(57)【要約】【課題】入力電源電圧が異なっても、ヒータ立ち上げ時に投入するオフセット電力を一定になるように制御し、また目標温度に応じてオフセット電力を変化させることにより、オーバーシュートや電力不足の無い温調制御を提供すること。【解決手段】ヒータに流れる電流検知回路より、最大許容電流を流す時のヒータ点灯デューティ（限界デューティ）を決定する。限界デューティに所定の掛け率を掛けたデューティによって得られる電力を、ＰＩ制御のオフセット電力（Ｉ成分）として投入することで、電源電圧によらず常に一定の電力投入が可能となる。また、限界デューティに掛ける掛け率を目標温度に応じて変化させることにより、あらゆる目標温度に対して、オーバーシュートや電力不足の無い良好な温調制御を可能とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ヒータを有する加熱部材と、加圧部材とが互いに圧接して形成される定着ニップ部に、未定着トナー像が保持された記録剤を通過させて加熱定着する画像形成装置において、
該画像形成装置は、加熱ヒータに投入する電力を制御する電力制御手段と、
加熱ヒータの温度を検知する温度検知手段を有し、
記録剤の加熱定着を行う際の定着目標温度に応じて、加熱ヒータの立ち上げ時に投入する電力を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電力制御手段は、加熱ヒータに流れる電流値を検知する電流検知手段であり、
加熱ヒータ立ち上げ時に投入する電力は、定着目標温度に応じて予め設定した電流値に相当するデューティにより決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記電力制御手段は、入力電源電圧を検出する電圧検知手段であり、
加熱ヒータ立ち上げ時に投入する電力は、検知した入力電圧値と定着目標温度に応じて予め設定したデューティにより決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記加熱ヒータは、ＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御によって制御され、加熱ヒータ立ち上げ時に変化させる電力は、ＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御のＩ制御成分（積分制御成分＝オフセット電力）として投入させることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着目標温度は、加熱ヒータ立ち上げ前のヒータ温度検知手段の検知温度に応じて決定することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記加熱ヒータ立ち上げ時において、まず最初に一定の固定電力をヒータに投入し、定着目標温度より低い温度で設定したレディ温度（待機温度）までヒータを立ち上げ、レディ温度までの立ち上がり時間に応じて定着目標温度を決定し、その定着目標温度に対応した電力を、レディ温度からの再立ち上げ時に投入することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、所定のタイミングから通電した電力を積算する手段を有し、
前記加熱ヒータ立ち上げ時において、定着目標温度より低い温度で設定したレディ温度（待機温度）までヒータを立ち上げ、立ち上げ開始からレディ温度到達までに投入した積算電力量に応じて、定着目標温度を決定し、その定着目標温度に応じた電力を、レディ温度からの再立ち上げ時に投入することを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記加熱定着装置は、スタンバイ中に加熱ヒータに通電を行わず、クイックスタート性に優れた構成であることを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記加熱定着装置の定着部材は、可撓性の薄肉定着フィルムを有する、フィルム加熱方式の加熱定着装置であることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真式や静電記録式等の画像形成手段により、記録材上に形成された未定着画像を加熱定着する加熱定着装置を有する画像形成装置に関する。より詳しくは、その加熱定着装置を安定した定着温度で制御する温度制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を採用する画像形成装置においては、未定着トナー像を担持した記録材を、互いに圧接して回転する定着ローラと加圧ローラとで形成されるニップ部を通過させることにより加熱定着させる、いわゆる熱ローラ方式の加熱定着装置が広く用いられている。また、近年ではスタンバイ時に加熱定着装置に電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えたフィルム加熱方式の加熱定着装置が実用化されている。フィルム加熱方式の加熱装置は、例えば特許文献１・特許文献２・特許文献３・特許文献４等に提案されている。
【０００３】
これらの加熱定着装置（以下、定着器と呼ぶ）において、一般的にヒータはトライアック等のスイッチング制御素子を介して交流電源に接続されており、この交流電源により電力が供給される。また、定着器には適所にサーミスタ等の温度検知素子が設けられており、その検知温度情報を基に定着器の温度が目標温度になるように制御される。
【０００４】
一般的な電気機器類の温度制御方法として、検知温度（実温度）が目標温度より低ければ加熱を行い、高ければ加熱を停止するというオン／オフ制御があるが、このような制御を画像形成装置の定着器に対して行うと、紙が通紙される通紙中と紙間で必要な電力が異なったり、紙種によって熱容量が異なったりする為に、実温度が目標温度に対してオーバーシュートしたり、温度リップルが大きくなったりという欠点があった。そこで一般的にはＰＩ制御（比例（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ）＋積分（Ｉｎｔｅｇｒａｌ）制御）または、ＰＩＤ制御（比例＋積分＋微分（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ）制御）により、ヒータを点灯するデューティ（点灯すべき時間）を決定し、そのデューティに応じてエンジンコントローラがスイッチング素子を波数制御あるいは位相制御によりオンオフすることにより、より精細な温度制御を行っている。
【０００５】
ヒータ等の温度制御にＰＩＤ制御を行う際の一般的な制御式を以下のように示す。
Ｄ（ｔ）＝Ｄ(t-1)＋αｅ(t)＋α／ＴｉΣｅ(t)＋αＴｄ（ｅ(t)−ｅ(t-1)）
・・・    式１
Ｄ(t)     ：次のサイクルでの点灯デューティ
ｅ(t)     ：現在の目標温度と実温度の温度差
ｅ(t-1)   ：前回の目標温度と実温度の温度差
α        ：任意の係数
Ｔｉ、Ｔｄ  ：任意の係数
式１の右辺第二項から順に、比例制御、積分制御、微分制御に対応している。ここでαはデューティの増減量に重み付けを行う為の比例係数であり、Ｔｉ、Ｔｄは積分時間および微分時間を示す。定着器の特性に応じて、上述のα、Ｔｉ、Ｔｄを設定することで、最適な温度制御を可能にする。
【０００６】
定着器の温度制御は、加熱ヒータを室温状態（あるいはスタンバイ状態）から定着目標温度まで立ち上げる為の立ち上げ区間、定着器に記録剤が通過する区間、記録剤が定着器を通過していない区間（紙間）がある。定着器によっては、より精度の高い温度制御を行う為に、それぞれの区間に対して比例係数αや積分時間Ｔｉ、微分時間Ｔｄを変化させたり、積分制御や微分制御を場合分けによって改良したり簡略化したりするなどの工夫を行っている場合も多い。
【０００７】
例えば、フィルム加熱方式等のクイックスタート性に優れた定着器に最適なＰＩ制御の一例を挙げる。時間ｔにおける次回の点灯デューティを次のような場合分けによって行っている。
【０００８】
Ｄ(t)＝Ｐ（比例制御）成分＋Ｉ（積分制御）成分     ・・・   式２
ｅ(t)：（目標温度）−（実温度）
Ｐ（比例制御）成分：１０ｍｓｅｃ毎に毎回２．５×ｅ(t)パーセント増減する。
Ｉ（積分制御）成分：５００ｍｓｅｃ連続してｅ(t)＞０℃なら＋２．５パーセント。
連続してｅ(t)＜０℃なら−２．５パーセント。
それ以外のタイミングでは増減無し。
【０００９】
このように、加熱定着装置の熱伝導特性に応じて、制御を簡略化している。
【００１０】
また特にヒータの立ち上げタイミング（ｔ＝０において）に、式２の初期デューティとして固定の点灯デューティをＩ（積分制御）成分として与える場合が多い。この初期デューティによって与えられる電力を初期オフセット電力と呼ぶ。この初期オフセット電力値に対してＰ成分、Ｉ成分を増減することにより、目標温度に対する追従性を向上させ、またヒータ立ち上がり時間短縮を図ることが可能となる。
【００１１】
また他方では、プリンタ・複写機の高速化に伴い、記録剤が単位時間に必要とする熱エネルギーは増加する一方である。その為に定着器は従来よりも出力の大きい（＝抵抗値の小さい）ヒータを備えている。ヒータの温度制御をサーミスタ等の温度検知素子によって行っている場合、例えば、厚紙など熱エネルギー吸収量の大きい記録剤が通紙された場合、自動的に多くの電力が供給されることになる。しかしながら一方で、ヒータに流れる電流は、安全規格で定められた定格電流を越えることが出来ない。したがって、定格電流を超えないようにヒータに投入できる電力に制限を設ける手段が必要となってくる。このような問題に対して、例えばヒータに流れる電流値を検知する電流検知回路や、商用電源からの入力電圧値を検知する電圧検知をおこない、ヒータに通電するデューティに定格電流を越えないような制限手段を設けることにより、一定以上の電力が入らないようにしている。
【特許文献１】特開昭６３−３１３１８２号公報
【特許文献２】特開平２−１５７８７８号公報
【特許文献３】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献４】特開平４−２０４９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した技術的背景をまとめると、プリンタ・複写機等の高速化や、装置の立ち上がり時間短縮といった市場のニーズに対応する為に、定着器はヒータの制御方法についても改善を行ってきた。同時に、従来よりも大きな電力を扱うために、安全面から電力や電流の投入方法を制限しコントロールする手段も必要となってきている。そこで、このような新しい手段を有効に利用しながらも、従来のヒータの制御方法に更なる改善を加えることも新たな課題として挙がってきている。以下に本発明によりクリアすべき課題について述べる。
【００１３】
第一の課題として、定着器のヒータ立ち上げ時において、固定の初期点灯デューティにより与えられる電力を初期オフセット電力としてＰＩＤ制御を行うような場合、次のような欠点がある。
【００１４】
ヒータに電力供給する交流商用電源は、１００Ｖ系列であれば８５Ｖ〜１４０Ｖの電源電圧範囲がある。入力電圧に大きな幅があると、初期点灯デューティが固定されていても、実際にヒータに投入される初期オフセット電力は大きく異なる。例えば初期点灯デューティを５０％、ヒータの抵抗を１０Ωとしたとき、入力電圧が８５Ｖでは、初期オフセット電力は３６１Ｗとなる。一方、入力電圧が１４０Ｖだと９８０Ｗとなり大きく異なる。当然ながら、入力電圧が低ければ、初期オフセット電力投入後にＰＩＤ制御に移行しても、目標温度への到達には時間がかかったり、記録剤が定着器に到達するタイミングでは目標温度に到達できないまま定着動作に入ることも考えられる。このようなケースでは、定着不良やコールドオフセットなどの画像不良が生じる。また、入力電圧が高ければ、目標温度から大きくオーバーシュートしてしまい、定着画像がホットオフセットしてしまったり、高温異常等の故障と判断されてしまう不具合が発生する。
【００１５】
このような問題は、従来のように画像形成装置のスピードが遅ければ、記録剤が定着ニップに搬送されている間に目標温度に復帰することが容易であったが、スピードが速くなると、目標温度に追いつくまでに記録剤の搬送が終わってしまうので制御が追いつかず、画像不良が顕著に現れてしまうことが多い。
【００１６】
特に、装置が高速化するほど、記録剤が定着ニップに搬送された瞬間に、加熱ヒータの温度が急激に下がる傾向がある。これは、ヒータが目標温度に近くなると、ＰＩ制御の働きでデューティが絞られることによるもので、記録剤がニップに入った瞬間に、熱が奪われる為に生じる。この傾向は、特にヒータの点灯デューティのうち、Ｉ成分（オフセット電力成分）が占める割合が小さいほど、温度の下がり幅が大きくなる。これらの問題を改善する為に、例えば前回のプリントジョブにおいて、ジョブ終了直前にヒータに投入していたデューティを、次のプリント時において、記録剤がニップに到達する瞬間にオフセット電力として再投入するような電力予測制御を行っている場合も多い。しかしながら、電力予測制御は、例えば前回のプリントジョブと今回のプリントジョブで、紙の種類が異なるような場合、電力の過剰供給や電力不足といった問題が生じる。また、加熱定着装置の温まり具合によっては、前回のジョブを今回のジョブに反映させることは、必ずしも最適ではない場合もある。したがって、本発明に係る第一の課題は、入力電圧が異なるような場合においても、常に最適な初期オフセット電力を与えると共に、電力予測制御等に頼らなくても最適な温調が可能な制御方法を提供することである。
【００１７】
また、本発明における第二の課題は、従来のＰＩＤ制御では、ヒータ立ち上げ時の初期点灯デューティは入力電圧によらず、常に一定であることが多い他に、プリント開始時に決定される定着目標温度が異なる場合においても、同じ点灯デューティで立ち上げを行っている点である。近年の画像形成装置は、多種多様な記録材に対して良好な画像形成が可能なように、予め複数のモードを設けている場合が多い。定着器について言えば、例えば厚紙、ラフ紙、普通紙、平滑紙、薄紙といった、熱容量や表面性の異なる記録材に対して、それぞれ最適な定着温度で定着出来るように、複数の異なる目標温度を設定したモードが予め設けてある。また、画像形成装置によっては、記録材のサイズや種類によっては通常スピードの半速で画像形成を行うモードもある。このような半速モードでは、通常スピード時よりも定着目標温度をかなり低く設定している場合が多い。このように、モードによって、目標温度が異なるにもかかわらず、ヒータ立ち上げ時のオフセット電力を等しく設定すれば、目標温度が高い場合は電力不足に、低い場合は電力の過剰供給になる。したがって、本発明の第二の課題は、定着目標温度やプロセススピードが異なる場合においても、常に最適な初期オフセット電力を与える制御を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は下記の手段構成を特徴とする。
【００１９】
（１）加熱ヒータを有する加熱部材と、加圧部材とが互いに圧接して形成される定着ニップ部に、未定着トナー像が保持された記録剤を通過させて加熱定着する画像形成装置は、加熱ヒータに投入する電力を制御する電力制御手段と、加熱ヒータの温度を検知する温度検知手段を有し、記録剤の加熱定着を行う際の定着目標温度に応じて、加熱ヒータの立ち上げ時に投入する電力を変化させることを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（２）前記電力制御手段は、加熱ヒータに流れる電流値を検知する電流検知手段であり、加熱ヒータ立ち上げ時に投入する電力は、定着目標温度に応じて予め設定した電流値に相当するデューティにより決定することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００２１】
（３）前記電力制御手段は、入力電源電圧を検出する電圧検知手段であり、加熱ヒータ立ち上げ時に投入する電力は、検知した入力電圧値と定着目標温度に応じて予め設定したデューティにより決定することを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
【００２２】
（４）前記加熱ヒータは、ＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御によって制御され、加熱ヒータ立ち上げ時に変化させる電力は、ＰＩ制御あるいはＰＩＤ制御のＩ制御成分（積分制御成分＝オフセット電力）として投入させることを特徴とする（１）〜（３）いずれかに記載の画像形成装置。
【００２３】
（５）前記定着目標温度は、加熱ヒータ立ち上げ前のヒータ温度検知手段の検知温度に応じて決定することを特徴とする（１）〜（４）いずれかに記載の画像形成装置。
【００２４】
（６）前記加熱ヒータ立ち上げ時において、まず最初に一定の固定電力をヒータに投入し、定着目標温度より低い温度で設定したレディ温度（待機温度）までヒータを立ち上げ、レディ温度までの立ち上がり時間に応じて定着目標温度を決定し、その定着目標温度に対応した電力を、レディ温度からの再立ち上げ時に投入することを特徴とする（１）〜（４）いずれかに記載の画像形成装置。
【００２５】
（７）前記画像形成装置は、所定のタイミングから通電した電力を積算する手段を有し、前記加熱ヒータ立ち上げ時において、定着目標温度より低い温度で設定したレディ温度（待機温度）までヒータを立ち上げ、立ち上げ開始からレディ温度到達までに投入した積算電力量に応じて、定着目標温度を決定し、その定着目標温度に応じた電力を、レディ温度からの再立ち上げ時に投入することを特徴とする（１）〜（４）いずれかに記載の画像形成装置。
【００２６】
（８）前記加熱定着装置は、スタンバイ中に加熱ヒータに通電を行わず、クイックスタート性に優れた構成であることを特徴とする（１）〜（７）いずれかに記載の画像形成装置。
【００２７】
（９）前記加熱定着装置の定着部材は、可撓性の薄肉定着フィルムを有する、フィルム加熱方式の加熱定着装置であることを特徴とする（８）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、電流検知や入力電源電圧検知等の手段を用いることで、入力電圧が異なっても、ヒータの点灯デューティを制御することによって供給電力をコントロールすることが可能となる。特に本発明においては、定着装置の目標温度に対して適切な電力をヒータの立ち上げ時に投入することにより、オーバーシュートや電力不足等の生じない良好な温調制御が可能となる。これらの制御は特に昨今の画像形成装置の高速化や、立ち上げ時間の短縮化に効果的であり、スタンバイ時に電力を投入しないクイックスタート性に優れた加熱定着器の制御として最適である。また、画像形成装置の使用される環境が異なったり、ユーザーの使用する記録剤が多様化している中で、状況に応じて適正な定着目標温度を決定する必要がある。本発明によれば、加熱ヒータに投入する電力を制御できる利点を用いて、所定の温度に達するのに要する総電力量を比較したり、或いは一定の電力を投入した際の到達温度を比較することにより、加熱定着装置の畜熱状態を正確に把握できるので、精度良く目標温度を決定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。
【実施例１】
【００３０】
（１）画像形成装置例
図１は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。
【００３１】
１は感光ドラムであり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム１は矢印の方向に回転駆動され、まず、その表面は帯電装置としての帯電ローラ２によって一様帯電される。次に、画像情報に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザビームによる走査露光が施され、静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置４で現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。
【００３２】
可視化されたトナー像は、転写装置としての転写ローラ５により、所定のタイミングで搬送された記録材Ｐ上に感光ドラム１上より転写される。ここで感光ドラム１上のトナー像の画像形成位置と記録材の先端の書き出し位置が合致するように８のセンサにて記録材の先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録材Ｐは感光ドラム１と転写ローラ５に一定の加圧力で挟持搬送される。このトナー像が転写された記録材Ｐは定着装置６へと搬送され、永久画像として定着される。
【００３３】
一方、感光ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、クリーニング装置７により感光ドラム１表面より除去される。また、９は加熱定着装置６内に設けられた排紙センサであり、紙がトップセンサ８と排紙センサの間で紙詰まりなどを起こした際に、それを検知する為のセンサである。
【００３４】
（２）加熱定着装置６
図２は加熱定着装置６の概略構成模式図である。この加熱定着装置６は基本的には互いに圧接してニップ部Ｎを形成する定着部材（アセンブリ）１０と加圧部材２０よりなるフィルム加熱方式の加熱定着装置であり、定着フィルム（加熱定着装用回転体）として金属製のスリーブを用いている。
【００３５】
１）定着部材１０
図２の断面図において、定着回転体としての定着部材１０は主に加熱ヒータ１１、そのヒータ１１を保持する断熱ステイホルダー１２、定着フィルム（金属スリーブ）１３から構成される。
【００３６】
加熱ヒータ１１は、定着フィルム（金属スリーブ）１３の内面に接触することによりニップ部Ｎの加熱を行う。アルミナや窒化アルミ等のセラミックス基板１１ａの表面に、長手方向に沿ってＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の通電発熱抵抗層１１ｂが、厚み約１０μｍ、幅約１〜５ｍｍ程度でスクリーン印刷等により塗工してある。セラミックス基板１１ａの背面には通電発熱抵抗層１１ｂの発熱に応じて昇温したセラミック基板の温度を検知するためのサーミスタ等の温度検知素子１４が配設されている。この温度検知素子１４の信号に応じて、長手方向端部にある不図示の電極部から通電発熱抵抗層に印加される電圧のデューティ比や波数等を適切に制御することで、定着ニップ内での定着温度を一定に保つ。また、加熱ヒータ１１が定着フィルム（金属スリーブ）１３と接する面には、フィルムが滑らかに回転可能なように薄層のガラスコートや、ポリイミド、ポリアミドイミド等の潤滑性樹脂層などの保護層１５を設けている。断熱ステイホルダー１２は加熱用ヒータ１１を保持し、ニップ部Ｎ側とは反対方向への放熱を防ぐとともに、定着フィルム（金属スリーブ）１３の回転を案内する。剛性、耐熱性、断熱性、耐磨耗性等に優れた、液晶ポリマー、フェノール樹脂、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ等の樹脂材料により形成されている。
【００３７】
定着フィルム（金属スリーブ）１３は、クイックスタート性とフィルムの耐久性を満足する為の強度を考慮して、総厚２０μｍ以上２００μｍ以下の厚みの耐熱性フィルムである。ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂、あるいは耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ等の純金属あるいは合金を基層として形成されている。樹脂製の基層の場合は熱伝導性を向上させるために、ＢＮ、アルミナ、Ａｌ等の高熱伝導性粉末を混入してあっても良い。さらにオフセット防止や記録材の分離性を確保するために表層にはフッ素樹脂、シリコーン樹脂等の離型性の良好な耐熱樹脂を混合ないし単独で被覆して離型性層を形成してある。本実施例ではＳＵＳスリーブを基層に用いた定着フィルムを用いた。
【００３８】
２）加圧部材２０
加圧部材２０は、ＳＵＳ（ｓｔｅｅｌ  ｕｓｅ  ｓｔａｉｎｌｅｓｓ）、ＳＵＭ（ｓｔｅｅｌ  ｕｓｅ  ｍａｃｈｉｎａｂｉｌｉｔｙ）、Ａｌ等の金属製芯金２１の外側にシリコンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムあるいはシリコンゴムを発泡して形成された弾性層２２からなる弾性ローラである。この上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等の離型性層２３を形成してあってもよい。
【００３９】
３）駆動方法および定着方法
加圧部材２０は上記の定着部材１０の方向に不図示の加圧手段により、長手方向両端部から加熱定着に必要な定着ニップ部Ｎを形成するべく十分に加圧されている。そして、長手方向端部から芯金２１を介して不図示の回転駆動により、矢印の方向に回転駆動される。これにより上記金属スリーブ１３はステイホルダー１２の外側を図の矢印方向に従動回転する。あるいは金属スリーブ１３の内部に不図示の駆動ローラを設け、駆動ローラを回転駆動することにより、金属スリーブ１３を回転させる。
【００４０】
未定着トナー画像を担持した記録剤Ｐは定着ニップ部Ｎ内に搬送され、加熱ヒータ１１から金属スリーブ１３を介して与えられる熱と加圧部材２０による圧力を受けて、未定着トナーは加熱定着される。
【００４１】
また、加熱ヒータ１１と金属スリーブ１３の間には摺動性を向上するため、耐熱性グリース等の潤滑剤を介在させている。主として、耐熱性に優れたフッ素系のグリースやシリコーン系のグリースが適している。
【００４２】
（３）電流検知回路およびその回路を利用した制限電流制御
図３は、加熱ヒータ１１と、その発熱抵抗体１１ｂに流れる電流量を検出する電流検知回路３０と、検知に基づいて温度を制御するエンジンコントローラのヒータ制御部３５の関係を表す概略回路図である。
【００４３】
電流量を検知する方法として、いくつかの方法があるが、本実施例では位相制御方式を使用したときの電流検出方式を採用している。具体的には、ヒータ電流はカレントトランス３６によって電圧に変換され、電流検知回路３０に入力される。その入力電圧は、電流検知回路内の半端整流回路部３１で半波整流され、次いでその出力を積分回路部３２にて積分し、差動増幅回路部３３にて前記の半波整流出力と積分出力の差電圧を出力する。さらにこの差電圧はピークホールド回路部３４にてその最大値をホールドし、最終的にヒータ入力電流の出力値として検出されることになる。この検出値はＨＣＲＲＴ信号として、エンジンコントローラのヒータ制御部３５にＡ／Ｄ入力される。
【００４４】
上述の電流検知方法を用いて、画像形成装置は加熱定着器のヒータ１１に流れる電流が、規定の制限値を超えないように次のような電流制限制御を行っている。図４に電流制限制御の具体的な制御フローを説明する。エンジンコントローラにて、加熱ヒータへの電力供給開始の要求が発生すると（Ｓ５０１）、発熱体１１ｂに所定の固定デューティＤ１で通電を行う（Ｓ５０２）。ここで、位相制御の場合、下記表１のように通電デューティＤ（％）に対応して位相角αが予め決められており、エンジンコントローラはこのような制御表に基づいてヒータ１１の制御を行う。
【００４５】
【表１】
2006039027.tif 000003
【００４６】
加熱ヒータには固定デューティＤ１に相当する位相角α１で電流が供給される。
【００４７】
固定デューティＤ１で通電している時に電流検知回路３０から送られるＨＣＲＲＴ信号により電流値Ｉ１を検出する（Ｓ５０３）。固定デューティＤ１は予め想定されている入力電圧範囲や発熱体抵抗値のバラツキを考慮して、許容電流を超えない設定とする。つまり、入力電圧が最大値、抵抗値が最小値の場合を想定して固定デューティＤ１を設定する。
【００４８】
エンジンコントローラにて、検出された電流値Ｉ１と固定デューティＤ１と予め設定されている通電可能な電流値Ｉｌｉｍｉｔ（以下、限界電流と呼ぶ）から、通電可能な上限の電力デューティＤｌｉｍｉｔ（以下、限界デューティと呼ぶ）を算出する（Ｓ５０４）。電流検知回路３０がエンジンコントローラ３５に送る電流値が実行値の場合、Ｄｌｉｍｉｔは以下の式３によって算出される。
Ｄｌｉｍｉｔ＝（Ｉｌｉｍｉｔ／Ｉ１）２×Ｄ１    ・・・  （式３）
【００４９】
限界電流値Ｉｌｉｍｉｔとしては、接続される商用電源の定格電流に対して、加熱ヒータ１１以外の部分に供給される電流を差し引いた、加熱ヒータ１１に供給可能な許容電流値を設定している。
【００５０】
エンジンコントローラ３５は、予め設定した目標温度とサーミスタ１４が検知する実温度との差分より、ＰＩ制御によって次回に供給する点灯デューティを決定する。ただし、ここで算出されるデューティが限界デューティＤｌｉｍｉｔを越える場合は、次回の点灯デューティはＤｌｉｍｉｔで電力を供給する（Ｓ５０５）。つまり、限界デューティＤｌｉｍｉｔ以下のデューティでＰＩ制御を行う。
【００５１】
（４）本実施例の加熱ヒータ立ち上げ制御
本実施例では、加熱ヒータ１１に流れる電流を検知する電流検知回路３０から決められた限界デューティＤｌｉｍｉｔを利用し、次のような方法により加熱ヒータ１１の立ち上げを行う。
【００５２】
Ｄｌｉｍｉｔの値は入力電圧の値によって異なるが、Ｄｌｉｍｉｔのデューティでヒータを点灯した場合に供給される電力は、ヒータの抵抗値が同じであれば、電圧が異なっても等しい値となる。言い換えれば、Ｄｌｉｍｉｔのデューティで点灯すれば、限界電流Ｉｌｉｍｉｔがヒータに流れるので、Ｗｌｉｍｉｔ＝Ｉｌｉｍｉｔ２×Ｒ（ヒータ抵抗値）の電力が投入されることになる。
【００５３】
そこで、ヒータ立ち上げ時において、Ｄｌｉｍｉｔにある割合を掛けたデューティで与えられる電力を、ヒータ立ち上げ時の電力とすれば、入力電圧が異なっても、等しい電力をヒータに投入することが可能となる。より詳しくは次の通りとする。
本実施例ではヒータの温調制御を次のようなＰＩ制御により行っている。
【００５４】
Ｄ(t)＝ＤＰ(t)＋ＤＩ(t)＝ＤＰ(t-1)＋ΔＤＰ＋ＤＩ(t-1)＋ΔＤＩ
＝Ｄ(t-1)＋ΔＤＰ＋ΔＤＩ＝Ｄ(t-1)＋２．５×ｅ(t)＋ΔＤＩ
Ｄ(t)：次回に点灯するデューティ
ＤＰ(t)：点灯デューティのうちのＰ（比例制御）成分
ＤＩ(t)：点灯デューティのうちのＩ（積分制御）成分
ｅ(t)：（目標温度）―（実温度）
ΔＤＰ：１０ｍｓｅｃ毎に毎回２．５×ｅ（ｔ）パーセント増減する。
ΔＤＩ：５００ｍｓｅｃ連続してｅ（ｔ）＞０℃なら＋２．５パーセント。
連続してｅ（ｔ）＜０℃なら−２．５パーセント。
それ以外のタイミングでは増減無し。
【００５５】
ここで、ヒータ立ち上げ開始時（ｔ＝０）においては、定着目標温度までの迅速な立ち上げを可能にする為、予めＩ成分（ＤＩｔ＝０：初期オフセットデューティと呼ぶ）によって与えられる電力を、初期オフセット電力（ＷＩｔ＝０）として投入する。本実施例では、デューティＤＩｔ＝０を次に示す式４のように決定する。また初期オフセット電力（Ｉ成分）として与えるのは、実温度が目標温度に近づいた時に、Ｐ成分（比例制御成分）によって電力を減じ、オーバーシュートを抑える為である。
【００５６】
ＤＩｔ＝０＝Ｄｌｉｍｉｔ×Ａ        （％）  ・・・  （式４）
Ａ：任意の掛け率
（５）従来例との比較
初期オフセットデューティを上述のように決定することで、従来からのヒータ立ち上げ方法と比較して優れている点について述べる。
【００５７】
本実施例の具体例として、許容限界電流Ｉｌｉｍｉｔ＝１１Ａ（アンペア）、加熱ヒータ１１の抵抗値を９Ωとした場合に、入力電圧が１００Ｖ〜１４０Ｖまで振れた際の限界デューティＤｌｉｍｉｔ、そのときの初期オフセットデューティＤＩｔ＝０、および初期オフセット電力ＷＩｔ＝０について、以下の表２に示す。ここでは限界デューティＤｌｉｍｉｔの掛け率（上式の定数Ａ）は０．７を用いた。また、比較例として、従来の方法で加熱ヒータ立ち上げ制御を行った場合の初期オフセット電力を入力電圧ごとに記した。従来方法は、入力電圧によらず、初期オフセットデューティＤＩｔ＝０を一定の５０％としている。
【００５８】
【表２】
2006039027.tif 000004
【００５９】
表２より明らかなように、限界デューティＤｌｉｍｉｔの７０％の掛け率を初期オフセットデューティＤＩｔ＝０とすることで、入力電圧が異なっても初期オフセット電力ＷＩｔ＝０を一定にできる。図５にヒータ立ち上げ時のヒータサーミスタ温度の推移を示すが、本実施例を表す実線（ａ）は目標温度（点線）に対しての追従性がよい。一方で、従来のように入力電圧が異なっても初期オフセットデューティＤＩｔ＝０が一律に等しい場合では、入力電圧が１００〜１１０Ｖと低い場合は表２よりオフセット電力が低くなる為、記録材が定着ニップに到達しても、目標温度に達しなかったり、記録材がニップに突入した瞬間にヒータ温度が急激に下がったりするような不具合が発生する（図５の一点鎖線（ｃ）に示す）。また、入力電圧が１３０〜１４０Ｖと高くなると、初期オフセット電力が高すぎる為、ヒータの温度が大きくオーバーシュートするような不具合が出る他、オフセット電力が急に下がらないので目標温度に収束するのに時間がかかる（図５の破線（ｂ）に示す）。本実施例では、入力電圧によらず、立ち上げ時の電力を一定にコントロールができるので、このような不具合を防ぐことができる。
【００６０】
また、本実施例において、初期オフセットデューティＤＩｔ＝０を限界デューティＤｌｉｍｉｔの７０％と決めたのは次のような理由による。すなわち、本実施例に具備された加熱定着器の場合、２２０℃の目標定着温度でプリントを行っている時の電力は８５０Ｗ〜１０５０Ｗである。例えば、記録材の種類がラフ紙など表面性の粗い場合は、通紙中電力は約８５０Ｗであり、最も一般的に用いられる表面の平滑な普通紙であれば９５０Ｗ、また厚紙など多くの電力を必要とする紙であれば１０５０Ｗとなる。一般的に、フィルム加熱方式の加熱定着装置において、ＰＩ制御を行う場合、記録剤が定着ニップに突入する時の初期オフセット電力（Ｉ成分：積分制御）は全点灯デューティに対して、７〜８割くらいを占めるように設定し、残りの２〜３割分をＰ成分（比例制御）で補うのが、目標温度に対する実温度の追従性が最も良いことが実験的に分かっている。そこで本実施例の場合では、８５０Ｗ〜１０５０Ｗの通紙中電力に対して８割の電力を想定した場合、６８０Ｗ〜８４０Ｗとなるので、その中心値を採用し初期オフセット電力が７６０Ｗ程度になるように設定した。
【００６１】
（６）本実施例の最良の実施形態
上記（５）に説明したように、立ち上げ時の初期オフセット電力を常に７６０Ｗになるように設定しても、定着器の条件や定着モードによっては、そのオフセット電力が過剰であったり、不十分であったりする場合がある。例えば、定着器が室温状態から定着目標温度まで立ち上げるのに最適な電力と、定着器が連続プリント後などでかなり温まった状態から立ち上げるのに必要な電力を比較すると、後者の方が定着器の畜熱量が多く、また定着目標温度も低く設定できるので、当然ながら電力は少なくてよい。また、画像形成装置によっては、多様な記録剤に対して良好な定着画像を得る為に、定着目標温度を低くしたり、同時に画像形成装置のプロセススピードを減速させて画質を向上させるような複数のモードを有する場合が多い。このようなケースでも、定着目標温度がモードによって変われば、それぞれに最適な電力も変化させた方が望ましい。
【００６２】
そこで、定着目標温度に応じて、限界デューティＤｌｉｍｉｔの掛け率Ａを変化させ、目標温度に応じて最適な初期オフセット電力ＷＩｔ＝０を供給することで対応する。以下に本実施例で用いた、初期オフセット電力ＷＩｔ＝０の決定法を示す。エンジンコントローラ３５がプリント信号を受信し、次回プリント時の定着目標温度をＴ℃、そのときの限界デューティをＤｌｉｍｉｔとするとき、ヒータ立ち上げ時の初期オフセットデューティＤＩｔ＝０は次式５のように決定する。
ＤＩｔ＝０＝Ｄｌｉｍｉｔ×（αＴ＋β）    ・・・    （式５）
【００６３】
（αＴ＋β）が、掛け率Ａに相当する項であり、α、βは任意の定数である。α、βは定着器の特性によって、目標温度に応じて最適な掛け率が得られるように決定すればよい。本実施例では、α＝０．００５、β＝−０．４とした。そのときの掛け率Ａと初期オフセットデューティおよび初期オフセット電力の関係を下記表３に示す。ここでは入力電源電圧を１２０Ｖ、ヒータ抵抗値を９Ωとした場合について計算している。
【００６４】
【表３】
2006039027.tif 000005
【００６５】
表３で与えられる初期オフセット電力に従って、加熱ヒータを異なる目標温度（２２０℃、２００℃、１８０℃）で立ち上げた場合のヒータサーミスタの温度推移を図６に示す。図６より明らかなように、異なる目標温度に対して、最適な初期オフセット電力を供給できるので、オーバーシュートや電力不足のない精度の良い温調制御が可能となっている。なお、図６では、目標温度に対して、ヒータの立ち上げ角度（傾き）が異なっているが、実際には制御上ヒータの立ち上げの傾きは目標温度に寄らず一定に設定している。しかしながら、表３に従って、立ち上げ時の初期オフセット電力を可変としている為、Ｐ制御（比例制御）により目標温度に対して電力を補正しても、実際には目標温度が低い方が立ち上げの傾きは緩やかになる。
【００６６】
また、エンジンコントローラ３５がプリント信号を受信した時に、定着目標温度を決定する方法としては、何らかの手段で定着器の温まり具合を検知し、検知結果に応じて目標温度を決定する方法が一般的である。本実施例では、加熱ヒータ１１の温度を検知するサーミスタ１４の温度によって簡易的に検知しているが、別の方法として加圧ローラ２０の温度をモニターする非接触式の温度センサ等により検知を行っても良い。
【００６７】
さらに、次回のプリントジョブがスタートする直前のジョブにおいて、例えば封筒やＢ５サイズ紙等の小サイズ紙が通紙された場合は、加圧ローラ２０の非通紙域が端部昇温する。このようなケースでは、エンジンコントローラのヒータ制御部３５が直前の通紙情報により、端部昇温が大きいと判断される場合に限って、初期オフセットデューティを一定の割合で減じるような措置を行うと良い。同様な対応は、例えば画像形成装置内の紙詰まりを除去する為に、ユーザーがプロセスカートリッジの脱着を行った後に、加熱定着装置が前多回転等の行為を行って、加圧ローラ２０が昇温している状態においても同様の対応が可能である。また、画像形成装置が装置の設置場所の温度や湿度を検知する為の環境検知センサを設けているような場合、それぞれの環境に応じて、高温環境であれば一定のデューティを減じ、低温環境であれば、一定のデューティを増やす等の対応が可能である。
【００６８】
（７）他の実施形態
（初期オフセット電力の決定方法）
本実施例では、限界デューティＤｌｉｍｉｔに所定の掛け率を掛けることによって、所望のオフセット電力を与えるデューティを決定しているが、本発明の目的を達成する為には、ある電流値ＩＸを流す時に必要なデューティＤＸが電流検知回路３０により検知できれば、ヒータ立ち上げ時に投入したい電流量（＝電力）ＩＹに相当するデューティＤＹは次式６によって決定できる。
ＤＹ＝（ＩＹ／ＩＸ）２×ＤＸ    ・・・    （式６）
【００６９】
従って、電流検知回路３０により必ずしも限界デューティＤｌｉｍｉｔを求める必要はなく、投入電流（＝電力）を制御する目的の為に設置されていてもよい。
【００７０】
（入力電源電圧を検知する場合）
これまでに述べた例では、電流検知回路３０によって、固定デューティＤ１を投入した際の電流値Ｉ１を検知することで、式１から限界デューティＤｌｉｍｉｔを算出している。電流検知回路の替わりに例えば入力電源電圧を検知する手段を画像形成装置が具備していれば、検知電圧値Ｖを用いて、
Ｄｌｉｍｉｔ＝（Ｉｌｉｍｉｔ×Ｒ／Ｖ）２    ・・・    （式７）
Ｒ：ヒータ抵抗値
より、表２に示した、入力電圧Ｖと限界Ｄｌｉｍｉｔの関係が得られる。ここで、Ｒは加熱ヒータの抵抗値である。抵抗値には製造上の公差があるので、個体の抵抗値情報を画像形成装置が有さないとＤｌｉｍｉｔは決定できない。抵抗値Ｒの値として設計上の抵抗中心値を代用した場合、ある個体で実際には抵抗値が中心値より小さい場合は、中心値で計算したＤｌｉｍｉｔで通電してしまうと、限界電流Ｉｌｉｍｉｔよりも過剰電流が流れてしまうことになる。したがって、公差上の抵抗値下限をＲの値として代用しておけば、抵抗値の値が公差内でそれより大きくなっても、限界電流を越えるような心配はない。もっとも、エンジンコントローラのヒータ制御部３５が定着器ヒータの抵抗値情報を有していれば、その値をＲ値としてＤｌｉｍｉｔを算出すればよい。
【００７１】
（初期オフセット電力の投入タイミング）
本実施例では、加熱ヒータ１１の立ち上げ開始から、定着目標温度に応じたオフセット電力を投入しＰＩ制御を行っている。より立ち上げ時間を短縮する為には、例えば図７に示すように、限界デューティＤｌｉｍｉｔで与えられる許容最大電力でヒータを立ち上げることも可能である。この場合、目標温度ぎりぎりまで限界デューティで点灯すると、オーバーシュートしてしまう為、目標温度に近づく手前にレディ温度を設け、レディ温度まで限界デューティＤｌｉｍｉｔでヒータを立ち上げ、レディ温度に到達した時点で、ＰＩ制御に移行するような立ち上げ方法であっても良い。その場合、定着目標温度に応じて決定した初期オフセットデューティは、レディ温度到達後ＰＩ制御に移行する瞬間（図７中のタイミング（Ａ））に投入できる他、レディ温度から目標温度に向けて再立ち上げする瞬間（図７中のタイミング（Ｂ））に投入しても良く、さらには記録剤が定着器に突入する瞬間（図７中のタイミング（Ｃ））に投入することも選択できる。
【実施例２】
【００７２】
本発明の第２の実施例を説明する。本実施例を代表する画像形成装置および加熱定着装置は実施例１と同様である為省略する。実施例１では、定着器の温まり具合によって目標温度を設定し、その目標温度に対応した初期オフセット電力をヒータ１１の立ち上がり時に投入する。また初期オフセット電力は入力電源電圧の値によらず一定となるように制御を行っている。さらに、目標温度の決定方法としてヒータ駆動前のヒータ温度を検知するサーミスタ１４の温度により定着器の温まり具合を判断し、その結果によって目標温度を決定している。あるいは、加圧ローラ表面の温度を非接触式の温度センサ等により検知し、その結果から目標温度を決定している。
【００７３】
しかしながら、これらの温度条件だけで目標温度を決めると、例えば直前のプリントジョブで通紙された記録材の枚数が異なれば、定着器全体の畜熱量が異なる。また、画像形成装置の設置環境によっては、スタンバイ中における定着器の冷え方も異なるので、次回のプリントジョブに対して精度の良い目標温度を決定することは困難である。様々な状況に応じて場合分けをし、制御する方法も考えられるが、操作が煩雑になり誤動作や誤検知を招く原因にも繋がる。ユーザー使用する記録材が多様化し、画像形成装置がより高速化する中で、条件に応じて適切な目標温度を決定することがますます重要になってきている。
【００７４】
そこで実施例２では、本発明で使用する画像形成装置が電流検知回路３０を元にして電力を制御できることに着目し、次のような方法によって適切な定着目標温度の設定を行う。
【００７５】
図８に本実施例におけるヒータ立ち上げ方法について説明する。図８（ａ）に立ち上げ時におけるサーミスタ温度のプロファイルを、（ｂ）に制御フローチャートを示す。なお、電流検知回路３０を用いて限界デューティＤｌｉｍｉｔを決定するまでの過程（Ｓ５０１〜Ｓ５０４）は実施例１と同様である為省略する。エンジンコントローラのヒータ制御部３５がプリント信号を受け、ヒータの駆動を開始すると、まずヒータ１１にＤｌｉｍｉｔに一定の掛け率を掛けたデューティ（一次デューティ＝Ｄ０と呼ぶ）でヒータを点灯し立ち上げる（Ｓ６０１）。ここではＤｌｉｍｉｔに８０％の掛け率を乗じた。一次デューティＤ０はオフセット電力として投入するのではなく、実際の投入電力として点灯させ、ＰＩ制御は行わない。予め設定したレディ温度（＝ＴＲＤ）まで、一次デューティＤ０でヒータを立ち上げる（Ｓ６０１）。ここではＴＲＤ＝１９０℃と設定する。
【００７６】
定着器が室温状態に冷えた状態であれば、レディ温度（＝１９０℃）に達するまで時間がかかり、ヒータオンからレディ温度到達までに投入した総電力量は多くなる。また反対に、定着器が十分に畜熱した状態であれば、レディ温度到達までの時間は短くなる。そこで、ヒータオンからレディ温度到達までの時間ｔＲＤを検知し、ｔＲＤの長さに応じて定着器の温まり具合を判断し定着目標温度を決定する（Ｓ６０２〜Ｓ６０３）。具体的にはヒータオンからレディ温度ＴＲＤ到達までの時間が３．５秒未満であれば目標温度を２００℃、３．５秒以上４．５秒未満であれば２１０℃、４．５秒以上であれば２２０℃と設定した。定着目標温度が決まれば、実施例１の表３に示す適切なオフセット電力が決まる（Ｓ６０４）。レディ温度に到達後ヒータはその温度を維持するためにＰＩ制御に移行し、記録剤がニップに到達するタイミングに、レディ温度から定着目標温度に再立ち上げを行う。このタイミングに目標温度に応じたオフセット電力をＩ成分として再投入する（Ｓ６０５）。なお本実施例では一次デューティＤ０を限界デューティＤｌｉｍｉｔの８０％と決めたが、レディ温度までの立ち上がり時間をより短縮させたい場合は掛け率を増加させても良い。あるいは、レディ温度到達時のオーバーシュートを抑制する為には掛け率を減少させても良い。
【００７７】
（実施例１との比較）
実施例１のように、ヒータ１１の温度を検知するサーミスタ１４によってプリント開始前のヒータ温度から、目標温度を決定する場合において、［１］定着器が冷めた状態から、１回目のジョブにおいて３枚の連続プリントを行い、ジョブ終了後ヒータの点灯が切れて１０秒後のサーミスタ温度が８０℃である場合と、［２］同じく１回目のジョブにおいて５０枚の連続プリントを行い、ジョブ終了後４０秒が経過してサーミスタ温度が８０℃である場合について、次回プリントジョブにおける定着目標温度を同じように２００℃と設定した場合の定着後画像について比較を行った。画像の比較はハーフトーン画像を印字させ、印字面を手で擦った際の画像の定着度合いで比較してみた。結果は、［２］のほうは十分に定着して剥がれや擦れは無いのに対して、［１］の定着画像はハーフトーンが剥がれ、定着性が弱くなっていた。
【００７８】
これら［１］、［２］のケースにおいて、実施例２のヒータ立ち上げ制御を行った場合、［１］のケースでは２回目のジョブにおいてヒータオンからレディ温度までにかかった時間は４．１秒であった。一方［２］のケースでは、レディ温度までの時間は３．２秒である。これらは定着器の畜熱状態の違いによる。図８（ｂ）に示したフローチャートより、［１］のケースでは２回目のジョブの目標温度は２１０℃と判断され、［２］のケースでは２００℃と判断される。それぞれの場合において、プリント後の定着画像を比較すると、両者とも良好な定着性を示した。
【００７９】
このように、一定の電力を投入し、レディ温度に到達するまでの時間に応じて目標温度を決定することにより、定着器の畜熱度合いを正確に検知できるので、正確な目標温度設定が可能となる。
【００８０】
また、ユーザーが選択する定着モードや、通紙する記録剤の種類によっては、定着目標温度が上記に設定した１９０℃よりも低くなる場合もある。このようなケースでは、レディ温度を低く設定し、且つレディ温度までに投入する一次デューティの掛け率を低く設定すればよい。
【００８１】
さらに、一定電力をある所定の時間投入したときに到達する温度によって、目標温度を決定するような制御を行っても同様の効果を得ることができる。
【００８２】
（実施例２の他の実施形態）
上記例では、ヒータ１１の立ち上げ時において、レディ温度まで一定の電力を投入して、レディ温度到達時間までの時間を比較することによって目標温度を決定したが、例えば、ヒータオンから、所定の初期オフセット電力を投入して、ＰＩ制御によってレディ温度まで立ち上げた場合でも、レディ温度に達するまでにヒータ１１に投入した総電力量を検知し、総電力量を比較することで目標温度を決定しても同様の効果を得ることができる。つまり、ヒータオンからＰＩ制御を開始し、実際にヒータを点灯しているデューティを積算すれば、総電力量としてどれだけ投入されたかが把握できる。その結果、定着器が冷めた状態であれば、レディ温度までに投入される総電力量が多くなるので、その場合は目標温度を高く設定し、逆にレディ温度に到達するまでに投入される総電力量が少なければ、目標温度を低く設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の画像形成装置を表す概略断面図である。
【図２】本発明の加熱定着装置を表す概略断面図である。
【図３】本発明の加熱ヒータと電流検知回路の構成を表す概略回路図である。
【図４】本発明の電流検知回路によるヒータ点灯限界デューティＤｌｉｍｉｔを算出するフローチャートである。
【図５】実施例１のヒータ立ち上げ方法と従来方法を比較するヒータ温度のプロファイルである。
【図６】実施例１の最良の形態を示すヒータ温度のプロファイルである。
【図７】実施例１の他の実施形態を示すヒータ温度のプロファイルである。
【図８（ａ）】実施例２のヒータ立ち上げ方法を示すヒータ温度のプロファイルである。
【図８（ｂ）】実施例２のヒータ立ち上げ方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００８４】
１  感光ドラム
２  帯電ローラ
３  スキャナー
４  現像装置
５  転写ローラ
６  加熱定着装置
７  クリーニング装置
８  トップセンサ
９  排紙センサ
１０  定着部材
１１  加熱ヒータ
１１ａ  セラミック基板
１１ｂ  通電発熱抵抗層
１２  ステイホルダー
１３  定着フィルム（金属スリーブ）
１４  温度検知素子（サーミスタ）
１５  保護層
２０  加圧ローラ（加圧部材）
２１  芯金
２２  弾性層
２３  フッ素樹脂離型層
３０  電流検知回路
３１  半波整流回路部
３２  積分回路部
３３  差動増幅回路部
３４  ピークホールド回路部
３５  エンジンコントローラのヒータ制御部
３６  カレントトランス
Ｐ  記録材
Ｌ  レーザー光
【図１】
2006039027.tif 000006
【図２】
2006039027.tif 000007
【図３】
2006039027.tif 000008
【図４】
2006039027.tif 000009
【図５】
2006039027.tif 000010
【図６】
2006039027.tif 000011
【図７】
2006039027.tif 000012
【図８（ａ）】
2006039027.tif 000013
【図８（ｂ）】
2006039027.tif 000014