(57)【要約】      （修正有）【課題】  簡単な構成で、未定着トナー像に接する定着部材の温度が緻密に制御できる定着装置及び該定着装置を搭載した画像形成装置を提供する。【解決手段】  第１の回転体２７を加熱する加熱源２５を有する第１の回転体２７と、第１の回転体２７と接してニップ部を形成する第２の回転体３１と、第１の回転体２７の温度を検出する第１の温度検出部３７ｂとを具え、前記ニップ部に未定着なトナー画像を有した記録媒体Ｐを通過させて、トナー画像を記録媒体Ｐに定着する定着装置７において、第２の回転体３１の温度を検出する第２の温度検出部３７ａを設け、第１、第２の温度検出部３７ａ，３７ｂによる各検出温度に基づき、加熱量を算出し、この算出した加熱量に基づき、加熱源２５を、少なくとも、オンオフ制御する制御部５１を設けた。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転体を加熱する加熱源を有する第１の回転体と、第１の回転体と接してニップ部を形成する第２の回転体と、第１の回転体の温度を検出する第１の温度検出部とを具え、前記ニップ部に未定着なトナー画像を有した記録媒体を通過させて、該トナー画像を記録媒体に定着する定着装置において、
第２の回転体の温度を検出する第２の温度検出部を設け、
第１、第２の温度検出部による各検出温度に基づき、加熱量を算出し、この算出した加熱量に基づき、加熱源を、少なくとも、オンオフ制御する制御部を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
制御部は、前記加熱量に応じて、前記加熱源からの加熱量を、可変に制御する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
制御部は、検出温度の変化に基づき、加熱量を算出して、加熱源の加熱量を可変に制御する請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
第２の回転体を加熱する第２の加熱源をさらに設け、
制御部は、前記第２の温度検出部による検出温度に基づき、前記第２の加熱源を制御する請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
制御部は、第１の温度検出部による検出温度を加味して、第２の加熱源を制御する請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
制御部は、第１、第２の温度検出部による検出温度に基づき、第２の加熱源をオンオフ制御するとともに、第２の加熱源をオンする場合における第２の加熱源の加熱量を算出し、算出した加熱量に基づき、第２の加熱源の加熱量を制御する請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
制御部は、第１の温度検出部による検出温度の変化に基づき、第２の加熱源をオンする場合における第２の加熱源の加熱量を算出し、算出した加熱量になるように第２の加熱源の加熱量を制御する請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
第１の回転体は、前記記録媒体の未定着な画像を有した面に接する側の回転体であり、第２の回転体は、第１の回転体に対して加圧される請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
第１の回転体は、複数のローラに巻き掛けられた定着ベルトである請求項１ないし８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
加熱源は、第１の回転体の内部に配置されたハロゲンヒータである請求項１ないし９のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の定着装置を搭載した画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置用の定着装置及び該定着装置を搭載した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機等に用いられる電子写真方式の画像形成装置では、光反射により感光体の表面に原稿画像の静電潜像を生成し、この静電潜像を現像プロセスによりトナー像として可視化し、そして記録媒体としての用紙状の記録材に転写している。このトナー像が転写された記録材は、定着装置に搬送されて、未定着トナー像が記録材に定着され、記録材が画像形成装置外の排紙トレイに排出される。
【０００３】
この定着装置としては、加熱ローラと、この加熱ローラと加圧ローラとが当接することによりニップ部を形成した熱ローラ式定着装置や、加熱ローラと加熱ローラと平行に離間して配設された位置に配設された定着ローラとに懸架された無端状の定着ベルト、又はヒータを内蔵しそれ自体が発熱する定着ベルト、この定着ベルトと加圧ローラとが当接することによりニップ部が形成される熱ベルト式定着装置がある。いずれの方式定着装置においても、その形成したニップ部を、トナー像が転写された記録材を通過させ、この通過する過程で、所定に加圧・加熱して、定着している。
【０００４】
そして、所定に設けた加熱源を制御して、所定の定着温度を得るように構成した各種の画像形成装置が提案されている。
【０００５】
加圧ローラの温度から加熱ローラの目標温度を算出し、実測した加熱ローラの温度が目標温度より低いとき、発熱体がオンするように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、加熱ローラと無端状加圧ベルトとで定着を行う場合、無端状加圧ベルト上に発熱抵抗体層を設け、無端状加圧ベルトの温度検出結果により、発熱抵抗体層の発熱を制御するものが知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
また、定着ローラに定着ヒータと温度検出用のサーミスタ、加圧口ーラに加圧ヒータとサーミスタを備え、両方の温度検出出力に基づいて温度制御し、定着ヒータおよび加圧ヒータの温度誤検出を防止したものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００８】
また、非接触式温度検出部を備える加熱ローラと、接触式温度検出部を備える加圧ローラとを具え、電源投入直後の立ち上がりを早めるべく、加圧ローラの温度に基づき加熱ローラのヒータを制御し、この制御の後に、加熱ローラの温度又は加圧ローラの温度に基づき加熱ローラのヒータを制御した定着装置が知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
また、ヒータを有する加熱ローラと、これと平行に離間して配設された支持ローラと、定着ローラと支持ローラに懸架された定着ベルトと、定着ベルトに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ、定着ヒータと定着ローラの温度を検出するサーミスタ、加圧ヒータと加圧ローラの温度を検出するサーミスタを備え、目標加熱ローラ温度は、加圧ローラ温度検出に基づき算定されとともに、算定された目標加熱ローラ温度および加熱ローラ検出温度に基づき加熱ローラのハロゲンヒータランプが制御されたものが知られている（例えば、特許文献５参照）。この構成によれば、加圧ローラの実際の温度が変化しても、その温度変化に応じて目標加熱ローラ温度が適正な温度に再設定されるので、ニップ部の温度が常に最適な温度状態に維持され、所望の光沢度を有する定着画像を安定に形成できるとされている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−２５１０９９号公報
【特許文献２】特開２００３−３０２８５３号公報）
【特許文献３】特開平１１−２７３８３０号公報
【特許文献４】特開２００２−２２１８７１号公報
【特許文献５】特開２００３−１４９９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した従来の各構成では、いずれにしても、未定着トナー像に接する定着部材の温度を緻密に制御することに関しては不充分であるという問題がある。
【００１２】
そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、簡単な構成で、未定着トナー像に接する定着部材の温度が緻密に制御できる定着装置及び該定着装置を搭載した画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、第１の回転体を加熱する加熱源を有する第１の回転体と、第１の回転体と接してニップ部を形成する第２の回転体と、第１の回転体の温度を検出する第１の温度検出部とを具え、前記ニップ部に未定着なトナー画像を有した記録媒体を通過させて、該トナー画像を記録媒体に定着する定着装置において、第２の回転体の温度を検出する第２の温度検出部を設け、第１、第２の温度検出部による各検出温度に基づき、加熱量を算出し、この算出した加熱量に基づき、加熱源を、少なくとも、オンオフ制御する制御部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、制御部は、前記加熱量に応じて、前記加熱源からの加熱量を、可変に制御することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２において、制御部は、検出温度の変化に基づき、加熱量を算出して、加熱源の加熱量を可変に制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、第２の回転体を加熱する第２の加熱源をさらに設け、制御部は、前記第２の温度検出部による検出温度に基づき、前記第２の加熱源を制御することを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４において、制御部は、第１の温度検出部による検出温度を加味して、第２の加熱源を制御することを特徴とする。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項５において、制御部は、第１、第２の温度検出部による検出温度に基づき、第２の加熱源をオンオフ制御するとともに、第２の加熱源をオンする場合における第２の加熱源の加熱量を算出し、算出した加熱量に基づき、第２の加熱源の加熱量を制御することを特徴とする。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６において、制御部は、第１の温度検出部による検出温度の変化に基づき、第２の加熱源をオンする場合における第２の加熱源の加熱量を算出し、算出した加熱量になるように第２の加熱源の加熱量を制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれかにおいて、第１の回転体は、記録媒体上に定着される画像が接する側の回転体であり、第２の回転体は、第１の回転体に対して加圧されることを特徴とする。
【００２１】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかにおいて、第１の回転体は、複数のローラに巻き掛けられた定着ベルトであることを特徴とする。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかにおいて、加熱源は、第１の回転体の内部に配置されたハロゲンヒータであることを特徴とする。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の定着装置を搭載した画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２４】
この発明は、前記のような構成であるから、第１の温度検出部による検出温度と、第２の温度検出部による検出温度とに基づき、加熱量を算出し、この算出した加熱量に基づき、少なくとも、加熱源をオンオフ制御しているので、第１の回転体と第２の回転体との間における伝熱を考慮して、第１の回転体の温度を緻密に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
この発明を実施するための最良の形態を、添付図面に示す実施の形態を参照して説明する。まず、この発明の画像形成装置が解決する課題は、上述したとおりであるが、さらに補足すると以下のとおりである。
上記の従来の各構成においては、少なくとも、それぞれが検出した温度と、それぞれの加熱源から生じさせる加熱量との間には、明確な関連性は認められない。すなわち、これらの各構成では、その連続的な時間の流れのなかで、各温度検出時点での測定温度と制御目標の定着温度との温度差に基づいて、加熱源の加熱動作を制御しているに過ぎない。謂わば、各温度検出時点で、部材の測定温度と制御温度との関係を定性的に把握しているだけに留まっている。このため、この加熱制御の結果として得られる温度は、定着温度付近で変動し続けるだけではなく、該加熱制御による温度精度を追及することは、複雑な処理や構成が必要になったりして、コスト面で不利であり困難である。
【００２６】
そこで、この発明では、制御周期というある時間の長さで区切って、該制御周期の開始時点で、検出した部材温度から該部材の熱的な状態を定量的に把握し、これに対応するための加熱量を、該制御周期で提供する定量的な熱量としている。すなわち、該部材に不足した定量的な熱量を、算定して求め、この熱量不足を解消するために、該制御周期で規定された定量的な熱量としての加熱量の分量を、同様に算定して求めている。したがって、このように不足した熱量および供給熱量との相互の量的な関係を把握して、まず加熱源を加熱動作させるか否かを判断し、次に、該制御周期での加熱動作による供給加熱量を正確に算定するようにしているので、このように判断し算定した供給加熱量から得られる定着部材の温度は緻密に制御されて、この結果としての部材温度は、定着温度としての制御目標温度に対して、その安定性や正確性を向上できることになる。
【００２７】
次に、まずこの発明の前提としての画像形成装置を説明する。図１は、この発明の定着装置を具えた画像形成装置（フルカラー複写機）の概略全体構成を示す正面図である。
【００２８】
フルカラー複写機１（画像形成装置）は、図１に示すように、所定に帯電された感光体３外周面に露光装置２が光書き込みして静電潜像を形成し、トナーにより静電潜像を顕像化して転写する画像形成部４、各サイズ各向きの記録媒体としての用紙Ｐがそれぞれ積載して格納した複数の箱状給紙カセット５を、垂直方向に多段に具える給紙部６、給紙部６から搬送された用紙Ｐに画像形成部４で転写されたトナー像を定着させる定着装置７、図示しないコンタクトガラスを有してこのコンタクトガラスに載置された原稿に光を反射させて前記の静電潜像用に該ガラスに接したその原稿面の原稿画像を読み取る原稿読取部１１、この原稿読取部１１に原稿を搬送する原稿搬送部１２を具えている。
【００２９】
画像形成部４は、カラートナー像を形成する画像形成ユニット１３を具える。画像形成ユニット１３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応して感光体３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが具えられる。画像形成ユニット１３の各々は、トナーの色のみが相違し他の部分は同一の構成である。したがって、イエロー（Ｙ）の感光体３Ｙの構成を説明する。感光体３Ｙの周囲に、感光体３Ｙの周面に形成された静電潜像をトナーにより顕像化する現像装置１４、レーザ照射器１５及びミラー１６等を具える露光装置２、感光体３との間でコロナ放電を発生させ感光体３の表面を一ように帯電する帯電ローラ１７、所定の電圧をかけて感光体３Ｙの周面を初期状態に戻す図示しない除電装置、用紙Ｐに転写した後の感光体３Ｙの周面上に残留したトナーを除去するクリーニング装置２１、感光体３Ｙとで中間転写ベルト２２を挟時し、中間転写ベルト２２の上にトナー像を転写する１次転写ローラ２３等が配設されている。
【００３０】
次に、このフルカラー複写機１による画像形成動作としてコピー動作を簡単に説明する。すなわち、ユーザが、原稿を、原稿搬送部１２に載置して、または原稿読取部１１のコンタクトガラス上に載置して、図示しないコピースイッチを押下すると、フルカラー複写機１のコピー動作が開始される。
【００３１】
原稿面を下にして所定に載置された原稿は、原稿搬送部１２に載置された場合に同原稿搬送部１２から原稿読取部１１に搬送され、この原稿読取部１１で、その原稿サイズなどとともに、その原稿画像が読み取られ、この原稿画像に基づいた電子写真プロセスによって、つまり上記の各部が連係して動作した一連の画像形成処理によって画像形成部４の感光体３上にトナー像が形成される。これと同時的に、給紙カセット５に積載された用紙Ｐが画像形成部４に搬送される。そして、用紙Ｐは、感光体３とタイミングをあわされて搬送され、この搬送された用紙Ｐに、画像形成部４で感光体３上に形成したトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置７に搬送され、この定着装置７よって、その未定着なトナー像が用紙Ｐに定着され、排紙トレイ２４の上に排紙されて、画像形成動作としてコピー動作が完了する。コピー終了とともに、原稿は原稿読取部１１から原稿搬送部１２に戻される。
【００３２】
次に、このフルカラー複写機１の画像形成動作を制御する電気的な構成を説明する。図２は、フルカラー複写機１の画像形成および画像形成に関連したその他などの全体動作を制御する制御装置のブロック図を示す。
【００３３】
システム制御板５１は、画像形成システム全体を制御する、つまりフルカラー複写機１の各部の動作を制御する制御部としての制御装置であり、システム制御板５１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発ＲＡＭ、各種の計時機能を含んだカレンダー機能チップ等が具えられ、各部に設けたスイッチ類やセンサ類、および読取制御板５２が配線接続されている。すなわち、このシステム制御板５１は、定着用の諸センサ類からセンサ情報を取得して、定着装置７の加熱動作も所定に制御している。読取制御板５２は、図示しないＣＣＤ等により原稿画像を読み取り、その画像情報をデジタル信号に変換して、システム制御板５１に転送するように構成されている。
【００３４】
したがって、システム制御板５１により、システム全体のタイミング制御、操作／表示部５３の入出力制御、定着装置７、ＦＡＸ、プリンタ、及びスキャナ等の動作の制御、アプリケーション部とのインターフェース、画像形成処理用の諸設定として画像情報データの変倍、フィルタ、γ等の画像処理用パラメータ・データ、画像メモリを用いた画像情報データの記憶及び蓄積の制御が行われるように構成されている。
【００３５】
また、システム制御板５１は、キー入力により各種モードが設定可能で、ＬＥＤ、ＬＣＤ、タッチパネル等に表示可能な操作／表示部５３が接続され、露光のためのＬＤとその駆動部からなる書込制御板５４が接続されている。画像情報データは、システム制御板５１から出力されて、書込制御板５４に書き込まれるように構成されている。
【００３６】
また、システム制御板５１は、Ｉ／Ｏ制御板５７に接続され、このＩ／Ｏ制御板５７は、モータ等の各種のアクチュエータや、各種のセンサ類やスイッチ類に対する入出力信号が集約部分とされている。すなわち、Ｉ／Ｏ制御板５７には、例えば、現像装置１４内のトナー濃度を検出して現像装置１４に装置本体からトナーを補給するためのトナーセンサ５５などのように、システム全体（スキャナ部、プリンタ部）に設けた各種センサや、アクチュエータ等からの出力信号が入力されて集約され、モータ、ソレノイド、クラッチ、高圧電源５６等への出力信号が集約され、さらに各種画像形成用Ｉ／Ｏ６１に接続されて、画像形成用データの入出力信号が集約されている。システム制御板５１のシステム制御部分は、Ｉ／Ｏ制御板５７のＩ／Ｏデータにより、各種制御するように構成されている。この制御には、給紙カセット５、手差しトレイ８における用紙Ｐの有無情報や、用紙Ｐのサイズ情報、感光体３の駆動とタイミングをあわされる用紙搬送用のレジストローラの駆動タイミング等も含まれる。
【００３７】
次に、上記のフルカラー複写機１に用いた第１の実施形態の定着装置７におけるその物理的な装置構成を説明する。すなわち、この定着装置７は、図３に示すように、定着ローラ２８と、この定着ローラ２８に所定間隔、離間させて対向配置された加熱ローラ２６と、これらの定着ローラ２８および加熱ローラ２６に張架された無端状の定着ベルト２７と、この定着ベルト２７を介して定着ローラ２６に対向しかつ該定着ローラ２６側に向かうように付勢された加圧ローラ３１とを主体に構成され、定着ローラ２８に巻き掛けられた部分の定着ベルト２７外周面とこれに接した加圧ローラ３１との間に所定圧を確保したニップ部を形成するとともに、このニップ部に対して、加熱ローラ２６に設けたハロゲンヒータ２５ｂが発生した熱を、定着ベルト２７を介して供給し、同ニップ部に所定の定着温度を確保するようにしている。
【００３８】
より詳細には、ケーシング４２の略中央には、定着ローラ２８が同ケーシング４２に軸支されて配置され、この定着ローラ２８に対して同図中の略右斜め上方に所定に離間し、かつ軸同士を平行にして加熱ローラ２６が、軸支されている。加熱ローラ２６と定着ローラ２８とには、第１の回転体として無端の定着ベルト２７が懸架されている。
【００３９】
この定着ベルト２７は、そのベルトとしての可撓性や引っ張り強度に加えて、加熱加圧定着用に必要な所定の耐熱性、熱伝導性、その厚さ方向の圧縮強度などを確保した構成とされている。すなわち、たとえば、定着ベルト２７は、耐熱性樹脂からなる基体を有し、この基材の厚さは、熱伝導と強度とのバランスから３０〜１００μｍに設定され、その表面は、用紙Ｐおよび用紙上のトナーに加圧接触されるので、離型性、耐熱性に優れた表面層が必要なことから、フッ素系樹脂などの表面離型層で被覆した構成となっており、またこの表面離型層の下には、画像の均一性を得るために、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱ゴムからなる弾性層が設けられている。
【００４０】
定着ローラ２８の下方に、かつこの定着ローラ２８に巻きかけられた部分に接するようにして加圧ローラ３１が、軸支されており、そのローラ軸は、定着ローラ２８のローラ軸に近づく方向に所定距離、変位可能に構成されるとともに、同方向にバネ等の図示しない弾性部材によって、所定の付勢力を確保して付勢されている。したがって、加圧ローラ３１は、定着ローラ２８に巻きかけられた部分の定着ベルト２７に当接して、両者間に所定圧を確保したニップ部を形成する。
【００４１】
なお、３３は、定着ベルト２７の弛みを防止するためのテンションローラである。すなわち、このテンションローラ３３は、加熱ローラ２６と定着ローラ２８との間で、定着ベルト２７の外周面に接するように軸支され、このローラ軸は、前記外周面側に所定距離、変位可能に構成されるとともに、同変位方向にバネ等の図示しない弾性部材によって付勢されている。したがって、このテンションローラ３３は、前記の位置を占めた定着ベルト２７の外周面に常時接して従動回転しながら、同外周面に常時押圧力を付与し、この定着ベルト２７を常時、緊張状態に保持して、該定着ベルト２７の弛みを防止している。
【００４２】
加熱ローラ２６は、所定の熱伝導性を有した中空ローラ状に形成され、その内部には、加熱源としてハロゲンヒータ２５ｂが設置されている。このハロゲンヒータ２５ｂは、不活性ガスとともにタングステンのフィラメント線を密閉管体状のガラス管に封入した構成とされ、このフィラメント線に通電されて発熱する。すなわち、このハロゲンヒータ２５ｂは、その通電量に応じた分の熱量を発生する電熱ヒータとされている。
【００４３】
また、定着ローラ２８よりも上方、かつ定着ローラ２８に巻きかけられた定着ベルト２７に接するように、クリーニングローラ３４が回転可能に軸支されて設けられ、このクリーニングローラ３４は、その接した定着ベルト２７面の移動に連行されて従動回転し該定着ベルト２７上の残トナーを除去するようにしている。さらに、このクリ−ニングローラ３４に接して従動回転し、その表面を転動することにより、含侵されたオイルを塗布するオイル塗布ローラ３５が設けられている。定着ローラ２８と加圧ローラ３１が形成したニップ部に対して水平な搬送方向の前後には、略同方向に延在された搬送ガイド３６が設けられている。
【００４４】
加熱ローラ２６の近傍には、第１の温度検出部としての温度センサであるサーミスタ３７ｂが配置され、このサーミスタ３７ｂのセンサ端子が、加熱ローラ２６の外周に接した部分の定着ベルト２７の表面に摺接されており、サーミスタ３７ｂは、該部分の定着ベルト２７の温度を検出して出力するように構成されている。加圧ローラ３１の下側表面に、そのセンサ端子を摺接するようにして、第２の温度検出部としての温度センサであるサーミスタ３７ａが配置され、このサーミスタ３７ａは、加圧ローラ３１の温度を検出して出力するように構成されている。すなわち、これらのサーミスタ３７ａ，３７ｂは、システム制御板５１に配線接続され、各サーミスタ３７ａ，３７ｂがそれぞれ検出した各温度が、システム制御板５１に入力されている。
【００４５】
このように構成された定着装置７では、その基本的な定着動作として、画像形成部４でトナー像をその上面に転写された用紙Ｐが、ニップ部に搬送され、その搬送方向の先端が、定着ベルト２７および加圧ローラ３１に挟み込まれると、矢印方向に回転する定着ベルト２７および加圧ローラ３１によって規定された進行速度で、ニップ部を通過し、この通過の過程で所定に加圧および加熱されて、用紙Ｐ表面上のトナー像が同用紙Ｐに定着される。そして、このニップ部に、定着ベルト２７が定着用の熱を供給するようにしている。すなわち、定着ベルト２７のベルト面が、用紙Ｐの上面に転写された未定着トナー像に接して、少なくとも、該定着ベルト２７の温度で未定着トナー像が溶融できるようにしている。そして、この定着ベルト２７は、該定着ベルト２７に接した加熱ローラ２６により加熱されており、この加熱ローラ２６は、その内部に配置された電気的な加熱源としてのハロゲンヒータ２５ｂによって加熱されている。
【００４６】
次に、この定着に必要な熱つまり定着温度の制御に関連した第１の実施形態の定着装置７におけるその電気的な構成を説明する。
【００４７】
このハロゲンヒータ２５ｂの動作制御に直接的に関連した電気的な構成としては、図４に示すように、システム制御板５１に配線接続され、各部からの各出力信号が入力されて該信号をシステム制御板５１に転送するとともに、システム制御板５１からの指令信号に基づき各部への各出力信号を出力する入出力信号の集約部としてのＩ／Ｏ制御板５７と、各部へそれぞれの動作に必要な電力を供給するＰＳＵ５８とが設けられている。このＩ／Ｏ制御板５７には、サーミスタ３７ａおよびサーミスタ３７ｂそれぞれの検出温度用の出力線が接続される一方、ＰＳＵ５８には、ハロゲンヒータ２５ｂのヒータ駆動用の電力供給線が接続されている。
【００４８】
ＰＳＵ５８は、その入力端子が、図示しない商用ＡＣ電源に接続され、少なくとも、この端子から入力された交流電流を所定の電圧や電流に変換して調整し各部に供給する電力供給部としてのＰＳＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｕｎｉｔ）であり、ＡＣ電源から所定にＤＣ電源を生成して出力する電源生成のための回路群や、ハロゲンヒータ２５ｂを所定にヒータ駆動するための回路群などが搭載されている。つまり、このＰＳＵ５８は、デジタル複写機１の内部で、主に制御系に必要な電源や、主に駆動系、中高圧電源に必要な電源などを生成して各部に供給するとともに、ハロゲンヒータ２５ｂにその発熱用の電力を所定に供給できるようにしている。
【００４９】
ＰＳＵ５８に搭載されたハロゲンヒータ２５ｂに関連した回路群としては、少なくとも、図示しないＡＣ電源遮断用のリレーや、トライアック、スナバ回路等が設けられている。
【００５０】
リレーは、画像形成装置の異常時には、異常検知用の構成からシステム制御板５１を介さずに別系統の経路でその作動信号を受け取って、システム制御板５１からの指令信号に基づいた出力信号を遮断するように作動して、ハロゲンヒータ２５ｂへの電力供給を遮断するように構成されている。
【００５１】
トライアック、スナバ回路は、ＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御用の構成部材、つまりパルス幅変調方式で供給電力を可変に制御するための回路や素子であり、ＰＳＵ５８からの電力を、電熱ヒータとしてのハロゲンヒータ２５ｂに対してその発熱動作用電力として所定に調整や変換して供給しており、点灯率であるＰＷＭ制御信号のデューティ比に基づいて、スイッチング動作し、その電力供給量を増減できるように構成されている。なお、このデューティ比は、システム制御板５１からの指令信号によって、任意に設定できるが、この第１の実施形態では、たとえば５０％などのように、あらかじめ定めた固定値とされている。
【００５２】
したがって、加熱ローラ２６を介して定着ベルト２７を加熱するハロゲンヒータ２５ｂの加熱動作は、所定の周期で供給電流を通電・遮断するトライアック、スナバ回路等により具体的に制御されており、ハロゲンヒータ２５ｂに供給する動作用電力を、少なくとも、量的に制御するとともに、該ハロゲンヒータ２５ｂの発熱動作自体を動作させるか、動作させないか、のいずれかにオンオフ制御している。これらのトライアック、リレー回路の動作を制御するための処理は、システム制御板５１が具えたＣＰＵにより行われ、このＣＰＵの処理判断により所定の指令信号が発せられて、この指令信号に基づき具体的な動作を規定した信号がＩ／Ｏ制御板５７のポートを介して、トライアック、リレー回路に送信され、所定にこれらで実行されるようになっている。
【００５３】
システム制御板５１は、Ｉ／Ｏ制御板５７を介して、サーミスタ３７ｂにより検出された定着ベルト２７の温度検出信号と、サーミスタ３７ａにより検出された加圧ローラ３１の温度検出信号とが入力され、所定の各制御周期ごとに、ハロゲンヒータ２５ｂ用の制御判断プログラムを実行し、前記の両検出温度を取得して、その制御周期で、必要な加熱量を算出し、この算出した加熱量に基づき、少なくとも、ハロゲンヒータ２５ｂをオンオフするかを決定し、ハロゲンヒータ２５ｂを所定に点灯制御している。すなわち、システム制御板５１は、各制御周期の開始時点で、定着ベルト検出温度および加圧ローラ検出温度を各部材の現状データとして取得し、その制御周期でオンさせるか、オフさせるかを所定に判断し、この判断結果を実行するための指令信号をＰＳＵ５８に発して、上記のトライアック、スナバ回路に実行させて、ハロゲンヒータ２５ｂの加熱動作を、各制御周期単位で、所定にオンオフ制御するようにしている。
【００５４】
次に、このシステム制御板５１の制御構成を説明する。すなわち、上記の物理的な構成および電気的な構成を用いたこの第１の実施形態の定着装置７におけるその制御構成を説明する。つまり加熱源としてのハロゲンヒータ２５ｂの加熱動作を所定にオンオフして、第１の回転体としての定着ベルトの温度を緻密に制御した構成を説明する。
【００５５】
まず基本的な概要を説明する。図５（ａ）は、オンオフを決定するための決定テーブル、図５（ｂ）は、定着ベルトの最適な熱容量と現在の定着ベルトの蓄熱量と量的な関係を示した概念説明図、図５（ｃ）は、加圧ローラの最適な熱容量と現在の加圧ローラの蓄熱量と量的な関係を示した概念説明図である。
【００５６】
この第１の実施形態では、定着温度に直接的に関連した部材として、第１の回転体と第２の回転体との２つの部材を選定し、最適な定着温度状態で規定されるこれらの各部材の理論的な熱容量を基準にし、これらの各部材の理論的な熱容量に対して、実測して得られた各部材の検出温度から算定して推測できる各部材の実際的な蓄熱量を比較し、それぞれの各部材における不足した熱量または過剰な熱量を把握するとともに、これら以外の他の要因で失われる熱量をあらかじめ算定もしくは実際に製作した実機を用いて求めておき、これらを総合判断して、各制御周期単位で、加熱源を加熱動作させるか否かを決定している。
【００５７】
つまり、第１に、各部材における最適な定着温度状態での熱容量を基準としてあらかじめ定めておき、第２に、各部材から得られた検出温度は、その部材における現状の蓄熱量が反映された結果としての温度であるとして、この検出温度から蓄熱量を逆算し、第３に、前記の熱容量と現状の蓄熱量とを比較して、過不足の熱量を算出し、第４に、この過不足の熱量に対して他の要因で失われる熱量を加算して、このようにして算出した熱量を、定着温度に直接的に関連した部材に対して補充が必要な加熱量とする。
【００５８】
より詳細には、最適な画像品質を得るために必要な加熱量、つまり上記のニップ部に最適な定着温度を確保し維持するために必要な熱量は、熱源であるハロゲンヒータ２５ｂからの発生熱量と、定着ベルト２７の熱容量と、その他の奪われている熱量とにより決定できる。すなわち、この第１の実施形態の構成では、加熱ローラ２６は定着ベルト２７に熱を与えているのに対して、この定着ベルト２７は、定着ローラ２８、加圧ローラ３１、および用紙に熱を奪われていることになる。
【００５９】
なお、加熱源としてのハロゲンヒータ２５ｂが発生した熱は、ほぼそのまま加熱ローラ２６に伝達され、加熱源温度と加熱ローラ２６の温度とは、等価であるとみなせる。また、加熱ローラ２６の温度と、この加熱ローラ２６に接した部分の定着ベルト２７の温度とは、実質的に等価であり、この部分の温度を検出したサーミスタ３７ｂは、定着ベルト温度と同時に加熱ローラ２６の温度を検出しているとみなせる。さらに、定着ローラ２８はその外周のほぼ半周に渡って、定着ベルト２７が巻回され、その残余の半周は、定着ベルト２７の内周および加熱ローラ２６に囲まれているので、そのローラ軸を介した熱の流出はあるものの、実質的に熱的な影響を及ぼさない部材であるとみなせる。したがって、結局、定着ベルト２７は、熱供給側の部材に属し、加圧ローラ３１は、熱消費側の部材に属するとみなせる。
【００６０】
次に、たとえば、もし検出した定着ベルト温度だけが、目標温度Ｔよりも低い場合には、単純にハロゲンヒータ２５ｂからの発熱量が不足しているとみなせる。
【００６１】
なお、この目標温度Ｔは、少なくとも、定着ベルト２７および加圧ローラ３１が、最適な定着温度となっている場合の該部材の蓄熱量つまり理論的な熱容量からあらかじめ決定されている。すなわち、この熱容量を確保した状態での定着ベルト２７および加圧ローラ３１を、それぞれの温度センサとしてのサーミスタが検出した温度とされている。また、この最適な定着温度状態での定着ベルト２７および加圧ローラ３１の熱容量は、同定着ベルト２７および同加圧ローラ３１の各種の寸法から規定される部材の大きさとしての体積や、該定着ベルト２７および該加圧ローラ３１の材質から規定される熱伝導率、比熱などの熱的な諸特性から算定できるが、実際的には、実機を用いて得るものとする。
【００６２】
すなわち、より詳細には、図５（ｂ）中の左側に実線の直立長方体形状の面積部分で表した、適切な定着温度を確保した状態の理論的な定着ベルト２７の熱容量Ａに対して、実測した定着ベルト２７の温度から計算して得られた現状の定着ベルト２７の蓄熱量が、理論的な熱容量Ａよりも小さく満たない場合には、この現状の蓄熱量は、同図５（ｂ）中の左側に前記の直立長方体よりも短い直立長方体形状の面積部分で表され、その差分の破線で囲まれた面積部分が定着ベルト２７に不足している熱量となる。
【００６３】
他方、たとえば、もし検出した定着ベルト温度が、目標温度Ｔとほぼ等しい温度である一方、検出した加圧ローラ温度が、目標温度Ｔよりも低い場合には、加熱ローラ２６の熱が、定着ベルト２７を介して、なんらかの理由で、加圧ローラ３１に奪われ続けていることになる。このため、結果として上記のニップ部の定着温度は、その最適な温度よりも低下することになる。換言すれば、上記の場合には、定着ベルト温度が適切な温度に保たれていることが検出されているのにも拘わらず、結果として適切な定着温度が得られないことになる。
【００６４】
より詳細には、図５（ｃ）中の左側に実線の直立長方体形状の面積部分で表した、適切な定着温度を確保した状態の理論的な加圧ローラ３１の熱容量Ｂに対して、実測した加圧ローラ３１の温度から計算して得られた現状の加圧ローラ３１の蓄熱量が、理論的な熱容量Ｂよりも小さく満たない場合には、この現状の蓄熱量は、同図５（ｃ）中の左側に前記の直立長方体よりも短い直立長方体形状の面積部分で表され、その差分の破線で表した面積部分が、なんらかの理由で熱が奪われて、加圧ローラ３１に不足している熱量となる。
【００６５】
他方、上記とは逆に、ニップ部の定着温度が、最適な温度よりも上昇することもあり得る。すなわち、もし検出した定着ベルト温度が、目標温度Ｔとほぼ等しい温度である一方、検出した加圧ローラ温度が、目標温度Ｔよりも高い場合には、加熱ローラ２６の熱が、定着ベルト２７を介して、なんらかの理由で、加圧ローラ３１に蓄積され続けており、結果としてニップ部の定着温度が上昇することになる。
【００６６】
結局、この定着装置７の構成では、加熱量としてのハロゲンヒータ２５ｂからの発熱量が、奪われる熱量と定着ベルト２７に蓄熱される熱量とが釣り合っていれば、よいことになる。
【００６７】
そこで、このように定着ベルト温度が定着用に適切な温度に保たれているのに拘わらず、ニップ部で適切な定着温度が得られない事態を回避するために、定着ベルトの温度検出だけに基づいた判断ではなく、この定着ベルト温度に加えて加圧ローラ温度も判断材料とし、しかも検出温度をそのまま制御の判断に用いることなく、上記の各部材それぞれの蓄熱量の概念を用いて、これらの検出温度には各部材の蓄熱量が反映された結果として捉え、量的な熱量を基本単位にして、まず少なくとも、加熱動作させるか否かを判断するようにした。
【００６８】
具体的には、たとえば、最適な温度状態での定着ベルト２７の熱容量がＡであり、同温度状態での加圧ローラ３１の熱容量がＢであるとした場合、必要な加熱量は、下記の（１）式から算出される。
必要な加熱量＝ａ＋ｂ＋ｃ      ・・・（１）
ただし、
ａ＝（定着ベルトの熱容量Ａ）−（定着ベルト検出温度から計算される現在の蓄熱量）
ｂ＝（加圧ローラの熱容量Ｂ）−（加圧ローラ検出温度から計算される現在の蓄熱量）
ｃ＝（その他に奪われる熱量）
なお、上記の（１）式中におけるｃの値は、定着装置構造や各部材の構成などから算定できる、あらかじめ定められた固定値である。すなわち、ｃの値は、たとえば該制御周期の時間経過中に、定着ベルトおよび加圧ローラから自然放出されて定着温度に供しない熱量とされ、これらの部材が概略定着温度付近に維持制御されるため、一定の値とできる。
【００６９】
そして、この第１の実施形態においては、所定の制御周期単位で、加熱動作をオンオフする構成なので、オンした場合、つまり加熱動作させた場合の加熱量は、固定的な一定量となる。すなわち、このオンした場合には、制御周期が経過する時間分だけ、加熱動作を継続することになる。このため、ハロゲンヒータ２５ｂの単位時間あたりの発熱量を、制御周期の時間で積算した値が、特定の制御周期単位で、加熱動作をオンオフする制御による加熱量となる。この第１の実施形態では、たとえば制御周期を、１秒に設定している。
【００７０】
より詳細には、上記の（１）式を用いた一連の計算処理に代替した等価物として、あらかじめ計算処理した結果が登録された決定テーブルを、制御に用いた構成とされている。
すなわち、上記の（１）式を用いる替わりに、つまり一連の計算処理に代替して、等価物としての、決定用データ・テーブルをあらかじめ作成し、この決定テーブルを制御判断に用いるように構成した。すなわち、同決定テーブルにおいて、定着ベルト検出温度と加圧ローラ検出温度とを交差照合した各欄には、これらの検出温度を用いて、あらかじめ上記の一連の計算処理した結果としてのオンかオフかの値が登録されている。
【００７１】
この決定テーブルは、図５（ａ）に示すように、５行５列のマトリックス状に構成され、その縦方向の各行が、定着ベルト検出温度用とされ、その横方向の各列が、加圧ローラ検出温度用とされている。また、入力パラメータとしての各検出温度と、出力パラメータとしてのオン・オフ判断結果との間に充分な制御精度を確保できるように、所定に設定された温度範囲とされている。
【００７２】
決定テーブルにおいて、Ｔは目標温度、＋６℃はＴ＋６℃、＋３℃はＴ＋３℃、−３℃はＴ−３℃、−６℃はＴ−６℃を、それぞれ示す。すなわち、
−６℃の欄は、検出温度Ｘが、Ｔ−６℃≧Ｘ、
−３℃の欄は、検出温度Ｘが、Ｔ−３℃≧Ｘ＞Ｔ−６℃、
Ｔの欄は、検出温度Ｘが、Ｔ℃≧Ｘ＞Ｔ−３℃、
＋３℃の欄は、検出温度Ｘが、Ｔ＋３℃≧Ｘ＞Ｔ℃、
＋６℃の欄は、検出温度Ｘが、Ｘ＞Ｔ＋３℃、
である場合に、それぞれ選択される。換言すれば、検出温度Ｘが、目標温度Ｔ−３℃以下に低く、かつ、同目標温度Ｔ−６℃よりも高い温度範囲内であると判定した場合に、−３℃の欄が行または列として、選択される。同様に、検出温度Ｘが、目標温度Ｔ℃以下に低く、かつ、同目標温度Ｔ−３℃よりも高い温度範囲内であると判定した場合に、Ｔの欄が行または列として、選択される。
【００７３】
これらの各定着ベルト検出温度と、各加圧ローラ検出温度とを、前者を行として後者を列として交差照合した各欄には、以下のようにして算出した結果として決定されたオン・オフ値が、あらかじめ登録されている。すなわち、ある温度条件として、ある定着ベルト検出温度と、ある加圧ローラ検出温度と、が検出された場合に、これらの検出温度の組み合わせで、上記の数式１を用いて、必要な加熱量を算出し、この必要な加熱量な加熱量と、この第１の実施形態では固定値とされている該制御周期で供給する加熱量との大きさを比較して、該制御周期で加熱動作を、オンするかオフするかを、該当する組み合わせの欄に、あらかじめ登録しておく。なお、前記の計算に用いる各組み合わせにおけるそれぞれの検出温度の値としては、各欄の温度範囲の中央値や、上限値、下限値のいずれかを、装置構成や制御構成などの設計仕様に応じて、適宜、統一して選択し用いている。
【００７４】
具体的には、ある定着ベルト検出温度とある加圧ローラ検出温度とを、上記の数式１に代入して、必要な加熱量を算定する。より詳細には、ある定着ベルト検出温度からその定着ベルトの現在の蓄熱量を計算して、熱容量Ａから差し引き、この定着ベルト検出温度での上記のａを求める。同様に、ある加圧ローラ検出温度からその加圧ローラの現在の蓄熱量を計算して、熱容量Ｂから差し引き、上記のｂを求める。そして、これらの算出したａ、ｂと、上記のｃとを加算して、この加算した値を、必要な加熱量とする。この算定した必要な加熱量に、この第１の実施形態では固定値である該制御周期で供給される加熱量を比較し、基本的に、算定した必要な加熱量が、固定値の供給加熱量を上回って供給加熱量以上に多い場合には、オフ値を登録する一方、少ない場合には、オフ値を登録する。
【００７５】
なお、定着ベルト検出温度Ｘａが、該定着ベルト用の目標温度Ｔに等しく、かつ、定着ベルト検出温度Ｘｂが、該定着ベルト用の目標温度Ｔに等しい場合にも、その他に奪われる熱量ｃが生じているが、この第１の実施形態では、加熱量は固定値なので、オフ値が、登録されている。すなわち、制御周期で供給される加熱量に比べて、熱量ｃは相対的に小さいので、固定値の加熱量を供給すると、かえってなんらかの支障が生じるほど、定着温度が目標温度Ｔを越えるとみなしている。
【００７６】
したがって、このように構成された定着装置７では、システム制御板５１のＲＯＭ等の記憶手段には、上記の図５（ａ）に示したデータ・テーブルが、記憶保存されており、予め決められている制御周期（例えば１秒）ごとの各制御周期の開始時点で、定着ベルト２７の温度及び加圧ローラ３１の温度が検出され、システム制御板５１にそれぞれの温度検出信号が入力され、前記のデータ・テーブルを参照して、このテーブルの参照結果に基づき、ハロゲンヒータ２５ｂを所定に発熱動作させるオンか、発熱動作させない否のオフかを決定し、この決定を実行する。これによって、ハロゲンヒータ２５ｂの発熱動作を精密に制御して、この発熱による適切な加熱量が得られる。すなわち、定着ベルト２７の検出温度に該当する行と、加圧ローラ３１の検出温度の該当する列とが交差する欄にあらかじめ登録されたオンオフに基づいて、該制御期中の、ハロゲンヒータ２５ｂの加熱動作がオンオフに制御される。
【００７７】
以上のように、この第１の実施形態の定着装置によれば、各部材の温度状態からそれぞれの部材の蓄熱量を推定し、これらの推定した各部材の現状の蓄熱量と、最適な定着温度状態での各部材それぞれの理論的な熱量との両者を比較し算出して得られた総合的な不足した必要な加熱量を基準にして、その制御周期で一定の熱量を供給する加熱源を、加熱動作させるか否かを判断してオンオフ制御する構成としたので、加熱源からの発熱量を適確な条件下でオンするように制御でき、算出して得られる不足した必要な加熱量に対して、該加熱量を補充して充足する分量に適合させた発熱量を確保することができ、この結果として、第１の回転体の温度をより緻密に制御することができる。換言すれば、ニップ部での定着温度をより厳密に管理でき、該定着による画像品質の向上が図れる。
【００７８】
特に、単なる最適な定着温度によって規定された目標温度と、検出温度との格差に基づいたオンオフ制御ではなく、制御周期という時間的に区分した条件下での量的な熱量を基本概念にして、オンオフの判断をした制御としたので、該制御結果として得られる温度状態も、量的な熱量が反映されて精度や確度、信頼度などの制御特性が良好に、より高い温度制御特性を得ることができる。
【００７９】
さらに、画像形成装置の熱ベルト式定着装置は、非通紙部において定着ベルトが加圧ローラに直接接して、定着ベルトから加圧ローラに伝熱する。このため、加圧ローラの温度上昇により、画像品質は影響される。すなわち、このように温度上昇した加圧ローラによって、用紙が高温になるとホットオフセットが発生しやすくなる。これに対して、この第１の実施形態では、加熱ローラのみならず加圧ローラの温度も検出して加熱源を制御することにより、定着温度を厳格に管理でき、画像品質の向上を図ることができる。
【００８０】
特に、この第１の実施形態では、図５（ａ）の決定テーブルを用いて、謂わば定着装置としての加熱動作のオンオフを判定しているので、各部材自体の変更や、定着装置自体の構成変更に柔軟に対処することができる。すなわち、同決定テーブルの特定の欄に登録したオン値またはオフ値を変更するだけで、済む。
【００８１】
なお、この第１の実施形態では、同決定テーブルに示すように、判断基準となる定着ベルト２７と加圧ローラ３１とのそれぞれにおける温度上の区分単位を３℃単位にし、互いに等しい設定としたが、これに限られることなく、互いに異なる区分単位を設定してもよい。また、目標温度Ｔ±３℃、Ｔ±６℃で区画したが、この値に限らず、任意の値を設定してもよい。さらに、温度範囲、制御周期、固定設定されたデューティ比及び制御周期に関しても、その値を、各部材の材質や構成、定着装置自体の構造に応じて、適宜の値に設定してよく、以降の各実施形態でも同様である。
【００８２】
次に、この発明の第２の実施形態を説明する。なお、上記した第１の実施形態と同一の構成の部材には、同一の符号を付して、説明を省略または簡略化することにする。すなわち、上記の第１の実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第２の実施形態では説明しない構成、制御、該制御による動作、および概動作により得られる作用は、上記の第１の実施形態と同一とする。
【００８３】
この第２の実施形態では、上記の各部材の熱容量の概念を用いて、この各部材の熱容量に対する加熱量の過不足を統合判断して、加熱源の加熱動作を制御することに加えて、さらに、より実状に即して該加熱動作による動作内容としての発熱量をきめ細かく増減した制御をし、前記の算出した必要な加熱量に対する加熱源からの供給加熱量を精密に最適化制御するようにしている。すなわち、上記の第１の実施形態では、ベルト温度と加圧ローラ温度とに基づき、発熱動作オン（１００％）と発熱動作オフ（０％）とのうちのいずれか一方を択一的に選択する制御構成としたのに対して、この第２の実施形態では、オンとオフとの両者の間をいくつかの段階からなる多段階（０％〜１００％のうちのいくつか）に細分化して、これらの段階のいずれか１つの段階を選択する制御構成とされ、加熱源からの発熱量を精密に増減して制御するようにしている。
【００８４】
すなわち、この第２の実施形態では、ハロゲンヒータ２５ｂが、可変に設定されるデューティ比に基づいて、ハロゲンヒータ２５ｂへの供給電力量を増減させるＰＷＭ制御によってヒータ駆動される構成とされ、図６に示すように、このデューティ比を決定するための決定テーブルを、あらかじめ作成しておく。
【００８５】
この図６に示した決定テーブルは、上記のようにして算出できる定着ベルト検出温度と加圧ローラ検出温度との組み合わせでの不足したと算定した必要な加熱量に対して、該制御周期で、ほぼ等量の熱量を供給するように、前記の組み合わせで交差照合される各欄に、可変デューティ比を、あらかじめ設定した構成とされている。すなわち、熱容量Ａとある定着ベルト検出温度とからａの値を算定し、熱容量Ｂとある加圧ローラ検出温度とからｂの値を算定し、これらの算定したａの値およびｂの値、さらに上記のｃの値を加算した総和が、ある定着ベルト検出温度とある加圧ローラ検出温度との組み合わせから算定した必要な加熱量となり、この加熱量に応じて、該制御周期で、ほぼ等量の熱量を供給するための供給電力量を規定したデューティ比の数値が、該組み合わせに対応した欄に、あらかめに登録されている。なお、ある組み合わせで、必要な加熱量が、マイナス値となった場合、つまり部材の蓄熱状態が過剰と算定できた場合には、当然、０％のデューティ比として「ＯＦＦ」が登録されている。
【００８６】
より詳細には、ある制御周期中に供給されるハロゲンヒータ２５ｂへの電力供給量を設定してハロゲンヒータ２５ｂの加熱量を規定したデューティ比は、上記の数式（１）に基づいて、下記の（２）式で決定できる。定着ベルト２７等に与えられる熱量と加熱ローラ２６に蓄熟される熱量との等式から基本的に算出されることは、変わりないが、デューティ比の設定によって、ハロゲンヒータ２５ｂからの加熱量を任意に調整できるので、この加熱量が、必要な加熱量と量的に等しくなるように、デューティ比を設定する。
【００８７】
たとえばハロゲンヒータ２５ｂが発生可能な最大熱出力としての加熱量が６００Ｗである場合には、デューティ比としての制御周期中の点灯率は、下式から算出される。
（点灯率）＝（ａ＋ｂ＋ｃ）／６００Ｗ      ・・・（２）
【００８８】
このように、システム制御板５１は、算出した必要な加熱量に応じた、ハロゲンヒータ２５ｂのデュ−ティ比を所定に設定して、このデュ−ティ比で、加熱源による加熱動作を制御できる。すなわち、システム制御板５１は、この設定したデュ−ティ比に基づき、加熱源の加熱量を、算出した必要な加熱量に適合させた分量だけ供給するように制御することができる。
【００８９】
なお、決定テーブルにおいて、この第２の実施形態では、加熱量を可変にした構成なので、定着ベルト検出温度Ｘａが、該定着ベルト用の目標温度Ｔに等しく、かつ、定着ベルト検出温度Ｘｂが、該定着ベルト用の目標温度Ｔに等しい場合にも、その他に奪われて失われている熱量ｃが生じていることから、この熱量ｃに見合ったデューティ比が、設定され登録されている。すなわち、この熱量ｃに等しい加熱量を、今回の制御周期で供給するため、「３０％」のデューティ比を設定している。
【００９０】
システム制御板５１は、ハロゲンヒータ２５ｂをオンオフするデューティ比を変化させることにより、加ハロゲンヒータ２５ｂの加熱量を変化させるように構成される。
【００９１】
例えば、所定の制御周期が１秒でデューティ比が５０％の場合は、ハロゲンヒータ２５ｂのオンする時間は以下のように演算される。
１（秒）×５０／１００＝０．５（秒）
これにより、０．５秒間ハロゲンヒータ２５ｂに通電して加熱動作をオンさせる。このように、ハロゲンヒータ２５ｂからの供給加熱量は、可変に制御される。
【００９２】
この第２の実施形態では、上記の第１の実施形態と同様に、定着ベルト２７の検出温度と予め記憶された定着ベルト２７の目標温度Ｔとの差、加圧ローラ３１の検出温度と予め記憶された加圧ローラ３１の目標温度Ｔとの差を算出する。そして、図６に示す決定テーブルを参照して、これらの計算結果を交差照合して、この交差照合した欄のデューティ比を、該制御周期における加熱動作用のデューティ比に決定する。
【００９３】
この第２の実施形態の定着装置７の制御動作を、図７に示すフローチャートを用いて、説明する。
【００９４】
すなわち、システム制御板５１は、少なくとも、画像形成動作が開始されると、その計時機能で所定の制御周期の計時を開始するとともに、以下の各ステップからなるその制御動作を開始する。この制御周期の開始時点で、まず、サーミスタ３７ｂが定着ベルト２７の温度を検出する（ステップＳ１）。この定着ベルト検出温度Ｘａから、目標温度Ｔを差し引いて、Ａ値とする（ステップＳ２）。加圧ローラ３１のサーミスタ３７ａが加圧ローラ３１の温度を検出する（ステップＳ３）。この加圧ローラ検出温度Ｘｂから、目標温度Ｔを差し引いて、Ｂ値とする（ステップＳ４）。Ａ、Ｂの値を図６に示す決定テーブルを参照して、オフとしての０％のデューティ比か、オンとしての３０％、５０％、７０％、１００％のうちのいずれかの数値％のデューティ比を決定する。すなわち、Ａ、Ｂに該当するそれぞれの欄を選択し、これらの欄を交差照合した欄に登録されているデューティ比を、必要な加熱量を補充するための量を規定したデューティ比として、今回の制御周期の実行用に選択して決定する（ステップＳ５）。決定したデューティ比に基づき、ハロゲンヒータ２５ｂをオフさせるか否かが判別される（ステップＳ６）。この判別の結果として、オフのとき、つまりオフとして０％のデューティ比が判別されたとき、該制御周期中はハロゲンヒータ２５ｂをオフして加熱動作させない（ステップＳ７）。前記ステップ６の判別の結果、オフではないとき、つまりなんらかの正の数値％のデューティ比が判別されたオンのときには、そのデューティ比の数値に基づき、該制御周期中、ハロゲンヒータ２５ｂが、オン動作される。すなわち、ハロゲンヒータ２５ｂは、決定したデューティ比の数値を割合として、つまり該制御周期の時間的な長さに対して、前記の割合の加熱オン時間の長さにとなるように、その加熱動作が実行される（ステップＳ８）。具体的には、設定されたデューティ比の数値に基づいたＰＷＭ制御が実行され、該デューティ比に応じた電力量がハロゲンヒータ２５ｂに供給され、この供給電力量分に応じた分の発熱量だけ、ハロゲンヒータ２５ｂが加熱動作する。そして、システム制御板５１は、少なくとも、複数部コピーなどのその画像形成動作の継続中は、同様にこの制御用の計時を継続して、制御周期の開始時点を計時すると、上記のステップＳ１から開始される一連の処理を繰り返す。
【００９５】
以上のように、この第２の実施形態の定着装置によれば、上記の第１の実施形態による作用効果に加えて、加熱源に供給する発熱用の電力量を、所定に設定されたデューティ比に基づき、少なくとも、オンオフの２段階ではなく、多段階に増減できる可変制御の構成としたので、加熱源からの発熱量を精密に増減して制御でき、算出して得られる不足した必要な加熱量に対して、該必要な加熱量を補充して充足する分量にさらに適合させた発熱量を確保することができ、この結果として、第１の回転体の温度をより緻密に制御することができる。換言すれば、ニップ部での定着温度をより厳密に管理でき、該定着による画像品質の向上が図れる。
【００９６】
また、この第１の実施形態では、決定テーブルを用いて、謂わば定着装置としての加熱動作時おける加熱量を設定しているので、パラメータとしての決定テーブル内の各欄のデューティ比を再設定するだけで、定着装置の装置構成の変更に柔軟に対処することができる。特に、算出した必要な加熱量と、加熱源が供給する供給加熱量とを明確に対置して、判断したり、加熱源による供給熱量を決定しているので、熱的な影響が大きい装置構成の変更に対しても、容易かつ確実な対処が可能となる。すなわち、たとえば実機で繰り返し試験して各欄のデューティ比を決めるとしても、視覚的に加熱量を変化させることができる。
【００９７】
このため、たとえば決定テーブルの各欄をその全体として傾向などを容易に把握でき、またある欄を修正したことによって他の欄に波及する影響も把握しなすくなる。この結果、この決定テーブルを用いたものとしての制御のバランスを良好に確保できるとともに、短い開発期間で、実機による温度制御の完成度を高めることが可能となる。
【００９８】
他方、各欄の総数が多くても、設定ミスを防止できる。すなわち、各欄に登録したデューティ比を、その欄の周りの欄に登録したデューティ比と比べれば、不適切な値であるかを一見して識別することができる。このため、この決定テーブルに多数の欄を用いて、より精細な制御をした構成においても、その完成度や信頼性を高めることができる。
【００９９】
次に、この発明の第３の実施形態を説明する。なお、上記した第２の実施形態と同一の構成の部材には、同一の符号を付して、説明を省略または簡略化することにする。すなわち、上記の第２の実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第３の実施形態では説明しない構成、制御、該制御による動作、および概動作により得られる作用は、上記の第２の実施形態と同一とする。
【０１００】
この第３の実施形態では、基本的なその制御内容の概要として、第１の処理段階として、前回の制御周期での制御結果として温度変化の傾向を判定し、第２の処理段階として、今回の制御周期の開始時点で取得した該時点の検出温度から所定に算定できる該時点での必要な加熱量だけではなく、前記の温度変化の傾向から、今回の制御周期の経過中に失われる熱量を予測し算定し、このように算定した予測失熱量を、必要な加熱量に加算して、今回の制御周期で供給する加熱量を、求めている。なお、この場合には、温度変化の傾向から、今回の制御周期の経過中に過剰となる熱量を予測し算定できるが、謂わば、この予測過剰熱量は、マイナスの値を採る失熱量として扱い、この明細書中の用語としては、失熱量で統一して表記することにする。
【０１０１】
具体的には、第１の処理段階として、各部材単位で、前回の制御結果としてのそれぞれの温度変化の傾向を判定する。すなわち、各部材で、前回の制御周期の検出温度を記録保存し、この保存した検出温度と、今回の制御周期で取得した各検出温度とを比較することにより、前回の制御周期で実行した制御によって得られた温度変化の傾向を、あらかじめ設定されたいくつかの段階うちのある段階に該当すると判定する。
【０１０２】
より具体的には、各部材としての定着ベルト２７と加圧ローラ３１とのそれぞれで、前回の検出温度から今回の検出温度への変化を、あらかじめ作成したそれぞれの評価テーブルを用いて、あらかじめ設定した５つの段階のうちのいずれかに該当すると判定している。
【０１０３】
すなわち、定着ベルト検出温度用の評価テーブルは、図８（ａ）に示すように、３行３列のマトリックス状に構成され、前回の検出温度用に横方向に３つの区分されるとともに、今回の検出温度用に縦方向に３つの区分され、これらの各区分項目としては、順次、定着ベルト検出温度が、−３℃（目標温度Ｔ−３℃以下に低い状態）と、＋３℃（目標温度Ｔ＋３℃よりも高い状態）と、Ｔ（これら以外の温度であるとしてこれらの２つの温度範囲に挟まれた温度範囲内にある状態）とが割当てられている。また、前回および今回の２つの定着ベルト検出温度状態の組み合わせから規定される欄、つまり選択した２つの項目から交差照合されて参照される欄には、前記の組み合わせに応じて、あらかじめ以下の５つの段階のうちのいずれかの評価結果が登録されている。
ＬＬ（目標温度Ｔよりもかなり低くなった） ＜ ＬＭ（目標温度Ｔよりも低くなった） ＜ ＭＭ（目標温度Ｔにほぼ等しく変化なく適正である） ＜ ＨＮ（目標温度Ｔよりも高くなった）＜ＨＨ（目標温度Ｔよりもかなり高くなった）
【０１０４】
したがって、前回および今回のそれぞれの定着ベルト検出温度から、それぞれの３つの項目のうちのいずれかの項目を選択すれば、これらの選択した２つの項目を交差照合した欄に登録されている評価結果が得られる。
なお、加圧ローラ検出温度用の評価テーブルも、図８（ｂ）に示すように、基本的に同一な３行３列のマトリックス状の構成とされ、同様に各欄に所定に評価結果が登録されているので、説明を省略する。
【０１０５】
換言すれば、これらの評価テーブルでは、前回の制御の適合性つまり目標温度Ｔが得られたか否かの適否を判定し、否であると判定した場合には、その部材の温度が低くなる方向に変化したか、高くなる方向に変化したかを判定し、さらに、該方向への変化の程度を、２つの段階で評価する。すなわち、たとえばある部材における「低い方向」への変化傾向は、「低い」「最も低い」とし、「高い方向」への制御傾向は、「高い」「最も高い」とするなどのように、それぞれ２段階で判定する。謂わば、前々回の制御周期による制御結果としての前回の検出温度から前々回の制御結果を評価し、前回の制御周期による制御結果としての今回の検出温度から前回の制御結果を評価し、これらの評価結果の延長として得られる結果を予測して、今回の制御を決めている。
【０１０６】
次に、第２の処理段階として、これらの温度変化の傾向から、つまりこれらの温度変化の傾向の延長として得られる結果を予測して対処するように、あらかじめ供給加熱量を算定して作成した決定テーブルを参照して、今回の制御周期で加熱動作した場合に加熱源から供給される供給加熱量つまり実体的な加熱源に供給する電力を規定したデューティ比を決めるようにしている。
【０１０７】
すなわち、上記した第２の処理段階の一連の計算処理に代替した等価物として、あらかじめ計算処理した結果が登録された決定テーブルを用いるようにした構成とされている。
この決定テーブルは、図９に示すように、５行５列のマトリックス状に構成され、その縦方向の各行が、評価した定着ベルト温度変化度用とされ、その横方向の各列が、評価した加圧ローラ温度変化度用とされている。また、この決定テーブルにおいて、その定着ベルトと加圧ローラとの２つの部材の温度変化の傾向から交差照合される各欄には、該制御周期での供給加熱量を規定したデューティ比が登録され、このデューティ比に相応した供給加熱量は、あらかじめ、２つの部材の温度変化の傾向の組み合わせごとに、それぞれの２つの部材の温度変化の傾向から算定したそれぞれの各部材の予測失熱量、および第１の実施形態と同様にして算定したそれぞれの各部材の必要な加熱量の総和とされている。
【０１０８】
次に、この第３の実施形態の適用例を、具体的に説明する。すなわち、この第３の実施形態の定着装置７では、上記の第２の実施形態と同様に、図３に示された定着ベルト２７の近傍の所定箇所に配置されたサーミスタ３７ｂが、この定着ベルト２７の温度を検出して、この検出した定着ベルト検出温度をシステム制御板５１に入力するとともに、加圧ローラ３１の近傍に配置されたサーミスタ３７ａが、この加圧ローラ３１の温度を検出して、この検出した加圧ローラ検出温度を、システム制御板５１に入力するように構成されている。
【０１０９】
またこの第３の実施形態では、上記の第２の実施形態と同様に、図３に示されたシステム制御板５１は、上記の図８（ａ）、図８（ｂ）、図９に示したあらかじめ作成された各テーブルが記憶され、所定の制御周期で、サーミスタ３７ａおよびサーミスタ３７ｂから各検出温度を取得しこれらの検出温度に基づき、各テーブルを用いて、必要な加熱量を算出し、算出した加熱量になるように、該制御周期での、加熱源としてのハロゲンヒータ２５ｂの加熱動作を制御する構成とされている。
【０１１０】
次に、このように構成された第３の実施形態の制御動作を簡単に説明する。すなわち、まず前回の制御周期で、その検出した定着ベルト２７の検出温度と、同制御周期で検出した加圧ローラ３１の検出温度とを、システム制御板５１のメモリに記憶保存する。そして、今回の制御周期の開始時点で、システム制御板５１は、サーミスタ３７ａおよびサーミスタ３７ｂによって、該時点の定着ベルト２７の検出温度と加圧ローラ３１の検出温度とを取得する。すなわち、今回の制御周期で検出した定着ベルト２７の検出温度と、今回の制御周期で検出した加圧ローラ３１の検出温度とが、システム制御板５１に入力される。システム制御板５１は、これらの保存された検出温度、およびこれらの入力された検出温度から、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すそれぞれの部材用の評価テーブルを参照して、定着ベルト２７および加圧ローラ３１の温度変化状態が、上記の５段階のいずれかかであるかを評価し、決定する。次に、システム制御板５１は、図９に示す決定テーブルを参照し、このようにして評価した定着ベルト２７および加圧ローラ３１の評価結果を用いて、該制御周期での加熱源としてのハロゲンヒータ２５ｂによる加熱動作の制御用のデューティ比を、決定する。このため、該制御周期では、決定されたデューティ比の数値に基づいた電力量がハロゲンヒータ２５ｂに供給され、電力量に応じた分だけハロゲンヒータ２５ｂが発熱する、つまりデューティ比の数値で規定された供給加熱量の加熱動作が実行される。なお、システム制御板５１は、次回の制御周期での評価するために、今回の制御周期で所得した定着ベルト検出温度および加圧ローラ検出温度を前回温度として記憶保存する。すなわち、このようにして前回温度を更新処理する。
【０１１１】
次に、第３の実施の形態の定着装置７の制御動作を、図１０に示すフローチャートを参照して、より詳細に説明する。
【０１１２】
すなわち、システム制御板５１は、少なくとも、画像形成動作が開始されると、その計時機能で所定の制御周期の計時を開始するとともに、以下の各ステップからなるその制御動作を開始する。この制御周期の開始時点で、まず、サーミスタ３７ｂが定着ベルト２７の今回温度としての定着ベルト温度を検出する（ステップＳ１）。記憶保存された前回定着ベルト温度と、今回検出した今回定着ベルト温度とを比較して、求めた変化度をＡとする。すなわち、定着ベルト用の評価テーブルを参照し、前回定着ベルト温度が該当する欄と、今回定着ベルト温度が該当する欄とを交差照合し、この交差照合した欄に登録されている評価結果をＡとする（ステップＳ２）。次回の制御周期での評価のために、定着ベルト２７の今回温度を前回温度として記憶保存する（ステップＳ３）。加圧ローラ３１のサーミスタ３７ａが、今回温度としての加圧ローラ３１の加圧ローラ温度を検出する（ステップＳ４）。記憶保存された前回加圧ローラ温度と、今回検出した今回加圧ローラ温度とを比較して、求めた変化度をＢとする。すなわち、加圧ローラ用の評価テーブルを参照し、前回加圧ローラ温度が該当する欄と、今回加圧ローラが該当する欄とを交差照合し、この交差照合した欄に登録されている評価結果をＢとする（ステップＳ５）。加圧ローラ３１の今回温度を前回温度として記憶する（ステップＳ６）。決定テーブルを参照して、温度変化度Ａ、Ｂを用いて、交差照合した欄によって、ハロゲンヒータ２５ｂのデューティ比を決定する（ステップＳ７）。決定されたデューティ比に基づき、加熱ローラ２６のハロゲンヒータ２５ｂをオフさせるか否かが判別される。すなわち、デューティ比が０％としてＯＦＦの場合には、オフさせると判別する（ステップＳ８）。前記ステップ８の判別の結果、ハロゲンヒータ２５がオフであると判別された場合には、ハロゲンヒータ２５をオフする（ステップＳ９）。前記ステップ８のオンであると判別された場合には、この決定されたデューティ比の数値に基づく割合で加熱ローラ２６のハロゲンヒータ２５をオンする（ステップＳ１０）。
【０１１３】
なお、複写機１として作動中で、その画像形成動作としてのコピー動作前の状態では、少なくとも、定着ベルト２７を所定の待機温度に制御した定着装置７では、この待機温度を両部材の前回検出温度とし、または待機温度に制御しない定着装置７や、複写機１をはじめて電源投入してただちにコピー動作させた初回の画像形成動作では、両部材の今回検出温度を、仮に前回検出温度とするものとし、以降の各実施形態でも、同様とする。
また、システム制御板５１は、少なくとも、複数部コピーなどのその画像形成動作の継続中は、同様にこの制御用の計時を継続して、制御周期の開始時点を計時すると、上記のステップＳ１から開始される一連の制御処理を繰り返すものとし、以降の各実施形態でも、同様とする。
【０１１４】
以上のように、この第３の実施形態の定着装置によれば、上記の第１の実施形態による作用効果に加えて、第１の回転体の温度である定着ベルト検出温度と第２の回転体の温度である加圧ローラ検出温度とにおいて、前回検出した温度状態と、今回検出した温度状態との間に生じた変化から、この変化傾向の延長として今回検出した部材温度から所定に算定される必要な加熱量以外の加熱量を予測し、これらの２つを合計した加熱量に応じた分量の供給加熱量を加熱源から供給するようにしているので、早目に不適切な加熱制御を適正な加熱制御に修正できるとともに、供給加熱量がより適切なものとなり、結果として精密に定着温度を制御することができる。
【０１１５】
なお、図８（ａ）及び図８（ｂ）の各評価テーブルにおいては、温度区分単位を３℃としたが、これに限らず、これよりも小さくしてもよく、また各部材や各区分に割り当てた温度範囲を、互いに等しいものではなく、異なるものとしてもよい。したがって、これらの場合には、より各部材に適合させた温度範囲や温度区分とできる。また、評価段階の個数として５段階としたが、これに限らず、段階数を増やしてもよい。したがって、この段階数を増やした場合には、検出温度を評価する段階がより多段階になり、評価精度の向上が図れ、結果として温度制御をより緻密にできる。
【０１１６】
次に、この発明の第４の実施形態を説明する。なお、上記した第３の実施形態と同一の構成の部材には、同一の符号を付して、説明を省略または簡略化することにする。すなわち、上記の第３の実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第４の実施形態では説明しない構成、制御、該制御による動作、および概動作により得られる作用は、上記の第３の実施形態と同一とする。
【０１１７】
この第４の実施形態は、第２の回転体としての加圧ローラ３１に、第２の加熱源としてのハロゲンヒータ２５ａを追加して、第２の温度検出部としてのサーミスタ３７ａによる検出温度に基づき、この第２の加熱源を所定に制御した構成としている。またこの第４の実施形態では、制御構成としての第１の加熱源および第２の加熱源の制御は、互いに独立した構成とされている。すなわち、センサとしてのサーミスタ３７ａおよびサーミスタ３７ｂとコントローラとしてのシステム制御板５１とアクチュエータとしてのハロゲンヒータ２５ｂとからなる第１の加熱源の制御構成と、センサとしてのサーミスタ３７ａとコントローラとしてのシステム制御板５１とアクチュエータとしてのハロゲンヒータ２５ａとからなる第２の加熱源の制御構成と、は、同一の構成部材を共用しても、それぞれの制御が個別的に行なわれ、互いに独立している。
【０１１８】
すなわち、この第４の実施形態の定着装置７は、図１１に示すように、加圧ローラ３１が、所定の熱伝導性を有した中空ローラ状に形成され、その内部には、第２の加熱源としてハロゲンヒータ２５ａが設置されている。このハロゲンヒータ２５ａ自体は、加熱ローラ２６に内蔵されたハロゲンヒータ２５ｂと、略同一構成とされているので、その構成説明を省略する。
【０１１９】
また、この定着装置７では、定着ベルト２７の近傍の所定箇所に配置されたサーミスタ３７ｂが、この定着ベルト２７の温度を検出して、この検出した定着ベルト検出温度をシステム制御板５１に入力するとともに、加圧ローラ３１の近傍に配置されたサーミスタ３７ａが、この加圧ローラ３１の温度を検出して、この検出した加圧ローラ検出温度を、システム制御板５１に入力するように構成されている。
【０１２０】
さらに、図１２に示すように、ＰＳＵ５８には、ハロゲンヒータ２５ａが接続され、このハロゲンヒータ２５ａ専用の上記した図示しないＡＣ電源遮断用のリレーや、トライアック、スナバ回路等が設けられている。したがって、加熱ローラ２６のハロゲンヒータ２５ｂと加圧ローラ３１のハロゲンヒータ２５ａとは、それぞれのトライアックにより独立した駆動（例えば、オンオフや、デューティ比に基づいたオン時の加熱量を増減させるＰＷＭ制御）が可能なように構成されている。
【０１２１】
この定着装置７における、加熱ローラ２６に設けた既存のハロゲンヒータ２５ｂの制御は、上記の第１の実施形態の制御構成か、第２の実施形態の制御構成か、第３の実施形態の制御構成が、基本的に、そのまま用いられている。
【０１２２】
そして、この第４の実施形態で、あらたに加圧ローラ３１に設けたハロゲンヒータ２５ａの制御は、目標温度Ｔに対して、この加圧ローラ３１の近傍に設けた既存のサーミスタ３７ａが検出した加圧ローラ検出温度が、該目標温度Ｔ未満で該目標温度Ｔよりも低い場合には、電熱ヒータとしてヒータ点灯する一方、該目標温度Ｔ以上で該目標温度Ｔよりも高い場合には、ヒータ消灯するように制御されている。すなわち、前者の場合には、ＰＳＵ５８からハロゲンヒータ２５ａに所定に通電されその発熱用の電力が供給されて、ハロゲンヒータ２５ａが発熱動作する一方、後者の場合には、電力が供給されることなく、消灯したまま発熱動作しないことになる。
【０１２３】
以上のように、この第４の実施形態の定着装置によれば、上記の第３の実施形態による作用効果に加えて、第２の回転体としての加圧ローラに、第２の加熱源としての加圧ヒータである第２のハロゲンヒータを追加して設け、この追加した加圧ヒータの加熱動作を所定に制御しているので、少なくとも、加圧ローラは、熱を消費する側の部材から熱を供給する側の部材となる。したがって、少なくとも、加圧ローラの熱的な安定度を高めることができるとともに、加圧ローラに対して、熱を受け取る受動的ではなくその専用の加熱源から熱を発生させる能動的な制御を行なって、上記した最適な加圧ローラの蓄熱量としての加圧ローラの熱容量Ｂと現状の蓄熱量との間に生じる格差を減少させることができ、上記したｂの値を小さく保つことが可能となる。このため、結果的に第１の回転体の温度を緻密に制御できる。すなわち、上記した各制御周期の開始時点で算出される不足した必要な加熱量を削減できて、第１の加熱源としての加熱ヒータである第１のハロゲンヒータが担当した熱供給の負担量を軽減できるので、加熱ヒータからの発熱量を減少でき、より精密な加熱量の制御が可能となる。
【０１２４】
なお、加圧ヒータの温度検出および該温度検出に基づいた加圧ヒータの点灯制御は、特に制御周期を設けることなく、常時、行なうようにしてもよいが、これに限られることなく、加熱ヒータの制御周期と同様に、各制御周期ごとに制御する、つまり該制御周期の開始時点で温度を検出し該制御周期の点灯制御をするように構成してもよく、この場合には、加熱ヒータの制御周期と、加圧ヒータの制御周期とは、互いに同一な時間周期でかつ同期させた設定構成としてもよく、さらには時間か非同期かのいずれか一方、または両方を、異ならせてもよい。
【０１２５】
次に、この発明の第５の実施形態を説明する。なお、上記した第４の実施形態と同一の構成の部材には、同一の符号を付して、説明を省略または簡略化することにする。すなわち、上記の第４の実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第５の実施形態では説明しない構成、制御、該制御による動作、および概動作により得られる作用は、上記の第４の実施形態と同一とする。
【０１２６】
この第５の実施形態では、図１１に示された定着装置７において、システム制御板５１は、上記の第４の実施形態における加圧ローラ検出温度に基づいた制御に、第１の温度検出部としてのサーミスタ３７ｂによる定着ベルト検出温度を加味して、第２の加熱源としてのハロゲンヒータ２５ａを制御するようにしている。
【０１２７】
すなわち、この第５の実施形態では、上記の第４の実施形態と同様に、定着ベルト２７の近傍の所定箇所に配置されたサーミスタ３７ｂが、この定着ベルト２７の温度を検出して、この検出した定着ベルト検出温度をシステム制御板５１に入力するとともに、加圧ローラ３１の近傍に配置されたサーミスタ３７ａが、この加圧ローラ３１の温度を検出して、この検出した加圧ローラ検出温度を、システム制御板５１に入力するように構成されている。
【０１２８】
システム制御板５１は、上記した加圧ローラ検出温度に基づいた制御に、既存のサーミスタ３７ｂが検出した定着ベルト検出温度を加味して、加圧ローラ３１に設けたハロゲンヒータ２５ａを制御するように構成されている。すなわち、システム制御板５１は、ハロゲンヒータ２５ａを制御するために、加圧ローラ３１の温度を検出するのみならず、定着ベルト２７の温度を検出して、該ハロゲンヒータ２５ａの加熱動作を制御している。
【０１２９】
具体的には、この第５の実施形態において、その加圧ローラ３１に設けたハロゲンヒータ２５ａの制御としては、第１の実施形態の制御構成か、第２の実施形態の制御構成か、のいずれか一方の制御構成が、基本的に、そのまま用いられている。
【０１３０】
すなわち、ハロゲンヒータ２５ａの制御に第１の実施形態の制御構成を用いた第５の実施形態の一方の構成としては、システム制御板５１は、制御周期の開始時点で、定着ベルト検出温度および加圧ローラ検出温度を各部材の現状データとして取得し、次に、その制御周期でハロゲンヒータ２５ａを、オン動作させるか、オフしたままにさせるかを、図５（ａ）に示された決定テーブルを参照し、該決定テーブルにこれらの検出温度を用いて、決定している。
【０１３１】
したがって、この第５の実施形態の一方の構成では、予め決められている制御周期（例えば１秒）ごとの各制御周期の開始時点で、定着ベルト２７の温度及び加圧ローラ３１の温度が検出され、システム制御板５１にそれぞれの温度検出信号が入力され、図５（ａ）に示された決定テーブルを参照して、このテーブルの参照結果に基づき、ハロゲンヒータ２５ａを所定に発熱動作させるオンか、発熱動作させない否のオフかを決定し、該制御期中に、この決定を実行する。これによって、ハロゲンヒータ２５ａの発熱動作を精密に制御して、少なくとも、加圧ローラ３１に対しては、この発熱による適切な加熱量が得られるようにしている。すなわち、定着ベルト２７の検出温度に該当する行と、加圧ローラ３１の検出温度の該当する列とが交差する欄にあらかじめ登録されたオンかオフかのいずれかに応じて、該制御期中の、ハロゲンヒータ２５ａの加熱動作がオンかオフかのいずれかに制御される。
【０１３２】
他方、ハロゲンヒータ２５ａの制御に、第２の実施形態の制御構成を用いた第５の実施形態の他方の構成としては、システム制御板５１は、該制御周期の開始時点で、定着ベルト検出温度および加圧ローラ検出温度を各部材の現状データとして取得し、次に、その制御周期でハロゲンヒータ２５ａへの供給電力を規定したデューティ比を、図６に示された決定テーブルを参照し、該決定テーブルにこれらの検出温度を用いて、決定している。
【０１３３】
したがって、この第５の実施形態の他方の構成では、予め決められている制御周期（例えば１秒）ごとの各制御周期の開始時点で、定着ベルト２７の温度及び加圧ローラ３１の温度が検出され、システム制御板５１にそれぞれの温度検出信号が入力され、図６に示された決定テーブルを参照して、このテーブルの参照結果に基づき、ハロゲンヒータ２５ａ用のデューティ比を決定し、該制御期中に、この決定されたデューティ比に基づいて、ハロゲンヒータ２５ａへの供給電力量を加減した制御を実行する。これによって、ハロゲンヒータ２５ａの発熱動作を精密に制御して、少なくとも、加圧ローラ３１に対しては、この発熱によるより適切な加熱量が得られるようにしている。すなわち、定着ベルト２７の検出温度に該当する行と、加圧ローラ３１の検出温度の該当する列とが交差する欄に登録されたデューティ比の数値が、該制御期中のハロゲンヒータ２５ａへの供給電力量を規定した値として決定され、この数値に応じて、該制御期中の、ハロゲンヒータ２５ａの加熱動作による加熱量が所定に制御される。
【０１３４】
以上のように、この第５の実施形態の定着装置によれば、上記の第４の実施形態による作用効果に加えて、さらに一層緻密に第２の加熱源のオンオフを制御することができる。すなわち、少なくとも、単なる目標温度との差に基づく、オンオフ制御ではなく、必要な加熱量を算出したうえで、この算出した必要な加熱量に基づいて加熱動作をオンオフ制御するようにしたので、加熱動作による供給加熱量が、単なるオンオフ制御によりも適切なものとなる。特に、供給加熱量を可変にした構成では、加圧ローラに対して、その必要な加熱量に、より一層適合させた分量の供給加熱量を提供することができる。このため、加圧ローラ自体の温度制御精度の向上が図れ、これに伴い、第１の回転体としての定着ベルトの温度も、さらに一層緻密に制御することができる。
【０１３５】
なお、この第５の実施形態では、第２の加熱源として加圧ローラに設けたハロゲンヒータの加熱動作用の制御に、定着ベルト用の決定テーブルを用いた構成としたが、あくまでも一例であり、当然、加圧ローラ専用の決定テーブルを作成して、該制御に用いる構成とするのが望ましい。すなわち、加圧ローラの構造や寸法による熱的な諸特性や、該加圧ローラ内に配置されたハロゲンヒータ自体の伝熱特性などに配慮して、各欄のオン・オフ値や、デューティ比の数値を、適宜、設定するものとし、かつ実際的には、実機で検証した値であることが望ましい。
【０１３６】
次に、この発明の第６の実施形態を説明する。なお、上記した第５の実施形態と同一の構成の部材には、同一の符号を付して、説明を省略または簡略化することにする。すなわち、上記の第５の実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第６の実施形態では説明しない構成、制御、該制御による動作、および概動作により得られる作用は、上記の第５の実施形態と同一とする。
【０１３７】
この第６の実施形態では、第２の加熱源の制御として、上記の第３の実施形態と同様な制御構成を用いるようにした。すなわち、この第６の実施形態では、上記の第３の実施形態と同様に、その第１の処理段階として、各部材単位で、図８（ａ）および図８（ｂ）の各評価テーブルを用いて、それぞれの温度変化の傾向を判定し、その第２の処理段階として、図９に示した決定テーブルを用いて、第２の加熱源の供給加熱量を、決定している。
【０１３８】
この第６の実施形態では、第１、第２の温度検出部による検出温度に基づき、第２の加熱源をオンオフ制御するとともに、第２の加熱源をオンする場合における第２の加熱源の加熱量を算出し、算出した加熱量に基づき、第２の加熱源の加熱量を制御するようにしている。
【０１３９】
具体的には、図１１に示された定着装置７において、システム制御板５１は、サーミスタ３７ａおよびサーミスタ３７ｂが検出した各部材の検出温度の変化度に基づき、ハロゲンヒータ２５ｂをオンオフ制御し、このハロゲンヒータ２５ｂをオンする場合におけるハロゲンヒータ２５ｂの加熱量を算出し、この算出した加熱量に基づき、ハロゲンヒータ２５の加熱量を制御するとともに、サーミスタ３７ａおよびサーミスタ３７ｂが検出した各部材の検出温度の変化度に基づき、ハロゲンヒータ２５ａをオンオフ制御し、このハロゲンヒータ２５ａをオンする場合におけるハロゲンヒータ２５ａの加熱量を算出し、この算出した加熱量に基づき、ハロゲンヒータ２５ａの加熱量を制御するようにしている。すなわち、システム制御板５１には、上記の図８（ａ）、図８（ｂ）、図９に示したあらかじめ作成された各テーブルが記憶され、所定の制御周期ごとに、その制御動作が開始され、ハロゲンヒータ２５ａおよびハロゲンヒータ２５ｂの加熱動作が、同時平行的に制御される。
【０１４０】
したがって、この第６の実施形態では、上記の第３の実施形態の制御動作に加えて、まず前回の制御周期で、その検出した定着ベルト２７の検出温度と、同制御周期で検出した加圧ローラ３１の検出温度とを、システム制御板５１のメモリに記憶保存する。そして、今回の制御周期の開始時点で、システム制御板５１は、サーミスタ３７ａおよびサーミスタ３７ｂによって、該時点の定着ベルト２７の検出温度と加圧ローラ３１の検出温度とを取得する。すなわち、今回の制御周期で検出した定着ベルト２７の検出温度と、今回の制御周期で検出した加圧ローラ３１の検出温度とが、システム制御板５１に入力される。システム制御板５１は、これらの保存された検出温度、およびこれらの入力された検出温度から、図８（ａ）および図８（ｂ）に示すそれぞれの部材用の評価テーブルを参照して、定着ベルト２７および加圧ローラ３１の温度変化状態が、上記の５段階のいずれかかであるかを評価し、決定する。次に、システム制御板５１は、図９に示す決定テーブルを参照し、このようにして評価した定着ベルト２７および加圧ローラ３１の評価結果を用いて、該制御周期での加熱源としてのハロゲンヒータ２５ａによる加熱動作の制御用のデューティ比を、決定する。このため、該制御周期では、決定されたデューティ比の数値に基づいた電力量がハロゲンヒータ２５ａに供給され、電力量に応じた分だけハロゲンヒータ２５ａが発熱する、つまりデューティ比の数値で規定された供給加熱量の加熱動作が実行される。
【０１４１】
以上のように、この第６の実施形態の定着装置によれば、上記の第５の実施形態による作用効果に加えて、緻密に第２の加熱源を制御することができる。すなわち、第１の回転体の温度である定着ベルト検出温度と第２の回転体の温度である加圧ローラ検出温度とにおいて、前回検出した温度状態と、今回検出した温度状態との間に生じた変化から、該制御周期でこの変化傾向の延長として新たに失われる、または新たに加わる加熱量を予測し、この予測した失熱量を、今回検出した部材温度から所定に算定される必要な加熱量に加算して、この総和熱量に応じて加熱源の加熱量を供給するようにしているので、第２の加熱源に関した不適切な加熱制御を、早目に適正な加熱制御に修正できるとともに、少なくとも加圧ローラに対する供給加熱量がより適切なものとなり、緻密に第２の加熱源を制御することができる。この結果として精密に定着温度を制御することができる。
【０１４２】
なお、この第６の実施形態では、第１の加熱源用に作成された決定テーブルを用いたが、当然、第２の加熱源用にあらかじめ作成した決定テーブルを用いてもよい。すなわち、第２の加熱源用の決定テーブルおける、その各欄のデューティ比の数値を、第２の加熱源の熱出力性能や加圧ローラに対する伝熱効率などの諸特性や、加圧ローラの熱的な特性に応じて、適宜、選択してよい。
【０１４３】
また、この第６の実施形態では、第１の加熱源用の制御周期と、この第２の加熱源用の制御周期とは、互いに同一な時間周期でかつ同期させた設定構成としてもよく、さらには時間か非同期かのいずれか一方、または両方を、異ならせてもよい。
【０１４４】
次に、この発明の第７の実施形態を説明する。なお、上記した第６の実施形態と同一の構成の部材には、同一の符号を付して、説明を省略または簡略化することにする。すなわち、上記の第６の実施形態と異なる部分を中心に説明し、この第７の実施形態では説明しない構成、制御、該制御による動作、および概動作により得られる作用は、上記の第６の実施形態と同一とする。
【０１４５】
この第７の実施形態は、上記の第６の実施形態の制御構成に比べて、より密接に第１の加熱源と第２の加熱源とを互いに連係させて加熱動作させるように構成されている。
【０１４６】
この第７の実施形態では、上記の第６の実施形態と同様に、その第１の処理段階として、各部材単位で、図８（ａ）および図８（ｂ）の各評価テーブルを用いて、それぞれの温度変化の傾向を判定し、第２の処理段階として、１つの決定テーブルを用いて、各部材にそれぞれ設けられた各加熱源の各供給加熱量を、個別に算定して設定する、つまり各加熱源の各供給加熱量を規定した各デューティ比をそれぞれに同時的かつ互いに関連付けて決定するようにしている。
【０１４７】
具体的には、この第７の実施形態は、図１３に示す決定テーブルが、あらかじめ作成され、システム制御板５１に記録されている。この決定テーブルは、上記第３の実施形態と同様に、５行５列のマトリックス状に構成され、その縦方向の各行が、評価した定着ベルト温度変化度用とされ、その横方向の各列が、評価した加圧ローラ温度変化度用とされている。そして、その交差照合される各欄には、あらかじめ算定して設定された各加熱源用の２つの数値が登録されている。
【０１４８】
すなわち、交差照合される各欄には、前回の制御周期で設定したデューティ比をそのまま変更しないで維持した場合に、得られる結果を予測し、この予測した結果を修正して、目標温度が得られるように、該制御周期の期間で、供給する総熱量として各加熱源からの各供給加熱量があらかじめ算定され、これに応じた各デューティ比を設定するための２つの数値が登録されている。換言すれば、各欄には、各部材における温度変化傾向や、熱効率を勘案して、それぞれ第１の加熱源としてのハロゲンヒータ２５ｂおよび第２の加熱源としてのハロゲンヒータ２５ａ同士が、該制御周期で、互いに連係して加熱動作し、結果として、上記の必要な加熱量および失熱量を補充できるようにしている。
【０１４９】
このようにして算定された必要な加熱量および予測した失熱量を該制御周期で補充するため、ハロゲンヒータ２５ｂおよびハロゲンヒータ２５ａに割当てられたそれぞれの供給加熱量を確保するように、これらの各欄には、ハロゲンヒータ２５ｂ用のデューティ比の値と、ハロゲンヒータ２５ａ用のデューティ比の値と、が併記され登録されている。該欄の上部に、「１：」を附して示された数値が、定着ベルト２７を加熱する加熱ローラ２６のハロゲンヒータ２５ｂに設定するデューティ比の数値であり、「２：」を附して示された数値が、加圧ローラ３１を加熱するハロゲンヒータ２５ａに設定するデューティ比の数値である。
【０１５０】
たとえば、前回および今回のそれぞれの定着ベルト検出温度から、図８（ａ）の評価テーブルを参照し、同評価テーブルによって、定着ベルト温度の変化度がＭＭ（目標温度Ｔにほぼ等しく変化ない）と評価し、前回および今回のそれぞれの加圧ローラ検出温度から、図８（ｂ）の評価テーブルを参照し、同評価テーブルによって、加圧ローラ温度の変化度がＬＬ（目標温度Ｔよりもかなり低くなった）と評価した場合には、図１３の決定テーブルを参照して、これらの定着ベルト温度変化度ＭＭの欄と、加圧ローラ温度変化度ＬＬ欄とを交差照合した欄に登録されているハロゲンヒータ２５ａ用およびハロゲンヒータ２５ｂ用のデューティ比の数値が、それぞれ同時的かつ一括して決定される。すなわち、定着ベルト２７の熱供給源であり間接的な加熱源としてのハロゲンヒータ２５ｂ用に「５０％」のデューティ比が設定される一方、加圧ローラ３１の直接的な加熱源としてのハロゲンヒータ２５ａ用に「１００％」のデューティ比が設定される。このため、この場合には、定着ベルト２７の温度が適正に保たれているのに拘わらず、加圧ローラ３１の温度がかなり低下傾向となっているので、該加圧ローラ３１用の供給加熱量が、定着ベルト２７用の供給加熱量よりも多くなるように決定される。この結果、かなりその部材温度が低下傾向となっていた加圧ローラ３１に対する温度制御が、ただちに修正され、またこの修正として、同加圧ローラ３１を直接的かつ効率的に加熱できる。
【０１５１】
このように構成された第７の実施の形態の定着装置７の制御動作を、図１４に示すフローチャートを参照して、説明する。
【０１５２】
すなわち、システム制御板５１は、少なくとも、画像形成動作が開始されると、その計時機能で所定の制御周期の計時を開始するとともに、以下の各ステップからなるその制御動作を開始する。この制御周期の開始時点で、まず、定着ベルト２７のサーミスタ３７ｂが定着ベルト２７の温度を検出する（ステップＳ１）。定着ベルト２７の今回温度と前回温度を比較して変化度をＡとする（ステップＳ２）。定着ベルト２７の今回温度を前回温度として記憶する（ステップＳ３）。加圧ローラ３１のサーミスタ３７ａが加圧ローラ３１の温度を検出する（ステップＳ４）。加圧ローラ３１の今回温度と前回温度を比較して変化度をＢとする（ステップＳ５）。加圧ローラ３１の今回温度を前回温度として記憶する（ステップＳ６）。決定テーブルを参照して、変化度Ａ、Ｂを用いて、ハロゲンヒータ２５ｂおよびハロゲンヒータ２５ａのデューティ比をそれぞれ決定する。すなわち、交差照合した欄に登録されているそれぞれのデューティ比を、今回の制御周期の実行用に選択して決定する（ステップＳ７）。次に、決定されたハロゲンヒータ２５ｂ用のデューティ比に基づき、加熱ローラ２６のハロゲンヒータ２５ｂをオフさせるか否かが判別される（ステップＳ８）。前記ステップ８の判別の結果、ハロゲンヒータ２５ｂをオフすると判別した時は、ハロゲンヒータ２５ｂをオフする（ステップＳ９）。前記ステップ８の判別の結果、オンすると判別した時は、ハロゲンヒータ２５ｂ用に決定されたデューティ比の数値に応じた割合で加熱ローラ２６のハロゲンヒータ２５ｂをオンする（ステップＳ１０）。次に、決定されたハロゲンヒータ２５ａ用のデューティ比に基づき、加圧ローラ３１のハロゲンヒータ２５ａをオフさせるか否かが判別される（ステップＳ１１）。前記ステップ１１の判別の結果、ハロゲンヒータ２５ａをオフすると判別した時は、ハロゲンヒータ２５ａをオフする（ステップＳ１２）。前記ステップ１１の判別の結果、オンすると判別した時は、ハロゲンヒータ２５ａ用に決定されたデューティ比の数値に応じた割合で加圧ローラ２６のハロゲンヒータ２５ａをオンする（ステップＳ１３）。
【０１５３】
以上のように、この第７の実施形態の定着装置によれば、上記の第６の実施形態による作用効果に加えて、第１の加熱源の加熱量および第２の加熱源の加熱量を、より緻密に制御することができる。すなわち、第１の加熱源からの供給加熱量と第２の加熱源からの供給加熱量とを、互いに連係させて、それぞれの供給加熱量を設定し、しかもこの連係させたそれぞれの加熱量として、第１の加熱源および第２の加熱源との各加熱源が加熱対象とするそれぞれの部材の温度変化傾向に応じたものにしているので、該部材の温度変化傾向を目標温度となるように修正した加熱制御にすみやかに修正できるとともに、この修正用に該加熱源が担当した部材を直接的かつ効率的に加熱できる。このため、より緻密に制御できるとともに、確実かつ良好な制御結果が得られることになる。
【０１５４】
他方、このように１つの決定テーブルにおいて、その各欄に、第１の加熱源用および第２の加熱源用それぞれのデューティ比の数値を登録した構成としたので、これらの２つの加熱源による加熱量のバランスつまり制御バランスを、良好に確保しやくなる。すなわち、ある組み合わせ条件下としての同一欄内で、両者の供給加熱量同士の間の関係が明確に規定されて、明確に把握することができ、両者間に密接な関係を形成することが可能となる。
【０１５５】
他方、短い開発期間で、実機を対象としたこの加熱制御の完成度を高めることが可能となる。すなわち、たとえば実機で繰り返し試験して各欄の２つのデューティ比を決めるとしても、互いに関連させて視覚的にそれぞれの加熱量を変化させることができる。このため、計算式では得られない互いに及ぼしあう影響を確認しながら、両者の密接な関係性を、良好な結果が得られる方向に発展させることができる。この結果、この第７の実施形態の制御構成の、実機での完成度を高めることができる。
【０１５６】
なお、上記した各実施形態で示した定着装置の構成としての加熱ローラ、定着ベルト及び加圧ローラや、加熱源としてのハロゲンヒータは、好ましい一例を示したにすぎず、実施に際してはこれら構成部品を、特許請求の範囲に記載した範囲内で適宜に変更、修正等をすることができることは言うまでもない。例えば、加熱ローラに、たとえば２本ヒータなどのように複数の加熱源を配置した構成の場合にも、適用することができる。また、第１の回転体としての定着ベルトの内部に配置した第１の加熱源として、この定着ベルト内に発熱抵抗体層を設けた構成としてもよい。すなわち、この定着ベルトを、基層、抵抗発熱層、離型層が順次積層された抵抗発熱体の構成とし、抵抗発熱層に通電して抵抗発熱させる構成としてもよい。さらに、温度検出部としてサーミスタを用いたが、サーミスタに限定されるものではなく、他の温度検出素子を使用してもよい。
【０１５７】
請求項２に記載の発明によれば、必要な加熱量に応じて、加熱源からの加熱量を、可変に制御しているので、第１の回転体の温度を、より緻密に制御することができる。すなわち、加熱源に供給する発熱用の電力量を、所定に設定されたデューティ比に基づき、少なくとも、オンオフの２段階ではなく、多段階に増減できる可変制御の構成としたので、必要な加熱量に応じた加熱源から加熱量を供給することができ、この結果として第１の回転体の温度を、より緻密に制御することができる。つまり、算定した必要な加熱量に相当した分量の加熱量を、加熱源で発生させて該加熱源からニップ部に供給できる。
【０１５８】
請求項３に記載の発明によれば、制御部は、検出温度の変化に基づき、加熱量を算出して、加熱源の加熱量を可変に制御しているので、第１の回転体の温度を、より一層緻密に制御することができる。すなわち、検出温度の変化に基づき、必要な加熱量以外に生じる加熱量を予測して算定し、加熱源の加熱量を可変に制御しているので、この結果として第１の回転体の温度を、より一層緻密に制御できる。つまり、少なくとも、第１の回転体の温度と第２の回転体の温度とにおいて、前回検出した温度状態と、今回検出した温度状態との間に生じた変化の傾向から、該変化方向への外延として必要な加熱量以外に生じる加熱量を予測して算定し、これらに相当した分量の加熱量を、加熱源に発生させて該加熱源から供給するようにしているので、この結果として得られる定着温度の制御精度を向上することができる。
【０１５９】
請求項４に記載の発明によれば、第２の回転体に第２の加熱源を設けて制御するとともに、第２の温度検出部による検出温度に基づき、少なくとも、第２の加熱源をオンオフ制御しているので、第２の回転体は、熱供給側の部材となり、第１の加熱源が担当する加熱量を減少できるとともに、少なくとも、第２の回転体の熱的な安定度を高めることができる。この結果として、第１の回転体の温度を、さらに緻密に制御することができる。
【０１６０】
請求項５に記載の発明によれば、第２の温度検出部による検出温度に第１の温度検出部による検出温度を加味して、第２の加熱源を制御しているので、さらに一層緻密に第２の加熱源を制御することができる。
【０１６１】
請求項６に記載の発明によれば、緻密に第２の加熱源を制御することができる。
【０１６２】
請求項７に記載の発明によれば、第１の加熱源の加熱量及び第２の加熱源の加熱量を、互いに連係させて、より緻密に制御することができる。
【０１６３】
請求項８に記載の発明によれば、熱ローラ方式の定着装置に適用することができる。
【０１６４】
請求項９に記載の発明によれば、熱ベルト方式の定着装置に適用することができる。
【０１６５】
請求項１０に記載の発明によれば、少なくとも第１の加熱源として、および第２の加熱源を設けた場合にはこの第２の加熱源として一般的なハロゲンヒータを採用しているので、発熱動作の信頼性の向上と、低コスト化を図ることができる。すなわち、該ヒータを駆動するための付随した回路構成も、同様に一般的なものを採用できる。
【０１６６】
請求項１１に記載の発明によれば、画像形成装置は、請求項１ないし１０のいずれかに記載の定着装置を搭載しているので、少なくとも、第１の回転体の温度を緻密に制御でき、これに伴い定着温度を良好に確保でき、この結果として高品位な画像品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】この発明の前提となる画像形成装置を示し、この発明の定着装置を搭載した画像形成装置の全体構成を示す概略正面図である。
【図２】この発明の第１実施形態の定着装置に関連した電気的な構成を示し、制御装置のブロック図である。
【図３】この第１実施形態の定着装置を示し、定着装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図４】この第１実施形態の定着装置の加熱源としてのハロゲンヒータに直接関連した電気的な構成を示し、同構成のブロック図である。
【図５（ａ）】この第１実施形態の定着装置における加熱源の加熱動作としてオンオフを決定するための決定テーブルである。
【図５（ｂ）】最適な定着温度状態下での理論的な定着ベルトの熱容量と、実測した定着ベルト温度から算定できる現在の定着ベルトの蓄熱量との間の量的な関係を示した概念説明図である。
【図５（ｃ）】最適な定着温度状態下での理論的な加圧ローラの熱容量と、実測した加圧ローラ温度から算定できる現在の加圧ローラの蓄熱量との間の量的な関係を示した概念説明図である。
【図６】この発明の第２実施形態の定着装置を示し、この定着装置の加熱源への電力供給制御用のデューティ比を決定するための決定テーブルである。
【図７】この第２実施形態の制御動作を示したフローチャートである。
【図８】この発明の第３実施形態の定着装置を示し、（ａ）は、定着ベルトにおける前回制御周期の検出温度と今回制御周期の検出温度との変化傾向を評価するための評価テーブルであり、（ｂ）は、加圧ローラにおける前回制御周期の検出温度と今回制御周期の検出温度との変化傾向を評価するための評価テーブルである。
【図９】この第３実施形態の定着装置を示し、加熱ローラの温度変化傾向と加圧ローラの温度変化傾向とから、この定着装置の加熱源への電力供給制御用のデューティ比を決定するための決定テーブルである。
【図１０】この発明の第３実施形態の制御動作を示したフローチャートである。
【図１１】この発明の第４実施形態の定着装置を示し、定着装置の全体構成を示す概略断面図である。
【図１２】この第４実施形態の定着装置の加熱源としてのハロゲンヒータに直接関連した電気的な構成を示し、同構成のブロック図である。
【図１３】この発明の第７実施形態の定着装置を示し、定着ベルト及び加圧ローラとにそれぞれ設けられた各加熱源への電力供給量設定用の各デューティ比を、同時に一括して決定するための決定テーブルである。
【図１４】この発明の第７実施形態の制御動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６８】
１  フルカラー複写機（画像形成装置）        ２  露光装置
３  感光体                                  ４  画像形成部
５  給紙カセット                            ６  給紙部ヒータ
７  定着装置                                ８  手差しトレイ
１１  原稿読取部                            １２  原稿搬送部
１３  画像形成ユニット                      １４  現像装置
１５  レーザ照射器                          １６  ミラー
１７  帯電ローラ                            ２１  クリーニング装置
２２  中間転写ベルト                        ２３  １次転写ローラ
２４  排紙トレイ
２５ｂ  ハロゲンヒータ（加熱源）
２５ａ  ハロゲンヒータ（第２の加熱源）
２６  加熱ローラ                            ２７  定着ベルト（第１の回転体）
２８  定着ローラ                            ３１  加圧ローラ（第２の回転体）
３３  テンションローラ                      ３４  クリーニングローラ
３５  オイル塗布ローラ                      ３６  搬送ガイド
３７ａ  サーミスタ（第２の温度検出部）
３７ｂ  サーミスタ（第１の温度検出部）
４２  ケーシング                            ５１  システム制御板（制御部）
５２  読取制御板                            ５３  操作／表示部
５４  書き込み制御板                        ５５  トナーセンサ
５６  高圧電源                              ５７  Ｉ／Ｏ制御板
５８  ＰＳＵ（電力供給部）                  ６１  各種画像形成用Ｉ／Ｏ
Ｐ  用紙                                      Ｔ  目標温度（温度制御の目標温度）
【図１】
2006267941.tif 000003
【図２】
2006267941.tif 000004
【図３】
2006267941.tif 000005
【図４】
2006267941.tif 000006
【図５（ａ）】
2006267941.tif 000007
【図５（ｂ）】
2006267941.tif 000008
【図５（ｃ）】
2006267941.tif 000009
【図６】
2006267941.tif 000010
【図７】
2006267941.tif 000011
【図８】
2006267941.tif 000012
【図９】
2006267941.tif 000013
【図１０】
2006267941.tif 000014
【図１１】
2006267941.tif 000015
【図１２】
2006267941.tif 000016
【図１３】
2006267941.tif 000017
【図１４】
2006267941.tif 000018