JP5605114B2 - Fixing control device, program - Google Patents
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Description
本発明は、定着ユニットの温度を制御する定着制御装置に関し、特に、外的要因による温度変動を抑制する定着制御装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a fixing control device that controls the temperature of a fixing unit, and more particularly, to a fixing control device and a program for suppressing temperature fluctuation due to an external factor.
電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着ユニットの定着制御方法において,制御周期における定着ヒータを点灯する時間的な割合を算出して、その割合に基づいて定着ヒータのON/OFFを制御する定着制御方法(以下、温度制御方法という)が知られている。より具体的には、定着制御装置が制御周期毎に定着ユニットの温度を検出して、温度に応じて次の制御周期における定着ヒータの点灯割合を決定する。したがって、温度の検出周期と制御周期が一致していることになる。 In a fixing control method of a fixing unit used in an electrophotographic image forming apparatus, a time ratio of lighting a fixing heater in a control cycle is calculated, and ON / OFF of the fixing heater is controlled based on the ratio. A fixing control method (hereinafter referred to as a temperature control method) is known. More specifically, the fixing control device detects the temperature of the fixing unit for each control cycle, and determines the lighting rate of the fixing heater in the next control cycle according to the temperature. Therefore, the temperature detection cycle coincides with the control cycle.
定着ユニットの温度は転写媒体へトナーを定着させるため適切な温度に制御されているため、温度が変動すると画質が低下するおそれがある。例えば、定着ヒータが温度制御する定着ユニットの熱容量は通紙の有無により変化するため、定着ユニットの温度は転写媒体の種類や厚みの影響を受ける。 Since the temperature of the fixing unit is controlled to an appropriate temperature for fixing the toner to the transfer medium, the image quality may be lowered when the temperature fluctuates. For example, since the heat capacity of the fixing unit whose temperature is controlled by the fixing heater varies depending on whether paper is passed or not, the temperature of the fixing unit is affected by the type and thickness of the transfer medium.
そこで、温度変動を抑制する技術が考案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、転写媒体の種類の違い等による温度変動を抑制するため、温度の計測周期と温度の制御周期を変化させる画像形成装置の定着装置が開示されている。
Thus, a technique for suppressing temperature fluctuation has been devised (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載された温度の制御方法では、想定されていないタイミングで発生した急激な温度変化に対応できないという問題がある。
However, the temperature control method described in
例えば、定着ユニットの温度変化特性は、転写媒体が定着ユニットのニップ部に接している場合と接していない場合で異なる。図示して説明する。
図1(a)では、転写媒体がニップ部に接している時に制御周期が満了し、定着制御装置は次の制御周期のために定着温度から定着ヒータを点灯する点灯割合を算出している。
For example, the temperature change characteristic of the fixing unit differs depending on whether or not the transfer medium is in contact with the nip portion of the fixing unit. This is illustrated and described.
In FIG. 1A, the control cycle expires when the transfer medium is in contact with the nip portion, and the fixing control device calculates the lighting ratio for turning on the fixing heater from the fixing temperature for the next control cycle.
しかし、図1(b)に示すように、次の制御周期が開始する前に転写媒体の後端がニップ部を通過している。この場合、制御対象の熱容量が変わってしまい、定着制御装置がすでに算出した点灯割合では、温度を適正に保つことができない。 However, as shown in FIG. 1B, the rear end of the transfer medium passes through the nip portion before the next control cycle starts. In this case, the heat capacity of the control object changes, and the temperature cannot be kept appropriate with the lighting ratio already calculated by the fixing control device.
逆に、図1(c)のように転写媒体がニップ部に接してない時に制御周期が満了し、定着制御装置は温度から定着ヒータを点灯する割合を算出し、図1(d)に示すように、次の制御周期が開始する前に転写媒体の前端がニップ部を通過する場合も同様の問題を生じる。 Conversely, as shown in FIG. 1C, the control cycle expires when the transfer medium is not in contact with the nip portion, and the fixing control device calculates the ratio of lighting the fixing heater from the temperature, and is shown in FIG. 1D. As described above, the same problem occurs when the front end of the transfer medium passes through the nip portion before the next control cycle starts.
このように、制御周期ごとに定着割合を算出して、点灯割合に基づいて定着ヒータのON/OFFを切り替える温度制御方法では、外的な要因による温度変化に動的に対応することができなかった。また、このような転写媒体の突入や通過タイミングだけでなく、転写媒体の厚さの違い、モノクロ/カラーの違い、機内の温湿度の変化など、制御周期の途中で定着ユニットの温度が急激に変化することは少なくない。意図しないタイミングで発生した外的要因に起因する急激な温度変化や、予測より大きな温度変化が発生した場合、画像形成装置は温度を適正に保つことができず、画質が低下してしまう。 As described above, the temperature control method that calculates the fixing ratio for each control cycle and switches the fixing heater ON / OFF based on the lighting ratio cannot dynamically cope with a temperature change due to an external factor. It was. Also, not only the transfer medium entry and passage timing, but also the temperature of the fixing unit suddenly changes during the control cycle, such as the transfer medium thickness difference, monochrome / color difference, internal temperature and humidity change, etc. There are many changes. When a sudden temperature change caused by an external factor generated at an unintended timing or a temperature change larger than predicted occurs, the image forming apparatus cannot maintain the temperature appropriately, and the image quality is deteriorated.
本発明は、制御周期ごとに定着ヒータを点灯する点灯割合を算出して定着ヒータのON/OFFを切り替える定着制御において、急激な温度変化が発生しても温度を適正に保つことができる定着制御装置及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention provides a fixing control capable of maintaining a proper temperature even if a sudden temperature change occurs in a fixing control in which a lighting ratio for turning on a fixing heater is calculated for each control cycle to switch ON / OFF of the fixing heater. An object is to provide an apparatus and a program.
上記課題に鑑み、本発明は、転写媒体に形成されたトナー像を熱により転写媒体に定着させる定着手段の定着制御装置であって、前記定着手段を加熱する加熱手段と、前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段から検出された温度と目標温度とに応じて、所定の制御周期毎に前記加熱手段を制御する制御手段と、前記温度検出手段が検出した温度から外的要因による温度変化の発生を検出する外的要因発生検出手段と、前記外的要因発生検出手段が外的要因による温度変化の発生を検出した際、制御周期の起点を新たに設定する制御周期設定手段と、を有し、前記制御周期設定手段は、前記外的要因発生検出手段が外的要因による温度変化の発生を検出した際、制御周期を、外的要因による温度変化の発生を検出する前よりも短くする、ことを特徴とする。
In view of the above problems, the present invention provides a fixing control device for fixing means for fixing a toner image formed on a transfer medium to the transfer medium by heat, the heating means for heating the fixing means, and the temperature of the fixing means. Temperature detecting means for detecting
Control means for controlling the heating means for each predetermined control period according to the temperature detected from the temperature detection means and the target temperature, and occurrence of a temperature change due to an external factor from the temperature detected by the temperature detection means and external factors occurrence detection means for detecting, when the external factor occurrence detection means detects the occurrence of a temperature change due to external factors, has a control period setting means for newly setting the origin of the control cycle, the The control cycle setting means, when the external factor occurrence detection means detects the occurrence of a temperature change due to an external factor, makes the control cycle shorter than before detecting the occurrence of a temperature change due to an external factor . It is characterized by that.
制御周期ごとに定着ヒータを点灯する点灯割合を算出して定着ヒータのON/OFFを切り替える定着制御において、急激な温度変化が発生しても温度を適正に保つことができる定着制御装置及びプログラムを提供することができる。 A fixing control device and a program capable of maintaining an appropriate temperature even when a sudden temperature change occurs in fixing control in which the fixing heater is turned on every control cycle and the fixing heater is turned on / off by calculating a lighting ratio. Can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本実施形態の定着制御装置の特徴の概略を説明する図の一例である。図2において1つの四角形が1つの制御周期を表す。図2(a)では、目標温度に対し適切な温度制御が達成されている。 FIG. 2 is an example of a diagram for explaining the outline of the characteristics of the fixing control device of the present embodiment. In FIG. 2, one square represents one control cycle. In FIG. 2A, temperature control appropriate for the target temperature is achieved.
これに対し、図2(b)では、2つめの制御周期で急激な温度変動が生じた。本実施形態の定着制御装置は、急激な温度変動をトリガーに制御周期の起点を再設定することが特徴の1つである。再設定とは、それまでの制御周期の起点と異なる起点を設定することをいう。 On the other hand, in FIG. 2B, a rapid temperature fluctuation occurred in the second control cycle. One of the features of the fixing control device of the present embodiment is that the starting point of the control cycle is reset by using a rapid temperature fluctuation as a trigger. The resetting means setting a starting point different from the starting point of the control cycle.
図示するように、急激な温度変動が検出された時点で制御周期2が打ち切られ、制御周期3の起点が同じ制御周期のまま早まっている。制御周期の起点が早まることで、想定されないタイミングで急激な温度変化が生じても、早期に温度変動に対応することができ、画質の低下を防ぐことができる、
また、図2(c)に示すように、制御周期の起点を再設定することに加え、制御周期を変化させることもできる。図2(c)では制御周期2の途中で制御周期3が開始され、制御周期3〜5は、制御周期1よりも短い同じ制御周期になっている。制御周期を短くすることで、温度リップルを小さくすることができ、制御周期の起点の再設定をさらに有効にすることができる。
As shown in the figure, the
Further, as shown in FIG. 2C, in addition to resetting the starting point of the control cycle, the control cycle can also be changed. In FIG. 2C, the
図3は、本実施例の定着制御装置100が適用された画像形成装置200の構成図の一例を示す。画像形成装置200は、4つのトナーボトル11Y、11C、11M、11K(以下、区別しない場合トナーボトル11という)、4つのプリンタエンジン14Y、14C、14M、14K(以下、区別しない場合プリンタエンジン14という)、光書込装置18、中間転写ベルト12、給紙トレイ19、定着ユニット22等を有する。
FIG. 3 shows an example of a configuration diagram of an
光書込装置18は、不図示の端末から送信された画像データから各色の色画像データを生成し、色画像データにより変調したレーザ光をプリンタエンジン14に照射する。 The optical writing device 18 generates color image data of each color from image data transmitted from a terminal (not shown), and irradiates the printer engine 14 with laser light modulated by the color image data.
プリンタエンジン14は、それぞれ中間転写ベルト12に各色のトナー画像を形成する。各プリンタエンジン14は、矢印方向へ回転駆動される感光体16Y、16C、16M、16K(以下、区別しない場合、感光体16という)の周囲に配置された帯電部27、現像部28、クリーニング部17等を有する。
The printer engine 14 forms a toner image of each color on the
帯電部27は、ローラ状に形成された導電性部材を有し、この帯電部27にバイアス電圧が電源装置から供給されることにより感光体16の外周面が一様に帯電される。
The charging
感光体16は、不図示のモータにより中間転写ベルト12と同じ表面速度に回転駆動される。光書込装置18から照射されたレーザ光は感光体16の円筒の軸方向(主走査方向)を走査することで、感光体16の外周面に色画像データに応じた静電潜像が書き込まれる。
The photoreceptor 16 is driven to rotate at the same surface speed as the
現像部28は、感光体16へトナーボトル11が供給するトナーを感光体16の外周面に付着させることにより、感光体16上の静電潜像をトナー画像として顕像化する。
The developing
中間転写ベルト12は、樹脂フィルム又はゴムを基体として形成されたループ状の無端ベルトである。中間転写ベルト12は、ローラにより支持されてローラを駆動するモータにより回転駆動される。中間転写ベルト12の内周面側には、各感光体16と対向する位置に4個の転写ローラ15Y、15C、15M、15Kが配置されている。
The
中間転写ベルト12と感光体16Kは常時接触しているが、中間転写ベルト12と感光体16Y、16C、16Mは、不図示の接離機構により、接続状態と離間状態が制御される。転写ローラ15は、電源装置から供給される電力により転写電圧により電位差を生じさせ、各色のトナー画像を中間転写ベルト12上に転写させる。各色のトナー画像が中間転写ベルト12上に順次転写されることにより、中間転写ベルト12上にはカラーのトナー画像が担持される。
Although the
クリーニング部18は感光体16から中間転写ベルト12にトナー画像が転写された後に残留したトナーを除去する。また、中間転写ベルト12の外周面側には転写媒体にカラーのトナー画像が転写された後に、残留したトナーや紙粉等をクリーニングするクリーニング装置13が配置されている。
The cleaning unit 18 removes toner remaining after the toner image is transferred from the photosensitive member 16 to the
画像形成装置200の下方には、転写媒体(印刷用紙)を積層する給紙トレイ19が配置されている。給紙トレイ19内に積層されている転写媒体は、給紙ローラ20により最上位のものから順に分離給紙される。また、画像形成装置200の右側面には、開閉式の給紙トレイ19が設けられており、手差しされた転写媒体を積層するために使用される。
Below the
給紙トレイ19又は開閉式の給紙トレイ19から分離給紙された転写媒体は搬送経路を搬送され、ニップ部29、定着ユニット22、及び、排紙トレイ23へと搬送される。
The transfer medium separated and fed from the
レジストローラ30は、所定のタイミングで間欠的に回転駆動されるローラである。レジストローラ30は、レジストローラ30の位置まで搬送された転写媒体を、中間転写ベルト12上のトナー画像がニップ部29に到着するタイミングで、ニップ部29へ搬送する。転写媒体がニップ部29を通過する過程において、二次転写ローラ21が圧力と静電力により中間転写ベルト上12のトナー画像を転写媒体に転写する。
The
定着ユニット22は、内部に定着ヒータ25を備えた定着ローラ24と、加圧ローラ9を有し、トナー画像が転写された転写媒体に対して熱と圧力を加えてトナーを溶融し、トナー画像を転写媒体に定着させる。定着ローラ24の表面の温度がサーミスタ26により検出されている。定着ユニット22を通過した転写媒体は、画像形成装置200の上面部に形成されている排紙トレイ23に排紙される。
The fixing
図4は、画像形成装置200の定着制御装置100のハードウェア構成を示す図の一例である。定着制御装置は、図3で説明した画像形成装置200の各部を制御するもので、この制御を総称してエンジン制御と呼ぶことがある。定着制御装置100は、エンジンサブボード(IOB)38、エンジンメインボード(EGB)41及びコントローラ(Controller)47が協働することで実現されている。
FIG. 4 is an example of a diagram illustrating a hardware configuration of the fixing
エンジンメインボード41は、CPU、DSP、RAM、等を有し、レーザダイオードボード42、ファン43、高電圧供給部44、エンジンサブボード38及びコントローラ47と接続されている。レーザダイオードボード42は、光書込装置が照射するレーザ光を生成する専用の基板である。ファン43は、画像形成装置200の各部の加熱を抑制するための送風機である。高電圧供給部44は、例えば、DC/DCコンバータ等、高圧電源を生成するボードであり、エンジンメインボード41は必要な高電圧の供給を受ける。
The engine main board 41 includes a CPU, a DSP, a RAM, and the like, and is connected to the
エンジンサブボード38は、各種のモータ、各種のセンサ、各種のクラッチなどの負荷を制御する。エンジンサブボード38には、メモリーチップ31、モータ32、ポリゴンミラー33、同期検出器34、サーミスタ26、オペレーションパネル35、センサ36、クラッチ37、電源装置39、及び、エンジンメインボード41と接続されている。
The
メモリーチップ31は一般にトナーボトルに貼付されたICであり、トナーボトルの装着の有無や色、販売会社等を識別するために用いられる。モータ32は、転写媒体を搬送するためのモータ、レジストローラ30を駆動するモータ、中間転写ベルト12を駆動するモータ、感光体16を駆動するモータ等である。ポリゴンモータ33は光書込装置18が有するポリゴンミラーを回転駆動するモータである。同期検出器34は、なんらかのセンサの検出やクロック信号のカウントにより同期すべきタイミングを検出しエンジンサブボード38に供給する。同期すべきタイミングとしては、例えば、各感光体16にレーザ光を照射するタイミング、中間転写ベルト12と感光体16の接離のタイミング、レジスタローラ30を駆動するタイミング等である。
The memory chip 31 is generally an IC attached to a toner bottle, and is used to identify the presence / absence, color, sales company, etc. of the toner bottle. The
サーミスタ26は、温度を検出する温度センサである。定着ユニット22の表面の温度(以下、定着温度という)を検出するほか、画像形成装置200内の各部位の温度を検出する。オペレーションパネル35は、操作メニューを表示するディスプレー、ディスプレーと一体のタッチパネル、その他のハードキーを有し、ユーザの操作を受け付ける。センサ36は、給紙トレイ18から供給された転写媒体の先端が所定の位置に到達したことを検出するセンサ、ドアの開閉を検出するセンサ、異常を検出するセンサ等である。クラッチ37は、給紙モータ20と転写媒体との接離、中間転写ベルト12と感光体16の接離、定着ローラ21と中間転写ベルト12の接離、等を切り替えるクラッチである。
The
電源装置39は、定着ヒータ25と接続されている。定着ヒータ25はランプ(例えばハロゲンランプ)と称されることもある。定着ヒータ25が、定着ユニット22の温度を昇温させる熱源となる。エンジンサブボード38は、サーミスタ26が検出した温度に応じて、定着ヒータ25と電源装置39の接続をON・OFFすることで、定着ヒータ25がON・OFFされる。
The
コントローラ47は、外部とのインターフェイス制御や外部から入力されたデータの画像処理などを受け持つ。コントローラ47はCPUやメモリ、入出力インターフェイスを備えたコンピュータを実体とし、ブート用のSDカード48、オプションのSDカード49、DIMMメモリ50、IEEE1284(51)、IEEE1394(52)、IEEE802.11b(無線LAN)53、Bluetooth54、HDD45、及び、NVRAM46が接続されている。
The
HDD45にはプログラム300が記憶されている。このプログラム300は、例えばSDカード48、49に記憶された状態又は不図示のサーバからIEEE802.11b等を介して配布される。
The
コントローラ47は、コピーアプリ、スキャナプリ、FAXアプリ等、画像形成装置100が提供するジョブに対応したアプリケーションを起動し、ユーザの操作を検出して各アプリケーションに対応したジョブを実行する。
The
〔従来の温度制御〕
まず、図5,6を用いて、従来の温度制御について説明する。図5は、定着制御装置100の機能ブロック図の一例であり、図6は定着制御装置100の制御手順の一例を示すフローチャート図である。
[Conventional temperature control]
First, conventional temperature control will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an example of a functional block diagram of the fixing
図5の機能ブロックは、例えば、エンジンメインボード41のCPUが実行するプログラム300、エンジンサブボードのロジック回路、又は、これらを組み合わせて実現される。
The functional blocks in FIG. 5 are realized, for example, by a
定着ヒータ25の制御は、一定周期ごとに点灯制御を実施することで行われる。この一定周期が制御周期である。図6(a)に示すように、制御周期が満了する毎に、点灯制御が開始される。制御周期検出部61は、制御周期の満了を検出する。制御周期は一定なので、制御周期検出部61は、例えばクロックのパルスをカウントして、所定のカウント毎に制御周期を検出する。制御周期は例えば100ミリ秒などであるが、以下、制御周期をTIMEとする。
The fixing
制御周期検出部61は、制御周期TIMEの満了を検出すると(S10のYes)、点灯制御部62に通知する。これにより、点灯制御部62は点灯制御を開始する(S20)。実際には、下記の点灯割合の算出の時間を考慮して、制御周期TIMEの満了の少し前に制御周期の満了が検出されるとしてもよい。
When the control
図6(b)は点灯制御の手順を示すフローチャート図の一例である。まず、点灯割合算出部63は、点灯割合を算出する(S110)。
FIG. 6B is an example of a flowchart showing the procedure of lighting control. First, the lighting
点灯割合算出部63は、次の制御周期TIME〔ms〕の間に定着ヒータ25をONする期間の割合である点灯割合D(%)を算出する。点灯割合Dの算出方法には,次の2つの方法等、様々な方法が知られている。
(1)現在の定着温度が目標温度より低い場合にはD=100、高い場合にはD=0とする方法
(2)現在の定着温度、前回の制御周期の定着温度、及び、目標温度などから適切な算出方法で点灯割合Dを算出する方法
点灯割合Dが算出されると、ヒータON・OFF部64は、点灯割合Dに応じて定着ヒータ25をON・OFFする。
The lighting
(1) A method in which D = 100 when the current fixing temperature is lower than the target temperature and D = 0 when it is higher (2) Current fixing temperature, fixing temperature in the previous control cycle, target temperature, etc. The lighting ratio D is calculated by an appropriate calculation method. When the lighting ratio D is calculated, the heater ON /
まず、点灯割合「D=0%」の場合は(S120のYes)、ヒータON・OFF部64は、制御周期の全期間、定着ヒータ25をOFFする(S130)。
First, when the lighting ratio is “D = 0%” (Yes in S120), the heater ON /
点灯割合「D=0%」でない場合(S120のNo)、ヒータON・OFF部64は、制御周期の開始時から、定着ヒータ25をONする(S140)。また、ヒータON・OFF部64は、定着ヒータ25のONを開始するとON時間の計測を開始する。
When the lighting ratio is not “D = 0%” (No in S120), the heater ON /
点灯割合「D=100%」の場合(S150のYes)、ヒータON・OFF部64は制御周期の間、定着ヒータ25をONにしたままにする。
When the lighting ratio is “D = 100%” (Yes in S150), the heater ON /
点灯割合「D≠0%,D≠100%」の場合(S150のNo)、ヒータON・OFF部64は定着ヒータ25のOFFタイミングになるまで待機して(S160)、定着ヒータ25のOFFタイミングになると定着ヒータ25をOFFする(S170)。下記するように、定着ヒータ25のOFFタイミングは点灯割合Dから決定されるので、ヒータON・OFF部64は点灯割合Dに応じた時間だけ定着ヒータ25をONすることができる。
When the lighting ratio is “D ≠ 0%, D ≠ 100%” (No in S150), the heater ON /
定着ヒータ25をONする時間ton(ms)は、制御周期TIME〔ms〕と点灯割合D〔%〕から、
ton = TIME × D ÷ 100 …(1)
によって表される。したがって、定着ヒータ25のOFFタイミングは、制御周期TIMEから時間tonだけ満了した時である。
The time ton (ms) for turning on the fixing
ton = TIME x D ÷ 100 (1)
Represented by Accordingly, the OFF timing of the fixing
逆に、制御周期TIMEのうち、定着ヒータ25がOFFされている時間toff〔ms〕は,
toff = TIME - ton
= TIME × (1 -(D ÷ 100))
によって表される.
以上から、時間tonと時間toffは以下のようになる。
On the contrary, in the control cycle TIME, the time toff [ms] during which the fixing
toff = TIME-ton
= TIME × (1-(D ÷ 100))
Is represented by.
From the above, time ton and time toff are as follows.
「D=0%」の場合 :ton = 0,toff = TIME
「D=100%」の場合: ton = TIME,toff = 0
「D≠0%,D≠100%」の場合:ton = TIME×D÷100,toff = TIME×(1 -(D ÷ 100))
図7は、算出された点灯割合Dと定着ヒータ25のON・OFFの関係を模式的に示す図の一例である。図7の横軸は時間の経過を示し、縦軸は定着ヒータ25のONとOFFを示す。制御周期毎に算出された点灯割合Dは、「D=100%」「D=50%」「D=0%」「D=100%」である。
When “D = 0%”: ton = 0, toff = TIME
When “D = 100%”: ton = TIME, toff = 0
When “D ≠ 0%, D ≠ 100%”: ton = TIME x D ÷ 100, toff = TIME x (1-(D ÷ 100))
FIG. 7 is an example of a diagram schematically showing the relationship between the calculated lighting ratio D and ON / OFF of the fixing
最初の制御周期TIMEでは「D=100%」なので、時間ton=TIMEであるので、次の制御周期TIMEがはじまるまで、継続して定着ヒータ25はONになっている。
Since “D = 100%” in the first control cycle TIME, time ton = TIME, so the fixing
次の制御周期TIMEでは「D=50%」となっているので、時間ton=(1/2)×TIMEとなり、次の制御周期TIMEが開始するまでの期間のなかで、TIME/2〔ms〕までの期間は定着ヒータ25がONされており、残りのTIME /2〔ms〕の期間は定着ヒータ25がOFFされている。
Since “D = 50%” in the next control cycle TIME, time ton = (1/2) × TIME, and in the period until the next control cycle TIME starts, TIME / 2 [ms ], The fixing
最後の制御周期TIMEでは「D=0%」なので、時間ton=0となり、次の制御周期TIMEがはじまるまで、継続して定着ヒータ25はOFFになっている。
Since “D = 0%” in the last control cycle TIME, time ton = 0, and the fixing
〔従来の定着制御の課題〕
図8は、このような従来の定着制御の課題を模式的に示す図の一例である。従来の定着制御では、外的要因に起因する急激な温度変化により、定着不良が発生するメカニズムを表している。
[Problems of conventional fixing control]
FIG. 8 is an example of a diagram schematically showing the problem of such conventional fixing control. Conventional fixing control represents a mechanism in which a fixing failure occurs due to a rapid temperature change caused by an external factor.
定着制御では、定着性を確保するために、ある一定の範囲内(図中の下限〜上限の間)で温度が遷移するようにする必要があるため、その範囲内のある温度を目標温度に設定して、範囲を超えないように制御している(温度が上下動することを温度リップルという場合がある)。図では目標温度に対する下限と上限の範囲を逸脱しないように定着温度が制御される。 In fixing control, it is necessary to make the temperature transition within a certain range (between the lower limit and the upper limit in the figure) in order to ensure the fixability, so that a certain temperature within that range is set to the target temperature. It is set and controlled so as not to exceed the range (temperature fluctuation is sometimes referred to as temperature ripple). In the figure, the fixing temperature is controlled so as not to deviate from the lower and upper limits of the target temperature.
しかし、定着温度に影響する外的要因が発生すると、定着温度が急激に変化する場合がある。例えば、転写媒体が定着ユニット22のニップ部28に突入した場合には,定着ユニット22の熱が転写媒体に奪われるため、急激な温度低下が発生する。下限値は、定着性を確保するために必要な温度であり、温度低下により下限値を下回ることをアンダーシュートという。アンダーシュートが生じると、トナーを転写媒体に定着しきれない「コールドオフセット」が発生する要因になる。
However, when an external factor affecting the fixing temperature occurs, the fixing temperature may change abruptly. For example, when the transfer medium enters the
逆に、転写媒体の後端がニップ部28を通過した場合には、定着ユニット22の熱容量が小さくなるため、急激な温度上昇が発生する。上限値は、定着性を確保するために必要な温度であり、温度上昇により上限値を上回ることをオーバーシュートという。オーバーシュートが生じると、温度上昇によりトナーが剥がれ落ちる「ホットオフセット」が発生する要因になる。
On the contrary, when the trailing edge of the transfer medium passes through the
更に、転写媒体の温度や機内の温度などの様々な要因により、この変動が大きくなることも知られている。 Furthermore, it is also known that this fluctuation increases due to various factors such as the temperature of the transfer medium and the temperature in the machine.
図8(a)は、外的要因に起因する急激な温度低下により、コールドオフセットが発生するメカニズムを表している。制御周期1と2では定着ヒータ25がOFFされているが、制御周期2において外的要因(例えば転写媒体の突入)が発生して、急激な温度低下が始まっている。点灯割合算出部63は、温度が低下した制御期間2の終わりに、制御周期3の点灯割合Dを算出するので、次の制御周期3では定着ヒータ25のONにより温度が上昇する。しかし、制御周期2までの温度低下が大きく、制御周期3が始まるまでに、定着温度が下限値を下回っているため(アンダーシュート)、トナーを転写媒体に定着しきれないコールドオフセットが発生するおそれがある。
FIG. 8A shows a mechanism in which a cold offset occurs due to a rapid temperature drop caused by an external factor. In the
図8(b)は、外的要因に起因する急激な温度上昇により、ホットオフセットが発生するメカニズムを表している。制御周期3で定着温度が目標値より下がったため、制御周期4では定着ヒータ25がONされている。しかし、定着ヒータ25がONされている制御周期4にて外的要因(例えば転写媒体の後端の通過)が発生して、急激な温度上昇が始まっている。
FIG. 8B shows a mechanism in which hot offset occurs due to a rapid temperature rise caused by an external factor. Since the fixing temperature has fallen below the target value in the
点灯割合算出部63は、温度が上昇した制御期間4の終わりに、制御周期5の点灯割合Dを算出するので、次の制御周期5では定着ヒータ25のOFFにより温度が低下する。しかし、制御周期4までの温度上昇が大きく、制御周期4が始まるまでに、定着温度が上限値を上回っているため(オーバーシュート)、転写媒体に定着されたトナーが剥がれ落ちるホットオフセットが発生するおそれがある。
Since the lighting
このように、従来の制御周期ごとに定着ヒータ25を点灯する割合を算出して、その割合に基づいて定着ヒータ25のON/OFFを切り替える定着制御方法では、定着温度の応答性が十分でなかった。そこで、本実施形態の定着制御装置100は、温度の急激な変化を検出して1つの制御周期が満了する前に、制御周期の起点を再設定することで、定着温度を応答性よく制御する。以下、実施例を挙げて説明する。
As described above, in the conventional fixing control method in which the ratio of lighting the fixing
図9は、定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図10は定着制御装置100の制御方法の変更を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。本実施例の定着制御装置100は、外的要因検出部66と制御方法変更部65を有する。
FIG. 9 shows an example of a functional block diagram of the fixing
外的要因検出部66は、温度変化の急激な変化を検出するために、制御周期TIMEよりも十分に短い検知周期で、温度を検出する。この検知周期により、図10の丸101で囲まれた急激な定着温度の変化を検出する。なお、図10では検知周期が制御周期の十分の一〜二十分の一とされているが、より長くしても短くてもよい。
The external
検知周期t1〔ms〕は、設定可能な最小の制御周期tmin〔ms〕と比較して,
t1 < tmin
を満足する任意の値である。
The detection cycle t1 [ms] is compared with the minimum control cycle tmin [ms] that can be set,
t1 <tmin
Any value that satisfies
このようなt1を設定することで、制御周期TIMEより短い周期での温度変化の監視が可能になる。 By setting such t1, it is possible to monitor a temperature change in a cycle shorter than the control cycle TIME.
制御方法変更部65は、外的要因検出部66が急激な温度変化を検出すると、制御周期TIMEの満了を待たずに制御方法を変更する。図10に示すように、制御周期2の途中から制御方法が変更されている。制御方法の切換とは、制御周期TIMEの起点の再設定、制御周期の変更等が挙げられる。
When the external
例えば制御周期の起点が再設定されることで、定着温度が下限値を下回る前に定着ヒータ25をONにすることができるので、コールドオフセットの発生を防止できる(図10の点線で示された温度低下が発生しない)。
For example, by resetting the starting point of the control cycle, the fixing
図11は定着制御装置100の制御手順の一例を示すフローチャート図である。この制御を行うタイミングは任意であり、常時であっても構わないし、特定のタイミングのみ(例えば印刷中のみ)であっても構わない。
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a control procedure of the fixing
外的要因検出部66は、検知周期毎に定着温度を検出している(S210)。つまり、ステップS220以下の処理は、一定周期(検知周期)ごとに行われることを意味している。
The external
外的要因検出部66は、検知周期毎に検知された定着温度が急激に変化したか否かを判定する(S220)。具体的には、外的要因検出部66は、検知周期間(前回検知周期から今回の検知周期までの間)における温度変化を算出し,その温度変化が外的要因によるものであるかどうかを判断する(判断方法については後に詳述する。)。
The external
定着温度が急激に変化した場合(S220のYes)、制御方法変更部65は定着制御の制御方法を変更して(S230)、定着不良(コールドオフセット/ホットオフセット)の発生を防止する(具体的な制御方法の変更の判断方法については後に詳述する。)。
When the fixing temperature changes abruptly (Yes in S220), the control
定着温度が急激に変化してない場合(S220のNo)、制御方法変更部65はすでに変更した制御方法を通常の制御に戻すか否かを判定する(S240)。
If the fixing temperature has not changed abruptly (No in S220), the control
そして、外的要因による温度変化を解除すると判断した場合(S240のYes)、制御方法変更部65は変更された制御を通常の制御に戻すための処理を実行する(S250)。具体的な制御方法の変更の解除については後に詳述する。
If it is determined that the temperature change due to the external factor is to be canceled (Yes in S240), the control
本実施例では実施例1の定着制御方法をより具体的に説明する。本実施例では、外的要因による温度変化の発生を、定着温度が閾値を超えたかどうかから判断する定着制御装置100について説明する。
In this embodiment, the fixing control method of
図12は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図13は温度変化の検知を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。本実施例の定着制御装置100は、温度変化検出部67を有する。温度変化検出部67は、定着温度が上限値よりも低いTmaxより大になったこと、又は、定着温度が下限値よりも高いTmin未満になったこと、を検出する。Tmin〜Tmaxの範囲は、下限値〜上限値の範囲よりも狭いので、コールドオフセットやホットオフセットが発生するほど定着温度が上昇(又は低下)する前に、制御方法を変更することができる。
FIG. 12 shows an example of a functional block diagram of the fixing
ここで、TminとTmaxは、定着温度がTmin未満又はTmaxより大になってから、制御方法を変更することにより定着温度のアンダーシュートやオーバーシュートを回避できるように設定されている。例えば、Tmaxは上限値の5〜9割程度、Tminは下限値の1.1〜1.5倍程度である。なお、TminとTmax はエンジンサブボード等のROMやNVRAM46に保存されている。
Here, Tmin and Tmax are set so that undershooting and overshooting of the fixing temperature can be avoided by changing the control method after the fixing temperature is lower than Tmin or higher than Tmax. For example, Tmax is about 50 to 90% of the upper limit value, and Tmin is about 1.1 to 1.5 times the lower limit value. Tmin and Tmax are stored in the ROM such as the engine sub board or the
図14は、定着制御装置100の制御手順の一例を示すフローチャート図である。温度変化検出部67は、検知周期毎に、定着温度を取得する(S310)。
FIG. 14 is a flowchart illustrating an example of a control procedure of the fixing
温度変化検出部67は定着温度が Tmin未満か否かを判定する(S320)。定着温度がTmin未満の場合(S320のYes)、温度変化検出部67は、「外的要因による温度低下が有り」と判定する(S330)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
The temperature
定着温度がTmin未満でない場合(S320のNo)、定着温度が Tmaxより大か否かを判定する(S340)。定着温度がTmaxより大の場合(S340のYes)、温度変化検出部67は、「外的要因による温度上昇が有り」と判定する(S350)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
If the fixing temperature is not lower than Tmin (No in S320), it is determined whether the fixing temperature is higher than Tmax (S340). When the fixing temperature is higher than Tmax (Yes in S340), the temperature
定着温度がTmaxより大でない場合(S340のNo)、温度変化検出部67は、現在の定着温度が閾値Tmin〜Tmaxの間であると判定する(S360)。すなわち、「外的要因による温度変化はない」と判定される。
When the fixing temperature is not higher than Tmax (No in S340), the temperature
図13に示したように、温度変化検出部67は、下限値を下回る前にTminを下回ったこと(外的要因による温度低下)を検知しており、そのタイミングで制御方法変更部65が制御方法を変更する。こうすることで、定着温度が下限値を下回る前に(図13では、従来の定着制御方法では生じてしまう温度低下を点線で示している)、定着制御装置100は定着温度を上昇させることができ、コールドオフセットの発生を防止できる。ホットオフセットに付いては図示していないが、ホットオフセットについても同様に防止できる。
As shown in FIG. 13, the temperature
実施例2では、外的要因による温度変化の発生を、定着温度が閾値Tmin,Tmaxを超えたかどうかから判断したが、本実施例では温度変化の傾きから判断する定着制御装置100について説明する。
In the second embodiment, occurrence of a temperature change due to an external factor is determined based on whether or not the fixing temperature exceeds the threshold values Tmin and Tmax. In this embodiment, the fixing
図15は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図16は温度変化の検知を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。本実施例の温度変化検出部67は、定着温度の変化の傾きが閾値ΔTminより小さいこと又は閾値ΔTmaxより大きいことを検出する。したがって、定着温度の変化の傾きに着目することで、コールドオフセットやホットオフセットが発生する前に、制御方法を変更することができる。
FIG. 15 shows an example of a functional block diagram of the fixing
ここで、ΔTminとΔTmaxは、定着温度の変化の傾きがΔTmin未満又はΔTmaxより大になってから、制御方法を変更することにより定着温度のアンダーシュートやオーバーシュートを回避できるように設定されている。例えば、ΔTminやΔTmaxは下限値から上限値の温度範囲の5〜10%程度である。ΔTminとΔTmaxの大きさを変えてもよい。なお、ΔTminは負値、ΔTmax は正値であり、ΔTminとΔTmax はエンジンサブボード38等のROMやNVRAM46に保存されている。
Here, ΔTmin and ΔTmax are set so that undershoot and overshoot of the fixing temperature can be avoided by changing the control method after the inclination of the change in the fixing temperature is less than ΔTmin or greater than ΔTmax. . For example, ΔTmin and ΔTmax are about 5 to 10% of the temperature range from the lower limit value to the upper limit value. You may change the magnitude | size of (DELTA) Tmin and (DELTA) Tmax. ΔTmin is a negative value, ΔTmax is a positive value, and ΔTmin and ΔTmax are stored in the ROM such as the
図17は、定着制御装置100の制御手順の一例を示すフローチャート図である。温度変化検出部67は、検知周期毎に、定着温度を取得する(S410)。
FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of a control procedure of the fixing
温度変化検出部67は、現在の定着温度Tと1検知周期前に検知した定着温度T'の差ΔTを算出する(S420)。検知周期を単位時間と考えればΔTは温度変化の傾きとみなすことができる。
ΔT=T−T'
この式から、T>T'の場合はΔTは正値に、T<T'の場合はΔTは負値になる。
The temperature
ΔT = T−T ′
From this equation, ΔT is a positive value when T> T ′, and ΔT is a negative value when T <T ′.
次に、温度変化検出部67は、温度変化の傾きΔTがΔTmin未満か否かを判定する(S430)。
Next, the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTmin未満の場合(S430のYes)、定着温度が急激に低下していることを意味するので、温度変化検出部67は、「外的要因による温度低下が有り」と判定する(S440)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
If the slope ΔT of the temperature change is less than ΔTmin (Yes in S430), it means that the fixing temperature has dropped sharply. Therefore, the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTmin未満でない場合(S430のNo)、温度変化検出部67は、温度変化の傾きΔTがΔTmaxより大か否かを判定する(S450)。
If the gradient ΔT of the temperature change is not less than ΔTmin (No in S430), the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTmaxより大きい場合(S450のYes)、定着温度が急激に増加していることを意味するので、温度変化検出部67は、「外的要因による温度上昇が有り」と判定する(S460)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
If the slope ΔT of the temperature change is larger than ΔTmax (Yes in S450), it means that the fixing temperature has increased rapidly. Therefore, the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTmaxより大きくない場合(S450のNo)、温度変化の傾きがΔTmin〜ΔTmaxの範囲にあることになるので、温度変化検出部67は、大きな温度変化がないと判定する(S470)。すなわち、「外的要因による温度変化はない」と判定される。
If the gradient ΔT of the temperature change is not larger than ΔTmax (No in S450), the gradient of the temperature change is in the range of ΔTmin to ΔTmax, so the temperature
次に、温度変化検出部67は、現在の定着温度TをT'としてNVRAN46等に記憶しておく(S480)。これにより、温度変化の傾きΔTの算出が可能になる。
Next, the temperature
図16に示したように、温度変化検出部67は、下限値を下回る前に急激な温度変化(外的要因による温度低下)を検知しており、そのタイミングで制御方法変更部65が制御方法を変更する。こうすることで、定着温度が下限値を下回る前に、定着制御装置100は定着温度を上昇させることができ、コールドオフセットの発生を防止できる。ホットオフセットに付いては図示していないが、ホットオフセットについても同様に防止できる。なお、図16では、従来の定着制御方法では生じてしまう温度低下を点線で示している。
As shown in FIG. 16, the temperature
実施例3では、外的要因による温度変化の発生を、予め定めた閾値ΔTmin又はΔTmaxと温度変化の傾きを比較して判断したが、本実施例では、安定時の温度変化の傾きΔTdown又はΔTupと温度変化の傾きを比較して判断する定着制御装置100について説明する。
In the third embodiment, the occurrence of a temperature change due to an external factor is determined by comparing a predetermined threshold value ΔTmin or ΔTmax with the gradient of the temperature change, but in this embodiment, the temperature change gradient ΔTdown or ΔTup at the stable time is determined. The fixing
図18は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図19は温度変化の検知を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。
FIG. 18 shows an example of a functional block diagram of the fixing
本実施例の温度変化検出部67は、安定状態の温度変化の傾きをΔTdown又はΔTupとしてNVRAM46等に記憶しておく。安定状態とは、画像形成装置200が印刷、画像読み取り又はFAXの送受信を行っていない状態である。
The temperature
温度変化検出部67は、定着温度の変化の傾きが閾値ΔTdownより小さいこと又は閾値ΔTupより大きいことを検出する。定着温度の変化の傾きに着目することで、コールドオフセットやホットオフセットが発生する前に、制御方法を変更することができる。
The temperature
図20は、定着制御装置100の制御手順の一例を示すフローチャート図である。温度変化検出部67は、検知周期毎に、定着温度を取得する(S510)。
FIG. 20 is a flowchart illustrating an example of a control procedure of the fixing
温度変化検出部67は、現在の定着温度Tと1検知周期前に検知した定着温度T'の差ΔTを算出する(S515)。検知周期を単位時間と考えればΔTは温度変化の傾きとみなすことができる。
ΔT=T−T'
この式から、T>T'の場合はΔTは正値に、T<T'の場合はΔTは負値になる。
The temperature
ΔT = T−T ′
From this equation, ΔT is a positive value when T> T ′, and ΔT is a negative value when T <T ′.
次に、温度変化検出部67は、画像形成装置200が待機中か否かを判定する(S520)。例えば、エンジンメインボード41又はコントローラ47に現在のステイタスを問い合わせることで、待機中か否かを判定できる。
Next, the temperature
待機中の場合(S520のYes)、定着温度も安定に推移すると考えられるので、温度変化検出部67は、温度変化の傾きΔTがゼロ未満か否かを判定する(S525)。温度変化の傾きΔTがゼロ未満であることは(S525のYes)、定着温度が低下傾向にあることを意味するので、温度変化検出部67はΔTdownにΔTを設定する(S530)。
In the case of standby (Yes in S520), since the fixing temperature is considered to be stable, the temperature
温度変化の傾きΔTがゼロ未満でないことは(S525のNo)、定着温度が増加傾向にあることを意味するので、温度変化検出部67はΔTupにΔTを設定する(S535)。
If the slope ΔT of the temperature change is not less than zero (No in S525), it means that the fixing temperature tends to increase. Therefore, the temperature
また、待機中なので、温度変化検出部67は「外的要因による温度変化はない」と判定する(S540)。
Further, since the apparatus is on standby, the
そして、温度変化検出部67は、現在の定着温度TをT'としてNVRAM46等に記憶しておく(S545)。これにより、温度変化の傾きΔTの算出が可能になる。
The temperature
次にステップS520に戻り、待機中でない場合(S520のNo)、定着温度が安定に推移しないおそれがあると考えられるので、温度変化検出部67は、温度変化の傾きΔTがΔTdown未満か否かを判定する(550)。
Next, the process returns to step S520, and when it is not in a standby state (No in S520), it is considered that there is a possibility that the fixing temperature does not change stably. Therefore, the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTdown未満の場合(S550のYes)、定着温度が急激に低下していることを意味するので、温度変化検出部67は、「外的要因による温度低下が有り」と判定する(S555)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
If the slope ΔT of the temperature change is less than ΔTdown (Yes in S550), it means that the fixing temperature has dropped sharply. Therefore, the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTdown未満でない場合(S550のNo)、温度変化検出部67は、温度変化の傾きΔTがΔTupより大か否かを判定する(S560)。
When the temperature change slope ΔT is not less than ΔTdown (No in S550), the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTupより大きい場合(S560のYes)、定着温度が急激に増加していることを意味するので、温度変化検出部67は、「外的要因による温度上昇が有り」と判定する(S565)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
If the slope ΔT of the temperature change is larger than ΔTup (Yes in S560), it means that the fixing temperature has increased rapidly. Therefore, the temperature
温度変化の傾きΔTがΔTupより大きくない場合(S560のNo)、温度変化の傾きがΔTdown〜ΔTupの範囲にあることになるので、温度変化検出部67は、大きな温度変化がないと判定する(S570)。すなわち、「外的要因による温度変化はない」と判定される。
If the slope ΔT of the temperature change is not larger than ΔTup (No in S560), the slope of the temperature change is in the range of ΔTdown to ΔTup, so the temperature
図19に示したように、温度変化検出部67は、安定時の温度変化を利用して、下限値を下回る前に急激な温度変化(外的要因による温度低下)を検知しており、そのタイミングで制御方法変更部65が制御方法を変更する。こうすることで、定着温度が下限値を下回る前に、定着制御装置100は定着温度を上昇させることができ、コールドオフセットの発生を防止できる。ホットオフセットに付いては図示していないが、ホットオフセットについても同様に防止できる。
As shown in FIG. 19, the temperature
なお、図19では、従来の定着制御方法では生じてしまう温度低下を点線で示している。 In FIG. 19, a temperature drop that occurs in the conventional fixing control method is indicated by a dotted line.
また、実施例3のように、予め定められたΔTminやΔTmaxを閾値とすると、安定時や印刷時に継続して発生している要因(例えば室温の高低など)の影響受けて、通紙時でないのに、急激な温度変化が生じたと判定するおそれがある。しかし、本実施例では、安定時の温度変化を閾値ΔTdown又はΔTmaxとするので、継続して発生している要因を排除することができ、適切な定着制御が可能になる。 Further, as in the third embodiment, if ΔTmin or ΔTmax determined in advance is used as a threshold value, it is not at the time of paper feeding due to the influence of factors that occur continuously during printing or printing (for example, the level of room temperature). However, it may be determined that a rapid temperature change has occurred. However, in this embodiment, since the temperature change at the time of stabilization is set to the threshold value ΔTdown or ΔTmax, the factor that is continuously generated can be eliminated, and appropriate fixing control can be performed.
本実施例では、定着ヒータ25の制御状態を利用して外的要因による温度変化の発生を判断する定着制御装置100について説明する。
In the present embodiment, a fixing
図21は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図22は温度変化の検知を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。定着制御装置100はヒータ状態判定部68を有する。ヒータ状態判定部68は、定着ヒータ25がONかOFFかを判定し、判定結果を温度変化検出部67に通知する。なお、ヒータ状態は、ヒータON・OFF部64に問い合わせることで判定される。
FIG. 21 shows an example of a functional block diagram of the fixing
そして、本実施例の温度変化検出部67は、定着ヒータ25がONであり、温度変化が負値の場合に外的要因による温度変化が発生したと判定し、定着ヒータ25がOFFであり、温度変化が正値の場合に外的要因による温度変化が発生したと判定する。
Then, the temperature
図22では、定着ヒータ25がONの状態で温度が低下しているので、その後、定着ヒータ25がOFFになったら、定着温度が下限値を下回ることが予測できる。したがって、定着ヒータ25がONの場合に定着温度が低下すること、又は、定着ヒータ25がOFFの場合に定着温度が増加することは、制御の傾向と温度変化の傾向が逆になっていることを示す。この場合は外的要因が影響している可能性が高いので、制御方法を変更することで、コールドオフセットやホットオフセットが発生する前に、制御方法を変更することができる。
In FIG. 22, since the temperature is lowered while the fixing
図23は、定着制御装置100の制御手順の一例を示すフローチャート図である。温度変化検出部67は、検知周期毎に、定着温度を取得する(S610)。
FIG. 23 is a flowchart illustrating an example of a control procedure of the fixing
温度変化検出部67は、現在の定着温度Tと1検知周期前に検知した定着温度T'の差ΔTを算出する(S620)。検知周期を単位時間と考えればΔTは温度変化の傾きとみなすことができる。
ΔT=T−T'
この式から、T>T'の場合はΔTは正値に、T<T'の場合はΔTは負値になる。
The temperature
ΔT = T−T ′
From this equation, ΔT is a positive value when T> T ′, and ΔT is a negative value when T <T ′.
次に、ヒータ状態判定部68は、定着ヒータ25がOFFか否かを判定する(S630)。
Next, the heater
そして、定着ヒータ25がOFFの場合(S630のYes)、温度変化検出部67は、温度変化の傾きΔTがゼロより大か否かを判定する(S640)。温度変化の傾きΔTがゼロより大であることは(S640のYes)、定着ヒータ25がOFFなのに定着温度が増加傾向にあることを意味するので、温度変化検出部67は、「外的要因による温度上昇が有り」と判定する(S650)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
When the fixing
温度変化の傾きΔTがゼロより大でない場合(S640のNo)、定着ヒータ25がOFFであることは予想される傾向であるため、温度変化検出部67は、「外的要因による温度変化はなし」と判定する(S660)。
If the gradient ΔT of the temperature change is not greater than zero (No in S640), it is expected that the fixing
ステップS630に戻り、定着ヒータ25がOFFでない場合(S630のNo)、温度変化検出部67は、温度変化の傾きΔTがゼロ未満か否かを判定する(S670)。温度変化の傾きΔTがゼロ未満であることは(S670のYes)、定着ヒータ25がONなのに定着温度が低下傾向にあることを意味するので、温度変化検出部67は、「外的要因による温度低下が有り」と判定する(S680)。この場合、制御方法変更部65は制御方法を変更する。
Returning to step S630, if the fixing
温度変化の傾きΔTがゼロ未満でない場合(S670のNo)、定着ヒータ25がONであることは予想される傾向であるため、温度変化検出部67は、「外的要因による温度変化はなし」と判定する(S690)。
When the slope ΔT of the temperature change is not less than zero (No in S670), it is expected that the fixing
次に、温度変化検出部67は、現在の定着温度TをT'としてNVRAM46等に記憶しておく(S700)。これにより、温度変化の傾きΔTの算出が可能になる。
Next, the temperature
図22に示したように、温度変化検出部67は、定着ヒータ25の状態を利用して、下限値を下回る前に急激な温度変化(外的要因による温度低下)を検知しており、そのタイミングで制御方法変更部65が制御方法を変更する。こうすることで、定着温度が下限値を下回る前に、定着制御装置100は定着温度を上昇させることができ、コールドオフセットの発生を防止できる。ホットオフセットに付いては図示していないが、ホットオフセットについても同様に防止できる。
As shown in FIG. 22, the temperature
実施例2〜5では、外的要因による温度変化の発生の具体的な検知方法について説明した。以下の実施例では、制御方法の変更について具体的に説明する。 In the second to fifth embodiments, a specific method for detecting the occurrence of a temperature change due to an external factor has been described. In the following embodiment, the change of the control method will be specifically described.
図24は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図25は温度変化の検知を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。本実施例の定着制御装置100は制御周期再設定部69を有する。制御周期再設定部69は、外的要因による温度変化が検出された場合に、制御周期の起点を再設定する。制御周期の長さは同じままである。
FIG. 24 shows an example of a functional block diagram of the fixing
図25は急激な温度低下が検出された場合の、制御周期の再設定を示すが、比較のため、従来技術の制御周期と共に(上段)、本実施例の制御周期を示した(下段)。制御周期2において外的要因(例えば転写媒体の突入)が発生して、急激な温度低下が始まっている。従来では制御周期3が始まるまで定着ヒータ25をONにすることができず、コールドオフセットが発生するおそれがあった。
これに対し、本実施例の定着制御装置100は、制御周期2において外的要因が発生した直後から、制御周期の起点を再設定することで、外的要因が発生した直後から定着ヒータ25をONにすることができる。このため、コールドオフセットが発生することを防止できる。
FIG. 25 shows resetting of the control cycle when a sudden temperature drop is detected. For comparison, the control cycle of the present embodiment is shown (lower row) together with the control cycle of the prior art (upper row). In the
On the other hand, the fixing
図26は、本実施例の定着制御装置100が制御周期の起点を再設定する手順を示すフローチャート図の一例である。図6(a)にて説明したように、制御周期が満了するまでは点灯制御が開始されなかったが、本実施例では制御周期が満了する前に、制御周期の起点を再設定するか否かが判定される点(S15)が特徴である。
FIG. 26 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the fixing
制御周期検出部61は、所定のサイクル時間毎に制御周期の満了を検出しているが、制御周期が満了するまで、外的要因検出部66が外的要因による温度変化の有無を判定する(S15)。
The
外的要因による温度変化がある場合(S15のYes)、点灯制御部62が点灯制御を開始する(S20)。好ましくは外的要因による温度変化が検出された直後が、新たな制御周期の起点となる。したがって、制御周期が満了しなくても点灯制御を解することができる。具体的には、外的要因検出部66が外的要因による温度変化を検出した場合、制御周期再設定部69が制御周期検出部61に擬似的に制御期間の満了を通知する。または、制御周期再設定部69が点灯制御部62に点灯制御の開始を強制すると共に、制御周期検出部61がそれまでカウントしている満了時間をリセットしてもよい。
When there is a temperature change due to an external factor (Yes in S15), the
このような手法により、制御周期が満了しなくても、定着制御装置100は次の制御周期を開始することができる。すなわち、制御周期の起点を再設定することができる。制御周期の起点を再設定することで、外的要因による温度変化が発生したタイミングで、定着ヒータ25の点灯制御を変更することができるので、定着温度を安定させることができる。
By such a method, even if the control cycle does not expire, the fixing
実施例6では、制御方法の変更として、制御周期の起点を再設定する定着制御装置100について説明したが、本実施例では制御周期の起点を再設定するとともに制御周期を変更する定着制御装置100について説明する。
In the sixth embodiment, the fixing
図27は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図28は温度変化の検知を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。本実施例の定着制御装置100は制御周期再設定部69に加え、制御周期変更部71を有する。
FIG. 27 shows an example of a functional block diagram of the fixing
制御周期変更部71は、外的要因による温度変化が検出された場合に、それまでの制御周期TIMEを制御周期TIME2に設定する。以下、外的要因による温度変化が検出されるまでの制御周期を「制御周期TIME1」という。
When a temperature change due to an external factor is detected, the control
一般に、制御周期を長くすると定着ヒータ25の寿命が長くなるが温度リップルが大きくなり、制御周期を短くすると温度リップルを小さくできるが定着ヒータ25の寿命が短くなるというトレードオフの関係がある。よって、制御周期を常に短くすることは困難であるが、外的要因による温度変化が検出された場合だけなら、制御周期を短くしても定着ヒータ25の寿命に大きな影響は与えない。したがって、制御周期TIME2<制御周期TIME1とすることで、外的要因による温度変化が検出された場合の温度リップルを小さくし、かつ、寿命低下を抑制できる。
In general, there is a trade-off relationship that if the control cycle is lengthened, the life of the fixing
制御周期TIME2は設定可能な最小の制御周期tmin〔ms〕と同程度以上、かつ、制御周期TIME1未満である。制御周期TIME2が制御周期TIME1と同程度では温度リップルの低減が困難になるので、実用面から、制御周期TIME2の上限は制御周期TIME1の半分未満としてもよい。 The control cycle TIME2 is equal to or greater than the minimum settable control cycle tmin [ms] and less than the control cycle TIME1. If the control cycle TIME2 is about the same as the control cycle TIME1, it is difficult to reduce the temperature ripple. From the practical aspect, the upper limit of the control cycle TIME2 may be less than half of the control cycle TIME1.
図28は急激な温度低下が検出された場合の、制御周期の再設定を示すが、比較のため、従来技術の制御周期と共に(上段)、本実施例の制御周期を示した(下段)。制御周期2において外的要因(例えば転写媒体の突入)が発生して、急激な温度低下が始まっている。従来では制御周期3が始まるまで定着ヒータ25をONにすることができず、コールドオフセットが発生するおそれがあった。
これに対し、本実施例の定着制御装置100は、制御周期2において外的要因が発生した直後から、制御周期の起点を再設定し、かつ、制御周期TIME1を制御周期TIME2に短くしている。これにより、外的要因が発生した直後から定着ヒータ25をONにし、また、温度リップルを小さくすることもできる。このため、コールドオフセットが発生することを防止できる。
FIG. 28 shows resetting of the control cycle when a sudden temperature drop is detected. For comparison, the control cycle of the present embodiment is shown (lower row) together with the control cycle of the prior art (upper row). In the
On the other hand, the fixing
図29は、本実施例の定着制御装置100が制御周期を再設定する手順を示すフローチャート図の一例である。
FIG. 29 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the fixing
制御周期の満了を判定する前に、外的要因検出部66が点灯制御を変更するか否かを判定している点が特徴になる(S2)。点灯制御の変更の判定方法は、外的要因による温度変化の有無の判定方法と同じである。
A feature is that the external
点灯制御を変更すると判定された場合(S2のYes)、制御周期変更部71が制御周期TIME1をTIME2に変更する(S4)。この時、制御周期再設定部69は制御周期の起点を再設定している。これにより、制御周期が短くなり温度リップルを低減できる。
When it is determined that the lighting control is to be changed (Yes in S2), the control
点灯制御を変更すると判定されない場合(S2のNo)、制御周期変更部71が制御周期TIME2をTIME1に変更する(S6)。この場合も、制御周期再設定部69は制御周期の起点を再設定している。これにより、制御周期が長くなり定着ヒータ25の寿命が短くなることを抑制できる。
If it is not determined to change the lighting control (No in S2), the control
なお、制御周期をTIME2からTIME1に戻す処理については実施例10,11で説明する。 In addition, the process which returns a control period from TIME2 to TIME1 is demonstrated in Example 10,11.
以降の処理は図6(a)と同じである。すなわち制御周期検出部61は、制御周期TIME1又は制御周期2の満了を検出すると(S10のYes)、点灯制御部62に通知する。これにより、点灯制御部62は点灯制御を開始する(S20)。ステップS4により、制御周期TIME1がTIME2に変更された場合、ステップS10の判定は変更の直後にYesとなるので、点灯制御部62は制御周期TIME2にて点灯制御を開始することができる。
The subsequent processing is the same as that in FIG. That is, when the
したがって、図28に示すように、外的要因による温度低下があった直後から、制御周期TIME1をTIME2に変更することができる。 Therefore, as shown in FIG. 28, the control cycle TIME1 can be changed to TIME2 immediately after a temperature drop due to an external factor.
以上のように、外的要因による温度変化が検出された場合には短い制御周期TIME2を設定し、外的要因による温度変化が無い場合には長い制御周期TIME1を設定することで、コールドオフセットが発生することを防止できる。また、温度リップルの抑制と、定着ヒータ25の長寿命化も両立できる。
As described above, a short control cycle TIME2 is set when a temperature change due to an external factor is detected, and a long control cycle TIME1 is set when there is no temperature change due to an external factor. It can be prevented from occurring. In addition, it is possible to achieve both suppression of temperature ripple and extension of the life of the fixing
実施例7では、制御周期の起点を再設定するとともに制御周期を変更する定着制御装置100について説明したが、本実施例ではさらに温度上昇か温度低下かにより定着ヒータ25のON・OFFを制御する定着制御装置100について説明する。
In the seventh embodiment, the fixing
図30は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を、図31は温度変化の検知を模式的に説明する図の一例をそれぞれ示す。本実施例の定着制御装置100は外的要因検出部66でなく温度変化検出部67を有する。温度変化検出部67は、これまで説明したように温度変化を検出し、温度が上昇したのか下降したのかをヒータON・OFF部64に通知する。
FIG. 30 is an example of a functional block diagram of the fixing
ヒータON・OFF部64は、温度が上昇した場合、点灯割合算出部63が点灯割合Dを算出することなく、定着ヒータ25をOFFにし、温度が下降した場合、定着ヒータ25をONにする。したがって、点灯割合Dの算出が不要になり、早期に定着ヒータ25をON又はOFFすることで、定着温度が上限値を超えたり、下限値を下回ることを防止できる。
The heater ON /
図32は、本実施例の定着制御装置100が制御周期の起点を再設定する手順を示すフローチャート図の一例である。図32では、制御周期変更部71が、制御周期2に変更した後(S4)、温度変化検出部67が温度が上昇したか否かを判定している点が特徴となる(S22)。
FIG. 32 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the fixing
温度が上昇した場合(S22のYes)、ヒータON・OFF部64は定着ヒータ25をOFFに制御し(S24)、温度が上昇しなかった場合(S22のNo)、ヒータON・OFF部64は定着ヒータ25をONに制御する(S26)。なお、S22〜S26は点灯制御のS20に相当する。
When the temperature rises (Yes in S22), the heater ON /
一方、ステップS2において、外的要因検出部66が点灯制御を変更しない判定した場合(S2のNo)、制御周期変更部71が制御周期TIME2から制御周期TIME1に変更し(S6)、その後、制御周期検出部61は制御周期が満了したか否かを判定する(S10)。以下の処理は、図6(b)と同様になる。
On the other hand, when it is determined in step S2 that the external
したがって、図31に示すように、外的要因による温度低下があった直後から、制御周期がTIME2に変更され定着ヒータ25がONになる。その後、外的要因による温度低下が検出されている間は、制御周期TIME2による定着ヒータ25のONが継続する。制御周期をTIME2からTIME1に戻す処理については実施例10,11で説明する。
Therefore, as shown in FIG. 31, immediately after a temperature drop due to an external factor, the control cycle is changed to TIME2 and the fixing
そして、ステップS2において点灯制御を変更しないと判定されると、制御周期がTIMEに変更され、図6(b)と同様に、点灯割合Dの算出から処理される。 And if it determines with not changing lighting control in step S2, a control period will be changed to TIME and it will process from calculation of the lighting ratio D similarly to FIG.6 (b).
このように本実施例の定着制御装置100は、外的要因検出部66が点灯制御を変更すると判定した場合、点灯割合Dを算出しないので、算出による遅れを排除して、定着ヒータ25のON・OFFを実施することができ、温度の立ち上がりや立ち下がりを早くすることが可能になる。
As described above, the fixing
なお、本実施例ではステップS4、S6の制御周期の変更はなくてもよい。すなわち、制御周期の起点を再設定し、かつ、定着割合Dを算出することなくヒータをON・OFFするだけでも点灯割合Dの算出による遅延を低減できる。 In this embodiment, there is no need to change the control cycle in steps S4 and S6. That is, the delay due to the calculation of the lighting ratio D can be reduced by resetting the starting point of the control cycle and simply turning the heater on and off without calculating the fixing ratio D.
実施例8では、定着ヒータ25を直接ON又はOFFすることで、点灯割合Dの算出による遅延を回避したが、本実施例では点灯割合Dの算出方法を変更することで点灯割合Dの算出による遅延を回避する定着制御装置100について説明する。
In the eighth embodiment, the delay due to the calculation of the lighting ratio D is avoided by directly turning the fixing
図33は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を示す。本実施例の定着制御装置100は算出方法切換部72を有する。算出方法切換部72は、外的要因による温度変化が検出された場合、点灯割合Dの算出方法を切り替える。
FIG. 33 shows an example of a functional block diagram of the fixing
点灯割合Dの算出方法には、ON/OFF制御、ヒステリシス制御、テーブルPID(PI)制御、PID(PI)制御など制御方式と同じ名前で識別される算出方法がある。ON/OFF制御は、上記のとおり、定着温度が目標温度未満なら定着ヒータ25をON(100%デューティ)・定着温度が目標温度より大なら定着ヒータ25をOFF(0%デューティ)する、算出方法である。ヒステレシス制御は、閾値を2つ設け、定着温度が下側の閾値を下回った場合は定着ヒータ25をON(100%デューティ)・定着温度が上側の閾値を上回ったら定着ヒータ25をOFF(0%デューティ)し、定着温度が2つの閾値の間なら現在の点灯割合Dを維持する、算出方法である。テーブルPID制御は、定着温度、定着温度の積分値及び定着温度の微分値に点灯割合Dを対応付けたテーブルを作成しておき、テーブルから点灯割合Dを読み出す算出方法である。PID制御は、目標値と定着温度との差分を、ゲインが乗じられた定着温度、積分値及び微分値に乗じて、点灯割合Dを算出する算出方法である。
The calculation method of the lighting ratio D includes a calculation method that is identified by the same name as the control method, such as ON / OFF control, hysteresis control, table PID (PI) control, and PID (PI) control. As described above, the ON / OFF control is a calculation method in which the fixing
これらの算出方法では、ON/OFF制御やヒステリシス制御は点灯割合Dの算出が比較的早く、テーブルPID制御やPID制御は点灯割合Dの算出が比較的遅い、という特徴がある。したがって、算出方法切替部72は、外的要因による温度変化が検出された場合、点灯割合Dの算出方法を、例えば、ON/OFF制御に切り替え、外的要因による温度変化が検出されない場合、点灯割合Dの算出方法を、例えばPID制御に切り替える。以下、算出時間が短い算出方法を算出方法1、算出時間が短い算出方法を算出方法2という。
These calculation methods are characterized in that the ON / OFF control and hysteresis control calculate the lighting rate D relatively quickly, and the table PID control and PID control calculate the lighting rate D relatively slowly. Accordingly, the calculation
こうすることで、外的要因による温度変化が検出された場合、温度リップルを小さくすることができる。 In this way, when a temperature change due to an external factor is detected, the temperature ripple can be reduced.
図34は、本実施例の定着制御装置100が制御周期の起点を再設定する手順を示すフローチャート図の一例である。図34では、制御周期変更部71が、制御周期TIME2に変更した後(S4)、算出方法切替部72が、点灯割合Dの算出方法2を点灯割合算出部63に要求する点が特徴となる(S401)。また、制御周期変更部71が制御周期TIME1に変更した後(S6)、算出方法切替部72は点灯割合Dの算出方法1を点灯割合算出部63に要求する(S402)。
FIG. 34 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the fixing
制御周期が制御周期2に設定された後、制御周期2が満了した場合には(S10のYes)、点灯割合算出部63は算出方法2により点灯割合Dを算出するので、算出による遅延を低減し温度リップルを抑制できる。
When the
なお、本実施例ではステップS4、S6の制御周期の変更はなくてもよい。すなわち、制御周期の起点を再設定し、かつ、算出方法を切り替えるだけでも点灯割合Dの算出による遅延を低減できる。 In this embodiment, there is no need to change the control cycle in steps S4 and S6. In other words, the delay due to the calculation of the lighting ratio D can be reduced simply by resetting the starting point of the control cycle and switching the calculation method.
本実施例では、制御周期の起点、制御周期の変更、強制的な定着ヒータ25のON・OFF又は点灯割合Dの算出方法の変更、の解除のタイミングについて説明する。なお、制御周期の起点の解除については、制御周期2が満了したところから制御周期1を開始すればよいので、強制的に制御周期1に再設定(すなわち解除)しなくてもよい。
In the present embodiment, the start timing of the control cycle, the change of the control cycle, the forced release of the fixing
図35は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を示す。本実施例の定着制御装置100は制御変更継続判定部73を有する。制御変更継続判定部73は、タイマーにより制御方法変更部65が変更した制御方法を継続するか元に戻すかを判定する。
FIG. 35 shows an example of a functional block diagram of the fixing
本実施例では、制御方法変更部65が制御方法を変更してから経過した時間Δtが、予め定められたΔtmax以上になると、制御方法を元に戻す。Δtmaxは、定着ユニット22の寿命や熱容量、定着ヒータ25の応答性などを考慮して予め定められた値であり,ROMやNVRAM46に保存されている。
In the present embodiment, when the time Δt that has elapsed since the control
図36は、本実施例の定着制御装置100が制御周期を元に戻す手順を示すフローチャート図の一例である。
FIG. 36 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the fixing
まず、制御変更継続判定部73は、制御方法変更部65が制御方法を変更したか否かを判定する(S710)。この判定は、制御方法変更部65が制御方法を変更したことを制御変更継続判定部73に通知するなどして行われる。
First, the control change
制御方法変更部65が制御方法を変更した場合(S710のYes)、制御変更継続判定部73はクロックをカウントするなどして制御変更時間Δtの計測を開始する(S720)。
When the control
そして、制御変更継続判定部73は、制御変更時間ΔtがΔtmax未満か否かを判定する(S730)。
Then, the control change
制御変更時間ΔtがΔtmax未満の場合(S730のYes)、まだ定着温度が適切に制御されていないと推定して、制御変更継続判定部73は制御変更を継続する(S740)。
If the control change time Δt is less than Δtmax (Yes in S730), it is estimated that the fixing temperature has not been properly controlled, and the control change
制御変更時間ΔtがΔtmax未満でない場合(S730のNo)、すでに定着温度が適切に制御されていると推定して、制御変更継続判定部73は制御変更を解除する(S750)。具体的には制御変更継続判定部73は、制御方法変更部65に制御方法を元に戻すように要求する。制御方法変更部65は、元の制御周期1の起点を再設定し、制御周期を元の制御周期1に戻し、強制的にヒータON又はOFFしたなら定着ヒータ25をOFF又はONに戻し、点灯割合Dの算出方法の算出方法を変更した場合は点灯割合Dの算出方法を元の算出方法1に戻す。
If the control change time Δt is not less than Δtmax (No in S730), it is estimated that the fixing temperature has already been appropriately controlled, and the control change
本実施例によれば、タイマーにより制御方法を確実に元に戻すことができる。特に、制御周期を元に戻すことで、定着ヒータ25への負担(寿命低下)を抑制することができる。 According to the present embodiment, the control method can be reliably restored to the original by the timer. In particular, by returning the control cycle to the original state, it is possible to suppress the burden on the fixing heater 25 (life reduction).
実施例10ではタイマーにより制御方法の変更を解除する定着制御装置100について説明したが、本実施例では定着温度の監視により制御方法の変更を解除する定着制御装置100について説明する。
In the tenth embodiment, the fixing
図37は定着制御装置100の機能ブロック図の一例を示す。本実施例の定着制御装置100は外的要因検出部66がその一形態である温度変化検出部67を有する。温度変化検出部67は、制御方法変更部65が制御方法を変更した後、温度変化を監視して、制御方法の変更をもたらした温度変化と逆の温度変化を検出する。実際に温度変化を監視して制御方法を元に戻すか否かを判定するので、温度変化のバラツキが大きい場合でも適切なタイミングで制御方法の変更を解除できる。
FIG. 37 shows an example of a functional block diagram of the fixing
図38は、本実施例の定着制御装置100が制御周期を元に戻す手順を示すフローチャート図の一例である。
FIG. 38 is an example of a flowchart illustrating a procedure in which the fixing
まず、制御変更継続判定部73は、制御方法変更部65が制御方法を変更したか否かを判定する(S810)。この判定は、制御方法変更部65が制御方法の変更を制御変更継続判定部73に通知するなどして行われる。
First, the control change
次に、温度変化検出部67は、制御方法の変更が定着温度の上昇によるものか否かを判定する(S820)。
Next, the temperature
定着温度の上昇により制御方法が変更された場合(S820のYes)、温度変化検出部67は、現在の定着温度Tと1検知周期前に検知した定着温度T'の差ΔTがゼロより大きいか否かを判定する(S830)。
When the control method is changed due to an increase in the fixing temperature (Yes in S820), the temperature
ΔTがゼロより大きい場合(S830のYes)、温度上昇がまだ継続しており上限値を超える可能性があるので、制御変更継続判定部73は制御変更を継続する(S840)。
If ΔT is greater than zero (Yes in S830), the temperature increase is still continuing and may exceed the upper limit value, so the control change
ΔTがゼロより大きくない場合(S830のNo)、温度上昇が温度低下に転じると推定されるので、制御変更継続判定部73は制御変更を解除する(S850)。
If ΔT is not greater than zero (No in S830), it is estimated that the temperature rise will turn to a temperature drop, so the control change
ステップS820に戻り、定着温度の上昇により制御方法が変更されていない場合(S820のNo)、温度変化検出部67はΔTがゼロより小さいか否かを判定する(S860)。
Returning to step S820, if the control method has not been changed due to an increase in the fixing temperature (No in S820), the temperature
ΔTがゼロより小さい場合(S860のYes)、温度低下がまだ継続しており下限値を超える可能性があるので、制御変更継続判定部73は制御変更を継続する(S870)。
When ΔT is smaller than zero (Yes in S860), since the temperature decrease is still continuing and may exceed the lower limit value, the control change
ΔTがゼロより小さくない場合(S860のNo)、温度低下が温度上昇に転じると推定されるので、制御変更継続判定部73は制御変更を解除する(S880)。
If ΔT is not smaller than zero (No in S860), it is presumed that the temperature drop will turn to a temperature rise, so the control change
本実施例によれば、タイマーを使用しなくても、定着温度を監視することで確実に制御方法を元に戻すことができる。特に、制御周期を元に戻すことで、定着ヒータ25への負担(寿命低下)を抑制することができる。 According to this embodiment, the control method can be reliably restored to the original by monitoring the fixing temperature without using a timer. In particular, by returning the control cycle to the original state, it is possible to suppress the burden on the fixing heater 25 (life reduction).
25 定着ヒータ
26 サーミスタ
38 エンジンサブボード
41 エンジンメインボード
47 コントローラ
100 定着制御装置
200 画像形成装置
300 プログラム
25
Claims (9)
前記定着手段を加熱する加熱手段と、
前記定着手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段から検出された温度と目標温度とに応じて、所定の制御周期毎に前記加熱手段を制御する制御手段と、
前記温度検出手段が検出した温度から外的要因による温度変化の発生を検出する外的要因発生検出手段と、
前記外的要因発生検出手段が外的要因による温度変化の発生を検出した際、制御周期の起点を新たに設定する制御周期設定手段と、を有し、
前記制御周期設定手段は、
前記外的要因発生検出手段が外的要因による温度変化の発生を検出した際、制御周期を、外的要因による温度変化の発生を検出する前よりも短くする、
ことを特徴とする定着制御装置。 A fixing control device for fixing means for fixing a toner image formed on a transfer medium to a transfer medium by heat,
Heating means for heating the fixing means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing means;
Control means for controlling the heating means for each predetermined control period in accordance with the temperature detected from the temperature detection means and the target temperature;
An external factor occurrence detection means for detecting the occurrence of a temperature change due to an external factor from the temperature detected by the temperature detection means;
Control period setting means for newly setting the starting point of the control period when the external factor occurrence detection means detects the occurrence of a temperature change due to an external factor , and
The control cycle setting means includes
When the external factor occurrence detection means detects the occurrence of a temperature change due to an external factor, the control cycle is made shorter than before detecting the occurrence of a temperature change due to an external factor ,
A fixing control device.
前記外的要因発生検出手段が温度低下を検出して前記制御周期設定手段が制御周期の起点を新たに設定した場合、前記制御周期設定手段は、温度上昇を検出することで制御周期を元に戻す、ことを特徴とする請求項2記載の定着制御装置。 When the external factor occurrence detection unit detects a temperature rise and the control cycle setting unit newly sets the starting point of the control cycle, the control cycle setting unit detects the temperature drop and detects the temperature drop based on the control cycle. Return,
When the external factor occurrence detecting means detects a temperature drop and the control cycle setting means newly sets the starting point of the control cycle, the control cycle setting means detects the temperature rise and detects the temperature based on the control cycle. The fixing control device according to claim 2 , wherein the fixing control device is returned.
ことを特徴とする請求項1〜3いずれか1項記載の定着制御装置。 The control cycle setting means, when the external factor occurrence detection means detects the occurrence of a temperature change due to an external factor, as a starting point of a new control cycle,
Fixing the control device according to claim 1 to 3 any one of claims, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の定着制御装置。 The external factor generating detection means, the temperature change amount of the predetermined time period exceeds a threshold value, or, the temperature change in the predetermined period is heated or unheated opposite change of the heating means by the control means To detect the occurrence of temperature changes due to external factors,
Fixing control device according to any one of the preceding claims, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の定着制御装置。 The external factor occurrence detection means detects the occurrence of a temperature change due to an external factor when the temperature detected by the temperature detection means exceeds or falls below a preset threshold.
Fixing control device according to any one of the preceding claims, characterized in that.
前記制御方法切り替え手段は、制御周期におけるDutyの算出方法を変更する、
ことを特徴とする請求項1〜6いずれか1項記載の定着制御装置。 A control method switching means for switching a control method by the control means when the external factor occurrence detection means detects the occurrence of a temperature change due to an external factor;
The control method switching means changes the calculation method of Duty in the control cycle.
Fixing the control device according to claim 6 any one of claims, characterized in that.
CPUに、
温度検出手段が検出した前記定着手段の温度を取得するステップと、
前記温度検出手段から検出された温度と目標温度とに応じて、所定の制御周期毎に前記定着手段を加熱する加熱手段を制御する制御ステップと、
前記温度検出手段が検出した温度から外的要因による温度変化の発生を検出する外的要因発生検出ステップと、
前記外的要因発生検出ステップにより外的要因による温度変化の発生が検出された際、制御周期の起点を新たに設定する制御周期設定ステップと、を実行させ、
前記制御周期設定ステップでは、前記外的要因発生検出ステップで外的要因による温度変化の発生が検出された際、制御周期を、外的要因による温度変化の発生を検出する前よりも短くする、ことを特徴とするプログラム。 A program executed by a fixing control device of fixing means for fixing a toner image formed on a transfer medium to a transfer medium by heat,
CPU
Obtaining the temperature of the fixing means detected by the temperature detecting means;
A control step for controlling a heating means for heating the fixing means at every predetermined control period according to the temperature detected from the temperature detection means and the target temperature;
An external factor occurrence detection step for detecting the occurrence of a temperature change due to an external factor from the temperature detected by the temperature detecting means;
When the occurrence of a temperature change due to an external factor is detected by the external factor occurrence detection step , a control cycle setting step for newly setting a control cycle starting point is executed,
In the control cycle setting step, when the occurrence of the temperature change due to the external factor is detected in the external factor occurrence detection step, the control cycle is made shorter than before the occurrence of the temperature change due to the external factor is detected . A program characterized by that.
前記制御周期設定ステップにおいて制御周期の起点を新たに設定した後、前記定着手段の温度に応じて、制御周期を元に戻すステップ、
を実行させることを特徴とする請求項8記載のプログラム。 CPU
After newly setting the starting point of the control cycle in the control cycle setting step, the step of returning the control cycle to the original according to the temperature of the fixing unit;
The program according to claim 8 , wherein the program is executed.
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