JP5304835B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents
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Description
スイッチング周期は、定着部材の温度や励磁コイルへの入力電圧の変動により可変され、例えば定着部材の温度の低下や励磁コイルの入力電圧の低下により、オン時間の、オフ時間に対する比(デューティ比)が上げられる。デューティ比が上げられると、スイッチ素子に流れる電流が多くなり、スイッチ素子が発熱して、その温度が上がることになる。スイッチ素子の温度が上がりすぎると、スイッチ素子の劣化や破壊を招く要因となる。
そのため、例えば、1枚のシートに対する画像形成動作を開始してから、そのシートの先端が定着部材に到達するまでの間に、スイッチ素子の検出温度が所定値よりも高いことが検出されると、そのシートに対する画像形成動作を実行しつつ、スイッチ素子への供給電流の抑制が開始されることになる。
また、前記予測手段は、画像形成動作の開始を一時停止した後の時点Aにおいて、時点Aまでのスイッチ素子の温度推移に基づいて、一時停止されている画像形成動作が開始されたと仮定したときにその画像形成動作により定着部材に向けて搬送されるシートの搬送方向先端が定着部材に到達する予定の時点Bでのスイッチ素子の温度を再び予測し、前記制御手段は、再予測されたスイッチ素子の予測温度が上限値未満である場合、第2制御を止めて、プリント部に画像形成動作を開始させると共に、前記スイッチングの制限を解除して、時点Bに至ったときに定着部材の温度が定着に必要な温度になるように、励磁コイルへの供給電力を制御することを特徴とする。
さらに、画像形成動作を、第1と第2の画像形成モードに切り替えて実行可能であり、像担持体は、複数の感光体と周回走行する1つの中間転写体とを含み、前記像担持体への画像の形成は、第1画像形成モードでは、帯電された複数の感光体を露光して、複数の感光体上に静電潜像を作像し、その静電潜像を現像した後、それぞれの感光体上に形成された画像をその感光体の一次転写位置で中間転写体上に多重転写することにより行われ、第2画像形成モードでは、1つの感光体だけが使用され、帯電された感光体を露光して、感光体上に静電潜像を作像し、その静電潜像を現像した後、感光体上に形成された画像を感光体の一次転写位置で中間転写体上に転写することにより行われ、前記シート上への画像の転写は、中間転写体上の画像が中間転写体の二次転写位置でシートに二次転写されることにより行われ、第1画像形成モードにおいて、使用される複数の感光体のうち、中間転写体の周回方向最上流に位置する感光体への露光開始から当該感光体上の画像の先端が二次転写位置に到達するまでに要する第1時間と、第2画像形成モードにおいて、1つの感光体への露光開始から当該感光体上の画像の先端が二次転写位置に到達するまでに要する第2時間と、シートの、二次転写位置に向けての搬送開始から、当該搬送されるシートの搬送方向先端が二次転写位置に到達するまでに要する第3時間との間に、第1時間>第3時間>第2時間の関係がある場合、前記画像形成動作の開始時とは、第1画像形成モードが実行される場合には、第1感光体への露光開始時であり、第2画像形成モードが実行される場合には、シートの搬送開始時であることを特徴とする。
また、前記算出手段は、スイッチ素子の温度推移としてスイッチ素子の温度変化率を求め、前記予測手段は、スイッチ素子の温度を予測する時点をa、時点aよりも後であり温度の予測対象時点をb、時点aよりも前の時点をcとしたとき、時点cから時点aまでの間のスイッチ素子の変化率で、スイッチ素子の温度が時点aから時点bまでの間に変化すると仮定した場合の当該時点bでのスイッチ素子の温度TmpAを算出して、算出した温度TmpAをスイッチ素子の予測温度とすることを特徴とする。
本発明に係る画像形成方法は、励磁コイルに流れる電流をスイッチ素子でスイッチングして、励磁コイルから磁束を発生させ、定着部材に設けられた電磁誘導発熱層を前記励磁コイルから発生される磁束により発熱させて、搬送されるシート上の未定着画像を定着部材の熱により当該シートに定着する画像形成装置における画像形成方法であって、定着部材の温度を検出する検出ステップと、スイッチ素子の時系列的な温度推移を求める算出ステップと、搬送されるシートの搬送方向先端が定着部材に到達する予定の第2時点よりも所定時間前の第1時点において、第1時点までのスイッチ素子の温度推移に基づいて第2時点でのスイッチ素子の温度を予測する予測ステップと、スイッチ素子の予測温度が所定値以上の場合、第1時点から第2時点までの間に、スイッチ素子のスイッチングを制限した後、前記制限を解除して、第2時点に至るときに、検出される定着部材の温度が定着に必要な温度になるように、励磁コイルへの供給電力を制御する制御ステップと、を含むステップを実行することを特徴とする。
(1)プリンタの全体構成
図1は、プリンタの全体の構成を示す図である。
同図に示すように、プリンタは、周知の電子写真方式により画像を形成するものであり、プリント部1と、定着部2と、制御部3と、操作パネル4などを備え、ネットワーク(例えば、LAN)に接続されて、外部の端末装置(不図示)からの印刷(プリント)ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(K)色からなるカラーの画像形成、およびブラック(K)色からなるモノクロの画像形成を切り替えて実行することができる。
作像部10は、Y〜K色のそれぞれに対応する作像ユニット10Y〜10Kを備えている。作像ユニット10Yは、感光体ドラム11Yと、その周囲に配設された帯電器12Y、露光部13Y、現像器14Y、一次転写ローラ15Y、感光体ドラム11Yを清掃するためのクリーナなどを備えており、公知の帯電、露光、現像工程を経て感光体ドラム11Y上にY色のトナー像を作像する。この構成は、他の作像ユニット10M〜10Kについて同様であり、対応する色のトナー像が感光体ドラム11M〜11K上に作像される。
給送部30は、給紙カセットから記録シートとしての用紙Sを搬送路35に1枚ずつ繰り出すピックアップローラ31と、ピックアップローラ31により搬送路35に繰り出された用紙Sを搬送する搬送ローラ対32と、搬送ローラ対32により搬送路35上を搬送されて来た用紙Sを二次転写ローラ24に送り出すタイミングをとるためのレジストローラ対33を備える。
制御部3は、カラーの画像形成動作では、外部の端末装置からの画像信号をY〜K色用のデジタル信号に変換し、作像ユニット10Y〜10Kの露光部13Y〜13Kのレーザダイオードを駆動させるための駆動信号を生成する。生成された駆動信号により、作像ユニット10Y〜10K毎に、露光部13Y〜13Kのレーザダイオードが駆動されてレーザ光が出射され、感光体ドラム11Y〜11Kが露光走査される。
各色のトナー像は、一次転写ローラ15Y〜15Kと、対応する感光体ドラム11Y〜11K間に生じる電界による静電力の作用を受けて中間転写ベルト21上に一次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト21上の同じ位置に重ね合わせて転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト21上に多重転写された各色トナー像は、中間転写ベルト21の周回走行により、二次転写ローラ24が中間転写ベルト21に圧接される位置である二次転写位置25に移動する。
上記では、カラーの画像形成を実行するカラーモード(第1画像形成モード)の例を説明したが、K色のみの画像形成を実行するモノクロモード(第2画像形成モード)の場合には、K色の作像部10Kのみが駆動されて、K色のトナー像の作像だけが実行され、K色のトナー像が用紙Sに二次転写された後、用紙Sに定着されることになる。
また、操作パネル4には、タッチパネルを有する液晶ディスプレイが配されており、液晶ディスプレイは、ユーザに対する各種メッセージを表示し、ユーザからの各種指示や選択をタッチ入力で受け付ける。各種メッセージの表示は、制御部3の指示により行われ、ユーザによりタッチ入力された情報は、制御部3に送られる。
(2)定着部2の構成
図2(a)は、定着部2の構成を示す横断面図であり、図2(b)は、定着ローラ101に設けられるスリーブ112の構成を示す断面図である。
定着ローラ101は、ローラ本体111と、ローラ本体111の外周に密着した状態になるように嵌め込まれたスリーブ112とから構成される。
ローラ本体111は、長尺かつ円柱状の軸状部材である金属製の芯金の周囲にゴム材や樹脂材のスポンジ体などの断熱層が形成されてなる。
電磁誘導発熱層121は、ニッケルなどからなり、磁束発生部103から発せられる磁束により発熱する。なお、電磁誘導発熱層121の材料は、電磁誘導により発熱するものであればニッケルに限られず、例えばアルミや銅などを用いることもできる。
最外層の離型層123は、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)などからなり、定着ローラ101の表面の離型性を高める役割を果たしている。
定着ローラ101と加圧ローラ102は、その軸方向(以下、「ローラ軸方向」という。)両端部がフレーム(不図示)に軸受などを介して回転自在に支持されると共に、加圧ローラ102は、駆動モータ(不図示)の駆動力により、図2(a)の矢印で示す方向に回転駆動される。この加圧ローラ102の回転に伴って、定着ローラ101が同図の矢印で示す方向に従動回転する。
コイルボビン136は、定着ローラ101の表面に沿って弧状に湾曲する部分を含む板状部材であり、ローラ軸方向両端部が図示しないフレームなどに固定されている。コイルボビン136と定着ローラ101の表面との間隔が所定の隙間になるように、コイルボビン136の配設位置が調整される。メインコア132、センターコア133、裾コア134は、高透磁率のフェライトなどからなり、コイルボビン136の、定着ローラ101側とは反対側の面に配置される。
励磁コイル141から発せられた磁束は、メインコア142〜裾コア144により定着ローラ101に導かれ、定着ローラ101の電磁誘導発熱層121を貫き、電磁誘導発熱層121に渦電流を発生させて電磁誘導発熱層121が発熱する。
ローラ温度検出センサ104は、定着ローラ101の周囲であり、定着ローラ101の回転方向に磁束発生部103よりも下流かつ定着ニップNよりも上流の位置に配置され、ここでは定着ローラ101に非接触で定着ローラ101の表面温度を検出する素子からなる。なお、定着ローラ101の表面温度を検出できれば良く、例えば接触式のサーミスタなどを用いても構わない。その検出信号は、制御部3に送られる。
図3は、制御部3の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、制御部3は、主な構成要素として、通信インターフェース(I/F)部51と、CPU52と、ROM53と、RAM54と、画像メモリ55と、プリント制御部56と、定着温調制御部57と、第1タイマー58、第2タイマーなどを備え、各部は相互に信号やデータのやりとりを行えるようになっている。
プリント制御部56は、CPU52の指示によりプリント部1を制御して、画像メモリ55に格納されているプリントジョブのデータに基づきカラーおよびモノクロのプリントジョブを実行させる。
定着ローラ温度を一定間隔、例えば数ミリ秒ごとに検出し、一定間隔で定着ローラ温度が検出されるごとに、検出された定着ローラ温度に対する設定電力値が読み出されて、読み出された設定電力値がIH電源駆動部80に指示される。
また、定着温調制御部57は、温調制御切替処理を実行する。この温調制御切替処理の詳細については後述するが、概要は次の通りである。
すなわち、(a)プリント部1による1枚の用紙Sに対する画像形成動作の開始時の直前(数ミリ秒前)である第1時点で、その画像形成動作が開始されたと仮定したときにその用紙Sの搬送方向先端(用紙先端)が定着ニップNに到達する予定時である第2時点(予測対象時点)でのスイッチ素子86の温度を予測する。
(c)スイッチ素子86の予測温度が第1温度以上であれば、スイッチ素子過昇温防止制御を実行する。スイッチ素子過昇温防止制御は、IH電源駆動部80のスイッチ素子86(図7)の過昇温を防止する処理であり、第1制御と第2制御がある。
(e)第2制御では、画像形成動作の開始を一時停止させ、その後、スイッチ素子86の温度が第2温度未満になれば画像形成動作の一時停止を解除して、その画像形成動作を開始させつつ、上記(d)と同様の制御を行い、第2温度未満にならなければ、ジョブ実行を禁止させるものである。
図4(a)では、時点ta(予測ポイント)が第1時点を示し、時点tb(用紙到達ポイント)が第2時点を示している。
第1時点から第2時点までの間の時間αは、1枚の用紙Sに対する画像形成動作が開始されてから、その用紙Sの先端が定着ニップNに到達するまでに要する時間を示している。時点tcは、時点taから時間αを遡った時点を示している。
また、例えば普通紙よりも厚い厚紙が使用されると、用紙Sに奪われる単位時間当たりの熱量が普通紙よりも多くなるので、連続プリント中に定着ローラ温度が下がり易くなる。これを防止するために、普通紙を用いる場合よりも定着ローラ101の単位時間当たりの発熱量を多くすべく、スイッチ素子86の供給電流が多くなるようにスイッチング制御されることにより、スイッチ素子86の温度が上がり易くなる。
予測温度がTs1以上、Ts2未満であれば(破線P)、画像形成動作に並行して、第1制御が実行される。第1制御は、予測温度がTs1以上であれば、現在の時点taでのスイッチ素子86の温度がTs1以上になっていなくても実行され、時点taまでのスイッチ素子86のスイッチング制御に対してそのスイッチングが制限される。
時点tbに至るまでの間に、スイッチ素子86のスイッチングの制限が解除される。これにより、励磁コイル131への供給電力が増加に転じる。スイッチングの制限の解除により、スイッチ素子86の温度が低下する割合が下がるが、急上昇に転じることはなく、時点tb以降に、励磁コイル131への供給電力が多くなることが続けば、時点ta以前のように温度が徐々に上昇するようになる。
スイッチ素子86のスイッチングの制限により、スイッチ素子86の温度が下がり、所定値Ts1を下回ると、励磁コイル131への供給電力が増加されて、定着ローラ温度が昇温されるが、スイッチングの制限の開始が遅れた分、定着ローラ温度の昇温開始も遅れて、時点tbで、定着ローラ温度が下限値Tr1に達しないことが生じる。
第1制御を実行することにより、スイッチ素子86の昇温を防止すると共に、時点tbにおいて定着ローラ温度を定着に必要な温度域まで昇温させることにより定着性の低下を抑えて、良好な定着を実現することができることになる。
図6は、通常制御とスイッチ素子過昇温防止制御が第1時点と第2時点との時間的な関係においてどのように切り替えられるのかを示す概念図である。
図6(b)は、予測温度Tspが80〔℃〕以上、100〔℃〕(=Ts2)未満である場合を示し、第1時点から第2時点までの間に、通常制御に代えてスイッチ素子過昇温防止制御(第1制御)が実行される。
CPU52は、ROM53から必要なプログラムを読み出し、プリント部1、定着部2などを統括的に制御して画像形成動作を円滑に実行させる。また、操作パネル4上でのユーザ操作による入力情報を受け付けると共に、ユーザに対するメッセージ等を操作パネル4の液晶ディスプレイに表示させる。RAM54は、CPU52のワークエリアとなる。
図7は、IH電源駆動部80の概略の回路構成を示す図である。
同図に示すように、IH電源駆動部80は、ヒューズ81と、電流計82と、電圧計83と、整流回路84と、共振コンデンサ85と、スイッチ素子86と、駆動回路87と、IH制御部88と、スイッチ素子温度検出センサ89と、温度検出回路90を備え、制御部3の定着温調制御部57から指示された電力指示値と同じ大きさの電力が励磁コイル131に供給されるように、励磁コイル131への供給電力を可変制御する回路である。
整流回路84は、交流を直流に変換するものであり、共振コンデンサ85は、励磁コイル131とLC共振回路を構成するものであり、スイッチ素子86は、ここではIGBT(インスレテッド・ゲート・バイポーラ・トランジスタ)が用いられており、励磁コイル131に流れる電流をオン、オフスイッチングする。このスイッチングにより励磁コイル131と共振コンデンサ85からなるLC共振回路に電流が流れて、励磁コイル131から、定着ローラ101の電磁誘導発熱層121を発熱させるための磁束が発せられる。なお、スイッチ素子がIGBTに限られることはなく、他の素子を用いても構わない。
IH制御部88は、定着温調制御部57からの電力指示値を一定間隔で受け付けるごとに、その時点での電流計82と電圧計83の検出結果に基づき、励磁コイル131への供給電力が電力指示値と同じ大きさになるように、駆動回路87に対して、IGBT86に出力すべき駆動電圧のデューティ比を指示する。このデューティ比は、スイッチ素子86がオン、オフスイッチングする際におけるオン時間のオフ時間に対する比を示し、デューティ比が大きくなるほど、スイッチ素子86への供給電流が増加して、励磁コイル131への供給電力が増加することになる。
駆動回路87は、IH制御部88から指示されたデューティ比でスイッチ素子86のスイッチングが実行されるように、スイッチ素子86のゲートに駆動電圧を印加させる。これにより、スイッチ素子86のスイッチングが実行され、制御部3から指示された電力指示値と同じ大きさの電力が励磁コイル131に供給されることになる。
図8は、定着温調制御部57の構成を示すブロック図である。
同図に示すように、定着温調制御部57は、SW素子温度検出部61と、対応情報テーブル62と、温度予測ポイント決定部63と、予測ポイントテーブル64と、SW素子温度予測部65と、温度予測判定テーブル66と、電力制御部67とを備える。
対応情報テーブル62は、図9に示すように、時刻とスイッチ素子86の温度と電力指示値とを対応付けた対応情報の過去の履歴を記憶している。この対応情報は、スイッチ素子温度検出処理において書き込まれる。
図8に戻り、温度予測ポイント決定部63は、スイッチ素子86の温度予測を行う時点(予測ポイント:第1時点)を決定する予測ポイント決定処理(後述)を実行する。
具体的には、カラーモードの場合にはY色の露光走査開始直前が予測ポイントとして対応付けされており、モノクロモードの場合には用紙Sのレジスト開始直前が予測ポイントとして対応付けされている。このような関係をとっている理由については、後述する。
温度予測判定テーブル66は、スイッチ素子86の温度を予測する際に参照される。温度予測判定テーブル66の内容については、後述する。
図11は、スイッチ素子温度検出処理の内容を示すフローチャートである。
この処理は、プリンタに電源が投入されているときに所定周期、例えば数ミリ秒ごとにSW素子温度検出部61により繰り返し実行される。所定周期の計時は、第1タイマー58により行われる。
続いて、IH制御部88に対して現在、出力している電力指示値を電力制御部67から取得する(ステップS2)。取得した電力指示値は、励磁コイル131に対する現在の電力供給量を示す情報となる。
この繰り返しが一定間隔ごとに行われることにより、その時々のスイッチ素子86の温度と電力指示値とを対応付けた対応情報が対応情報テーブル62に書き込まれ、履歴として蓄積される。図9に示す時刻t1、t2・・tnは、一定間隔ごとの時刻を時間順に示しており、時刻t(n−1)とtnの時間差が一定間隔に相当し、対応情報のサンプリング期間になる。
図12は、定着温調制御の内容を示すフローチャートである。この制御は、1枚の用紙Sに対するプリントジョブ(以下、「ジョブX」という。)の開始と同時に開始される。ここでは、プリント制御部56がジョブXの開始を示す情報をその開始時点に定着温調制御部57に送信するようになっており、定着温調制御部57は、この情報を受信することによりジョブXが開始されたことを知ることができる。以下、定着温調制御の全体を概略説明して、その後に詳細を説明する。
まず、予測ポイントを決定する予測ポイント決定処理を行う(ステップS11)。
予測ポイントが決定されると、ジョブXの実行中にその予測ポイントに到達したか否かを判断する(ステップS12)。
予測ポイントに到達していないことを判断すると(ステップS12で「NO」)、通常制御を実行して(ステップS14)、ステップS12に戻る。予測ポイントに到達するまで通常制御を実行する。これは、図6(a)〜図6(c)に示す第1時点までの区間に通常制御が実行されることに対応している。
なお、複数枚の用紙Sに対するプリントジョブが実行される場合には、用紙1枚単位で、上記の定着温調制御が実行される。
(7−1)予測ポイント決定処理の内容
図13は、予測ポイント決定処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。この処理は、温度予測ポイント決定部63により行われる。
同図に示すように、ジョブXがカラーモードとモノクロモードのいずれのモードで行われるかを判断する(ステップS31)。この判断は、プリント制御部56からジョブXのモードを示す情報を受信することにより行われる。
また、レジスト開始とは、レジストローラ対33による用紙Sを二次転写位置25に送り出すタイミングのことであり、レジスト開始直前とは、レジスト開始タイミングから時間tz前の時点をいう。露光開始直前とレジスト開始直前のうち、予測ポイントと決定された方が、上記の1枚の用紙Sに対する画像形成動作の開始時の直前を示す第1時点とみなされて、温調制御切替処理(ステップS13)が実行される。露光開始とレジスト開始がいつになるのかの情報は、プリント制御部56から取得される。
同図では、感光体ドラム11Y上における露光部13Yによる露光位置を18Y、感光体ドラム11Y上の一次転写位置を19Y、感光体ドラム11K上における露光部13Kによる露光位置を18K、感光体ドラム11K上の一次転写位置を19K、二次転写位置を25、レジストローラ対33によるレジストローラニップを34で示している。
距離Lkは、感光体ドラム11Kの周面において露光位置18Kからドラム回転方向に一次転写位置19Kまでの距離と、中間転写ベルト21表面において周回方向に一次転写位置19Kから二次転写位置25までの距離と、距離Lnとを足し合わせた距離を示している。距離Lrは、搬送路35上においてレジストローラニップ34から二次転写位置25を経て転写ニップNに至るまでの距離を示している。距離Ly、Lk、Lrは、Lk<Lr<Lyの大小関係を有する。
従って、カラーモード(Y色〜K色)を実行するときには、距離Lr<Lyの関係から、Y色の露光を開始してから、距離LrとLyの差分を速度Vで除して得られる時間の経過時にレジストローラ対33による用紙Sの搬送を開始(レジスト開始)すれば、中間転写ベルト21上にページ単位で形成されたY〜K色のトナー像のページ先端と、その用紙Sの先端とが同時に二次転写位置25に到達することになり、トナー像と用紙Sとが搬送方向にずれることなく、二次転写を実行することができる。
(7−2)温調制御切替処理の内容
図15は、温調制御切替処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
(7−2−1)スイッチ素子温度予測処理の内容
図16は、スイッチ素子温度予測処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートであり、図17は、スイッチ素子温度予測処理の方法を概念的に示す図である。スイッチ素子温度予測処理は、SW素子温度予測部65により実行される。
図16に示すように、装置周辺温度Twを取得する(ステップS51)。この取得は、装置周辺温度検出センサ29からの検出信号を受信することにより行われる。
そして、過去の時点tcから現時点である予測ポイントtaまでの間におけるスイッチ素子86の温度の変化率ΔAを、スイッチ素子86の時系列的な温度推移として算出する(ステップS52)。この算出は、次のようにして行われる。
温度TaとTcの大小関係が、Tc<Taであれば、変化率ΔAが正になり、Tc>Taであれば、変化率ΔAが負になる。図17は、変化率ΔAが正の場合の例を示している。この温度の大小と変化率の正負との関係は、次に説明する変化率ΔB、ΔCについても同様である。
そして、現在の予測ポイントtaから用紙到達ポイントtbまでの間に、スイッチ素子86の温度が変化率ΔAで変化すると仮定したときの、用紙到達ポイントtbでのスイッチ素子86の温度TmpAを算出する(ステップS55)。この算出は、温度Taと、変化率ΔAに時間αを乗算した値とを足し合わせることにより行われる。
さらに、予測ポイントtaから用紙到達ポイントtbまでの間に、スイッチ素子86の温度が変化率ΔCで変化すると仮定したときの、用紙到達ポイントtbにおけるスイッチ素子86の温度TmpCを算出する(ステップS57)。この算出方法は、温度TmpAの算出方法と同様である。
この算出は、対応情報テーブル62を参照して、過去の時点tcから時点tdまでの間における個々の電力指示値にサンプリング期間を乗算したものを全て足し合わせることにより行われる。
そして、温度予測判定テーブル66を参照して、装置周辺温度Tw、電力総和量ΣPB1、ΣPB2、変化率ΔAの大きさに基づき、用紙到達ポイントtbでのスイッチ素子86の予測温度Tspを、温度TmpA、TmpB、TmpCのうちのいずれかに決定して(ステップS60)、リターンする。
同図に示すように温度予測判定テーブル66は、装置周辺温度、電力総和量(Σ)、変化率(ΔA)、SW素子の予測温度(Tsp)の各欄が設けられてなり、装置周辺温度、電力総和量(Σ)、変化率(ΔA)、SW素子の予測温度(Tsp)がそれぞれ対応付けた情報が書き込まれている。
すなわち、過去の変化率ΔAが正であれば、スイッチ素子86の温度が上昇傾向にあるので、予測ポイントta以降も温度上昇が予測される。
このように上昇率が途中で変化する場合を考慮すれば、予測ポイントtaの直近である第2時間帯の変化率を示すΔBだけを用いれば良いことになる。ところが、図17の例のように第2時間帯の電力総和量ΣPB2が、第2時間帯よりも前である第1時間帯の電力総和量ΣPB1よりも大きい場合、スイッチ素子86の供給電流が増加し続けていることになり、予測ポイントta以降もその供給電流の増加が続けば、スイッチ素子86の温度上昇率が変化率ΔBよりもある程度、上がることが想定される。
電力総和量ΣPB1<ΣPB2の関係から、上記のように変化率が下限のΔBよりも上がることが想定されるが、装置周辺温度が低ければ、温度TmpAと温度TmpBの間である温度TmpCを予測温度とし、装置周辺温度が高ければ、より温度上昇し易くなるので、上限であるTmpAを予測温度とすれば、予測温度の上限と下限の範囲内で予測値の精度をより向上することができることになる。
図15に戻って、ステップS42では、スイッチ素子86の予測温度Tspが80〔℃〕未満か否かを判断する。ここで、予測温度Tsp<80〔℃〕であることを判断すると(ステップS42で「YES」)、予測ポイントta以降には通常制御を行い(ステップS43)、リターンする。通常制御は、電力制御部67により実行される。通常制御が実行される場合、画像形成動作が予定通り開始される。
(7−2−2)スイッチ素子過昇温防止制御の内容
図19は、スイッチ素子過昇温防止制御のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。この制御は、電力制御部67により実行される。
予測温度Tspが100〔℃〕以上ではない、すなわち80〔℃〕≦予測温度Tsp<100〔℃〕であることを判断すると(ステップS71で「NO」)、コイル供給電力制御を行って(ステップS72)、リターンする。コイル供給電力制御は、上記の第1制御に相当し、コイル供給電力制御と画像形成動作とが並行して実行されることになる。
ジョブの継続を判断すると(ステップS74で「NO」)、継続処理を行って(ステップS75)、コイル供給電力制御を行う(ステップS72)。一方、ジョブの禁止を判断すると(ステップS74で「YES」)、禁止処理を行って(ステップS76)、リターンする。ジョブ禁止判断処理(ステップS73)から禁止処理(ステップS76)までの制御は、上記の第2制御に相当する。
(7−2−3)コイル供給電力制御処理の内容
図20は、コイル供給電力制御処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。同図に示すように、第2タイマー59を起動して(ステップS101)、ステップS102に移る。これ以降、第2タイマー59のカウント値を参照することにより、予測ポイントtaからの経過時間を把握することができる。
時間(α/4)が未だ経過していないことを判断すると(ステップS102で「NO」)、電力指示値として最低設定電力をIH制御部88に指示して(ステップS103)、ステップS102に戻る。
すなわち、電力供給を遮断すると、定着ローラ温度が大きく低下して、定着に必要な温度との差が大きくなってしまい、電力供給を再開してから、用紙到達ポイントtbにおいて定着に必要な温度まで定着ローラ温度を上昇させるのに要する時間が長くかかることが想定されるからである。なお、最低設定電力は、定着部2の構成によって変わるが、定着に必要な温度まで定着ローラ温度を上昇させるのに要する時間が短く済ませられるような場合には、電力供給を遮断して、スイッチ素子86のスイッチングを完全に停止するとしても良い。スイッチ素子86の放熱による冷却をより促進させることができる。
時間(α/4)が経過したことを判断すると(ステップS102で「YES」)、時間(α/2)が経過したか否かを判断する(ステップS104)。
図21は、設定電力可変処理1のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
同図に示すように、設定電力可変処理1は、まず現在のスイッチ素子86の温度(実測値)を取得し(ステップS121)、スイッチ素子86の温度が80〔℃〕以上であるか否かを判断する(ステップS122)。
現在とは、予測ポイントtaから時間(α/4)を経過しているが、時間(α/2)には達していない時間帯に属し、この時間帯にスイッチ素子86の温度が80〔℃〕以上ということは、未だスイッチ素子86の温度が高い状態にあることから、さらに温度を低下させるべく、最低設定電力を指示するものである。
この設定電力値は、上記のように定着ローラ温度に対して予め設定されているコイル供給電力を示し、通常制御時に用いられる制御値である。定着ローラ温度と設定電力値とを対応付けた情報がROM53に予め格納されており、現在の定着ローラ温度を取得して、取得した定着ローラ温度に対応する設定電力値をROM53に格納されている情報から読み出すことにより、現在の定着ローラ温度に対する設定電力値を取得することができる。
すなわち、予測ポイントtaから時間(α/4)を経過するまでの間、最低設定電力値と同等の電力しか励磁コイル131に供給されていなかったので、現時点では定着ローラ温度はかなり低下しているはずである。このように低下した定着ローラ温度に対する設定電力値は、定着に必要な温度域まで急上昇させるべく、ある程度、大きな電力値が対応付けされているが、このような大きな電力値の供給をこの時間帯で指示すると、スイッチ素子86の温度が上昇に転じるおそれがある。
ここでは、予測ポイントtaからの経過時間が(α/2)に至っていないので、スイッチ素子86の温度が80〔℃〕より低くても、それに近い状態にあることが予想されるので、供給電力の抑制量を大きくとるべく、係数として0.2が設定されている。
設定電力可変処理1は、予測ポイントtaからの経過時間が(α/4)から(α/2)までの時間帯(図17の時点teからtfまでの区間)において繰り返し実行される。これにより、スイッチ素子86の温度が80〔℃〕以上が継続すれば、励磁コイル131への供給電力を低い値に維持してスイッチ素子86の温度を低下させ、スイッチ素子86の温度が80〔℃〕より低くなれば、スイッチ素子86の温度が上昇に転じない範囲で、定着ローラ温度を徐々に上昇させることができるようになる。
時間(2α/3)が未だ経過していないことを判断すると(ステップS106で「NO」)、設定電力可変処理2を実行して(ステップS107)、ステップS102に戻る。
図22は、設定電力可変処理2のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
スイッチ素子86の温度が80〔℃〕以上であることを判断すると(ステップS132で「YES」)、変数Px=最低設定電力値、Py=設定電力値×0.5を設定する(ステップS133)。この設定電力値は、現在の定着ローラ温度に対応する設定電力値であり、設定電力可変処理1の場合と同様に、ROM53から読み出される。読み出された設定電力値に所定の係数、ここでは0.5が乗算されることにより、Pyが設定される。このPyの設定方法は、以降に説明するPyの設定方法にも同様に適用される。
Px≦Pyであれば(ステップS134で「NO」)、Py(=設定電力値×0.5)を電力指示値としてIH制御部88に指示して(ステップS136)、リターンする。
PxとPyのうち、大きい方を電力指示値とする理由は、上記と同様である。
ステップS132において、スイッチ素子86の温度が80〔℃〕未満であることを判断すると(ステップS132で「NO」)、変数Tr=定着ローラ温度、Tr1=定着下限温度を設定する(ステップS137)。この定着ローラ温度は、現在の定着ローラ温度(実測値)である。定着下限温度は、定着に必要な温度域の下限温度であり、予め決められている。定着に必要な温度域が175〜185〔℃〕であれば、定着下限温度は175〔℃〕になり、定着上限温度は185〔℃〕になる。
一方、Tr<Tr1であれば(ステップS138で「NO」)、変数Px=最低設定電力値、Py=設定電力値×0.7を設定する(ステップS139)。
設定電力可変処理2は、予測ポイントtaからの経過時間が(α/2)から(2α/3)までの時間帯(図17の時点tfからtgまでの区間)において繰り返し実行される。
時間(5α/6)が未だ経過していないことを判断すると(ステップS108で「NO」)、設定電力可変処理3を実行して(ステップS109)、ステップS102に戻る。
図23は、設定電力可変処理3のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
スイッチ素子86の温度が80〔℃〕以上であることを判断すると(ステップS152で「YES」)、変数Px=最低設定電力値、Py=設定電力値×0.8を設定する(ステップS153)。
Px≦Pyであれば(ステップS154で「NO」)、Py(=設定電力値×0.8)を電力指示値としてIH制御部88に指示して(ステップS156)、リターンする。
なお、係数の値を設定電力可変処理2よりも大きな値にしているが、スイッチ素子86の温度が高く、定着ローラ温度も高いとすれば、上記と同様に設定電力値自体が低い値になるはずなので、定着ローラ温度が上がりすぎることは抑制される。
Tr≧Tr1であれば(ステップS158で「YES」)、ステップS153に移る。設定電力可変処理2の場合と同様に、現時点で既に定着ローラ温度が定着下限温度以上なので、励磁コイル131への供給電力を大きくしすぎると、定着上限温度を超えることが想定されるからである。
Px>Pyであれば(ステップS160で「YES」)、ステップS155に移る。Px≦Pyであれば(ステップS160で「NO」)、Py(=設定電力値×0.9)を電力指示値としてIH制御部88に指示して(ステップS161)、リターンする。これにより、PxとPyの設定値のうち、大きい方が電力指示値として指示される。
なお、用紙到達ポイントtbで定着ローラ温度が定着に必要な温度域に入るように、コイル供給電力、すなわちスイッチ素子86への供給電流が制御されれば良く、例えば経過時間や設定電力値に乗算する係数などが上記の値に限定されることはない。
時間αに到達したことを判断すると(ステップS111で「YES」)、第2タイマー59をリセットして(ステップS112)、リターンする。
(7−2−4)ジョブ禁止判断処理の内容
図24は、ジョブ禁止判断処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
そして、励磁コイル131への電力供給の停止をIH制御部88に指示する(ステップS82)。電力供給の停止の指示は、電力供給停止を示す情報を送信することにより行われる。IH制御部88は、電力供給の停止の指示を受け付けると、駆動回路87に対して直ちにスイッチ素子86のスイッチングを停止させる指示を行う。スイッチ素子86と駆動回路87が正常であれば、スイッチ素子86のスイッチングが停止されるので、スイッチ素子86の温度が低下することになる。
プリント制御部56は、画像形成動作の一時停止の指示を受け付けると、画像形成動作の開始を一時停止させる。これにより、カラーモードの場合には、Y色の露光開始が停止され、モノクロモードの場合には、用紙Sのレジスト開始が停止される。なお、画像形成動作の開始が一時停止するということは、露光や用紙Sのレジストだけでなく、帯電、現像、転写などの全ての工程が停止されることを意味する。
時間αに達したことを判断すると(ステップS84で「YES」)、スイッチ素子温度再予測処理を実行する(ステップS85)。
予測ポイントから時間α経過時が用紙到達ポイントtbになることは、上記と変わりはないので、上記の時点ta、tb、tc、tdが全て、時間αだけ後にずれた状態でスイッチ素子温度予測処理と同じ処理が実行されることになる。図6(c)の概念図に当てはめると、第2時点が新たな予測ポイントtaになり、第3時点が新たな用紙到達ポイントtb(予測対象時点)に置き換わることに相当する。
再予測処理によるスイッチ素子86の予測温度tspが100〔℃〕以上であるか否かを判断する(ステップS86)。
スイッチ素子86の予測温度tspが100〔℃〕未満であることを判断すると(ステップS86で「NO」)、フラグFを1に設定して(ステップS87)、ステップS89に移る。一方、スイッチ素子86の予測温度tspが100〔℃〕以上であることを判断すると(ステップS86で「YES」)、フラグFを0に設定して(ステップS88)、ステップS89に移る。フラグFは、図19のステップS74において、ジョブXが禁止か継続かを判断するための情報として用いられ、フラグFが1の場合、ジョブXの継続が判断され、フラグFが0の場合、ジョブXの禁止が判断される。
なお、上記では、ステップS85の再予測処理を予測ポイントtaから時間αが経過した時点で行うとしたが、これに限られない。スイッチ素子86の再度の温度予測を行うのに適したタイミングであれば良い。例えば、時間(α/2)の経過時や時間2αの経過時などとすることもできる。再予測処理を実行するまでの時間が長ければ長いほど、スイッチ素子86の温度が低下するのに要する時間をより長くとれるが、それだけ画像形成動作の一時停止の解除が遅れるので、スイッチ素子86の温度低下と画像形成動作の開始時期とを比較考慮することにより、その時間の長さが決められる。
(7−2−5)継続処理の内容
図25は、継続処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
プリント制御部56は、この指示を受け付けると画像形成動作の一時停止を解除して、ジョブXに係る画像形成動作を開始する。
なお、コイル供給電力と画像形成動作の開始は、新たな予測ポイントに到達した時点(図24のステップS84で「YES」の判断時)の直後ということになるが、新たな予測ポイントに到達した時点から、コイル供給電力の開始や画像形成動作の開始を指示するまでに要する処理時間が制御部3の処理速度にもよるが、長くても数ミリ秒程度しか掛からないので、ここでは画像形成動作の開始時とコイル供給電力制御処理の開始時を、新たな予測ポイントと同時とみなすことにしている。
(7−2−6)禁止処理の内容
図26は、禁止処理のサブルーチンの内容を示すフローチャートである。
禁止処理が行われる場合は、ジョブXを一時停止させて、スイッチ素子86の温度を低下させるための時間を確保しても、まだ予測温度が100〔℃〕以上になっている場合であるから、例えばスイッチ素子86や駆動回路87の故障などが考えられる。
また、スイッチ素子86の温度予測を、画像形成動作の開始直前に行うので、スイッチ素子86の予測温度が上限値を超える場合に、その画像形成動作の開始を一時停止させて、直ぐにスイッチ素子86のスイッチングを制限することによりスイッチ素子86の温度が低下するのを待つことができる。
上記のようにIH電源駆動部80の周辺温度が低ければスイッチ素子86の放熱が促進されるためにスイッチ素子86の温度が下がり易くなるが、その周辺温度が高くなれば、それだけスイッチ素子86の温度が下がり難くなる。従って、スイッチ素子86のスイッチングを制限しても、スイッチ素子86の温度が直ぐに低下するとは限らず、スイッチ素子86の温度の低下には、ある程度の時間を要することが多くなる。
スイッチングの制限が継続したままになっていれば、定着ローラ温度も低くなっていることがほとんどのはずなので、用紙Sに対して定着に必要な熱を与えることができず、熱定着が十分でなくなり、定着不良になるおそれが生じる。
なお、スイッチ素子86の温度予測を画像形成動作の開始後に行うとしても、装置構成によってはスイッチ素子86のスイッチングの制限によりスイッチ素子86の温度を直ぐに低下させることができる場合もあり得る。このことからすれば、スイッチ素子86の温度予測が画像形成動作の開始直前に行われることに限定されることはなく、例えば画像形成動作の開始直後にスイッチ素子86の温度予測が行われるとしても良い。すなわち、スイッチ素子86の温度予測と画像形成動作の開始とが同時であっても良いし、順番が入れ替わっても良い場合もあり得ることになる。
しかしながら、定着温調制御は、予測ポイントでスイッチ素子86の温度を予測するだけでなく、予測ポイント後に、スイッチ素子86のスイッチングの制限を行い、その後、制限を解除して、用紙到達ポイントに到達するときに定着ローラ温度が定着に必要な温度になるように励磁コイル131への供給電力量を制御するものなので、予測ポイントから用紙到達ポイントまでの時間が極端に短すぎると、制御自体を行えないおそれが生じる。
本発明は、画像形成装置に限られず、上記の定着温調制御を行う画像形成方法であるとしてもよい。また、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、DVD−ROM、DVD−RAM、CD−ROM、CD−R、MO、PDなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例が考えられる。
(1)上記実施の形態では、予測ポイント決定処理において、カラーモードとモノクロモードのうち、実行するモードに対応する予測ポイントを決定するとしたが、例えばカラーモードとモノクロモードのいずれか一方のモードしか行えない構成の場合には、そのモードに対応する予測ポイントを予め決めておくことができるので、予測ポイント決定処理を行わない構成とすることができる。
中間転写体を像担持体の1つとする場合、複数の感光体が中間転写体の周回方向に沿って間隔をおいて列設されてなるタンデム型のカラー画像形成装置において、その複数の感光体と1つの中間転写体とが像担持体に含まれる構成ととらえることもできる。
また、上記実施の形態及び上記変形例の内容をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
3 制御部
10 作像部
11Y、11M、11C、11K 感光体ドラム
18Y、18K 露光位置
21 中間転写ベルト
25 二次転写位置
29 装置周辺温度検出センサ
34 レジストローラニップ
56 プリント制御部
57 定着温調制御部
58 第1タイマー
59 第2タイマー
61 SW素子温度検出部
63 予測ポイント決定部
65 SW素子温度予測部
67 電力制御部
80 IH電源駆動部
86 スイッチ素子
88 IH制御部
89 スイッチ素子温度検出センサ
101 定着ローラ
103 励磁コイル
104 ローラ温度検出センサ
121 電磁誘導発熱層
α 時間
N 定着ニップ
S シート
ta 予測ポイント(第1時点)
tb 用紙到達ポイント(第2時点)
Tsp スイッチ素子の予測温度
Claims (13)
- 励磁コイルに流れる電流をスイッチ素子でスイッチングして、励磁コイルから磁束を発生させ、定着部材に設けられた電磁誘導発熱層を前記励磁コイルから発生される磁束により発熱させて、搬送されるシート上の未定着画像を定着部材の熱により当該シートに定着する画像形成装置であって、
定着部材の温度を検出する検出手段と、
スイッチ素子の時系列的な温度推移を求める算出手段と、
搬送されるシートの搬送方向先端が定着部材に到達する予定の第2時点よりも所定時間前の第1時点において、第1時点までのスイッチ素子の温度推移に基づいて第2時点でのスイッチ素子の温度を予測する予測手段と、
スイッチ素子の予測温度が所定値以上の場合、第1時点から第2時点までの間に、スイッチ素子のスイッチングを制限した後、前記制限を解除して、第2時点に至るときに、検出される定着部材の温度が定着に必要な温度になるように、励磁コイルへの供給電力を制御する第1制御を実行する制御手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体上に画像を形成すると共に、シートを像担持体の転写位置に向けて搬送し、像担持体上の画像を未定着画像として、搬送されるシート上に転写位置で転写し、転写後のシートを定着部材に搬送する画像形成動作を行うプリント部を備え、
前記第1時点は、前記画像形成動作の開始時よりも前であり、
前記制御手段は、
スイッチ素子の予測温度が前記所定値よりも高い上限値以上の場合、第1制御に代えて、プリント部に画像形成動作の開始を一時停止させると共に、スイッチ素子のスイッチングを制限する第2制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記第1時点は、
プリント部に対する指示により画像形成動作の開始を停止可能な、画像形成動作の開始時に最も近い所定の時点であることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記予測手段は、
画像形成動作の開始を一時停止した後の時点Aにおいて、時点Aまでのスイッチ素子の温度推移に基づいて、一時停止されている画像形成動作が開始されたと仮定したときにその画像形成動作により定着部材に向けて搬送されるシートの搬送方向先端が定着部材に到達する予定の時点Bでのスイッチ素子の温度を再び予測し、
前記制御手段は、
再予測されたスイッチ素子の予測温度が上限値未満である場合、第2制御を止めて、プリント部に画像形成動作を開始させると共に、前記スイッチングの制限を解除して、時点Bに至ったときに定着部材の温度が定着に必要な温度になるように、励磁コイルへの供給電力を制御することを特徴とする請求項2または3に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
再予測されたスイッチ素子の予測温度が上限値以上である場合、プリント部に画像形成動作を禁止させることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 画像形成動作を、第1と第2の画像形成モードに切り替えて実行可能であり、
像担持体は、複数の感光体と周回走行する1つの中間転写体とを含み、
前記像担持体への画像の形成は、
第1画像形成モードでは、帯電された複数の感光体を露光して、複数の感光体上に静電潜像を作像し、その静電潜像を現像した後、それぞれの感光体上に形成された画像をその感光体の一次転写位置で中間転写体上に多重転写することにより行われ、
第2画像形成モードでは、1つの感光体だけが使用され、帯電された感光体を露光して、感光体上に静電潜像を作像し、その静電潜像を現像した後、感光体上に形成された画像を感光体の一次転写位置で中間転写体上に転写することにより行われ、
前記シート上への画像の転写は、中間転写体上の画像が中間転写体の二次転写位置でシートに二次転写されることにより行われ、
第1画像形成モードにおいて、使用される複数の感光体のうち、中間転写体の周回方向最上流に位置する感光体への露光開始から当該感光体上の画像の先端が二次転写位置に到達するまでに要する第1時間と、第2画像形成モードにおいて、1つの感光体への露光開始から当該感光体上の画像の先端が二次転写位置に到達するまでに要する第2時間と、シートの、二次転写位置に向けての搬送開始から、当該搬送されるシートの搬送方向先端が二次転写位置に到達するまでに要する第3時間との間に、第1時間>第3時間>第2時間の関係がある場合、
前記画像形成動作の開始時とは、
第1画像形成モードが実行される場合には、第1感光体への露光開始時であり、
第2画像形成モードが実行される場合には、シートの搬送開始時であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記像担持体への画像の形成は、
帯電された像担持体を露光して、像担持体上に静電潜像を作像し、その静電潜像を現像することにより行われ、
像担持体への露光開始から像担持体上の画像の先端が転写位置に到達するまでに要する時間を第1時間、シートの、転写位置に向けての搬送開始から、当該搬送されるシートの搬送方向先端が転写位置に到達するまでに要する時間を第2時間としたとき、
前記画像形成動作の開始時とは、
第1時間≧第2時間の場合には、像担持体への露光開始時であり、第1時間<第2時間の場合には、シートの搬送開始時であることを特徴とする請求項2〜5のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、
スイッチ素子のスイッチングの制限を、第1時点直後から所定時間に亘って、励磁コイルに対する最低の供給電力として予め決められている電力が励磁コイルに供給されるようにスイッチングを行う、またはスイッチングを停止させることにより行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記算出手段は、
スイッチ素子の温度推移としてスイッチ素子の温度変化率を求め、
前記予測手段は、
スイッチ素子の温度を予測する時点をa、時点aよりも後であり温度の予測対象時点をb、時点aよりも前の時点をcとしたとき、
時点cから時点aまでの間のスイッチ素子の変化率で、スイッチ素子の温度が時点aから時点bまでの間に変化すると仮定した場合の当該時点bでのスイッチ素子の温度TmpAを算出して、算出した温度TmpAをスイッチ素子の予測温度とすることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記予測手段は、
時点cから時点aまでの間の時点をdとしたとき、
さらに、時点dから時点aまでの間のスイッチ素子の変化率で、スイッチ素子の温度が時点aから時点bまでの間に変化すると仮定した場合の当該時点bでのスイッチ素子の温度TmpBを算出し、
前記温度TmpAと温度TmpBの間の値をスイッチ素子の予測温度とすることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。 - 前記予測手段は、
前記温度TmpAと温度TmpBの平均値を温度TmpC、
時点cから時点dまでの間に励磁コイルに供給された電力量の総和をΣ1、
時点dから時点aまでの間に励磁コイルに供給された電力量の総和をΣ2としたとき、
電力量の総和Σ1、Σ2の大小関係に基づいて、温度TmpA、温度TmpB、温度TmpCのうち、いずれか1つをスイッチ素子の予測温度とすることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 - 前記予測手段は、
装置周辺温度を取得し、
電力量の総和Σ1、Σ2の大小関係と、取得した装置周辺温度に基づいて、温度TmpA、温度TmpB、温度TmpCのいずれか1つをスイッチ素子の予測温度とすることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 - 励磁コイルに流れる電流をスイッチ素子でスイッチングして、励磁コイルから磁束を発生させ、定着部材に設けられた電磁誘導発熱層を前記励磁コイルから発生される磁束により発熱させて、搬送されるシート上の未定着画像を定着部材の熱により当該シートに定着する画像形成装置における画像形成方法であって、
定着部材の温度を検出する検出ステップと、
スイッチ素子の時系列的な温度推移を求める算出ステップと、
搬送されるシートの搬送方向先端が定着部材に到達する予定の第2時点よりも所定時間前の第1時点において、第1時点までのスイッチ素子の温度推移に基づいて第2時点でのスイッチ素子の温度を予測する予測ステップと、
スイッチ素子の予測温度が所定値以上の場合、第1時点から第2時点までの間に、スイッチ素子のスイッチングを制限した後、前記制限を解除して、第2時点に至るときに、検出される定着部材の温度が定着に必要な温度になるように、励磁コイルへの供給電力を制御する制御ステップと、
を含むステップを実行することを特徴とする画像形成方法。
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JPH0574564A (ja) * | 1991-09-13 | 1993-03-26 | Toshiba Corp | 高周波加熱装置 |
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US6321046B1 (en) * | 1999-12-28 | 2001-11-20 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Induction heating fixing device having a central processing unit, and image forming apparatus using the fixing device |
JP2002278350A (ja) * | 2001-03-15 | 2002-09-27 | Canon Inc | 加熱装置及び画像形成装置 |
JP2002304088A (ja) * | 2001-04-09 | 2002-10-18 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2004021174A (ja) * | 2002-06-20 | 2004-01-22 | Canon Inc | 誘導加熱定着装置及び画像形成装置 |
JP4082310B2 (ja) * | 2002-10-15 | 2008-04-30 | 株式会社デンソー | アイドルストップ制御装置 |
JP4343515B2 (ja) * | 2002-10-31 | 2009-10-14 | キヤノン株式会社 | 画像形成装置 |
JP2004361796A (ja) * | 2003-06-06 | 2004-12-24 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着装置及び画像形成装置 |
JP4301244B2 (ja) * | 2003-10-30 | 2009-07-22 | パナソニック株式会社 | 誘導加熱調理器 |
JP2005257898A (ja) | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 画像形成装置 |
JP5011648B2 (ja) * | 2005-03-25 | 2012-08-29 | 富士ゼロックス株式会社 | フリッカ抑制装置およびフリッカ抑制方法および画像形成装置の定着装置 |
DE102009054987A1 (de) * | 2009-12-18 | 2011-06-22 | HÜTTINGER Elektronik GmbH + Co. KG, 79111 | Verfahren zur Erzeugung von Wechselstromleistung |
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