JP4685514B2 - 定着装置、画像形成装置および定着装置の加熱制御方法 - Google Patents
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第2の手段は、第1の手段において、前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合から、予め定められた式に基づいて算出されることを特徴とする。
第3の手段は、第1の手段において、前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合に基づいてテーブルとして記憶されていることを特徴とする。
第4の手段は、第2の手段において、前記予め定められた式は、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されることを特徴とする。
第5の手段は、第3の手段において、前記テーブルは、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されることを特徴とする。
第6の手段は、第1乃至第5のいずれかの手段に係る定着装置を画像形成装置が備えることを特徴とする。
第7の手段は、一対の回転体の間に記録媒体を通過させることにより、記録媒体上に画像を定着させる定着装置の加熱制御方法であって、第1の加熱源に加熱される第1の回転体の中央部の温度を検知するステップと、第2の加熱源に加熱される前記第1の回転体の端部の温度を検知するステップと、第2の回転体を加熱する第3の加熱源の温度を検知するステップと、前記第1の加熱源の温度に基づいて当該第1の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、前記第2の加熱源の温度に基づいて当該第2の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、前記第3の加熱源の温度に基づいて前記第3の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、前記第1乃至3の加熱源のうち最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合に基づいて、他の2つの加熱源の点灯割合を削減するステップと、前記最も加熱量の大きい加熱源は算出された点灯割合で加熱し、前記他の2つの加熱源は削減された後の点灯割合で加熱するステップと、を有することを特徴とする。
図1は本発明の実施形態に係るカラー画像形成装置としてのカラープリンタの概略構成を示す図である。図1において、カラープリンタは作像部100、給紙部200、定着部300および排紙部400から基本的に構成されている。
加熱ローラ320の内部には第1及び第2の加熱ヒータ321,322が設けられ、この加熱ヒータ321,322によって加熱ローラ320を内部から加熱し、定着ベルト330を加熱する。加熱ローラ320の外周部には第1及び第2の温度検知センサ351、352が設けられ、それぞれ定着ベルト330(加熱ローラ320)の中央部及び端部の表面温度を接触または非接触で検知し、この検知した定着ベルト330の表面温度に基づいて第1及び第2の加熱ヒータ321の通電を制御し、定着ベルト330の表面温度を適切な温度範囲に制御する。加圧ローラ340の内部にも加熱用ヒータ(以下、加圧ヒータと称す)341が設けられ、加圧ローラ340の外周部に設けられた第3の温度検知センサ350により加圧ローラ340の表面温度を検知し、この検知した加圧ローラ340の表面温度に基づいて加圧ヒータ341の通電を制御し、加圧ローラ340の表面温度を適切な温度範囲に制御する。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置の制御回路の構成を示すブロック図である。制御回路は、読み取り制御板710、システム制御板720、書き込み制御板730、I/O制御板740及び操作/表示部750から構成され、I/O制御板740を介してトナーセンサ(Tセンサ)760、画像形成用I/O770及び高圧電源(PSU)780と接続されている。
図4は定着ヒータを駆動する駆動回路のブロック図である。この実施形態では、加熱源としてハロゲンヒータを使用している。同図において、ヒータ駆動回路は、I/O制御板740と電力供給ユニット(PSU−図3における高圧電源に対応)780と、前記第1及び第2の加熱ヒータ(ハロゲンヒータ)321,322、加圧ヒータ(加熱ハロゲンヒータ)341と、第1及び第2の温度検知センサ351,352と、第3の温度検知センサ350とから構成されている。
記録紙にトナーを定着させるために、定着ニップ部の温度をトナー定着に必要な温度に保つ必要がある。
図6は本実施形態に係る制御方式の第1の例を示すブロック図である。この制御例は、PID制御により第1から第3のいずれか主たる加熱源を制御すると共に、主たる加熱源の加熱状況を考慮し他の加熱源の加熱量を補正するようにした例である。
加熱端部点灯割合(Mvb’)=PID計算値(Mvb)
−加熱中央点灯割合(Mva)×0.2
加圧点灯割合(Mvc’) =PID計算値(Mvc)
−加熱中央点灯割合(Mva)×0.1
となる。もちろん、主たる加熱源が加熱中央でなくても構わない。また、補正する割合もこれに限定されるものではない。
図7は本実施形態に係る制御方式の第2の例を示す説明図である。この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源と同時に加熱しないよう時間をずらすようにした例である。
図11は本実施形態に係る制御方式の第3の例を示す説明図である。この制御例は、主たる加熱源の加熱状況を考慮し他の加熱源の加熱量を補正すると共に、他の加熱源と同時に加熱しないように時間をずらすようにした例である。
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し記憶手段に格納された表(テーブル)を使用して加熱量を補正する例である。
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し表を使用して加熱量を補正すると共に、他の加熱源と同時に加熱しないよう、時間をずらすようにした例である。
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し式を使用して加熱量を補正するようにした例である。
Mva=Mva’+Mvb’×B
Mvb=Mvb’+Mva’×A
のように表せる。上式を展開すると、
Mva’=(Mva−Mvb×B)/(1−A×B)
Mvb’=(Mvb−Mva×A)/(1−A×B)
のようになり、実際の制御量を求めることができる。
Mvc’=Mvc−(Mva’+Mvb’)*C
で求めることからできる。もちろん加熱源は上記組み合わせに限定するものではない。
この制御例は、各々の温度検知部による検知温度からPID制御により各々の加熱源の加熱量を求めた後、他の加熱源の加熱量を考慮し式を使用して加熱量を補正すると共に、他の加熱源と同時に加熱しないよう、時間をずらすようにした例である。
この制御例は、複数の温度検知部による検知温度からPID制御に用いる温度を補正し、補正値をPID制御に用いて加熱源の点灯制御を行うようにした例である。
105 縦搬送路
200 給紙部
212 転写紙
300 定着装置(定着部)
310 定着ローラ
320 加熱ローラ
321,322 加熱ヒータ
330 定着ベルト
340 加圧ローラ
341 加圧ヒータ
350 第1の温度検知センサ
351 第2の温度検知センサ
400 排紙部
710 読み取り制御板
720 システム制御板
730 書き込み制御板
740 I/O制御板
780 PSU
Am1,Am2,Am3,Am4 補正部
Dy1 遅延部
Pa,Pb,Pc PID制御部
Claims (7)
- 一対の回転体の間に記録媒体を通過させることにより、記録媒体上に画像を定着させる定着装置において、
第1の回転体の中央部を加熱する第1の加熱源と、
前記第1の回転体の端部を加熱する第2の加熱源と、
第2の回転体を加熱する第3の加熱源と、
前記第1の回転体の中央部の温度を検知する第1の温度検知手段と、
前記第1の回転体の端部の温度を検知する第2の温度検知手段と、
前記第2の回転体の温度を検知する第3の温度検知手段と、
前記第1の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第1の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第1の算出手段と、
前記第2の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第2の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第2の算出手段と、
前記第3の温度検知手段によって検知した検知温度に基づいて前記第3の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出する第3の算出手段と、
前記第1乃至3の加熱源のうち最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合に基づいて、他の2つの加熱源の点灯割合を削減する補正手段と、
を備え、
前記最も加熱量の大きい加熱源は前記算出手段が算出した点灯割合で加熱し、前記他の2つの加熱源は前記補正手段が補正した点灯割合で加熱すること
を特徴とする定着装置。 - 前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合から、予め定められた式に基づいて算出されること
を特徴とする請求項1記載の定着装置。 - 前記他の2つの加熱源の点灯割合を削減する量は、前記最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合と前記他の2つの加熱源それぞれの点灯割合に基づいてテーブルとして記憶されていること
を特徴とする請求項1記載の定着装置。 - 前記予め定められた式は、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されること
を特徴とする請求項2記載の定着装置。 - 前記テーブルは、前記定着装置が待機状態か通紙状態かに応じて複数記憶されること
を特徴とする請求項3記載の定着装置。 - 請求項1乃至5の何れか1項に記載の定着装置を備えること
を特徴とする画像形成装置。 - 一対の回転体の間に記録媒体を通過させることにより、記録媒体上に画像を定着させる定着装置の加熱制御方法であって、
第1の加熱源に加熱される第1の回転体の中央部の温度を検知するステップと、
第2の加熱源に加熱される前記第1の回転体の端部の温度を検知するステップと、
第2の回転体を加熱する第3の加熱源の温度を検知するステップと、
前記第1の加熱源の温度に基づいて当該第1の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、
前記第2の加熱源の温度に基づいて当該第2の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、
前記第3の加熱源の温度に基づいて前記第3の加熱源の所定の制御周期での点灯割合を算出するステップと、
前記第1乃至3の加熱源のうち最も加熱量の大きい加熱源の点灯割合に基づいて、他の2つの加熱源の点灯割合を削減するステップと、
前記最も加熱量の大きい加熱源は算出された点灯割合で加熱し、前記他の2つの加熱源は削減された後の点灯割合で加熱するステップと、
を有することを特徴とする定着装置の加熱制御方法。
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