CN100592832C - 电力控制方法、电力控制装置以及定影装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的电力控制装置具备:依据加热辊(61)的表面温度对供给加热灯(64)的电力的设定电力值进行控制的第1电力控制部(81)(第1电力控制模式);和为了对加热灯(64)以大于第1电力控制模式的设定电力值的电力进行强制驱动而对供给加热灯(64)的电力的设定电力值进行控制的第2电力控制部(82)(第2电力控制模式)。此外,根据构成图像形成装置(100)的各构成部分的动作状态,由切换控制机构(84)进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换。
Description
技术领域
本发明涉及如电热器或微波炉、湿式电子照相装置或喷墨打印机等的干燥装置、干式电子照相装置的定影装置等那样具有加热机构的装置中的加热机构的电力控制方法及电力控制装置。
背景技术
作为具有加热机构的装置,例如在纸张等被加热体上形成图像的复印机等图像形成装置中使用的定影装置,由内部具有一个或多个加热机构的加热辊(也叫加热部件)以及与加热辊接触的加压辊(也叫加压部件)等构成,使加热机构发热而将加热辊的表面温度设定在目标温度(定影温度)上,使转印有未定影调色剂的纸张等被加热体在其未定影调色剂复印面处于加热辊侧的状态下从加热辊和加压辊的接触部(定影辊隙部)之间通过,而使未定影调色剂热压定影。
此外,对于为使加热机构发热而供给的电力的设定电力值,依据温度检测机构所检测到的加热辊的表面温度,由对图像形成装置整体的动作进行控制的控制部进行控制。
另一方面,构成图像形成装置的原稿读取部和驱动部等各构成部分也需要电力供给。由于从商用电源向图像形成装置提供的电力是一定的,因此,为了使图像形成装置整体准确动作,要根据图像形成装置各构成部分的动作状态,将供给各构成部分的电力限制在额定电力值以下的容许电力值。为此,设置在加热辊内部的加热机构,其电力值要设定在容许电力值以下,并且依据加热辊的表面温度设定上述设定电力值。
此外,近年来的图像形成装置,有的配备了下述电力控制机构,即,在所配备的原稿读取部工作时,原稿读取部的曝光灯和定影装置的加热辊的灯构成串联电路而被通电,在原稿读取部不工作时,将曝光灯和加热辊的灯构成并联电路,切断对曝光灯的通电而仅对加热辊的灯通电(例如参照专利文献1)。此外,按照专利文献1的方案,是在图像形成装置的驱动装置不工作时,解除串联电路而构成并联电路,并增加对曝光灯和加热辊的灯的供电量。
专利文献1:特开平8-286554号公报
发明内容
但是,按照上述将容许电力值以下的电力供给加热机构的方案,存在着不能始终供给足以对加热辊的表面进行加热的电力的可能性,存在着加热辊的表面不能够被充分加热、定影性能降低的可能。此外,若以容许电力值以上的电力值作为设定电力值向加热机构供电,则有时会发生其它构成部分的电力不足,图像形成装置不能正常发挥功能的情况。
另一方面,按照上述专利文献1的方案,是在原稿读取装置及驱动装置不工作时增加对加热辊的灯的供电量,但在除此之外的情况下,存在着不能始终供给足以对加热辊的表面进行加热的电力的可能性。
此外,虽然可以增大从商用电源供给的电力,但能够适应供给电力值大的办公室和家庭只限于极少部分,而且要使供给电力值大的商用电源适应办公室和家庭还会进一步增加成本。
本发明的目的是,提供一种能够不受容许电力值限制而尽可能向加热机构供给必要的电力以维持对被加热体进行加热的性能的、电力控制方法和电力控制装置以及具有该电力控制装置的定影装置。
为实现上述任务,本发明采取如下方案。
(1)一种电力控制方法,将供给包括一个或多个加热机构的装置的各构成部分的电力的设定电力值控制在容许电力值以下,所述加热机构经加热对象物对被加热体进行加热,其特征是,
根据装置的各构成部分的动作状态进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,所述第1电力控制模式是依据所述加热对象物的温度对供给所有加热机构的电力的设定电力值进行控制的模式,所述第2电力控制模式是对所述加热机构之中的至少一个以大于设定电力值的电力进行强制驱动的模式。
按照这种方案,可根据装置的各构成部分的动作状态进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,所述第1电力控制模式是在容许电力值以下依据加热对象物的温度对供给加热机构的电力的设定电力值进行控制的模式,所述第2电力控制模式是对加热机构之中的至少一个以大于设定电力值的电力进行强制驱动的模式。
因此,当在各构成部分的电力消耗减少而向装置供给的电力出现富余的情况下,需要向加热机构供给超过第1电力控制模式下可输出的容许电力值的电力时,通过切换到第2电力控制模式进行强制驱动而将多余的电力也供给加热机构,便能够对加热机构所需电力的不足部分进行补充。因此,能够防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(2)其特征是,所述强制驱动是脉冲串驱动。
按照这种方案,在第2电力控制模式下进行隔开规定间隔向加热机构供给一定时间的电力的脉冲串驱动。因此,每次隔开规定间隔向加热机构供电时都会产生浪涌电压,因而与设定电力值相比实际供给加热机构的平均电力要大。这样一来,在各构成部分需要较大电力、各构成部分的电力消耗大因而向装置供给的电力不富余的情况下,即使第2电力控制模式中设定的是与第1电力控制模式下所能够输出的容许电力值相同的设定电力值,也能够利用浪涌电压使实际供给加热机构的电力大于设定电力值,因而能够对所需电力中的不足部分进行补充。因此,能够防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(3)其特征是,进行所述脉冲串驱动时供给加热机构的电力的设定电力值,根据装置的各构成部分的动作状态而受到控制。
按照这种方案,进行脉冲串驱动时供给加热机构的电力的设定电力值,根据装置的各构成部分的动作状态而受到控制,因此,不会发生各构成部分所需电力不足的现象,能够在保持各构成部分的功能的情况下对加热机构进行脉冲串驱动。
(4)其特征是,
所述第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,与比作为所述第1电力控制模式的控制周期的第1控制周期长的、作为第2电力控制模式的控制周期的第2控制周期合拍地进行,
在所述第2电力控制模式的实施中,以每个所述第2控制周期中的规定时间供电而对所述一个或多个加热机构进行强制驱动。
按照这种方案,与依据加热对象物的温度对设定电力值进行控制的第1电力控制模式的控制周期即第1控制周期相比,进行强制驱动的第2电力控制模式的控制周期即第2控制周期设定得较长,第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换与第2控制周期合拍地进行。此外,在第2电力控制模式的实施过程中,与第2控制周期合拍地进行加热机构的强制驱动。
因此,由于与比第1控制周期长的第2控制周期合拍地进行电力控制模式的切换,因而不会发生第2电力控制模式的实施在第2控制周期的中间开始和结束的现象,可避免控制进行得不完整。因此,强制驱动能够以恰当的时机开始和结束。此外,由于第1控制周期比第2控制周期短,因而即便在第1控制周期的中间切换到了第1电力控制模式,也会立即开始下一个周期,故控制能够恰当地进行。
(5)其特征是,
所述第2控制周期是所述第1控制周期的整数倍,
对所述第1电力控制模式实施中所采用的所述加热对象物的温度值进行更新的更新周期,是所述一个或多个加热机构的第1控制周期的整数倍。
按照这种方案,第2控制周期以及对加热对象物的温度值进行更新的更新周期是第1控制周期的整数倍,因此,第1电力控制模式、第2电力控制模式、以及加热对象物的温度值的更新同步实施,彼此的实施时机不会错开。因此,就第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换来说,由于彼此的控制周期是同步的,故控制模式不会在周期的中途进行切换,能够以更为恰当的时机实施控制模式。此外,在第1电力控制模式下基于加热对象物的温度对设定电力值进行控制时,也由于温度值的更新周期与第1控制周期同步,而能够利用更新后的温度值。
再有,通过使各周期同步,可减少对周期进行管理的定时器的数量,因此,定时器的构成能够更加简洁,而且还能够降低成本。
(6)其特征是,在所述加热对象物的温度更新周期的一个周期时间内,所述多个加热机构的各控制模式以彼此不同的时机开始。
按照这种方案,多个加热机构的第1电力控制模式和第2电力控制模式的控制开始时机,在加热对象物温度更新周期的一个周期时间范围内错开。因此,多个加热机构的各控制模式的控制开始时机不同,因而对多个加热机构的控制不会同时开始,能够减轻多个加热机构同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加,因此,能够避免第2电力控制模式下进行强制驱动时所需电力不足的问题。
(7)其特征是,所述多个加热机构的各控制模式的彼此不同的开始时机,在所述第1控制周期的一个周期时间内。
按照这种方案,多个加热机构的第1电力控制模式和第2电力控制模式的控制开始时机,在加热对象物温度更新周期的一个周期时间范围内,且在第1控制周期的一个周期时间范围内错开。因此,由于第2控制周期以及加热对象物温度更新周期是第1控制周期的整数倍,而且第1控制周期、第2控制周期和加热对象物温度更新周期之中,第1控制周期是最短的周期,因此,在第1电力控制模式、第2电力控制模式和加热对象物温度值的更新同步实施的情况下,即便对多个加热机构分别实施不同的控制模式,控制开始时机也不会重叠。
(8)其特征是,所述多个加热机构之中的至少一个,在第2电力控制模式中,从所述第2控制周期的每个周期中的供电开始起到经过规定的禁止时间之前被禁止供电。
按照这种方案,对于多个加热机构之中的至少一个,在第2电力控制模式中从原来进行供电的规定时间开始起在规定的禁止时间内禁止供电。因此,第2电力控制模式下向多个加热机构开始供电的时机的间隔加大。
(9)其特征是,所述多个加热机构之中的至少一个,根据所述规定时间,从开始第2电力控制模式时起到所述加热对象物的温度值更新1次~3次之前被禁止供电。
按照这种方案,对于多个加热机构之中的至少一个,根据第2电力控制模式的规定时间从1次~3次之中选定加热对象物温度值的更新次数,在第2电力控制模式中从原来进行供电的规定时间开始到加热对象物温度值以所选定的更新次数更新之前禁止供电。因此,第2电力控制模式下对多个加热机构开始供电的时机的间隔加大。
之所以设定为1次~3次是因为,虽说为了恰当地进行温度控制,加热对象物温度的更新时间比第2电力控制模式的规定时间短,但若不设定为1~3次,则在第2电力控制模式下实际供电的时间将极为短暂,将失去实施第2电力控制模式的效果。
(10)其特征是,所述多个加热机构,从第2电力控制模式的供电开始到下一次第2电力控制模式的供电开始期间,所供给的电力的电力值分多个阶段地逐渐增加直到所述设定电力值。
按照这种方案,对于第2电力控制模式下的多个加热机构,不是供电开始后立即开始供给设定电力值的电力,而是在从一个加热机构的供电开始到另一个加热机构的供电开始期间,供给一个加热机构的电力的电力值在多个阶段中一个阶段一个阶段地提高而最终达到设定电力值。
(11)其特征是,所述多个阶段包括:以所述设定电力值的15~30%的所述电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第1阶段、以及向所述多个加热机构的每一个以所述设定电力值的65~85%的所述电力值供电的第2阶段。
按照这种方案,对于第2电力控制模式中的多个加热机构,在从一个加热机构的供电开始到另一个加热机构的供电开始期间,对于一个加热机构在最初的第1阶段供给设定电力值的15~30%的电力值的电力,在接下来的第2阶段供给设定电力值的65~85%的电力值的电力,最终供给设定电力值的电力。
(12)其特征是,所述多个阶段包括:以所述设定电力值的10~25%的所述电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第1阶段、以所述设定电力值的40~65%的所述电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第2阶段、以及以所述设定电力值的70~90%的所述电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第3阶段。
按照这种方案,对于第2电力控制模式中的多个加热机构,从一个加热机构的供电开始到另一个加热机构的供电开始期间,对于一个加热机构在最初的第1阶段供给设定电力值的10~25%的电力值的电力,在其次的第2阶段供给设定电力值的40~65%的电力值的电力,在其次的第3阶段供给设定电力值的70~90%的电力值的电力,最终供给设定电力值的电力。
(13)其特征是,在所述第2电力控制模式开始时,依据所述设定电力值对所述第2控制周期以及所述规定时间进行控制。
按照这种方案,在切换到第2电力控制模式时,依据强制驱动加热机构所需要的设定电力值,对第2控制周期以及一个周期中的规定时间进行控制。因此,随着第2控制周期以及一个周期中的规定时间的改变,一定时间内强制驱动加热机构的次数、每一次对加热机构供电的时间改变,因而实际供给加热机构的平均电力改变。这样一来,通过对第2控制周期以及规定时间进行控制,使得相对于设定电力值实际供给加热机构的平均电力达到最大,能够对加热机构所需电力之中的不足部分进行补充。因此,能够进一步防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(14)其特征是,在进行所述第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换时,依据所述加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件,判定可否向第2电力控制模式切换。
按照这种方案,可否向第2电力控制模式切换的判定,是依据加热对象物的表面温度变化率等加热对象物的温度变化状况、或者被加热体的尺寸等对被加热体进行加热的处理条件进行的。因此,在没有必要时可禁止切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式对加热机构的设定电力值进行控制,因而能够避免加热对象物的表面温度上升过高,减少无谓的电力消耗。
(15)其特征是,在所述第2电力控制模式的实施中对所述一个或多个加热机构进行强制驱动时,依据所述加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件对每个所述第2控制周期中的规定时间进行设定。
按照这种方案,对于每个第2控制周期中的规定时间,依据加热对象物的温度的变化等加热对象物的温度变化状况、或者被加热体的尺寸等对被加热体进行加热的处理条件进行控制。因此,依据加热对象物的温度变化状况或对被加热体进行加热的处理条件对每个第2控制周期中的规定时间进行控制,便可对实际供给加热机构的电力进行控制,因而供给加热机构的实际电力不会超出需要太多,因此,能够避免加热对象物的表面温度上升过高,减少无谓的电力消耗。
(16)其特征是,依据所述加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件,从所述多个加热机构之中选择切换到第2电力控制模式的加热机构。
按照这种方案,依据加热对象物的温度的变化率等加热对象物的温度变化状况、或者被加热体的尺寸等对被加热体进行加热的处理条件,从多个加热机构中选择以第2电力控制模式进行控制的加热机构。因此,能够依据加热对象物的温度的变化率等变化状况、或者对被加热体进行加热时所需要的被加热体的尺寸等处理条件,选择出应当切换到第2电力控制模式的加热机构,因而不会对不必要的加热机构进行强制驱动而仅对适当的加热机构进行强制驱动,因此,能够防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(17)其特征是,从所述加热对象物开始实施对被加热体进行加热的处理起到经过一定时间之前,或者完成加热处理的被加热体的数量超过规定值之前,使就可否向第2电力控制模式切换做出的判定中的禁止判定无效。
按照这种方案,将向第2电力控制模式的切换禁止的判定,在从加热对象物开始对被加热体进行加热的处理起到经过一定时间之前或者完成加热处理的被加热体的数量超过规定值之前无效。因此,在上述判定的无效被解除之前,可进行第1电力控制模式和第2电力控制模式之间的切换。这样一来,在加热对象物表面温度不稳定的、对被加热体进行加热的处理初期,可以防止向第2电力控制模式的切换被禁止,因此,边进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,边将加热对象物保持在恰当的表面温度。
(18)其特征是,切换到所述第2电力控制模式时,所述多个加热机构之中至少额定电力值最大的加热机构不切换。
按照这种方案,多个加热机构之中至少额定电力值最大的加热机构不切换到第2电力控制模式,因此,能够降低第2电力控制模式下的电力消耗,避免第2电力控制模式下的强制驱动所需电力不足。
(19)其特征是,
在所述第1电力控制模式的实施中,从第1电力设定值组求取供给所述一个或多个加热机构的电力的设定电力值,该第1电力设定值组由用于第1电力控制模式的设定电力值控制的、预先确定的多个设定电力值组成,
在所述第2电力控制模式的实施中,从第2电力设定值组求取供给一个或多个加热机构的电力的设定电力值,该第2电力设定值组由用于第2电力控制模式的设定电力值控制的、预先确定的多个设定电力值组成。
按照这种方案,在第1电力控制模式下从由多个设定电力值组成的第1电力设定值组求取设定电力值,在第2电力控制模式下从由多个设定电力值组成的第2电力设定值组求取设定电力值。因此,能够从预先确定的第1电力设定值组和第2电力设定值组求取第1电力控制模式和第2电力控制模式下的设定电力值,因而设定电力值的控制并不复杂,可缩短求取设定电力值的处理时间。
(20)其特征是,在n个(n≥1)所述加热机构中,在所述第1电力控制模式下供给第m(m=1,2,…,n)个加热机构的电力的所述设定电力值为W1m(W)、在所述第2电力控制模式下供给第m(m=1,2,…,n)个加热机构的的电力的所述设定电力值为W2m(W)、所述第2电力控制模式的控制周期即第2控制周期为T1(ms)、所述第2控制周期的一个周期向第m个加热机构供电的时间为T2m(ms)、第m个加热机构的与第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换相关联的系数为K1m、第m个加热机构的因进行控制模式的切换而产生的电力增量为ΔWm(W)时,关系式为
Wm=(1/T1)×{(T1×K1m-1)×W1m+
(W2m-W1m)×T2m×K1m}。
按照这种方案,能够从实施第2电力控制模式时比实施第1电力控制模式时需要向加热机构供给的电力的增量ΔWm(W),求取第2电力控制模式的一个周期中向加热机构供电的规定时间T2m(ms)。因此,很容易求得所述规定时间T2m(ms)。
(21)其特征是,在所述第2电力控制模式的实施中,将供给所述多个加热机构之中的至少一个加热机构的电力的设定电力值设定为额定电力值。
按照这种方案,多个加热机构之中的至少一个加热机构在第2电力控制模式下的设定电力值被设定为额定电力值。因此,当将额定电力值高的加热机构在第2电力控制模式下的设定电力值设定为额定电力值时,发热量较大,因而能够使加热对象物的表面温度更快地升高。
(22)一种电力控制装置,其配备于主体装置,将供给包括一个或多个加热机构的主体装置的各构成部分的电力的设定电力值控制在容许电力值以下,所述加热机构经加热对象物对被加热体进行加热,其特征是,
具有根据主体装置的各构成部分的动作状态进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换的切换控制机构,所述第1电力控制模式是依据所述加热对象物的温度对供给所有加热机构的电力的设定电力值进行控制的模式,所述第2电力控制模式是对所述加热机构之中的至少一个以大于设定电力值的电力进行强制驱动的模式。
按照这种方案,由切换控制机构根据构成装置的各构成部分的动作状态进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,所述第1电力控制模式是在容许电力值以下依据所述加热对象物的温度对供给所有加热机构的电力的设定电力值进行控制的模式,所述第2电力控制模式是对所述加热机构之中的至少一个以大于设定电力值的电力进行强制驱动的模式。
因此,当在各构成部分的电力消耗减少而向装置供给的电力出现富余的情况下,需要向加热机构供给超过第1电力控制模式下可输出的容许电力值的电力时,通过切换到第2电力控制模式进行强制驱动而将多余的电力也供给加热机构,便能够对加热机构所需电力的不足部分进行补充。因此,能够防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(23)一种定影装置,配备于图像形成装置,具有依据温度检测机构检测到的检测温度而被一个或多个加热机构加热的加热部件、以及与该加热部件的表面压接地配置的加压部件,在加热部件的检测温度达到目标温度以上而结束了加热升温动作后,图像形成装置实施打印动作,使被加热体从内部具有加热机构的加热部件和加压部件之间的辊隙部通过而进行加热,其特征是,
具有(22)所述的电力控制装置,
利用所述电力控制装置对供给所述加热部件中配备的加热机构的电力的设定电力值进行控制。
按照这种方案,图像形成装置中使用的定影装置配备有(22)所述的电力控制装置,由电力控制装置依据温度检测机构检测到的加热部件的检测温度,对供给对加热部件进行加热的加热机构的电力的设定电力值进行控制。因此,能够由切换控制机构根据构成图像形成装置的各构成部分的动作状态进行控制模式的切换,即,在容许电力值以下依据加热部件的检测温度对供给加热机构的电力的设定电力值进行控制的第1电力控制模式、与向加热机构之中的至少一个以大于设定电力值的电力进行强制驱动的第2电力控制模式的切换,其中所述加热机构对加热部件进行加热。
这样一来,当在各构成部分的电力消耗减少而向图像形成装置供给的电力出现富余的情况下,需要对加热机构供给超过第1电力控制模式的设定电力值的电力时,通过切换到第2电力控制模式进行强制驱动而将多余的电力也供给加热机构,便能够对加热机构所需电力之中的不足部分进行补充。因此,能够防止经加热部件对被加热体进行加热的性能降低。
此外,即使是在加热升温动作过程中也能够切换到第2电力控制模式,因此,能够对加热机构所需电力之中的不足部分进行补充,使加热部件更快地被加热,加热部件的检测温度更快达到目标温度,因而缩短了加热升温动作时间。再有,由于是从加热部件的表面向加压部件的表面传递热量,所以进行加热升温动作时加压部件的温度也迅速上升。
(24)其特征是,
具备传递部件、以及对该传递部件的温度进行检测的温度检测机构,所述传递部件具备对表面进行加热的一个或多个加热机构并与所述加压部件的表面接触,
利用所述电力控制装置对供给所述传递部件中配备的加热机构的电力的设定电力值进行控制。
按照这种方案,在第1电力控制模式下,依据传递部件的温度对供给加热机构的电力的设定电力值进行控制,在第2电力控制模式下,对用于强制驱动加热机构的电力的设定电力值进行控制,其中所述加热机构对传递部件进行加热。此外,通过切换控制机构进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换。因此,因传递部件与加压部件的表面接触故而可使加压部件被恰当加热,被加热体还能够被加压部件充分加热,因此,能够防止对被加热体进行加热的性能降低。
此外,即使是在加热升温动作过程中也能够切换到第2电力控制模式,并且是从加热部件的表面向加压部件的表面传递热量的,因此,即使在加热升温动作时加压部件的温度也能够迅速上升。
(25)其特征是,
具备对加压部件的温度进行检测的温度检测机构,
所述切换控制机构,依据所述温度检测机构检测到的所述加压部件的检测温度,判定对所述传递部件进行加热的一个或多个加热机构可否向第2电力控制模式切换。
按照这种方案,依据加压部件的温度,判定对加热传递部件的加热机构的设定电力值进行控制的切换控制机构可否进行向第2电力控制模式切换。因此,由于传递部件是为了使加压部件保持恰当温度而对加压部件进行加热的,因而依据加压部件的检测温度可准确判定对传递部件进行加热的加热机构可否向第2电力控制模式切换,这样,在没有必要时可禁止切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式对传递部件所配备的加热机构的设定电力值进行控制,因此,能够避免加热对象物的表面温度上升过高,减少无谓的电力消耗。
(26)其特征是,在所述第1电力控制模式下,从所述温度检测机构检测到的所述传递部件的温度推断所述加压部件的温度,并且依据推断出的加压部件的推断温度,判定对所述传递部件进行加热的一个或多个加热机构可否向第2电力控制模式切换。
按照这种方案,依据第1电力控制模式下从传递部件的检测温度推断出的加压部件的推断温度,判定对传递部件进行加热的加热机构可否向第2电力控制模式切换。因此,不必另外设置温度检测机构,便能够依据加压部件的推断温度判定对加压部件的表面进行加热的传递部件的加热机构可否向第2电力控制模式切换,从而在没有必要时可禁止切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式对传递部件所配备的加热机构的设定电力值进行控制,因此,能够避免加压部件的温度上升过高,减少无谓的电力消耗。
此外,不必另外设置用来检测加压部件温度的温度检测机构,可避免成本增加。
(27)其特征是,所述切换控制机构,在从所述加热升温动作刚刚结束后打印动作开始起到经过规定的强制驱动时间之前,切换到第2电力控制模式。
按照这种方案,当在加热升温动作过程中加热部件的检测温度达到目标温度以上从而加热升温动作结束后立即实施打印动作时,从打印动作开始到经过规定的强制驱动时间之前强制切换到第2电力控制模式。由于加压部件比加热部件的热容量大,因而即使加热部件达到目标温度它也达不到规定温度,而且打印动作开始后热量要被被加热体吸收,因此,加热升温动作刚刚结束后的加压部件的温度难以升高。因此,通过在加热升温动作刚刚结束后即切换到第2电力控制模式而对加热部件进行加热,热量从辊隙部传递到加压部件的表面。此外,在具有传递部件的情况下,将传递部件所配备的加热机构的控制模式也切换到第2电力控制模式而对加压部件进行加热。
因此,即便加热升温动作结束后立即开始进行打印动作,也能够使加压部件的温度迅速上升,使加压部件保持恰当的温度,因此,被加热体还能够被加压部件充分加热,可防止对被加热体进行加热的性能降低。
(28)其特征是,在所述第2电力控制模式的实施中,以每个所述第2电力控制模式的控制周期即第2控制周期中的规定时间供电,而对所述一个或多个加热机构进行强制驱动,
在经过所述规定的强制驱动时间之前或刚刚经过之后所述加热部件的检测温度低于比所述目标温度低的规定的设定温度期间,改变第2控制周期以及规定时间而实施所述第2电力控制模式。
按照这种方案,在经过强制驱动时间之前的、加热升温动作刚刚结束后的打印动作开始起被强制切换到的第2电力控制模式的实施过程中,或者强制驱动时间刚刚经过后加压部件的检测温度低于规定的设定温度期间,从当前正在实施的第2电力控制模式的第2控制周期和规定时间反复改变为新的第2控制周期和规定时间来实施第2电力控制模式,直到加热部件的检测温度达到规定的设定温度以上为止。
加热部件的检测温度之所以如上所述低于规定的设定温度,其原因在于,虽然以第2电力控制模式对加热加热部件的加热机构进行强制驱动,但在打印动作过程中热量向被加热体的传导和热量的散发以及周围环境的变化等要比原来所想像的剧烈,因而对加热部件的温度无法恰当地进行控制,加热部件不能够被充分加热。
因此,若为了向对加热部件进行加热的加热机构供给比当前正在实施的第2电力控制模式所供给的电力高的电力,使加热部件的检测温度逐渐接近目标温度,而改变当前的第2控制周期和规定时间来实施第2电力控制模式,则能够使周围环境的变化等超出原来想像而即使强制切换到第2电力控制模式也无法应对的状况得到改善,能够防止经加热部件对被加热体进行加热的性能降低。
(29)其特征是,所述一个加热机构的额定电力值或多个加热机构的额定电力值之和即总额定电力值为W0(W)、所述一个加热机构的设定电力值或多个加热机构的设定电力值之和即总设定电力值为W1(W)、所述图像形成装置整体的额定电力值为W2(W)、对图像形成装置整体的动作进行控制的控制部的驱动电力值为W3(W)、用于驱动图像形成装置的机构部分的驱动电力值为W4(W)、图像形成装置中安装的可选部分的额定电力值为W5(W)时,关系式为
W1≤W2-(W3+W4+W5)
且W1≤W0。
按照这种方案,加热机构的设定电力值W1,为从图像形成装置的额定电力值W2中减去作为构成图像形成装置的构成部分的控制部和机构部分的驱动电力值W3、W4以及可选部分的额定电力值W5后而得到的值以下。并且,为了进一步提高第2电力控制模式下的加热效果,额定电力值W0以大于设定电力值W1为宜,故设计为W1≤W0。因此,通过上述关系式很容易设定加热机构的额定电力值,很容易选定定影装置中所应当配置的合适的加热机构。
(30)其特征是,在第2电力控制模式中,在从所述打印动作开始起打印规定张数的纸张期间、或者经过规定的修正时间期间,对所述目标温度进行修正。
按照这种方案,第2电力控制模式中的加热部件的目标温度,仅在从打印动作开始到打印规定张数的纸张期间、或者在经过规定的修正时间期间改变。因此,通过改变目标温度使之比通常情况下高,可使设定电力值提高、供电的规定时间延长,供给加热机构的电力暂时增加。
在这里,之所以仅在从打印动作开始到打印规定张数的纸张期间、或者在经过规定的修正时间期间改变目标温度,是希望在打印动作开始之初,使加热部件的表面温度尽可能迅速地达到目标温度并保持稳定,要长时间提高目标温度而将多的电力供给加热机构是困难的。
发明的效果
根据本发明,可得到如下效果。
(1)由于根据装置的各构成部分的动作状态进行控制加热机构的设定电力值的第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,因此,当在各构成部分的电力消耗减少而向装置供给的电力富余的情况下,需要向加热机构供给超过容许电力值的电力时,可切换到第2电力控制模式进行强制驱动而将多余的电力也供给加热机构,对加热机构所需电力中的不足部分进行补充。因此,能够防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(2)由于隔开规定间隔供电而对加热机构进行脉冲串驱动,使得在每次对加热机构供电时产生浪涌电压,因此,可使实际供给加热机构的平均电力大于设定电力值。这样一来,在各构成部分的电力消耗大因而向装置供给的电力不富余的情况下,即使第2电力控制模式中设定的是与第1电力控制模式所能够输出的容许电力值相同的设定电力值,也能够使实际供给加热机构的电力大于设定电力值,因而能够对所需电力的不足部分进行补充。因此,能够防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(3)由于根据装置的各构成部分的动作状态对为了进行脉冲串驱动而供给加热机构的电力的设定电力值进行控制,因此,可防止发生各构成部分所需电力不足的现象,能够在保持各构成部分的功能的情况下对加热机构恰当地进行脉冲串驱动。
(4)由于第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换与第2控制周期合拍地进行,因此,第2电力控制模式的开始实施和结束实施能够与第2控制周期合拍,使强制驱动以恰当的时机开始和结束。
(5)由于第2控制周期以及加热对象物的检测温度的更新周期为第1控制周期的整数倍,因此,第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换能够与第1控制周期和第2控制周期合拍地进行,能够以更恰当的时机实施控制模式。此外,由于温度值的更新周期也与第1控制周期同步,因此,在第1电力控制模式下依据加热对象物的温度对设定电力值进行的控制,也能够依据更新后的值准确地进行。
再有,通过使各周期同步,可减少对周期进行管理的定时器的数量,因此,定时器的结构可更加简洁,而且还能够降低成本。
(6)由于多个加热机构的第1电力控制模式和第2电力控制模式的控制开始时机,在加热对象物温度更新周期的一个周期时间的范围内错开,故而能够减轻多个加热机构同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加,因此,能够避免第2电力控制模式下进行强制驱动时所需电力不足。
(7)由于多个加热机构的第1电力控制模式和第2电力控制模式的控制开始时机,在第1控制周期的一个周期时间内错开,因此,能够更可靠地防止各控制模式下的多个加热机构的控制开始时机重叠。由此,能够进一步减轻多个加热机构同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加,因此,能够进一步避免第2电力控制模式下进行强制驱动时所需电力不足。
(8)由于对于多个加热机构之中的至少一个,仅在从规定时间开始的规定的禁止时间内、或者加热对象物的温度值更新1次~3次期间禁止供电,加大第2电力控制模式下向多个加热机构开始供电的时机的间隔,因此,能够在将第2电力控制模式下提供电力的效果的降低抑制在最小限度的同时,有效地抑制产生浪涌电流时供给多个加热机构的电力的叠加峰值增大。
这是由于,在第2电力控制模式下,开始向加热机构供电的最初所产生的浪涌电流非常大,因此,仅使第2电力控制模式的控制开始时机在第1控制周期的一个周期的时间内错开,有时也会发生浪涌电流产生后下降到设定电力值的电力之前下一个加热机构的脉冲串驱动便开始的现象。
而通过如上设计,能够进一步减轻多个加热机构同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加,因而能够进一步避免第2电力控制模式下进行强制驱动时所需电力不足。
(9)对于第2电力控制模式下的多个加热机构,在从一个加热机构的供电开始到另一个加热机构的供电开始期间,向一个加热机构供给的电力的电力值分几个阶段提高至所述设定电力值,因此,与供电开始后立即供给设定电力值的电力的强制驱动相比,能够抑制浪涌电流的产生量,抑制产生浪涌电流时的多个加热机构的电力的叠加峰值。由此,能够减轻多个加热机构同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加,因而能够避免第2电力控制模式下进行强制驱动时所需电力不足。
(10)对于第2电力控制模式下的多个加热机构,在从一个加热机构的供电开始到另一个加热机构的供电开始期间,向一个加热机构在最初的第1阶段供给设定电力值的15~30%的电力值的电力,在其次的第2阶段供给设定电力值的65~85%的电力值的电力,最终供给设定电力值的电力,因此,能够有效抑制第1阶段和第2阶段供电时产生的电力波动。
(11)对于第2电力控制模式中的多个加热机构,在从一个加热机构的供电开始起到另一个加热机构的供电开始期间,向一个加热机构在最初的第1阶段供给设定电力值的10~25%的电力值的电力,在其次的第2阶段供给设定电力值的40%~65%的电力值的电力,在其次的第3阶段供给设定电力值的70%~90%的电力值的电力,最终供给设定电力值的电力,因此,能够有效抑制第1阶段~第3阶段供电时产生的电力波动。
(12)由于依据为了对加热机构进行脉冲串驱动而供给的设定电力值对第2控制周期和一个周期中的规定时间进行控制,故而相对于设定电力值能够使实际供给加热机构的平均电力达到最大,对加热机构所需电力之中的不足部分进行补充。因此,能够进一步防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(13)由于依据加热对象物的温度变化状况或者对被加热体进行加热的处理条件判定可否向第2电力控制模式切换,故而在没有必要时可禁止切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式对加热机构的设定电力值进行控制,因此,能够防止加热对象物的表面温度上升过高而使加热对象物保持恰当的表面温度,降低第2电力控制模式下的电力消耗。
(14)由于依据加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件设定第2控制周期的一个周期中的规定时间,故而能够恰当地控制实际供给加热机构的电力,因此,能够防止加热对象物的表面温度上升过高,还能够降低第2电力控制模式下的电力消耗。
(15)由于依据加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件,从多个加热机构之中选择以第2电力控制模式进行控制的加热机构,故而能够选出适合实施第2电力控制模式的加热机构,因此,在防止对被加热体进行加热的性能降低的同时还能够降低第2电力控制模式下的电力消耗。
(16)由于在从加热对象物对被加热体进行加热的处理开始实施到经过一定时间之前、或者完成加热处理的被加热体的数量超过规定值之前,使禁止切换到第2电力控制模式的判定无效,故而可以防止在加热对象物的表面温度不稳定的、对被加热体进行加热的处理开始之初向第2电力控制模式的切换被禁止,因此,能够在可进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换的情况下使加热对象物保持恰当的表面温度。
(17)由于多个加热机构之中至少额定电力值最大的加热机构不能够切换到第2电力控制模式,因此,能够降低第2电力控制模式下的电力消耗,避免第2电力控制模式下对其它加热机构进行强制驱动时所需电力不足。
(18)由于从预先确定的第1电力设定值组和第2电力设定值组中求取第1电力控制模式和第2电力控制模式下供给加热机构的电力的设定电力值,因此,能够避免设定电力值的控制变得复杂,缩短求取设定电力值的处理时间。
(19)由于依据所述关系式求取第2电力控制模式的一个周期中向加热机构供电的规定时间T2m(ms),因此,很容易求得准确的规定时间T2m(ms)。
(20)由于将多个加热机构之中的至少一个加热机构的第2电力控制模式下的设定电力值设定在额定电力值上,故而当将额定电力值高的加热机构的第2电力控制模式下的设定电力值设定在额定电力值上时发热量较大,因此,可使加热对象物的表面温度更快升高。
(21)由于根据装置的各构成部分的动作状态进行对加热机构的设定电力值进行控制的第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,因此,当在各构成部分的电力消耗减少而向装置供给的电力富余的情况下,需要对加热机构供给超过容许电力值的电力时,可切换到第2电力控制模式进行强制驱动而将多余的电力也供给加热机构,对加热机构所需电力的不足部分进行补充。由此,能够防止经加热对象物对被加热体进行加热的性能降低。
(22)由于根据构成图像形成装置的各构成部分的动作状态,进行对加热加热部件的加热机构的设定电力值进行控制的第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,因此,当在各构成部分的电力消耗减少而向装置供给的电力富余的情况下,需要对加热机构供给超过容许电力值的电力时,可切换到第2电力控制模式进行强制驱动而将多余的电力也供给加热机构,对加热机构所需电力的不足部分进行补充。由此,能够防止经加热部件对被加热体进行加热的性能降低。
此外,即使是在加热升温动作过程中也进行第2电力控制模式的切换,因此,能够大幅度缩短加热升温动作的时间。再有,由于是从加热部件的表面向加压部件的表面供给热量的,因而在加热升温动作时加压部件的温度也能够很快上升。
(23)由于利用电力控制装置对供给加热传递部件的加热机构的设定电力值进行控制,故而能够恰当地对加压部件的表面进行加热,因此,被加热体还能够被加压部件充分加热,可防止对被加热体进行加热的性能降低。
此外,即使是在加热升温动作过程中也切换到第2电力控制模式,从传递部件的表面向加压部件供给热量,因此,即便在加热升温动作过程中也能够使加压部件的温度很快上升。
(24)由于依据加压部件的表面温度,以对加热传递部件的加热机构的设定电力值进行控制的切换控制机构判定可否向第2电力控制模式切换,故而能够准确判定可否向第2电力控制模式切换,在没有必要时可禁止切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式对传递部件所配备的加热机构的设定电力值进行控制,因此,能够防止加压部件的表面温度上升过高而使加压部件保持恰当的温度,降低第2电力控制模式下的电力消耗。
(25)由于依据第1电力控制模式下从传递部件的温度推断出的加压部件的表面温度,判定对传递部件进行加热的加热机构可否向第2电力控制模式切换,故而能够在不另外设置温度检测机构的情况下,更加准确地判定对传递部件进行加热的加热机构可否向第2电力控制模式切换,在没有必要时可禁止切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式对加热传递部件的加热机构的设定电力值进行控制,因此,能够防止加压部件的表面温度上升过高而使加压部件保持恰当的温度,降低第2电力控制模式下的电力消耗。
(26)由于在从加热升温动作刚刚结束后的打印动作开始到经过规定的强制驱动时间之前强制切换到第2电力控制模式,故而即使加热升温动作刚刚结束后立即开始打印动作,也能够使加压部件和传递部件的温度迅速上升,使加压部件迅速保持恰当的温度,因此,被加热体还能够被加压部件充分加热,可防止对被加热体进行加热的性能降低。
(27)为了在经过规定的强制驱动时间之前或刚刚经过之后所述加热部件的检测温度低于规定的设定温度以下期间、向对加热部件进行加热的加热机构供给比当前正在实施的第2电力控制模式所供给的电力高的电力,通过改变当前的第2控制周期和规定时间来实施第2电力控制模式,可使加热部件的检测温度接近目标温度,使得周围环境等的变化超出原来想像而即使强制切换到第2电力控制模式也无法应对的状况得到改善,能够防止经加热部件对被加热体进行加热的性能降低。
(28)由于加热机构的设定电力值W1在从图像形成装置的额定电力值W2中减去作为构成图像形成装置的构成部分的控制部和机构部分的驱动电力值W3、W4以及可选部分的额定电力值W5后而得到的值以下,并且额定电力值W0在设定电力值W1以上,故而通过关系式很容易设定加热机构的额定电力值而使得在第2电力控制模式下能够以更高的效率进行加热,因此,能够很容易地选定定影装置中所应当配置的合适的加热机构。
(29)对于第2电力控制模式下的加热部件的目标温度,仅在从打印动作开始到打印规定数量的纸张期间、或者在规定的修正时间期间进行修正,因此,能够暂时增加供给加热机构的电力,使加热部件的表面温度迅速上升,保证打印开始后对被加热体进行加热的性能。
附图说明
图1是对采用本发明实施方式的定影装置的图像形成装置的概略结构进行展示的剖视图。
图2是对本发明实施方式的定影装置的概略结构进行展示的剖视图。
图3是对该定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。
图4是脉冲串驱动的说明图。
图5是本发明实施方式的定影装置的加热灯电力控制的时序图。
图6是对该定影装置的概略结构进行展示的剖视图。
图7是对该定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。
图8是该定影装置的加热灯电力控制的时序图。
图9是对该定影装置的概略结构进行展示的剖视图。
图10是对该定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。
图11是该定影装置的加热灯电力控制的时序图。
图12是对该定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。
图13A和图13B是对该定影装置所配备的加热辊和加压辊62的表面温度的动态变化进行展示的附图。
图14是对该定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。
图15是对该定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。
图16A~图16C是该定影装置的加热灯电力控制的时序图。
图17是对该定影装置所配备的加热辊的表面温度和外部加热辊的表面温度在进行打印动作时的动态变化进行展示的附图。
图18是对该定影装置的概略结构进行展示的剖视图。
图19是对该定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。
图20A和图20B是该定影装置的加热灯电力控制的时序图。
图21是对缓增控制的各个阶段所供给的电流值与峰值电流之间的关系进行展示的图。
附图标记说明
36定影装置
61加热辊
62加压辊
63外部加热辊
64加热灯
66热敏电阻器
80电力控制部
81第1电力控制部
82第2电力控制部
83脉冲串驱动时机控制
84切换控制机构
84a~84c开关元件
85切换条件判定机构
86表面温度推断机构
100图像形成装置
101控制部
110加压带
111加压加热辊
115加热灯
具体实施方式
图1是对采用本发明实施方式的定影装置的图像形成装置的概略结构进行展示的剖视图。作为本发明的主体装置的图像形成装置100,在纸张(包括OHP等记录介质)上形成图像的图像形成模式有复印机模式、打印机模式、传真机模式等,各模式由用户选择,而且还能够两面打印。
此外,图像形成装置100由原稿读取部10、供纸部20、图像形成部30、排纸部40、未图示的操作面板部以及控制部等构成。原稿读取部10位于装置主体的上部,由稿台玻璃11、原稿载置托盘12以及扫描光学系统13等构成。扫描光学系统13具有光源14、反射镜15a~15c、光学透镜16以及CCD(电荷耦合器件)17。光源14将光照射到载置在稿台玻璃11上的原稿或从原稿载置托盘12在原稿输送路径R上输送的原稿上。多个反射镜15a~15c对来自原稿的反射光进行反射并引导到光学透镜16上。光学透镜16使反射镜15a~15c引导来的反射光聚光并引导到CCD17。CCD17对聚光后的反射光进行光电转换。
供纸部20位于装置主体的下部,由供纸托盘21、手动供纸托盘22以及搓纸辊23等构成。供纸托盘21和手动供纸托盘22载置在图像形成时向纸张输送路径S供给的纸张。搓纸辊23通过旋转而将载置在托盘21、22上的纸张送到纸张输送路径S上。
图像形成部30位于原稿读取部10下方的手动供纸托盘22一侧,具有激光扫描组件(以下称作LSU)37、感光鼓31以及定影装置36,在感光鼓31的周围,沿感光鼓31的旋转方向即图1所示箭头方向顺序设置有带电器32、显影装置33、转印装置34以及清洁组件35。
排纸部40位于供纸托盘21的上方,由排纸辊41和排纸托盘42等构成。排纸辊41将从纸张输送路径S上输送过来的纸张送入排纸托盘42中。此外,排纸辊42在从作为本发明的驱动源的驱动马达70、经小齿轮71和排纸辊驱动齿轮72传递的旋转力的驱动下旋转。而且,排纸辊41能够反向旋转,需要在纸张的两面形成图像时,在将从纸张输送路径S上输送过来的、正面图像形成作业已结束的纸张夹住之后,向与将上述纸张排出的方向相反的方向旋转而输送到纸张输送路径S’中。由此,将纸张的正反面翻转过来而使反面朝向感光鼓31,在反面进行调色剂图像的转印。排纸托盘42容纳从排纸辊41排出的、图像形成作业已结束的纸张。
此外,控制部对上述图像形成装置100整体的动作进行控制。
以复印机模式将原稿图像复印到纸张上时,将需要复制的原稿载置在原稿读取部10的稿台玻璃11或原稿载置托盘12上,之后,按动设置在操作面板部的各个输入键进行打印张数、打印倍率等的设定,按下未图示的起动键使复印动作开始。
一旦按下起动键,图像形成装置100的搓纸辊23便旋转而向纸张输送路径S供给纸张。所供给的纸张被送往设置在纸张输送路径S上的阻力辊51。
为了与应转印到纸张上的、感光鼓31上所形成的调色剂图像的位置吻合,将输送到阻力辊51的纸张的输送方向上的前端部夹持在阻力辊51之间,以使其与阻力辊51的轴向相平行。
通过原稿读取部10读取的图像数据,在使用输入键等输入的条件下实施图像处理之后,作为打印数据发送到LSU 37中。LSU 37通过未图示的多面镜以及各种透镜,将基于上述图像数据而产生的激光照射在通过带电器32带上规定电位的感光鼓31的表面上,而形成静电潜像。之后,附着于设置在显影装置33中的MG辊33a的表面上的调色剂,按照感光鼓31表面上的电位差被吸引并附着到感光鼓31的表面上,使静电潜像显影。
之后,借助阻力辊51,使被阻力辊51夹持的纸张与感光鼓31的表面上所形成的调色剂图像位置吻合,将纸张送入感光鼓31与转印装置34之间。接下来,利用设置在转印装置34中的转印辊34a将感光鼓31表面上的调色剂图像转印到上述纸张上。调色剂图像转印结束后的纸张从定影装置36中通过,受到热和压力的作用,调色剂图像熔融并固着,被排纸辊41排出到排纸托盘42上。
残留在感光鼓31上的调色剂,由未图示的滚筒组件的清洁刮板刮下来,再由清洁组件35回收。
(实施例1)
图2是对本发明实施方式的定影装置的概略结构进行展示的剖视图。如图2所示,定影装置36由定影罩60(上定影罩60a、下定影罩60b)、加热辊61、加压辊62、加热灯64、热敏电阻器66、清洁辊67以及后述的电力控制装置等构成。
作为本发明的加热机构的加热灯64位于加热辊61的内部。此外,加热灯64是卤素灯,玻璃管内部封装有卤族非活性气体,设置有未图示的钨灯丝。通过对该灯丝通电,经加热辊61的内周面对表面进行加热。此外,本实施例的加热灯64的额定电力值为1000W。此外,可利用上述灯丝在玻璃管内的设置位置和大小,设计成主要在轴向的中央部位发热量大的中央高热型、和主要在轴向的端部发热量大的端部高热型等热量分布形式。
作为本发明的加热部件的加热辊61,向顺时针方向旋转自如,表面被加热灯64加热至一定温度(本实施例为200℃)。此外,加热辊61在转印有未定影调色剂图像的、作为本发明的被加热体的纸张P从后述的定影辊隙部通过时,对纸张P的未定影调色剂转印面加热。再有,加热辊61由作为主体部分的中空圆筒形芯材61a和形成于芯材61a的外周面的离模层61b等构成。
芯材61a,例如可以使用铁、不锈钢、铝、铜等金属或它们的合金。作为本实施例的芯材61a,使用的是外径30mm、壁厚1.3mm的铝合金芯体。离模层61b适合使用PFA(四氟乙烯与全氟烷基乙烯基醚的共聚物)或PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂、硅橡胶、氟橡胶等。本实施例的离模层61b,使用的是在芯材61a的外周面上涂敷25μm厚的PFA和PTFE的混合物并烧结而成的层。
此外,加热辊61呈中央直径小于两端的倒王冠形。
作为本发明的加压部件的加压辊62,向逆时针方向旋转自如,由钢铁、不锈钢、铝等中空圆筒形芯材62a和形成于芯材62a的外周面的由硅橡胶等制成的耐热弹性体层62b等构成。此外,在耐热弹性体层62b的外周面上,也可以与加热辊61的结构同样地形成由氟树脂构成的离模层。
此外,本实施例的加压辊62,使用的是外径14mm的不锈钢芯材62a的外周面上形成有由硅橡胶形成的耐热弹性体层62b的辊。加压辊的外径为30mm。再有,加压辊62在未图示的弹簧等施力部件的作用下与加热辊61接触,从而形成作为本发明的辊隙部的定影辊隙部Y,在纸张P从定影辊隙部Y通过时使纸张P与加热辊61接触。
清洁辊67预先将附着在加压辊62上的调色剂、纸粉等清除,防止加压辊62的污损。即,在比加热辊隙部Z更靠加压辊62的逆时针旋转方向上游侧处,以规定的按压力与加压辊62接触,从动于加压辊62的旋转而旋转。此外,清洁辊67由以铝或铁等材料制成的中空圆筒状的金属制芯材67a等构成。本实施例的金属制芯材67a使用的是不锈钢类材料。
作为本发明的温度检测机构的热敏电阻器66设置在加热辊61的表面上,对加热辊61的表面温度进行检测。在本实施例中,温度检测机构是以与加热辊61的表面接触的状态对表面温度进行检测的,但并不限于在表面进行温度检测,也可以设置在内表面上,而且无论以接触方式还是非接触方式设置均可。
图3是对本发明实施方式的定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。如图3所示,作为本发明的电力控制装置的电力控制部80,由第1电力控制部81、第2电力控制部82、脉冲串驱动时机发生机构83以及切换控制机构84等构成,与对图像形成装置整体的动作进行控制的控制部101相连。此外,第1电力控制部80与构成图像形成装置100的控制部101和驱动部等各构成部分相连,对供给包括热敏电阻器66在内的各构成部分的电力的设定电力值进行控制。设定电力值,是向各构成部分供给的电力的输出指令值,依据设定电力值向各构成部分进行电力的输出。
第1电力控制部81经A/D转换电路90而与热敏电阻器66相连,并经切换控制机构84和驱动器91而与加热灯64相连。此外,第1电力控制部81接收热敏电阻器66输出的加热辊62的表面温度的值,依据该值对供给加热灯62的电力的设定电力值进行控制,实施向加热灯64供给设定电力值的电力的第1电力控制模式。通常情况下,利用第1电力控制部81使加热辊61的表面温度保持一定。此外,本实施例的加热灯64的额定电力值是1000W,但第1电力控制部84将可实际供给加热灯64的容许电力值限制在700W。这是由于,通常从商用电源供给图像形成装置100的电力为1500W,而构成图像形成装置100的其它构成部分也需要电力供给,因此,若向加热灯64供给1000W,则其它构成部分有可能无法正常发挥功能。
第2电力控制部82经切换控制机构84和驱动器91而与加热灯64相连,还与脉冲串驱动时机发生机构83相连。另外,第2电力控制部82依据图像形成装置100的各构成部分的动作状态,实施对供给加热灯64的电力的设定电力值进行控制的第2电力控制模式。
再有,第2电力控制部82依据所接收到的来自脉冲串驱动时机发生机构83的输出信号,以规定时间供给加热灯64设定电力值的电力,对加热灯64进行脉冲串驱动(强制驱动)。脉冲串驱动时机发生机构83,以与作为第2电力控制部82的控制周期的第2控制周期同步的时机向第2电力控制部82输出信号。
而且,第2电力控制部82还依据图像形成装置100的各构成部分的动作状态,针对加热灯64设定容许电力值以上的设定电力值而对加热灯64进行脉冲串驱动。也就是说,将从商用电源向图像形成装置100供给的电力中减去各构成部分使用的电力后的设定电力供给加热灯64规定时间。由此,可防止各构成部分所需电力不足,能够在保持各构成部分的功能的情况下恰当地对加热灯64进行脉冲串驱动。
也可以预先将由分别与第1电力控制模式和第2电力控制模式相对应的多个设定电力值组成的第1电力设定值组和第2电力设定值组储存在未图示的存储器中,在各模式的切换时和实施过程中从存储器的设定值组中读取相应的值。这样,可避免设定电力值的控制变得复杂,缩短求取设定电力值的处理时间。例如,可根据加热升温动作和图像形成处理等图像形成装置的各个动作,预先将第1电力设定值组和第2电力设定值组储存在存储器中。
此外,一个加热灯64的设定电力值或多个加热灯64的总设定电力值W1(W),在图像形成装置100整体的额定电力值为W2(W)、对图像形成装置100整体的动作进行控制的控制部的驱动电力值为W3(W)、用于图像形成装置100的原稿读取装置等机构部分的驱动的驱动电力值为W4(W)、图像形成装置100中所安装的可选部分的额定电力值为W5(W)时,
W1≤W2-(W3+W4+W5)……(1),
而一个加热灯64的设定电力值或多个加热灯64的总额定电力值W0(W)相对于W1为W1≤W0,根据最低限度的容许电力值,很容易从上述式(1)设计出加热灯64的额定电力值,因此,能够很容易地选择定影装置36中应当配备的合适的加热灯61。例如,当图像形成装置100的额定电力值W2=1500W、控制部的驱动电力值W3=50W、用于机构部分的驱动电力值W4=250W、可选部分的额定电力值W5=100W时,可以以1100W作为设定电力值来使用加热灯64,而作为额定电力值,可以在1100W到1700W的范围内自由设定进行脉冲串驱动时供给的电力值(在通常的第1电力控制模式下,不供给这样的电力值)。
另一方面,脉冲串驱动,是以第2控制周期的一个周期之中的、基于脉冲串驱动时机发生机构83的规定时间向加热灯64供给设定电力值。而且,通过定期供给规定时间的电力而对加热灯64进行脉冲串驱动,每次供电开始时产生浪涌电压(rush voltage)。因此,向加热灯64供给平均起来大于设定电力值的电力,对不足部分的电力进行补充。例如,在图4所示以300W的电力对加热灯64进行脉冲串驱动的情况下,瞬时产生比相当于300W电力值大得多的电力的浪涌电压。因此,通过反复进行脉冲串驱动,可向加热灯64供给平均起来大于300W电力值的电力。
另外,在n个(n≥1)加热灯64中,第1电力控制模式下的第m(m=1,2,…,n)个加热灯64因控制模式切换而产生的电力增量ΔWm(W),在供给第m个加热灯64的电力的设定电力值为W1m(W)、第2电力控制模式下供给第m个加热灯64的电力的设定电力值为W2m(W)、第2控制周期为T1(ms)、第2电力控制模式下第2控制周期的一个周期中向第m个加热灯64供电的规定时间为T2m(ms)、第m个加热灯64的与第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换相关联的系数为K1m时,
ΔWm=(1/T1)×{(T1×K1m-1)×W1m+
(W2m-W1m)×T2m×K1m}……(2)。
在本实施例中,因使用的是一个加热灯64故而m=1,例如,在依据加热辊61的表面温度求得实际要供给加热灯64的电力值为1000W时,第1电力控制模式下的容许电力值为700W,因而电力增量ΔW1将为ΔW1=1000-700=300W。此外,由于通过脉冲串驱动向加热灯64供给第1电力控制模式的设定电力值以上的电力,因而第1电力控制模式的设定电力值W11为容许电力值,当第2电力控制模式的设定电力值W21=900W、第2控制周期T1=1500ms、K11=0.35时,
T21={T1×ΔW1-(T1×K11-1)×W11}/
{(W21-W11)×K11},
T21={1500×300-(1500×0.35-1)×700}/
{(900-700)×0.35},
可求得T21=1188.6(ms),因此,能够很容易地求得供给加热灯64设定电力值W21=900W的准确的规定时间T21。
此外,也可以根据设定电力值W21=900W改变向加热灯64供给设定电力值W21的规定时间T21和第2控制周期T1。根据设定电力值W21改变上述规定时间T21和第2控制周期T1,从而相对于设定电力值W21能够使得供给加热灯64的电力平均值达到最大,能够对加热灯64所需电力的不足部分进行补充,防止对纸张P进行加热的性能降低。
此外,第m个加热灯64的与第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换相关联的系数K1m,考虑到制造时加热灯64的额定电力值的离散、进行本发明这样的脉冲串驱动时加热灯64的电流特性以及发光效率和热转换效率、加热辊61的壁厚离散、周围温度和湿度等环境指数、纸张P的材质和吸水率等因素,例如可根据下述几个值等求得:
(1)根据理论上求得的进行脉冲串驱动时的输入电力、与实际向加热灯64输入的输入电力之比求得的加热效率η,
(2)根据理论上求得的进行脉冲串驱动时的输入电力的电力增量、与实际进行脉冲串驱动时打印过程中最初达到目标温度之前所输入的输入电力的电力增量之比求得的脉冲串驱动效率ηB,或者
(3)根据理论上求得的进行脉冲串驱动时的输入电力的电力增量、与实际进行脉冲串驱动时在打印的全过程中因脉冲串驱动而输入的输入电力的电力增量之比求得的脉冲串驱动效率ηBA。
所述与第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换相关联的系数K1m,会因条件的不同而不同,例如,在本实施例中为0.3左右,尽管还与下面的各种参数(额定电力值、设定电力值、第2控制周期、规定时间、所使用的加热灯的种类和个数、控制方式及其特性、辊的结构等)有关,但大致在0.1~0.45左右。
切换控制机构84由继电器等开关元件84a等构成,根据构成图像形成装置100的各构成部分的动作状态来切换开关元件84a,从而实现第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换。具体地说,在下述等情况下进行切换:随着连续进行打印加热辊61的表面温度降低到低于一定温度,而以第1电力控制模式下所能够供给加热灯64的容许电力值无法使加热辊61的表面迅速升温的状态下,各构成部分消耗的电力较少而能够向加热灯64供给容许电力值以上的电力。
此外,为了使第1电力控制模式和第2电力控制模式的控制同步,如图5所示,将第2电力控制部(第2电力控制模式)的控制周期即第2控制周期设定成第1电力控制部(第1电力控制模式)的控制周期即第1控制周期的整数倍。例如,在本实施例中,第1电力控制模式的周期为150ms,第2电力控制模式的周期为1.5s。
此外,第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换时机,如图5所示与第2控制周期合拍地进行。这样一来,是与比第1控制周期长的第2控制周期合拍地进行电力控制模式的切换的,因而第2电力控制模式的实施不会在第2控制周期的中途开始或结束,控制不会进行得不完整。因此,能够使脉冲串驱动在恰当的时间开始和结束。在这里,由于第1控制周期比第2控制周期短,因此,即使在第1控制周期的中途切换到第1电力控制模式,也能够立即从下一个周期开始,因而能够恰当地进行控制。
再有,为了使更新从热敏电阻器66接收的加热辊61的表面温度的值的更新周期也与第1电力控制模式的控制同步,如图5所示将其设定成第1控制周期的整数倍。例如,在本实施方式中,相对于第1控制周期的150ms,将加热辊61的表面温度值的更新周期设定为300ms。
这样一来,由于第2控制周期以及加热辊61表面温度值更新周期是第1控制周期的整数倍,因而第1电力控制模式、第2电力控制模式、加热对象物表面温度值的更新同步实施,不会发生各自的实施开始时间错开的现象。因此,第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换的各自的控制周期也是准确同步的,因而能够以更为恰当的时机实施控制模式。此外,第1电力控制模式下依据加热辊61的表面温度对设定电力值所进行的控制也同样,由于表面温度值更新周期与第1控制周期同步,因而表面温度值的更新不会不合拍,能够依据更新后的值准确地进行。
再有,通过使各个周期同步,可减少对周期进行管理的未图示的定时器的数量,因此,可使定时器的构成简洁,而且还能够降低成本。
按照以上方案,当在各构成部分的电力消耗减少而向图像形成装置100供给的电力出现富余的情况下,需要向加热辊61供给超过容许电力值的电力时,通过切换到第2电力控制模式进行脉冲串驱动(强制驱动)而将多余的电力也供给加热灯64,便可补充加热灯64所需电力之中的不足部分。因此,能够防止经加热辊61对纸张P进行加热的性能降低,防止图像质量降低。
而且,通过设置规定间隔供电而对加热灯64进行脉冲串驱动,可在每次向加热灯64供电时产生浪涌电压,因此,可使实际供给加热灯64的平均电力大于设定电力值。这样,在各构成部分的电力消耗大而供给图像形成装置100的电力不富余的情况下,即使第2电力控制模式中设定的是与第1电力控制模式下可输出的容许电力值相同的设定电力值,实际供给加热辊61电力也比设定电力值高,因而能够对所需电力之中的不足部分进行补充。因此,能够进一步防止经加热辊61对纸张P进行加热的性能降低。
(实施例2)
图6是对本发明实施方式的定影装置的概略结构进行展示的剖视图。如图6所示,本实施例中的定影装置36的主要结构与实施例1相同,但在本实施例中,加热辊61的内部具有对加热辊61进行加热的热量分布位置不同的两个加热灯64a、64b。加热灯64a的额定电力为740W,热量分布属于中央高热型。加热灯64b的额定电力为445W,热量分布属于端部高热型。此外,为了与各加热灯64a、64b相对应,将热敏电阻器66a、66b分别设置在加热辊61表面的轴向的中央部和端部。
再有,加热辊61和加压辊62的工作原理和功能相同,但由于设置了两个加热灯64a、64b,因而在结构上与实施例1稍有不同。加热辊61,其芯材61a采用壁厚为0.15~2mm左右的由STKM或高张力钢形成的芯材。此外,芯材61a的外径为40mm,而其轴向两端部的外径减小到30mm。
而加压辊62由用STKM作成的28mm外径的芯材62a、在芯材62a的外周面上由热传导率低的低热传导率硅橡胶形成的耐热弹性体层62b、以及将通过散布碳而调整了电阻率的具有导电性的PFA管包覆在耐热弹性体层62b的外周面上而成的离模层62c等构成,加压辊的整体外径为40mm。
图7是对本发明实施方式的定影装置所配备的电力控制部的构成进行展示的框图。与上述实施例1同样,电力控制部80分别经由A/D转换电路90a、90b从热敏电阻器66a、66b取得加热辊61的表面温度值。依据所取得的加热辊61的表面温度的各值分别求取供给加热灯64a、64b的电力的设定电力值,通过驱动器91a、91b分别向各加热灯64a、64b供电。第2电力控制部82经切换控制机构84和驱动器91a、91b与加热灯64a、64b相连,利用实施例1中的上述式(1)求取设定电力值,以基于脉冲串驱动时机发生机构83的规定时间供给加热灯64a、64b设定电力值的电力。
在这里,脉冲串驱动时机发生机构83经A/D转换电路90a、90b与热敏电阻器66a、66b相连,根据加热辊61的表面温度的变化状况或对纸张P进行加热的处理条件,求取输出设定电力值大小的电力的规定时间。例如,根据各热敏电阻器66a、66b检测到的加热辊61的表面温度变化率求取上述规定时间。具体地说,在加热辊61的表面温度上升率低时延长规定时间,上升率高时缩短规定时间。
此外,除了上述例子之外,作为加热辊61的表面温度变化状况的例子,也可以是依据各热敏电阻器66a、66b检测到的加热辊61的表面温度、从布置在不同区域的各热敏电阻器66a、66b分别检测到的加热辊61的表面温度求得的温度差等,而作为对纸张P进行加热的处理条件的例子,也可以是对由加热辊61加热的纸张P开始进行加热处理起所经过的时间、纸张尺寸的条件等,从而求取上述规定时间,此外,根据定影装置36的结构还可以将上述多个例子组合起来。这样一来,能够恰当地控制实际供给加热机构的电力,因而不会发生实际供给加热灯64a、64b的电力超出需要很多的情况,因此,可防止加热辊61的表面温度上升过高,还能够降低第2电力控制模式下的电力消耗。
此外,也可以如图8的时序图所示就每一个加热灯64a、64b求取上述规定时间。由此,可更为恰当地对每一个加热灯64a、64b进行脉冲串驱动,而且还能够进一步降低第2电力控制模式下的无谓的电力消耗。
而且,可以将切换控制机构84通过A/D转换电路90a、90b连接到热敏电阻器66a、66b上,将上述求取规定时间的条件用在可否进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换的判定上。这样一来,例如可以设计成,在纸张尺寸小时,不能够将热量分布属于端部高热型的加热灯64b切换到第2电力控制模式,如图8的时序图所示。这是由于,纸张尺寸小时,纸张P不会从加热辊61的轴向端部通过而是从加热辊61的轴向中央部位通过,因此,即使不以第2电力控制模式对加热灯64b进行脉冲串驱动,仅将热量分布属于中央高热型的加热灯64a切换到第2电力控制模式便能够防止图像质量降低。因此,实施第2电力控制模式时可以选择合适的加热灯64,因而能够防止对纸张P进行加热的性能降低并减小第2电力控制模式下的电力消耗。
此外,对于额定电力值大的加热灯64a,也可以将第2电力控制模式时的设定电力值固定为额定电力值即740W。也就是说,由于与额定电力值小的加热灯64b相比额定电力值大的加热灯64a的发热量大,因此,通过将加热灯64a的第2电力控制模式时的设定电力值设为额定电力值而增加发热量,可使加热辊61的表面温度上升更快。此外,为了避免图像形成装置100的各构成部分受到电力不足的影响,需要对加热灯64b的设定电力值进行调整。
与实施例1同样,温度的检测并不限于加热辊61的表面,而且无论直接还是间接、接触还是非接触均可。
(实施例3)
图9是对本发明实施方式的定影装置的概略结构进行展示的剖视图。如图9所示,本实施例中的定影装置36的主要结构与实施例2相同,但在本实施例中,具有作为本发明的传递部件的外部加热辊63和对外部加热辊63的表面温度进行检测的热敏电阻器66c。外部加热辊63为中空圆筒状,内部具有加热灯64c,对加压辊62加热。此外。外部加热辊63,在加压辊62的逆时针方向上的加热辊隙部Y上游侧以规定的按压力与加压辊62的表面接触,在与加压辊62接触的接触部分形成加热辊隙部Z(本实施例中的加热辊隙部Z的辊隙宽度为1mm)。
再有,外部加热辊63由铝或铁系材料等制成的中空圆筒状的金属制芯材63a、以及金属制芯材63a的外周面上形成的具有优异的耐热性和离模性的合成树脂材料制成的耐热离模层63b等构成。此外,用于耐热离模层63b的合成树脂,例如是由硅橡胶或氟橡胶等形成的弹性体或者由PFA、PTFE等构成的氟树脂。
在如上构成的同时,如图10所示,热敏电阻器66c经A/D转换电路90c与第1电力控制部81和脉冲串驱动时机发生机构83相连,并且,加热灯64c经驱动器91c和切换控制机构84与第2电力控制部82相连。此外,对于加热灯64c的设定电力值,在第1电力控制模式下由第1电力控制部依据经由A/D转换电路90c取得的外部加热辊63的表面温度进行控制。再有,加热灯64c与加热灯64a、64b同样,通过切换控制机构84进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换。由此,可使外部加热辊63保持恰当的表面温度,从而能够对加压辊62的表面恰当地进行加热,纸张P还能够被加压辊62充分加热。因此,能够防止对纸张P进行加热的性能降低,防止图像质量降低。
此外,本实施例的金属制芯材63a使用的是直径15mm、壁厚0.5mm的铝合金制辊。此外,构成耐热离模层63b的合成树脂,使用的是将PFA和PTFE的混合物在金属制芯材63a的外周面上涂敷成25μm的厚度并进行烧结而成的树脂。此外,加热灯64c是热量在整个辊表面均匀分布的无差别型,额定功率为400W。
此外,在本实施例中,对于额定电力值最大的中央高热型加热灯64a,不切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式进行控制,只对两个加热灯64b、64c进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换。这是由于,不将额定电力值最大的加热灯64a切换到第2电力控制模式,可降低第2电力控制模式下的电力消耗,减少第2电力控制模式下对其它加热灯64a、64b进行脉冲串驱动时所需电力不足的情况。
而且,在本实施例中,如图11所示,以加热灯64c为基准,其它加热灯64a、64b的控制模式下的控制开始时机依次错开100ms。具体地说,由热敏电阻器66a~66c进行检测的加热辊61的表面温度和外部加热辊63的表面温度值的更新周期为300ms,因此,在第1电力控制模式中,在对加热灯64c的控制开始100ms后开始对加热灯64b的控制,200ms后开始对加热灯64b的控制。但是,必须使加热灯64a、64b的控制开始时机,在由热敏电阻器66a~66c进行检测的加热辊61的表面温度和外部加热辊63的表面温度值的更新周期的一个周期时间内错开。这是为了防止下面的情况发生,即,若超出更新周期的一个周期时间,则在对各加热灯64a~64c实施各控制模式时,将变成依据在不同的更新时间内取得的加热辊61和外部加热辊63的表面温度进行控制。因此,只要在上述表面温度更新周期的一个周期时间内即可,并不限于本实施例的100ms。
这样,由于多个加热灯64a~64c的各控制模式的控制开始时机不同,因而能够减轻多个加热灯64a~64c同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加,因此,能够避免第2电力控制模式下进行脉冲串驱动时所需电力不足的情况。此外,在图11中,为了便于理解控制开始时机,在加热灯64a~64c的控制模式切换时序图中绘出了控制开始时机。
(实施例4)
本实施例的构成与图9所示实施例3的定影装置36相同,而且电力控制部80的结构也大致相同,但如图12所示,本实施例的电力控制部80具有切换条件判定机构85。切换条件判定机构85经切换控制机构84和A/D转换电路90a~90c与热敏电阻器66a~66c相连,进行可否向第2电力控制模式切换的判定。此外,切换条件判定机构85对各种参数进行监视(在本实施例中,是由热敏电阻器66a~66c检测的加热辊61和外部加热辊63的表面温度),判定可否向第2电力控制模式切换,即判定是否与切换动作停止条件及切换动作重启条件相符,并将判定结果输出给切换控制机构84。
当切换条件判定机构85做出符合切换动作停止条件的判定时,切换控制机构84禁止从第1电力控制模式向第2电力控制模式的切换,若处于实施第2电力控制模式的过程中,则在当前正在实施的周期结束后强制切换到第1电力控制模式。
另一方面,在符合切换动作停止条件而禁止向第2电力控制模式切换时,若切换条件判定机构85做出符合切换动作重启条件的判定,将解除对向第2电力控制模式切换的禁止。
在本实施例中,加热辊61和外部加热辊63的表面温度的目标温度为190℃,加热灯64a~64c各自的切换动作停止条件是,由各热敏电阻器66a~66c检测的加热辊61和外部加热辊63的表面温度达到186℃以上。而切换动作重启条件是,由各热敏电阻器66a~66c检测的加热辊61和外部加热辊63的表面温度达到184℃以下。
另外,也可以使作为切换动作停止条件和切换动作重启条件的加热辊61和外部加热辊63的表面温度为相同的温度条件。
此外,切换动作停止条件和切换动作重启条件并不仅仅限于上述条件,还可以根据加热辊61和外部加热辊63的表面温度的变化状况或者对纸张P进行加热的处理条件进行判定。作为加热辊61和外部加热辊63的表面温度的变化状况的例子,可列举出从各热敏电阻器64a~64c检测到的温度求出的温度差、以及由各热敏电阻器64a~64c检测的各温度的变化率等,而作为对纸张P进行加热的处理条件的例子,可列举出加热辊61对纸张P进行加热的处理开始之后所经过的时间、以及纸张P的尺寸等。此外,也可以是上述多个例子的组合。
这样,在没有必要时可以不切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式进行控制,因此,能够防止加热辊61和外部加热辊63的表面温度上升过高,使加热辊61和外部加热辊63的表面温度得到保持,降低第2电力控制模式下的电力消耗。
再有,也可以在加压辊62的表面上设置新的热敏电阻器,将加压辊62的表面温度作为切换动作停止条件和切换动作重启条件。由于外部加热辊63为保持加压辊62的表面温度恰当而对加热辊61的表面进行加热,因此,通过将加压辊62的表面温度作为切换动作停止条件和切换动作重启条件,可准确做出可否向第2电力控制模式切换的判定,没有必要时可以不切换到第2电力控制模式而仅以第1电力控制模式对加热灯64c的设定电力值进行控制,因此,能够防止加压辊62的表面温度上升过高而使加压辊62保持恰当的表面温度,降低第2电力控制模式下的电力消耗。
此外,在加热辊61对纸张P进行加热的处理开始实施后经过一定时间之前、或者被加热处理过的纸张P的张数超过规定张数之前,使得就可否向第2电力控制模式切换做出的判定无效。这样一来,能够防止在加热辊61和外部加热辊63的表面温度不稳定的、对纸张P进行加热处理的最初时间内,向第2电力控制模式的切换被禁止,从而能够进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换并使加热辊61和外部加热辊63保持恰当的表面温度。
图13是对本发明实施方式的定影装置所配备的加热辊和加压辊62的表面温度的动态变化进行展示的图。为了从图像形成装置100的起动时或待机过程中的节电模式进入可打印状态,要实施对加热辊61和加压辊62进行加热的加热升温动作。进行加热升温动作时也要进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换而向加热灯64a~64c供电。此外,如图13所示,加热升温动作在加热辊61的表面温度达到目标温度那一刻结束。切换控制机构84在如图13A所示加热升温动作刚刚结束后开始打印动作时,直到经过规定的强制驱动时间之前,都强制切换到第2电力控制模式而对加热灯64a~64c进行脉冲串驱动。
通常,薄壁的加热辊61(壁厚0.1~2.0mm左右)因壁较薄而热容量小,通过加热升温动作可立即达到目标温度,而加压辊62通常比加热辊61的壁厚因而热容量大,因此,仅靠通过第1电力控制模式进行的加热升温动作加热其温度升不太高,如图13A所示。此外,打印动作一旦开始,热量就要被被加热体吸收,因而加热升温动作刚刚结束后的加压部件的表面温度难以升高。
为此,通过在加热升温动作过程中切换到第2电力控制模式,可使加热辊61的表面温度迅速上升,大幅度缩短加热升温动作时间,因此,能够大幅度缩短等待加热升温动作结束的等待时间。此外,由于加热辊61的表面和外部加热辊63的表面也向加压辊62供给热量,因而加压辊62的表面温度也能够迅速上升。
再有,通过在从加热升温动作刚刚结束后打印动作开始到经过强制驱动时间为止期间强制切换到第2电力控制模式,即便打印动作开始也能够从加热辊61和外部加热辊63赋予热量而使得加压辊62的表面温度迅速上升,使加压辊62的表面保持恰当的温度,因此,纸张P还能够被加压辊62充分加热,可防止对纸张P进行加热的性能降低。
此外,如图13B所示,为了在上述经过规定的强制驱动时间之前或刚刚结束后加热辊61的表面温度低于规定的设定温度期间,直到加热辊61的表面温度达到规定的设定温度以上为止,向对加热辊61进行加热的加热灯64a、64b供给比当前实施的第2电力控制模式下正在供给的电力高的电力,要改变第2控制周期和规定时间来实施第2电力控制模式。
在经过规定的强制驱动时间之前或刚刚结束后加热辊61的表面温度低于规定的设定温度的情况下,热量向纸张P等的传导和热量向大气中的散发以及周围环境的变化等比原来所想像的要剧烈,因此,加热辊61未被充分加热。在这样的情况下,在规定的强制驱动时间期间或刚刚结束时已切换到第2电力控制模式,但由于未供给足够的热量,因而此时对纸张P进行加热的能力低下,无法进行恰当的温度控制,因此,定影性能显著降低,无法保持所希望的性能。
为此,将当前正在实施的第2电力控制模式的第2控制周期和规定时间改变为重新设定的第2控制周期和规定时间,将比当前正在实施的第2电力控制模式下所供给的电力高的电力供给加热灯64a、64b,从而暂时提高对加热辊61进行加热的加热特性,使加热辊61保持恰当的温度。该动作直到加热辊61超过规定的设定温度或大致相等为止进行一次或反复进行多次。另外,在本实施例中,所改变的是加热灯64a、64b的第2控制周期和规定时间,但也可以只改变其中之某一方。
由此,可使加热辊61的表面温度逐渐接近目标温度,能够改善在周围环境发生了意料之外的变化而即便强制切换到第2电力控制模式也无法应对的状况,防止经加热辊61对纸张P进行加热的性能降低。
另外,第2电力控制模式的第2控制周期和规定时间也可以预先储存在存储器中,在需要改变设定值时适时将其读出而加以利用,此外,也可以对储存在存储器中或编入工作程序中的数学式等,用当前的表面温度和环境指数(室温、湿度等)、动作时间和强制驱动时间等时间、打印张数、纸张的尺寸和方向等参数,在每次需要时求解而加以利用。
(实施例5)
本实施例的构成与上述实施例4大致相同,但如图14所示,本实施例的电力控制部80中设置有表面温度推断机构86。表面温度推断机构86经切换条件判定机构85和A/D转换电路90c与热敏电阻器66c相连,从外部加热辊63的表面温度推断加压辊62的表面温度。此外,表面温度推断机构86将加压辊62的表面温度的推断值输出给切换条件判定机构85。切换条件判定机构85依据接收到的加压辊62的表面推断温度,判定加热灯64c是否符合切换动作停止条件或切换动作重启条件。即,与利用外部加热辊63的表面温度的实施例4不同,作为加热灯64c的切换动作停止条件和切换动作重启条件,利用的是加压辊62的表面温度。
加压辊62与外部加热辊63接触,热量从接触部分向外部加热辊63的表面传递。此外,若处于停止对加热灯64c进行驱动的状态,加压辊62的表面温度将变得与加压部件的表面温度大致相等。再有,加压辊62的表面温度通常在具有加热灯64c的外部加热辊63的表面温度以下,与外部加热辊63的表面温度之间存在温度差,因此,停止对加热灯64c进行驱动之后,外部加热辊63的表面温度将逐渐降低。此时,外部加热辊63的表面温度的下降率,因加压辊62和外部加热辊63之间表面温度的温度差的不同而不同。
因此,可以认为,在停止驱动加热灯64c后经过足够时间时所检测到的外部加热辊63的表面温度与加压辊62的表面温度相同,而且即便未经过足够的时间,也能够从停止驱动加热灯64c之后外部加热辊63表面温度的下降状况推断加压辊62的表面温度。
这样一来,不必另外设置温度检测机构便能够准确判定加热灯64c可否向第2电力控制模式切换,与利用外部加热辊63的表面温度相比能够使加压辊62保持更恰当的表面温度,因此,纸张P还能够被加压辊62充分地加热,可防止对纸张P进行加热的性能降低。
此外,也可以预先求取停止驱动加热灯64c后经过一定时间时所检测到的外部加热辊63的表面温度和加压辊62的表面温度之间的相关关系,制成表储存在未图示的存储器中。同样地,还可以预先求取外部加热辊63的表面温度的下降率与加压辊62之间的相关关系,并制成表储存在存储器中。由此,可使加压辊62的表面温度的推断处理变得简单。
(实施例6)
本实施例的构成与上述实施例4的定影装置36大致相同,但如图15所示,第1电力控制部81和第2电力控制部82经具有开关元件84c的切换控制机构84而与加热灯64a相连。即,在本实施例中,对于加热灯64a~64c,以第1电力控制模式和第2电力控制模式进行电力控制。
与此同时,外部加热辊63的金属制芯材63a的壁厚为0.75mm,此外,耐热离模层63b由氟树脂类形成。
第1电力控制模式的第1电力控制周期,是与由热敏电阻器66a~66c检测的加热辊61的表面温度和外部加热辊61的表面温度的值的更新周期相等的300ms。此外,如图16A所示,以加热灯64c为基准,其它加热灯64a、64b在各控制模式下的控制开始时机依次错开100ms。
因此,由于在第1控制周期的时间内所有加热灯64a~64c的控制开始,因而第1电力控制模式和第2电力控制模式下的所有加热灯64a~64c的控制开始时机不会重叠,能够进一步减轻多个加热灯64a~64c同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加。由此,能够进一步防止第2电力控制模式下进行脉冲串驱动时所需电力不足的情况。
此外,在本实施例中,第2电力控制周期为1.2s,实施第2电力控制模式时加热灯64a的设定电力值固定在额定电力值上。
再有,在本实施例中,对于各加热灯64b、64c,在从第2电力控制模式下开始向各加热灯64b、64c供电到接下来开始向加热灯64b、64a供电之前的100ms期间,以缓增(slow-up)控制方式供电。例如,在开始向加热灯64c供电时,在开始向加热灯64b供电之前的100ms期间之中的最初的第1阶段,以设定电力值的15~30%的电力值供电,在第2阶段以设定电力值的65~85%的电力值供电,在100ms结束时供给设定电力值的电力。
另外,对于加热灯64a,仅在从由第1电力控制模式切换到第2电力控制模式后最初开始供电的时刻起100ms期间进行上述缓增控制。
因此,与开始供给电流后立即供给依据设定电力值求得的电流值的电流时的脉冲串驱动相比,能够抑制浪涌电流的产生量,抑制产生浪涌电流时加热灯64a~64c的电力的叠加峰值。由此,能够进一步减轻多个加热灯64a~64c同时开始控制时产生的大幅度的电力波动和噪音的增加,因而能够进一步避免第2电力控制模式下进行脉冲串驱动时所需电力不足的情况。
另外,缓增控制并不限于如上所述分第1阶段和第2阶段进行,也可以分多个阶段进行,但最好是采用上述方案或者以下方案,即,在最初的第1阶段以设定电力值的10~25%的电力值向多个加热灯的每一个供电,在接下来的第2阶段以设定电力值的40~65%的电力值向多个加热灯的每一个供电,再在第3阶段以设定电力值的70~90%的电力值向多个加热灯的每一个供电,在100ms结束时供给设定电力值的电力。
通过按照上述数值进行缓增控制,有效地抑制了各阶段供电时所产生的电力波动。
上述各阶段的数值,是根据图21所示使用频率50Hz的电源得到的研究结果、使用频率60Hz的电源得到的与图21同样的研究结果、以及加热灯64的额定电力值及误差等求得的数值。
图21是针对使用频率50Hz的电源的本实施例,就只有一个阶段而不进行缓增控制时的、以及在各条件下进行两个阶段和三个阶段的缓增控制时的峰值电流和噪音、电压降等项进行研究的结果。
如图21所示,在以从开始供电便供给设定电力值的电力的一个阶段进行供电时,三项均不合格(出现无法判定的情况),而分为两个阶段和三个阶段进行供电时,通过适当设定各阶段的电力值并最终供给设定电力值的电力,还能够使峰值电流减小,有很大的抑制噪音和电压降的效果。而峰值电流和电压降的减小,还能够使加热灯的加热效率得到提高,避免使用寿命降低。
如图21所示,作为最佳方案,分为两个阶段时,是在最初的第1阶段供给设定电力值的20%的电力值的电力,在第2阶段供给设定电力值的80%的电力值的电力,最终供给设定电力值的电力。而分为三个阶段时,是在第1阶段供给设定电力值的20%的电力值的电力,在第2阶段供给设定电力值的50%的电力值的电力,在第3阶段供给设定电力值的80%的电力值的电力,最终供给设定电力值的电力。
而在除此之外的条件下,峰值电流、噪音和电压降之中的某一项不合格,因此,上述最佳值是最佳组合。
此外,在本实施例中,如图16B所示,从规定时间开始到作为规定的禁止时间的300ms结束之前,禁止在第2电力控制模式下向加热灯64b提供电力(在这里是电流)。这样,能够将第2电力控制模式下提供电力的效果的降低抑制在最小限度,并更有效地抑制产生浪涌电流时供给多个加热灯64a~64c的电力的叠加峰值增大。
这是由于,若对供电不以规定的禁止时间加以禁止,则如图16C所示,第2电力控制模式下对加热灯64a~64c进行脉冲串驱动时产生的浪涌电流非常大,因此,仅使加热灯64b、64c的第2电力控制模式的控制开始时机错开100ms,则在浪涌电流产生后到完全下降到设定电力值大小的电力之前下一个加热灯64b或64c的脉冲串驱动开始,而该瞬间供给加热灯64a~64c的电力的叠加峰值将达到很大。
在本实施例中,规定的禁止时间为300ms,但并不受此限定,只要能够将加热灯64a~64c的电力的叠加峰值抑制在所希望的水平即可。但是,如果规定的禁止时间太长,则会失去第2电力控制模式下提供电力的效果,故应加以注意。
另外,在本实施例中,为抑制加热灯64a~64c的电力的叠加峰值的增大而进行了缓增控制,但若长时间进行缓增控制,将导致第2电力控制模式下几乎无法提供电力,因而不能定得太长。因此,仅以规定的禁止时间禁止供电的做法,在即使进行缓增控制也无法将供给加热灯64a~64c的电力的叠加峰值抑制在所希望的水平的情况下非常有效。
此外,在本实施例中,还进行对目标温度进行修正的控制。本实施例中加热辊61的表面温度的目标温度是185℃,但在打印动作刚刚开始后进行加热升温时设定(修正)为210℃,而从开始过纸到规定张数的25张纸通过之前设定(修正)为195℃。
这样,可以暂时增加供给加热灯64a~64c的电力,使加热辊61的表面温度迅速上升。另外,规定张数并不限于25张,而且也可以不依据规定张数而以打印动作开始后的规定修正时间进行修正。
在这里,之所以仅在从打印动作开始到对规定张数的纸张进行打印期间,或者规定修正时间期间改变目标温度,是希望在打印动作开始之初,加热部件的表面温度尽可能快地达到目标温度并稳定下来,而且要长时间抬高目标温度而将更多的电力供给加热机构是困难的。
此外,有些情况下,因对第2电力控制模式下供给加热灯64a~64c的电力的叠加峰值的增大进行抑制,产生的浪涌电流减小、第2电力控制模式下供给加热灯64b的电力减少,从而加热辊61的表面温度不能够迅速上升,而本实施例中的对目标温度进行修正的方案,对于提高第2电力控制模式下供给加热灯64a~64c的电力的设定电力值是有效的。
按照以上方案,能够在有效抑制加热灯64a~64c的电力的叠加峰值的同时,如图17所示使加热辊61保持恰当的表面温度。另外,图17是对本实施例的图像形成装置100中,以每分钟62张的打印速度打印200张时加热辊61的表面温度和外部加热辊63的表面温度的动态变化进行展示的说明图。
另外,本实施例使用的是3个辊61~63以及3个加热灯64a~64c,但并不受此限定,也可以由两个辊和一个卤素灯等构成,而且定影部件(加热辊61)和加压部件(加压辊62)也可以是带状的。
(实施例7)
本实施例的构成与实施例6大致相同,但如图18所示,加压部件不是加压辊,而使用的是加压带110。相应地,改变了加热辊61的结构。
加热辊61的外径为50mm,由芯体61a、橡胶层61c和离模层61b三层形成。芯体61a与前述同样由铝合金制成,但平均壁厚为1.5mm。橡胶层61c以壁厚1mm的硅橡胶包覆芯体61a的外周面。离模层61b以氟树脂管(PFA管)包覆橡胶层61c的外周面。此外,内装于加热辊61中的加热灯64a和64b的结构与实施例6大致相同,但本实施例中的额定电力为820W和450W。
加压带110宽335mm、外周φ60mm,是以厚度100μm的聚酰亚胺为基材,在其外周面上涂敷氟树脂(本实施例中为PFA)而构成离模层。
此外,如图19所示,加压带110被架设在加压加热辊111、驱动辊112和张力辊113上,与加热辊61的外周面的一部分进行压接而与加热辊61之间形成较宽的辊隙部Y。调色剂在该辊隙部Y熔融并定影在纸张P上。
加压加热辊111的结构与实施例6的外部加热辊63大致相同,但外径为20mm,壁厚为1mm。此外,加压加热辊111与外部加热辊63同样,内装有加热灯115(在本实施例中为300W),在辊隙部Y的、图18箭头所示纸张输送方向的上游侧对加压带110进行加热,促进调色剂熔融以提高定影性能。加热灯115经驱动器91d仅与第1电力控制部81相连而受到电力控制。此外,本实施例与实施例6不同,仅对加热灯64a、64b以第1电力控制模式和第2电力控制模式进行电力控制。
作为驱动辊112(外径20mm),为了使加热辊61和加压带110之间产生圆周速度差,驱动加压带110以比加热辊61的旋转速度低2~10%左右的旋转速度旋转。此外,为了高效率传递驱动力,在驱动辊112的芯体112a的外周面上,包覆有具有耐热性的例如是硅橡胶的橡胶层112b(厚度1mm)。
张力辊113以20N的力抻拉加压带110,避免加压带110松弛而使其顺畅地旋转。
另外,本实施例使用内装有加热灯115的加压加热辊111,但也可以在驱动辊112中也内装加热灯。此外,也可以不在加压加热辊111中内装加热灯115。或者,也可以使用对加热辊61或加压带110从外周面进行加热的外部加热体。
图20是本实施例的加热灯64a、64b的电力控制的时序图。如图20A所示,在本实施例中,第1电力控制模式下的第1控制周期为200ms,并以加热灯64a为基准,加热灯64b在各控制模式下的控制开始时机错开100ms。另外,图20是加热灯115不工作时的时序图。
这样,对加热灯64a、64b的控制在第1控制周期的时间内开始,因此,能够得到与实施例6同样的效果。
而对于加热灯115,由第1电力控制部84控制,而仅在加热灯64a和加热灯64b熄灭期间点亮。此外,在与第1电力控制部84相连的未图示的低温环境检测器检测到图像形成装置100处于低温环境时,从缩短加热升温时间等旨在提高定影性能的辅助目的出发,通过第1电力控制部以规定的时机向加热灯115供电。
在本实施例中,加热辊61的表面温度值的更新周期为200ms,并且实施第2电力控制模式时将加热灯64a的设定电力值固定在额定电力值上。
此外,本实施例与实施例6同样,对于加热灯64b,如图20B所示,在从规定时间开始到加热辊61的表面温度值被更新一次之前,禁止在第2电力控制模式下向加热灯64b提供电力(在这里是电流),与实施例6同样地抑制产生浪涌电流时加热灯64a、64b的电力的叠加峰值增大。
此外,在本实施例中,是在加热辊61的表面温度值被更新一次之前禁止供电的,但加热辊61的表面温度值的更新次数,要与规定时间相应地从1次~3次之中选定。例如,对于规定时间长的定影装置36,在加热辊61的表面温度值被更新2次之前禁止供电。
这里之所以设定为1次~3次是因为,虽然为了恰当地进行温度控制,更新加热辊61的表面温度的时间要比第2电力控制模式的规定时间短,但若不设定为1~3次,则实际以第2电力控制模式供电的时间将极为短暂,将失去实施第2电力控制模式的效果。
例如,当加热辊61的表面温度的一个更新周期的时间为200ms~500ms时,因受到浪涌电流的大小、容许电力的大小的制约,通常大多将第2电力控制模式下的规定时间设定在1秒以下,在这种情况下,即使设定为4次,实际上加热灯64被进行强制驱动而被供电的时间也较短而且损耗也大,因而第2电力控制模式将完全失去意义。
因此,根据规定的强制驱动时间的长短,禁止1~3次的供电,便能够将第2电力控制模式下提供电力的效果的降低抑制到最小限度,而且能够有效减轻浪涌电流的不良影响。
在本实施例中,与实施例6同样进行目标温度修正的控制,但本实施例中加热辊61的表面温度的目标温度通常为170℃,从打印动作开始到规定张数(本实施例为50张)的纸张过纸之前设定为175℃。由此,可得到与实施例6同样的效果。
此外,在实施例1~7中,就单色图像用图像形成装置中所配备的定影装置进行了说明,但并不受此限定,也可以是彩色图像用图像形成装置100。
此外,在实施例1~7中,就将加热灯64和115作为本发明的加热机构使用的定影装置进行了说明,但并不受此限定,例如也可以使用电阻发热式或感应加热式加热机构。此外,在实施例1~7中,规定时间和温度使用了具体数值,但并不受此限定。
另一方面,关于本发明的电力控制装置,在实施例1~7中,就采用作为本发明电力控制装置的电力控制部80的定影装置进行了说明,但并不受此限定,本发明的电力控制装置也可以应用于复印机和喷墨打印机等设备中所使用的干燥装置、电热器和微波炉、空调机等使用加热机构的设备中。
Claims (30)
1.一种电力控制方法,对供给一个或多个加热机构的电力进行控制,所述加热机构经加热对象物对被加热体进行加热,其特征是,
根据包括加热机构的装置的各构成部分的动作状态进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,所述第1电力控制模式是依据所述加热对象物的温度将供给所述加热机构的电力控制成设定电力值的模式,所述第2电力控制模式是对所述加热机构以大于所述设定电力值的电力进行强制驱动的模式,
根据由于所述装置的各构成部分的消耗电力的减少而使得供给到所述装置的电力变得小于所述装置的额定电力这样一种情况,所述第1电力控制模式被切换到所述第2电力控制模式,以便对所述加热机构供给所述设定电力值以上的电力。
2.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,所述强制驱动是脉冲串驱动。
3.如权利要求2所述的电力控制方法,其特征是,进行所述脉冲串驱动时供给加热机构的电力的设定电力值,根据装置的各构成部分的动作状态而受到控制。
4.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,
所述第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换,与比作为所述第1电力控制模式的控制周期的第1控制周期长的、作为第2电力控制模式的控制周期的第2控制周期合拍地进行,
在所述第2电力控制模式的实施中,以每个所述第2控制周期中的规定时间供电而对所述一个或多个加热机构进行强制驱动。
5.如权利要求4所述的电力控制方法,其特征是,
所述第2控制周期是所述第1控制周期的整数倍,
对所述第1电力控制模式实施中所采用的所述加热对象物的温度值进行更新的更新周期,是所述一个或多个加热机构的第1控制周期的整数倍。
6.如权利要求5所述的电力控制方法,其特征是,在所述加热对象物的温度更新周期的一个周期时间内,所述多个加热机构的各控制模式以彼此不同的时机开始。
7.如权利要求6所述的电力控制方法,其特征是,所述多个加热机构的各控制模式的彼此不同的开始时机,在所述第1控制周期的一个周期时间内。
8.如权利要求6所述的电力控制方法,其特征是,所述多个加热机构之中的至少一个,从开始第2控制模式时起到经过规定的禁止时间之前被禁止供电。
9.如权利要求6所述的电力控制方法,其特征是,所述多个加热机构之中的至少一个,根据所述规定时间,从开始第2电力控制模式时起到所述加热对象物的温度值更新1次~3次之前被禁止供电。
10.如权利要求7所述的电力控制方法,其特征是,所述多个加热机构,从第2电力控制模式的供电开始到下一次第2电力控制模式的供电开始期间,所供给的电力的电力值分多个阶段地逐渐增加直到所述设定电力值。
11.如权利要求10所述的电力控制方法,其特征是,所述多个阶段包括:以所述设定电力值的15~30%的电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第1阶段、以及向所述多个加热机构的每一个以所述设定电力值的65~85%的电力值供电的第2阶段。
12.如权利要求10所述的电力控制方法,其特征是,所述多个阶段包括:以所述设定电力值的10~25%的电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第1阶段、以所述设定电力值的40~65%的电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第2阶段、以及以所述设定电力值的70~90%的电力值向所述多个加热机构的每一个供电的第3阶段。
13.如权利要求4所述的电力控制方法,其特征是,在所述第2电力控制模式开始时,依据所述设定电力值对所述第2控制周期以及所述规定时间进行控制。
14.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,在进行所述第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换时,依据所述加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件,判定可否向第2电力控制模式切换。
15.如权利要求4所述的电力控制方法,其特征是,在所述第2电力控制模式的实施中对所述一个或多个加热机构进行强制驱动时,依据所述加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件对每个所述第2控制周期中的规定时间进行设定。
16.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,依据所述加热对象物的温度变化状况或者对所述被加热体进行加热的处理条件,从所述多个加热机构之中选择切换到第2电力控制模式的加热机构。
17.如权利要求14所述的电力控制方法,其特征是,从所述加热对象物开始实施对被加热体进行加热的处理起到经过一定时间之前,或者完成加热处理的被加热体的数量超过规定值之前,使就可否向第2电力控制模式切换做出的判定无效。
18.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,切换到所述第2电力控制模式时,所述多个加热机构之中至少额定电力值最大的加热机构不切换。
19.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,
在所述第1电力控制模式的实施中,从第1电力设定值组求取供给所述一个或多个加热机构的电力的设定电力值,该第1电力设定值组由用于第1电力控制模式的设定电力值控制的、预先确定的多个设定电力值组成,
在所述第2电力控制模式的实施中,从第2电力设定值组求取供给一个或多个加热机构的电力的设定电力值,该第2电力设定值组由用于第2电力控制模式的设定电力值控制的、预先确定的多个设定电力值组成。
20.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,
在n个所述加热机构中,在所述第1电力控制模式下供给第m个加热机构的电力的所述设定电力值为W1m、在所述第2电力控制模式下供给第m个加热机构的的电力的所述设定电力值为W2m、所述第2电力控制模式的控制周期即第2控制周期为T1、所述第2控制周期的一个周期向第m个加热机构供电的时间为T2m、第m个加热机构的与第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换相关联的系数为K1m、第m个加热机构的因进行控制模式的切换而产生的电力增量为ΔWm时,关系式为
ΔWm=(1/T1)×{(T1×K1m-1)×W1m+
(W2m-W1m)×T2m×K1m},
其中,n≥1;m=1,2,...,n;W1m、W2m、ΔWm的单位是瓦特;T1、T2m的单位是毫秒。
21.如权利要求1所述的电力控制方法,其特征是,在所述第2电力控制模式的实施中,将供给所述多个加热机构之中的至少一个加热机构的电力的设定电力值设定为额定电力值。
22.一种电力控制装置,其配备于主体装置,对供给一个或多个加热机构的电力进行控制,所述加热机构经加热对象物对被加热体进行加热,其特征是,
具有根据包括加热机构的装置的各构成部分的动作状态进行第1电力控制模式和第2电力控制模式的切换的切换控制机构,所述第1电力控制模式是依据所述加热对象物的温度将供给所述加热机构的电力控制成设定电力值的模式,所述第2电力控制模式是对所述加热机构之中的至少一个以大于所述设定电力值的电力进行强制驱动的模式,
根据由于所述装置的各构成部分的消耗电力的减少而使得供给到所述装置的电力变得小于所述装置的额定电力这样一种情况,所述切换控制机构将所述第1电力控制模式切换到所述第2电力控制模式,以便对所述加热机构供给所述设定电力值以上的电力。
23.一种定影装置,配备于图像形成装置,具有依据温度检测机构检测到的检测温度而被一个或多个加热机构加热的加热部件、以及与该加热部件的表面压接地配置的加压部件,在加热部件的检测温度达到目标温度以上而结束了加热升温动作后,图像形成装置实施打印动作,使被加热体从内部具有加热机构的加热部件和加压部件之间的辊隙部通过而进行加热,其特征是,
具有权利要求22所述的电力控制装置,
利用所述电力控制装置对供给所述加热部件中配备的加热机构的电力的设定电力值进行控制。
24.如权利要求23所述的定影装置,其特征是,
具备传递部件、以及对该传递部件的温度进行检测的温度检测机构,所述传递部件具备对表面进行加热的一个或多个加热机构并与所述加压部件的表面接触,
利用所述电力控制装置对供给所述传递部件中配备的加热机构的电力的设定电力值进行控制。
25.如权利要求24所述的定影装置,其特征是,
具备对加压部件的温度进行检测的温度检测机构,
所述切换控制机构,依据温度检测机构检测到的所述加压部件的检测温度,判定对所述传递部件进行加热的一个或多个加热机构可否向第2电力控制模式切换。
26.如权利要求24所述的定影装置,其特征是,在所述第1电力控制模式下,从所述温度检测机构检测到的所述传递部件的温度推断所述加压部件的温度,并且依据推断出的加压部件的推断温度,判定对所述传递部件进行加热的一个或多个加热机构可否向第2电力控制模式切换。
27.如权利要求23所述的定影装置,其特征是,所述切换控制机构,在从所述加热升温动作刚刚结束后打印动作开始起到经过规定的强制驱动时间之前,切换到第2电力控制模式。
28.如权利要求27所述的定影装置,其特征是,在所述第2电力控制模式的实施中,以每个所述第2电力控制模式的控制周期即第2控制周期中的规定时间供电,而对所述一个或多个加热机构进行强制驱动,
在经过所述规定的强制驱动时间之前或刚刚经过之后所述加热部件的检测温度低于比所述目标温度低的规定的设定温度期间,改变所述第2控制周期以及所述规定时间而实施所述第2电力控制模式。
29.如权利要求23所述的定影装置,其特征是,
所述一个加热机构的额定电力值或多个加热机构的额定电力值之和即总额定电力值为W0(W)、所述一个加热机构的设定电力值或多个加热机构的设定电力值之和即总设定电力值为W1(W)、所述图像形成装置整体的额定电力值为W2(W)、对图像形成装置整体的动作进行控制的控制部的驱动电力值为W3(W)、用于驱动图像形成装置的机构部分的驱动电力值为W4(W)、图像形成装置中安装的可选部分的额定电力值为W5(W)时,关系式为
W1≤W2-(W3+W4+W5)
且W1≤W0。
30.如权利要求23所述的定影装置,其特征是,在第2电力控制模式中,在从所述打印动作开始起打印规定张数的纸张期间、或者经过规定的修正时间期间,对所述目标温度进行修正。
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