JP2023042496A

JP2023042496A - 温度制御装置

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Publication number: JP2023042496A
Application number: JP2021179736A
Authority: JP
Inventors: 豊宇佐美; Yutaka Usami
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-11-02
Publication date: 2023-03-27

Abstract

【課題】コストを抑えてオーバーシュート及び温度リップルの発生を防ぐことが可能な温度制御装置を提供する。【解決手段】一実施形態に係る温度制御装置は、温度推定部と、周波数生成部とを備える。温度生成部は、誘導加熱コイルを接続されたインバータの駆動信号の周波数に基づき温度制御対象の温度を推定する。周波数生成部は、温度推定部による温度推定結果、温度センサによる温度制御対象の温度検出結果及び温度制御対象の目標温度に基づき駆動信号の周波数を生成する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、温度制御装置に関する。

画像形成装置は、印刷媒体に熱及び圧力を与えることにより、印刷媒体にトナー像を定着させる定着器を備える。例えば、定着器は、誘導加熱（ＩＨ：ＩｎｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔｉｎｇ）方式の定着器である。誘導加熱方式の定着器は、誘導加熱コイル、定着ベルト、加圧ローラ及び温度センサ等を備える。温度センサは、定着ベルトの表面温度を検出する。

定着器を制御するコントローラは、温度センサの検出信号（温度センサ信号）に基づいて、定着ベルトの表面温度が目標値となるように制御する。

温度センサにより検出される温度と、実際の定着ベルトの表面温度との間にずれ（又はタイムラグ）が生じると、オーバーシュート、温度リップル等が生じる可能性がある。この為、オーバーシュート及び温度リップルの発生を防ぐためには、応答性の良い温度センサ（例えば、サーモパイル等）が必要になる。しかしながら、応答性の良い温度センサは、コストが高いという課題がある。

特開２０１４－１１９６５３号公報

本発明が解決しようとする課題は、コストを抑えてオーバーシュート及び温度リップルの発生を防ぐことが可能な温度制御装置を提供することである。

一実施形態に係る温度制御装置は、温度推定部と、周波数生成部とを備える。温度推定部は、誘導加熱コイルを接続されたインバータの駆動信号の周波数に基づき温度制御対象の温度を推定する。周波数生成部は、温度推定部による温度推定結果、温度センサによる温度制御対象の温度検出結果及び温度制御対象の目標温度に基づき駆動信号の周波数を生成する。

図１は、一実施形態に係る画像形成装置の構成の例について説明する為の図である。図２は、一実施形態に係る温度制御回路の構成の例について説明する為の図である。図３は、一実施形態に係る温度制御回路の動作の例について説明する為の図である。図４は、一実施形態に係る温度制御回路の動作の例について説明する為の図である。図５は、一実施形態に係る温度制御回路の動作の例について説明する為の図である。図６は、一実施形態に係る温度制御回路の動作の例について説明する為の図である。図７は、一実施形態に係る温度制御回路の周波数生成処理例について説明する為の図である。図８は、一実施形態に係る温度制御回路の変換処理例について説明する為の図である。図９は、一実施形態に係る温度制御回路の補正処理例について説明する為の図である。図１０は、一実施形態に係る駆動パルス信号を例示する図である。

以下、一実施形態に係る温度制御装置について図面を参照して説明する。
図１は、一実施形態に係る画像形成装置１の構成例について説明する為の説明図である。画像形成装置１は、温度制御装置の一例である。

画像形成装置１は、例えば、印刷媒体Ｐを搬送しながら画像形成等の各種処理を行うＭＦＰ（ＭｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎＰｅｒｉｐｈｅｒａｌ）である。画像形成装置１は、例えば、印刷媒体Ｐを搬送しながら画像形成等の各種処理を行うＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）アレイを走査する固体走査方式のプリンタ（例えばＬＥＤプリンタ）である。

例えば、画像形成装置１は、トナーカートリッジからトナーを受け取り、受け取ったトナーにより印刷媒体に画像を形成する構成を備える。トナーは、単色のトナーであってもよいし、例えば、シアン、マゼンダ、イエロー及びブラック等の色のカラートナーであってもよい。また、トナーは、熱が加えられた場合に消色する消色トナーであってもよい。

図１に示されるように、画像形成装置１は、筐体１０、電力変換回路１１、通信インタフェース１２、システムコントローラ１３、温度制御回路１４、表示部１５、操作インタフェース１６、複数の用紙トレイ１７、排紙トレイ１８、搬送部１９、画像形成部２０及び定着器２１を備える。

筐体１０は、画像形成装置１の本体である。筐体１０は、電力変換回路１１、通信インタフェース１２、システムコントローラ１３、温度制御回路１４、表示部１５、操作インタフェース１６、複数の用紙トレイ１７、排紙トレイ１８、搬送部１９、画像形成部２０及び定着器２１を収容する。

まず、画像形成装置１の制御系の構成について説明する。
電力変換回路１１は、画像形成装置１に電力を供給する交流電源ＡＣの交流電圧を用いて、画像形成装置１内の種々の構成に直流電圧を供給する。

通信インタフェース１２は、他の機器と通信する為のインタフェースである。通信インタフェース１２は、例えば、上位装置（外部機器）との通信に用いられる。通信インタフェース１２は、例えば、ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）コネクタ等として構成される。また、通信インタフェース１２は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）又はＷｉ－ｆｉ（登録商標）等の規格に従って他の機器と無線通信を行うものであってもよい。

システムコントローラ１３は、画像形成装置１の制御を行う。システムコントローラ１３は、例えば、プロセッサ２２及びメモリ２３を備える。

プロセッサ２２は、演算処理を実行する演算素子である。プロセッサ２２は、例えば、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）である。プロセッサ２２は、メモリ２３に記憶されているプログラム等のデータに基づいて種々の処理を行う。プロセッサ２２は、メモリ２３に格納されているプログラムを実行することにより、種々の動作を実行する可能な制御部として機能する。

プロセッサ２２は、メモリ２３に記憶されているプログラムを実行することにより、種々の情報処理を行う。例えば、プロセッサ２２は、通信インタフェース１２を介して外部機器から取得した画像に基づいて、印刷ジョブを生成する。プロセッサ２２は、生成した印刷ジョブを、メモリ２３に格納する。

印刷ジョブは、印刷媒体Ｐに形成する画像を示す画像データを含む。画像データは、１枚の印刷媒体Ｐに画像を形成する為のデータであってもよいし、複数枚の印刷媒体Ｐに画像を形成する為のデータであってもよい。さらに、印刷ジョブは、カラー印刷かモノクロ印刷かを示す情報を含む。印刷ジョブは、印刷部数（ページセット数）、１部当たりの印刷枚数（ページ数）等の情報を含んでいてもよい。

また、プロセッサ２２は、生成した印刷ジョブに基づいて、搬送部１９、画像形成部２０及び定着器２１の動作を制御する為の印刷制御情報を生成する。印刷制御情報は、通紙のタイミングを示す情報を含む。プロセッサ２２は、印刷制御情報を温度制御回路１４に供給する。

また、プロセッサ２２は、メモリ２３に記憶されているプログラムを実行することにより、搬送部１９及び画像形成部２０の動作を制御するコントローラ（エンジンコントローラ）として機能する。即ち、プロセッサ２２は、搬送部１９による印刷媒体Ｐの搬送の制御及び画像形成部２０による印刷媒体Ｐへの画像の形成の制御等を行う。

メモリ２３は、プログラム及びプログラムで用いられるデータ等を記憶する記憶媒体である。また、メモリ２３は、ワーキングメモリとしても機能する。すなわち、メモリ２３は、プロセッサ２２の処理中のデータ及びプロセッサ２２が実行するプログラム等を一時的に格納する。

なお、画像形成装置１は、エンジンコントローラをシステムコントローラ１３とは別に備える構成であってもよい。この場合、エンジンコントローラが、搬送部１９による印刷媒体Ｐの搬送の制御及び画像形成部２０による印刷媒体Ｐへの画像の形成の制御等を行う。また、この場合、システムコントローラ１３は、エンジンコントローラにおける制御に必要な情報をエンジンコントローラに供給する。

温度制御回路１４は、後述する定着器２１の温度を制御する。温度制御回路１４の詳細な説明については後述する。例えば、温度制御回路１４は、プロセッサ２４及びメモリ２５を備える。プロセッサ２４は、プロセッサ２２と同様に、演算処理を実行する演算素子である。プロセッサ２４は、メモリ２５に記憶されているプログラム等のデータに基づいて種々の処理を行う。プロセッサ２４は、メモリ２５に格納されているプログラムを実行することにより後述する各部を実現し、種々の動作を実行する。メモリ２５は、メモリ２３と同様に、プログラム及びプログラムで用いられるデータ等を記憶する記憶媒体である。

表示部１５は、システムコントローラ１３又は図示されないグラフィックコントローラなどの表示制御部から入力される映像信号に応じて画面を表示するディスプレイを備える。例えば、表示部１５のディスプレイには、画像形成装置１の種々の設定の為の画面が表示される。

操作インタフェース１６は、図示されない操作部材に接続されている。操作インタフェース１６は、操作部材の操作に応じた操作信号をシステムコントローラ１３に供給する。操作部材は、例えば、タッチセンサ、テンキー、電源キー、用紙フィードキー、種々のファンクションキー又はキーボード等である。タッチセンサは、ある領域内において指定された位置を示す情報を取得する。タッチセンサは、表示部１５と一体にタッチパネルとして構成されることにより、表示部１５に表示された画面上のタッチされた位置を示す信号をシステムコントローラ１３に入力する。

複数の用紙トレイ１７は、それぞれ印刷媒体Ｐを収容するカセットである。用紙トレイ１７は、筐体１０の外部から印刷媒体Ｐを供給可能に構成されている。例えば、用紙トレイ１７は、筐体１０から引き出し可能に構成されている。

排紙トレイ１８は、画像形成装置１から排出された印刷媒体Ｐを支持するトレイである。

次に、画像形成装置１の印刷媒体Ｐを搬送する構成について説明する。
搬送部１９は、画像形成装置１内で印刷媒体Ｐを搬送する機構である。図１に示されるように、搬送部１９は、複数の搬送路を備える。例えば、搬送部１９は、給紙搬送路３１及び排紙搬送路３２を備える。

給紙搬送路３１及び排紙搬送路３２は、それぞれ図示されない複数のモータ、複数のローラ、及び複数のガイドにより構成される。複数のモータは、システムコントローラ１３の制御に基づいて、軸を回転させることにより、軸の回転に連動するローラを回転させる。複数のローラは、回転することにより印刷媒体Ｐを移動させる。複数のガイドは、印刷媒体Ｐの搬送方向を制御する。

給紙搬送路３１は、用紙トレイ１７から印刷媒体Ｐを取り込み、取り込んだ印刷媒体Ｐを画像形成部２０に供給する。給紙搬送路３１は、各用紙トレイに対応したピックアップローラ３３を備える。各ピックアップローラ３３は、それぞれ用紙トレイ１７の印刷媒体Ｐを給紙搬送路３１に取り込む。

排紙搬送路３２は、画像が形成された印刷媒体Ｐを、筐体１０から排出する搬送路である。排紙搬送路３２によって排出された印刷媒体Ｐは、排紙トレイ１８により支持される。

次に、画像形成部２０について説明する。
画像形成部２０は、印刷媒体Ｐに画像を形成する構成である。具体的には、画像形成部２０は、プロセッサ２２により生成された印刷ジョブに基づいて、印刷媒体Ｐに画像を形成する。

画像形成部２０は、複数のプロセスユニット４１、複数の露光器４２、及び転写機構４３を備える。画像形成部２０は、プロセスユニット４１毎に、露光器４２を備える。なお、複数のプロセスユニット４１及び複数の露光器４２は、それぞれ同じ構成である為、１つのプロセスユニット４１及び１つの露光器４２についてそれぞれ説明する。

まず、プロセスユニット４１について説明する。
プロセスユニット４１は、トナー像を形成する構成である。例えば、複数のプロセスユニット４１は、トナーの種類ごとに設けられる。例えば、複数のプロセスユニット４１は、シアン、マゼンダ、イエロー及びブラック等のカラートナーにそれぞれ対応する。具体的には、各プロセスユニット４１には、異なる色のトナーを有するトナーカートリッジが接続される。

トナーカートリッジは、トナー収容容器及びトナー送出機構を備える。トナー収容容器は、トナーを収容する容器である。トナー送出機構は、トナー収容容器内のトナーを送り出すスクリューなどにより構成される機構である。

プロセスユニット４１は、感光ドラム５１、帯電チャージャ５２及び現像器５３を備える。
感光ドラム５１は、円筒状のドラムと、ドラムの外周面に形成された感光層とを備える感光体である。感光ドラム５１は、図示されない駆動機構によって一定の速度で回転する。

帯電チャージャ５２は、感光ドラム５１の表面を一様に帯電させる。例えば、帯電チャージャ５２は、帯電ローラを用いて、感光ドラム５１に電圧（現像バイアス電圧）を印加することにより、感光ドラム５１を一様な負極性の電位（コントラスト電位）に帯電させる。帯電ローラは、感光ドラム５１に対して所定の圧力を加えた状態で、感光ドラム５１の回転によって回転する。

現像器５３は、トナーを感光ドラム５１に付着させる装置である。現像器５３は、現像剤容器、撹拌機構、現像ローラ、ドクターブレード及びオートトナーコントロール（ＡＴＣ）センサなどを備える。

現像剤容器は、トナーカートリッジから送り出されたトナーを受け取り、収容する容器である。現像剤容器内には、予めキャリアが収容されている。トナーカートリッジから送り出されたトナーは、撹拌機構によってキャリアと撹拌されることにより、トナーとキャリアとが混合された現像剤を構成する。キャリアは、現像器５３の製造時に現像剤容器内に収容される。

現像ローラは、現像剤容器内で回転することにより、表面に現像剤を付着させる。ドクターブレードは、現像ローラの表面と所定の間隔を隔てて配置された部材である。ドクターブレードは、回転する現像ローラの表面に付着した現像剤の一部を除去する。これにより、現像ローラの表面に、ドクターブレードと現像ローラの表面との間隔に応じた厚さの現像剤の層が形成される。

ＡＴＣセンサは、例えば、コイルを有し、コイルに生じた電圧値を検出する磁束センサである。ＡＴＣセンサの検出電圧は、現像剤容器内のトナーからの磁束の密度により変化する。即ち、システムコントローラ１３は、ＡＴＣセンサの検出電圧に基づき、現像剤容器に残っているトナーのキャリアに対する濃度比（トナー濃度比）を判断する。システムコントローラ１３は、トナー濃度比に基づいて、トナーカートリッジの送出機構を駆動する図示されないモータを動作させ、トナーカートリッジから現像器５３の現像剤容器にトナーを送り出させる。

次に、露光器４２について説明する。
露光器４２は、複数の発光素子を備える。露光器４２は、発光素子から光を、帯電した感光ドラム５１に照射することにより、感光ドラム５１上に潜像を形成する。発光素子は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などである。１つの発光素子は、感光ドラム５１上の１点に光を照射するように構成されている。複数の発光素子は、感光ドラム５１の回転軸と平行な方向である主走査方向に配列されている。

露光器４２は、主走査方向に配列された複数の発光素子により感光ドラム５１上に光を照射することにより、感光ドラム５１上に１ライン分の潜像を形成する。さらに、露光器４２は、回転する感光ドラム５１に連続して光を照射することにより、複数ラインの潜像を形成する。

上記の構成において、帯電チャージャ５２により帯電された感光ドラム５１の表面に、露光器４２から光が照射されると、静電潜像が形成される。現像ローラの表面に形成された現像剤の層が、感光ドラム５１の表面に近接すると、現像剤に含まれるトナーが、感光ドラム５１の表面に形成された潜像に付着する。これにより、感光ドラム５１の表面にトナー像が形成される。

次に、転写機構４３について説明する。
転写機構４３は、感光ドラム５１の表面に形成されたトナー像を、印刷媒体Ｐに転写する構成である。

転写機構４３は、例えば、１次転写ベルト６１、２次転写対向ローラ６２、複数の１次転写ローラ６３及び２次転写ローラ６４を備える。

１次転写ベルト６１は、２次転写対向ローラ６２及び複数の巻付ローラに巻き付けられた無端ベルトである。１次転写ベルト６１は、内側の面（内周面）が２次転写対向ローラ６２及び複数の巻付ローラに接触し、外側の面（外周面）がプロセスユニット４１の感光ドラム５１と対向する。

２次転写対向ローラ６２は、図示されないモータによって回転する。２次転写対向ローラ６２は、回転することにより、１次転写ベルト６１を所定の搬送方向に搬送する。複数の巻付ローラは、自由に回転可能に構成されている。複数の巻付ローラは、２次転写対向ローラ６２による１次転写ベルト６１の移動に従って回転する。

複数の１次転写ローラ６３は、プロセスユニット４１の感光ドラム５１に１次転写ベルト６１を接触させる構成である。複数の１次転写ローラ６３は、複数のプロセスユニット４１の感光ドラム５１に対応するように設けられている。具体的には、複数の１次転写ローラ６３は、それぞれ対応するプロセスユニット４１の感光ドラム５１と、１次転写ベルト６１を挟んで対向する位置に設けられている。１次転写ローラ６３は、１次転写ベルト６１の内周面側に接触し、１次転写ベルト６１を感光ドラム５１側に変位させる。これにより、１次転写ローラ６３は、１次転写ベルト６１の外周面を感光ドラム５１に接触させる。

２次転写ローラ６４は、１次転写ベルト６１と対向する位置に設けられる。２次転写ローラ６４は、１次転写ベルト６１の外周面に接触し、且つ圧力を加える。これにより、２次転写ローラ６４と１次転写ベルト６１の外周面とが密着する転写ニップが形成される。２次転写ローラ６４は、転写ニップを印刷媒体Ｐが通過する場合、転写ニップを通過する印刷媒体Ｐを１次転写ベルト６１の外周面に押し当てる。

２次転写ローラ６４及び２次転写対向ローラ６２は、回転することにより、給紙搬送路３１から供給された印刷媒体Ｐを挟んだ状態で搬送する。これにより、印刷媒体Ｐが転写ニップを通過する。

上記の構成において、１次転写ベルト６１の外周面が感光ドラム５１に接触すると、感光ドラムの表面に形成されたトナー像が１次転写ベルト６１の外周面に転移する。画像形成部２０が複数のプロセスユニット４１を備える場合、１次転写ベルト６１は、複数のプロセスユニット４１の感光ドラム５１からトナー像を受け取る。１次転写ベルト６１の外周面に転写されたトナー像は、１次転写ベルト６１によって、２次転写ローラ６４と１次転写ベルト６１の外周面とが密着した転写ニップまで搬送される。転写ニップに印刷媒体Ｐが存在する場合、１次転写ベルト６１の外周面に転写されたトナー像は、転写ニップにおいて、印刷媒体Ｐに転写される。

次に、画像形成装置１の定着に関する構成について説明する。
定着器２１は、トナー像が転写された印刷媒体Ｐにトナー像を定着させる誘導加熱方式の定着器である。定着器２１は、システムコントローラ１３又は温度制御回路１４の制御に基づいて動作する。

定着器２１は、加圧ローラ７０、加圧パッド７１、整磁合金位置調整機構７２、アルミ部材７３、整磁合金７４、フェライトコア７５、誘導加熱コイル７６、定着ベルト７７、フレーム７８及び温度センサ７９を備える。

加圧ローラ７０は、定着ベルト７７と互いに周上で対向するように位置する。加圧ローラ７０の長手方向の幅は、搬送される印刷媒体Ｐの幅よりも広い。加圧ローラ７０の長手方向は、加圧ローラ７０の回転方向と直交する方向である。加圧ローラ７０は、両端のバネにより定着ベルト７７に当接する。加圧ローラ７０は、金属製の部材を芯材とし、その外側にゴム層等の弾性層を有する。加圧ローラ７０は、表面に離型層を有する。加圧ローラ７０は、回転駆動する。加圧ローラ７０は、定着ベルト７７を従動させてもよい。加圧ローラ７０は、定着ベルト７７との速度差が出ないように、ワンウェイクラッチを有していてもよい。

加圧パッド７１は、定着ベルト７７の内側に位置する。加圧パッド７１は、定着ベルト７７を加圧ローラ７０側に押圧する。定着ベルト７７と加圧ローラ７０との間には、定着ニップが形成される。加圧パッド７１の加圧ローラ７０と対向する部分の形状は、加圧ローラ７０の外周形状と同じである。加圧パッド７１の長手方向の幅は、搬送される印刷媒体Ｐの幅よりも広い。加圧パッド７１の長手方向は、定着ベルト７７の回転方向と直交する方向に対応する定着ベルト７７の長手方向と平行な方向である。加圧パッド７１は、摺動性をよくするために、加圧ローラ７０との間に低摩擦シートを有する。加圧パッド７１は、耐熱性の樹脂で構成される。耐熱性の樹脂は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はフェノール樹脂等である。

整磁合金位置調整機構７２は、フレーム７８に固定されている。整磁合金位置調整機構７２は、整磁合金７４の位置調整機構である。整磁合金位置調整機構７２は、バネを有する。整磁合金位置調整機構７２は、バネの力によって、整磁合金７４の位置を調整する。

アルミ部材７３は、整磁合金位置調整機構７２と接続する。アルミ部材７３は、誘導加熱コイル７６による磁界を遮蔽する。

整磁合金７４は、定着ベルト７７を挟んで誘導加熱コイル７６と対向する。例えば、整磁合金７４の長手方向の幅は、定着ベルト７７の長手方向の幅よりも大きい。整磁合金７４の長手方向は、定着ベルト７７の長手方向と平行な方向である。整磁合金７４は、感温磁性材料で構成されたシートである。整磁合金７４のインダクタンス値は、飽和温度未満ではほぼ一定であるが、飽和温度以上になると急激に低下する。

フェライトコア７５は、誘導加熱コイル７６よりも外側に位置する。フェライトコア７５は、誘導加熱コイル７６による磁界を遮蔽する。

誘導加熱コイル７６は、定着ベルト７７よりも外側に位置する。誘導加熱コイル７６は、後述のインバータ８２により電力を供給されることで、磁界を形成する。誘導加熱コイル７６への供給電力は、ＩＨ電力ともいう。誘導加熱コイル７６は、温度制御対象の温度制御に関連する要素の一例である。

定着ベルト７７は、無端のベルトである。定着ベルト７７は、図１において反時計回りに回転する。定着ベルト７７の長手方向の幅は、搬送される印刷媒体Ｐの幅よりも広い。定着ベルト７７は、複数の層を有する。定着ベルト７７は、誘導加熱コイル７６の磁界により発熱する導電層を有する。例えば、導電層は、鉄、ニッケル、又は銅等の導電物質から成る。定着ベルト７７は、Ｎｉ層の上にＣｕ層を積層してもよい。定着ベルト７７は、導電層上に弾性層を有する。定着ベルト７７は、導電層上に離型層を有する。離型層は、トナーと直接接する層である。離型層は、離型性のよいテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（ＰＦＡ）等が好ましい。

フレーム７８は、定着ベルト７７の内側に位置する。フレーム７８は、加圧パッド７１を保持する。

温度センサ７９は、定着ベルト７７の表面温度を検出する。定着ベルト７７の表面は、温度制御対象の一例である。定着ベルト７７の表面温度は、定着ベルト７７の温度の一例である。定着ベルト７７の温度は、温度制御対象の温度の一例である。例えば、温度センサ７９は、定着ベルト７７の外側に位置する。温度センサ７９は、定着ベルト７７の長手方向の中心部に位置してもよい。温度センサ７９は、定着ベルト７７の長手方向の端部に位置してもよい。温度センサ７９は、整磁合金７４と誘導加熱コイル７６とで構成される加熱部の下流側、かつ、定着ベルト７７と加圧ローラ７０との間に形成される定着ニップの上流側に位置してもよい。温度センサ７９の数は、１つに限定されず複数であってもよい。温度センサ７９は、接触式のサーミスタであってもよい。

上記の構成により、定着ベルト７７及び加圧ローラ７０は、定着ニップを通過する印刷媒体Ｐに対して、熱及び圧力を加える。印刷媒体Ｐ上のトナーは、定着ベルト７７から与えられた熱によって融解し、定着ベルト７７及び加圧ローラ７０により与えられた圧力によって、印刷媒体Ｐ表面に塗布される。これにより、定着ニップを通過した印刷媒体Ｐにトナー像が定着する。定着ニップを通過した印刷媒体Ｐは、排紙搬送路３２に導入され、筐体１０の外部に排出される。

なお、定着器２１は、加圧ローラ７０のようなローラに代えて、加圧ローラ７０と同様の機能を有するベルトで構成されてもよい。定着器２１は、定着ベルト７７のようなベルトに代えて、定着ベルト７７と同様の機能を有するローラで構成されてもよい。

上記のように構成された定着器２１に関する自動温度調節機能について説明する。
誘導加熱コイル７６が後述のインバータ８２により高周波駆動されると、整磁合金７４、誘導加熱コイル７６及び定着ベルト７７の複合インダクタンスが発生する。複合インダクタンス及び後述の共振コンデンサ８３による共振現象が発生する。共振周波数と誘導加熱コイル７６を駆動する周波数が適切である場合、誘導加熱コイル７６には、大きな電力が供給される。ここで、定着器２１を幅の狭い印刷媒体Ｐが通過する場合を想定する。定着ベルト７７のうち印刷媒体Ｐが通過する部分は、印刷媒体Ｐにより熱が奪われる。他方、定着ベルト７７のうち印刷媒体Ｐが通過しない部分は、熱が溜まり続けるので高温になる。この際、整磁合金７４は高温に反応し、インダクタンス値を変化させる。その結果、共振周波数と誘導加熱コイル７６を駆動する周波数との関係が変化し、定着ベルト７７の高温部分での発熱は抑えられる。その結果、定着ベルト７７の長手方向の端部は、異常高温に至らない。

次に、温度制御回路１４について説明する。
温度制御回路１４は、定着器２１の温度を制御する。
図２は、一実施形態に係る温度制御回路１４の構成の例について説明する為の図である。
温度制御回路１４は、コンバータ８１、インバータ８２及び共振コンデンサ８３を備える。

コンバータ８１は、交流電源ＡＣの交流電圧を直流電圧に変換する回路である。例えば、コンバータ８１は、ダイオードブリッジである。コンバータ８１は、交流電源ＡＣと接続されている。コンバータ８１は、インバータ８２と接続されている。

インバータ８２は、コンバータ８１により変換された直流電圧を交流電圧に変換する回路である。インバータ８２は、誘導加熱コイル７６に電力を供給し、誘導加熱コイル７６を駆動する。例えば、インバータ８２は、スイッチ８２１及びスイッチ８２２を含むハーフブリッジインバータである。インバータ８２は、コンバータ８１と接続されている。インバータ８２は、共振コンデンサ８３及び誘導加熱コイル７６から成る直列共振回路と接続されている。直列共振回路は、インバータ８２の接続点ＭＡとＧＮＤとの間に接続されている。接続点ＭＡは、スイッチ８２１とスイッチ８２２との接続点である。スイッチ８２１及びスイッチ８２２のゲートに高周波の交番信号が供給されると、インバータ８２の接続点ＭＡとＧＮＤとの間には、高周波の交番電圧が発生する。直列共振回路は、高周波と共鳴し、誘導加熱コイル７６には、大電力が供給される。この大電力は、誘導加熱コイル７６により形成される磁界に基づく誘導加熱に利用される。

例えば、スイッチ８２１及びスイッチ８２２は、ＩＧＢＴ（ＩｎｓｕｌａｔｅｄＧａｔｅＢｉｐｏｌａｒＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）又はＳｉＣ（ｓｉｌｉｃｏｎｃａｒｂｉｄｅ）等のパワー系半導体である。インバータ８２は、ハーフブリッジインバータに限定されず、フルブリッジインバータ、半波電圧共振インバータ又は準共振インバータ等であってもよい。

温度制御回路１４は、温度推定部８０１、推定履歴保持部８０２、高周波成分抽出部８０３、係数加算部８０４、目標温度出力部８０５、差分比較部８０６、周波数生成部８０７、変換部８０８、補正部８０９、パルス生成部８１０、絶縁バッファ８１１及び絶縁バッファ８１２を備える。温度制御回路１４は、温度センサ７９から温度検出結果Ｔｄを取得する。温度検出結果Ｔｄは、温度センサ７９により検出された定着ベルト７７の表面温度を示す。温度制御回路１４は、交流電源ＡＣの交流電圧の電圧値ＡＣＶを取得する。例えば、電圧値ＡＣＶは、実効値である。交流電源ＡＣは一般に変動幅を有するので、電圧値ＡＣＶは、所定範囲内で変動する。電圧値ＡＣＶが変動すると、ＩＨ電力は変化する。そのため、誘導加熱コイル７６の加熱動作は、電圧値ＡＣＶに依存するといえる。インバータ８２に対するデューティ制御が同一であるとすると、電圧値ＡＣＶが９０Ｖの場合における定着ベルト７７の発熱量は、電圧値ＡＣＶが１００Ｖの場合よりも少ない。他方、電圧値ＡＣＶが１１０Ｖの場合における定着ベルト７７の発熱量は、電圧値ＡＣＶが１００Ｖの場合よりも多い。

温度推定部８０１は、定着ベルト７７の表面温度を推定する温度推定処理を行う。温度推定部８０１には、後述の推定履歴保持部８０２からの推定履歴ＰＲＥＶ及び後述の補正部８０９からの電力推定結果ＥＳＴＰＢが入力される。推定履歴ＰＲＥＶは、微小時間ｄｔ毎に温度推定部８０１により生成された温度推定結果ＥＳＴの履歴である。温度推定結果ＥＳＴは、温度推定部８０１により推定された定着ベルト７７の表面温度を示す。電力推定結果ＥＳＴＰＢは、周波数ＦＲＱに相当する電圧値ＡＣＶに応じた現在発生しているＩＨ電力の推定値を示す。電力推定結果ＥＳＴＰＢは、周波数ＦＲＱに相当するＩＨ電力の推定値を示す電力推定結果の一例である。周波数ＦＲＱは、誘導加熱コイル７６を接続されたインバータ８２の駆動パルス信号の周波数を示す。例えば、周波数ＦＲＱは、周波数を表すアナログ電圧又はデジタル数値である。駆動パルス信号は、駆動信号の一例である。駆動パルス信号は、交互にＨｉｇｈを出力する高周波の駆動パルス信号ＰＵ及び駆動パルス信号ＰＤを含む。

温度推定部８０１は、推定履歴ＰＲＥＶ及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定する。推定履歴ＰＲＥＶ及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定することは、補正部８０９による電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定することの一例である。電力推定結果ＥＳＴＰＢは、後述するように周波数ＦＲＱに基づいている。そのため、推定履歴ＰＲＥＶ及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定することは、周波数ＦＲＱに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定することの一例である。電力推定結果ＥＳＴＰＢ及び周波数ＦＲＱは、誘導加熱コイル７６への通電に関連する。そのため、推定履歴ＰＲＥＶ及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定することは、誘導加熱コイル７６への通電に基づき定着ベルト７７の表面温度を推定することの一例である。

例えば、温度推定部８０１は、ｄｔ毎に、現時刻における電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度の温度変化量を推定する。温度推定部８０１は、推定履歴ＰＲＥＶに含まれる現時刻よりもｄｔ前における温度推定結果ＥＳＴに温度変化量を加算する。温度推定部８０１は、現時刻よりもｄｔ前における温度推定結果ＥＳＴに対する温度変化量の加算に基づき現時刻における定着ベルト７７の表面温度を推定する。温度推定部８０１は、現時刻よりもｄｔ前における温度推定結果ＥＳＴを、ｄｔだけ進んだ現時刻における温度推定結果ＥＳＴを求めるために再利用する。温度推定部８０１は、温度推定結果ＥＳＴを推定履歴保持部８０２及び高周波成分抽出部８０３に出力する。

推定履歴保持部８０２は、温度推定結果ＥＳＴの履歴を保持する。推定履歴保持部８０２は、推定履歴ＰＲＥＶを温度推定部８０１に出力する。

高周波成分抽出部８０３は、温度推定結果ＥＳＴの高周波成分を抽出するハイパスフィルタ処理を行う。例えば、高周波成分抽出部８０３は、温度推定結果ＥＳＴのうち直流分をキャンセルし、高周波成分のみを抽出する。高周波成分抽出部８０３は、抽出した高周波成分を示す信号である高周波成分ＨＰＦを係数加算部８０４に出力する。

係数加算部８０４は、温度検出結果Ｔｄの補正である係数加算処理を行う。係数加算部８０４には、温度センサ７９からの温度検出結果Ｔｄ及び高周波成分抽出部８０３からの高周波成分ＨＰＦが入力される。係数加算部８０４は、高周波成分ＨＰＦに基づいて温度検出結果Ｔｄを補正する。具体的には、係数加算部８０４は、温度検出結果Ｔｄ及び高周波成分ＨＰＦに基づき補正温度値ＷＡＥを算出する。高周波成分ＨＰＦは、温度推定結果ＥＳＴに基づいている。そのため、補正温度値ＷＡＥは、温度推定結果ＥＳＴ及び温度検出結果Ｔｄに基づいているといえる。係数加算部８０４は、補正温度値ＷＡＥを算出する算出部の一例である。係数加算部８０４は、補正温度値ＷＡＥを差分比較部８０６に出力する。

目標温度出力部８０５は、予め設定された目標温度ＴＧＴを差分比較部８０６に出力する出力処理を行う。目標温度ＴＧＴは、定着ベルト７７の表面温度の目標値である。目標温度ＴＧＴは、プロセッサ２２からの指令による書き換えにより変更可能である。目標温度ＴＧＴは、メモリ２３に記憶されていてもよいし、メモリ２５に記憶されていてもよい。

例えば、目標温度ＴＧＴは、印刷プロセス毎に設定される。
一例では、目標温度ＴＧＴは、各印刷プロセスで用いられる印刷媒体Ｐの質に応じて異なる。例えば、質は、厚さである。一般に、目標温度ＴＧＴは、印刷媒体Ｐが普通紙の場合に所定の温度を保てるように決められている。印刷媒体Ｐが定着器２１を通過する際に印刷媒体Ｐによって定着ベルト７７から奪われる熱量は、普通紙よりも、普通紙よりも厚い厚紙の方が増加する。定着ベルト７７の表面温度は、普通紙に対する印刷よりも、厚紙に対する印刷の方が下がりやすい。印刷媒体Ｐが厚紙の場合、目標温度ＴＧＴは、厚紙によって定着ベルト７７から奪われる熱量を考慮し、普通紙に関連付けられた目標温度ＴＧＴよりも高い。これにより、定着ベルト７７の表面温度は、所定の温度を保ち易くなる。印刷媒体Ｐが普通紙よりも薄い場合、目標温度ＴＧＴは、普通紙に関連付けられた目標温度ＴＧＴよりも低い。

別の例では、目標温度ＴＧＴは、印刷プロセスのステータスに応じて異なる。
印刷プロセスのステータスは、印刷プロセスに関する種々のステータスを含む。例えば、印刷プロセスのステータスは、突入電流防止、起動加熱、レディ、印刷開始、印刷中、及び省エネレディ等を含むが、これらに限定されない。

突入電流防止のステータスでは、急に大電流が流れないように、目標温度ＴＧＴは段階的に上がるように設定されている。起動加熱のステータスでは、印刷に適した基準温度に早く達するように、目標温度ＴＧＴは高めに設定されている。レディのステータスでは、印刷準備が整った後の省エネのために、目標温度ＴＧＴは起動加熱のステータスの目標温度ＴＧＴよりも若干低く設定されている。印刷開始のステータスでは、印刷初頭で温度低下しないように、目標温度ＴＧＴは、印刷の少し前から、印刷中のステータスの目標温度ＴＧＴよりも高く設定されている。印刷中のステータスでは、目標温度ＴＧＴは印刷に適した基準温度に設定されている。省エネレディのステータスでは、長時間レディが続く場合、目標温度ＴＧＴはレディのステータスの目標温度ＴＧＴよりも低く設定されている。

差分比較部８０６は、差分計算処理を行う。差分比較部８０６は、目標温度出力部８０５からの目標温度ＴＧＴと、係数加算部８０４からの補正温度値ＷＡＥとを比較する。差分比較部８０６は、目標温度ＴＧＴと、補正温度値ＷＡＥとの比較に基づき差分ＤＩＦを算出する。差分ＤＩＦは、差分比較部８０６による比較結果の一例である。差分比較部８０６は、温度比較部の一例である。ここでは、差分ＤＩＦは、目標温度ＴＧＴから補正温度値ＷＡＥを引いた値であるものとして説明するが、逆であってもよい。補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴよりも低い場合、差分ＤＩＦは、正の値である。補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴよりも高い場合、差分ＤＩＦは、負の値である。差分ＤＩＦには、目標温度ＴＧＴと、補正温度値ＷＡＥとの関係が現れる。差分比較部８０６は、差分ＤＩＦを周波数生成部８０７に出力する。

周波数生成部８０７は、周波数ＦＲＱを生成する周波数生成処理を行う。周波数生成部８０７は、差分ＤＩＦに基づき周波数ＦＲＱを生成する。周波数ＦＲＱを生成することは、周波数ＦＲＱを決定することを含む。例えば、補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴよりも高い場合、周波数生成部８０７は、補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴと等しい場合よりも周波数ＦＲＱを上げる。これは、ＩＨ電力を減らすためである。補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴよりも低い場合、周波数生成部８０７は、補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴと等しい場合よりも周波数ＦＲＱを下げる。これは、ＩＨ電力を増やすためである。差分ＤＩＦは、目標温度ＴＧＴ及び補正温度値ＷＡＥに基づいている。そのため、差分ＤＩＦに基づき周波数ＦＲＱを生成することは、温度推定部８０１による温度推定結果ＥＳＴ、温度センサ７９による温度検出結果Ｔｄ及び目標温度ＴＧＴに基づき周波数ＦＲＱを生成することの一例である。周波数生成部８０７は、周波数ＦＲＱを変換部８０８及びパルス生成部８１０に出力する。

変換部８０８は、周波数ＦＲＱを電力推定結果ＥＳＴＰＡに変換する変換処理を行う。電力推定結果ＥＳＴＰＡは、電圧値ＡＣＶを１００Ｖと想定した場合における周波数ＦＲＱに相当する現在発生しているＩＨ電力の推定値を示す。電力推定結果ＥＳＴＰＡは、周波数ＦＲＱに相当するＩＨ電力の推定値を示す電力推定結果の一例である。周波数ＦＲＱを電力推定結果ＥＳＴＰＡに変換することは、周波数ＦＲＱに基づきＩＨ電力を推定することの一例である。変換部８０８は、ＩＨ電力を推定する電力推定部の一例である。変換部８０８は、周波数ＦＲＱから電力推定結果ＥＳＴＰＡへの変換に基づき、電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正部８０９に出力する。

補正部８０９は、電圧値ＡＣＶに基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正する補正処理を行う。電圧値ＡＣＶに基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正することは、電圧値ＡＣＶに基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡを電力推定結果ＥＳＴＰＢに変換することを含む。電圧値ＡＣＶに基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正することは、電圧値ＡＣＶに基づきＩＨ電力を推定することの一例である。補正部８０９は、ＩＨ電力を推定する電力推定部の一例である。補正部８０９は、電力推定結果ＥＳＴＰＢを温度推定部８０１に出力する。

パルス生成部８１０は、周波数ＦＲＱに基づきパルス信号を生成するパルス生成処理を行う。パルス信号は、交互にＨｉｇｈを出力する高周波の第１のパルス信号及び第２のパルス信号を含む。第２のパルス信号は、第１のパルス信号のＨｉｇｈとＬｏｗとを反転したパルス列である。第１のパルス信号及び第２のパルス信号は、周波数ＦＲＱに相当する所定デューティのパルス列である。第１のパルス信号及び第２のパルス信号は、所定デューティに応じたＨｉｇｈ期間とＬｏｗ期間を繰り返すパルス列である。例えば、所定デューティは、５０％である。第１のパルス信号及び第２のパルス信号がデッドタイムを含む場合、所定デューティは、５０％よりも小さい値であってもよい。デッドタイムは、第１のパルス信号がＨｉｇｈからＬｏｗへ遷移するタイミングと第２のパルス信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ遷移するタイミングとの間の第１のパルス信号及び第２のパルス信号の何れもＬｏｗとなる時間を含む。デッドタイムは、第２のパルス信号がＨｉｇｈからＬｏｗへ遷移するタイミングと第１のパルス信号がＬｏｗからＨｉｇｈへ遷移するタイミングとの間の第１のパルス信号及び第２のパルス信号の何れもＬｏｗとなる時間を含む。パルス生成部８１０は、第１のパルス信号を絶縁バッファ８１１に出力する。パルス生成部８１０は、第２のパルス信号を絶縁バッファ８１２に出力する。パルス信号は、駆動パルス信号ＰＵ及び駆動パルス信号ＰＤを含む駆動パルス信号の元であるので、駆動信号の一例である。

絶縁バッファ８１１は、第１のパルス信号をインバータ８２のスイッチ８２１のゲート電圧に変換した駆動パルス信号ＰＵをスイッチ８２１のゲートに供給する。
絶縁バッファ８１２は、第２のパルス信号をインバータ８２のスイッチ８２１のゲート電圧に変換した駆動パルス信号ＰＤをスイッチのゲートに供給する。駆動パルス信号ＰＤは、駆動パルス信号ＰＵのＨｉｇｈとＬｏｗとを反転したパルス列である。駆動パルス信号ＰＵ及び駆動パルス信号ＰＤは、周波数ＦＲＱに相当する所定デューティのパルス列である。駆動パルス信号ＰＵ及び駆動パルス信号ＰＤは、所定デューティに応じたＨｉｇｈ期間とＬｏｗ期間を繰り返すパルス列である。なお、ここでは、インバータ８２がハーフブリッジインバータであるものとして説明しているので、インバータ８２には２つの駆動信号が供給されるが、これに限定されない。インバータ８２がフルブリッジインバータである場合、インバータ８２には４つの駆動信号が供給される。

上記のように、温度制御回路１４は、温度検出結果Ｔｄ、推定履歴ＰＲＥＶ及び周波数ＦＲＱに基づきＩＨ電力を調整する。これにより、温度制御回路１４は、誘導加熱コイル７６により形成される磁界に基づく誘導加熱により、定着ベルト７７の表面温度を制御する。このような制御を、Weighted Average control with Estimate temperature（ＷＡＥ制御）とここでは称することにする。

なお、温度制御回路１４の温度推定部８０１、推定履歴保持部８０２、高周波成分抽出部８０３、係数加算部８０４、目標温度出力部８０５、差分比較部８０６、周波数生成部８０７、変換部８０８、補正部８０９及びパルス生成部８１０は、それぞれソフトウエアにより実現されることに限定されるものではなく、電気回路によるハードウエアにより構成されていてもよい。

以下、ＷＡＥ制御について詳細に説明する。
図３は、ＷＡＥ制御における周波数ＦＲＱの出力について説明するためのフローチャートである。図４及び図５は、ＷＡＥ制御における各信号などについて説明するための説明図である。図４及び図５の横軸は、時間を示す。図４及び図５の縦軸は、温度を示す。

温度制御回路１４は、ｄｔ毎に処理を開始するためのトリガを発生する（ＡＣＴ１）。ＡＣＴ１では、例えば、温度制御回路１４は、システムコントローラ１３からのＷＡＥ制御の開始指示に基づきタイマによるカウントを開始する。温度制御回路１４は、システムコントローラ１３からのＷＡＥ制御の終了指示に基づきタイマによるカウントを終了する。温度制御回路１４は、画像形成装置１の稼動中、タイマによるカウントに基づきｄｔ間隔でトリガを発生する。

温度制御回路１４は、温度検出結果Ｔｄを取得する（ＡＣＴ２）。ＡＣＴ２では、例えば、温度制御回路１４は、温度センサ７９から温度検出結果Ｔｄを取得する。

温度制御回路１４は、電圧値ＡＣＶを取得する（ＡＣＴ３）。ＡＣＴ３では、例えば、温度制御回路１４は、電圧値ＡＣＶを検出する電圧検出部から電圧値ＡＣＶを取得する。

温度制御回路１４は、目標温度ＴＧＴを取得する（ＡＣＴ４）。ＡＣＴ４では、例えば、温度制御回路１４は、システムコントローラ１３からの信号に基づき目標温度ＴＧＴを取得する。

温度推定部８０１は、温度推定処理を行う（ＡＣＴ５）。例えば、温度推定部８０１は、現時刻における電力推定結果ＥＳＴＰＢを補正部８０９から取得する。温度推定部８０１は、現時刻よりもｄｔ前における温度推定結果ＥＳＴを推定履歴ＰＲＥＶとして推定履歴保持部８０２から取得する。温度推定部８０１は、推定履歴ＰＲＥＶ及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定する。温度推定部８０１は、定着ベルト７７の表面温度の推定に基づき、温度推定結果ＥＳＴを推定履歴保持部８０２及び高周波成分抽出部８０３に出力する。

熱の移動は、電気回路のＣＲ時定数で等価に表現することができる。熱容量は、コンデンサＣに置き換えられる。熱伝達の抵抗は、抵抗Ｒに置き換えられる。熱源は、電圧源に置き換えられる。温度推定部８０１は、予め各素子の値が設定されたＣＲ回路をリアルタイムでシミュレーションする。温度推定部８０１は、周波数ＦＲＱに基づく電力推定結果ＥＳＴＰＢを用いる。電力推定結果ＥＳＴＰＢは、ＣＲ回路に印加する電圧値に対応する。つまり、周波数ＦＲＱが低くなるにつれてＩＨ電力は増加するため、温度推定部８０１は、これを模擬する手段として、ＣＲ回路に印加する電圧を高くする。他方、周波数ＦＲＱが高くなるにつれてＩＨ電力は減少するため、温度推定部８０１は、これを模擬する手段として、ＣＲ回路に印加する電圧を低くする。温度推定部８０１は、ＣＲ回路及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき、定着ベルト７７に与えられた熱量を推定する。温度推定部８０１は、定着ベルト７７に与えられた熱量及び推定履歴ＰＲＥＶに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定する。このように、温度推定部８０１は、ＣＲ回路及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定する。

図４に示されるように、温度検出結果Ｔｄと実際の定着ベルト７７の表面温度との間には差が生じている。実際の定着ベルト７７の表面温度は、誘導加熱の駆動周波数が頻繁に変化するため、細かい周期で変化している。これに対し、温度センサ７９は、自身の熱容量や感温素材の特性により、温度変化の応答性が悪い場合がある。特に安価な温度センサほど応答性が悪い傾向にある。その結果、温度検出結果Ｔｄが実際の定着ベルト７７の表面温度を正確に追従できていない。即ち、温度検出結果Ｔｄは、実際の定着ベルト７７の表面温度に対して遅延した状態で温度センサ７９により検出される。また、温度検出結果Ｔｄは、実際の定着ベルト７７の表面温度の細かい変化が再現されず、平滑化された状態で温度センサ７９により検出される。

図４に示されるように、温度推定結果ＥＳＴは、インバータ８２へ供給される駆動パルス信号の周波数（又はこれに基づくＩＨ電力）に起因する実際の定着ベルト７７の表面温度の変化を適切に追従している。しかしながら、温度推定結果ＥＳＴは、シミュレーション結果であるため、条件の相違などにより絶対値が実際の定着ベルト７７の表面温度と差が出る可能性がある。

高周波成分抽出部８０３は、ハイパスフィルタ処理を行う（ＡＣＴ６）。ＡＣＴ６では、例えば、高周波成分抽出部８０３は、温度推定結果ＥＳＴの高周波成分を抽出する。図４に示されるように、高周波成分ＨＰＦは、実際の定着ベルト７７の表面温度の変化を適切に追従している。高周波成分抽出部８０３は、高周波成分ＨＰＦを係数加算部８０４に出力する。

係数加算部８０４は、係数加算処理を行う（ＡＣＴ７）。ＡＣＴ７では、例えば、係数加算部８０４は、ＡＣＴ２において温度制御回路１４が取得した温度検出結果Ｔｄを取得する。係数加算部８０４は、高周波成分抽出部８０３から高周波成分ＨＰＦを取得する。係数加算部８０４は、温度検出結果Ｔｄ及び高周波成分ＨＰＦに基づき補正温度値ＷＡＥを算出する。典型例では、係数加算部８０４は、高周波成分ＨＰＦと予め設定された係数ＫＡとを乗算する。係数加算部８０４は、温度検出結果Ｔｄに対して加算する高周波成分ＨＰＦの値を係数ＫＡで調整する。係数加算部８０４は、係数ＫＡが乗算された高周波成分ＨＰＦを温度検出結果Ｔｄに加算する。係数加算部８０４は、加算処理に基づき補正温度値ＷＡＥを算出する。

例えば、係数ＫＡが１である場合、係数加算部８０４は、温度検出結果Ｔｄに高周波成分ＨＰＦをダイレクトに加算する。また、例えば、係数ＫＡが０．１である場合、係数加算部８０４は、高周波成分ＨＰＦの１０分の１の値を温度検出結果Ｔｄに加算する。この場合、補正温度値ＷＡＥは、高周波成分ＨＰＦの効果がほとんど無くなり、温度検出結果Ｔｄに近くなる。また、例えば、係数ＫＡが１以上である場合、補正温度値ＷＡＥは、高周波成分ＨＰＦの効果をより強く表現することができる。係数加算部８０４において設定される係数ＫＡは、あまり極端な値ではなく、１近傍の値が良いという結果が実験において出ている。

図５は、実際の定着ベルト７７の表面温度と、温度検出結果Ｔｄと、補正温度値ＷＡＥとの例について説明するための説明図である。ＷＡＥ制御では、温度制御回路１４は、温度検出結果Ｔｄと温度推定結果ＥＳＴの高周波成分ＨＰＦとに基づき、定着ベルト７７の表面温度の細かな温度の変化を推定する。この為、図５に示されるように、補正温度値ＷＡＥは、実際の定着ベルト７７の表面温度を適切に追従した値となる。

差分比較部８０６は、差分計算処理を行う（ＡＣＴ８）。例えば、ＡＣＴ８では、差分比較部８０６は、目標温度出力部８０５から目標温度ＴＧＴを取得する。差分比較部８０６は、係数加算部８０４から補正温度値ＷＡＥを取得する。差分比較部８０６は、目標温度ＴＧＴと、補正温度値ＷＡＥとを比較する。差分比較部８０６は、目標温度ＴＧＴと、補正温度値ＷＡＥとの比較に基づき、目標温度ＴＧＴから補正温度値ＷＡＥを引いた差分ＤＩＦを算出する。差分比較部８０６は、差分ＤＩＦを周波数生成部８０７に出力する。

周波数生成部８０７は、周波数生成処理を行う（ＡＣＴ９）。ＡＣＴ９では、例えば、周波数生成部８０７は、差分比較部８０６から差分ＤＩＦを取得する。周波数生成部８０７は、差分ＤＩＦに基づき周波数ＦＲＱを生成する。周波数生成部８０７は、差分ＤＩＦ及び電圧値ＡＣＶに基づき周波数ＦＲＱを生成してもよい。周波数生成部８０７による周波数生成処理例については後述する。周波数生成部８０７は、周波数ＦＲＱを変換部８０８に出力する。周波数生成部８０７は、周波数ＦＲＱをパルス生成部８１０に出力するタイミングに到達するまで、周波数ＦＲＱを保持する。

変換部８０８は、変換処理を行う（ＡＣＴ１０）。ＡＣＴ１０では、例えば、変換部８０８は、周波数生成部８０７から周波数ＦＲＱを取得する。変換部８０８は、周波数ＦＲＱを電力推定結果ＥＳＴＰＡに変換する。変換部８０８による変換処理例については後述する。変換部８０８は、電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正部８０９に出力する。

補正部８０９は、補正処理を行う（ＡＣＴ１１）。ＡＣＴ１１では、例えば、補正部８０９は、変換部８０８から電力推定結果ＥＳＴＰＡを取得する。補正部８０９は、ＡＣＴ３において温度制御回路１４により取得された電圧値ＡＣＶを取得する。補正部８０９は、電圧値ＡＣＶに基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正する。補正部８０９は、電力推定結果ＥＳＴＰＡの補正に基づき電力推定結果ＥＳＴＰＢを取得する。補正部８０９による補正処理例については後述する。補正部８０９は、電力推定結果ＥＳＴＰＢを温度推定部８０１に出力する。

温度制御回路１４は、ｄｔ経過したか否か判断する（ＡＣＴ１２）。ｄｔ経過しない場合（ＡＣＴ１２、ＮＯ）、温度制御回路１４は、ｄｔ経過するまで待つ。ｄｔ経過する場合（ＡＣＴ１２、ＹＥＳ）、周波数生成部８０７は、周波数ＦＲＱをパルス生成部８１０に出力する（ＡＣＴ１３）。ＡＣＴ１２では、例えば、周波数生成部８０７は、ｄｔ間隔で生成した周波数ＦＲＱを、ｄｔ間隔でパルス生成部８１０に出力する。また、周波数生成部８０７が出力する周波数ＦＲＱは、次のｄｔ間隔経過後に更新されるまで、その値を周波数生成部８０７によって保持される。

温度制御回路１４は、ＷＡＥ制御の停止処理を実行するか否かを判断する（ＡＣＴ１４）。ＡＣＴ１４では、例えば、温度制御回路１４は、システムコントローラ１３からのＷＡＥ制御の停止指示に基づきＷＡＥ制御を停止する。温度制御回路１４がＷＡＥ制御の停止処理を実行しない場合（ＡＣＴ１４、ＮＯ）、処理は、ＡＣＴ１４からＡＣＴ１へ遷移する。温度制御回路１４は、画像形成装置１の稼働中、ｄｔ毎に図３に例示する処理を繰り返す。温度制御回路１４がＷＡＥ制御の停止処理を実行する場合（ＡＣＴ１４、ＹＥＳ）、温度制御回路１４は、図３に例示する処理を終了する。

図６は、ＷＡＥ制御における駆動パルス信号の出力について説明するためのフローチャートである。
パルス生成部８１０は、周波数ＦＲＱを周波数生成部８０７から取得する（ＡＣＴ１４）。ＡＣＴ１４では、例えば、パルス生成部８１０は、ｄｔ間隔で周波数ＦＲＱを周波数生成部８０７から取得する。

パルス生成部８１０は、周波数ＦＲＱに基づき第１のパルス信号を生成する（ＡＣＴ１５）。ＡＣＴ１５では、例えば、パルス生成部８１０は、周波数ＦＲＱに相当するデューティ５０％の第１のパルス信号を生成する。周波数ＦＲＱが５０ｋＨｚである場合、１周期は２０μｓである。パルス生成部８１０は、１周期２０μｓのうち、Ｈｉｇｈとして１０μｓ、Ｌｏｗとして１０μｓを割り当てる。

パルス生成部８１０は、周波数ＦＲＱに基づき第２のパルス信号を生成する（ＡＣＴ１６）。ＡＣＴ１６では、例えば、パルス生成部８１０は、第１のパルス信号のＨｉｇｈとＬｏｗとを反転した第２のパルス信号を生成する。

パルス生成部８１０は、パルス信号にデッドタイムを挿入する（ＡＣＴ１７）。ＡＣＴ１７では、例えば、パルス生成部８１０は、デューティ５０％の第１のパルス信号にデッドタイムを挿入し、デューティ４８％の第１のパルス信号を生成する。パルス生成部８１０は、デューティ５０％の第２のパルス信号にデッドタイムを挿入し、デューティ４８％の第２のパルス信号を生成する。デッドタイムを設けるのは、インバータ８２のスイッチ８２１及びスイッチ８２２が同時にオンとなった場合にショートすることを未然に防ぐためである。パルス生成部８１０は、第１のパルス信号を絶縁バッファ８１１に出力する。パルス生成部８１０は、第２のパルス信号を絶縁バッファ８１２に出力する。

絶縁バッファ８１１は、駆動パルス信号ＰＵを出力し、絶縁バッファ８１２は、駆動パルス信号ＰＤを出力する（ＡＣＴ１８）。例えば、ＡＣＴ１８では、絶縁バッファ８１１は、第１のパルス信号をパルス生成部８１０から取得する。絶縁バッファ８１１は、第１のパルス信号をインバータ８２のスイッチ８２１のゲート電圧に変換した駆動パルス信号ＰＵをスイッチ８２１のゲートに供給する。絶縁バッファ８１２は、第２のパルス信号をパルス生成部８１０から取得する。絶縁バッファ８１２は、第２のパルス信号をインバータ８２のスイッチ８２１のゲート電圧に変換した駆動パルス信号ＰＤをスイッチのゲートに供給する。

温度制御回路１４は、ＷＡＥ制御の停止処理を実行するか否かを判断する（ＡＣＴ１９）。ＡＣＴ１９では、例えば、温度制御回路１４は、システムコントローラ１３からのＷＡＥ制御の停止指示に基づきＷＡＥ制御を停止する。温度制御回路１４がＷＡＥ制御の停止処理を実行しない場合（ＡＣＴ１９、ＮＯ）、処理は、ＡＣＴ１９からＡＣＴ１４へ遷移する。温度制御回路１４は、画像形成装置１の稼働中、ｄｔ間隔で図６に例示する処理を繰り返す。温度制御回路１４がＷＡＥ制御の停止処理を実行する場合（ＡＣＴ１９、ＹＥＳ）、温度制御回路１４は、図６に例示する処理を終了する。

周波数生成部８０７による周波数生成処理例について説明する。
図７は、制御量とインバータ８２の駆動パルス信号の周波数との関係を示す電圧値ＡＣＶ毎の関数のグラフである。

横軸は、ＩＨ電力の制御量である。制御量は、ＩＨ電力の増減の程度を示す電力増減係数である。制御量は、差分ＤＩＦ自体の値であっても、差分ＤＩＦと相関を有する値であってもよい。差分ＤＩＦが大きくなるにつれて、制御量も大きくなる。制御量が０であることは、補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴと同じであるので、ＩＨ電力が現状のままで良い状況を表す。制御量が正であることは、補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴよりも低いので、ＩＨ電力を増やす必要がある状況を表す。制御量が負であることは、補正温度値ＷＡＥが目標温度ＴＧＴよりも高いので、ＩＨ電力を減らす必要がある状況を表す。
縦軸は、周波数ＦＲＱに対応するインバータ８２の駆動パルス信号の周波数である。

インバータ８２は、ＬＣ共振現象を利用しているため、周波数ＦＲＱとＩＨ電力との関係は非線形である。そこで、図７に例示するように、制御量とインバータ８２の駆動パルス信号の周波数との関係を示す関数が用意される。実線は、電圧値ＡＣＶが１００Ｖである場合の関数（ＦＲＱ１００関数ともいう）のグラフを示す。破線は、電圧値ＡＣＶが１１０Ｖである場合の関数（ＦＲＱ１１０関数ともいう）のグラフを示す。一点鎖線は、電圧値ＡＣＶが９０Ｖである場合の関数（ＦＲＱ９０関数ともいう）のグラフを示す。図７は、電圧値ＡＣＶに応じた３つの関数を示しているが、電圧値ＡＣＶに応じた４以上の関数が用意されていてもよい。

インバータ８２の特性上、制御量が正であり、ＩＨ電力を増加させる必要がある状況における周波数ＦＲＱは、制御量が０である場合の周波数ＦＲＱよりも低くする必要がある。インバータ８２の特性上、制御量が負であり、ＩＨ電力を減少させる必要がある状況における周波数ＦＲＱは、制御量が０である場合の周波数ＦＲＱよりも高くする必要がある。

周波数生成部８０７は、以下に例示するように、差分ＤＩＦ及び電圧値ＡＣＶに基づき周波数ＦＲＱを生成する。周波数生成部８０７は、電圧値ＡＣＶに基づき、複数の関数から電圧値ＡＣＶに関連付けられた関数を選択する。周波数生成部８０７は、差分ＤＩＦに基づき制御量を決定する。周波数生成部８０７は、選択した関数に基づき制御量に応じた周波数ＦＲＱを決定する。例えば、電圧値ＡＣＶが９０Ｖである場合、周波数生成部８０７は、ＦＲＱ９０関数を選択する。周波数生成部８０７は、ＦＲＱ９０関数に基づき制御量に応じた周波数ＦＲＱを決定する。ＦＲＱ９０関数に基づき制御量に応じて決定される周波数ＦＲＱは、ＦＲＱ１００関数に基づき同じ制御量に応じて決定される周波数ＦＲＱよりも低い。電圧値ＡＣＶが１００Ｖよりも低い９０Ｖであることに伴うＩＨ電力の減少は、電圧値ＡＣＶが９０Ｖの場合の周波数ＦＲＱを電圧値ＡＣＶが１００Ｖの場合の周波数ＦＲＱよりも低くすることに伴うＩＨ電力の増加により相殺される。

周波数生成部８０７は、電圧値ＡＣＶに基づき周波数ＦＲＱを生成することにより、電圧値ＡＣＶの変動に応じた周波数ＦＲＱを生成することができる。これにより、周波数生成部８０７は、電圧値ＡＣＶが変動しても、ＩＨ電力を適切に制御するための周波数ＦＲＱを生成することができる。

なお、周波数生成部８０７は、差分ＤＩＦ及び電圧値ＡＣＶに基づき周波数ＦＲＱを生成することが好ましいがこれに限定されない。周波数生成部８０７は、電圧値ＡＣＶを考慮することなく、差分ＤＩＦに基づき周波数ＦＲＱを生成してもよい。この例では、周波数生成部８０７は、電圧値ＡＣＶが１００Ｖである場合のＦＲＱ１００関数を用いてもよい。

周波数生成部８０７は、関数に代えて、テーブルデータを参照し、周波数ＦＲＱを生成してもよい。テーブルデータは、制御量とインバータ８２の駆動パルス信号の周波数とを関連付けたデータであってもよい。テーブルデータは、制御量とインバータ８２の駆動パルス信号の周波数とを関連付けた電圧値ＡＣＶ毎のデータを含んでもよい。テーブルデータは、メモリ２５に記憶されていてもよい。

変換部８０８による変換処理例について説明する。
図８は、インバータ８２の駆動パルス信号の周波数とＩＨ電力との関係を示す電圧値ＡＣＶ毎の関数のグラフである。
横軸は、周波数ＦＲＱに対応するインバータ８２の駆動パルス信号の周波数である。縦軸は、ＩＨ電力である。

実線は、電圧値ＡＣＶが１００Ｖである場合の関数（Ｆ２Ｐ１００関数ともいう）のグラフを示す。破線は、電圧値ＡＣＶが１１０Ｖである場合の関数（Ｆ２Ｐ１１０関数ともいう）のグラフを示す。一点鎖線は、電圧値ＡＣＶが９０Ｖである場合の関数（Ｆ２Ｐ９０関数ともいう）のグラフを示す。

インバータ８２は、ＬＣ共振現象を利用しているため、周波数ＦＲＱとＩＨ電力との関係は非線形である。周波数ＦＲＱが低くなるにつれてＩＨ電力は増加し、周波数ＦＲＱが高くなるにつれてＩＨ電力は減少する。

変換部８０８は、以下に例示するように、周波数ＦＲＱを電力推定結果ＥＳＴＰＡに変換する。変換部８０８は、電圧値ＡＣＶが１００Ｖである場合のＦ２Ｐ１００関数に基づき周波数ＦＲＱに応じたＩＨ電力を電力推定結果ＥＳＴＰＡとして取得する。

変換部８０８は、関数に代えて、テーブルデータを参照し、周波数ＦＲＱを電力推定結果ＥＳＴＰＡに変換してもよい。テーブルデータは、インバータ８２の駆動パルス信号の周波数とＩＨ電力とを関連付けたデータある。テーブルデータは、メモリ２５に記憶されていてもよい。

補正部８０９による補正処理例について説明する。
図９は、補正前のＩＨ電力と補正後のＩＨ電力との関係を示す電圧値ＡＣＶ毎の関数のグラフである。

横軸は、補正前のＩＨ電力である。補正前のＩＨ電力は、電力推定結果ＥＳＴＰＡに対応する。縦軸は、補正後のＩＨ電力である。補正後のＩＨ電力は、電力推定結果ＥＳＴＰＢに対応する。

実線は、電圧値ＡＣＶが１００Ｖである場合の関数（傾き１の関数）のグラフを示す。破線は、電圧値ＡＣＶが１１０Ｖである場合の関数（傾き１．１の関数）のグラフを示す。一点鎖線は、電圧値ＡＣＶが９０Ｖである場合の関数（傾き０．９の関数）のグラフを示す。図９は、電圧値ＡＣＶに応じた３つの関数を示しているが、電圧値ＡＣＶに応じた４以上の関数が用意されていてもよい。

補正部８０９は、以下に例示するように、電圧値ＡＣＶに基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正する。補正部８０９は、電圧値ＡＣＶに基づき、複数の関数から電圧値ＡＣＶに関連付けられた関数を選択する。補正部８０９は、選択した関数に基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡに対応する補正前のＩＨ電力を補正後のＩＨ電力に変換する。補正部８０９は、電力推定結果ＥＳＴＰＡに対応する補正前のＩＨ電力を変換した補正後のＩＨ電力を電力推定結果ＥＳＴＰＢとして取得する。

例えば、電力推定結果ＥＳＴＰＡに対応する補正前のＩＨ電力が１０００Ｗである場合を想定する。電圧値ＡＣＶが９０Ｖである場合、補正部８０９は、電圧値ＡＣＶに関連付けられた関数に基づき１０００Ｗを９００Ｗに変換する。補正部８０９は、９００Ｗを電力推定結果ＥＳＴＰＢとして取得する。電力推定結果ＥＳＴＰＢは、電力推定結果ＥＳＴＰＡよりも減少する。他方、電圧値ＡＣＶが１１０Ｖである場合、補正部８０９は、電圧値ＡＣＶに関連付けられた関数に基づき１０００Ｗを１１００Ｗに変換する。補正部８０９は、１１００Ｗを電力推定結果ＥＳＴＰＢとして取得する。電力推定結果ＥＳＴＰＢは、電力推定結果ＥＳＴＰＡよりも増加する。

補正部８０９は、電圧値ＡＣＶに基づき電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正することにより、電圧値ＡＣＶの変動に応じたＩＨ電力を推定することができる。これにより、補正部８０９は、電圧値ＡＣＶが変動しても、電力推定結果ＥＳＴＰＢが実際の発熱動作に用いられるＩＨ電力と乖離することを防止することができる。補正部８０９によるＩＨ電力の推定精度は向上するので、温度推定部８０１による温度推定結果ＥＳＴが実際の定着ベルト７７の表面温度と乖離することは防止される。

補正前のＩＨ電力に乗算する係数ＫＢは、図９に例示するようなリニアな関係を表す電圧値ＡＣＶに応じた固定値に限定されない。係数ＫＢは、電圧値ＡＣＶ毎の任意の関数で表したものであってもよい。

補正部８０９は、関数に代えて、テーブルデータを参照し、電力推定結果ＥＳＴＰＡを補正してもよい。テーブルデータは、実測で得られた補正前のＩＨ電力と電圧値ＡＣＶ毎の補正後のＩＨ電力とを関連付けたデータあってもよい。テーブルデータは、メモリ２５に記憶されていてもよい。

駆動パルス信号の例について説明する。
図１０は、駆動パルス信号を例示する図である。
図１０は、上段に駆動パルス信号ＰＵを示し、下段に駆動パルス信号ＰＤを示す。
横軸は、時間である。縦軸は、電圧である。
周波数ＦＲＱが５０ｋＨｚである場合、駆動パルス信号ＰＵ及び駆動パルス信号ＰＤの１周期は２０μｓである。駆動パルス信号ＰＵ及び駆動パルス信号ＰＤは、元の信号のデューティ５０％からデッドタイムを差し引いたデューティ４８％のパルス信号である。駆動パルス信号ＰＵ及び駆動パルス信号ＰＤは、交互にＨｉｇｈを出力する。

なお、上記の例では、変換部８０８及び補正部８０９は別個の機能として示されているが、これに限定されない。温度制御回路１４は、変換部８０８及び補正部８０９に代えて、周波数ＦＲＱ及び電圧値ＡＣＶに基づきＩＨ電力を推定する電力推定部を備えていてもよい。周波数ＦＲＱ及び電圧値ＡＣＶに基づきＩＨ電力を推定することは、周波数ＦＲＱを電圧値ＡＣＶに応じた電力推定結果ＥＳＴＰＢに変換することを含む。

この例では、図８に例示するように、インバータ８２の駆動パルス信号の周波数とＩＨ電力との関係を示す複数の関数が用意される。図８は、電圧値ＡＣＶに応じた３つの関数を示しているが、電圧値ＡＣＶに応じた４以上の関数が用意されていてもよい。

電力推定部は、以下に例示するように、周波数ＦＲＱ及び電圧値ＡＣＶに基づきＩＨ電力を推定する。電力推定部は、電圧値ＡＣＶに基づき、複数の関数から電圧値ＡＣＶに関連付けられた関数を選択する。電力推定部は、選択した関数に基づき周波数ＦＲＱをＩＨ電力に変換する。電力推定部は、選択した関数に基づき周波数ＦＲＱを変換したＩＨ電力を、電力推定結果ＥＳＴＰＢとして取得する。

例えば、電圧値ＡＣＶが９０Ｖである場合、電力推定部は、Ｆ２Ｐ９０関数を選択する。電力推定部は、Ｆ２Ｐ９０関数に基づき周波数ＦＲＱに応じた電力推定結果ＥＳＴＰＢを取得する。Ｆ２Ｐ９０関数に基づき周波数ＦＲＱに応じて取得される電力推定結果ＥＳＴＰＢは、Ｆ２Ｐ１００関数に基づき同じ周波数ＦＲＱに応じて取得される電力推定結果ＥＳＴＰＢよりも低い。電圧値ＡＣＶが１１０Ｖである場合、電力推定部は、Ｆ２Ｐ１１０関数を選択する。電力推定部は、Ｆ２Ｐ１１０関数に基づき周波数ＦＲＱに応じた電力推定結果ＥＳＴＰＢを取得する。Ｆ２Ｐ１１０関数に基づき周波数ＦＲＱに応じて取得される電力推定結果ＥＳＴＰＢは、Ｆ２Ｐ１００関数に基づき同じ周波数ＦＲＱに応じて取得される電力推定結果ＥＳＴＰＢよりも高い。

電力推定部は、関数に代えて、テーブルデータを参照し、周波数ＦＲＱ及び電圧値ＡＣＶに基づきＩＨ電力を推定してもよい。テーブルデータは、インバータ８２の駆動パルス信号の周波数とＩＨ電力とを関連付けた電圧値ＡＣＶ毎のデータを含んでもよい。テーブルデータは、メモリ２５に記憶されていてもよい。

なお、上記の例では、温度推定部８０１は、推定履歴ＰＲＥＶ及び電力推定結果ＥＳＴＰＢに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定する例について説明したが、これに限定されない。温度推定部８０１は、推定履歴ＰＲＥＶ及び電力推定結果ＥＳＴＰＡに基づき定着ベルト７７の表面温度を推定してもよい。

なお、上記の例では、システムコントローラ１３及び温度制御回路１４は別個に示されているが、これに限定されない。システムコントローラ１３は、温度制御回路１４の機能の一部又は全部の機能を含んでもよい。この例では、プロセッサ２２は、プロセッサ２４により実現される上述の温度制御回路１４の各部の一部又は全部を実現してもよい。メモリ２３は、メモリ２５に記憶されたプログラム及びプログラムで用いられるデータ等を記憶してもよい。

上述のように、実施形態に係る温度制御装置は、誘導加熱コイルを接続されたインバータの駆動信号の周波数に基づき温度制御対象の温度を推定する温度推定部を備える。温度制御装置は、温度推定部による温度推定結果、温度センサによる温度制御対象の温度検出結果及び温度制御対象の目標温度に基づき駆動信号の周波数を生成する周波数生成部を備える。

温度制御装置は、駆動信号の周波数に基づき誘導加熱コイルへの供給電力を推定する電力推定部を備えてもよい。この例では、温度推定部は、電力推定部による電力推定結果に基づき温度制御対象の温度を推定する。

温度制御装置は、温度推定結果の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部を備えてもよい。温度制御装置は、温度検出結果及び高周波成分に基づき補正温度値を算出する算出部を備えてもよい。温度制御装置は、目標温度と、補正温度値とを比較する温度比較部を備えてもよい。この例では、周波数生成部は、温度比較部による比較結果に基づき駆動信号の周波数を生成する。

このような構成によると、温度制御装置は、温度センサによる温度制御対象の温度検出の応答性が悪い場合であっても、温度推定結果に基づいて温度制御対象の表面温度を追従することができる。これにより、温度制御装置は、温度センサのコストを抑え、且つオーバーシュート及び温度リップルなどが生じることを防ぐことができる。

プログラムは、実施形態に係る装置に記憶された状態で譲渡されてよいし、装置に記憶されていない状態で譲渡されてもよい。後者の場合は、プログラムは、ネットワークを介して譲渡されてよいし、記録媒体に記録された状態で譲渡されてもよい。記録媒体は、非一時的な有形の媒体である。記録媒体は、コンピュータ可読媒体である。記録媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ、メモリカード等のプログラムを記憶可能かつコンピュータで読取可能な媒体であればよく、その形態は問わない。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…画像形成装置、１０…筐体、１１…電力変換回路、１２…通信インタフェース、１３…システムコントローラ、１４…温度制御回路、１５…表示部、１６…操作インタフェース、１７…用紙トレイ、１８…排紙トレイ、１９…搬送部、２０…画像形成部、２１…定着器、２２…プロセッサ、２３…メモリ、２４…プロセッサ、２５…メモリ、３１…給紙搬送路、３２…排紙搬送路、３３…ピックアップローラ、４１…プロセスユニット、４２…露光器、４３…転写機構、５１…感光ドラム、５２…帯電チャージャ、５３…現像器、６１…１次転写ベルト、６２…２次転写対向ローラ、６３…１次転写ローラ、６４…２次転写ローラ、７０…加圧ローラ、７１…加圧パッド、７２…整磁合金位置調整機構、７３…アルミ部材、７４…整磁合金、７５…フェライトコア、７６…誘導加熱コイル、７７…定着ベルト、７８…フレーム、７９…温度センサ、８１…コンバータ、８２…インバータ、８３…共振コンデンサ、８０１…温度推定部、８０２…推定履歴保持部、８０３…高周波成分抽出部、８０４…係数加算部、８０５…目標温度出力部、８０６…差分比較部、８０７…周波数生成部、８０８…変換部、８０９…補正部、８１０…パルス生成部、８１１…絶縁バッファ、８１２…絶縁バッファ、８２１…スイッチ、８２２…スイッチ。

Claims

誘導加熱コイルを接続されたインバータの駆動信号の周波数に基づき温度制御対象の温度を推定する温度推定部と、
前記温度推定部による温度推定結果、温度センサによる前記温度制御対象の温度検出結果及び前記温度制御対象の目標温度に基づき前記駆動信号の周波数を生成する周波数生成部と、
を備える温度制御装置。
前記駆動信号の周波数に基づき前記誘導加熱コイルへの供給電力を推定する電力推定部をさらに備え、
前記温度推定部は、前記電力推定部による電力推定結果に基づき前記温度制御対象の温度を推定する、
請求項１に記載の温度制御装置。
前記電力推定部は、交流電圧の電圧値に基づき前記誘導加熱コイルへの供給電力を推定する、
請求項２に記載の温度制御装置。
前記温度推定部は、ＣＲ回路及び前記電力推定結果に基づき前記温度制御対象の温度を推定する、請求項２又は３に記載の温度制御装置。
前記温度推定結果の高周波成分を抽出する高周波成分抽出部と、
前記温度検出結果及び前記高周波成分に基づき補正温度値を算出する算出部と、
前記目標温度と、前記補正温度値とを比較する温度比較部と、
をさらに備え、
前記周波数生成部は、前記温度比較部による比較結果に基づき前記駆動信号の周波数を生成する、
請求項１から４の何れか一項に記載の温度制御装置。