JP4685514B2 - Fixing apparatus, image forming apparatus, and heating control method of fixing apparatus - Google Patents

Fixing apparatus, image forming apparatus, and heating control method of fixing apparatus Download PDF

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Description

本発明は、画像形成装置に使用される定着装置、この定着装置を使用した画像形成装置、および、定着装置の加熱用ヒータの加熱制御方法に関する。   The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus, an image forming apparatus using the fixing device, and a heating control method for a heater for the fixing device.

この種の技術として例えば特許文献1及び2に記載された発明が公知である。このうち、特許文献1記載の発明は、定着装置の立上りを早くし、定着温度の落込みやオーバーシュートを抑制することを目的としてなされたもので、第1の熱源を有する第1の回動部材と第2の熱源を有する第2の回動部材との間に記録シートを挟持し、該記録シートに形成されたトナー像の熱定着を行う定着装置を備えた画像形成装置であって、前記第1の回動部材に非接触に設置されて該部材の温度を検知する第1の温度検知装置と、第2の回動部材に接触して設置されて該部材の温度を検知する第2の温度検知装置を備え、画像形成装置の電源入力直後は前記第2の温度検知装置の検知出力により第2の熱源を制御し、該制御後、前記第1又は第2の温度検知装置の検知出力により第1の熱源を制御可能にするようにしたものである。   As this type of technology, for example, the inventions described in Patent Documents 1 and 2 are known. Among these, the invention described in Patent Document 1 is made for the purpose of speeding up the fixing device and suppressing a drop in the fixing temperature and overshoot, and the first rotation having the first heat source. An image forming apparatus including a fixing device that sandwiches a recording sheet between a member and a second rotating member having a second heat source, and thermally fixes a toner image formed on the recording sheet. A first temperature detecting device that is installed in contact with the first rotating member to detect the temperature of the member; and a first temperature detecting device that is installed in contact with the second rotating member to detect the temperature of the member. Immediately after power input to the image forming apparatus, the second heat source is controlled by the detection output of the second temperature detection apparatus. After the control, the first or second temperature detection apparatus The first heat source can be controlled by the detection output.

また、特許文献2記載の発明は、所望の光沢度の定着画像が容易にかつ長期にわたって安定に形成され、動作環境等の変化にかかわらず、所望の光沢度の定着画像が確実に形成されることを目的としてなされたもので、ベルト定着方式の定着装置について、形成すべき定着画像の光沢度を設定し、加圧ローラの温度を検知し、少なくとも、設定された定着画像の光沢度、加圧ローラ検知温度、荷重ニップ時間、擬似ニップ時間および荷重ニップ面圧に基づいて、目標加熱ローラ温度を算定し、この目標加熱ローラ温度に基づいて、加熱ローラにおける加熱源の動作状態を制御するようにしたものである。   In the invention described in Patent Document 2, a fixed image having a desired glossiness can be easily and stably formed over a long period of time, and a fixed image having a desired glossiness can be reliably formed regardless of changes in the operating environment or the like. For the belt-fixing type fixing device, the glossiness of the fixed image to be formed is set, the temperature of the pressure roller is detected, and at least the glossiness of the set fixed image is added. The target heating roller temperature is calculated based on the pressure roller detection temperature, the load nip time, the pseudo nip time, and the load nip surface pressure, and the operation state of the heating source in the heating roller is controlled based on the target heating roller temperature. It is a thing.

すなわち、特許文献1記載の発明では、加熱ローラの温度検知装置、又は加圧ローラの温度検知装置の検知出力に基づいて加熱ローラのヒータを制御するように構成され、特許文献2記載の発明では、目標加熱ローラ温度を加圧ローラ検知温度に基づき算定し、算定した目標加熱ローラ温度と加熱ローラ検知温度に基づき、加熱ローラの加熱源を制御している。
特開2002−221871公報 特開2003−149987公報
That is, the invention described in Patent Document 1 is configured to control the heater of the heating roller based on the detection output of the temperature detection device of the heating roller or the temperature detection device of the pressure roller. The target heating roller temperature is calculated based on the pressure roller detection temperature, and the heating source of the heating roller is controlled based on the calculated target heating roller temperature and the heating roller detection temperature.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-221871 JP2003-149987A

上記2つの公知文献は、何れも、加圧ローラの検知温度に基づき、加熱ローラの加熱源を制御している。ただし、何れも、加圧ローラの検知温度に基づき、加熱ローラの加熱源をオン、オフしている(特許文献1では入力を減少させている)に過ぎない。   Both of the above two known documents control the heating source of the heating roller based on the temperature detected by the pressure roller. However, in any case, the heating source of the heating roller is merely turned on and off based on the detected temperature of the pressure roller (input is reduced in Patent Document 1).

また、従来よりPID制御を用いた定着制御を行っているものもあるが、加熱源に対応する単一の温度検出素子の検知温度を使用して制御を行っている。   In addition, there is a conventional fixing control using PID control, but the control is performed using the detection temperature of a single temperature detection element corresponding to the heating source.

本発明は、一対の回転体を備える定着装置において、第1及び第2の加熱源により加熱される第1の回転体と第3の加熱源を有する第2の回転体の温度を緻密に制御することを目的とする。   According to the present invention, in a fixing device including a pair of rotating bodies, the temperature of the second rotating body having the first rotating body and the third heating source heated by the first and second heating sources is precisely controlled. The purpose is to do.

前記目的を達成するため、第1の手段は、一対の回転体の間に記録媒体を通過させることにより、記録媒体上に画像を定着させる定着装置において、第1の回転体の中央部を加熱する第1の加熱源と、前記第1の回転体の端部を加熱する第2の加熱源と、第2の回転体を加熱する第3の加熱源と、前記第1の回転体の中央部の温度を検知する第1の温度検知手段と、前記第1の回転体の端部の温度を検知する第2の温度検知手段と、前記第2の回転体の温度を検知する第3の温度検知手段と、前記第1の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第1の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第1の算出手段と、前記第2の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第2の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第2の算出手段と、前記第3の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第3の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第3の算出手段と、前記第1乃至3の加熱源のうち最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合に基づいて、他の2つの加熱源の点灯割合を削減する補正手段と、を備え、前記最も加熱量の大きい加熱源は前記算出手段が算出した点灯割合で加熱し、前記他の2つの加熱源は前記補正手段が補正した点灯割合で加熱することを特徴とする。
第2の手段は、第1の手段において、前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合から、予め定められた式に基づいて算出されることを特徴とする。
第3の手段は、第1の手段において、前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合に基づいてテーブルとして記憶されていることを特徴とする。
第4の手段は、第2の手段において、前記予め定められた式は、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されることを特徴とする。
第5の手段は、第3の手段において、前記テーブルは、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されることを特徴とする。
第6の手段は、第1乃至第5のいずれかの手段に係る定着装置を画像形成装置が備えることを特徴とす
第7の手段は、一対の回転体の間に記録媒体を通過させることにより、記録媒体上に画像を定着させる定着装置の加熱制御方法であって、第1の加熱源に加熱される第1の回転体の中央部の温度を検知するステップと、第2の加熱源に加熱される前記第1の回転体の端部の温度を検知するステップと、第2の回転体を加熱する第3の加熱源の温度を検知するステップと、前記第1の加熱源の温度に基づいて当該第1の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、前記第2の加熱源の温度に基づいて当該第2の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、前記第3の加熱源の温度に基づいて前記第3の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、前記第1乃至3の加熱源のうち最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合に基づいて、他の2つの加熱源の点灯割合を削減するステップと、前記最も加熱量の大きい加熱源は算出された点灯割合で加熱し、前記他の2つの加熱源は削減された後の点灯割合で加熱するステップと、を有することを特徴とする。
To achieve the above object, the first means heats the central portion of the first rotating body in the fixing device that fixes the image on the recording medium by passing the recording medium between the pair of rotating bodies. to a first heat source, a second heat source for heating the end portion of the first rotating body, and a third heating source to heat the second rotating body, a center of the first rotating part a first temperature detecting means for detecting the temperature of parts, said second temperature detecting means for detecting a first temperature of the end portion of the rotary member, a third for detecting the temperature of the second rotary member Temperature detection means; first calculation means for calculating a lighting ratio at a predetermined control period of the first heating source based on the detected temperature detected by the first temperature detection means; and the second temperature. Lighting of the second heating source at a predetermined control cycle based on the detected temperature detected by the detecting means Second calculating means for calculating a total, and third calculating means for calculating a lighting ratio at a predetermined control period of the third heating source based on the detected temperature detected by the third temperature detecting means; , based on the lighting ratio of the highest heating amount greater heating source of the heating source of the first to third, comprising a correction means for reducing the turn-on rate of the other two heat sources, a large of the most heating amount The heating source is heated at the lighting ratio calculated by the calculating means, and the other two heating sources are heated at the lighting ratio corrected by the correcting means .
The second means is the first means in which the lighting ratio of the other two heating sources is reduced by the lighting ratio of the heating source having the largest heating amount and the lighting of each of the other two heating sources. It is calculated from a ratio based on a predetermined formula .
According to a third means, in the first means, the amount of reduction of the lighting ratio of the other two heating sources is the lighting ratio of the heating source having the largest heating amount and the lighting of each of the other two heating sources. It is stored as a table based on the ratio .
A fourth means is characterized in that, in the second means, a plurality of the predetermined formulas are stored depending on whether the fixing device is in a standby state or a paper passing state .
A fifth means is characterized in that, in the third means, a plurality of the tables are stored depending on whether the fixing device is in a standby state or a sheet passing state .
A sixth means, characterized in that the fixing device according to any one of the means in the first to fifth image forming apparatus.
The seventh means is a heating control method of a fixing device for fixing an image on a recording medium by passing the recording medium between a pair of rotating bodies, and is a first heating source heated by a first heating source. Detecting the temperature of the central portion of the rotating body, detecting the temperature of the end of the first rotating body heated by the second heating source, and heating the second rotating body. Detecting the temperature of the first heating source, calculating the lighting ratio of the first heating source at a predetermined control period based on the temperature of the first heating source, and Calculating a lighting ratio of the second heating source in a predetermined control cycle based on the temperature; and lighting the third heating source in a predetermined control cycle based on the temperature of the third heating source A step of calculating a ratio, and the most heating amount of the first to third heating sources. The step of reducing the lighting ratio of the other two heating sources based on the lighting ratio of the threshold heating source, the heating source having the largest heating amount is heated at the calculated lighting ratio, and the other two heating sources And a step of heating at a lighting rate after being reduced.

なお、後述の実施形態において、第1の回転体は定着ベルト330に、第1及び第2の加熱源はそれぞれ第1及び第2の加熱(ハロゲン)ヒータ321,322に、第2の回転体は加圧ローラ340に、第3の加熱源は第3の加熱ヒータ341に、第1ないし第3の温度検知手段は351,352,350に、制御手段はI/O制御板740に、それぞれ対応する。   In the embodiments described later, the first rotating body is the fixing belt 330, the first and second heating sources are the first and second heating (halogen) heaters 321 and 322, and the second rotating body. Are the pressure roller 340, the third heating source is the third heater 341, the first to third temperature detecting means are 351, 352, 350, the control means is the I / O control plate 740, respectively. Correspond.

本発明によれば、温度の上下を抑えながら緻密に制御を行うことができる。 According to the present invention, precise control can be performed while suppressing the temperature from rising and falling .

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

〈全体構成〉
図1は本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置としてのカラープリンタの概略構成を示す図である。図1において、カラープリンタは作像部100、給紙部200、定着部300および排紙部400から基本的に構成されている。
<overall structure>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a color printer as a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the color printer basically includes an image forming unit 100, a paper feed unit 200, a fixing unit 300, and a paper discharge unit 400.

作像部100は、CMYK各色の感光体ドラム101C,101M,101Y,101Kと、各感光体ドラム101C,101M,101Y,101Kに対して光書き込みを行う図示しない各色毎の書き込みユニットと、各感光体ドラム101C,101M,101Y,101Kと接触し、駆動プーリと従動プーリとの間に張設された転写ベルト102と、転写ベルト102を挟んで各感光体ドラム101C,101M,101Y,101Kと対向する位置に設けられた転写ローラ103C,103M,103Y,103Kと、黒転写部の下流側であって縦搬送路105を挟んで設けられた転写ローラ105とから主に構成されている。   The image forming unit 100 includes CMYK photosensitive drums 101C, 101M, 101Y, and 101K, a writing unit for each color (not shown) that performs optical writing on the photosensitive drums 101C, 101M, 101Y, and 101K, and a photosensitive drum. Contact with the body drums 101C, 101M, 101Y, and 101K, and face each of the photosensitive drums 101C, 101M, 101Y, and 101K with the transfer belt 102 stretched between the driving pulley and the driven pulley and the transfer belt 102 interposed therebetween. The transfer roller 103C, 103M, 103Y, 103K provided at the position where the transfer is performed, and the transfer roller 105 provided downstream of the black transfer portion and sandwiching the vertical conveyance path 105 are mainly configured.

給紙部200は、第1および第2の給紙トレイ210,220と、給紙トレイ210,220から給紙ローラ211,221によって繰り出された転写紙212,222を縦搬送路105に搬送するための転写紙搬送経路106と、縦搬送路105に手差しで転写紙を送り込むための手差しトレイ230とから構成されている。   The sheet feeding unit 200 conveys the first and second sheet feeding trays 210 and 220 and the transfer sheets 212 and 222 fed from the sheet feeding trays 210 and 220 by the sheet feeding rollers 211 and 221 to the longitudinal conveyance path 105. A transfer sheet conveyance path 106 for manual transfer, and a manual feed tray 230 for manually feeding the transfer sheet to the vertical conveyance path 105.

定着部(以下、 定着装置と称す)300は縦搬送路105の転写紙搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ310、加熱ローラ320、定着ベルト330および加圧ローラ340とからなる。   A fixing unit (hereinafter, referred to as a fixing device) 300 is provided on the downstream side of the longitudinal conveyance path 105 in the transfer sheet conveyance direction, and includes a fixing roller 310, a heating roller 320, a fixing belt 330, and a pressure roller 340.

排紙部400は、定着装置300の転写紙搬送方向下流側に設けられ、排紙ローラ410と排紙トレイ420から構成されている。   The paper discharge unit 400 is provided on the downstream side of the fixing device 300 in the transfer paper conveyance direction, and includes a paper discharge roller 410 and a paper discharge tray 420.

このように構成されたカラープリンタでは、給紙トレイ210,220または手差しトレイ230から給紙された転写紙は、縦搬送路105に送り出され、現像・転写を行う作像部100で作像され、転写ベルト102の表面に重畳されたフルカラーの画像が転写ローラ104によって転写紙に転写される。転写紙上に転写された未定着画像は定着装置300に送られ、ヒータ等の熱源により表面が加熱された定着ベルト330の内側で駆動および従動する定着ローラ310と加圧ローラ340で形成されるニップを通過することにより転写紙の表面に定着されて半永久画像となり、排紙トレイ420に排出される。   In the color printer configured as described above, the transfer paper fed from the paper feed trays 210 and 220 or the manual feed tray 230 is sent out to the vertical conveyance path 105 and is formed by the image forming unit 100 that performs development and transfer. The full-color image superimposed on the surface of the transfer belt 102 is transferred onto the transfer paper by the transfer roller 104. The unfixed image transferred onto the transfer paper is sent to the fixing device 300 and is formed by a fixing roller 310 and a pressure roller 340 that are driven and driven inside the fixing belt 330 whose surface is heated by a heat source such as a heater. As a result, the sheet is fixed on the surface of the transfer paper and becomes a semi-permanent image, and is discharged to the discharge tray 420.

図2は定着装置300の詳細な構成を示す図で、同図(a)は正面から見た断面図、同図(b)は平面図である。定着ローラ310と加熱ローラ320間に張架され、図示しない張力調整手段により適切な張力に維持されている。また、定着ベルト330の内部側に位置し、弾性体で形成される定着ローラ310と加圧ローラ340との間には適切な圧力が加わり、これにより定着ベルト330と加圧ローラ340間にニップが形成される。   2A and 2B are diagrams showing a detailed configuration of the fixing device 300. FIG. 2A is a cross-sectional view seen from the front, and FIG. 2B is a plan view. It is stretched between the fixing roller 310 and the heating roller 320, and is maintained at an appropriate tension by a tension adjusting means (not shown). In addition, an appropriate pressure is applied between the fixing roller 310 and the pressure roller 340, which are located on the inner side of the fixing belt 330 and formed of an elastic body, thereby causing a nip between the fixing belt 330 and the pressure roller 340. Is formed.

〈定着装置〉
加熱ローラ320の内部には第1及び第2の加熱ヒータ321,322が設けられ、この加熱ヒータ321,322によって加熱ローラ320を内部から加熱し、定着ベルト330を加熱する。加熱ローラ320の外周部には第1及び第2の温度検知センサ351、352が設けられ、それぞれ定着ベルト330(加熱ローラ320)の中央部及び端部の表面温度を接触または非接触で検知し、この検知した定着ベルト330の表面温度に基づいて第1及び第2の加熱ヒータ321の通電を制御し、定着ベルト330の表面温度を適切な温度範囲に制御する。加圧ローラ340の内部にも加熱用ヒータ(以下、加圧ヒータと称す)341が設けられ、加圧ローラ340の外周部に設けられた第3の温度検知センサ350により加圧ローラ340の表面温度を検知し、この検知した加圧ローラ340の表面温度に基づいて加圧ヒータ341の通電を制御し、加圧ローラ340の表面温度を適切な温度範囲に制御する。
<Fixing device>
First and second heaters 321 and 322 are provided inside the heating roller 320, and the heating roller 320 is heated from the inside by the heaters 321 and 322 to heat the fixing belt 330. First and second temperature detection sensors 351 and 352 are provided on the outer peripheral portion of the heating roller 320, and detect the surface temperature of the center portion and the end portion of the fixing belt 330 (heating roller 320) in contact or non-contact, respectively. The energization of the first and second heaters 321 is controlled based on the detected surface temperature of the fixing belt 330, and the surface temperature of the fixing belt 330 is controlled within an appropriate temperature range. A heating heater (hereinafter referred to as a pressure heater) 341 is also provided inside the pressure roller 340, and the surface of the pressure roller 340 is detected by a third temperature detection sensor 350 provided on the outer periphery of the pressure roller 340. The temperature is detected, energization of the pressure heater 341 is controlled based on the detected surface temperature of the pressure roller 340, and the surface temperature of the pressure roller 340 is controlled within an appropriate temperature range.

この実施形態では、定着側回転体(定着ベルト330)側が転写紙Pの画像面側、加圧側回転体(加圧ローラ340)側が非画像側であり、転写紙に形成された未定着画像は上記の如く加熱されたニップ部を通過する間に転写紙に定着される。すなわち、転写紙の表面に定着トナー像が付着し、定着されることになる。   In this embodiment, the fixing side rotating body (fixing belt 330) side is the image surface side of the transfer paper P, and the pressure side rotating body (pressure roller 340) side is the non-image side, and the unfixed image formed on the transfer paper is As described above, the toner image is fixed on the transfer paper while passing through the heated nip portion. That is, the fixing toner image adheres to the surface of the transfer paper and is fixed.

〈制御回路〉
図3は、本実施形態に係る画像形成装置の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路は、読み取り制御板710、システム制御板720、書き込み制御板730、I/O制御板740及び操作/表示部750から構成され、I/O制御板740を介してトナーセンサ(Tセンサ)760、画像形成用I/O770及び高圧電源(PSU)780と接続されている。
<Control circuit>
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit of the image forming apparatus according to the present embodiment. The control circuit includes a reading control board 710, a system control board 720, a writing control board 730, an I / O control board 740, and an operation / display unit 750, and a toner sensor (T sensor) via the I / O control board 740. 760, an image forming I / O 770, and a high voltage power supply (PSU) 780.

読み取り制御板710は原稿情報を読み取るためのCCDを備え、CCDの読み取りタイミングを生成し、また、読み取った出力(画像データ)をデジタル信号としてシステム制御板に転送する。   The reading control board 710 includes a CCD for reading document information, generates the reading timing of the CCD, and transfers the read output (image data) as a digital signal to the system control board.

システム制御板720は、CPU、ROM、RAM、不揮発RAM、及びカレンダー機能を備えたチップからなり、システム全体のタイミング制御、操作/表示部750の入出力制御、その他の図示しないアプリケーション(FAX、プリンタ、スキャナ)部とのI/F、これらの動作制御、画情報データの画像処理(変倍、フィルタ、γ)、画像メモリを使用した画情報データの記憶/蓄積制御というシステム全体の制御を司る。   The system control board 720 includes a CPU, a ROM, a RAM, a nonvolatile RAM, and a chip having a calendar function. The system control board 720 controls the timing of the entire system, controls the input / output of the operation / display unit 750, and other applications (FAX, printer, not shown) , Scanner) interface, control of these operations, image information data image processing (magnification, filter, γ), and image information data storage / accumulation control using an image memory. .

書き込み制御板730は、露光のためのLDとその駆動部からなり、システム制御板720からの入力される画像データに基づいて感光体ドラム101に光書き込みを行わせる。   The writing control plate 730 includes an LD for exposure and a driving unit thereof, and causes the photosensitive drum 101 to perform optical writing based on image data input from the system control plate 720.

I/O制御板740は、システム全体(スキャナ部、プリンタ部)の各種センサ、アクチュエータ等の入力信号、モータ、ソレノイド、クラッチ、高圧電源等の出力信号の集約部分であり、トナーセンサ出力や各サーミスタ出力はADCに入力され、このI/Oデータに基づいてシステム制御板720のCPUが各種制御を実施する。この制御には、給紙トレイ、手差しトレイの用紙有無情報、サイズ情報、転写紙搬送用のレジストセンサ等の制御も含まれる。   The I / O control board 740 is an aggregation portion of input signals of various sensors and actuators of the entire system (scanner unit, printer unit), and output signals of motors, solenoids, clutches, high voltage power supplies, etc. The thermistor output is input to the ADC, and the CPU of the system control board 720 performs various controls based on this I / O data. This control includes control of paper feed tray and manual feed tray paper presence / absence information, size information, transfer paper transfer registration sensor, and the like.

操作/表示部750は、各種モード設定のためのキー入力、LED、LCD、タッチパネル等を使用した表示部により構成されておりシステム制御板720により制御される。   The operation / display unit 750 includes a display unit using key inputs for setting various modes, an LED, an LCD, a touch panel, and the like, and is controlled by a system control board 720.

〈定着装置の駆動回路〉
図4は定着ヒータを駆動する駆動回路のブロック図である。この実施形態では、加熱源としてハロゲンヒータを使用している。同図において、ヒータ駆動回路は、I/O制御板740と電力供給ユニット(PSU−図3における高圧電源に対応)780と、前記第1及び第2の加熱ヒータ(ハロゲンヒータ)321,322、加圧ヒータ(加熱ハロゲンヒータ)341と、第1及び第2の温度検知センサ351,352と、第3の温度検知センサ350とから構成されている。
<Fixing device drive circuit>
FIG. 4 is a block diagram of a drive circuit for driving the fixing heater. In this embodiment, a halogen heater is used as a heating source. In the figure, the heater drive circuit includes an I / O control board 740, a power supply unit (PSU—corresponding to a high voltage power source in FIG. 3) 780, the first and second heaters (halogen heaters) 321, 322, A pressure heater (heated halogen heater) 341, first and second temperature detection sensors 351 and 352, and a third temperature detection sensor 350 are configured.

PSU780上には電源生成のための回路と定着ハロゲンヒータ駆動のための回路が配置されている。ヒータ駆動はAC電源遮断用のリレーと特定周期でON/OFFをおこなうトライアック、スナバ回路等で構成されている。リレー、トライアックのON/OFFの処理はシステム制御板720上のCPUの判断により、I/O制御板740のポートを介して実行される。それぞれの定着ヒータ(ハロゲンヒータ)350,351,352は、それぞれのトライアックにより独立した駆動(ON/OFF)が可能な構成である。加熱ローラ320の内部に前述のように配光分布が中央に寄った第1のヒータ(中央ヒータ)321と端部に寄った第2のヒータ(端部ヒータ)322の2つが設けられ、加圧ローラ340の内部には配光分布がフラットな1つの加圧ヒータ341が設けられている。   On the PSU 780, a circuit for generating power and a circuit for driving the fixing halogen heater are arranged. The heater drive is composed of a relay for AC power cut-off, a triac that turns ON / OFF at a specific cycle, a snubber circuit, and the like. The relay / triac ON / OFF processing is executed via the port of the I / O control board 740 according to the judgment of the CPU on the system control board 720. Each of the fixing heaters (halogen heaters) 350, 351, and 352 can be independently driven (ON / OFF) by each triac. Inside the heating roller 320, there are provided two heaters, a first heater (central heater) 321 whose light distribution is close to the center and a second heater (end heater) 322 which is close to the end as described above. One pressure heater 341 having a flat light distribution is provided inside the pressure roller 340.

〈制御〉
記録紙にトナーを定着させるために、定着ニップ部の温度をトナー定着に必要な温度に保つ必要がある。
<control>
In order to fix the toner on the recording paper, it is necessary to maintain the temperature of the fixing nip portion at a temperature necessary for toner fixing.

定着ニップ部の温度を最適に保つために、加熱ローラ320、加圧ローラ340の各々の目標温度Tを予め設定しておく。   In order to keep the temperature of the fixing nip portion optimal, the target temperatures T of the heating roller 320 and the pressure roller 340 are set in advance.

図2のベルト式定着装置には、加熱ローラ320側だけでなく、加圧ローラ340側にも、温度検出素子350を有している。温度検出素子としては、通常はサーミスタが使用されるが、もちろん本発明ではそれに限定されるものではなく、他の接触式、非接触式の温度検出素子を使用することも当然可能である。   The belt-type fixing device shown in FIG. 2 has a temperature detecting element 350 not only on the heating roller 320 side but also on the pressure roller 340 side. As the temperature detection element, a thermistor is usually used. However, of course, the invention is not limited to this, and other contact type and non-contact type temperature detection elements can naturally be used.

温度制御に際しては、各温度検出素子の目標温度、Ta:加熱ローラ中央、Tb:加熱ローラ端部、Tc:加圧ローラを予め設定しておく。図5は従来のPID制御を用いた定着制御回路の一例である。PID制御とは、P:比例、I:積分、D:微分による制御方法であり、個々の加熱源を各々の温度検出素子の検出温度を使用し、目標温度との差からヒータの点灯割合(制御量Mva,Mvb,Mvc)をPID制御部Pa,Pb,Pcにより求めている。PID制御自体は公知の技術なので、ここでの説明は省略する。   In the temperature control, the target temperature of each temperature detection element, Ta: heating roller center, Tb: heating roller end, and Tc: pressure roller are set in advance. FIG. 5 shows an example of a fixing control circuit using conventional PID control. PID control is a control method based on P: proportional, I: integration, D: differentiation, and each heater uses the detection temperature of each temperature detection element, and the heater lighting ratio ( Control amounts Mva, Mvb, Mvc) are obtained by the PID control units Pa, Pb, Pc. Since PID control itself is a known technique, description thereof is omitted here.

《制御例1》
図6は本実施形態に係る制御方式の第1の例を示すブロック図である。この制御例は、PID制御により第1から第3のいずれか主たる加熱源を制御すると共に、主たる加熱源の加熱状況を考慮し他の加熱源の加熱量を補正するようにした例である。
<Control example 1>
FIG. 6 is a block diagram showing a first example of a control method according to the present embodiment. In this control example, any one of the first to third main heating sources is controlled by PID control, and the heating amount of other heating sources is corrected in consideration of the heating state of the main heating source.

温度検出素子351,352,350の検出温度を使用し、目標温度との差から制御量MvをPIDにより求めるところまでは、旧来の制御と同等である。本実施形態ではその制御量Mvをそのまま制御に使用するのではなく、最も加熱量の大きい加熱源(本例では加熱中央321)の結果から、他のヒータ322,341の制御量Mvに補正Am1,Am2を加える。   The process until the control amount Mv is obtained by the PID from the difference from the target temperature using the detected temperatures of the temperature detecting elements 351, 352, and 350 is equivalent to the conventional control. In the present embodiment, the control amount Mv is not used as it is for control, but is corrected to the control amount Mv of the other heaters 322 and 341 from the result of the heating source with the largest heating amount (heating center 321 in this example). , Am2.

この補正Am1,Am2は影響度に応じて変化する。例えば、加熱中央ヒータ321の点灯により2割程度の影響を加熱端部ヒータ322が受ける場合、加熱中央ヒータ321の制御量Mvaに0.2を掛けた値(Am1=0.2)を、加熱端部ヒータ322の制御量Mvbから削減する。同様に加圧ローラ340が受ける影響が1割程度であった場合、加熱中央ヒータ321の制御量Mvaに0.1を掛けた値(Am2=0.1)を、加圧ヒータ341の制御量Mvcから削減する。すなわち、
加熱端部点灯割合(Mvb’)=PID計算値(Mvb)
−加熱中央点灯割合(Mva)×0.2
加圧点灯割合(Mvc’) =PID計算値(Mvc)
−加熱中央点灯割合(Mva)×0.1
となる。もちろん、主たる加熱源が加熱中央でなくても構わない。また、補正する割合もこれに限定されるものではない。
The corrections Am1 and Am2 change according to the degree of influence. For example, when the heating end heater 322 is affected by about 20% of the lighting of the heating central heater 321, a value obtained by multiplying the control amount Mva of the heating central heater 321 by 0.2 (Am1 = 0.2) is heated. The amount is reduced from the control amount Mvb of the end heater 322. Similarly, when the influence of the pressure roller 340 is about 10%, a value obtained by multiplying the control amount Mva of the heating central heater 321 by 0.1 (Am2 = 0.1) is the control amount of the pressure heater 341. Reduce from Mvc. That is,
Heating end lighting ratio (Mvb ′) = PID calculated value (Mvb)
-Heating center lighting ratio (Mva) x 0.2
Pressurization lighting ratio (Mvc ′) = PID calculation value (Mvc)
-Heating center lighting ratio (Mva) x 0.1
It becomes. Of course, the main heating source may not be the heating center. Further, the correction ratio is not limited to this.

このように制御すると、従来のように、第1の温度検知部による検知温度に基づき、第1の加熱源のPID制御し、第2の温度検知部による検知温度に基づき、第2の加熱源のPID制御するというような個別の制御だけでは、2つ以上の加熱源を同時にONすることで必要以上に温度が上がりすぎる場合があり、温度変動が激しくなる懸念があるが、本制御例1のように制御すると、第1,2,3の温度検知部による検知温度に基づき、第1,2,3の加熱源の加熱量をPIDにより算出し、算出した結果を補正した上で各々の加熱源を制御するので、各々の加熱源の加熱量を考慮することができ、第1、第2の回転体の温度を緻密に制御することができる。   When controlled in this way, the PID control of the first heating source is performed based on the temperature detected by the first temperature detector, and the second heating source is controlled based on the temperature detected by the second temperature detector, as in the prior art. In the case of only individual control such as PID control, there are concerns that the temperature may rise excessively by turning on two or more heating sources at the same time, and there is a concern that temperature fluctuations become severe. Then, based on the temperature detected by the first, second, and third temperature detectors, the heating amounts of the first, second, and third heating sources are calculated by PID, and the calculated results are corrected. Since the heating source is controlled, the heating amount of each heating source can be taken into consideration, and the temperatures of the first and second rotating bodies can be precisely controlled.

《制御例2》
図7は本実施形態に係る制御方式の第2の例を示す説明図である。この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源と同時に加熱しないよう時間をずらすようにした例である。
<Control example 2>
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a second example of the control method according to the present embodiment. In this control example, the heating amount of each heating source is obtained by PID control from the detected temperature by each temperature detecting unit, and then the time is shifted so as not to be heated simultaneously with other heating sources.

温度検出素子351,352,350の検出温度を使用し、目標温度との差からヒータの制御量MvをPIDにより求めるところまでは、制御例1と同等であるが、各PID制御部Pa,Pb,Pcの後段に遅延部Dy1を設け、各制御量Mva,Mvb,Mvcに対してそれぞれ遅延できるようにした。   Although the detection temperatures of the temperature detection elements 351, 352, and 350 are used and the control amount Mv of the heater is obtained from the difference from the target temperature by the PID, it is the same as the control example 1, but each PID control unit Pa, Pb , Pc, a delay unit Dy1 is provided so that each control amount can be delayed with respect to Mva, Mvb, Mvc.

制御量Mvは、予め設定してある制御周期(間隔)中のヒータ点灯時間である。例えば、制御周期が1秒でMv=0.8の時、ヒータは0.8秒間点灯される。通常複数のヒータを制御する場合でも制御周期は同一であるため、ヒータは図8のタイミングチャートに示すように同時点灯される。これに対し、本制御例2では、図9のタイミングチャートに示すように例えば加熱中央321をメインヒータとし、他のヒータ322,341はメインヒータ321が消灯した後に点灯させる。   The control amount Mv is a heater lighting time during a preset control cycle (interval). For example, when the control cycle is 1 second and Mv = 0.8, the heater is lit for 0.8 seconds. Normally, even when a plurality of heaters are controlled, the control cycle is the same, so the heaters are simultaneously turned on as shown in the timing chart of FIG. On the other hand, in this control example 2, as shown in the timing chart of FIG. 9, for example, the heating center 321 is the main heater, and the other heaters 322 and 341 are turned on after the main heater 321 is turned off.

加熱中央321と他のヒータ(この制御例2では加熱端部ヒータ322)の点灯時間がメインヒータ321の制御周期を超える場合、複数のヒータが同時に点灯する時間が極力短くなるよう、図10のタイミングチャートに示すように点灯制御する。当然のことながらメインヒータが加熱中央321に限定されるものではない。   When the lighting time of the heating center 321 and other heaters (the heating end heater 322 in this control example 2) exceeds the control period of the main heater 321, the time for simultaneously lighting a plurality of heaters is shortened as much as possible. Lighting control is performed as shown in the timing chart. As a matter of course, the main heater is not limited to the heating center 321.

加熱源を同時に加熱した場合には、必要以上に温度が上昇してしまうことがあるが、このように制御すると、加熱タイミングをずらすことにより同時に加熱することを回避し、温度が上がりすぎることを防止できる。   If the heating sources are heated at the same time, the temperature may rise more than necessary, but this control avoids heating at the same time by shifting the heating timing, and the temperature rises too much. Can be prevented.

《制御例3》
図11は本実施形態に係る制御方式の第3の例を示す説明図である。この制御例は、主たる加熱源の加熱状況を考慮し他の加熱源の加熱量を補正すると共に、他の加熱源と同時に加熱しないように時間をずらすようにした例である。
<Control example 3>
FIG. 11 is an explanatory diagram showing a third example of the control method according to the present embodiment. This control example is an example in which the heating state of the main heating source is considered and the heating amount of the other heating source is corrected, and the time is shifted so as not to be heated simultaneously with the other heating sources.

本制御例3は、構成自体は制御例2の遅延部Dy1に代えて補正部Am3としているが、実質的には同等である。この制御例3では、まず、制御例1によりメインヒータに対する他ヒータの点灯量を補正した上で、点灯時間が重ならないよう制御例2における図9あるいは図10に示したタイミングで点灯制御を実行する。当然、同時に点灯する場合とは影響度が異なるので、メインヒータの影響度を状況にあわせ、変更する。   In this control example 3, the configuration itself is the correction unit Am3 instead of the delay unit Dy1 of the control example 2, but is substantially the same. In this control example 3, first, after the lighting amount of the other heaters with respect to the main heater is corrected in the control example 1, the lighting control is executed at the timing shown in FIG. 9 or FIG. 10 in the control example 2 so that the lighting times do not overlap. To do. Of course, since the influence level is different from the case of lighting simultaneously, the influence degree of the main heater is changed according to the situation.

この制御例3では、制御例1及び2の機能を両方有するので、必要以上の温度上昇をより確実に回避することができる。   Since the control example 3 has both functions of the control examples 1 and 2, it is possible to more reliably avoid the temperature increase more than necessary.

《制御例4》
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し記憶手段に格納された表(テーブル)を使用して加熱量を補正する例である。
<Control example 4>
In this control example, after obtaining the heating amount of each heating source by PID control from the temperature detected by each temperature detection unit, a table (table) stored in the storage means in consideration of the heating amount of other heating sources is used. It is an example which corrects the amount of heating using it.

本制御例4は、構成自体は図11に示した制御例3の場合と同等である。この制御例4では、温度検出素子351,352,350の検出温度を使用し、目標温度との差からヒータ321,322,341の制御量MvをPIDにより求めるところまでは、制御例1から3と同等である。本制御例4では加熱中央の値だけを他の制御の補正に使用するのではなく、3つのヒータの制御量を考慮し、補正を加える。例えば、図12に示すような表を用いて補正を行う。この表は、テーブルとしてシステム制御板720に搭載された記憶手段に格納されている。   This control example 4 has the same configuration as that of the control example 3 shown in FIG. In this control example 4, the detected temperatures of the temperature detecting elements 351, 352, and 350 are used, and until the control amount Mv of the heaters 321, 322, and 341 is obtained from the difference from the target temperature by PID, the control examples 1 to 3 Is equivalent to In this control example 4, not only the heating center value is used for other control corrections, but also corrections are made in consideration of the control amounts of the three heaters. For example, correction is performed using a table as shown in FIG. This table is stored in a storage means mounted on the system control board 720 as a table.

本制御例4では、加熱中央ヒータ321と加熱端部ヒータ322のPID計算による制御量(Mva,Mvb)を各々3つに分け、その表中の補正を計算結果に加えたMva’,Mvb’を制御量としてヒータ制御を行う。更にMva’,Mvb’をMvcの補正値として使用し、Mvc’を求める。   In this control example 4, the control amounts (Mva, Mvb) by the PID calculation of the heating central heater 321 and the heating end heater 322 are each divided into three, and the corrections in the table are added to the calculation results Mva ′, Mvb ′. The heater is controlled using the control amount. Further, Mva ′ and Mvb ′ are used as Mvc correction values to obtain Mvc ′.

なお、図12の表中の補正値は、一例でありこの補正内容に限定されるものではない。また、本制御例4では3×3の表を使用したが、より細かく分割しても当然構わない。また、Mva,Mvbの組み合わせでなく、Mvcを使用してもよい。Mvcを表に加え、3次元の表にするようなことも当然可能である。   Note that the correction values in the table of FIG. 12 are examples and are not limited to the correction contents. In this control example 4, a 3 × 3 table is used, but it may naturally be divided more finely. Further, Mvc may be used instead of the combination of Mva and Mvb. Of course, it is possible to add Mvc to a table to make a three-dimensional table.

本制御例4では、PID制御により求めた制御量をそのまま使用するのではなく、他の加熱源の加熱量を考慮し、補正しているため、必要以上の温度上昇を防止できる。   In the present control example 4, the control amount obtained by the PID control is not used as it is, but is corrected in consideration of the heating amount of another heating source, so that an excessive temperature rise can be prevented.

《制御例5》
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し表を使用して加熱量を補正すると共に、他の加熱源と同時に加熱しないよう、時間をずらすようにした例である。
<Control example 5>
In this control example, after obtaining the heating amount of each heating source by PID control from the temperature detected by each temperature detecting unit, the heating amount is corrected using a table in consideration of the heating amount of the other heating source. This is an example in which the time is shifted so as not to be heated simultaneously with other heating sources.

本制御例5は、構成自体は制御例4の場合と同等であり、制御例4と同様の制御を行い、ヒータの点灯時間を補正する。その上で、点灯時間が重ならないよう制御例2の図9及び図10に示したタイミングでの点灯制御を実行する。当然同時に点灯する場合とは影響度が異なることもあるので、制御例5の補正値そのままのではなく、調整することにより、より良好な温度制御が可能となる。   In this control example 5, the configuration itself is the same as that in the control example 4, and the same control as in the control example 4 is performed to correct the heater lighting time. Then, lighting control is executed at the timing shown in FIGS. 9 and 10 of the control example 2 so that the lighting times do not overlap. Naturally, the degree of influence may differ from that when the lamps are lit at the same time. Therefore, by adjusting the correction value of Control Example 5 instead of the correction value as it is, better temperature control becomes possible.

本制御例5では、制御例4に対して制御例2の機能を併せ持つので、必要以上の温度上昇をより確実に回避することができる。   In the present control example 5, since the function of the control example 2 is also provided with respect to the control example 4, an unnecessarily high temperature rise can be avoided more reliably.

《制御例6》
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し式を使用して加熱量を補正するようにした例である。
<< Control Example 6 >>
In this control example, after obtaining the heating amount of each heating source by PID control from the temperature detected by each temperature detecting unit, the heating amount is corrected using an equation in consideration of the heating amount of the other heating source. This is an example.

本制御例6は、構成自体は制御例3と同等である。本制御例6では、PIDにより各々の加熱源の制御量を求める。加熱ローラ320には2つの加熱源がある。そこで、加熱中央ヒータ321が端部に与える影響を係数A、加熱端部ヒータ322が中央に与える影響を係数Bとする。加圧ヒータ340からの影響は微小なため、ここでは考慮しない。   The present control example 6 has the same configuration as that of the control example 3. In the present control example 6, the control amount of each heating source is obtained from the PID. The heating roller 320 has two heating sources. Therefore, the influence of the heating central heater 321 on the end is referred to as a coefficient A, and the influence of the heating end heater 322 on the center is referred to as a coefficient B. Since the influence from the pressure heater 340 is minute, it is not considered here.

加熱中央ヒータ321と加熱端部ヒータ322のPIDにより求めた制御量Mva,Mvbは、実際に制御する量Mva’、Mvb’で、
Mva=Mva’+Mvb’×B
Mvb=Mvb’+Mva’×A
のように表せる。上式を展開すると、
Mva’=(Mva−Mvb×B)/(1−A×B)
Mvb’=(Mvb−Mva×A)/(1−A×B)
のようになり、実際の制御量を求めることができる。
The control amounts Mva and Mvb obtained from the PID of the heating central heater 321 and the heating end heater 322 are actually controlled amounts Mva ′ and Mvb ′.
Mva = Mva ′ + Mvb ′ × B
Mvb = Mvb ′ + Mva ′ × A
It can be expressed as Expanding the above formula,
Mva ′ = (Mva−Mvb × B) / (1−A × B)
Mvb ′ = (Mvb−Mva × A) / (1−A × B)
Thus, the actual control amount can be obtained.

加圧ローラへの加熱ローラからの影響を係数Cとすると、
Mvc’=Mvc−(Mva’+Mvb’)*C
で求めることからできる。もちろん加熱源は上記組み合わせに限定するものではない。
When the influence from the heating roller to the pressure roller is a coefficient C,
Mvc ′ = Mvc− (Mva ′ + Mvb ′) * C
It can be obtained from. Of course, the heating source is not limited to the above combination.

また3つの加熱源の各々の影響を考慮した式とすることも、当然可能である。   Of course, it is also possible to adopt an equation that takes into account the influence of each of the three heating sources.

本制御例6では、PID制御により求めた制御量をそのまま使用するのではなく、他の加熱源の加熱量を考慮し、補正しているため、必要以上の温度上昇を防止できる。また、計算式で補正しているので、制御対象が異なる場合でも、係数を変更するだけで、同様な制御が可能となる。   In the present control example 6, the control amount obtained by the PID control is not used as it is, but is corrected in consideration of the heating amount of the other heating source, so that the temperature rise more than necessary can be prevented. Further, since the correction is made by the calculation formula, even when the control target is different, the same control can be performed only by changing the coefficient.

《制御例7》
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し式を使用して加熱量を補正すると共に、他の加熱源と同時に加熱しないよう、時間をずらすようにした例である。
<Control example 7>
In this control example, after obtaining the heating amount of each heating source by PID control from the temperature detected by each temperature detection unit, the heating amount is corrected using an equation in consideration of the heating amount of the other heating source. This is an example in which the time is shifted so as not to be heated simultaneously with other heating sources.

本制御例7は、構成自体は制御例6と同等であり、制御例6と同様な制御を行い、ヒータの点灯時間を補正する。その上で、点灯時間が重ならないよう制御例2の図9及び図10の制御を行う。   In this control example 7, the configuration itself is the same as that of the control example 6, and the same control as in the control example 6 is performed to correct the heater lighting time. In addition, the control in FIGS. 9 and 10 of the control example 2 is performed so that the lighting times do not overlap.

当然同時に点灯する場合とは影響度が異なることもあるので、制御例6の係数をそのまま使用するのではなく、調整し、より良好な温度制御が可能となる係数を使用する。   Naturally, the degree of influence may differ from that when the lamps are turned on at the same time. Therefore, the coefficient of the control example 6 is not used as it is, but is adjusted to use a coefficient that enables better temperature control.

本制御例7によれば、制御例6に制御例2の機能を併せ持つことにより、必要以上の温度上昇をより確実に回避することができる。   According to the present control example 7, by having the function of the control example 2 in addition to the control example 6, it is possible to more reliably avoid the temperature increase more than necessary.

《制御例8》
この制御例は、複数の温度検知部による検知温度からPID制御に用いる温度を補正し、補正値をPID制御に用いて加熱源の点灯制御を行うようにした例である。
<Control example 8>
In this control example, the temperature used for the PID control is corrected from the temperatures detected by the plurality of temperature detection units, and the lighting source is controlled to be turned on using the correction value for the PID control.

本制御例8では、図13に示すように制御例1に対して補正部Am4を温度検出素子351,352,350の後段に設け、各々の温度検出素子351,352,350が検出した温度をそのままPID制御に使用するのではなく、補正した温度データを制御に使用する。   In the present control example 8, as shown in FIG. 13, a correction unit Am4 is provided in the subsequent stage of the temperature detection elements 351, 352, and 350 with respect to the control example 1, and the temperatures detected by the temperature detection elements 351, 352, and 350 are set. The corrected temperature data is not used for PID control as it is but for control.

本制御例では加熱ローラ320内に設けられた2つの加熱ヒータ321,322を制御するために使用する2つの温度検出素子351,352の検出温度を補正する。この制御例では、例えば図14に示したような表を補正に使用する。表は、加熱ローラ320の中央、端部の各々の目標温度Ta、Tbとの差をマトリクス化したものであり、検出温度と目標温度との差から、補正値を選択する。   In this control example, the detected temperatures of the two temperature detecting elements 351 and 352 used to control the two heaters 321 and 322 provided in the heating roller 320 are corrected. In this control example, for example, a table as shown in FIG. 14 is used for correction. The table is a matrix of differences between the target temperatures Ta and Tb at the center and end of the heating roller 320, and a correction value is selected from the difference between the detected temperature and the target temperature.

例えば、加熱中央が目標温度−5℃であり、加熱端部が目標温度+1℃であった場合、図14より中央:+1℃、端部:0℃が選択され、制御に使用される温度は、中央が+1℃され目標温度−4℃、端部は目標温度+1℃のままとなる。本制御例では、加熱中央と端部のみを表にしたが、加圧ローラの検出温度を加えた、3次元の表にすることも当然可能である。また、表を使用せず演算式により、加減することも当然可能である。   For example, when the heating center is the target temperature -5 ° C and the heating end is the target temperature + 1 ° C, the center: + 1 ° C and the end: 0 ° C are selected from FIG. The center is + 1 ° C. and the target temperature is −4 ° C., and the end portion remains at the target temperature + 1 ° C. In this control example, only the heating center and the end portion are shown as a table, but it is naturally possible to use a three-dimensional table including the detected temperature of the pressure roller. Of course, it is possible to add or subtract by the arithmetic expression without using the table.

このように本制御例8では、PID制御に使用する温度データをそのまま使用するのではなく、他の温度データを基に補正することにより、必要以上の温度上昇を回避することができる。   As described above, in the present control example 8, the temperature data used for the PID control is not used as it is, but correction based on other temperature data can avoid an unnecessary temperature rise.

なお、制御例1ないし8では、特に定着装置の状態が規定されてしていない。そこで、本実施形態では、通紙中、待機中など定着装置の状態毎にPID各々の係数を用意しておくと共に、補正用の式あるいは表を用意する。例えば、定着ローラの幅より狭い幅の紙が通紙される場合、中央は紙により熱が奪われるが、端部はそのままであるので、そういった状態に適した補正を行うことで、よりよく温度調整することが可能となる。より使用する係数、式、表を変更することで、各々の状態に最適な制御を行うことができる。   In the control examples 1 to 8, the state of the fixing device is not particularly defined. Therefore, in this embodiment, a coefficient for each PID is prepared for each state of the fixing device such as paper passing or standby, and a correction formula or table is prepared. For example, when paper with a width narrower than the width of the fixing roller is passed, the heat is taken away by the paper at the center, but the edge is left as it is. It becomes possible to adjust. By changing the coefficients, formulas, and tables used more, it is possible to perform optimal control for each state.

また、本実施形態では、例えば通紙状態では温度変化が極力少なくなるよう各ヒータを制御するような係数、式、表とし、待機状態では省電力を考慮した制御になるような係数、式、表にする、より柔軟に制御を行うことができる。例えば、制御例4の補正のための表は、待機状態、定着ローラ幅の紙を通紙しているとき、定着ローラ幅より狭い紙を通紙しているとき、など状態に合った補正値とした表を複数用意する。同様に、制御例6では、係数を待機状態、定着ローラ幅の紙を通紙しているとき、定着ローラ幅より狭い紙を通紙しているとき、など状態に合った値としたものを複数用意する。   Further, in the present embodiment, for example, a coefficient, an expression, and a table for controlling each heater so that a temperature change is minimized in the sheet passing state, and a coefficient, an expression, and a table that are controlled in consideration of power saving in the standby state. It is possible to control more flexibly in the form of a table. For example, the correction table in the control example 4 is a correction value suitable for a state such as a standby state, when a paper having a fixing roller width is passed, or when a paper having a width smaller than the fixing roller width is passed. Prepare multiple tables. Similarly, in the control example 6, the coefficient is set to a value suitable for the state such as when the paper is passed in the standby state, when the paper of the fixing roller width is passed, or when the paper narrower than the width of the fixing roller is passed. Prepare several.

さらに、特に定着装置の第1、第2の回転体の熱容量について規定していない。省電力化のため、第1の回転体には熱容量が小さく、直ぐに温まる材料を使用し、第2の回転体は熱容量が大きく、通紙されても冷めにくい材料を使用する。そして、前記各制御例で示した係数、式、表の値を上記状態に合うように調整することにより、良好な定着性を得ることが可能となる。ちろん上記とは異なる熱容量を持つものを各々の回転体に採用した場合でも、前記係数、式、表の値を調整することにより、良好な定着性を得ることができる。   Furthermore, the heat capacity of the first and second rotating bodies of the fixing device is not specified. In order to save power, the first rotating body is made of a material having a small heat capacity and immediately warms up, and the second rotating body is made of a material having a large heat capacity and which is difficult to cool even when paper is passed. Then, it is possible to obtain good fixability by adjusting the coefficients, formulas, and values in the table shown in each control example so as to match the above-described state. Of course, even when a heat capacity different from that described above is adopted for each rotating body, good fixability can be obtained by adjusting the values of the coefficients, equations, and tables.

さらに、第1の回転体、第2の回転体の熱容量が異なる場合でも、それを考慮した表、係数にすることにより、制御が可能となる。省電力化のため、第1の回転体には熱容量が小さく、直ぐに温まる材料を使用し、第2の回転体は熱容量が大きく、通紙されても冷めにくい材料を使用する場合であっても、良好な定着性を得ることが可能となる。   Furthermore, even when the heat capacities of the first rotating body and the second rotating body are different, control can be performed by using a table and coefficients in consideration thereof. To save power, the first rotating body uses a material that has a small heat capacity and quickly warms, and the second rotating body uses a material that has a large heat capacity and is difficult to cool even when paper is passed through. It is possible to obtain good fixability.

本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置としてのカラープリンタの概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a color printer as a color image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 定着装置の詳細な構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a fixing device. 本実施形態に係る画像形成装置の制御回路の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a configuration of a control circuit of the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment. FIG. 定着ヒータを駆動する駆動回路のブロック図である。It is a block diagram of a drive circuit for driving a fixing heater. 従来のPID制御を用いた定着制御回路の一例を示すブロック図である。It is a block diagram showing an example of a fixing control circuit using conventional PID control. 本実施形態に係る制御例1の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control example 1 which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る制御例2の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control example 2 which concerns on this embodiment. 従来の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the conventional lighting timing. 制御例2の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing lighting timings in Control Example 2. 制御例2の他の点灯タイミングを示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing another lighting timing of Control Example 2. 本実施形態に係る制御例3の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control example 3 which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る制御例4の補正内容を表形式で示す図である。It is a figure which shows the correction content of the control example 4 which concerns on this embodiment in a table format. 本実施形態に係る制御例8の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control example 8 which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る制御例8の補正内容を表形式で示す図である。It is a figure which shows the correction content of the control example 8 which concerns on this embodiment in a table | surface form.

符号の説明Explanation of symbols

100 作像部
105 縦搬送路
200 給紙部
212 転写紙
300 定着装置(定着部)
310 定着ローラ
320 加熱ローラ
321,322 加熱ヒータ
330 定着ベルト
340 加圧ローラ
341 加圧ヒータ
350 第1の温度検知センサ
351 第2の温度検知センサ
400 排紙部
710 読み取り制御板
720 システム制御板
730 書き込み制御板
740 I/O制御板
780 PSU
Am1,Am2,Am3,Am4 補正部
Dy1 遅延部
Pa,Pb,Pc PID制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image forming part 105 Vertical conveyance path 200 Paper feed part 212 Transfer paper 300 Fixing device (fixing part)
310 Fixing roller 320 Heating roller 321, 322 Heating heater 330 Fixing belt 340 Pressing roller 341 Pressing heater 350 First temperature detection sensor 351 Second temperature detection sensor 400 Paper discharge unit 710 Reading control plate 720 System control plate 730 Writing Control board 740 I / O control board 780 PSU
Am1, Am2, Am3, Am4 Correction unit Dy1 Delay unit Pa, Pb, Pc PID control unit

Claims (7)

一対の回転体の間に記録媒体を通過させることにより、記録媒体上に画像を定着させる定着装置において、
第1の回転体の中央部を加熱する第1の加熱源と、
前記第1の回転体の端部を加熱する第2の加熱源と、
第2の回転体を加熱する第3の加熱源と、
前記第1の回転体の中央部の温度を検知する第1の温度検知手段と、
前記第1の回転体の端部の温度を検知する第2の温度検知手段と、
前記第2の回転体の温度を検知する第3の温度検知手段と、
前記第1の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第1の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第1の算出手段と、
前記第2の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第2の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第2の算出手段と、
前記第3の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第3の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第3の算出手段と、
前記第1乃至3の加熱源のうち最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合に基づいて、他の2つの加熱源の点灯割合を削減する補正手段と、
を備え、
前記最も加熱量の大きい加熱源は前記算出手段が算出した点灯割合で加熱し、前記他の2つの加熱源は前記補正手段が補正した点灯割合で加熱すること
を特徴とする定着装置。
In a fixing device that fixes an image on a recording medium by passing the recording medium between a pair of rotating bodies,
A first heating source for heating the central portion of the first rotating body ;
A second heating source for heating the end of the first rotating body;
A third heating source for heating the second rotating body;
A first temperature detecting means for detecting the temperature of the central portion of the first rotating body,
A second temperature detecting means for detecting the temperature of the end portion of the first rotating body,
A third temperature detection means for detecting a temperature of the second rotating body,
First calculating means for calculating a lighting ratio at a predetermined control cycle of the first heating source based on the detected temperature detected by the first temperature detecting means;
Second calculating means for calculating a lighting ratio at a predetermined control period of the second heating source based on the detected temperature detected by the second temperature detecting means;
Third calculating means for calculating a lighting ratio at a predetermined control period of the third heating source based on the detected temperature detected by the third temperature detecting means;
Correction means for reducing the lighting ratio of the other two heating sources based on the lighting ratio of the heating source having the largest heating amount among the first to third heating sources;
With
The fixing device according to claim 1, wherein the heating source having the largest heating amount is heated at the lighting rate calculated by the calculating unit, and the other two heating sources are heated at the lighting rate corrected by the correcting unit.
前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合から、予め定められた式に基づいて算出されること
を特徴とする請求項1記載の定着装置。
The amount to reduce the lighting ratio of the other two heating sources is calculated based on a predetermined formula from the lighting ratio of the heating source with the largest heating amount and the lighting ratio of each of the other two heating sources. the fixing device according to claim 1, characterized in that it is.
前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合に基づいてテーブルとして記憶されていること
を特徴とする請求項1記載の定着装置。
The amount of reduction of the lighting rate of the other two heating sources is stored as a table based on the lighting rate of the heating source with the largest heating amount and the lighting rate of each of the other two heating sources. The fixing device according to claim 1, wherein:
前記予め定められた式は、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されること
を特徴とする請求項記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 2 , wherein a plurality of the predetermined formulas are stored in accordance with whether the fixing device is in a standby state or a sheet passing state .
前記テーブルは、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されること
を特徴とする請求項記載の定着装置。
4. The fixing device according to claim 3 , wherein a plurality of tables are stored depending on whether the fixing device is in a standby state or a paper passing state .
請求項1乃至5の何れか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。
The image forming apparatus you further comprising a fixing device according to any one of claims 1 to 5.
一対の回転体の間に記録媒体を通過させることにより、記録媒体上に画像を定着させる定着装置の加熱制御方法であって、
第1の加熱源に加熱される第1の回転体の中央部の温度を検知するステップと、
第2の加熱源に加熱される前記第1の回転体の端部の温度を検知するステップと、
第2の回転体を加熱する第3の加熱源の温度を検知するステップと、
前記第1の加熱源の温度に基づいて当該第1の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、
前記第2の加熱源の温度に基づいて当該第2の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、
前記第3の加熱源の温度に基づいて前記第3の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、
前記第1乃至3の加熱源のうち最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合に基づいて、他の2つの加熱源の点灯割合を削減するステップと、
前記最も加熱量の大きい加熱源は算出された点灯割合で加熱し、前記他の2つの加熱源は削減された後の点灯割合で加熱するステップと、
を有することを特徴とする定着装置の加熱制御方法
A heating control method of a fixing device for fixing an image on a recording medium by passing the recording medium between a pair of rotating bodies,
Detecting the temperature of the central portion of the first rotating body heated by the first heating source;
Detecting the temperature of the end of the first rotating body heated by the second heating source;
Detecting a temperature of a third heating source for heating the second rotating body;
Calculating a lighting ratio in a predetermined control cycle of the first heating source based on the temperature of the first heating source;
Calculating a lighting ratio at a predetermined control period of the second heating source based on the temperature of the second heating source;
Calculating a lighting ratio at a predetermined control period of the third heating source based on the temperature of the third heating source;
Reducing the lighting ratio of the other two heating sources based on the lighting ratio of the heating source having the largest heating amount among the first to third heating sources;
The heating source with the largest heating amount is heated at the calculated lighting rate, and the other two heating sources are heated at the lighting rate after being reduced; and
A heating control method for a fixing device, comprising:
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