JP4949820B2 - 加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラム - Google Patents

加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP4949820B2
JP4949820B2 JP2006345598A JP2006345598A JP4949820B2 JP 4949820 B2 JP4949820 B2 JP 4949820B2 JP 2006345598 A JP2006345598 A JP 2006345598A JP 2006345598 A JP2006345598 A JP 2006345598A JP 4949820 B2 JP4949820 B2 JP 4949820B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control value
heating
control
temperature
correction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006345598A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007280930A (ja
Inventor
浩之 皆川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2006345598A priority Critical patent/JP4949820B2/ja
Priority to US11/723,077 priority patent/US7920802B2/en
Publication of JP2007280930A publication Critical patent/JP2007280930A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4949820B2 publication Critical patent/JP4949820B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2039Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat with means for controlling the fixing temperature
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2009Pressure belt
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • G03G2215/2032Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に搭載される加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラムに関するものである。
従来、一対の回転体が対向し、それぞれの加熱源で加熱され、一方が所定圧で付勢され回転体同士でニップを形成し、そのニップに定着対象の用紙を通過させることで、用紙上の画像を定着する定着装置が知られている。
たとえば、加熱ローラの温度検知装置または加圧ローラの温度検知装置の検知出力で加熱ローラのヒータを制御する画像形成装置が開示されている(たとえば特許文献1参照)。具体的には、加圧ローラの温度に基づき加熱ローラのヒータを制御し、加熱ローラの温度に基づき加熱ローラのヒータを制御する。さらに、加圧ローラの温度変化に基づき加熱ローラのヒータを制御している。
また、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(たとえば特許文献2参照)。
上記2つの特許文献では、いずれも、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、いずれも、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2では入力を減少させている)に過ぎない。
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。この例を図22に示す。この図22では、個々の加熱源をそれぞれ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Mv)をPIDにより求めている(本構成例は図1〜4参照)。なお、PID制御とは、P:比例、I:積分、D:微分による制御方法である。
特開2002−221871号公報 特開2003−149987号公報
しかしながら、上記に示されるような従来の技術にあっては、加熱された一対の回転体で形成されるニップ間に用紙を通過させて定着する場合、回転体の幅に対して幅が短い用紙を連続して通紙すると、用紙が通過しない回転体の端部(非通紙部分)が通紙部分に対し温度上昇が大きくなる。具体的には、従来は、第1の温度検知部手段(温度検出素子(加熱端部))による検知温度に基づき、第1の加熱手段(加熱中央ヒータ)をPID制御し、第2の温度検知手段(温度検出素子(加熱中央))による検知温度に基づき、第2の加熱手段(加熱端部ヒータ)をPID制御するような個別に制御するだけでは、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。たとえば、用紙サイズがA4の場合、横搬送(幅297mm)と縦搬送(210mm)とでは回転体端部での温度分布が異なり、短い用紙幅では、非通紙部分で用紙に熱が奪われないため、その部分で温度上昇が大きくなる。設計上、通常は、定着性を確保するために最大幅サイズ(厚紙を含む)に合わせた定着温度となるように設定しているので、この温度上昇は避けられないものとなっている。すなわち、小さい用紙幅の場合、通紙部分と非通紙部分とで温度差が生じ、非通紙部分において温度が上がり、電力消費上や安全規格上において好ましいものではなかった。このように、省電力化を妨げ、また機内温度上昇を招来させていた。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、一対の回転体を備える定着装置において、例えば通紙部分と非通紙部分とで温度差が生じる場合であっても不要な温度上昇をなくし、回転体の温度を用紙にかかわらず緻密に制御することを実現し、安定した定着温度で定着性を確保することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、部材を加熱する第1加熱手段と、前記部材を加熱する第2加熱手段と、前記第1加熱手段に対応する端部の位置である第1位置での前記部材の温度である第1温度を検出する第1温度検出手段と、前記第2加熱手段に対応する中央部の位置である第2位置での前記部材の温度である第2温度を検出する第2温度検出手段と、前記第2温度に基づいて、前記第1加熱手段を制御するための制御値である第1制御値を算出する第1制御値算出手段と、前記第1制御値で前記第1加熱手段を制御する第1加熱制御手段と、を備え、前記第1制御値算出手段は、予め定められている前記第1加熱手段の目標温度と前記第1温度検出手段が検出した第1温度との差分値から前記第1加熱手段の点灯割合を算出し、この点灯割合を、前記第2加熱手段の点灯割合を用いて補正し、前記第1加熱制御手段は、前記第1制御値算出手段で算出された補正後の前記第1加熱手段の点灯割合で前記第1加熱手段を点灯することを特徴とする。
また、請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の加熱制御装置において、前記第2温度と目標温度との差分値から前記第2加熱手段に対する第2制御値を算出する第2制御値算出手段と、前記第2制御値で前記第2加熱手段を制御する第2加熱制御手段と、をさらに備え、前記第1制御値算出手段は、前記第2制御値を用いて、前記第2加熱手段によって発生する熱量のうち前記第1位置の部材に伝わる熱量分を削減した前記第1加熱手段によって発生させるべき熱量に対応する前記第1制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の加熱制御装置において、前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合を用いて前記第1制御値を補正する補正式を記憶する記憶手段、をさらに備え、前記第1制御値算出手段は、前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1制御値を求め、前記記憶手段に記憶された前記補正式によって補正された第1補正制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項4にかかる発明は、請求項3に記載の加熱制御装置において、前記補正式は、第1補正制御値=第1制御値−第2制御値×熱伝導割合(但し、熱伝導割合は、前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合という)であることを特徴とする。
また、請求項5にかかる発明は、請求項3に記載の加熱制御装置において、前記部材上を通過する記録媒体の進行方向に直交する幅である媒体幅を取得する媒体幅取得手段、をさらに備え、前記記憶手段は、さらに前記媒体幅に対応する前記補正式を記憶し、前記第1制御値算出手段は、前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1制御値を求め、前記記憶手段から、前記媒体幅に対応する前記補正式を取得し、取得された前記補正式によって補正された第1補正制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項6にかかる発明は、請求項5に記載の加熱制御装置において、前記補正式は、第1補正制御値=第1制御値−第2制御値×熱伝導割合×媒体幅係数(但し、熱伝導割合は、前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合といい、媒体幅係数は、前記媒体幅に対応する係数をいう)であることを特徴とする。
また、請求項7にかかる発明は、請求項3に記載の加熱制御装置において、前記部材上を通過する記録媒体の厚さを示す媒体厚を取得する媒体厚取得手段、をさらに備え、前記記憶手段は、さらに前記媒体厚に対応する前記補正式を記憶し、前記第1制御値算出手段は、前記第2温度と目標温度との差分値から前記第1制御値を求め、前記記憶手段から、前記媒体厚に対応する前記補正式を取得し、取得された前記補正式によって補正された第1補正制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項8にかかる発明は、請求項7に記載の加熱制御装置において、前記補正式は、第1補正制御値=第1制御値−第2制御値×熱伝導割合×媒体厚係数(但し、熱伝導割合は、前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合をいい、媒体厚係数は、前記媒体厚に対応する係数をいう)であることを特徴とする。
また、請求項9にかかる発明は、請求項1に記載の加熱制御装置において、前記第1温度に基づいて、前記第2加熱手段を制御するための制御値である第2制御値を算出する第2制御値算出手段と、前記第2制御値で前記第2加熱手段を制御する第2加熱制御手段と、をさらに備えることを特徴とする。
また、請求項10にかかる発明は、請求項9に記載の加熱制御装置において、前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1加熱手段に対する第1基準制御値を算出する第1基準制御値算出手段と、前記第2温度と目標温度との差分値から前記第2加熱手段に対する第2基準制御値を算出する第2基準制御値算出手段と、をさらに備え、前記第1制御値算出手段は、前記第1基準制御値および前記第2基準制御値を用いて、前記第1制御値を算出し、前記第2制御値算出手段は、前記第1基準制御値および前記第2基準制御値を用いて、前記第2制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項11にかかる発明は、請求項10に記載の加熱制御装置において、前記部材上を通過する記録媒体の進行方向に直交する幅である媒体幅を取得する媒体幅取得手段、をさらに備え、前記第1制御値算出手段は、さらに前記媒体幅を用いて前記第1制御値を算出し、前記第2制御値算出手段は、さらに前記媒体幅を用いて前記第2制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項12にかかる発明は、請求項10または請求項11に記載の加熱制御装置において、前記部材上を通過する記録媒体の厚さを示す媒体厚を取得する媒体厚取得手段、をさらに備え、前記第1制御値算出手段は、さらに前記媒体厚を用いて前記第1制御値を算出し、前記第2制御値算出手段は、さらに前記媒体厚を用いて前記第2制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項13にかかる発明は、請求項9に記載の加熱制御装置において、前記第1制御値の範囲と前記第2制御値の範囲のそれぞれに対応した補正式を記憶する記憶手段と、前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1加熱手段に対する第1基準制御値を算出する第1基準制御値算出手段と、前記第2温度と目標温度との差分値から前記第2加熱手段に対する第2基準制御値を算出する第2基準制御値算出手段と、をさらに備え、前記第1制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第1制御値を算出し、前記第2制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する前記補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第2制御値を補正すること、を特徴とする。
また、請求項14にかかる発明は、請求項13に記載の加熱制御装置において、前記部材上を通過する記録媒体の進行方向に直交する幅である媒体幅を取得する媒体幅取得手段、をさらに備え、前記記憶手段は、さらに前記媒体幅に対応する前記補正式を記憶し、前記第1制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体幅および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第1制御値を算出し、前記第2制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体幅および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第2制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項15にかかる発明は、請求項13または請求項14に記載の加熱制御装置において、前記部材上を通過する記録媒体の厚さを示す媒体厚を取得する媒体厚取得手段、をさらに備え、前記記憶手段は、さらに前記媒体厚に対応する前記補正式を記憶し、前記第1制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体厚および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第1制御値を算出し、前記第2制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体厚および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第2制御値を算出すること、を特徴とする。
また、請求項16にかかる発明は、定着装置において、請求項1〜15のいずれか一つに記載の加熱制御装置を備え、前記加熱制御装置によって制御された加熱部により加熱される前記部材を用いて記憶媒体にトナー像を定着させる定着手段、を備えることを特徴とする。
また、請求項17にかかる発明は、画像形成装置において、請求項1〜15のいずれか一つに記載の加熱制御装置と、前記加熱制御装置に制御される加熱部を内蔵した定着装置とを備えたことを特徴とする。
また、請求項18にかかる発明は、部材を加熱する第1加熱手段と、前記部材を加熱する第2加熱手段と、前記第1加熱手段に対応する位置である端部の第1位置での前記部材の温度である第1温度を検出する第1温度検出手段と、前記第2加熱手段に対応する位置である中央部の第2位置での前記部材の温度である第2温度を検出する第2温度検出手段と、を備える加熱制御装置で実行される加熱制御方法において、前記第2温度に基づいて、前記第1加熱手段を制御するための制御値である第1制御値を算出する第1制御値算出ステップと、前記第1制御値算出ステップによって算出された前記第1制御値で前記第1加熱手段を制御する第1加熱制御ステップと、を有し、前記第1制御値算出ステップは、予め定められている前記第1加熱手段の目標温度と前記第1温度検出手段が検出した第1温度との差分値から前記第1加熱手段の点灯割合を算出し、この点灯割合を、前記第2加熱手段の点灯割合を用いて補正し、前記第1加熱制御ステップは、前記第1制御値算出ステップで算出された補正後の前記第1加熱手段の点灯割合で前記第1加熱手段を点灯することを特徴とする。
また、請求項19にかかる発明は、請求項18に記載された加熱制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明にかかる定着装置は、温度検出手段によって検出された第1加熱手段に対応する位置の部材の温度に基づいて、第2加熱手段を制御するための制御値である第2制御値を算出し、算出された第2制御値で第2加熱手段を制御することにより、回転体端部の温度上昇を回避し、また定着を行う回転体の温度を緻密に制御することで、最小限の電力で、回転体の温度を緻密に制御することができ、安定した定着温度で定着性を確保することができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる定着装置の最良な実施の形態を詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態にかかる定着装置の構成例のブロック図を示す。図2は、図1のA方向から見た定着ベルトおよび定着ローラ、加熱ローラ、加圧ローラ、ハロゲンヒータおよび温度検出素子の位置関係を示す説明図である。図において、符号10は第1の回転体たる定着ベルト、符号11は定着ローラ、符号12は加熱ローラ、符号13は加圧ローラ、符号14〜16はハロゲンヒータ、符号17〜19は温度検出素子、符号25は後述する図18〜図21に示す制御データや式1〜式14の補正式(演算式)が格納されている制御パラメータ格納メモリ、符号20はPSU(パワーサプライユニット)、符号31はPSU20を介してハロゲンヒータの点灯を後述する補正表、補正式にしたがってPID制御するI/O制御板、符号33は各種設定のための入力や装置の状態などを表示する操作/表示部、符号50は所定サイズの用紙を給紙トレイまたは給紙カセットに複数束積載し給紙する給紙部である。
なお、本明細書および図面では、以下、ハロゲンヒータ14〜16を区別するため、加熱中央ヒータ14、加熱端部ヒータ15、加圧ヒータ16と適宜記述する。また、温度検出素子17〜19を区別するため、温度検出素子(加熱中央)19、温度検出素子(加熱端部)18、温度検出素子(加圧)17と適宜記述する。
本実施の形態における制御パラメータ格納メモリ25について、さらに説明する。制御パラメータ格納メモリ25には、加熱中央部のハロゲンヒータ14によって加熱ローラ12に伝達された熱量が加熱ローラ12の端部に伝わる割合を加味した加熱端部ヒータ15の制御値である加熱端部点灯割合や加圧ヒータ16の制御値である加圧点灯割合の補正式が格納されている。補正式に用いられる熱量の伝達の割合は、画像形成装置の機種ごとに定まる。すなわち、画像形成装置が備えるハロゲンヒータが出力する熱量や加熱ローラの材質等により異なるものであり、出荷時等に機種ごとに計測され、記憶されている。本実施の形態では、制御パラメータ格納メモリ25に用紙幅が“210mm以上”と“210mm未満”の場合の補正式が格納されている。
操作/表示部33は、各種モード設定のためのキー入力、LED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)、LCD(Liquid Crystal Display;液晶)、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30(図3参照)により、制御されている。また、操作/表示部33には、特に、タッチキーなどで構成され、用紙厚さを選択する厚さ設定キー40a,40b,40cが設けられている。たとえば、ハガキ用紙などの厚紙の場合は厚さ設定キー40bを押下する。また、普通紙より薄い用紙の場合には厚さ設定キー40cを押下する。また、厚さ設定キー40aは普通紙の場合であり、特に押下しなくてもデフォルトで設定される。なお、ここでは厚さ設定キーで用紙の厚さを指定したがこの例に限定されるものではない。また、パーソナルコンピュータなどに接続されるプリンタの場合にはアプリケーションで指定することも可能である。なお、普通紙は一般的にオフィスなどで使用される用紙であり、厚紙はハガキ用紙や135K紙などである。
また、給紙部50は、所定サイズの用紙を積載する給紙トレイまたは給紙カセットを有し、通常、複写機などで用いられているサイズセンサ51を備えている。たとえば、用紙幅を規定するサイドフェンスに対応した光学式センサ、リードスイッチ式、マイクロスイッチなどの公知の方式により実現する。具体的には、給紙トレイの場合、トレイ部分に凹凸形状を有する用紙サイズダイヤルを設け、さらに本体側にこのダイヤルに対向した複数のスイッチを設け、用紙サイズダイヤルを回して所定のサイズに設定し、このダイヤルの凹凸位置に対応した凸部が本体側スイッチを押下するセンサ方式を用いることで実現する。
すなわち、上記ベルト式定着装置は、無端状の定着ベルト10を巻きつけた加熱ローラ12および定着ローラ11で構成される。また、定着ローラ11と対向して配置される第2の回転体たる加圧ローラ13と、加熱ローラ12の表面温度を検出する端部で検知する温度検出素子(加熱端部)18、その中央部分で検出する温度検出素子(加熱中央)19、加圧ローラ13の表面温度を検出する温度検出素子(加圧)17を備えている。そして、この構成により、トナーの付着した記録紙が定着ローラ11と加圧ローラ間13を通過することで、熱と圧力の作用によりトナーを記録紙上に定着させる。
図3は、本実施の形態にかかる定着装置が搭載される画像形成装置(デジタル複写機)の制御系の構成を示すブロック図である。この図において、符号30はシステム制御板、符号31はI/O制御板、符号32は読取制御板、符号33は操作/表示部、符号34は書込制御板、符号35はT(トナー濃度)センサ、符号36は各種画像形成用I/O、符号37は高圧電源、符号50は給紙部である。
読取制御板32は、原稿情報を読み取るためのCCD、および、そのタイミング生成が主動作で、読み取った出力をデジタル信号としてシステム制御板30に転送する。システム制御板30は、CPU、ROM、RAM、不揮発RAM、カレンダー機能チップからなり、システム全体のタイミング制御、操作/表示部33の入出力制御、その他のアプリケーション(FAX、プリンタ、スキャナ)部(不図示)とのI/F(インターフェイス)や動作制御と、画情報データの画像処理(変倍、フィルタ、ガンマ補正など)、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行う。書込制御板34は、露光のためのLD(レーザダイオード)とその駆動部からなり、システム制御板30からの画像データにより、書き込み作業を行う。I/O制御板31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(ADコンバータ)に入力されており、このI/Oデータにより、システム制御部分が各種制御を実施する。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も含まれる。
図4は、本実施の形態にかかる定着装置の温度検出素子、ハロゲンヒータの接続構成を示すブロック図である。定着ヒータの駆動に関わるユニットを図4に示すブロック図を参照し説明する。ここでは加熱源としてハロゲンヒータを使用する場合を例にとって説明する。PSU20上には電源生成のための回路と定着用のハロゲンヒータを駆動する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を行うトライアック、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30上のCPU(不図示)の判断により、I/O制御板31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14〜16)は、それぞれのトライアックにより独立した駆動(ON/OFF)が可能な構成となっている。加熱ローラ12には、配光分布が中央に寄った中央ヒータと端部に寄った端部ヒータの2つが内在し、加圧ローラ13には配光がフラットな1つのヒータを内在するものとする。
つぎに、以上のように構成された定着装置の制御例について説明する。記録紙にトナーを定着させるために、定着ニップ部(定着ローラ11と加圧ローラ13との接触部)の温度をトナー定着に必要な温度に保つ必要がある。定着ニップ部の温度を最適に保つために、加熱ローラ12、加圧ローラ13のそれぞれのターゲット温度Tをあらかじめ設定しておく。図1のベルト式定着装置には、加熱ローラ12側だけでなく、加圧ローラ13側にも、温度検出素子を有している。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。なお、以下の実施の形態では、用紙の厚さ、用紙の幅を用紙情報として用いる。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、第1の実施の形態にかかる定着制御部の構成を示すブロック図である。ここでは、それぞれの温度検出素子17〜19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。PID制御とは、P:比例、I:積分、D:微分による制御方法であり、個々の加熱源をそれぞれの温度検出素子17〜19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Mv)をPIDにより求めている。
次に、具体的な用紙幅や用紙厚ごとに異なる加熱制御処理について説明する。図6は、I/O制御板が行う加熱制御処理手順を示すフローチャートである。なお、図6に示すフローチャートは、所定時間ごと、例えば1秒ごとに繰り返し実行されるものである。
まず、加熱ローラ中央部に対応する処理として、温度検出素子(加熱中央)19が加熱ローラ12の中央部の温度を検出する(ステップS601)。I/O制御板31は、予め定められている加熱ローラ12中央部の目標温度Taと検出温度を対比する(ステップS602)。I/O制御板31は、目標温度Taと検出温度との対比結果から加熱中央ヒータ14のヒータ点灯割合Mvaを算出する(ステップS603)。I/O制御板31は、ヒータ点灯割合Mvaで加熱中央ヒータ14を点灯する(ステップS604)。
加熱ローラ端部に対応する処理として、温度検出素子(加熱端部)18が加熱ローラ12の端部の温度を検出する(ステップS605)。I/O制御板31は、予め定められている加熱ローラ12端部の目標温度Tbと検出温度を対比する(ステップS606)。I/O制御板31は、目標温度Tbと検出温度との対比結果から加熱端部ヒータ15のヒータ点灯割合Mvbを算出する(ステップS607)。I/O制御板31は、算出したヒータ点灯割合Mvbを加熱中央ヒータ14のヒータ点灯割合Mvaを用いて補正する(ステップS608)。詳細は後述する。I/O制御板31は、補正したヒータ点灯割合Mvb’で加熱端部ヒータ15を点灯する(ステップS609)。
加圧ローラに対応する処理として、温度検出素子(加圧)17が加圧ローラ13の温度を検出する(ステップS610)。I/O制御板31は、予め定められている加圧ローラ13の目標温度Tcと検出温度を対比する(ステップS611)。I/O制御板31は、目標温度Tcと検出温度との対比結果から加圧ヒータ16のヒータ点灯割合Mvcを算出する(ステップS612)。I/O制御板31は、算出したヒータ点灯割合Mvcを加熱中央ヒータ14のヒータ点灯割合Mvaを用いて補正する(ステップS613)。詳細は後述する。I/O制御板31は、補正したヒータ点灯割合Mvc’で加圧ヒータ16を点灯する(ステップS614)。
このように、加熱端部ヒータの点灯割合と加圧ヒータの点灯割合を、加熱中央ヒータの点灯割合を考慮して補正することにより、加熱中央ヒータによって加熱ローラ端部および加圧ローラに伝わる熱量が加味されて、加熱端部ヒータと加圧ヒータが点灯されるため、必要とされる熱量を超えて加熱ローラ端部や加圧ローラに熱量が供給されることがなく、無駄な電力の供給を防ぐことができる。
また、現在の加熱ローラの検出温度ではなく(すなわち既に加熱ヒータに対して制御された点灯割合ではなく)、これから加熱中央ヒータを制御する点灯割合を用いて加熱端部ヒータおよび加圧ヒータの点灯割合を補正するため、加熱中央ヒータから加熱ローラの端部と加圧ローラに伝わる熱量をタイムラグなく考慮することができ、無駄な加熱を抑えることができる。
次に、加熱端部ヒータおよび加圧ヒータの点灯割合補正処理について説明する。図7は、I/O制御板が行う加熱端部ヒータおよび加圧ヒータの点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。なお、加熱端部ヒータ、加圧ヒータそれぞれに対して行われる図7に示す処理は、制御パラメータ格納メモリ25から取得される補正式が異なるのみで同様の処理が実行される。
まず、給紙部50のサイズセンサ51は、用紙幅を取得する(ステップS701)。I/O制御板31は、取得された用紙幅が210mm以上か否かを判断する(ステップS702)。取得された用紙幅が210mm以上であると判断した場合は(ステップS702:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙幅が広い場合の補正式を取得する(ステップS703)。取得された用紙幅が210mm以上でない、すなわち210mm未満であると判断した場合は(ステップS702:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙幅が狭い場合の補正式を取得する(ステップS704)。I/O制御板31は、補正式を用いて補正した点灯割合(以下、補正点灯割合という)を算出する(ステップS705)。
次に、加熱端部ヒータの補正点灯割合Mvb’、加圧ヒータの補正点灯割合Mvc’を算出する補正式についてさらに説明する。まず、用紙幅が210mm以上場合の補正式について説明する。ここでは、通常、最も一般的であるA4サイズ(210×297mm)の用紙を使用する場合を例にとって説明する。
本実施の形態では、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)の結果から、他のヒータの制御量Mvに補正を加える。加熱中央ヒータ14の制御量Mvaに補正値0.2をかけた値を、加熱端部ヒータ15の制御量Mvbから削減する。(加熱中央ヒータ14の点灯により2割程度の影響を端部が受ける場合)。同様に加圧ローラ13が受ける影響が1割程度であった場合、加圧ヒータ16の制御量Mvcをその分削減する。補正式は、次のようになる。
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
・・・式1
ここで、補正式(1)に使用した加熱中央部のハロゲンヒータ14によって加熱ローラ12に伝達された熱量が加熱ローラ12の端部に伝わる割合について説明する。例えば、式(1)では、熱量の伝達の割合として“0.2”が用いられている。これは、以下のように算出される。
中央部から端部への熱量の伝達の割合を算出する方法について説明する。図8は、最大幅の用紙が通過する場合において中央ヒータまたは端部ヒータを点灯した場合の端部温度を検出した一例を示す説明図である。最大幅の用紙が通過する場合とは、例えば用紙の移動方向に対して直交する幅が297mmとなるようにA4(210×297mm)の用紙が通過する場合である。なお、用紙の移動方向に対して平行となる幅(長さ)については連続して通過しても十分な熱量が与えられるため、長さの違いによる用紙への熱量の移動は考慮しない。
図8に示すように、中央ヒータ14のみを1秒間100%点灯させた場合の加熱ローラ12の端部の温度は、10℃上昇する。また、端部ヒータ15のみを100%点灯させ、加熱ローラ12の端部の温度を10℃上昇させるためには、端部ヒータ15は0.2秒点灯する必要がある。これから、中央ヒータ14は、加熱ローラ12の端部の温度を上昇するのに、0.2秒/1秒=0.2、すなわち20%の影響を与えることがわかる。
次に、用紙幅が210mm未満の場合の補正式について説明する。用紙サイズが小さい(幅が狭い)場合、定着ベルト10の端部を紙が通過しないため、端部の熱は奪われにくい。上記の式は定着ベルト10と同サイズの幅の用紙に定着する場合を想定しているため、そのままでは端部の温度が上がりすぎる懸念がある。そこで、ここでは、用紙サイズが小さい(幅が狭い)場合、加熱中央ヒータ14の影響を大きく受けるため、Mvaに補正値0.3を掛けた以下の補正式を使用する。
加熱端部点灯割合(Mvb’)=PID計算値(Mvb)−加熱中央点灯割合(Mva)×0.3
加圧点灯割合(Mvc’) =PID計算値(Mvc)−加熱中央点灯割合(Mva)×0.1
・・・式2
ここで、補正式(2)に使用した加熱中央部のハロゲンヒータ14によって加熱ローラ12に伝達された熱量が加熱ローラ12の端部に伝わる割合について説明する。例えば、式(2)では、熱量の伝達の割合として“0.3”が用いられている。これは、以下のように算出される。
図9は、幅の狭い用紙が通過する場合において中央ヒータまたは端部ヒータを点灯した場合の端部温度を検出した一例を示す説明図である。図9に示すように、中央ヒータ14のみを1秒間100%点灯させた場合、加熱ローラ12の端部の温度は、30℃上昇する。また、端部ヒータ15のみを100%点灯させ、加熱ローラ12の端部の温度を30℃上昇させるためには、端部ヒータ15は0.3秒点灯する必要がある。これにより、中央ヒータ14は、加熱ローラ12の端部の温度を上昇するのに、0.3秒/1秒=0.3、すなわち30%の影響を与えることがわかる。なお、定着可能な温度範囲では、図8や図9に示すように、点灯時間と検出温度は正比例の関係となる。
用紙の幅が狭いとは、たとえば用紙の幅が210mm(A4縦幅)未満の場合である。210mm未満の幅の用紙の場合には式2を使用し、用紙幅が210mm以上の場合には、式1を使用する。
本実施の形態では、主たる加熱源を加熱中央ヒータ14としたが、当然他の加熱源を主たる加熱源としても構わない。また、補正値を切替える用紙幅を210mmとし、それぞれの補正値を0.2、0.3としたが、これに限定されるものではない。
以上説明したように、本実施の形態では、第1,2,3の温度検知手段(温度検出素子17〜19)による検知温度に基づき、第1,2,3の加熱手段(ハロゲンヒータ14〜16)の加熱量をPIDにより算出し、算出した結果を用紙の幅に応じて補正した上でそれぞれの加熱源を制御する。それぞれの加熱源の加熱量を考慮した上に用紙の幅も加味することにより、定着ベルト10(第1の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の温度を緻密に制御することができるだけでなく、端部の温度上昇を回避することができる。また、このように緻密な温度制御を行うことで、特に小幅サイズでの省電力化が実現する。
なお、上述した実施の形態において、後述するように用紙の厚さも考慮して加熱端部ヒータの点灯割合と加圧ヒータの点灯割合を算出してもよい。
(第2の実施の形態)
ベルト式定着装置および画像形成装置の構成等は前述の実施の形態と同一であるので、ここでの重複説明は省略する。第1の実施の形態で用いた式1は、用紙幅がほぼ定着ベルト10の幅と同じであるA4横(297mm)以上の場合を考慮した補正式である。第2の実施の形態では、297mmより幅の狭い用紙の場合には、用紙幅により奪われる熱量が異なるため、用紙幅に応じて補正値を変更する。297mmを用紙幅(単位mm)で割った値を掛ける補正式を使用する。
I/O制御板が行う加熱制御処理手順は、上述した図6のフローチャートと同様であるので、図6とその説明を参照し、ここでの説明を省略する。次に、I/O制御板が行う加熱端部ヒータおよび加圧ヒータの点灯割合補正処理を説明する。図10は、I/O制御板が行う加熱端部ヒータおよび加圧ヒータの点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。
まず、給紙部50のサイズセンサ51は、用紙幅を取得する(ステップS1001)。I/O制御板31は、取得された用紙幅が297mm未満か否かを判断する(ステップS1002)。取得された用紙幅が297mm未満であると判断した場合は(ステップS1002:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙幅が狭い場合の補正式を取得する(ステップS1003)。取得された用紙幅が297mm以上であると判断した場合は(ステップS1002:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙幅が広い場合の補正式を取得する(ステップS1004)。I/O制御板31は、補正式を用いて補正点灯割合を算出する(ステップS1005)。
次に、加熱端部ヒータの補正点灯割合Mvb’、加圧ヒータの補正点灯割合Mvc’を算出する補正式についてさらに説明する。まず、用紙幅が297mm以上である場合の補正式は、上述した式1と同様である。一方、用紙幅が297mm未満である場合の補正式は、次のようになる。
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×(297÷用紙幅)
加圧点灯割合(Mvc’) =PID計算値(Mvc)−加熱中央点灯割合(Mva)×0.1
・・・式3
式3では単純に補正値0.2に幅の差の割合を掛けて求めているが、この式に限定されるものではない。
第1の実施の形態では用紙幅により2つの補正式を切り替えているだけなので、その途中の用紙幅の場合には温度制御に問題が出る場合がある。本実施の形態では用紙幅により補正値を演算により修正しているため、あらゆる用紙幅の用紙に対して、定着ベルト10(第1の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の温度を緻密に制御することができるだけでなく、端部の温度上昇を回避することができる。
(第3の実施の形態)
ここでは、ベルト式定着装置および画像形成装置の構成は、第1の実施の形態と同一であるが、加熱中央ヒータ14の点灯割合Mvaに対しても補正を加える点が異なる。図11は、第3の実施の形態にかかる定着制御部の構成を示すブロック図である。
加熱中央ヒータ、加熱端部ヒータおよび加圧ヒータに対する加熱制御処理について説明する。図12は、I/O制御板が行う加熱制御処理手順を示すフローチャートである。なお、本実施の形態にかかる加熱制御処理の手順は、図6に示すフローチャートとほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明する。ステップS1201〜ステップS1203、ステップS1206〜ステップS1215は、図6での説明を参照し、ここでの説明を省略する。
ステップS1203において、加熱中央ヒータ14の点灯割合Mvaを算出後、I/O制御板31は、補正処理を行う(ステップS1204)。詳細は後述する。I/O制御板31は、補正処理で算出した補正点灯割合Mva’で加熱中央ヒータ14を点灯する(ステップS1205)。
図13は、I/O制御板が行う点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。なお、加熱中央ヒータ、加熱端部ヒータおよび加圧ヒータそれぞれに対して行われる図13に示す処理は、制御パラメータ格納メモリ25から取得される補正式が異なるのみで同様の処理が実行される。
まず、給紙部50のサイズセンサ51は、用紙幅を取得する(ステップS1301)。操作/表示部33は、“厚”、“普”、“薄”のいずれかのボタンの押下により、用紙厚を取得する(ステップS1302)。I/O制御板31は、用紙厚が“厚い”、“普通”、“薄い”のいずれであるかを判断する(ステップS1303)。用紙厚が“厚い”であると判断した場合(ステップS1303:厚い)、I/O制御板31は取得された用紙幅が297mm未満か否かを判断する(ステップS1304)。取得された用紙幅が297mm未満であると判断した場合は(ステップS1304:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙厚が“厚い”で、かつ、用紙幅が狭い場合の補正式を取得する(ステップS1305)。取得された用紙幅が297mm未満でない、すなわち297mm以上であると判断した場合は(ステップS1304:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙厚が“厚い”で、かつ、用紙幅が広い場合の補正式を取得する(ステップS1306)。
ステップS1303において、用紙厚が“普通”であると判断した場合(ステップS1303:普通)、I/O制御板31は取得された用紙幅が297mm未満か否かを判断する(ステップS1307)。取得された用紙幅が297mm未満であると判断した場合は(ステップS1307:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙厚が“普通”で、かつ、用紙幅が狭い場合の補正式を取得する(ステップS1308)。取得された用紙幅が297mm未満でない、すなわち297mm以上であると判断した場合は(ステップS1307:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙厚が“普通”で、かつ、用紙幅が広い場合の補正式を取得する(ステップS1309)。
ステップS1303において、用紙厚が“薄い”であると判断した場合(ステップS1303:薄い)、I/O制御板31は取得された用紙幅が297mm未満か否かを判断する(ステップS1310)。取得された用紙幅が297mm未満であると判断した場合は(ステップS1310:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙厚が“薄い”で、かつ、用紙幅が狭い場合の補正式を取得する(ステップS1311)。取得された用紙幅が297mm未満でない、すなわち297mm以上であると判断した場合は(ステップS1310:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から用紙厚が“薄い”で、かつ、用紙幅が広い場合の補正式を取得する(ステップS1312)。I/O制御板31は、取得した補正式を用いて補正点灯割合を算出する(ステップS1313)。
次に、制御パラメータ格納メモリに格納されている補正式の一例について説明する。用紙厚が“厚い”で、用紙幅が広い場合は、以下に示す式4を用いる。用紙が厚紙の場合、奪われる熱量が通常の厚みの用紙に比べて多くなるため、式1では温度が下がってしまう場合がある。そこで、厚紙の場合には式4を使用し、通常の紙より加熱量を増やす例について説明する。
加熱中央点灯割合(Mva’)=PID計算値(Mva)×1.1
加熱端部点灯割合(Mvb’)=PID計算値(Mvb)×1.1−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
・・・式4
式4では加熱中央ヒータ14、加熱端部ヒータ15の点灯量を1.1倍しているが、補正値および補正式はこれに限定されるものではない。また、例として厚紙とだけとしたが、用紙の厚みにより、たとえば1.05倍、1.1倍、1.2倍など、複数の補正量を切替えることも当然可能である。
また、用紙厚が“厚い”で、用紙幅が狭い場合は、以下に示す式5を用いる。用紙が厚紙であり、なおかつ用紙幅が狭い場合、端部の温度上昇を避けると共に用紙が通過する範囲の温度落ち込みを少なくする必要がある。このため、用紙が厚紙であり、なおかつ用紙幅が狭い場合、以下の式を使用する。
加熱中央点灯割合(Mva’)=PID計算値(Mva)×1.1
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×(297÷用紙幅)
加圧点灯割合(Mvc’) =PID計算値(Mvc)−加熱中央点灯割合(Mva’)×0.1
・・・式5
式5では加熱中央ヒータ14のみ点灯量を1.1倍しているが、補正値および補正式はこれに限定されるものではない。
また、用紙厚が“普通”で、用紙幅が広い場合は、上述した第1の実施の形態の式1を用いる。なお、この場合加熱中央ヒータ14に対する補正はなく、点灯割合Mvaで加熱中央ヒータ14を点灯する。
このように、用紙厚さや用紙幅等のような熱量を奪う要因を条件として、加熱端部ヒータ、加圧ヒータに加え、加熱中央ヒータについても点灯割合を補正することにより、定着ベルト10(第1の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の温度を緻密に制御することができる。従って、無駄のない熱量の供給を行うことができる。
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態は、加熱中央ヒータ14が端部に与える影響を考慮するとともに、加熱端部ヒータ15が中央に与える影響を考慮して、加熱中央ヒータと加熱端部ヒータそれぞれの制御量を求める。
図14は、第4の実施の形態にかかる定着制御部の構成を示すブロック図である。図14に示すように、補正はそれぞれ検出温度から算出された点灯制御Mva、Mvb、Mvcを用いて、補正された点灯割合Mva’、Mvb’、Mvc’を算出し、補正された点灯割合Mva’、Mvb’、Mvc’に従ってそれぞれのヒータを点灯する。
図15は、I/O制御板が行う加熱制御処理手順を示すフローチャートである。図15を用いて、本実施の形態での加熱制御処理手順を説明する。
まず、加圧ローラ、加熱ローラ端部、中央の温度を検知するに対応する温度検出素子17、18、19が各温度を検出する(ステップS1501)。I/O制御板31は、予め定められている目標温度と検出温度を対比する(ステップS1502)。I/O制御板31は、目標温度と検出温度との対比結果から各ヒータの点灯割合を算出する(ステップS1503)。I/O制御板31は、算出された各ヒータの点灯割合Mva、Mvb、Mvcを用いて、補正点灯割合を算出する(ステップS1504)。詳細は、上述した図13と同様の処理の流れであるので、図13とその説明を参照し、ここでの説明を省略する。I/O制御板31は、算出された各補正点灯割合Mva’、Mvb’、Mvc’で各ヒータ14、15、16を点灯する(ステップS1505)。
ここで、補正点灯割合を算出するための補正式および補正式の求め方を説明する。なお、加熱中央ヒータ14が端部に与える影響を係数A、加熱端部ヒータ15が中央に与える影響を係数Bとする。まず、用紙幅が定着ベルト10と同サイズの幅(297mm)で、用紙厚が普通の場合の補正式について説明する。加圧ヒータ16からの影響は微小なため、ここでは考慮しない。
加熱中央と加熱端部のPIDにより求めた制御量Mva、Mvbは、実際に制御する量Mva’、Mvb’で次のように表せる。
Mva=Mva’+Mvb’×B
Mvb=Mvb’+Mva’×A
・・・式6
上式を展開すると以下のようになり、実際の制御量を求めることができる。
Mva’=(Mva−Mvb×B)÷(1−A×B)
Mvb’=(Mvb−Mva×A)÷(1−A×B)
・・・式7
加圧ローラ13への加熱ローラ12からの影響を係数Cとすると下式で求めることができる。
Mvc’=Mvc−(Mva’+Mvb’)×C
・・・式8
ここで、端部から中央部への熱量の伝達の割合を算出する方法について説明する。図16は、最大幅の用紙が通過する場合において中央ヒータまたは端部ヒータを点灯した場合の中央部温度を検出した一例を示す説明図である。
図16に示すように、端部ヒータ15のみを1秒間100%点灯させた場合の加熱ローラ12の中央部の温度は、5℃上昇する。また、加熱中央ヒータ14のみを100%点灯させ、加熱ローラ12の中央部の温度を5℃上昇させるためには、加熱中央ヒータ14は0.1秒点灯する必要がある。これから、端部ヒータ15は、加熱ローラ12の中央部の温度を上昇させるのに、0.1秒/1秒=0.1、すなわち10%の影響を与えることがわかる。
次に、用紙幅が定着ベルト10と同サイズの幅(297mm)未満で、用紙厚が普通の場合の補正式について説明する。上式は定着ベルト10と同サイズの幅(297mm)の用紙に定着する場合を想定しているため、そのままでは端部の温度が上がりすぎる懸念がある。そこで、297mmより幅の狭い用紙の場合には、用紙幅により奪われる熱量が異なるため、用紙幅に応じて補正値を変更する。297mmを用紙幅(単位mm)で割った値を補正式に掛ける下式を使用する。なお、端部から中央部への熱量の伝達の割合が図16に示すような場合、係数Bの値には0.1が相当する。また、中央部から端部への熱量の伝達の割合が図8に示すような場合、係数Aの値は0.2が相当する。
Mva=Mva’+Mvb’×B
Mvb=Mvb’+Mva’×A×(297÷用紙幅)
・・・式9
上式を展開すると以下のようになり、実際の制御量を求めることができる。
Mva’=(Mva−Mvb×B)÷(1−A×(297÷用紙幅)×B)
Mvb’=(Mvb−Mva×A×(297÷用紙幅))÷(1−A×(297÷用紙幅)×B)
・・・式10
また、加圧ローラ13への補正式は式8をそのまま使用する。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。また3つの加熱源のそれぞれの影響を考慮した式とすることも、当然可能である。
このように、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た補正式を使用して、制御量を決定している。補正式に用紙幅による補正を加えることで、定着ベルト10(第1の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の温度を緻密に制御することができるだけでなく、回転体端部の温度上昇を回避することが可能となる。
また、用紙幅が定着ベルト10と同サイズの幅(297mm)で、用紙厚が厚い場合の補正式について説明する。式6、7の式は、用紙が通常の厚みの場合である。用紙が厚紙の場合、奪われる熱量が通常の厚みの用紙に比べて多くなるため、温度が下がってしまう場合がある。
そこで、厚紙の場合には制御量を1.1倍した下式を使用し、通常の紙より加熱量を増やす。
Mva×1.1=Mva’+Mvb’×B
Mvb×1.1=Mvb’+Mva’×A
・・・式11
上式を展開すると以下のようになり、実際の制御量を求めることができる。
Mva’=(Mva−Mvb×B)/(1−A×B)×1.1
Mvb’=(Mvb−Mva×A)/(1−A×B)×1.1
・・・式12
また、加圧ローラ13への補正式は式8をそのまま使用する。上記例では厚紙時には制御量を1.1倍しているが、当然この値に限定されるものではない。また、例として厚紙とだけとしたが、用紙の厚みにより、たとえば1.05倍、1.1倍、1.2倍など、複数の補正量を切替えることも当然可能である。
したがって、用紙が厚紙の場合には異なる補正式を使うことで、厚紙であっても定着ベルト10(第1第2の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の温度を緻密に制御することができる。
また、用紙幅が定着ベルト10と同サイズの幅(297mm)未満で、用紙厚が厚い場合の補正式について説明する。式11、12の式は、用紙が厚紙の場合であり、用紙幅が狭い場合には端部が上がりすぎてしまう場合がある。このため、用紙が厚紙でなおかつ幅が狭い場合には下式を使用し、通常の紙より加熱量を増やすと共に端部の温度上昇を防ぐ。
Mva×1.1=Mva’+Mvb’×B
Mvb×1.1=Mvb’+Mva’×A×(297÷用紙幅)
・・・式13
上式を展開すると以下のようになり、実際の制御量を求めることができる。
Mva’=(Mva−Mvb×B)/(1−A×(297÷用紙幅)×B)×1.1
Mvb’=(Mvb−Mva×A×(297÷用紙幅))/(1−A×(297÷用紙幅)×B)
・・・式14
加圧ローラ13への補正式は式8をそのまま使用する。上記例では厚紙時には制御量を1.1倍しているが、当然この値に限定されるものではない。また、例として厚紙とだけとしたが、用紙の厚みにより、たとえば1.05倍、1.1倍、1.2倍など、複数の補正量を切替えることも当然可能である。
したがって、厚紙での補正式に用紙幅による補正を加えることで、厚紙であっても定着ベルト10(第1の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の温度を緻密に制御することができるだけでなく、回転体端部の温度上昇を回避することが可能となる。
(第5の実施の形態)
第5の実施の形態は、上述した第4の実施の形態と同様に加熱中央ヒータ14が端部に与える影響を考慮するとともに、加熱端部ヒータ15が中央に与える影響を考慮して、加熱中央ヒータ14と加熱端部ヒータ15それぞれの制御量を補正式によって求めるが、本実施の形態では、補正前の点灯割合によって異なる補正式を用いる補正点灯割合を算出する点が異なる。なお、ベルト式定着装置および画像形成装置の構成は、第4の実施の形態とほぼ同一であり、図14を参照する。また、本実施の形態での加熱制御処理手順は、図15と同様であるので、図15とその説明を参照し、ここでの説明を省略する。
図17は、I/O制御板が行う点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。本実施の形態にかかる点灯割合補正処理の手順は、図13に示すフローチャートとほぼ同様であるので、異なる部分のみ説明する。ステップS1701〜ステップS1703は、図13での説明を参照し、ここでの説明を省略する。
ステップS1703において、用紙厚が“厚い”であると判断した場合(ステップS1703:厚い)、I/O制御板31は取得された用紙幅が210mmを超えるか否かを判断する(ステップS1704)。取得された用紙幅が210mmを超えると判断した場合は(ステップS1704:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から対応する補正式を取得する(ステップS1705)。すなわち、用紙幅が210mmを超えて、かつ、用紙厚が“厚い”場合のテーブルにおいて、加熱中央点灯割合Mvaと加熱端部点灯割合Mvbに対応する補正式を取得する。
取得された用紙幅が210mmを超えない、すなわち210mm以下であると判断した場合は(ステップS1704:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から対応する補正式を取得する(ステップS1706)。すなわち、用紙幅が210mm以下で、かつ、用紙厚が“厚い”場合のテーブルにおいて、加熱中央点灯割合Mvaと加熱端部点灯割合Mvbに対応する補正式を取得する。
ステップS1703において、用紙厚が“普通”であると判断した場合(ステップS1703:普通)、I/O制御板31は取得された用紙幅が210mmを超えるか否かを判断する(ステップS1707)。取得された用紙幅が210mmを超えると判断した場合は(ステップS1707:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から対応する補正式を取得する(ステップS1708)。すなわち、用紙幅が210mmを超えて、かつ、用紙厚が“普通”の場合のテーブルにおいて、加熱中央点灯割合Mvaと加熱端部点灯割合Mvbに対応する補正式を取得する。
取得された用紙幅が210mmを超えない、すなわち210mm以下であると判断した場合は(ステップS1707:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から対応する補正式を取得する(ステップS1709)。すなわち、用紙幅が210mm以下で、かつ、用紙厚が“普通”の場合のテーブルにおいて、加熱中央点灯割合Mvaと加熱端部点灯割合Mvbに対応する補正式を取得する。
ステップS1703において、用紙厚が“薄い”であると判断した場合(ステップS1703:薄い)、I/O制御板31は取得された用紙幅が210mmを超えるか否かを判断する(ステップS1710)。取得された用紙幅が210mmを超えると判断した場合は(ステップS1710:Yes)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から対応する補正式を取得する(ステップS1711)。すなわち、用紙幅が210mmを超えて、かつ、用紙厚が“薄い”の場合のテーブルにおいて、加熱中央点灯割合Mvaと加熱端部点灯割合Mvbに対応する補正式を取得する。
取得された用紙幅が210mmを超えない、すなわち210mm以下であると判断した場合は(ステップS1710:No)、I/O制御板31は制御パラメータ格納メモリ25から対応する補正式を取得する(ステップS1712)。すなわち、用紙幅が210mm以下で、かつ、用紙厚が“薄い”の場合のテーブルにおいて、加熱中央点灯割合Mvaと加熱端部点灯割合Mvbに対応する補正式を取得する。I/O制御板31は、取得した補正式を用いて補正点灯割合を算出する(ステップS1713)。
ここで、上述した図17に示すフローチャートにおいて、制御パラメータ格納メモリ25に格納されているテーブル(表)について説明する。図18は、用紙幅が210mmを超えて、かつ、用紙厚が普通の場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。この場合では、加熱中央と加熱端部のPID計算による制御量(加熱中央点灯割合Mva、加熱端部点灯割合Mvb)をそれぞれ3つに分け、その表中の補正式によってMva’、Mvb’を算出する。算出された制御量Mva’、Mvb’によってヒータ制御を行う。さらにMva’,Mvb’をMvcの補正値として使用し、Mvc’を求める。
次に、用紙幅が狭い場合を説明する。図19は、用紙幅が210mm以下で、かつ、用紙厚が普通の場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。図18は定着ベルト10と同サイズの幅の用紙に定着する場合を想定しているため、そのままでは端部の温度が上がりすぎる懸念がある。
そこで、用紙の幅が210mm以下の場合(幅が狭い場合)、図19に示す図表(制御テーブル)を使用する。なお、表中の補正値はこれに限定されるものではない。また、本実施の形態では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。また、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。
本実施の形態では、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、表を使用して補正している。表は単一でなく、用紙幅により表を使い分けることにより、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だけでなく、端部の温度上昇を回避することが可能となる。
次に、用紙厚が厚い場合について説明する。用紙が厚紙の場合、奪われる熱量が通常の厚みの用紙に比べて多くなるため、図18、図19では温度が下がってしまう場合がある。このため、I/O制御板31は、厚紙の場合には図20、図21を使って補正を行う。図20は、用紙幅が210mmを超えて、かつ、用紙厚が厚い場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。図21は、用紙幅が210mm以下で、かつ、用紙厚が厚い場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。
したがって、用紙の厚みにより表を使い分けることにより、用紙の幅、厚みに応じた制御が可能となり、定着ベルト10(第1の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の温度を緻密に制御することができるだけでなく、端部の温度上昇を回避することが可能となる。
また、上述した実施の形態では、特に定着装置の定着ベルト10(第1の回転体)、加圧ローラ13(第2の回転体)の熱容量について規定していない。そこで、省電力化のため、定着ベルト10部分には熱容量が小さく、直ぐに温まる材料を使用し、加圧ローラ13は熱容量が大きく、通紙されても冷めにくい材料を使用してもよい。
たとえば、定着ベルト10はニッケル、耐熱性樹脂(ポリイミドなど)、炭素鋼、あるいはステンレス鋼などで形成し、その表層には耐熱性離形層(フッ素系樹脂、高離形シリコンゴムなど)が被覆した構成となっている。また、定着ローラ11および加熱ローラ12は、たとえば鉄またはアルミニウム製のローラで形成する。また、加圧ローラ13はシリコンゴムなどで構成される。
これにより、前述した各係数、式、表の値を上記条件に合うように調整することで、良好な定着性を得ることが可能となる。もちろん上記とは異なる熱容量を持つものをそれぞれの回転体に採用した場合でも、前述の各係数、式、表の値を調整することで、良好な定着性を得ることができる。
したがって、各実施の形態で説明した制御方式により、定着ベルト10(第1の回転体)部分と加圧ローラ13(第2の回転体)の熱容量が異なる場合でも、それを考慮したデータ表(補正表)、補正係数にすることにより、緻密な温度制御が可能となる。また、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。
なお、上述した各実施の形態では、温度検出素子を複数配置した例について述べたが、定着装置の規模などを考慮して1つの温度検出素子でも制御が可能であればこれに限定されるものではない。
なお、上述した各実施の形態の加熱制御装置において、加熱制御処理がプログラムで実行される場合、加熱制御装置で実行される加熱制御プログラムはROM等に予め組み込まれて提供される。
上述した各実施の形態の加熱制御装置で実行される加熱制御プログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な情報記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
さらに、上述した各実施の形態の加熱制御装置で実行される加熱制御プログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、上述した各実施の形態の加熱制御装置で実行される加熱制御プログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。
上述した各実施の形態の加熱制御装置で実行される加熱制御プログラムは、上述した各部(PID制御部、補正部等)を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(プロセッサ)が上記ROMから加熱制御プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、PID制御部、補正部等が主記憶装置上に生成されるようになっている。
以上のように、本発明にかかる定着装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に有用であり、特に、カラー複写機、カラープリンタにおいて使用される複数の加熱源を有するベルト式定着装置に適している。
第1の実施の形態にかかる定着装置の構成例を示すブロック図である。 図1のA方向から見た定着ベルトおよび定着ローラ、加熱ローラ、加圧ローラ、ハロゲンヒータおよび温度検出素子の位置関係を示す説明図である。 第1の実施の形態にかかる定着装置が搭載される画像形成装置(デジタル複写機)の制御系の構成を示すブロック図である。 第1の実施の形態にかかる定着装置の温度検出素子、ハロゲンヒータの接続構成を示すブロック図である。 第1の実施の形態にかかる定着制御部の構成を示すブロック図である。 I/O制御板が行う加熱制御処理手順を示すフローチャートである。 I/O制御板が行う加熱端部ヒータおよび加圧ヒータの点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。 最大幅の用紙が通過する場合において中央ヒータまたは端部ヒータを点灯した場合の端部温度を検出した一例を示す説明図である。 幅の狭い用紙が通過する場合において中央ヒータまたは端部ヒータを点灯した場合の端部温度を検出した一例を示す説明図である。 I/O制御板が行う加熱端部ヒータおよび加圧ヒータの点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。 第3の実施の形態にかかる定着制御部の構成を示すブロック図である。 I/O制御板が行う加熱制御処理手順を示すフローチャートである。 I/O制御板が行う点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。 第4の実施の形態にかかる定着制御部の構成を示すブロック図である。 I/O制御板が行う加熱制御処理手順を示すフローチャートである。 最大幅の用紙が通過する場合において中央ヒータまたは端部ヒータを点灯した場合の中央部温度を検出した一例を示す説明図である。 I/O制御板が行う点灯割合補正処理手順を示すフローチャートである。 用紙幅が210mmを超えて、かつ、用紙厚が普通の場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。 用紙幅が210mm以下で、かつ、用紙厚が普通の場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。 用紙幅が210mmを超えて、かつ、用紙厚が厚い場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。 用紙幅が210mm以下で、かつ、用紙厚が厚い場合の補正式のテーブルの一例を示す説明図である。 従来における定着制御例を示すブロック図である。
符号の説明
10 定着ベルト
11 定着ローラ
12 加熱ローラ
13 加圧ローラ
14 加熱中央ヒータ
15 加熱端部ヒータ
16 加圧ヒータ
17〜19 温度検出素子
20 PSU
25 制御パラメータ格納メモリ
30 システム制御板
31 I/O制御板
33 操作/表示部
50 給紙部
51 サイズセンサ

Claims (19)

  1. 部材を加熱する第1加熱手段と、
    前記部材を加熱する第2加熱手段と、
    前記第1加熱手段に対応する端部の位置である第1位置での前記部材の温度である第1温度を検出する第1温度検出手段と、
    前記第2加熱手段に対応する中央部の位置である第2位置での前記部材の温度である第2温度を検出する第2温度検出手段と、
    前記第2温度に基づいて、前記第1加熱手段を制御するための制御値である第1制御値を算出する第1制御値算出手段と、
    前記第1制御値で前記第1加熱手段を制御する第1加熱制御手段と、
    を備え
    前記第1制御値算出手段は、予め定められている前記第1加熱手段の目標温度と前記第1温度検出手段が検出した第1温度との差分値から前記第1加熱手段の点灯割合を算出し、この点灯割合を、前記第2加熱手段の点灯割合を用いて補正し、前記第1加熱制御手段は、前記第1制御値算出手段で算出された補正後の前記第1加熱手段の点灯割合で前記第1加熱手段を点灯することを特徴とする加熱制御装置。
  2. 前記第2温度と目標温度との差分値から前記第2加熱手段に対する第2制御値を算出する第2制御値算出手段と、
    前記第2制御値で前記第2加熱手段を制御する第2加熱制御手段と、をさらに備え、
    前記第1制御値算出手段は、前記第2制御値を用いて、前記第2加熱手段によって発生する熱量のうち前記第1位置の部材に伝わる熱量分を削減した前記第1加熱手段によって発生させるべき熱量に対応する前記第1制御値を算出すること、を特徴とする請求項1に記載の加熱制御装置。
  3. 前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合を用いて前記第1制御値を補正する補正式を記憶する記憶手段、をさらに備え、
    前記第1制御値算出手段は、前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1制御値を求め、前記記憶手段に記憶された前記補正式によって補正された第1補正制御値を算出すること、を特徴とする請求項2に記載の加熱制御装置。
  4. 前記補正式は、
    第1補正制御値 = 第1制御値−第2制御値×熱伝導割合
    但し、熱伝導割合は、前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合という
    であることを特徴とする請求項3に記載の加熱制御装置。
  5. 前記部材上を通過する記録媒体の進行方向に直交する幅である媒体幅を取得する媒体幅取得手段、をさらに備え、
    前記記憶手段は、さらに前記媒体幅に対応する前記補正式を記憶し、
    前記第1制御値算出手段は、前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1制御値を求め、前記記憶手段から、前記媒体幅に対応する前記補正式を取得し、取得された前記補正式によって補正された第1補正制御値を算出すること、を特徴とする請求項3に記載の加熱制御装置。
  6. 前記補正式は、
    第1補正制御値 = 第1制御値−第2制御値×熱伝導割合×媒体幅係数
    但し、熱伝導割合は、前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合といい、媒体幅係数は、前記媒体幅に対応する係数をいう
    であることを特徴とする請求項5に記載の加熱制御装置。
  7. 前記部材上を通過する記録媒体の厚さを示す媒体厚を取得する媒体厚取得手段、をさらに備え、
    前記記憶手段は、さらに前記媒体厚に対応する前記補正式を記憶し、
    前記第1制御値算出手段は、前記第2温度と目標温度との差分値から前記第1制御値を求め、前記記憶手段から、前記媒体厚に対応する前記補正式を取得し、取得された前記補正式によって補正された第1補正制御値を算出すること、を特徴とする請求項3に記載の加熱制御装置。
  8. 前記補正式は、
    第1補正制御値 = 第1制御値−第2制御値×熱伝導割合×媒体厚係数
    但し、熱伝導割合は、前記第2加熱手段によって発生する熱量が前記第1位置の前記部材に伝わる割合をいい、媒体厚係数は、前記媒体厚に対応する係数をいう
    であることを特徴とする請求項7に記載の加熱制御装置。
  9. 前記第1温度に基づいて、前記第2加熱手段を制御するための制御値である第2制御値を算出する第2制御値算出手段と、
    前記第2制御値で前記第2加熱手段を制御する第2加熱制御手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の加熱制御装置。
  10. 前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1加熱手段に対する第1基準制御値を算出する第1基準制御値算出手段と、
    前記第2温度と目標温度との差分値から前記第2加熱手段に対する第2基準制御値を算出する第2基準制御値算出手段と、をさらに備え、
    前記第1制御値算出手段は、前記第1基準制御値および前記第2基準制御値を用いて、前記第1制御値を算出し、
    前記第2制御値算出手段は、前記第1基準制御値および前記第2基準制御値を用いて、前記第2制御値を算出すること、を特徴とする請求項9に記載の加熱制御装置。
  11. 前記部材上を通過する記録媒体の進行方向に直交する幅である媒体幅を取得する媒体幅取得手段、をさらに備え、
    前記第1制御値算出手段は、さらに前記媒体幅を用いて前記第1制御値を算出し、
    前記第2制御値算出手段は、さらに前記媒体幅を用いて前記第2制御値を算出すること、を特徴とする請求項10に記載の加熱制御装置。
  12. 前記部材上を通過する記録媒体の厚さを示す媒体厚を取得する媒体厚取得手段、をさらに備え、
    前記第1制御値算出手段は、さらに前記媒体厚を用いて前記第1制御値を算出し、
    前記第2制御値算出手段は、さらに前記媒体厚を用いて前記第2制御値を算出すること、を特徴とする請求項10または請求項11に記載の加熱制御装置。
  13. 前記第1制御値の範囲と前記第2制御値の範囲のそれぞれに対応した補正式を記憶する記憶手段と、
    前記第1温度と目標温度との差分値から前記第1加熱手段に対する第1基準制御値を算出する第1基準制御値算出手段と、
    前記第2温度と目標温度との差分値から前記第2加熱手段に対する第2基準制御値を算出する第2基準制御値算出手段と、をさらに備え、
    前記第1制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第1制御値を算出し、
    前記第2制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する前記補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第2制御値を補正すること、を特徴とする請求項9に記載の加熱制御装置。
  14. 前記部材上を通過する記録媒体の進行方向に直交する幅である媒体幅を取得する媒体幅取得手段、をさらに備え、
    前記記憶手段は、さらに前記媒体幅に対応する前記補正式を記憶し、
    前記第1制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体幅および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第1制御値を算出し、
    前記第2制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体幅および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第2制御値を算出すること、を特徴とする請求項13に記載の加熱制御装置。
  15. 前記部材上を通過する記録媒体の厚さを示す媒体厚を取得する媒体厚取得手段、をさらに備え、
    前記記憶手段は、さらに前記媒体厚に対応する前記補正式を記憶し、
    前記第1制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体厚および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第1制御値を算出し、
    前記第2制御値算出手段は、前記記憶手段から、前記媒体厚および前記第1基準制御値が含まれる前記第1制御値の範囲と前記第2基準制御値が含まれる前記第2制御値の範囲に対応する補正式を取得し、取得された前記補正式により前記第2制御値を算出すること、を特徴とする請求項13または請求項14に記載の加熱制御装置。
  16. 請求項1〜15のいずれか一つに記載の加熱制御装置を備え、
    前記加熱制御装置によって制御された加熱部により加熱される前記部材を用いて記憶媒体にトナー像を定着させる定着手段、
    を備えることを特徴とする定着装置。
  17. 請求項1〜15のいずれか一つに記載の加熱制御装置と、前記加熱制御装置に制御される加熱部を内蔵した定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
  18. 部材を加熱する第1加熱手段と、前記部材を加熱する第2加熱手段と、前記第1加熱手段に対応する位置である端部の第1位置での前記部材の温度である第1温度を検出する第1温度検出手段と、前記第2加熱手段に対応する位置である中央部の第2位置での前記部材の温度である第2温度を検出する第2温度検出手段と、を備える加熱制御装置で実行される加熱制御方法において、
    前記第2温度に基づいて、前記第1加熱手段を制御するための制御値である第1制御値を算出する第1制御値算出ステップと、
    前記第1制御値算出ステップによって算出された前記第1制御値で前記第1加熱手段を制御する第1加熱制御ステップと、
    を有し、
    前記第1制御値算出ステップは、予め定められている前記第1加熱手段の目標温度と前記第1温度検出手段が検出した第1温度との差分値から前記第1加熱手段の点灯割合を算出し、この点灯割合を、前記第2加熱手段の点灯割合を用いて補正し、前記第1加熱制御ステップは、前記第1制御値算出ステップで算出された補正後の前記第1加熱手段の点灯割合で前記第1加熱手段を点灯することを特徴とする加熱制御方法。
  19. 請求項18に記載された加熱制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする加熱制御プログラム。
JP2006345598A 2006-03-17 2006-12-22 加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラム Expired - Fee Related JP4949820B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006345598A JP4949820B2 (ja) 2006-03-17 2006-12-22 加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラム
US11/723,077 US7920802B2 (en) 2006-03-17 2007-03-16 Heating control device, fixing device, image forming apparatus, heating control method, and computer program product

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006075553 2006-03-17
JP2006075553 2006-03-17
JP2006345598A JP4949820B2 (ja) 2006-03-17 2006-12-22 加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007280930A JP2007280930A (ja) 2007-10-25
JP4949820B2 true JP4949820B2 (ja) 2012-06-13

Family

ID=38517967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006345598A Expired - Fee Related JP4949820B2 (ja) 2006-03-17 2006-12-22 加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラム

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7920802B2 (ja)
JP (1) JP4949820B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090196637A1 (en) * 2008-02-06 2009-08-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Fuser unit for image forming apparatus
US8285167B2 (en) 2008-04-10 2012-10-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Fixing device
JP4642879B2 (ja) * 2008-06-30 2011-03-02 株式会社沖データ 定着装置及び画像形成装置
US8965224B2 (en) * 2008-09-01 2015-02-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Fixing unit controlling apparatus and image forming apparatus including the same
JP6398296B2 (ja) * 2014-04-30 2018-10-03 ブラザー工業株式会社 画像形成装置、画像形成装置の制御方法およびプログラム
US10576190B2 (en) 2014-08-08 2020-03-03 Fremon Scientific, Inc. Smart bag used in sensing physiological and/or physical parameters of bags containing biological substance
JP6897272B2 (ja) * 2017-03-16 2021-06-30 株式会社リコー 画像形成装置
US20180324900A1 (en) * 2017-05-04 2018-11-08 Fremon Scientific, Inc. Dry Heat Thawing of Biological Substances
WO2019217488A1 (en) 2018-05-07 2019-11-14 Fremon Scientific, Inc. Thawing biological substances
JP2020016843A (ja) * 2018-07-27 2020-01-30 キヤノン株式会社 像加熱装置及び画像形成装置
JP7547901B2 (ja) * 2020-09-29 2024-09-10 ブラザー工業株式会社 画像形成装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11161097A (ja) * 1997-11-21 1999-06-18 Canon Inc 定着装置、温度制御手段及びこれらを備える画像形成装置
JPH11344885A (ja) 1998-06-01 1999-12-14 Nitto Kogyo Co Ltd 定着装置及び定着方法
JP2001201978A (ja) 2000-01-18 2001-07-27 Ricoh Co Ltd 定着装置
JP2002221871A (ja) 2001-01-24 2002-08-09 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び定着装置の温度制御方法並びにプログラム
JP2002296954A (ja) 2001-03-29 2002-10-09 Canon Inc 加熱装置及びこの加熱装置を備える画像形成装置
JP2003149987A (ja) 2001-11-13 2003-05-21 Konica Corp 定着装置の制御方法および定着装置並びに画像形成装置
JP2003280448A (ja) * 2002-03-25 2003-10-02 Canon Inc 画像形成装置の像加熱装置
US6763206B2 (en) * 2002-05-14 2004-07-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Image forming apparatus with an induction heating fixing unit for shortening warm up time
JP2004246083A (ja) * 2003-02-14 2004-09-02 Seiko Epson Corp 定着装置及び画像形成装置
JP3929942B2 (ja) 2003-06-26 2007-06-13 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
US7027749B2 (en) * 2004-02-24 2006-04-11 Kabushiki Kaisha Toshiba Fixing device and image forming apparatus
JP2005258036A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Konica Minolta Business Technologies Inc 画像形成装置
US7092652B2 (en) * 2004-06-23 2006-08-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Device and method for controlling the turn-on time of plural heater lamps

Also Published As

Publication number Publication date
US20070217810A1 (en) 2007-09-20
JP2007280930A (ja) 2007-10-25
US7920802B2 (en) 2011-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4949820B2 (ja) 加熱制御装置、定着装置、画像形成装置、加熱制御方法および加熱制御プログラム
JP4188399B2 (ja) 温度制御装置、温度制御方法、定着装置、画像形成装置、温度制御プログラム、及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP5036048B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2007272033A (ja) 画像形成装置
JP7073217B2 (ja) 像加熱装置及び画像形成装置
JP2010160487A (ja) 印刷に利用可能な装置
CN108475034B (zh) 定影装置和成像装置
JP4533054B2 (ja) 定着装置
JP4922842B2 (ja) 定着装置、画像形成装置、温度制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP2008107638A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP5925029B2 (ja) 画像形成装置
JP4685514B2 (ja) 定着装置、画像形成装置および定着装置の加熱制御方法
JP2006071960A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP4878547B2 (ja) 定着方法、定着装置、画像形成装置
JP4923709B2 (ja) 画像形成装置
JP5298845B2 (ja) 画像形成装置
JP2006072236A (ja) 画像形成装置及びその制御方法
WO2012029394A1 (ja) 定着装置、画像形成装置、定着装置の電力制御方法
JP2013050634A (ja) 画像形成装置
JP5127353B2 (ja) 画像形成装置
JP2007025231A (ja) 定着装置
JP2007047224A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2015036773A (ja) 定着装置及び画像形成装置
US9152103B2 (en) Image forming apparatus ensuring short warm-up time by efficiently heating fixing unit
JP2014013337A (ja) 加熱装置及び画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090716

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111206

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120206

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120306

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150316

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4949820

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees