JP2012145626A - 定着装置、画像形成装置、定着制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】通紙モードなど必要な電力量の小さなモードで通電率0%付近で制御したい場合は、通電率にソフトスタート期間を含む制御方式2を用いてソフトスタートを行なう。また、立上げモードなど必要な電力量の大きなモードで通電率100%付近で制御したい場合は、通電率にソフトスタート期間を付け足した制御方式1を用いてソフトスタートを行なう。これにより、低デューティでも高デューティでも、実際に出力される電力が通電率に対して連続的な値となり、高精度に温度制御を行なうことができる。
【選択図】図4
Description
また、定着部材の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段で検知した温度と目標温度の関係から前記熱源の通電率を算出し、該算出した通電率にソフトスタート期間を付け加えて制御を行なうと好ましい。
また、可撓性を有する無端状の定着部材と、該定着部材の内側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体と、前記定着部材の温度を検知する温度検知手段とを有しており、前記定着部材は、前記金属熱伝導体に対して回動自在に設けられた低熱容量の部材であると好ましい。
また、前記の課題は、本発明により、定着装置の熱源への通電を制御して定着温度を制御する定着制御方法において、前記熱源を、使用モード毎に必要な電力量に応じて異なる通電制御方式により制御することにより解決される。
請求項3の構成により、高Duty側にて高精度に温度制御を行なうことができる。
請求項5の構成により、高Duty側の制御を正確に行なうことが望ましいオン/オフ制御方式においてソフトスタートを最適化し、高精度に温度制御を行なうことができる。
請求項8の構成により、定着部材の熱容量が小さく通電Dutyの変化に敏感に反応する構成であっても、高精度な温度制御ができることによって、部材劣化などを防ぎ寿命を延ばすことができる。
図1は、本発明が適用される定着装置の一例における要部構成を示す断面図である。この図に示す定着装置10は、図示しない定着装置筐体内に、定着ベルト21,そのベルト内周面に近接させたパイプ状金属体22,熱源23,加圧回転体31(本例では加圧ローラ)等を備えている。熱源23は図示例ではハロゲンヒータを用いており、該ハロゲンヒータ23によりパイプ状金属体22を介して定着ベルト21を加熱している。定着ベルト21の外側近傍には、温度検知手段(温度検出器)26が配置されている。
従来のこの種の定着装置を搭載する複写機の電源負荷としては、制御手段等の各装置の動作電源としてのDC電源、熱源である定着ヒータ、露光ランプの3種類の負荷があり、特に、熱源のオン時に起こる交流電源の電圧変動を抑制する定着温度制御装置には、特開平5−224559号公報(特許文献3)に開示されて公知となっているようなものがある。そのような定着温度制御装置を図1の定着装置の温度制御に使用した場合の構成を図2に示す。
Tn=(1/2πf)arcsin(I0・Rh(tn)/V0)
ただし
f:交流電圧の周波数
V0:交流電圧の振幅値
Rh(tn):電源投入時から交流電圧が振幅値V0になる時刻tnにおける熱源3の無制御状態時の抵抗値
である。
定着装置の加熱源の制御方法において、通常ハロゲンヒータなどの熱源を使用する場合は目標温度に対しPID制御もしくはオン/オフ制御を行い、ヒータの点灯率(ある固定周期に対してヒータを点灯させる割合)を決める。すなわち、本実施形態では、温度検知手段26で検出した定着部材(定着ベルト21)の温度と目標温度の関係から熱源23への通電率(点灯率)を算出する。そして、算出された通電率に対しソフトスタートをかけてヒータ点灯させる。ソフトスタートのかけ方は、本実施形態では図4に示すように2パターンを用意している。制御方式1は高Duty側で連続的に出力を変化させることが出来る。逆に低Duty側ではある値以下になると急に出力が無くなり、不連続性により温度制御が難しい。制御方式2においては、低Duty側で連続的に出力を変化させることが出来、高Duty側においては不連続になり温度制御が難しい。そのため、本実施形態ではこの2つの制御方式をそれぞれ容易に温度制御が出来る範囲で使い分けるようにしている。高Duty側の制御を正確に行いたい、立上げモードやスタンバイモードなど、オン/オフ制御を行っている際は制御方式1を、低Duty側の制御を正確に行いたい通紙モードなどPID制御を行っている際は制御方式2のソフトスタート方法を採用する。
図6に示す複写装置は、画像形成部110、給紙部120、画像読取部130、自動原稿搬送装置140から構成されている。画像形成部110と画像読取部130の間には胴内排紙部150が設けられる。
上記作像ユニット101の感光体ドラム102が図示しない駆動手段によって図中時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム102の表面が帯電手段103によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、書込装置100からのレーザ光が照射され、これによって感光体ドラム102表面に静電潜像が形成される。カラー画像の場合、各感光体ドラム102に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置104から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
4 ゼロクロス検出回路
6 制御回路
7 電子スイッチング素子
8 位相制御手段(制御手段)
10 定着装置
21 定着ベルト(定着部材)
22 パイプ状金属体
23 ハロゲンヒータ(熱源)
24 支持体
25 ニップ形成部材
26 温度検知手段(温度検出器)
31 加圧ローラ(加圧回転体)
110 画像形成部
120 給紙部
130 画像読取部
140 自動原稿搬送装置
150 胴内排紙部
Claims (10)
- 通電が制御されて発熱する熱源を有する定着装置において、
前記熱源を、使用モード毎に必要な電力量に応じて異なる通電制御方式により制御することを特徴とする定着装置。 - 入力電圧のゼロクロス点を検出して前記熱源の点灯Dutyを制御することを特徴とする、請求項1に記載の定着装置。
- 定着部材の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段で検知した温度と目標温度の関係から前記熱源の通電率を算出し、該算出した通電率にソフトスタート期間を付け加えて制御を行なうことを特徴とする、請求項1又は2に記載の定着装置。
- 定着部材の温度を検知する温度検知手段を有し、該温度検知手段で検知した温度と目標温度の関係から前記熱源の通電率を算出し、該算出した通電率にソフトスタート期間を含めて制御を行なうことを特徴とする、請求項1又は2に記載の定着装置。
- 前記熱源の通電制御方式としてオン/オフ制御方式とPID制御方式を有しており、オン/オフ制御方式で前記熱源を制御する際に、前記算出した通電率にソフトスタート期間を付け加えた制御を行なうことを特徴とする、請求項3に記載の定着装置。
- 前記熱源の通電制御方式としてオン/オフ制御方式とPID制御方式を有しており、PID制御方式で前記熱源を制御する際に、前記算出した通電率にソフトスタート期間を含めた制御を行なうことを特徴とする、請求項4に記載の定着装置。
- 前記異なる通電制御方式が、前記使用モードのモード移行時に切り替えられることを特徴とする、請求項1に記載の定着装置。
- 可撓性を有する無端状の定着部材と、該定着部材の内側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体と、前記定着部材の温度を検知する温度検知手段とを有しており、
前記定着部材は、前記金属熱伝導体に対して回動自在に設けられた低熱容量の部材であることを特徴とする、請求項1に記載の定着装置。 - 請求項1〜8のいずれか1項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 定着装置の熱源への通電を制御して定着温度を制御する定着制御方法において、
前記熱源を、使用モード毎に必要な電力量に応じて異なる通電制御方式により制御することを特徴とする定着制御方法。
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