CN115808861A - 温度控制装置 - Google Patents

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CN115808861A CN202210698904.0A CN202210698904A CN115808861A CN 115808861 A CN115808861 A CN 115808861A CN 202210698904 A CN202210698904 A CN 202210698904A CN 115808861 A CN115808861 A CN 115808861A
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Abstract

本申请提供温度控制装置,能够抑制成本并防止过冲及温度波动发生。一实施方式涉及的温度控制装置具备温度推测部和频率生成部。温度生成部基于与感应加热线圈连接的逆变器的驱动信号的频率来推测温度控制对象的温度。频率生成部基于温度推测部的温度推测结果、温度传感器检测的温度控制对象的温度检测结果及温度控制对象的目标温度来生成驱动信号的频率。

Description

温度控制装置
技术领域
本发明的实施方式涉及温度控制装置。
背景技术
图像形成装置具备定影器,该定影器通过对印刷介质施加热及压力来使色调剂图像定影于印刷介质。例如,定影器是感应加热(IH:Induction Heating)方式的定影器。感应加热方式的定影器具备感应加热线圈、定影带、加压辊及温度传感器等。温度传感器检测定影带的表面温度。
控制定影器的控制器基于温度传感器的检测信号(温度传感器信号)进行控制以使定影带的表面温度为目标值。
若在通过温度传感器检测出的温度与定影带的实际的表面温度之间产生了偏差(或时滞),则可能产生过冲、温度波动等。因此,为了防止发生过冲及温度波动,需要响应性好的温度传感器(例如热电堆等)。但是,存在响应性好的温度传感器成本高的技术问题。
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题在于提供温度控制装置,能够抑制成本并防止发生过冲及温度波动。
用于解决技术问题的方案
一实施方式涉及的温度控制装置具备温度推测部和频率生成部。温度推测部基于与感应加热线圈连接的逆变器的驱动信号的频率来推测温度控制对象的温度。频率生成部基于温度推测部的温度推测结果、温度传感器检测的温度控制对象的温度检测结果及温度控制对象的目标温度来生成驱动信号的频率。
附图说明
图1为用于对一实施方式涉及的图像形成装置的构成的例子进行说明的图。
图2为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的构成的例子进行说明的图。
图3为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的动作的例子进行说明的图。
图4为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的动作的例子进行说明的图。
图5为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的动作的例子进行说明的图。
图6为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的动作的例子进行说明的图。
图7为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的频率生成处理例进行说明的图。
图8为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的转换处理例进行说明的图。
图9为用于对一实施方式涉及的温度控制电路的校正处理例进行说明的图。
图10为例示一实施方式涉及的驱动脉冲信号的图。
附图标记说明
1:图像形成装置;10:壳体;11:电力转换电路;12:通信接口;13:系统控制器;14:温度控制电路;15:显示部;16:操作接口;17:纸张托盘;18:排纸托盘;19:输送部;20:图像形成部;21:定影器;22:处理器;23:存储器;24:处理器;25:存储器;31:供纸输送路径;32:排纸输送路径;33:拾取辊;41:处理单元;42:曝光器;43:转印机构;51:感光鼓;52:带电充电器;53:显影器;61:一次转印带;62:二次转印相对辊;63:一次转印辊;64:二次转印辊;70:加压辊;71:加压垫;72:调磁合金位置调整机构;73:铝部件;74:调磁合金;75:铁氧体芯;76:感应加热线圈;77:定影带;78:框架;79:温度传感器;81:转换器;82:逆变器;83:共振电容;801:温度推测部;802:推测历史保持部;803:高频成分提取部;804:系数追加部;805:目标温度输出部;806:差值比较部;807:频率生成部;808:转换部;809:校正部;810:脉冲生成部;811:绝缘缓冲器;812:绝缘缓冲器;821:开关;822:开关。
具体实施方式
以下参照附图对一实施方式涉及的温度控制装置进行说明。
图1为用于对一实施方式涉及的图像形成装置1的构成例进行说明的说明图。图像形成装置1为温度控制装置的一例。
图像形成装置1例如是一边输送印刷介质P一边进行图像形成等各种处理的MFP(Multifunction Peripheral:多功能外围设备)。图像形成装置1例如是一边输送印刷介质P一边进行图像形成等各种处理的扫描LED(Light Emitting Diode:发光二极管)阵列的固体扫描方式的打印机(例如LED打印机)。
例如,图像形成装置1具备从色调剂盒接受色调剂并通过接受的色调剂在印刷介质形成图像的构成。色调剂既可以是单色的色调剂,也可以是例如青色、品红色、黄色及黑色等颜色的彩色色调剂。另外,色调剂也可以是在被加热时会消色的消色色调剂。
如图1所示,图像形成装置1具备壳体10、电力转换电路11、通信接口12、系统控制器13、温度控制电路14、显示部15、操作接口16、多个纸张托盘17、排纸托盘18、输送部19、图像形成部20及定影器21。
壳体10是图像形成装置1的主体。壳体10收纳电力转换电路11、通信接口12、系统控制器13、温度控制电路14、显示部15、操作接口16、多个纸张托盘17、排纸托盘18、输送部19、图像形成部20及定影器21。
首先,对图像形成装置1的控制系统的构成进行说明。
电力转换电路11使用对图像形成装置1供给电力的交流电源AC的交流电压对图像形成装置1内的各种构成供给直流电压。
通信接口12是用于与其他设备进行通信的接口。通信接口12例如用于与上位装置(外部设备)进行通信。通信接口12例如被构成为LAN(Local Area Network:局域网)连接器等。另外,通信接口12也可以是遵照蓝牙(Bluetooth)(注册商标)或Wi-fi(注册商标)等规格与其他设备进行无线通信的接口。
系统控制器13对图像形成装置1进行控制。系统控制器13例如具备处理器22及存储器23。
处理器22是执行运算处理的运算元件。处理器22例如是CPU(Central ProcessingUnit:中央处理器)。处理器22基于存储器23中存储的程序等数据进行各种处理。处理器22作为能够通过执行存储器23中保存的程序来执行各种动作的控制部发挥发挥作用。
处理器22通过执行存储器23中存储的程序来进行各种信息处理。例如,处理器22基于借助通信接口12从外部设备获取的图像来生成印刷任务。处理器22将生成的印刷任务保存到存储器23。
印刷任务包括表示形成于印刷介质P的图像的图像数据。图像数据既可以是用于在一张印刷介质P形成图像的数据,也可以是用于在多张印刷介质P形成图像的数据。并且,印刷任务还包括表示是彩色印刷还是黑白印刷的信息。印刷任务也可以包括印刷份数(页集数)、每一份的印刷张数(页数)等信息。
另外,处理器22基于生成的印刷任务来生成用于控制输送部19、图像形成部20及定影器21的动作的印刷控制信息。印刷控制信息包括表示走纸的定时的信息。处理器22将印刷控制信息供给到温度控制电路14。
另外,处理器22作为通过执行存储器23中存储的程序来控制输送部19及图像形成部20的动作的控制器(引擎控制器)发挥作用。即,处理器22进行对输送部19输送印刷介质P的控制及对图像形成部20在印刷介质P形成图像的控制等。
存储器23是存储程序及程序中使用的数据等的存储介质。另外,存储器23还作为工作存储器发挥作用。即,存储器23临时保存处理器22在处理过程中的数据及处理器22所执行的程序等。
需要说明的是,图像形成装置1也可以是除了系统控制器13之外另行具备引擎控制器的构成。在该情况下,引擎控制器进行对输送部19输送印刷介质P的控制及对图像形成部20在印刷介质P形成图像的控制等。另外,在该情况下,系统控制器13将引擎控制器的控制所需的信息供给到引擎控制器。
温度控制电路14控制后述的定影器21的温度。关于温度控制电路14的详细说明将在后文中描述。例如,温度控制电路14具备处理器24及存储器25。处理器24与处理器22同样,是执行运算处理的运算元件。处理器24基于存储器25中存储的程序等数据进行各种处理。处理器24通过执行存储器25中保存的程序来实现后述的各部,以执行各种动作。存储器25与存储器23同样,是存储程序及程序中使用的数据等的存储介质。
显示部15具备根据从系统控制器13或未图示的图形控制器等显示控制部输入的影像信号来显示画面的显示器。例如,在显示部15的显示器上显示用于图像形成装置1的各种设定的画面。
操作接口16连接到未图示的操作部件。操作接口16将与操作部件的操作相应的操作信号供给到系统控制器13。操作部件例如是触摸传感器、数字键、电源键、纸张馈送键、各种功能键或键盘等。触摸传感器获取表示在某一区域内指定的位置的信息。触摸传感器通过与显示部15一体地构成为触摸面板,以将表示显示于显示部15的画面上的被触摸的位置的信号输入到系统控制器13。
多个纸张托盘17分别是收纳印刷介质P的匣。纸张托盘17构成为能够从壳体10的外部供给印刷介质P。例如,纸张托盘17构成为能够从壳体10拉出。
排纸托盘18是支承从图像形成装置1排出的印刷介质P的托盘。
接下来,对图像形成装置1的输送印刷介质P的构成进行说明。
输送部19是在图像形成装置1内输送印刷介质P的机构。如图1所示,输送部19具备多个输送路径。例如,输送部19具备供纸输送路径31及排纸输送路径32。
供纸输送路径31及排纸输送路径32分别由未图示的多个电机、多个辊及多个引导件构成。多个电机基于系统控制器13的控制,通过使轴旋转来使与轴的旋转连动的辊旋转。多个辊通过进行旋转来移动印刷介质P。多个引导件控制印刷介质P的输送方向。
供纸输送路径31从纸张托盘17取入印刷介质P,并将所取入的印刷介质P供给到图像形成部20。供纸输送路径31具备与各纸张托盘对应的拾取辊33。各拾取辊33分别将纸张托盘17的印刷介质P取入到供纸输送路径31。
排纸输送路径32是将形成有图像的印刷介质P从壳体10排出的输送路径。由排纸输送路径32排出的印刷介质P由排纸托盘18支承。
接下来,对图像形成部20进行说明。
图像形成部20是在印刷介质P形成图像的构成。具体地,图像形成部20基于通过处理器22生成的印刷任务在印刷介质P形成图像。
图像形成部20具备多个处理单元41、多个曝光器42及转印机构43。图像形成部20按照每个处理单元41具备曝光器42。需要说明的是,由于多个处理单元41及多个曝光器42均是相同的构成,故而分别对一个处理单元41及一个曝光器42进行说明。
首先,对处理单元41进行说明。
处理单元41是形成色调剂图像的构成。例如,多个处理单元41是按照色调剂的种类设置的。例如,多个处理单元41分别对应青色、品红色、黄色及黑色等彩色色调剂。具体地,在各处理单元41连接具有不同颜色的色调剂的色调剂盒。
色调剂盒具备色调剂收纳容器及色调剂送出机构。色调剂收纳容器是收纳色调剂的容器。色调剂送出机构是由送出色调剂收纳容器内的色调剂的螺旋件等构成的机构。
处理单元41具备感光鼓51、带电充电器52及显影器53。
感光鼓51是具备圆筒状的鼓和形成在鼓的外周面的感光层的感光体。感光鼓51通过未图示的驱动机构以恒定的速度旋转。
带电充电器52使感光鼓51的表面均匀带电。例如,带电充电器52通过使用带电辊对感光鼓51施加电压(显影偏置电压),使感光鼓51以均匀的负极性的电位(对比电位)带电。在对感光鼓51施加了预定的压力的状态下,带电辊通过感光鼓51的旋转而旋转。
显影器53是使色调剂附着于感光鼓51的装置。显影器53具备显影剂容器、搅拌机构、显影辊、刮墨刀片及自动色调剂控制(ATC)传感器等。
显影剂容器是接受并收纳从色调剂盒送出的色调剂的容器。在显影剂容器内预先收纳有载体。从色调剂盒送出的色调剂通过搅拌机构与载体搅拌,由此构成混合了色调剂和载体的显影剂。在制造显影器53时将载体收纳在显影剂容器内。
显影辊通过在显影剂容器内旋转而使显影剂附着于其表面。刮墨刀片是与显影辊的表面隔开预定的间隔而配置的部件。刮墨刀片除去附着于旋转的显影辊的表面的显影剂的一部分。由此,在显影辊的表面形成与刮墨刀片与显影辊的表面的之间的间隔相应的厚度的显影剂的层。
ATC传感器例如是具有线圈并检测在线圈中产生的电压值的磁通量传感器。ATC传感器的检测电压根据来自显影剂容器内的色调剂的磁通量的密度变化。即,系统控制器13基于ATC传感器的检测电压判断残留于显影剂容器的色调剂与载体的浓度比(色调剂浓度比)。系统控制器13基于色调剂浓度比使驱动色调剂盒的送出机构的未图示的电机动作,以将色调剂从色调剂盒送出到显影器53的显影剂容器。
接下来,对曝光器42进行说明。
曝光器42具备多个发光元件。曝光器42通过从发光元件向带电的感光鼓51照射光来在感光鼓51上形成潜像。发光元件例如是发光二极管(LED)等。一个发光元件构成为向感光鼓51上的一个点照射光。多个发光元件排列在与感光鼓51的旋转轴平行的方向、即主扫描方向上。
曝光器42通过排列在主扫描方向上的多个发光元件将光照射到感光鼓51上,由此在感光鼓51上形成一行的潜像。进一步地,曝光器42通过连续地将光照射到旋转的感光鼓51来形成多行的潜像。
在上述构成中,光从曝光器42照射到了通过带电充电器52而带电的感光鼓51的表面时,形成静电潜像。形成于显影辊的表面的显影剂的层接近感光鼓51的表面时,包含在显影剂的色调剂附着到形成在感光鼓51的表面的潜像。由此在感光鼓51的表面形成色调剂图像。
接下来,对转印机构43进行说明。
转印机构43是将形成在感光鼓51的表面的色调剂图像转印到印刷介质P的构成。
转印机构43例如具备一次转印带61、二次转印相对辊62、多个一次转印辊63及二次转印辊64。
一次转印带61是卷绕于二次转印相对辊62及多个卷绕辊的环形带。一次转印带61的内侧的面(内周面)与二次转印相对辊62及多个卷绕辊接触,而其外侧的面(外周面)与处理单元41的感光鼓51相对。
二次转印相对辊62通过未图示的电机旋转。二次转印相对辊62通过进行旋转,在预定的输送方向上输送一次转印带61。多个卷绕辊构成为能够自由旋转。多个卷绕辊随着一次转印带61通过二次转印相对辊62移动而旋转。
多个一次转印辊63是使一次转印带61与处理单元41的感光鼓51接触的构成。多个一次转印辊63设置为与多个处理单元41的感光鼓51对应。具体地,多个一次转印辊63设置在与各自对应的处理单元41的感光鼓51隔着一次转印带61相对的位置处。一次转印辊63与一次转印带61的内周面侧接触,并使一次转印带61位移到感光鼓51侧。由此,一次转印辊63使一次转印带61的外周面与感光鼓51接触。
二次转印辊64设置在与一次转印带61相对的位置处。二次转印辊64与一次转印带61的外周面接触且对该外周面施加压力。由此形成二次转印辊64与一次转印带61的外周面紧贴的转印夹持部。当印刷介质P通过转印夹持部时,二次转印辊64将通过转印夹持部的印刷介质P推按到一次转印带61的外周面。
二次转印辊64及二次转印相对辊62通过进行旋转,以夹住从供纸输送路径31供给的印刷介质P的状态进行输送。由此印刷介质P通过转印夹持部。
在上述构成中,一次转印带61的外周面与感光鼓51接触时,形成在感光鼓的表面的色调剂图像转移到一次转印带61的外周面。在图像形成部20具备多个处理单元41的情况下,一次转印带61从多个处理单元41的感光鼓51接受色调剂图像。转印于一次转印带61的外周面的色调剂图像通过一次转印带61被输送到由二次转印辊64与一次转印带61的外周面紧贴而成的转印夹持部。当印刷介质P存在于转印夹持部时,转印于一次转印带61的外周面的色调剂图像在转印夹持部被转印于印刷介质P。
接下来,对与图像形成装置1的定影相关的构成进行说明。
定影器21是使色调剂图像定影于已转印色调剂图像的印刷介质P的感应加热方式的定影器。定影器21基于系统控制器13或温度控制电路14的控制进行动作。
定影器21具备加压辊70、加压垫71、调磁合金位置调整机构72、铝部件73、调磁合金74、铁氧体芯75、感应加热线圈76、定影带77、框架78及温度传感器79。
加压辊70定位为与定影带77在周向上互相相对。加压辊70的长边方向的宽度比输送的印刷介质P的宽度宽。加压辊70的长边方向是与加压辊70的旋转方向正交的方向。加压辊70通过两端的弹簧抵接到定影带77。加压辊70以金属制的部件为芯材,并在其外侧具有橡胶层等弹性层。加压辊70在表面具有脱模层。加压辊70进行旋转驱动。加压辊70也可以使定影带77从动。加压辊70也可以具有单向离合器以便不出现与定影带77的速度差。
加压垫71位于定影带77的内侧。加压垫71将定影带77向加压辊70侧按压。在定影带77与加压辊70之间形成定影夹持部。加压垫71的与加压辊70相对的部分的形状与加压辊70的外周形状相同。加压垫71的长边方向的宽度比输送的印刷介质P的宽度宽。加压垫71的长边方向是平行于定影带77的长边方向的方向,该定影带77的长边方向对应与定影带77的旋转方向正交的方向。为了优化滑动性,加压垫71在其与加压辊70之间具有低摩擦片材。加压垫71由耐热性树脂构成。耐热性树脂例如是聚醚醚酮(PEEK)或苯酚树脂等。
调磁合金位置调整机构72固定于框架78。调磁合金位置调整机构72是调磁合金74的位置调整机构。调磁合金位置调整机构72具有弹簧。调磁合金位置调整机构72利用弹簧的力调整调磁合金74的位置。
铝部件73与调磁合金位置调整机构72连接。铝部件73屏蔽由感应加热线圈76形成的磁场。
调磁合金74隔着定影带77与感应加热线圈76相对。例如,调磁合金74的长边方向的宽度比定影带77的长边方向的宽度大。调磁合金74的长边方向是与定影带77的长边方向平行的方向。调磁合金74是由感温磁性材料构成的片材。调磁合金74的电感值在低于饱和温度时基本恒定,但是到了饱和温度以上后,就会急剧下降。
铁氧体芯75位于比感应加热线圈76更靠外侧处。铁氧体芯75屏蔽由感应加热线圈76形成的磁场。
感应加热线圈76位于比定影带77更靠外侧处。感应加热线圈76通过由后述的逆变器82供给电力来形成磁场。对感应加热线圈76的供给电力也称为IH电力。感应加热线圈76是与对温度控制对象的温度控制相关联的要素的一例。
定影带77是环状带。定影带77在图1中逆时针旋转。定影带77的长边方向的宽度比输送的印刷介质P的宽度宽。定影带77具有多个层。定影带77具有通过感应加热线圈76的磁场发热的导电层。例如,导电层由铁、镍或铜等导电物性质构成。在定影带77中,也可以在Ni层上层叠Cu层。定影带77在导电层上具有弹性层。定影带77在导电层上具有脱模层。脱模层是与色调剂直接相接触的层。脱模层优选脱模性好的四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚树脂(PFA)等。
框架78位于定影带77的内侧。框架78保持加压垫71。
温度传感器79检测定影带77的表面温度。定影带77的表面是温度控制对象的一例。定影带77的表面温度是定影带77的温度的一例。定影带77的温度是温度控制对象的温度的一例。例如,温度传感器79位于定影带77的外侧。温度传感器79也可以位于定影带77的长边方向的中心部。温度传感器79也可以位于定影带77的长边方向的端部。温度传感器79也可以位于在由调磁合金74和感应加热线圈76构成的加热部的下游侧且在形成于定影带77与加压辊70之间的定影夹持部的上游侧的位置。温度传感器79的数量不限定于一个,也可以是多个。温度传感器79也可以是接触式的热敏电阻。
通过上述构成,定影带77及加压辊70对通过定影夹持部的印刷介质P施加热及压力。印刷介质P上的色调剂由于从定影带77施加的热而融解,并由于被定影带77及加压辊70施加的压力而被涂敷到印刷介质P的表面。由此,色调剂图像定影于通过定影夹持部后的印刷介质P。通过定影夹持部后的印刷介质P被导入到排纸输送路径32,并被排出到壳体10的外部。
需要说明的是,定影器21也可以由具有与加压辊70同样功能的带构成,以代替像加压辊70这样的辊。定影器21也可以由具有与定影带77同样功能的辊构成,以代替像定影带77这样的带。
对与上述方式构成的定影器21相关的自动温度调节功能进行说明。
感应加热线圈76被后述的逆变器82高频驱动时,产生调磁合金74、感应加热线圈76及定影带77的复合电感。产生复合电感及由后述的共振电容83引起的共振现象。当共振频率和驱动感应加热线圈76的频率适当时,会对感应加热线圈76供给较大的电力。在此,设想宽度窄的印刷介质P通过定影器21的情况。定影带77中的印刷介质P所通过的部分的热被印刷介质P吸收。另一方面,定影带77中的印刷介质P不通过的部分则由于热积存而变成高温。此时,调磁合金74对高温进行反应,使电感值变化。其结果为,共振频率与驱动感应加热线圈76的频率的关系变化,从而抑制定影带77的高温部分处的发热。其结果为,定影带77的长边方向的端部不至异常高温。
接下来,对温度控制电路14进行说明。
温度控制电路14控制定影器21的温度。
图2为用于对一实施方式涉及的温度控制电路14的构成的例子进行说明的图。
温度控制电路14具备转换器81、逆变器82及共振电容83。
转换器81是将交流电源AC的交流电压转换为直流电压的电路。例如,转换器81是二极管桥。转换器81与交流电源AC连接。转换器81与逆变器82连接。
逆变器82是将通过转换器81转换后的直流电压转换为交流电压的电路。逆变器82向感应加热线圈76供给电力,并驱动感应加热线圈76。例如,逆变器82是包括开关821及开关822的半桥逆变器。逆变器82与转换器81连接。逆变器82与由共振电容83及感应加热线圈76构成的串联共振电路连接。串联共振电路连接在逆变器82的连接点MA与GND之间。连接点MA是开关821与开关822的连接点。向开关821及开关822的栅极供给了高频的交变信号时,在逆变器82的连接点MA与GND之间产生高频的交变电压。串联共振电路与高频共鸣,并向感应加热线圈76供给大电力。该大电力利用于基于感应加热线圈76所形成的磁场的感应加热中。
例如,开关821及开关822是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极型晶体管)或SiC(silicon carbide:碳化硅)等功率半导体。逆变器82不限定于半桥逆变器,也可以是全桥逆变器、半波电压共振逆变器或准共振逆变器等。
温度控制电路14具备温度推测部801、推测历史保持部802、高频成分提取部803、系数追加部804、目标温度输出部805、差值比较部806、频率生成部807、转换部808、校正部809、脉冲生成部810、绝缘缓冲器811及绝缘缓冲器812。温度控制电路14从温度传感器79获取温度检测结果Td。温度检测结果Td表示由温度传感器79检测出的定影带77的表面温度。温度控制电路14获取交流电源AC的交流电压的电压值ACV。例如,电压值ACV是有效值。因为交流电源AC一般具有变动幅度,所以电压值ACV在预定范围内变动。若电压值ACV发生变动,则IH电力发生变化。因而,可以说感应加热线圈76的加热动作依赖于电压值ACV。假设对逆变器82的占空比控制是相同的,则定影带77在电压值ACV是90V时的发热量比电压值ACV是100V时少。另一方面,定影带77在电压值ACV是110V时的发热量比电压值ACV是100V时多。
温度推测部801进行推测定影带77的表面温度的温度推测处理。对温度推测部801输入来自后述的推测历史保持部802的推测历史PREV及来自后述的校正部809的电力推测结果ESTPB。推测历史PREV是每隔短暂时间dt通过温度推测部801生成的温度推测结果EST的历史。温度推测结果EST表示由温度推测部801推测出的定影带77的表面温度。电力推测结果ESTPB表示与相当于频率FRQ的电压值ACV相应的当前正在发生的IH电力的推测值。电力推测结果ESTPB是电力推测结果的一例,该电力推测结果表示相当于频率FRQ的IH电力的推测值。频率FRQ表示连接了感应加热线圈76的逆变器82的驱动脉冲信号的频率。例如,频率FRQ是表示频率的模拟电压或数字数值。驱动脉冲信号是驱动信号的一例。驱动脉冲信号包括交替输出高电平(High)的高频的驱动脉冲信号PU及驱动脉冲信号PD。
温度推测部801基于推测历史PREV及电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度。基于推测历史PREV及电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度是基于校正部809的电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度的一例。如后述,电力推测结果ESTPB是基于频率FRQ的。因而,基于推测历史PREV及电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度是基于频率FRQ推测定影带77的表面温度的一例。电力推测结果ESTPB及频率FRQ与对感应加热线圈76的通电相关联。因而,基于推测历史PREV及电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度是基于对感应加热线圈76的通电来推测定影带77的表面温度的一例。
例如,温度推测部801每隔dt基于当前时刻的电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度的温度变化量。温度推测部801在比包括在推测历史PREV中的当前时刻靠前dt的时刻的温度推测结果EST中追加温度变化量。温度推测部801基于对比当前时刻靠前dt的时刻的温度推测结果EST追加温度变化量推测定影带77在当前时刻的表面温度。温度推测部801再次利用比当前时刻靠前dt的时刻的温度推测结果EST,以求出靠后dt的当前时刻的温度推测结果EST,。温度推测部801将温度推测结果EST输出到推测历史保持部802及高频成分提取部803。
推测历史保持部802保持温度推测结果EST的历史。推测历史保持部802将推测历史PREV输出到温度推测部801。
高频成分提取部803进行提取温度推测结果EST的高频成分的高通滤波处理。例如,高频成分提取部803删除温度推测结果EST中的直流成分,并仅提取高频成分。高频成分提取部803将表示提取出的高频成分的信号、即高频成分HPF输出到系数追加部804。
系数追加部804进行温度检测结果Td的校正、即系数追加处理。在系数追加部804中输入来自温度传感器79的温度检测结果Td及来自高频成分提取部803的高频成分HPF。系数追加部804基于高频成分HPF校正温度检测结果Td。具体地,系数追加部804基于温度检测结果Td及高频成分HPF计算校正温度值WAE。高频成分HPF是基于温度推测结果EST的。因而,可以说校正温度值WAE是基于温度推测结果EST及温度检测结果Td的。系数追加部804是计算校正温度值WAE的计算部的一例。系数追加部804将校正温度值WAE输出到差值比较部806。
目标温度输出部805进行将预先设定的目标温度TGT输出到差值比较部806的输出处理。目标温度TGT是定影带77的表面温度的目标值。目标温度TGT能够通过根据来自处理器22的指令的改写而变更。目标温度TGT既可以存储于存储器23,也可以存储于存储器25。
例如,按照每个印刷处理设定目标温度TGT。
在一例中,目标温度TGT根据在各印刷处理中使用的印刷介质P的品质而不同。例如,品质是厚度。一般,当印刷介质P是普通纸时,将目标温度TGT确定为能够保持预定的温度。关于在印刷介质P通过定影器21时由印刷介质P从定影带77吸收热量,与普通纸相比,比普通纸厚的厚纸会增加。关于定影带77的表面温度,与对普通纸的印刷相比,对厚纸的印刷更容易下降。在印刷介质P是厚纸时,考虑到由厚纸从定影带77吸收的热量,其目标温度TGT比与普通纸关联的目标温度TGT高。由此,定影带77的表面温度易于保持预定的温度。在印刷介质P比普通纸薄时,目标温度TGT比与普通纸关联的目标温度TGT低。
在其他例子中,目标温度TGT根据印刷处理的状态而不同。
印刷处理的状态包括与印刷处理相关的各种状态。例如,印刷处理的状态包括防止突入电流、启动加热、等待、印刷开始、印刷中及节能等待等,但并不限定于这些。
在防止突入电流的状态下,将目标温度TGT设定为阶梯式上升,以不使大电流急剧流动。在启动加热的状态下,将目标温度TGT设定得较高,以便尽快达到适于印刷的基准温度。在等待的状态下,为了印刷准备妥当之后进行节能,将目标温度TGT设定得比启动加热的状态下的目标温度TGT低一些。在印刷开始的状态下,从比开始印刷时稍微往前时起,将目标温度TGT设定得比印刷中的状态下的目标温度TGT高,以便温度在印刷初始不下降。在印刷中的状态下,将目标温度TGT设定为适于印刷的基准温度。在节能等待的状态下,在继续长时间等待的情况下,将目标温度TGT设定得比等待的状态下的目标温度TGT低。
差值比较部806进行差值计算处理。差值比较部806比较来自目标温度输出部805的目标温度TGT和来自系数追加部804的校正温度值WAE。差值比较部806基于目标温度TGT与校正温度值WAE的比较来计算差值DIF。差值DIF是差值比较部806的比较结果的一例。差值比较部806是温度比较部的一例。在这里,将差值DIF作为通过从目标温度TGT减去校正温度值WAE而得的值来进行说明,反之也可以。当校正温度值WAE比目标温度TGT低时,差值DIF是正的值。当校正温度值WAE比目标温度TGT高时,差值DIF是负的值。在差值DIF体现了目标温度TGT与校正温度值WAE的关系。差值比较部806将差值DIF输出到频率生成部807。
频率生成部807进行生成频率FRQ的频率生成处理。频率生成部807基于差值DIF生成频率FRQ。生成频率FRQ包括决定频率FRQ。例如,当校正温度值WAE比目标温度TGT高时,相较于校正温度值WAE与目标温度TGT相等时,频率生成部807会提高频率FRQ。这是为了减少IH电力。当校正温度值WAE比目标温度TGT低时,相较于校正温度值WAE与目标温度TGT相等时,频率生成部807会降低频率FRQ。这是为了增加IH电力。差值DIF是基于目标温度TGT及校正温度值WAE的。因而,基于差值DIF生成频率FRQ是基于温度推测部801的温度推测结果EST、温度传感器79的温度检测结果Td及目标温度TGT生成频率FRQ的一例。频率生成部807将频率FRQ输出到转换部808及脉冲生成部810。
转换部808进行将频率FRQ转换为电力推测结果ESTPA的转换处理。电力推测结果ESTPA是表示相当于在将电压值ACV假设为100V时的频率FRQ的、当前正在发生的IH电力的推测值。电力推测结果ESTPA是电力推测结果的一例,该电力推测结果表示相当于频率FRQ的IH电力的推测值。将频率FRQ转换为电力推测结果ESTPA是基于频率FRQ推测IH电力的一例。转换部808是推测IH电力的电力推测部的一例。转换部808基于从频率FRQ到电力推测结果ESTPA的转换,将电力推测结果ESTPA输出到校正部809。
校正部809进行基于电压值ACV校正电力推测结果ESTPA的校正处理。基于电压值ACV校正电力推测结果ESTPA包括基于电压值ACV将电力推测结果ESTPA转换为电力推测结果ESTPB。基于电压值ACV校正电力推测结果ESTPA是基于电压值ACV推测IH电力的一例。校正部809是推测IH电力的电力推测部的一例。校正部809将电力推测结果ESTPB输出到温度推测部801。
脉冲生成部810进行基于频率FRQ生成脉冲信号的脉冲生成处理。脉冲信号包括交替输出高电平(High)的高频的第一脉冲信号及第二脉冲信号。第二脉冲信号是通过使第一脉冲信号的高电平(High)和低电平(Low)翻转而得的脉冲列。第一脉冲信号及第二脉冲信号是相当于频率FRQ的预定占空比的脉冲列。第一脉冲信号及第二脉冲信号是重复与预定占空比相应的高电平(High)期间和低电平(Low)期间的脉冲列。例如,预定占空比是50%。在第一脉冲信号及第二脉冲信号包括空载时间(dead time)的情况下,预定占空比也可以是比50%小的值。空载时间包括第一脉冲信号从高电平(High)转移到低电平(Low)的定时与第二脉冲信号从低电平(Low)转移到高电平(High)的定时之间、第一脉冲信号及第二脉冲信号都为低电平(Low)的时间。空载时间包括第二脉冲信号从高电平(High)转移到低电平(Low)的定时与第一脉冲信号从低电平(Low)转移到高电平(High)的定时之间、第一脉冲信号及第二脉冲信号都为低电平(Low)的时间。脉冲生成部810将第一脉冲信号输出到绝缘缓冲器811。脉冲生成部810将第二脉冲信号输出到绝缘缓冲器812。脉冲信号因为是包括驱动脉冲信号PU及驱动脉冲信号PD的驱动脉冲信号的原本信号,所以其是驱动信号的一例。
绝缘缓冲器811向开关821的栅极供给将第一脉冲信号转换为逆变器82的开关821的栅极电压的驱动脉冲信号PU。
绝缘缓冲器812向开关的栅极供给将第二脉冲信号转换为逆变器82的开关821的栅极电压的驱动脉冲信号PD。驱动脉冲信号PD是通过使驱动脉冲信号PU的高电平(High)和低电平(Low)翻转而得的脉冲列。驱动脉冲信号PU及驱动脉冲信号PD是相当于频率FRQ的预定占空比的脉冲列。驱动脉冲信号PU及驱动脉冲信号PD是重复与预定占空比相应的高电平(High)期间和低电平(Low)期间的脉冲列。需要说明的是,在这里,因为说明了逆变器82是半桥逆变器,所以对逆变器82供给两个驱动信号,但是并不限定于此。当逆变器82是全桥逆变器时,对逆变器82供给四个驱动信号。
如上述,温度控制电路14基于温度检测结果Td、推测历史PREV及频率FRQ调整IH电力。由此,温度控制电路14通过基于由感应加热线圈76形成的磁场的感应加热来控制定影带77的表面温度。在此,将这样的控制称为基于推测温度的加权平均控制(WeightedAverage control with Estimate temperature,WAE控制)。
需要说明的是,温度控制电路14的温度推测部801、推测历史保持部802、高频成分提取部803、系数追加部804、目标温度输出部805、差值比较部806、频率生成部807、转换部808、校正部809及脉冲生成部810均不限定于通过软件实现,也可以由通过电气电路形成的硬件构成。
以下对WAE控制进行详细说明。
图3是用于对WAE控制中的频率FRQ的输出进行说明的流程图。图4及图5是用于对WAE控制中的各信号等进行说明的说明图。图4及图5的横轴表示时间。图4及图5的纵轴表示温度。
温度控制电路14产生用于每隔dt开始处理的触发(ACT1)。在ACT1中,例如,温度控制电路14基于来自系统控制器13的对WAE控制的开始指示,来开始通过计时器进行的计数。温度控制电路14基于来自系统控制器13的对WAE控制的结束指示,来结束通过计时器进行的计数。在图像形成装置1运行中,温度控制电路14基于通过计时器进行的计数以dt间隔来产生触发。
温度控制电路14获取温度检测结果Td(ACT2)。在ACT 2中,例如,温度控制电路14从温度传感器79获取温度检测结果Td。
温度控制电路14获取电压值ACV(ACT3)。在ACT 3中,例如,温度控制电路14从检测电压值ACV的电压检测部获取电压值ACV。
温度控制电路14获取目标温度TGT(ACT4)。在ACT 4中,例如,温度控制电路14基于来自系统控制器13的信号获取目标温度TGT。
温度推测部801进行温度推测处理(ACT5)。例如,温度推测部801从校正部809获取当前时刻的电力推测结果ESTPB。温度推测部801将比当前时刻靠前dt的时刻的温度推测结果EST作为推测历史PREV从推测历史保持部802获取。温度推测部801基于推测历史PREV及电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度。温度推测部801基于对定影带77的表面温度的推测将温度推测结果EST输出到推测历史保持部802及高频成分提取部803。
热的移动能够以电气电路的CR时间常数来等价表现。热容量被置换为电容C。热传递的阻抗被置换为阻抗R。热源被置换为电压源。温度推测部801实时模拟预先设定有各元件的值的容抗电路(CR电路)。温度推测部801使用基于频率FRQ的电力推测结果ESTPB。电力推测结果ESTPB对应施加于容抗电路的电压值。也就是说,由于IH电力随着频率FRQ降低而增加,故而温度推测部801会作为模拟此的手段来提高施加于容抗电路的电压。另一方面,由于IH电力随着频率FRQ增高而减少,故而温度推测部801会作为模拟此的手段来降低施加于容抗电路的电压。温度推测部801基于容抗电路及电力推测结果ESTPB推测施加于定影带77的热量。温度推测部801基于施加于定影带77的热量及推测历史PREV推测定影带77的表面温度。如此,温度推测部801基于容抗电路及电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度。
如图4所示,在温度检测结果Td与定影带77的实际的表面温度之间产生了差异。由于感应加热的驱动频率变化频繁,故而定影带77的实际的表面温度以细小的周期变化。与此相对,温度传感器79存在由于自身的热容量和感温材料的特性而对温度变化的响应性差的情况。尤其存在越是廉价的温度传感器响应性越差的倾向。其结果,温度检测结果Td无法准确地追随定影带77的实际的表面温度。即,温度检测结果Td在相对于定影带77的实际的表面温度有延迟的状态下被温度传感器79检测。另外,温度检测结果Td在被平滑化而不重现定影带77的实际的表面温度的细微变化的状态下被温度传感器79检测。
如图4所示,温度推测结果EST适当地追随由供给到逆变器82的驱动脉冲信号的频率(或基于此的IH电力)引起的定影带77的实际的表面温度的变化。但是,温度推测结果EST由于是模拟结果,故而存在由于条件不同等而在其绝对值与定影带77的实际的表面温度之间出现差异的可能。
高频成分提取部803进行高通滤波处理(ACT6)。在ACT 6中,例如,高频成分提取部803提取温度推测结果EST的高频成分。如图4所示,高频成分HPF适当地追随定影带77的实际的表面温度的变化。高频成分提取部803将高频成分HPF输出到系数追加部804。
系数追加部804进行系数追加处理(ACT7)。在ACT 7中,例如,系数追加部804获取ACT 2中温度控制电路14获取的温度检测结果Td。系数追加部804从高频成分提取部803获取高频成分HPF。系数追加部804基于温度检测结果Td及高频成分HPF计算校正温度值WAE。在典型例子中,系数追加部804将高频成分HPF与预先设定的系数KA相乘。系数追加部804利用系数KA调整对温度检测结果Td追加的高频成分HPF的值。系数追加部804将与系数KA相乘后的高频成分HPF追加到温度检测结果Td。系数追加部804基于追加处理计算校正温度值WAE。
例如,在系数KA是1时,系数追加部804直接将高频成分HPF追加到温度检测结果Td。另外,例如,在系数KA是0.1时,系数追加部804将高频成分HPF的十分之一的值追加到温度检测结果Td。在该情况下,几乎没有高频成分HPF的效果,校正温度值WAE接近温度检测结果Td。另外,例如,当系数KA在1以上时,校正温度值WAE能够更强地表现出高频成分HPF的效果。在实验中已经得出了如下结果:在系数追加部804中设定的系数KA不是过于极端的值,1附近的值较好。
图5为用于对定影带77的实际的表面温度、温度检测结果Td以及校正温度值WAE的例子进行说明的说明图。在WAE控制中,温度控制电路14基于温度检测结果Td和温度推测结果EST的高频成分HPF推测定影带77的表面温度的细微的温度变化。因此,如图5所示,校正温度值WAE为适当地追随定影带77的实际的表面温度的值。
差值比较部806进行差值计算处理(ACT8)。例如,在ACT 8中,差值比较部806从目标温度输出部805获取目标温度TGT。差值比较部806从系数追加部804获取校正温度值WAE。差值比较部806比较目标温度TGT和校正温度值WAE。差值比较部806基于目标温度TGT与校正温度值WAE的比较来计算通过从目标温度TGT减去校正温度值WAE而得的差值DIF。差值比较部806将差值DIF输出到频率生成部807。
频率生成部807进行频率生成处理(ACT9)。在ACT 9中,例如,频率生成部807从差值比较部806获取差值DIF。频率生成部807基于差值DIF生成频率FRQ。频率生成部807也可以基于差值DIF及电压值ACV生成频率FRQ。关于频率生成部807的频率生成处理例在后文中进行描述。频率生成部807将频率FRQ输出到转换部808。频率生成部807在到达将频率FRQ输出到脉冲生成部810的定时之前,保持频率FRQ。
转换部808进行转换处理(ACT10)。在ACT 10中,例如,转换部808从频率生成部807获取频率FRQ。转换部808将频率FRQ转换为电力推测结果ESTPA。关于转换部808的转换处理例在后文中进行描述。转换部808将电力推测结果ESTPA输出到校正部809。
校正部809进行校正处理(ACT11)。在ACT 11中,例如,校正部809从转换部808获取电力推测结果ESTPA。校正部809获取ACT 3中通过温度控制电路14获取的电压值ACV。校正部809基于电压值ACV校正电力推测结果ESTPA。校正部809基于对电力推测结果ESTPA的校正获取电力推测结果ESTPB。关于校正部809的校正处理例在后文中进行描述。校正部809将电力推测结果ESTPB输出到温度推测部801。
温度控制电路14判断是否经过了dt(ACT12)。当没有经过dt时(ACT12:否),温度控制电路14进行等待直到经过dt。当经过了dt时(ACT12:是),频率生成部807将频率FRQ输出到脉冲生成部810(ACT13)。在ACT 12中,例如,频率生成部807将以dt间隔生成的频率FRQ以dt间隔输出到脉冲生成部810。另外,在经过下一个dt间隔而被更新之前,频率生成部807所输出的频率FRQ的值由频率生成部807保持。
温度控制电路14判断是否执行对WAE控制的停止处理(ACT14)。在ACT 14中,例如,温度控制电路14基于来自系统控制器13的对WAE控制的停止指示来停止WAE控制。当温度控制电路14不执行对WAE控制的停止处理时(ACT14:否),处理从ACT 14转移到ACT 1。在图像形成装置1运行过程中,温度控制电路14每隔dt重复图3例示的处理。当温度控制电路14执行对WAE控制的停止处理时(ACT14:是),温度控制电路14结束图3例示的处理。
图6为用于对WAE控制中的驱动脉冲信号的输出进行说明的流程图。
脉冲生成部810从频率生成部807获取频率FRQ(ACT14)。在ACT 14中,例如,脉冲生成部810以dt间隔从频率生成部807获取频率FRQ。
脉冲生成部810基于频率FRQ生成第一脉冲信号(ACT15)。在ACT 15中,例如,脉冲生成部810生成相当于频率FRQ的占空比50%的第一脉冲信号。当频率FRQ是50kHz时,一个周期是20μs。脉冲生成部810将一个周期的20μs中的10μs分配为高电平(High),并将10μs分配为低电平(Low)。
脉冲生成部810基于频率FRQ生成第二脉冲信号(ACT16)。在ACT 16中,例如,脉冲生成部810生成通过使第一脉冲信号的高电平(High)和低电平(Low)翻转而得的第二脉冲信号。
脉冲生成部810在脉冲信号中插入空载时间(ACT17)。在ACT 17中,例如,脉冲生成部810在占空比50%的第一脉冲信号中插入空载时间,以生成占空比48%的第一脉冲信号。脉冲生成部810在占空比50%的第二脉冲信号中插入空载时间,以生成占空比48%的第二脉冲信号。设置空载时间是为了提前预防当逆变器82的开关821及开关822同时导通时短路。脉冲生成部810将第一脉冲信号输出到绝缘缓冲器811。脉冲生成部810将第二脉冲信号输出到绝缘缓冲器812。
绝缘缓冲器811输出驱动脉冲信号PU,绝缘缓冲器812输出驱动脉冲信号PD(ACT18)。例如,在ACT 18中,绝缘缓冲器811从脉冲生成部810获取第一脉冲信号。绝缘缓冲器811向开关821的栅极供给将第一脉冲信号转换为逆变器82的开关821的栅极电压的驱动脉冲信号PU。绝缘缓冲器812从脉冲生成部810获取第二脉冲信号。绝缘缓冲器812向开关的栅极供给将第二脉冲信号转换为逆变器82的开关821的栅极电压的驱动脉冲信号PD。
温度控制电路14判断是否执行对WAE控制的停止处理(ACT19)。在ACT 19中,例如,温度控制电路14基于来自系统控制器13的对WAE控制的停止指示,停止WAE控制。当温度控制电路14不执行对WAE控制的停止处理时(ACT19:否),处理从ACT 19转移到ACT 14。在图像形成装置1运行过程中,温度控制电路14以dt间隔重复图6例示的处理。当温度控制电路14执行对WAE控制的停止处理时(ACT19:是),温度控制电路14结束图6例示的处理。
对频率生成部807的频率生成处理例进行说明。
图7为各电压值ACV的函数的图表,其示出了控制量与逆变器82的驱动脉冲信号的频率的关系。
横轴为IH电力的控制量。控制量为表示IH电力的增减程度的电力增减系数。控制量既可以是差值DIF本身的值,也可以是与差值DIF具有相关性的值。随着差值DIF增大,控制量也增大。因为控制量为零即校正温度值WAE与目标温度TGT相同,所以其表示IH电力保持现状不变即可的状况。因为控制量为正即校正温度值WAE比目标温度TGT低,所以其表示需要增加IH电力的状况。因为控制量为负即校正温度值WAE比目标温度TGT高,所以其表示需要减少IH电力的状况。
纵轴为逆变器82的对应频率FRQ的驱动脉冲信号的频率。
由于逆变器82利用了LC共振现象,故而频率FRQ与IH电力的关系为非线性的。为此,如图7所例示的,准备了表示控制量与逆变器82的驱动脉冲信号的频率的关系的函数。实线示出了电压值ACV为100V时的函数(也称为FRQ100函数)的图表。虚线示出了电压值ACV为110V时的函数(也称为FRQ110函数)的图表。点划线示出了电压值ACV为90V时的函数(也称为FRQ90函数)的图表。虽然图7示出了三个与电压值ACV相应的函数,但是也可以准备四个以上与电压值ACV相应的函数。
由于逆变器82的特性,与控制量为零时的频率FRQ相比,需要降低控制量为正且需要增加IH电力的状况下的频率FRQ。由于逆变器82的特性,与控制量为零时的频率FRQ相比,需要提高控制量为负且需要减少IH电力的状况下的频率FRQ。
如以下所例示的,频率生成部807基于差值DIF及电压值ACV生成频率FRQ。频率生成部807基于电压值ACV从多个函数中选择与电压值ACV关联的函数。频率生成部807基于差值DIF决定控制量。频率生成部807基于所选择的函数决定与控制量相应的频率FRQ。例如,当电压值ACV是90V时,频率生成部807选择FRQ90函数。频率生成部807基于FRQ90函数来决定与控制量相应的频率FRQ。基于FRQ90函数根据控制量决定的频率FRQ比基于FRQ100函数根据相同的控制量决定的频率FRQ低。IH电力伴随电压值ACV为比100V低的90V而减少,与IH电力伴随使电压值ACV为90V时的频率FRQ比电压值ACV为100V时的频率FRQ低而增加相抵消。
频率生成部807通过基于电压值ACV生成频率FRQ,而能够生成与电压值ACV的变动相应的频率FRQ。由此,即便电压值ACV发生变动,频率生成部807也能够生成用于适当地控制IH电力的频率FRQ。
需要说明的是,优选频率生成部807基于差值DIF及电压值ACV生成频率FRQ,但是并不限定于此。频率生成部807也可以不考虑电压值ACV,而基于差值DIF生成频率FRQ。在该例子中,频率生成部807也可以使用电压值ACV为100V时的FRQ100函数。
频率生成部807也可以参照表数据生成频率FRQ,以代替函数。表数据也可以是将控制量和逆变器82的驱动脉冲信号的频率建立关联的数据。表数据也可以包括将控制量和逆变器82的驱动脉冲信号的频率建立关联的各电压值ACV的数据。表数据也可以存储于存储器25。
对转换部808的转换处理例进行说明。
图8为各电压值ACV的函数的图表,其示出逆变器82的驱动脉冲信号的频率与IH电力的关系。
横轴为对应频率FRQ的逆变器82的驱动脉冲信号的频率。纵轴为IH电力。
实线示出了电压值ACV为100V时的函数(也称为F2P100函数)的图表。虚线示出了电压值ACV为110V时的函数(也称为F2P110函数)的图表。点划线示出了电压值ACV为90V时的函数(也称为F2P90函数)的图表。
由于逆变器82利用了LC共振现象,故而频率FRQ与IH电力的关系为非线性的。IH电力随着频率FRQ降低而增加,IH电力随着频率FRQ增高而减少。
如以下所例示的,转换部808将频率FRQ转换为电力推测结果ESTPA。转换部808将基于电压值ACV为100V时的F2P100函数与频率FRQ相应的IH电力获取为电力推测结果ESTPA。
转换部808也可以参照表数据将频率FRQ转换为电力推测结果ESTPA,以代替函数。表数据是将逆变器82的驱动脉冲信号的频率和IH电力建立关联的数据。表数据也可以存储于存储器25。
对校正部809的校正处理例进行说明。
图9为各电压值ACV的函数的图表,其示出了校正前的IH电力与校正后的IH电力的关系。
横轴为校正前的IH电力。校正前的IH电力对应电力推测结果ESTPA。纵轴为校正后的IH电力。校正后的IH电力对应电力推测结果ESTPB。
实线示出了电压值ACV为100V时的函数(倾斜度为1的函数)的图表。虚线示出了电压值ACV为110V时的函数(倾斜度为1.1的函数)的图表。点划线示出了电压值ACV为90V时的函数(倾斜度为0.9的函数)的图表。虽然图9示出了三个与电压值ACV相应的函数,但是也可以准备四个以上与电压值ACV相应的函数。
如以下例示的,校正部809基于电压值ACV校正电力推测结果ESTPA。校正部809基于电压值ACV从多个函数中选择与电压值ACV关联的函数。校正部809基于所选择的函数将与电力推测结果ESTPA对应的校正前的IH电力转换为校正后的IH电力。校正部809将通过转换与电力推测结果ESTPA对应的校正前的IH电力而得的校正后的IH电力获取为电力推测结果ESTPB。
例如,假设与电力推测结果ESTPA对应的校正前的IH电力为1000W的情况。当电压值ACV为90V时,校正部809基于与电压值ACV关联的函数将1000W转换为900W。校正部809将900W获取为电力推测结果ESTPB。相较于电力推测结果ESTPA,电力推测结果ESTPB减少。另一方面,当电压值ACV是110V时,校正部809基于与电压值ACV关联的函数将1000W转换为1100W。校正部809将1100W获取为电力推测结果ESTPB。相较于电力推测结果ESTPA,电力推测结果ESTPB增加。
校正部809通过基于电压值ACV校正电力推测结果ESTPA,能够推测出与电压值ACV变动相应的IH电力。由此,即便电压值ACV发生变动,校正部809也能够防止电力推测结果ESTPB与用于实际的发热动作的IH电力发生偏离。因为IH电力的推测精度通过校正部809而提高,所以会防止温度推测部801的温度推测结果EST与定影带77的实际的表面温度发生偏离。
与校正前的IH电力相乘的系数KB不限定于与表示如图9例示的线性关系的电压值ACV相应的固定值。系数KB也可以是由各电压值ACV的任意函数表示的系数。
校正部809也可以参照表数据来校正电力推测结果ESTPA,以代替函数。表数据也可以是将通过实测得到的校正前的IH电力和各电压值ACV的校正后的IH电力建立关联的数据。表数据也可以存储于存储器25。
对驱动脉冲信号的例子进行说明。
图10为例示驱动脉冲信号的图。
图10在上段示出了驱动脉冲信号PU,在下段示出了驱动脉冲信号PD。
横轴为时间。纵轴为电压。
当频率FRQ为50kHz时,驱动脉冲信号PU及驱动脉冲信号PD的一个周期是20μs。驱动脉冲信号PU及驱动脉冲信号PD是从原本信号的占空比50%中扣除了空载时间后的占空比48%的脉冲信号。驱动脉冲信号PU及驱动脉冲信号PD交替输出高电平(High)。
需要说明的是,在上述例子中,转换部808及校正部809被示出为单独的功能,但是并不限定于此。温度控制电路14也可以具备基于频率FRQ及电压值ACV推测IH电力的电力推测部,以代替转换部808及校正部809。基于频率FRQ及电压值ACV推测IH电力包括将频率FRQ转换为与电压值ACV相应的电力推测结果ESTPB。
在该例子中,如图8所例示的,准备了多个表示逆变器82的驱动脉冲信号的频率与IH电力的关系的函数。图8示出了三个与电压值ACV相应的函数,但是也可以准备四个以上的与电压值ACV相应的函数。
如以下所例示的,电力推测部基于频率FRQ及电压值ACV推测IH电力。电力推测部基于电压值ACV从多个函数中选择与电压值ACV关联的函数。电力推测部基于所选择的函数将频率FRQ转换为IH电力。电力推测部将基于所选择的函数转换频率FRQ而得的IH电力,获取为电力推测结果ESTPB。
例如,在电压值ACV为90V时,电力推测部选择F2P90函数。电力推测部基于F2P90函数获取与频率FRQ相应的电力推测结果ESTPB。基于F2P90函数根据频率FRQ获取的电力推测结果ESTPB比基于F2P100函数根据相同频率FRQ获取的电力推测结果ESTPB低。当电压值ACV为110V时,电力推测部选择F2P110函数。电力推测部基于F2P110函数获取与频率FRQ相应的电力推测结果ESTPB。基于F2P110函数根据频率FRQ获取的电力推测结果ESTPB比基于F2P100函数根据相同的频率FRQ获取的电力推测结果ESTPB高。
电力推测部也可以参照表数据基于频率FRQ及电压值ACV推测IH电力,以代替函数。表数据也可以包括将逆变器82的驱动脉冲信号的频率和IH电力建立关联的各电压值ACV的数据。表数据也可以存储于存储器25。
需要说明的是,在上述例子中,对温度推测部801基于推测历史PREV及电力推测结果ESTPB推测定影带77的表面温度的例子进行了说明,但是并不限定于此。温度推测部801也可以基于推测历史PREV及电力推测结果ESTPA推测定影带77的表面温度。
需要说明的是,在上述例子中,系统控制器13及温度控制电路14被单独示出,但是并不限定于此。系统控制器13也可以包括温度控制电路14的功能的一部分或全部的功能。在该例子中,处理器22也可以实现上述温度控制电路14通过处理器24实现的各部分的一部分或全部。存储器23也可以存储存储器25中存储的程序及程序中使用的数据等。
如上述,实施方式涉及的温度控制装置具备基于与感应加热线圈连接的逆变器的驱动信号的频率来推测温度控制对象的温度的温度推测部。温度控制装置具备基于温度推测部的温度推测结果、温度传感器检测的温度控制对象的温度检测结果及温度控制对象的目标温度来生成驱动信号的频率的频率生成部。
温度控制装置也可以具备基于驱动信号的频率来推测对感应加热线圈的供给电力的电力推测部。在该例子中,温度推测部基于电力推测部的电力推测结果来推测温度控制对象的温度。
温度控制装置也可以具备提取温度推测结果的高频成分的高频成分提取部。温度控制装置也可以具备基于温度检测结果及高频成分来计算校正温度值的计算部。温度控制装置也可以具备对目标温度和校正温度值进行比较的温度比较部。在该例子中,频率生成部基于温度比较部的比较结果来生成驱动信号的频率。
根据这样的构成,即便在温度传感器对检测温度控制对象的温度的响应性差的情况下,温度控制装置也能够基于温度推测结果追随温度控制对象的表面温度。由此,温度控制装置能够抑制温度传感器的成本,并且能够防止产生过冲及温度波动等。
程序既可以以存储于实施方式涉及的装置的状态转让,也可以以不存储于装置的状态转让。在属于后者的情况下,程序既可以借助网络转让,也可以以记录于记录介质的状态转让。记录介质是非临时的有形的介质。记录介质是计算机可读介质。记录介质只要是CD-ROM、存储卡等能够存储程序且能够通过计算机读取的介质即可,无关其形态。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式只是作为例子而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包括在发明的范围和宗旨中,同样地包括在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (6)

1.一种温度控制装置,具备:
温度推测部,基于与感应加热线圈连接的逆变器的驱动信号的频率来推测温度控制对象的温度;以及
频率生成部,基于所述温度推测部的温度推测结果、温度传感器检测的所述温度控制对象的温度检测结果及所述温度控制对象的目标温度来生成所述驱动信号的频率。
2.根据权利要求1所述的温度控制装置,其中,
所述温度控制装置还具备电力推测部,所述电力推测部基于所述驱动信号的频率来推测对所述感应加热线圈的供给电力,
所述温度推测部基于所述电力推测部的电力推测结果来推测所述温度控制对象的温度。
3.根据权利要求2所述的温度控制装置,其中,
所述电力推测部基于交流电压的电压值来推测对所述感应加热线圈的供给电力。
4.根据权利要求2或3所述的温度控制装置,其中,
所述温度推测部基于容抗电路及所述电力推测结果来推测所述温度控制对象的温度。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的温度控制装置,其中,
所述温度控制装置还具备:
高频成分提取部,提取所述温度推测结果的高频成分;
计算部,基于所述温度检测结果及所述高频成分来计算校正温度值;以及
温度比较部,对所述目标温度和所述校正温度值进行比较,
所述频率生成部基于所述温度比较部的比较结果来生成所述驱动信号的频率。
6.根据权利要求4所述的温度控制装置,其中,
所述温度控制装置还具备:
高频成分提取部,提取所述温度推测结果的高频成分;
计算部,基于所述温度检测结果及所述高频成分来计算校正温度值;以及
温度比较部,对所述目标温度和所述校正温度值进行比较,
所述频率生成部基于所述温度比较部的比较结果来生成所述驱动信号的频率。
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