結果が同じでも重複期間を約37%低減できたことになる。
For example, when the control cycle is 1 second and the operation amount calculation result by the temperature control unit 23 is the same as that in FIG. 3, the control unit 22 controls the on / off of the switch circuit as follows.
Heater 11: Control cycle 1 “600 milliseconds on then 400 milliseconds off”
Control cycle 2 “400 milliseconds off then 600 milliseconds off”
Control period 3 “600 ms on then 400 ms off”
Control cycle 4 "1000 milliseconds on"
Heater 12: Control cycle 1 “400 milliseconds off then 600 milliseconds on”
Control cycle 2 “700 ms off then 300 ms on”
Control cycle 3 "1000 milliseconds on"
Control cycle 4 "400 ms off after 600 ms off"
In FIG. 3, the overlap period in the four control cycles is 1900 milliseconds, whereas in FIG. 4, it is 1200 milliseconds, and the overlap period can be reduced by about 37% even when the operation amount calculation result by PID is the same. It will be.

図5は、制御部22が加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を制御する手順のフローチャート図を示す。図5のフローチャート図は例えば制御周期毎に繰り返して実行される。   FIG. 5 is a flowchart of a procedure in which the control unit 22 controls the ON operation period of the heaters 11 and 12. The flowchart of FIG. 5 is repeatedly executed, for example, every control cycle.

制御部22は、温度制御部23がPID演算した操作量を取得し、また、消費電力検出装置24から余裕電力Watt_maxを検出する(S10)。   The control unit 22 acquires the operation amount calculated by the temperature control unit 23 by the PID, and detects the surplus power Watt_max from the power consumption detection device 24 (S10).

そして、制御部22は余裕電力Watt_maxが所定値未満か否かを判定する(S20)。所定値未満でない場合(S20のNo)、制御部22は、2つの加熱ヒータ11及び12について制御周期の始端をオン動作期間の基準にする(S30)。   Then, the control unit 22 determines whether or not the surplus power Watt_max is less than a predetermined value (S20). When it is not less than the predetermined value (No in S20), the control unit 22 sets the start end of the control cycle for the two heaters 11 and 12 as a reference for the ON operation period (S30).

所定値未満の場合(S20のYes)、制御部22は、優先度の低い加熱ヒータ12について制御周期の終端をオン動作期間の基準にする(S40)。   When it is less than the predetermined value (Yes in S20), the control unit 22 sets the end of the control cycle for the heater 12 with low priority as a reference for the on-operation period (S40).

本実施例によれば、余裕電力Watt_maxが十分な場合は高精度に回転ローラ13及び14の温度制御可能であり、画像読み込み中など、定着装置10に使える電力に余裕が少ない場合は、優先度の低い加熱ヒータ12のオン動作期間の基準に終端に切り替えることで、精度の低下を最小限に抑制ながら、消費電力を低減できる。   According to the present embodiment, when the surplus power Watt_max is sufficient, the temperature of the rotating rollers 13 and 14 can be controlled with high accuracy. When the power available to the fixing device 10 is small, such as during image reading, the priority is given. By switching to the end of the ON operation period of the heater 12 having a low value, power consumption can be reduced while minimizing a decrease in accuracy.

制御周期の終端を基準にすると最初に消灯期間がくるため制御周期が比較的長い場合は温度追従性が落ちてしまうが、優先度の低い加熱ヒータ12のオン動作期間の基準を終端にするので、温度追従性の低下を最小限に抑制できる。   When the end of the control cycle is used as a reference, the light extinction period is first generated, so if the control cycle is relatively long, the temperature follow-up performance is degraded. However, since the reference of the ON operation period of the heater 12 with low priority is set as the end. In addition, it is possible to minimize a decrease in temperature followability.

本実施例では、デバイス消費電力が増大したため余裕電力Watt_maxが少なくなり、定着装置10にて使用する電力(以下、使用電力という)を下回った場合に、使用電力内で2つの加熱ヒータ11及び12のオン/オフを制御する定着装置10について説明する。   In this embodiment, since the device power consumption is increased, the marginal power Watt_max is reduced, and the two heaters 11 and 12 are used within the power consumption when the power consumption is lower than the power used by the fixing device 10 (hereinafter referred to as power consumption). The fixing device 10 that controls on / off of the toner will be described.

使用電力は、オン動作期間に応じて定まる定着装置10の消費電力である。操作量が100%の場合、加熱ヒータ11はWatt_Aの電力を消費するとし、加熱ヒータ12はWatt_Bの電力を消費するとする。そして、加熱ヒータ11のオン動作期間をM%、加熱ヒータ12のオン動作期間をN%とした場合、使用電力算出手段53は次のように使用電力Watt_idlを算出する。   The power consumption is the power consumption of the fixing device 10 determined according to the ON operation period. When the operation amount is 100%, the heater 11 consumes Watt_A power, and the heater 12 consumes Watt_B power. When the on-operation period of the heater 11 is M% and the on-operation period of the heater 12 is N%, the used power calculating unit 53 calculates the used power Watt_idl as follows.

使用電力Watt_idl=Watt_A×M/100 + Watt_B×N/100
例えば、Watt_Aを550W、Watt_Bを750W、加熱ヒータ11のオン動作期間が80%、加熱ヒータ12のオン動作期間が70%である場合、使用電力Watt_idlは965Wとなる。
Power consumption Watt_idl = Watt_A × M / 100 + Watt_B × N / 100
For example, when Watt_A is 550 W, Watt_B is 750 W, the heater 11 has an ON operation period of 80%, and the heater 12 has an ON operation period of 70%, the power consumption Watt_idl is 965 W.

余裕電力Watt_maxが使用電力Watt_idlを下回ると、PID演算に基づくオン動作期間が困難となる。そこで、判定手段54は、余裕電力Watt_maxが使用電力Watt_idlを下回るか否かを判定し、余裕電力Watt_max<使用電力Watt_idlの場合、重複期間短縮手段55は、優先度の低い方の加熱ヒータ12のオン動作期間を短縮することで、定着装置10の消費電力を余裕電力Watt_max内に抑制する。   When the surplus power Watt_max is lower than the used power Watt_idl, the ON operation period based on the PID calculation becomes difficult. Therefore, the determination unit 54 determines whether or not the surplus power Watt_max is lower than the used power Watt_idl. If the surplus power Watt_max <the used power Watt_idl, the overlapping period shortening unit 55 determines whether the heater 12 with the lower priority is used. By shortening the ON operation period, the power consumption of the fixing device 10 is suppressed within the marginal power Watt_max.

優先度の高い加熱ヒータ11のオン動作期間はデバイス消費電力に関わらず実施例1と同様であるので、加熱ヒータ12のオン動作期間を次のように定める。   Since the ON operation period of the heater 11 having a high priority is the same as that of the first embodiment regardless of the device power consumption, the ON operation period of the heater 12 is determined as follows.

優先度の低い加熱ヒータ12にて使用できる電力P1は、
電力P1 = 余裕電力Watt_max−(Watt_A×M/100)
となるので、電力P1をWatt_Bで除した値が、加熱ヒータ12のオン動作期間となる。
The electric power P1 that can be used in the heater 12 with low priority is:
Electric power P1 = margin electric power Watt_max− (Watt_A × M / 100)
Therefore, the value obtained by dividing the power P1 by Watt_B is the ON operation period of the heater 12.

計算例を示す。余裕電力Watt_maxが例えば860Wであった場合、
電力P1 = 860W−440W =420W
420W/750W= 0.56
したがって、PIDによる加熱ヒータ12の操作量が70%であっても、これを56%と短縮することで、定着装置10にて使用可能な使用電力内に消費電力を抑制することができる。
An example of calculation is shown. When the surplus power Watt_max is, for example, 860 W,
Electric power P1 = 860W-440W = 420W
420W / 750W = 0.56
Therefore, even if the operation amount of the heater 12 by PID is 70%, the power consumption can be suppressed within the usable power usable in the fixing device 10 by reducing this to 56%.

図6は、余裕電力Watt_maxが使用電力Watt_idlを下回った場合に加熱ヒータ11及び12のオン/オフ制御の一例を示す図である。優先度の高い加熱ヒータ11の制御は実地例1と同様である。また、余裕電力Watt_max < 使用電力Watt_idl ≦ 所定値 の場合に、優先度の低い加熱ヒータ12を制御周期の終端をオン動作期間の基準に制御することは実施例1同様である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of on / off control of the heaters 11 and 12 when the surplus power Watt_max is lower than the used power Watt_idl. The control of the heater 11 having a high priority is the same as in the practical example 1. Further, in the case where the marginal power Watt_max <used power Watt_idl ≦ predetermined value, the heater 12 having a low priority is controlled based on the end of the control cycle as the reference for the ON operation period, as in the first embodiment.

そして、本実施例ではさらに、上記の計算例で示したように優先度の低い加熱ヒータ12のオン動作期間を短縮する。例えば制御周期を1秒、温度制御部23による操作量の演算結果が、加熱ヒータ11について80%、40%、60%、100%であり、加熱ヒータ12について70%、30%、100%、40%である場合、制御部22は次のようにスイッチ回路のオン/オフを制御する。なお、図6では余裕電力Watt_maxを860Wとした。   In this embodiment, the ON operation period of the heater 12 having a low priority is further shortened as shown in the above calculation example. For example, the control cycle is 1 second, and the calculation result of the operation amount by the temperature control unit 23 is 80%, 40%, 60%, 100% for the heater 11, and 70%, 30%, 100% for the heater 12. When it is 40%, the control unit 22 controls on / off of the switch circuit as follows. In FIG. 6, the surplus power Watt_max is set to 860 W.

制御部22は、各制御周期毎に余裕電力Watt_maxを検出し、また、使用電力算出手段53は使用電力Watt_idlを算出して、判定手段54が余裕電力Watt_max<使用電力Watt_idlか否かを判定する。   The control unit 22 detects the surplus power Watt_max for each control cycle, and the used power calculation unit 53 calculates the used power Watt_idl, and the determination unit 54 determines whether or not the surplus power Watt_max <used power Watt_idl. .

制御周期1〜4の使用電力Watt_idlは、それぞれ965、445、1080,850Wであるので、制御周期1と3において余裕電力Watt_max(860W)を上回っている。   Since the power consumption Watt_idl in the control cycles 1 to 4 is 965, 445, 1080, and 850 W, respectively, the surplus power Watt_max (860 W) is exceeded in the control cycles 1 and 3.

そこで、重複期間短縮手段55は、制御周期1と3において加熱ヒータ12のオン動作期間を短縮する。制御周期1では上記のように56%がオン動作期間となり、制御周期3では(860−330)/750=約0.7から30%がオン動作期間となる。このように、優先度の低い加熱ヒータ12のオン動作期間を余裕電力Watt_maxに収まるように短縮することで、余裕電力Watt_maxを最大に活用して、温度追従性と省電力を両立することができる。   Therefore, the overlapping period shortening means 55 shortens the ON operation period of the heater 12 in the control cycles 1 and 3. In the control cycle 1, 56% is the on operation period as described above, and in the control cycle 3, (860−330) / 750 = about 0.7 to 30% is the on operation period. Thus, by shortening the ON operation period of the heater 12 with low priority so as to be within the marginal power Watt_max, the marginal power Watt_max can be maximized to achieve both temperature follow-up and power saving. .

図7は、制御部22が加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を制御する手順のフローチャート図を示す。図7のフローチャート図は例えば制御周期毎に繰り返して実行される。   FIG. 7 is a flowchart of a procedure in which the control unit 22 controls the ON operation period of the heaters 11 and 12. The flowchart in FIG. 7 is repeatedly executed, for example, every control cycle.

制御部22は、温度制御部23がPID演算した操作量を取得し、また、消費電力検出装置24から余裕電力Watt_maxを検出する(S10)。   The control unit 22 acquires the operation amount calculated by the temperature control unit 23 by the PID, and detects the surplus power Watt_max from the power consumption detection device 24 (S10).

そして、制御部22は余裕電力Watt_maxが所定値未満か否かを判定する(S20)。所定値未満でない場合(S20のNo)、制御部22は、2つの加熱ヒータ11及び12について制御周期の始端をオン動作期間の基準にする(S30)。   Then, the control unit 22 determines whether or not the surplus power Watt_max is less than a predetermined value (S20). When it is not less than the predetermined value (No in S20), the control unit 22 sets the start end of the control cycle for the two heaters 11 and 12 as a reference for the ON operation period (S30).

所定値未満の場合(S20のYes)、使用電力算出手段53はPIDの演算結果の操作量から使用電力Watt_idlを算出する(S21)。そして、判定手段54は余裕電力Watt_max<使用電力Watt_idl か否かを判定する(S22)。余裕電力Watt_maxが使用電力Watt_idl以上であれば(S22のNo)、加熱ヒータ12のオン動作期間を短縮する必要はないので、制御部22は、優先度の低い加熱ヒータ12について制御周期の終端をオン動作期間の基準にする(S40)。   When it is less than the predetermined value (Yes in S20), the used power calculation means 53 calculates the used power Watt_idl from the operation amount of the PID calculation result (S21). And the determination means 54 determines whether surplus electric power Watt_max <used electric power Watt_idl (S22). If the surplus power Watt_max is equal to or greater than the used power Watt_idl (No in S22), it is not necessary to shorten the on-operation period of the heater 12, so the control unit 22 ends the control cycle for the heater 12 with low priority. The on-operation period is used as a reference (S40).

余裕電力Watt_max<使用電力Watt_idl の場合(S22のYes)、PID演算の操作量をオン動作期間とすると余裕電力Watt_maxを超えてしまうので、重複期間短縮手段55は、余裕電力Watt_maxから優先度の高い加熱ヒータ11の消費電力を減じ、その値から優先度の低い加熱ヒータ12のオン動作期間を算出する(S23)。   In the case of surplus power Watt_max <used power Watt_idl (Yes in S22), if the operation amount of the PID calculation is set to the on-operation period, the surplus power Watt_max is exceeded. The power consumption of the heater 11 is reduced, and the ON operation period of the heater 12 having a low priority is calculated from the value (S23).

本実施例によれば、実施例1の効果に加え、デバイス消費電力が画像形成中であるなどの理由で余裕電力Watt_maxが少なくなった場合、余裕電力Watt_max以下になるよう優先度の低い加熱ヒータ12のオン動作期間を低減するので、重複期間を低減しさらに消費電力を低減できる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, when the marginal power Watt_max is reduced because the device power consumption is during image formation or the like, the heater with a low priority is set so that the marginal power Watt_max is less than or equal to the marginal power Watt_max. Since the 12 on-operation periods are reduced, the overlap period can be reduced and the power consumption can be further reduced.

実施例1、2では加熱ヒータ11及び12の優先度は固定されているとしたが、加熱ヒータ11又は12のいずれが優先的かは、画像形成装置の動作条件により影響を受ける。動作条件とは、定着工程時間(定着工程の連続時間)、記録材9のサイズ、両面印刷の有無、カラー印刷の有無、縮小・拡大等、印刷時に画像形成装置に設定可能な種々の条件である。例えば、画像形成装置の立ち上げ時は定着装置10全体を均一に暖めるが、定着工程時は定着性を優先させるなどである。また、定着工程時間によって記録材9の温度分布が異なることも知られている。   In the first and second embodiments, the priority of the heaters 11 and 12 is fixed. However, which of the heaters 11 or 12 is prioritized is affected by the operating conditions of the image forming apparatus. The operating conditions are various conditions that can be set in the image forming apparatus at the time of printing, such as the fixing process time (continuous time of the fixing process), the size of the recording material 9, the presence / absence of double-sided printing, the presence / absence of color printing, and reduction / enlargement. is there. For example, the entire fixing device 10 is uniformly warmed when the image forming apparatus is started up, but priority is given to fixability during the fixing process. It is also known that the temperature distribution of the recording material 9 varies depending on the fixing process time.

そこで、本実施例では、待機、省エネモード、定着工程時間、用紙サイズなど画像形成装置の動作条件によって加熱ヒータ11と12の優先度を切り替える。   Therefore, in this embodiment, the priority of the heaters 11 and 12 is switched according to the operating conditions of the image forming apparatus such as standby, energy saving mode, fixing process time, and paper size.

制御部22のROM22bには、このような動作条件と優先すべき加熱ヒータ11又は12が対応付けられた優先ヒータ選択テーブル52が記憶されている。優先度切り替え手段56は、キーボード27aやタッチパネル27bなどの入力装置27から入力された動作条件やその他の動作条件に基づき優先ヒータ選択テーブル52を参照して、加熱ヒータ11又は12のいずれかの優先度の高低を切り替える。なお、画像形成装置がネットワークを介して接続された端末から印刷依頼を受ける場合、印刷データと共に動作条件が送信される。   The ROM 22b of the control unit 22 stores a priority heater selection table 52 in which such operation conditions are associated with the heaters 11 or 12 to be prioritized. The priority switching means 56 refers to the priority heater selection table 52 based on the operation conditions input from the input device 27 such as the keyboard 27a and the touch panel 27b and other operation conditions, and prioritizes either the heater 11 or 12. Switch between high and low degrees. When the image forming apparatus receives a print request from a terminal connected via a network, the operation conditions are transmitted together with the print data.

図8は、優先ヒータ選択テーブル52の一例を示す。例えば、優先ヒータ選択テーブル52には、記録材9のサイズがB4未満(A4以下)の場合、加熱ヒータ11の優先度が加熱ヒータ12よりも高く、記録材9のサイズがB4以上の場合、加熱ヒータ12の優先度が加熱ヒータ11よりも高くなるよう設定されている。このように、動作条件に従い加熱ヒータ11又は12の優先度を可変とすることで、動作条件毎に好適な温度追従性を実現しやすくすることができる。なお、記録材9のサイズを規格に従い説明したが、具体的には記録材9が回転ローラ13及び14を回転方向に通過する長さに基づきサイズを判定することが好ましい。通過する長さによって回転ローラ13及び14から奪われる熱量が変化するからである。なお、記録材9の面積によりサイズを判定してもよい。   FIG. 8 shows an example of the priority heater selection table 52. For example, in the priority heater selection table 52, when the size of the recording material 9 is less than B4 (A4 or less), the priority of the heater 11 is higher than that of the heater 12, and the size of the recording material 9 is B4 or more. The priority of the heater 12 is set to be higher than that of the heater 11. In this way, by making the priority of the heater 11 or 12 variable according to the operating conditions, it is possible to easily realize suitable temperature followability for each operating condition. Although the size of the recording material 9 has been described according to the standard, specifically, it is preferable to determine the size based on the length of the recording material 9 passing through the rotation rollers 13 and 14 in the rotation direction. This is because the amount of heat taken from the rotating rollers 13 and 14 varies depending on the length of passage. Note that the size may be determined by the area of the recording material 9.

図9は、余裕電力Watt_maxが所定値未満の場合に加熱ヒータ11及び12のオン/オフ制御の一例を示す図である。なお、本実施例は実施例1及び2のいずれにも適用可能である。図9は、例えば記録材9のサイズがB4以上の場合であり、加熱ヒータ12の優先度が加熱ヒータ11よりも高い場合を示す。このような場合に、余裕電力Watt_maxが所定値未満となると、優先度の低い加熱ヒータ11は、制御周期の終端をオン動作期間の基準にしてオン/オフが制御される。   FIG. 9 is a diagram illustrating an example of on / off control of the heaters 11 and 12 when the marginal power Watt_max is less than a predetermined value. This embodiment can be applied to both the first and second embodiments. FIG. 9 shows a case where the size of the recording material 9 is B4 or more, for example, and the priority of the heater 12 is higher than that of the heater 11. In such a case, when the surplus power Watt_max becomes less than a predetermined value, the heater 11 having a low priority is controlled to be turned on / off with the end of the control cycle as a reference for the on operation period.

このため、優先度の低い加熱ヒータ11は、次のようにオン/オフ制御されている。
加熱ヒータ11:制御周期1「400ミリ秒オフの後600ミリ秒オン」
制御周期2「700ミリ秒オフの後300ミリ秒オン」
制御周期3「1000ミリ秒オン」
制御周期4「600ミリ秒オフの後400ミリ秒オン」
図10は、制御部22が加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を制御する手順のフローチャート図を示す。図10のフローチャート図は例えば制御周期毎に繰り返して実行される。
For this reason, the heater 11 with low priority is on / off controlled as follows.
Heater 11: Control cycle 1 “400 ms off then 600 ms on”
Control cycle 2 “700 ms off then 300 ms on”
Control cycle 3 "1000 milliseconds on"
Control cycle 4 "400 ms off after 600 ms off"
FIG. 10 is a flowchart illustrating a procedure in which the control unit 22 controls the on-operation period of the heaters 11 and 12. The flowchart of FIG. 10 is repeatedly executed for each control cycle, for example.

優先度切り替え手段56は、動作条件に基づき優先ヒータ選択テーブル52を参照し、加熱ヒータ11及び12の優先度を切り替える(S5)。なお、動作条件は例えば1枚、連続印刷される1連の複数枚の印刷では変更がないので、動作条件に変更があった場合のみ加熱ヒータ11及び12の優先度を決定してもよい。以降の処理は実施例1と同様である。実施例2に適用する場合もステップS5をステップS10より前に処理すればよい。   The priority switching means 56 refers to the priority heater selection table 52 based on the operating conditions, and switches the priority of the heaters 11 and 12 (S5). Note that since the operating condition is not changed in, for example, printing of a single sheet or a plurality of continuous sheets, the priority of the heaters 11 and 12 may be determined only when the operating condition is changed. The subsequent processing is the same as in the first embodiment. Also when applied to the second embodiment, step S5 may be processed before step S10.

制御部22は温度制御部23がPID演算した操作量を取得し、また、消費電力検出装置24から余裕電力Watt_maxを検出する(S10)。   The control unit 22 acquires the operation amount calculated by the temperature control unit 23 by the PID, and detects the surplus power Watt_max from the power consumption detection device 24 (S10).

そして、制御部22は余裕電力Watt_maxが所定値未満か否かを判定する(S20)。所定値未満でない場合(S20のNo)、制御部22は、2つの加熱ヒータ11及び12について制御周期の始端をオン動作期間の基準にする(S30)。   Then, the control unit 22 determines whether or not the surplus power Watt_max is less than a predetermined value (S20). When it is not less than the predetermined value (No in S20), the control unit 22 sets the start end of the control cycle for the two heaters 11 and 12 as a reference for the ON operation period (S30).

所定値未満の場合(S20のYes)、制御部22は、優先度の低い加熱ヒータ12について制御周期の終端をオン動作期間の基準にする(S40)。   When it is less than the predetermined value (Yes in S20), the control unit 22 sets the end of the control cycle for the heater 12 with low priority as a reference for the on-operation period (S40).

本実施例によれば、実施例1及び2の効果に加え、動作条件に応じて加熱ヒータ11及び12の優先度を可変とするので、動作条件毎に好適な温度追従性を実現して画質を向上できる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first and second embodiments, the priority of the heaters 11 and 12 can be made variable according to the operating conditions. Can be improved.

消費電力を低減することは好ましいが、消費電力の低減よりも画質の向上を優先したい場合がある。このようなユーザの判断があった場合、実施例1〜3で説明した定着装置10の制御に優先して画質優先の温度制御を実行することが好ましい。そこで、本実施例では、ユーザが画質を優先する設定を入力装置27から入力した場合、余裕電力Watt_maxが所定値未満であっても、加熱ヒータ11及び12のいずれも制御周期の後端をオン動作期間の基準とせず、回転ローラ13及び14の温度を制御する。   Although it is preferable to reduce power consumption, there are cases where priority is given to improving image quality over reduction of power consumption. When such a user's determination is made, it is preferable to execute temperature control with priority on image quality in preference to the control of the fixing device 10 described in the first to third embodiments. Therefore, in this embodiment, when the user inputs a setting that prioritizes image quality from the input device 27, both the heaters 11 and 12 turn on the rear end of the control cycle even if the marginal power Watt_max is less than a predetermined value. The temperature of the rotating rollers 13 and 14 is controlled without using the operation period as a reference.

図11は、ディスプレイに表示される画質の設定画面の一例を示す。モード選択手段58は、ユーザの所定の操作に対し図11の画面をディスプレイ27bに表示し、ユーザは「通常印刷」と「画質優先」を選択できるようになっている。「画質優先」が選択されると画像形成装置は例えば画質優先モードで画像形成し、「通常印刷」が選択されると例えば省電力モードで画像形成する。   FIG. 11 shows an example of an image quality setting screen displayed on the display. The mode selection means 58 displays the screen of FIG. 11 on the display 27b in response to a user's predetermined operation, and the user can select “normal printing” and “image quality priority”. When “image quality priority” is selected, the image forming apparatus forms an image in, for example, an image quality priority mode, and when “normal printing” is selected, for example, an image is formed in a power saving mode.

ユーザが「画質優先」を選択した場合、制御部22は、余裕電力Watt_maxが所定値未満であっても、加熱ヒータ11及び12を制御周期の始端をオン動作期間の基準に固定する。   When the user selects “image quality priority”, the control unit 22 fixes the heaters 11 and 12 to the reference of the ON operation period at the beginning of the control cycle even if the surplus power Watt_max is less than a predetermined value.

なお、デフォルトでは「通常印刷」が選択されているため、ユーザが「画質優先」を選択しない限り、余裕電力Watt_maxが所定未満の場合には優先度の低い加熱ヒータ11又は12は制御周期の後端をオン動作期間の基準にして温度制御されている。   Since “normal printing” is selected by default, the heater 11 or 12 having a low priority is placed after the control cycle if the marginal power Watt_max is less than a predetermined value unless the user selects “image quality priority”. The temperature is controlled with the end as a reference for the ON operation period.

したがって、ユーザが「画質優先」を選択した場合、図3に示した余裕電力Watt_maxが所定値以上の場合と同様、余裕電力Watt_maxが所定値未満であっても、加熱ヒータ11及び12のいずれも制御周期の始端をオン動作期間の基準としてオン/オフ制御される。なお、本実施例は実施例1〜3のいずれにも適用可能である。   Accordingly, when the user selects “image quality priority”, both of the heaters 11 and 12 are used even when the marginal power Watt_max is less than the predetermined value as in the case where the marginal power Watt_max shown in FIG. On / off control is performed using the start end of the control cycle as a reference for the on-operation period. In addition, a present Example is applicable to any of Examples 1-3.

また、「画質」を介して選択するのでなく、直接、加熱ヒータ11又は12のどちらを優先して加熱するかを選択又は入力可能としてもよい。優先度設定手段57は、加熱ヒータ11及び12の配置をイラストなどでディスプレイ27bに表示し、ユーザが任意に選択した加熱ヒータ11又は12を優先して加熱する加熱ヒータに設定する。   Further, instead of selecting through “image quality”, it may be possible to directly select or input which of the heaters 11 or 12 is preferentially heated. The priority setting means 57 displays the arrangement of the heaters 11 and 12 on the display 27b with an illustration or the like, and sets the heater 11 or 12 arbitrarily selected by the user as a heater that preferentially heats.

図12は、制御部22が加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を制御する手順のフローチャート図を示す。図12のフローチャート図は例えば制御周期毎に繰り返して実行される。   FIG. 12 is a flowchart of a procedure in which the control unit 22 controls the ON operation period of the heaters 11 and 12. The flowchart of FIG. 12 is repeatedly executed for each control cycle, for example.

優先度設定手段57はユーザから画質優先の入力があったか否かを判定する(S4)。画質優先の入力があった場合(S4のYes)、優先度設定手段57は制御部22にこれを通知し、制御部22は余裕電力Watt_maxが所定未満であっても、加熱ヒータ11及び12のいずれも制御周期の後端をオン動作期間の基準としないので、ステップS30に進む。   The priority setting unit 57 determines whether or not the image quality priority is input from the user (S4). When there is an input for priority on image quality (Yes in S4), the priority setting means 57 notifies the control unit 22 of this, and the control unit 22 controls the heaters 11 and 12 even if the surplus power Watt_max is less than a predetermined value. In either case, since the rear end of the control cycle is not used as a reference for the ON operation period, the process proceeds to step S30.

画質優先の入力がない場合(S4のNo)、以降の処理は実施例1と同様である。なお、実施例3に適用する場合、ステップS4をステップS5の前に設定すればよい。   When there is no image quality priority input (No in S4), the subsequent processing is the same as in the first embodiment. When applied to the third embodiment, step S4 may be set before step S5.

制御部22は、温度制御部23がPID演算した操作量を取得し、また、消費電力検出装置24から余裕電力Watt_maxを検出する(S10)。   The control unit 22 acquires the operation amount calculated by the temperature control unit 23 by the PID, and detects the surplus power Watt_max from the power consumption detection device 24 (S10).

そして、制御部22は余裕電力Watt_maxが所定値未満か否かを判定する(S20)。所定値未満でない場合(S20のNo)、制御部22は、2つの加熱ヒータ11及び12について制御周期の始端をオン動作期間の基準にする(S30)。   Then, the control unit 22 determines whether or not the surplus power Watt_max is less than a predetermined value (S20). When it is not less than the predetermined value (No in S20), the control unit 22 sets the start end of the control cycle for the two heaters 11 and 12 as a reference for the ON operation period (S30).

所定値未満の場合(S20のYes)、制御部22は、優先度の低い加熱ヒータ12について制御周期の終端をオン動作期間の基準にする(S40)。   When it is less than the predetermined value (Yes in S20), the control unit 22 sets the end of the control cycle for the heater 12 with low priority as a reference for the on-operation period (S40).

本実施例によれば、ユーザが画質を優先したい場合には、余裕電力Watt_maxが所定未満であっても加熱ヒータ11及び12のいずれも制御周期の始端をオン動作期間の基準とするので、優れた温度追従性を実現して画質を優先することができる。   According to the present embodiment, when the user wants to prioritize image quality, both the heaters 11 and 12 use the start end of the control cycle as a reference for the on-operation period even if the marginal power Watt_max is less than a predetermined value. It is possible to prioritize image quality by realizing high temperature tracking.

PID演算による操作量の演算により所望の温度精度が得られるとしてよいが、画像形成装置による実際の印刷では、回転ローラ13及び14が目標温度に達していても、通紙初期には温度が落ち込むことが知られており、このような場合にはPIDの演算結果による操作量よりもオン動作期間を若干長くすることが好ましい場合がある。ここでは、定着工程時間(例えば連続印刷時間)に基づき通紙初期であることを検知する。   Although the desired temperature accuracy may be obtained by calculating the operation amount by the PID calculation, in actual printing by the image forming apparatus, even if the rotation rollers 13 and 14 have reached the target temperature, the temperature drops at the beginning of paper feeding. In such a case, it may be preferable to make the ON operation period slightly longer than the operation amount based on the PID calculation result. Here, it is detected that the sheet is in the initial stage based on the fixing process time (for example, continuous printing time).

また、記録材9のサイズが小さいと加熱ヒータ11及び12が温度制御する範囲を残して記録材9が通過することになるため、記録材9が通過しない部分に極端な温度上昇が生じることがあり、このような場合には、PIDの演算結果による操作量よりもオン動作期間を若干短くすることが好ましい場合がある。   In addition, if the size of the recording material 9 is small, the recording material 9 passes while leaving a range in which the heaters 11 and 12 are temperature-controlled. Therefore, an extreme temperature rise may occur in a portion where the recording material 9 does not pass. In such a case, it may be preferable to slightly shorten the ON operation period rather than the operation amount based on the PID calculation result.

本実施例では2つの加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を定着工程時間、及び、記録材9のサイズによって可変とする定着装置10について説明する。   In this embodiment, a fixing device 10 is described in which the ON operation period of the two heaters 11 and 12 is variable depending on the fixing process time and the size of the recording material 9.

図13(a)は、加熱ヒータ11及び12のそれぞれについて定着工程時間と操作量の修正量の関係を示す操作量修正テーブルAの一例を、図13(b)は用紙サイズと操作量の修正量の関係を示す操作量修正テーブルBの一例をそれぞれ示す。   FIG. 13A shows an example of an operation amount correction table A showing the relationship between the fixing process time and the operation amount correction amount for each of the heaters 11 and 12, and FIG. 13B shows correction of the paper size and the operation amount. An example of the operation amount correction table B indicating the relationship between the amounts will be shown.

図13(a)では定着工程時間tn(n:1〜3)に応じて加熱ヒータ11及び12の操作量の修正量が示されており、例えば、0〜t1秒では加熱ヒータ11の操作量をPIDの演算結果に+15%することが、t1〜t2では+10%することが、t2〜t3では+5%することが、t3以上では修正しないことが、それぞれ示されている。操作量修正手段59は、定着工程時間に基づき操作量修正テーブルAを参照して、加熱ヒータ11及び12の演算結果(操作量)を修正する。   FIG. 13A shows the amount of correction of the operation amount of the heaters 11 and 12 according to the fixing process time tn (n: 1 to 3). For example, the operation amount of the heater 11 is 0 to t1 seconds. Is + 15% of the PID calculation result, is + 10% from t1 to t2, is + 5% from t2 to t3, and is not corrected after t3. The operation amount correction means 59 refers to the operation amount correction table A based on the fixing process time, and corrects the calculation results (operation amounts) of the heaters 11 and 12.

このように、定着工程時間が長いほど加熱ヒータ11及び12の操作量を長めに修正することで、通紙初期の温度落ち込みを防止することができる。なお、図13(a)は操作量を長めにする場合を示すが、定着工程時間が長い場合に操作量を短縮するよう修正してもよい。   As described above, the longer the fixing process time, the longer the operation amount of the heaters 11 and 12 is corrected, thereby preventing the temperature drop at the initial stage of paper passing. Although FIG. 13A shows a case where the operation amount is made longer, the operation amount may be corrected so as to be shortened when the fixing process time is long.

図13(b)では記録材9のサイズに応じて加熱ヒータ11及び12の操作量の修正量が示されており、例えば、サイズが小さい場合(例えば、B5以下)、加熱ヒータ11の操作量をPIDの演算結果から−20%修正することが、サイズが大きい場合、PIDの演算結果を修正しないことが、それぞれ示されている。   FIG. 13B shows a correction amount of the operation amount of the heaters 11 and 12 according to the size of the recording material 9. For example, when the size is small (for example, B5 or less), the operation amount of the heater 11 is shown. It is shown that correcting -20% from the calculation result of PID does not correct the calculation result of PID when the size is large.

操作量修正手段59は、記録材9のサイズに基づき操作量修正テーブルBを参照して、加熱ヒータ11及び12の演算結果(操作量)を修正する。   The operation amount correction means 59 refers to the operation amount correction table B based on the size of the recording material 9 and corrects the calculation results (operation amounts) of the heaters 11 and 12.

このように、サイズが小さい場合に加熱ヒータ11及び12の操作量を短縮するよう修正することで、記録材9が通過しない部分の極端な温度上昇を防止することができる。なお、図13(b)は操作量を短縮する場合を示すが、サイズが小さい場合に操作量を長く修正してもよく、また、サイズ毎に操作量を修正してもよい。   As described above, when the size is small, by correcting the operation amount of the heaters 11 and 12 to be shortened, it is possible to prevent an extreme temperature rise in a portion where the recording material 9 does not pass. Although FIG. 13B shows a case where the operation amount is shortened, the operation amount may be corrected to be longer when the size is small, or the operation amount may be corrected for each size.

図13(a)(b)はそれぞれ定着工程時間と記録材9のサイズからそれぞれ操作量を修正しているが、それぞれの修正量を線形に組み合わせて(加算して)操作量を修正してもよい。   In FIGS. 13A and 13B, the operation amount is corrected based on the fixing process time and the size of the recording material 9, but the operation amount is corrected by linearly combining (adding) the respective correction amounts. Also good.

また、図13(c)に示すように定着工程時間にオン動作期間の上限値を設定してもよい。図13(c)では、0〜t1秒では加熱ヒータ11のオン動作期間の上限を80%にすることが、t1〜t2秒では70%を上限にすることが、t2〜t3では60%を上限にすることが、t3〜では50%を上限とすることが、それぞれ示されている。PID演算による操作量がこれらの上限を超えた場合はオン動作期間が上限値に制限されるので、省電力でも目標温度への追従性を保つことができる。なお、用紙サイズについても同様に定めておくことができる。   Further, as shown in FIG. 13C, an upper limit value of the ON operation period may be set in the fixing process time. In FIG. 13C, the upper limit of the ON operation period of the heater 11 is set to 80% at 0 to t1 seconds, 70% is set to the upper limit at t1 to t2 seconds, and 60% is set at t2 to t3. It is shown that the upper limit is 50% at t3 to 50%. When the operation amount by the PID calculation exceeds these upper limits, the ON operation period is limited to the upper limit value, so that the followability to the target temperature can be maintained even with power saving. The paper size can be determined in the same manner.

図14は、余裕電力Watt_maxが所定値未満の場合に加熱ヒータ11及び12のオン/オフ制御の一例を示す図である。なお、本実施例は全ての実施例に適用可能である。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example of on / off control of the heaters 11 and 12 when the marginal power Watt_max is less than a predetermined value. This embodiment can be applied to all embodiments.

例えば、定着工程時間がt2〜t3の場合であって、温度制御部23による操作量の演算結果が加熱ヒータ11について60%、40%、60%、100%であり、加熱ヒータ12について60%、30%、100%、40%である場合、操作量修正手段59は次のように操作量を修正する。   For example, when the fixing process time is t2 to t3, the calculation result of the operation amount by the temperature control unit 23 is 60%, 40%, 60%, 100% for the heater 11, and 60% for the heater 12. , 30%, 100%, 40%, the operation amount correction means 59 corrects the operation amount as follows.

加熱ヒータ11:65%、45%、65%、100%
加熱ヒータ12:65%、35%、100%、45%
余裕電力Watt_maxが所定値以下であっても、定着工程時間によっては加熱ヒータ11及び12の操作量を長めに修正することで、重複期間の増大を抑制しながら目標温度の追従性を良好に保つことができるようになる。また、用紙サイズが小さい場合は、加熱ヒータ11及び12の操作量を短縮するよう修正することで、重複期間の増大をさらに低減し目標温度の追従性を良好に保つことができるようになる。
Heater 11: 65%, 45%, 65%, 100%
Heater 12: 65%, 35%, 100%, 45%
Even if the marginal power Watt_max is less than or equal to a predetermined value, depending on the fixing process time, the amount of operation of the heaters 11 and 12 is corrected to be longer so that the followability of the target temperature is kept good while suppressing an increase in the overlap period. Will be able to. In addition, when the paper size is small, the amount of operation of the heaters 11 and 12 is corrected to be shortened, so that the increase in the overlapping period can be further reduced and the target temperature followability can be kept good.

図15は、制御部22が加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を制御する手順のフローチャート図を示す。図15のフローチャート図は例えば制御周期毎に繰り返して実行される。   FIG. 15 is a flowchart of a procedure in which the control unit 22 controls the ON operation period of the heaters 11 and 12. The flowchart of FIG. 15 is repeatedly executed, for example, every control cycle.

制御部22は、温度制御部23がPID演算した操作量を取得し、また、消費電力検出装置24から余裕電力Watt_maxを検出する(S10)。   The control unit 22 acquires the operation amount calculated by the temperature control unit 23 by the PID, and detects the surplus power Watt_max from the power consumption detection device 24 (S10).

そして、制御部22は余裕電力Watt_maxが所定値未満か否かを判定する(S20)。所定値未満でない場合(S20のNo)、制御部22は、2つの加熱ヒータ11及び12について制御周期の始端をオン動作期間の基準にする(S30)。   Then, the control unit 22 determines whether or not the surplus power Watt_max is less than a predetermined value (S20). When it is not less than the predetermined value (No in S20), the control unit 22 sets the start end of the control cycle for the two heaters 11 and 12 as a reference for the ON operation period (S30).

所定値未満の場合(S20のYes)、操作量修正手段59は、定着工程時間及び用紙サイズに応じて操作量修正テーブルA,Bを参照し、修正量を抽出する(S24)。そして、制御部22は、2つの加熱ヒータ11及び12について、修正されたPID演算の操作量を用いオン動作期間を決定し、優先度の低い加熱ヒータ12については制御周期の終端をオン動作期間の基準にする(S41)。   If it is less than the predetermined value (Yes in S20), the operation amount correction means 59 refers to the operation amount correction tables A and B according to the fixing process time and the paper size, and extracts the correction amount (S24). Then, the control unit 22 determines the on-operation period for the two heaters 11 and 12 using the corrected operation amount of the PID calculation, and sets the end of the control cycle as the on-operation period for the heater 12 with low priority. (S41).

本実施例によれば、実施例1〜4の効果に加え、定着工程時間や用紙サイズに関わらず、目標温度の追従性を良好に保ち、画質を向上させることができる。   According to the present embodiment, in addition to the effects of the first to fourth embodiments, the followability of the target temperature can be kept good and the image quality can be improved regardless of the fixing process time and the paper size.

ところで、加熱ヒータ11及び12のオン動作期間に上限を設定してもよい。これまで説明したように、オン動作期間はそれぞれ100%が最大であるが、優先度の低い加熱ヒータ12については、PIDの演算結果が例えば70%を上限とするように設定することができる。上限時間設定手段60は、ユーザの所定の操作が入力されると、ディスプレイ27bに加熱ヒータ11及び12毎に上限値を設定する画面を表示し、ユーザがキーボード27aから入力した数値をオン動作期間の上限とする。   By the way, an upper limit may be set for the on-operation period of the heaters 11 and 12. As described so far, the ON operation period is 100% at the maximum, but the heater 12 having a low priority can be set so that the PID calculation result is, for example, 70% as an upper limit. When the user's predetermined operation is input, the upper limit time setting means 60 displays a screen for setting an upper limit value for each of the heaters 11 and 12 on the display 27b, and the numerical value input by the user from the keyboard 27a is turned on. The upper limit of.

例えば、使用環境の電力事情が悪化している場合、加熱ヒータ11及び12の上限をそれぞれ50%とすれば、重複期間を必ずゼロにできるので消費電力を低減できる。また、所望の上限を設定すれば、温度追従性やトナー画像の定着性を微調整することができる。   For example, when the power situation of the use environment is getting worse, if the upper limit of the heaters 11 and 12 is 50%, the overlapping period can be always reduced to zero, so that power consumption can be reduced. Further, if a desired upper limit is set, temperature followability and toner image fixability can be finely adjusted.

画像形成装置は省電力化のため所定時間使用されないと待機状態に遷移するが、この待機状態では定着工程時と異なり温度追従性に精度が要求されない。したがって、待機時は温度追従性よりも消費電力を優先して温度制御することが好ましい。そこで、本実施例では、待機状態では、重複期間を完全に排除するよう加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を制御する定着装置10について説明する。   When the image forming apparatus is not used for a predetermined time for power saving, the image forming apparatus shifts to a standby state. In this standby state, however, accuracy is not required for temperature followability unlike the fixing process. Therefore, during standby, it is preferable to control the temperature by giving priority to power consumption over temperature followability. Therefore, in this embodiment, the fixing device 10 that controls the on-operation period of the heaters 11 and 12 so as to completely eliminate the overlapping period in the standby state will be described.

図16は、余裕電力Watt_maxが所定値以下の場合の、加熱ヒータ11及び12のオン/オフ制御の一例を示す図である。温度制御部23による操作量の演算結果が加熱ヒータ11について80%、40%、60%、100%であり、加熱ヒータ12について70%、30%、100%、40%である場合、制御部22は優先度の低い加熱ヒータ12の操作量を重複期間がゼロになるように短縮する。   FIG. 16 is a diagram illustrating an example of on / off control of the heaters 11 and 12 when the marginal power Watt_max is equal to or less than a predetermined value. When the calculation result of the operation amount by the temperature control unit 23 is 80%, 40%, 60%, 100% for the heater 11, and 70%, 30%, 100%, 40% for the heater 12, the control unit 22 shortens the operation amount of the heater 12 having a low priority so that the overlapping period becomes zero.

制御周期1では、50%の期間で重複しているので70−50=20%が加熱ヒータ12のオン動作期間となり、制御周期2では重複期間がないので加熱ヒータ12のオン動作期間は短縮されず、制御周期3では60%の期間で重複しているので100−60=40%が加熱ヒータ12のオン動作期間となり、制御周期4では40%の期間で重複しているので40−40=0%が加熱ヒータ12のオン動作期間となる。   In the control cycle 1, there is an overlap in the period of 50%, so 70-50 = 20% is the ON operation period of the heater 12, and in the control cycle 2, there is no overlap period, so the ON operation period of the heater 12 is shortened. However, in the control cycle 3, since it overlaps in the period of 60%, 100-60 = 40% is the ON operation period of the heater 12, and in the control cycle 4, it overlaps in the period of 40%, so 40-40 = 0% is the ON operation period of the heater 12.

このように、温度追従性に制度が要求されない場合は、同時に複数の加熱ヒータ11及び12をオンにすることがないように制御することで、さらに消費電力を低減できる。なお、本実施例の定着装置10は実施例1〜5の全ての実施例に適用できる。   Thus, when a system is not required for temperature followability, the power consumption can be further reduced by controlling so that the plurality of heaters 11 and 12 are not turned on at the same time. The fixing device 10 of the present embodiment can be applied to all the embodiments of the first to fifth embodiments.

また、図16では優先度の低い加熱ヒータ12のオン動作期間を短縮したが、優先度にかかわらず2つの加熱ヒータ11及び12のそれぞれのオン動作期間を短縮してもよい。例えば、2つの加熱ヒータ11及び12で同じ時間だけオン動作期間を短縮する場合、制御周期1では50%の期間で重複しているので、50/2=25%をそれぞれ減じて加熱ヒータ11のオン動作期間は80−25=55%、加熱ヒータ12のオン動作期間は70−25=45%、がそれぞれオン動作期間となる。制御周期3では、60%の期間で重複しているので、60/2=30%をそれぞれ減じて加熱ヒータ11のオン動作期間は60−30=30%、加熱ヒータ12のオン動作期間は100−30=70%、がそれぞれオン動作期間となる。制御周期4では、40%の期間で重複しているので、40/2=20%をそれぞれ減じて加熱ヒータ11のオン動作期間は100−20=80%、加熱ヒータ12のオン動作期間は40−20=20%、がそれぞれオン動作期間となる。また、優先度に応じて短縮比率(例えば、優先度の高い加熱ヒータ11の短縮比率3、優先度の低い加熱ヒータ12の短縮比率を7)定めておき、短縮比率に応じて2つの加熱ヒータ11及び12のそれぞれのオン動作期間を短縮してもよい。   In FIG. 16, the ON operation period of the heater 12 with low priority is shortened, but the ON operation periods of the two heaters 11 and 12 may be shortened regardless of the priority. For example, when the on-operation period is shortened by the same time for the two heaters 11 and 12, since 50% overlaps in the control period 1, 50/2 = 25% is subtracted, respectively. The ON operation period is 80-25 = 55%, and the ON operation period of the heater 12 is 70-25 = 45%. In the control cycle 3, since it overlaps in the period of 60%, 60/2 = 30% is subtracted, the ON operation period of the heater 11 is 60-30 = 30%, and the ON operation period of the heater 12 is 100%. −30 = 70% is the ON operation period. In the control cycle 4, since it overlaps in the period of 40%, 40/2 = 20% is subtracted, respectively, the ON operation period of the heater 11 is 100-20 = 80%, and the ON operation period of the heater 12 is 40%. −20 = 20% is the on-operation period. Further, a shortening ratio (for example, a shortening ratio 3 for the heater 11 with a high priority and a shortening ratio 7 for the heater 12 with a low priority) is determined according to the priority, and two heaters are set according to the shortening ratio. Each of the on-operation periods 11 and 12 may be shortened.

図17は、制御部22が加熱ヒータ11及び12のオン動作期間を制御する手順のフローチャート図を示す。図17のフローチャート図は例えば制御周期毎に繰り返して実行される。   FIG. 17 is a flowchart illustrating a procedure in which the control unit 22 controls the on-operation period of the heaters 11 and 12. The flowchart of FIG. 17 is repeatedly executed, for example, every control cycle.

制御部22は、温度制御部23がPID演算した操作量を取得し、また、消費電力検出装置24から余裕電力Watt_maxを検出する(S10)。   The control unit 22 acquires the operation amount calculated by the temperature control unit 23 by the PID, and detects the surplus power Watt_max from the power consumption detection device 24 (S10).

そして、制御部22は余裕電力Watt_maxが所定値未満か否かを判定する(S20)。所定値未満でない場合(S20のNo)、制御部22は、2つの加熱ヒータ11及び12について制御周期の始端をオン動作期間の基準にする(S30)。   Then, the control unit 22 determines whether or not the surplus power Watt_max is less than a predetermined value (S20). When it is not less than the predetermined value (No in S20), the control unit 22 sets the start end of the control cycle for the two heaters 11 and 12 as a reference for the ON operation period (S30).

所定値未満の場合(S20のYes)、制御部22は、PID演算による2つの加熱ヒータ11及び12の操作量の合計が100%を超えるか否かを判定する(S42)。100%を超えない場合(S42のNo)、実施例1と同様に、優先度の低い加熱ヒータ12について制御周期の終端をオン動作期間の基準にする(S40)。   When it is less than the predetermined value (Yes in S20), the control unit 22 determines whether or not the total operation amount of the two heaters 11 and 12 by the PID calculation exceeds 100% (S42). When it does not exceed 100% (No in S42), the end of the control cycle is set as the reference for the on-operation period for the heater 12 with low priority as in the first embodiment (S40).

100%を超えている場合(S42のYes)、制御部22は画像形成装置が待機状態か否かを判定する(S43)。待機状態でない場合(S43のNo)、温度追従性を損なうことは好ましくないのでステップS40に進み、オン動作期間を短縮することなく優先度の低い加熱ヒータ12について制御周期の終端をオン動作期間の基準にする(S40)。   When it exceeds 100% (Yes in S42), the control unit 22 determines whether or not the image forming apparatus is in a standby state (S43). If it is not in the standby state (No in S43), it is not preferable to impair the temperature followability, so the process proceeds to step S40, and the end of the control cycle is set to the end of the on operation period for the heater 12 having a low priority without shortening the on operation period. A reference is made (S40).

待機状態の場合(S43のYes)、制御部22は、100%を超過した操作量だけ、加熱ヒータ11又は12のいずれかのオン動作期間から減じる(S44)。これにより、待機状態の場合は、温度追従性よりも消費電力の低減を優先することができる。なお、実施例2に本実施例を適用する場合、ステップS23の後にステップS42以降の処理を実行すればよい。   In the standby state (Yes in S43), the control unit 22 subtracts the operation amount exceeding 100% from the ON operation period of either the heater 11 or 12 (S44). Thereby, in the standby state, reduction of power consumption can be prioritized over temperature followability. In addition, when applying a present Example to Example 2, what is necessary is just to perform the process after step S42 after step S23.

本実施例によれば、温度追従性に制度が要求されない場合は、同時に複数の加熱ヒータ11及び12をオンにすることがないように制御することで、さらに消費電力を低減できる。   According to the present embodiment, when a system is not required for temperature followability, the power consumption can be further reduced by controlling so that the plurality of heaters 11 and 12 are not turned on at the same time.

〔画像形成装置〕
本実施形態の定着装置10が適用される画像形成装置について説明する。
図18は、定着装置10を電子写真方式の複写機やプリンタ装置等に適用した画像形成装置100の概略構成図を示す。画像形成装置100は、大きく、原稿を読み取る読み取りユニット32、画像を形成する画像形成部41、自動原稿搬送装置(ADF)67、ADF67から送り出される原稿をスタックする原稿排紙トレイ63、給紙カセット35〜38を備える給紙部39、記録用紙をスタックする排紙部(排紙トレイ33)により構成される。
[Image forming apparatus]
An image forming apparatus to which the fixing device 10 of this embodiment is applied will be described.
FIG. 18 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus 100 in which the fixing device 10 is applied to an electrophotographic copying machine, a printer device, or the like. The image forming apparatus 100 is largely divided into a reading unit 32 for reading a document, an image forming unit 41 for forming an image, an automatic document feeder (ADF) 67, a document discharge tray 63 for stacking documents sent from the ADF 67, a paper feed cassette. The sheet feeding unit 39 includes 35 to 38, and a sheet discharge unit (sheet discharge tray 33) for stacking recording sheets.

ADF67の原稿台66上に原稿Dをセットして図示せぬ入力装置27での操作、例えばプリントキーを押下すると、最上位の原稿Dがピックアップローラ68の回転により矢印B1方向へ送り出され、原稿搬送ベルト65の回転により、画像読み取りユニット32に固定されたコンタクトガラス64上へ給送され、そこで停止する。コンタクトガラス64上に載置された記録材9の画像は、画像形成部41とコンタクトガラス64の間に位置する読み取り装置43によって読み取る。読み取り装置43は、コンタクトガラス64上の原稿Dを照明する光源31、原稿画像を結像する光学系62、原稿画像を結像させるCCD等からなる光電変換素子61等を有している。画像読み取り終了後、原稿Dを原稿搬送ベルト65の回転により矢印B2方向へ搬送して排紙トレイ63上へ排出する。このように、原稿Dを1枚ずつコンタクトガラス64上へ給送して原稿画像を画像読み取りユニット32によって読み取る。   When the document D is set on the document table 66 of the ADF 67 and an operation on the input device 27 (not shown), for example, a print key is pressed, the uppermost document D is sent in the direction of the arrow B1 by the rotation of the pickup roller 68, and the document By the rotation of the conveyance belt 65, the sheet is fed onto the contact glass 64 fixed to the image reading unit 32, and stops there. The image of the recording material 9 placed on the contact glass 64 is read by the reading device 43 positioned between the image forming unit 41 and the contact glass 64. The reading device 43 includes a light source 31 that illuminates the document D on the contact glass 64, an optical system 62 that forms an image of the document, a photoelectric conversion element 61 that includes a CCD that forms an image of the document, and the like. After the image reading is completed, the document D is transported in the direction of the arrow B2 by the rotation of the document transport belt 65 and discharged onto the paper discharge tray 63. In this way, the document D is fed one by one onto the contact glass 64 and the document image is read by the image reading unit 32.

一方、画像形成部41の内部には、像担持体である感光体44が配置してある。感光体44は、図において時計方向に回転駆動し、帯電装置47によって表面を所定の電位に帯電させる。また、書き込みユニット49からは、読み取り装置43によって読み取った画像情報に応じて光変調したレーザ光Lを照射し、帯電させた感光体44の表面をこのレーザ光Lで露光し、これによって感光体44の表面に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像装置42を通るとき、対向する転写装置45によって感光体44と転写装置45の間に給送された記録材9に転写する。トナー像転写後の感光体44表面は、クリーニング装置48によって清掃する。   On the other hand, inside the image forming unit 41, a photoreceptor 44 as an image carrier is disposed. The photosensitive member 44 is driven to rotate clockwise in the drawing, and the surface is charged to a predetermined potential by the charging device 47. Further, the writing unit 49 emits a laser beam L that is light-modulated in accordance with image information read by the reading device 43, and the surface of the charged photosensitive member 44 is exposed with the laser beam L, whereby the photosensitive member is exposed. An electrostatic latent image is formed on the surface 44. When the electrostatic latent image passes through the developing device 42, the electrostatic latent image is transferred to the recording material 9 fed between the photosensitive member 44 and the transfer device 45 by the opposing transfer device 45. The surface of the photoreceptor 44 after the toner image is transferred is cleaned by a cleaning device 48.

画像形成部41の下部に配置した複数の給紙カセット35〜38には、用紙等の記録材9を収容しており、いずれかの給紙カセット35〜38から記録材9を矢印B3方向へ送り出し、その記録材9の表面に、上述のように感光体44の表面に形成したトナー像を転写する。次に、記録材9を矢印B4で示すように画像形成部41内の定着装置10を通し、熱と圧力の作用によって記録材9の表面に転写されたトナー像を定着させる。定着装置10を通った記録材9を排出ローラ対34によって搬送し、矢印B5で示すように排紙トレイ33へ排出し、スタックする。   A plurality of paper feed cassettes 35 to 38 arranged at the lower part of the image forming unit 41 accommodate recording materials 9 such as paper, and the recording materials 9 are fed from any of the paper feed cassettes 35 to 38 in the direction of arrow B3. The toner image formed on the surface of the photoreceptor 44 as described above is transferred onto the surface of the recording material 9. Next, the recording material 9 is passed through the fixing device 10 in the image forming unit 41 as indicated by an arrow B4, and the toner image transferred to the surface of the recording material 9 by the action of heat and pressure is fixed. The recording material 9 that has passed through the fixing device 10 is conveyed by the discharge roller pair 34, discharged to the discharge tray 33 as indicated by an arrow B5, and stacked.

なお、図18は単色の例えば白黒印刷するが画像形成装置を示すが、カラーの画像形成装置に対しても本実施形態の定着装置10は同様に適用できる。カラー印刷の場合、例えば4色(シアン,マゼンタ,イエロー,ブラック)のトナー画像を重ねてカラー画像を形成する。このため、4色のトナー画像を感光ドラムからいったん中間転写体(ベルトやドラム)に順次重ねて転写した後,中間転写体上の4色トナー画像をまとめて記録材9に転写する。温度等は異なるが、転写された未定着画像の記録材9への定着は白黒印刷の場合と同様である。   Although FIG. 18 shows an image forming apparatus for monochrome printing such as monochrome printing, the fixing apparatus 10 of the present embodiment can be similarly applied to a color image forming apparatus. In the case of color printing, for example, toner images of four colors (cyan, magenta, yellow, black) are overlaid to form a color image. For this reason, after the four color toner images are transferred one after another from the photosensitive drum to the intermediate transfer member (belt or drum) in sequence, the four color toner images on the intermediate transfer member are collectively transferred to the recording material 9. Although the temperature and the like are different, fixing of the transferred unfixed image to the recording material 9 is the same as in the case of monochrome printing.

本実施形態の定着装置10は、電子写真方式の画像形成装置100であれば好適に適用でき、図18の如く複写機だけでなく、画像形成装置100はプリンタ、ファクシミリ、MFP(Multi Function Printer)等であってもよい。   The fixing device 10 of the present embodiment can be suitably applied as long as it is an electrophotographic image forming apparatus 100. In addition to a copying machine as shown in FIG. 18, the image forming apparatus 100 can be a printer, a facsimile, or an MFP (Multi Function Printer). Etc.

画像形成装置に搭載される定着装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a fixing device mounted on an image forming apparatus. 定着装置のブロック図の一例である。1 is an example of a block diagram of a fixing device. 余裕電力が所定値以上の場合の2つの加熱ヒータのオン/オフ制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of on / off control of two heaters when margin electric power is more than predetermined value. 余裕電力が所定未満の場合の、2つの加熱ヒータのオン/オフ制御の一例を示す図である(実施例1)。(Example 1) which is a figure which shows an example of on / off control of two heaters in case surplus electric power is less than predetermined. 制御部が2つの加熱ヒータのオン動作期間を制御する手順のフローチャート図である(実施例1)。(Example 1) which is a flowchart of the procedure in which a control part controls the ON operation period of two heaters. 余裕電力Watt_maxが使用電力Watt_idlを下回った場合の、加熱ヒータのオン/オフ制御の一例を示す図である(実施例2)。(Example 2) which is a figure which shows an example of on / off control of a heater when the margin electric power Watt_max is less than the use electric power Watt_idl. 制御部が2つの加熱ヒータのオン動作期間を制御する手順のフローチャート図である(実施例2)。(Example 2) which is a flowchart of the procedure in which a control part controls the ON operation period of two heaters. 優先ヒータ選択テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a priority heater selection table. 余裕電力が所定未満の場合の、2つの加熱ヒータのオン/オフ制御の一例を示す図である(実施例3)。(Example 3) which is a figure which shows an example of on / off control of two heaters in case surplus electric power is less than predetermined. 制御部が2つの加熱ヒータのオン動作期間を制御する手順のフローチャート図である(実施例3)。(Example 3) which is a flowchart of the procedure in which a control part controls the ON operation period of two heaters. ディスプレイに表示される画質の設定画面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the setting screen of the image quality displayed on a display. 制御部が2つの加熱ヒータのオン動作期間を制御する手順のフローチャート図である(実施例4)。(Example 4) which is a flowchart of the procedure in which a control part controls the ON operation period of two heaters. 定着工程時間又は用紙サイズと、2つの加熱ヒータの操作量の修正量との関係を示す操作量修正テーブルA、Bの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of operation amount correction table A and B which show the relationship between fixing process time or paper size, and the correction amount of the operation amount of two heaters. 余裕電力が所定未満の場合の、2つの加熱ヒータのオン/オフ制御の一例を示す図である(実施例5)。(Example 5) which is a figure which shows an example of on / off control of two heaters in case surplus electric power is less than predetermined. 制御部が2つの加熱ヒータのオン動作期間を制御する手順のフローチャート図である(実施例5)。(Example 5) which is a flowchart of the procedure in which a control part controls the ON operation period of two heaters. 余裕電力が所定値以下の場合の、2つの加熱ヒータのオン/オフ制御の一例を示す図である(実施例6)。(Example 6) which is a figure which shows an example of on / off control of two heaters in case margin electric power is below a predetermined value. 制御部が2つの加熱ヒータのオン動作期間を制御する手順のフローチャート図である(実施例6)。(Example 6) which is a flowchart of the procedure in which a control part controls the ON operation period of two heaters. 定着装置を電子写真方式の複写機やプリンタ装置等に適用した画像形成装置の概略構成図を示す。1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus in which a fixing device is applied to an electrophotographic copying machine, a printer device, or the like. 従来の時間比例式制御の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional time proportional control.

符号の説明Explanation of symbols

9 記録材
10 定着装置
11、12 加熱ヒータ
13,14 回転ローラ
15、16 温度センサ
21 目標温度設定手段
22 制御部
23 温度制御部
24 消費電力検出装置
25 電源回路
26 AC電源
27 入力装置
28 記憶媒体
51 プログラム
52 優先ヒータ選択テーブル
53 使用電力算出手段
54 判定手段
55 重複期間短縮手段
56 優先度切り替え手段
57 優先度設定手段
58 モード選択手段
59 操作量修正手段
60 上限時間設定手段
A,B 操作量修正テーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Recording material 10 Fixing device 11,12 Heater 13,14 Rotating roller 15,16 Temperature sensor 21 Target temperature setting means 22 Control part 23 Temperature control part 24 Power consumption detection apparatus 25 Power supply circuit 26 AC power supply 27 Input device 28 Storage medium 51 Program 52 Priority Heater Selection Table 53 Power Use Calculation Unit 54 Judgment Unit 55 Duplicate Period Shortening Unit 56 Priority Switching Unit 57 Priority Setting Unit 58 Mode Selection Unit 59 Operation Amount Correction Unit 60 Upper Limit Time Setting Unit A, B Operation Amount Correction table

Claims (18)

被搭載装置に搭載され、記録材上の未定着画像を複数の加熱部により加熱して前記記録材に定着させる定着装置において、
制御周期ごとに複数の前記加熱部の操作量を独立に演算する演算部と、
前記制御周期の始端から、前記操作量に応じた通電期間だけ複数の前記加熱部を独立に通電制御する制御部と、
前記被搭載装置が供給可能な電力のうち当該定着装置が使用可能な余裕電力を検出する余裕電力検出手段と、を有し、
前記制御部は、前記余裕電力が所定値未満の場合、予め定めた優先度の低い前記加熱部の前記通電期間の終了時が、前記制御周期の終端に略一致するよう優先度の低い前記加熱部を通電制御する、
ことを特徴とする定着装置。
In a fixing device mounted on a mounted device and fixing an unfixed image on a recording material to the recording material by heating by a plurality of heating units,
A calculation unit that independently calculates an operation amount of the plurality of heating units for each control period;
From the beginning of the control cycle, a control unit that independently controls energization of the plurality of heating units for an energization period according to the operation amount;
Surplus power detection means for detecting surplus power that can be used by the fixing device among the power that can be supplied by the mounted device, and
When the marginal power is less than a predetermined value, the control unit has the low priority so that the end of the energization period of the heating unit having a low priority is substantially coincident with the end of the control cycle. To control the energization
A fixing device.
前記操作量に基づき当該定着装置が制御周期に消費する使用電力を算出する使用電力算出手段と、
前記使用電力が前記余裕電力より大きいか否かを判定する判定手段と、
前記使用電力が前記余裕電力より大きい場合、複数の前記加熱部が重複して通電制御される重複期間を短縮する重複期間短縮手段と、
を有することを特徴とする請求項1記載の定着装置。
Power consumption calculating means for calculating power consumption consumed by the fixing device in a control cycle based on the operation amount;
Determining means for determining whether or not the used power is greater than the margin power;
When the power used is larger than the surplus power, an overlapping period shortening means for shortening an overlapping period in which a plurality of the heating units are energized and controlled, and
The fixing device according to claim 1, further comprising:
前記重複期間短縮手段は、前記優先度の低い前記加熱部の通電時間を短縮して、前記重複期間を短縮する、
ことを特徴とする請求項2記載の定着装置。
The overlapping period shortening means shortens the energization time of the heating unit with the low priority to shorten the overlapping period,
The fixing device according to claim 2.
前記記録材のサイズを取得して、前記サイズに応じて複数の前記加熱部の前記優先度を切り替える優先度切り替え手段、を有することを特徴とする請求項3記載の定着装置。   4. The fixing device according to claim 3, further comprising a priority switching unit configured to acquire a size of the recording material and switch the priority of the plurality of heating units according to the size. 前記被搭載装置の立ち上げ時、待機時、定着工程時等の動作条件に対応づけて、複数の前記加熱部の前記優先度を設定した優先ヒータ選択テーブルを記憶する優先ヒータ選択テーブル記憶手段と、
動作条件に基づき前記優先ヒータ選択テーブルを参照し、複数の前記加熱部の前記優先度を切り替える優先度切り替え手段と、
を有することを特徴とする請求項3記載の定着装置。
Priority heater selection table storage means for storing a priority heater selection table in which the priorities of the plurality of heating units are set in association with operating conditions such as when the mounted device is started up, during standby, and during a fixing process; ,
Priority switching means for referring to the priority heater selection table based on operating conditions and switching the priority of the plurality of heating units;
The fixing device according to claim 3, further comprising:
定着工程時間に応じて複数の前記加熱部の前記優先度を切り替える優先度切り替え手段、を有する、ことを特徴とする請求項3記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, further comprising priority switching means for switching the priority of the plurality of heating units according to a fixing process time. 複数の前記加熱部の前記優先度を任意に設定する優先度設定手段、を有することを特徴とする請求項3記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, further comprising a priority setting unit configured to arbitrarily set the priority of the plurality of heating units. 画質優先モード又は省電力モードを設定するモード選択手段を有し、
前記画質優先モードが選択された場合、
前記制御部は、前記余裕電力が所定値以下であっても、前記制御周期の始端から、前記操作量に応じた通電期間だけ複数の前記加熱部を独立に通電制御する、
ことを特徴とする請求項1〜7いずれか記載の定着装置。
It has mode selection means for setting the image quality priority mode or the power saving mode,
When the image quality priority mode is selected,
The control unit performs energization control of the plurality of heating units independently for an energization period according to the operation amount from the start of the control cycle even when the marginal power is equal to or less than a predetermined value.
The fixing device according to claim 1, wherein
定着工程時間に対応づけて、複数の前記加熱部の前記操作量の修正量を設定した操作量修正テーブルを記憶する操作量修正テーブル記憶手段と、
定着工程時間に基づき前記操作量修正テーブルを参照し、複数の前記加熱部の前記操作量を修正する操作量修正手段と、
を有することを特徴とする請求項1〜8いずれか記載の定着装置。
An operation amount correction table storage unit that stores an operation amount correction table in which correction amounts of the operation amounts of the plurality of heating units are set in association with the fixing process time;
An operation amount correction means for referring to the operation amount correction table based on a fixing process time and correcting the operation amounts of the plurality of heating units;
The fixing device according to claim 1, further comprising:
前記記録材のサイズに対応づけて、複数の前記加熱部の前記操作量の修正量を設定した操作量修正テーブルを記憶する操作量修正テーブル記憶手段と、
前記記録材のサイズに基づき前記操作量修正テーブルを参照し、複数の前記加熱部の前記操作量を修正する操作量修正手段と、
を有することを特徴とする請求項1〜8いずれか記載の定着装置。
An operation amount correction table storage unit that stores an operation amount correction table in which correction amounts of the operation amounts of the plurality of heating units are set in association with the size of the recording material;
An operation amount correction means for correcting the operation amounts of the plurality of heating units with reference to the operation amount correction table based on the size of the recording material;
The fixing device according to claim 1, further comprising:
複数の前記加熱部の通電時間の上限を設定する上限時間設定手段を有し、
前記制御部は、前記演算部が演算した前記操作量に関わらず、通電期間を前記上限以下に制限する、
ことを特徴とする請求項1〜10いずれか記載の定着装置。
An upper limit time setting means for setting an upper limit of the energization time of the plurality of heating units,
The control unit limits the energization period to the upper limit or less regardless of the operation amount calculated by the calculation unit.
The fixing device according to claim 1, wherein:
複数の前記加熱部が重複して通電制御される重複期間がある場合、前記制御部は、1つ以上の前記加熱部の通電時間を重複期間がなくなるように短縮する、
ことを特徴とする請求項1〜11いずれか記載の定着装置。
When there is an overlap period in which a plurality of heating units are overlapped and energized and controlled, the control unit shortens the energization time of one or more of the heating units so that there is no overlap period.
The fixing device according to claim 1, wherein:
前記制御部は、前記記録材のサイズを、該記録材が当該定着装置を通過する長さから判定する、ことを特徴とする請求項4又は10記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein the control unit determines the size of the recording material from a length of the recording material passing through the fixing device. 請求項1〜13いずれか記載の定着装置を搭載した画像形成装置。   An image forming apparatus equipped with the fixing device according to claim 1. 感光体と、感光体に形成された未定着画像が転写される中間転写体と、を有し、
前記中間転写体から前記記録材に未定着画像が転写され、前記定着装置にて該記録材に未定着画像が定着される、
ことを特徴とする請求項14記載の画像形成装置。
A photoreceptor, and an intermediate transfer body to which an unfixed image formed on the photoreceptor is transferred,
An unfixed image is transferred from the intermediate transfer member to the recording material, and the unfixed image is fixed to the recording material by the fixing device.
The image forming apparatus according to claim 14.
被搭載装置に搭載され、制御周期ごとに複数の加熱部の操作量を独立に演算する演算部と、被搭載装置が供給する電力のうち使用可能な余裕電力を検出する余裕電力検出手段と、を有し、記録材上の未定着画像を複数の前記加熱部により加熱して前記記録材に定着させる定着装置の温度制御方法において、
制御部が、前記余裕電力が所定値未満か否かを判定するステップと、
前記余裕電力が所定値未満でない場合、前記制御部が、前記制御周期の始端から、前記操作量に応じた通電期間だけ複数の前記加熱部を独立に通電制御するステップと、
前記余裕電力が所定値未満である場合、前記制御部が、予め定めた優先度の低い前記加熱部の前記通電期間の終了時が、前記制御周期の終端に略一致するよう優先度の低い前記加熱部を通電制御するステップと、
ことを特徴とする定着装置の温度制御方法。
A calculation unit that is mounted on the mounted device and independently calculates the operation amount of the plurality of heating units for each control cycle, and margin power detection means that detects usable margin power among the power supplied by the mounted device; In a temperature control method of a fixing device for fixing an unfixed image on a recording material to the recording material by heating the unfixed image on the recording material,
A step of determining whether or not the surplus power is less than a predetermined value;
If the marginal power is not less than a predetermined value, the control unit independently controls energization of the plurality of heating units for an energization period according to the operation amount from the start of the control cycle;
When the marginal power is less than a predetermined value, the control unit has a low priority so that the end of the energization period of the heating unit having a low priority is substantially coincident with the end of the control cycle. A step of energizing the heating unit;
A temperature control method for a fixing device.
被搭載装置に搭載され、目的の温度が得られるよう制御周期ごとに複数の加熱部の操作量を独立に演算する演算部と、被搭載装置が供給する電力のうち使用可能な余裕電力を検出する余裕電力検出手段と、に接続されたコンピュータに、
前記余裕電力が所定値未満か否かを判定するステップと、
前記余裕電力が所定値未満でない場合、前記制御周期の始端から、前記操作量に応じた通電期間だけ複数の前記加熱部を独立に通電制御するステップと、
前記余裕電力が所定値未満である場合、予め定めた優先度の低い前記加熱部の前記通電期間の終了時が、前記制御周期の終端に略一致するよう優先度の低い前記加熱部を通電制御するステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
Installed in the mounted device to detect the operation power of multiple heating units independently for each control period so that the target temperature can be obtained, and to detect the surplus power available from the power supplied by the mounted device To the surplus power detecting means, and the computer connected to the
Determining whether the marginal power is less than a predetermined value;
When the marginal power is not less than a predetermined value, from the start of the control cycle, independently conducting energization control of the plurality of heating units for an energization period according to the operation amount; and
When the marginal power is less than a predetermined value, energization control is performed on the heating unit having a low priority so that the end of the energization period of the heating unit having a low priority is substantially coincident with the end of the control cycle. And steps to
A program characterized by having executed.
請求項17記載のプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。   A computer-readable storage medium storing the program according to claim 17.
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