(57)【要約】【課題】制御系の特性や電源変動の影響を受けないようにする定着ヒータの温度制御において制御手段の構成を簡単にし、制御に必要なデータを適宜のタイミングで取得でき、処理負担の少ない動作を可能にする。【解決手段】通常のヒータ点灯ｄｕｔｙに対し、制御系要素のばらつきや電源の変動を打消す補正係数αを乗算し、適正な点灯制御を可能する。補正係数αは、プリント動作とは別に行う調整モードにおいて次の手順で求める。温度−時間特性リニアの条件で計測された温度推移時間τ（電源等の変動要素に依存）、と予め求めておいた標準特性（定格電圧Ｖ０の温度推移時間τ０）から現環境下での電源電圧Ｖ＝ａ・（τ０／τ）・Ｖ０を求め、ヒータ出力Ｗ＝（Ｖ／Ｖ０）ｂ・Ｗ０を導く。補正係数α＝Ｗ０／Ｗ＝１／（ａ・（τ０／τ））ｂとしこれを適用する。装置固有の条件をパラメータａ，ｂに反映できる。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱定着を必要とする画像形成プロセスに用いる要素として、定着ヒータ、該ヒータによる加熱状態を検出する温度センサ、目標温度の加熱状態にするために前記温度センサの検出値に応じて前記定着ヒータの点灯デューティを制御するヒータ制御手段を有する画像形成装置であって、前記ヒータ制御手段は、所定の制御条件で点灯させたときの定着ヒータの温度−時間特性を取得する手段と、取得した定着ヒータの温度−時間特性と予め求められた標準の温度−時間特性とに基づいて点灯デューティの補正値を算出する手段と、算出した補正値を現行の点灯デューティ制御に適用する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載された画像形成装置において、点灯デューティの補正値を算出する前記手段に用いる定着ヒータの温度−時間特性を傾きとしたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された画像形成装置において、点灯デューティの補正値を算出する前記手段は、制御系及び定着ヒータにそれぞれ固有のパラメータを導入して補正値を算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置において、画像形成動作の開始時に、定着ヒータの温度−時間特性を取得する前記手段及び点灯デューティの補正値を算出する前記手段を起動し、算出された点灯デューティの補正値を現行画像形成動作に適用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記ヒータ制御手段は、定着ヒータによる加熱状態を最低に保つ予熱モードを実行可能とし、予熱モードからの立ち上げ時に、定着ヒータの温度−時間特性を取得する前記手段及び点灯デューティの補正値を算出する前記手段を起動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置において、任意のタイミングで行われる入力操作の指示によって、定着ヒータの温度−時間特性を取得する前記手段及び点灯デューティの補正値を算出する前記手段を起動することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセス等のような熱定着を要するプロセスにより画像を形成する装置（例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及びこれらの機能を複合させた装置等）に関し、より特定すれば、定着ヒータを目標温度に制御する際に、制御系の特性や電源の変動の影響を受けないように、ヒータへの電力供給（点灯）を制御する機能を備えた前記画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から電子写真プロセスにより画像を形成する装置では、熱圧着により転写紙にトナー像を定着させている。画像形成装置の定着ユニットには、加熱にヒータを用い、ヒータの点灯を制御することにより必要な加熱状態を得ている。一般的な制御方法は、適正なヒータ出力を得るために設定される制御値によって、定められた制御時間内におけるヒータの点灯時間（点灯デューティ（ｄｕｔｙ））を可変するという方法が用いられている。
例えば、定着ユニット内の温度センサが取り付けられている位置の温度を予め定められた設定（目標）温度とするようヒータ点灯を制御する場合、設定温度と現在温度との差分や温度上昇の勾配に合わせ、ヒータの点灯ｄｕｔｙを変更し制御する。設定温度と現在温度との差分をフィードバックする方法では、差分に比例定数（パラメータ）を掛けた量で点灯時間を決めるＰ（比例）制御、温度推移も考慮するＰＩ（比例・積分）制御、時間応答も考慮するＰＩＤ（比例・積分・微分）制御など、一般的な自動制御の手法が適用されている。こうしたヒータの点灯ｄｕｔｙの制御よって、素早く且つ不必要なオーバーシュートを生じず、温度を設定温度に到達・維持させることを可能にしている。
【０００３】
ところで、上記点灯ｄｕｔｙを決定する際の定数（パラメータ）というのは、制御系を構成する要素のばらつきを考慮してその影響を抑制する値を持つように設計されるものである。
例えば、制御系を構成する温度検知素子、ヒータといったもののばらつきは部品仕様として管理されているので、普通はこれらの要素のばらつきで、出力設計仕様をはずれることはない。とはいうものの、実際には、ばらつきが大きくなる程、制御の正確性、追従性は下がる傾向にあり、考慮したばらつき量を越えることが起きる可能性は否定できない。
また、要素の一つである電源事情といった場合、定格入力（日本国内であればＡＣ１００Ｖ）の±何％と規定して設計しても、ユーザのあらゆる条件を網羅しきれるものではなく、設計条件を満たさない場合が起きる可能性は否定できない。
こうした場合には、狙いのヒータ出力を得られないという不具合が生じる。
【０００４】
上記のような変動要素による出力への影響をなくし、狙いのヒータ出力を得るために、これまで様々な方法が提案されてきた。そうした従来例を下記「特許文献１〜３」に示すことができる。
「特許文献１」には、通電開始から制御温度（定着に用いる目標温度）までの温度上昇率を求め、得られる結果により予め用意された制御パターンを選択することにより、ヒータ抵抗値のばらつきによる影響が生じないようにするもので、制御パターンとしてヒータへの給電波形の波数や位相制御を変更した給電モードを用意し、その選択により適正な動作が可能になるとする例が示されている。
「特許文献２」には、ヒータ加熱部の温度を検出するサーミスタ出力の時間遅れ対策の為に昇温勾配を測定して、サーミスタ出力を補正することを前提として、補正値として得られた昇温勾配により入力電圧の変動を検出し、検出値（昇温勾配）と現在温度により予め用意された差分テーブルを参照することにより変動に見合ったヒータのＯＮ／ＯＦＦｄｕｔｙを得るようにした制御方法を用いることが示され、この方法により、入力電圧の変動の影響を抑えることが可能であるとしている。
「特許文献３」には、所定時間内におけるヒータ点灯時間に対する温度上昇データを収集し、その間の関係を示す特性曲線データを求め、現在の測定温度と目標温度までに必要な上昇温度を求めた特性曲線からヒータ点灯時間を制御量として定めるという温度制御方法を用いることが示され、この方法により、熱定着装置の熱伝導性などの特性ばらつきに対し、適正な温度制御が可能となり、熱定着装置が交換されても常に最適化が実現できるとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−１００７５５号公報
【特許文献２】
特開平１０−１６１４６６号公報
【特許文献３】
特開２０００−１４７９４２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記「特許文献１」では、ヒータへの給電波形の波数や位相制御を変更するといった複雑な操作を必要とする給電モードを選択する方法を採用している。また、給電モードを選択するために必要なデータ（温度上昇率）の収集を、制御温度（定着に用いる目標温度）までヒータを立ち上げるための通電を開始してからのタイミングで行う、と特定しており、画像形成時に常に行われ、収集時にはヒータ出力の目標温度への制御ができないという制約を生じる。
上記「特許文献２」では、検出された昇温勾配と現在温度により予め用意された差分テーブルを参照することにより入力電圧の変動に見合ったヒータのＯＮ／ＯＦＦｄｕｔｙを得るようにするとし、テーブル方式の制御方法を採用している。また、入力電圧の変動を含む昇温勾配の検出は、ヒータ出力の目標温度への制御とは別の動作として行われる必要があり、制約条件となっており、待機時に行われる例が示されているが、この場合には、例えば、朝一の電源ＯＮ時はこの制御が働かないことになる。
上記「特許文献３」では、所定時間内におけるヒータ点灯時間に対する温度上昇データの関係を示す特性曲線データを求めるために、データの収集に加えて最小自乗法といった複雑な演算処理を必要としており、そのための操作を行うマイコンの負荷が非常に重くなる。実施例に示された電源ＯＮ時は、定着制御以外もイニシャル動作中のため、できればマイコン負荷としては軽くしておくのが望ましいので、これに反する。
【０００７】
このように、上記「特許文献１〜３」にそれぞれ示された従来例では、制御系の特性や電源の変動の影響を受けないようするための制御手段として、複雑な構成や操作を必要とし、また、動作タイミングについても、制約条件が付されているために適切なタイミングで行うための阻害要因が存在するという問題点を有する。
本発明の目的は、熱定着を要するプロセスにより画像を形成する装置（例えば、電子写真方式を用いる複写機、プリンタ、ファクシミリ装置及びこれらの機能を複合させた装置等）における定着ヒータの温度制御における上述の従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、制御系の特性や電源の変動の影響を受けないような制御動作を実現するために用いる制御手段の構成を簡単にし、また、前記した温度制御動作に必要なデータの取得を適宜のタイミングで行え、処理に負担の少ない動作を可能にすることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、熱定着を必要とする画像形成プロセスに用いる要素として、定着ヒータ、該ヒータによる加熱状態を検出する温度センサ、目標温度の加熱状態にするために前記温度センサの検出値に応じて前記定着ヒータの点灯デューティを制御するヒータ制御手段を有する画像形成装置であって、前記ヒータ制御手段は、所定の制御条件で点灯させたときの定着ヒータの温度−時間特性を取得する手段と、取得した定着ヒータの温度−時間特性と予め求められた標準の温度−時間特性とに基づいて点灯デューティの補正値を算出する手段と、算出した補正値を現行の点灯デューティ制御に適用する手段を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載された画像形成装置において、点灯デューティの補正値を算出する前記手段に用いる定着ヒータの温度−時間特性を傾きとしたことを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された画像形成装置において、点灯デューティの補正値を算出する前記手段は、制御系及び定着ヒータにそれぞれ固有のパラメータを導入して補正値を算出することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載された画像形成装置において、画像形成動作の開始時に、定着ヒータの温度−時間特性を取得する前記手段及び点灯デューティの補正値を算出する前記手段を起動し、算出された点灯デューティの補正値を現行画像形成動作に適用することを特徴とするものである。請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載された画像形成装置において、前記ヒータ制御手段は、定着ヒータによる加熱状態を最低に保つ予熱モードを実行可能とし、予熱モードからの立ち上げ時に、定着ヒータの温度−時間特性を取得する前記手段及び点灯デューティの補正値を算出する前記手段を起動することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載された画像形成装置において、任意のタイミングで行われる入力操作の指示によって、定着ヒータの温度−時間特性を取得する前記手段及び点灯デューティの補正値を算出する前記手段を起動することを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明を添付する図面とともに示す以下の実施形態に基づき説明する。
以下に示す実施形態では、本発明に特有の構成要素となる定着ヒータの制御手段に係わる構成を中心にその実施形態を示すこととし、定着装置を含め画像形成装置全体の構成に必要なその他の構成要素については、電子写真プロセスにより画像を形成する複写機、プリンタ等の既存の装置を構成する要素により実施できるので、それらの要素についての記載は省略する。
図１は、本実施形態の定着ヒータの制御に係わる回路を示す。
図１に示す回路は、定着ユニット１、ＡＣ制御板６、ベースエンジンコントロールユニット（以下「ＢＣＵ」と記す）４よりなる。
定着ユニット１内には制御対象であるヒータ３及び温度センサ（検出素子）２を具備しており、ＡＣ制御板６は、ヒータ３を点灯する駆動部、ＢＣＵ４は、ヒータ３の駆動制御部として機能する。ヒータ３の駆動制御部としての機能を持つＢＣＵ４は、例えば、マイコン（マイクロ  コンピュータ）で構成し、マイコン内部の記憶媒体に書き込まれたプログラムに従って、ベースエンジンコントロールとしての制御動作を実行し、その一つとして定着ヒータの点灯制御に係わる以下に示す制御動作もその実行に必要なプログラムを搭載させることにより実施することができる。
【００１３】
ヒータ３は、ＡＣ制御板６に設けたトライアックのような双方向スイッチング素子７、図示していないが安全回路としての電流検知ヒューズ等を介し、商用交流電源８に接続されている。スイッチング素子７のドライブには入出力の絶縁されたフォトカプラ９等がよく用いられ、ＢＣＵ４に搭載されたＣＰＵ５によって２次側電源が生成する信号によりフォトカプラ９を発光させ、スイッチング素子７をドライブし、ヒータ３の点灯をＯＮ／ＯＦＦ制御する。
ＣＰＵ５は、定着ユニット１の温度を制御するための制御信号（ヒータ３を点灯制御するためのスイッチング素子７のドライブ信号）を生成するために、温度検出信号を用い、それを温度センサ２から得る。温度センサ２は、制御すべき定着装置のローラ表面（ベルト表面）近傍に配置されており、一般的には安価なサーミスタが用いられている。
サーミスタを用いた場合、サーミスタ２は検出温度により抵抗値が変化する特性を有しているので、温度を対応するアナログ電圧に変換可能であり、変換した電圧をＢＣＵ４に搭載されたＣＰＵ５のＡ／Ｄ入力に取り込むことにより温度をデジタル量で検出でき、設定（目標）温度へ制御するための制御量の演算処理がＣＰＵ５で行われる。
以上のような定着ヒータの制御に係わる回路構成により、定着ユニット１のローラ（ベルト）表面温度があらかじめ決められた設定温度に推移できるよう、または保持できるよう、ＣＰＵ５がヒータＯＮ／ＯＦＦの制御を行うことが可能となる。
【００１４】
次に、上記のように構成した回路（図１）の動作として行う本実施形態に特有の制御動作について詳細に説明する。
基本的な制御は、上記した一般的な自動制御技術を適用した従来法（［従来の技術］の項、参照）におけると同様の制御方法を用いる。例えば、Ｐ制御を例にすると、まずサーミスタ２によって温度を検知し、その検知温度と設定目標温度との差分を求め、その差分に比例定数Ｋｐを掛けた値によりヒータの点灯ｄｕｔｙ（時間）を決定することになる。
図２は、点灯ｄｕｔｙに従いＯＮ／ＯＦＦ制御されるヒータの動作を説明する図である。同図に示すように、ある制御単位時間ｔ０を制御単位とするので、時間ｔ０ごとにサーミスタによる温度の検出を行い、検出温度と設定目標温度に基づいてｔ０サイクル中の何％の時間を点灯させるかを定める値として、点灯ｄｕｔｙ（ｔｎ／ｔ０）を算出し、この値に従ってＯＮ／ＯＦＦの期間を各サイクルで定め（ｔ１、ｔ２、ｔ３、…）制御することになる。
このとき、設定目標温度との差が大きいほど点灯時間は長くなり、設定目標温度との差が小さいほど点灯時間は短くなる。なお制御単位時間は、ＣＰＵ性能、点灯時間の必要設定分解能から決まることになる。
以上は、基本制御をＰ制御とした場合であるが、制御系をそのままで、マイコン（ＣＰＵ５）により温度推移、温度変化率も考慮して点灯ｄｕｔｙを決めれば、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御となる。
【００１５】
上記の制御動作は、従来法として確立されたものであるが、Ｐ制御、ＰＩ制御、ＰＩＤ制御それぞれの制御の定数  Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄは、制御系を構成する要素の持つ公差（ばらつき）を考慮して、設計されるのが一般的である。しかしながら、こうした考慮が払われたことにより発生するばらつきは、制御操作対象となる個々の装置に掛かってくることになり、結果としてこうした設計の制御系ではデューティ制御後のヒータ出力（供給するヒータ熱量）が装置によってばらつく場合が起きてしまう。
本発明では、上記のような制御系要素のばらつきが制御操作量に影響しないようにすることを解決課題の一つとするものであり、本実施形態では、ヒータの使用環境での最適な制御を実現する為、ヒータ点灯ｄｕｔｙの補正を行うことにより、このばらつきを抑える。
また、この補正を行うために必要になるデータ収集、補正データ（後述の補正係数）の演算等をＣＰＵ５が調整モードとして、ヒータ点灯ｄｕｔｙに対する補正処理を実際に行う前にこの補正処理から切り離した形で、別に実行することが可能な手順として用意する。さらに、この調整モードでは、適正な温度制御を行うためのもう一つの課題である電源電圧のばらつきについても、その補正を可能にするデータに集約することによって、その解決を図るようにする。
以下に示す具体例では、制御系要素であるヒータ出力のばらつき（公差）によって、ヒータ熱量が変動しないよう補正する例を示す。
【００１６】
ここで、上記の調整モードについて説明する。
調整モードでは、ヒータ点灯ｄｕｔｙの補正に必要なデータとして、ヒータの温度−時間特性を取得し、点灯ｄｕｔｙに適用する補正値を算出する処理を行う。
温度−時間特性を取得する処理の手順は、まずヒータをＯＮさせ、サーミスタ検知温度がある温度からある温度に到達するまでの時間をカウントし、必要なデータの収集を終え、収集したデータに基づいて温度−時間特性を求める。
図３は、調整モード時におけるサーミスタの検出値の変化により得られる検知温度−時間特性を例示する。
図３に示す例で温度−時間特性の意味とその求め方を具体的に説明すると、図示の例では、５０℃から１００℃までの温度推移時間を計測し、計測した値を求める特性値として得る。このようにして求めた値は、温度推移時間、或いは温度−時間がリニア（一次直線）な関係にあれば「時間／温度」（傾き）という見方ができる。傾きが大きいほどヒータ出力が低下している、即ち制御系要素のばらつきや電源の変動があることを示す。
温度−時間特性は、「時間／温度」の傾きで表す場合には、任意の温度範囲で計測し得、温度差が大きいほど正しい値に近い。５０℃から１００℃までというように温度範囲を一定にすれば、計測した時間をそのまま特性値として扱うことが可能である。
図３に示す例における具体的な動作は、ヒータＯＮ後、サーミスタ検知温度をＣＰＵ５が監視しており、５０℃を検知した時点ＴａでＣＰＵ５内のタイマをスタートさせ、１００℃を検知した時点Ｔｂでタイマをストップさせ、その後ヒータＯＦＦとしている。この動作でタイマにより計測された時間τは、  τ＝Ｔｂ−Ｔａ  となる。なお、この調整モードにおいてヒータ出力は、固定の点灯ｄｕｔｙとしておく必要があり、望ましい条件は、サーミスタの検知温度の推移が図２のような１次直線となるｄｕｔｙを選択する。また、図３では、  ５０℃−１００℃  間の時間を測定しているが、サーミスタの  温度―電圧  特性がリニアで誤差の少ない区間であればよく、５０℃−１００℃  に限る必要はない。
【００１７】
このような条件下で計測された温度推移時間τ、予め測定しておいた標準特性、即ち定格電源電圧Ｖ０（国内であれば１００［Ｖ］）において同じ測定条件で求められた温度推移時間τ０と、時間τ，τ０それぞれの測定時にヒータに供給された電源電圧Ｖ，定格電源電圧Ｖ０との間に下記式（１）の関係が成り立つ。よって、この関係式に基づいて、現行の環境下での電源電圧Ｖを求めることができる。
Ｖ＝ａ・（τ０／τ）・Ｖ０  ………式（１）
上記式（１）におけるａは、任意の定数として設定することが可能であって、電源電圧のばらつきによる式（１）の特性を予め測定しておくことで、各々の制御系固有の値として求めておくことができる。
現行の環境下での電源電圧Ｖが求まると、その環境下でのヒータ出力を求めることが可能であり、定格入力（電源電圧Ｖ０）でのヒータ出力をＷ０、現行の環境下でのヒータ出力をＷとすると、下記式（２）が成り立つ。
Ｗ＝（Ｖ／Ｖ０）ｂ・Ｗ０  ………式（２）
ここで、ｂはヒータ製品固有の値（通常、製品に付属する特性データとして提供される）である。
従って、上記式（１）  、式（２）より、ヒータ点灯ｄｕｔｙの補正係数αは、下記式（３）として求めることができる。
2005003770.tif 000003
本実施形態では、通常のヒータ点灯ｄｕｔｙに対し、上記式（３）で得られた補正係数αを乗算することによって、適正な点灯制御を可能する点灯ｄｕｔｙへの補正を行う。
このようにして、装置が設置された場所の電源事情（入力電圧）等に影響されることなく、定格入力でのヒータ出力と同等な出力が得られ、素早く且つ不必要なオーバーシュートを生じずに設定目標温度に到達・維持させることが可能となる。
【００１８】
ＣＰＵ５が行う調整モードの実施タイミングとしては、本実施形態のように調整モードを行い得られる結果により補正される対象に装置の使用時における電源事情（入力電圧）が含まれる場合には、工場出荷時での調整は必要なく、装置の設置時に最低限行われる必要がある。なお、工場出荷時のみであれば、通常制御中は上記式（３）に従い求められた補正係数αを点灯ｄｕｔｙに乗算するのみであるのでマイコンの負荷も少なくなる。ところが、電源事情が１日の時間の中でも刻々と変化するような条件で使用されるケースもあり得、こうしたケースでは、より頻繁に補正の為のデータ収集、補正データの演算（補正係数αの算出）を行う必要がある。
このような状況では、画像形成（プリント）開始時毎に補正係数αを更新する動作を自動的に行うようにして対応することが適切である。このようにして補正係数αの更新を行うようにすれば、１日のある時間では、本装置だけ稼働しているが、ある時間では周囲の装置も稼働するといった、電源事情が変動する場合などの状況にあっても、最適なヒータ点灯ｄｕｔｙを実現し、定格入力でのヒータ出力と同等な出力が得られ、素早く且つ不要なオーバーシュートを生じずに温度を設定温度に到達・維持させることが可能となる。
【００１９】
ところで、本実施形態の補正係数αを用いる補正制御は、図３に示した温度−時間特性をどれだけ正確に得ることができるかに依存しており、より正確な特性データを得るためには、同図中の測定点であるＴａ，  Ｔｂが、より離れた場合、即ち、温度差が大きい程よい。
この条件を満足させるために、本実施形態では、電子写真プロセスにより画像を形成する複写機、プリンタ等で通常、用意されている予熱モード時を利用して調整モードを自動的に行わせるようにする。
予熱モード時は、通常の待機モード時よりもヒータ制御温度を下げた状態であり、本来はプリントしていない状態での消費電力を押さえるためのモードとして用意されたものである。一般的には、プリント終了後に一定時間プリント動作が無かった場合、予熱モードに移行する。予熱モード時のヒータ温度は、待機モード時からプリント開始時の間に設定することが可能な温度差（（Ｔｂ−Ｔａ）、図３参照）よりも大きな値をとることが可能になり、より正確な温度―時間特性が得られることになる。
このように、予熱モード時に調整モードを行わせることにより、電源事情が変化してしまった場合などにも、より最適なヒータ点灯ｄｕｔｙを実現し、定格入力でのヒータ出力と同等な出力が得られる、素早く且つ不要なオーバーシュートを生じずに温度を設定温度に到達・維持させることが可能となる。
【００２０】
以上に説明したように、調整モードを実行し、実行時点で算出された補正係数αをヒータ点灯ｄｕｔｙに適用することにより、制御系要素のばらつきや電源の変動によるヒータ制御のばらつきに対する変動を補正し、適正な制御動作を確保することを可能にする制御方法について述べてきたが、実際の制御系としてのばらつきは、この他にもヒータ出力のばらつき（公差）、温度検出素子のばらつき（公差）など、様々である。例えば、そのばらつきが装置に特有のばらつきでも、工場出荷時に調整されれば、問題が生じないことが多い。
一方、市場での部品交換があり得るが、その場合に部品交換時の調整が必要となり、また、電源事情による入力の変動であれば、ユーザ先設置時、事情によっては、より正確な補正が必要となり、１日の電源ＯＮ時であったり、さらにプリント開始時のたびに調整を行い、正確な補正が必要になる可能性がある。
上記実施形態では、プリント開始時毎、或いは予熱モード時に自動的に調整モードを実行する例を示したが、それ以外にも、上記した部品交換時等のように、調整が必要になる様々な場合が生じ得るので、こうした場合に対応するために、本実施形態では、工場、サービスマン、ユーザ等が必要時に意図して調整モードを行わせることができる様にする。例えば、入力操作により任意のタイミングで調整モードの実行指示を与える手段を備えることにより実施する。なお、操作による指示に従い調整モードを実行する条件として、温度センサによる検出温度が所定値より低いか否かという温度のチェックをして、温度が所定値より低い場合に実行を可能にするという方法をとっても良い。このときにチェックする所定温度は、調整モードを行ったときに得られる補正データにエラーの生じ難い温度で実行するために定められ、この条件をクリアすれば、任意のタイミングで実行が指示されても適正なデータを得ることが可能になる。
このようにすれば、使用環境における入力電圧の変動や、ヒータの（許容公差内での）ばらつきに影響されることなく、定格電圧下の公差±０品ヒータ出力と同等な出力が得られることになり、設計条件として部品ばらつきを考慮しなくてもすむので、制御系の設計を容易にする。また、結果として得られる温度制御もより正確なものとなり、定着温度を設定温度に素早く且つ不必要なオーバーシュートを生じずに、到達・維持させることが可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
（１）  請求項１〜３の発明に対応する効果
定着ヒータの温度制御において、その制御系を構成する温度センサ、ヒータのばらつきや電源などに生じる変動を補正することにより、ばらつきを考慮するが故の設計難易性の改善を図り、考慮したばらつきを越えた時の制御不能状態といった不具合を発生させないようにすることが可能になり、結果として得られる温度制御もより正確で、定着温度を設定温度に素早く且つ不必要なオーバーシュートを生じずに到達・維持させることが可能となる。
また、通常のヒータ点灯ｄｕｔｙに対し、制御系要素のばらつきや電源の変動を打消すために補正値（補正係数α）を適用するという方法をとり、その補正値をヒータの温度−時間特性（傾き）に基づいて求める手段とし、この補正値を求める手段をプリント動作から切り離し別の手段として構成するようにしたので、従来技術に示したような制御系要素のばらつきや電源の変動の影響を抑えるためのヒータ制御に複雑な構成や操作を必要とし、又適切なタイミングで行うための阻害要因をもたらすようなことがなく、制御手段の構成を簡単にし、処理負担の少ない動作を可能にする。
また、制御系及び定着ヒータそれぞれに固有のパラメータを導入した補正値を用いるようにしたので、各装置に最適化した制御が可能になる。
【００２２】
（２）  請求項４〜６の発明に対応する効果
制御に必要なデータとしての補正値を適宜のタイミングで取得可能な構成をとったので、画像形成動作の開始時、予熱モードからの立ち上げ時に自動で補正値を得るようにすることにより、前者においては変動の激しい環境に対応して適正化が図れ、また後者においては、正確な補正値を得ることが可能になる。
また、入力操作により任意のタイミングで補正値を取得する動作の実行指示を与えるようにしたので、調整が必要になる様々な場合に対応して、適正化を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における定着ヒータの制御に係わる回路を示す。
【図２】点灯ｄｕｔｙに従いＯＮ／ＯＦＦ制御されるヒータの動作を説明する図である。
【図３】調整モード時におけるサーミスタの検出値の変化により得られる検知温度−時間特性を例示する。
【符号の説明】
１…定着ユニット、            ２…温度センサ（サーミスタ）、
３…定着ヒータ、
４…ＢＣＵ（ベースエンジンコントロールユニット）、
５…ＣＰＵ、                  ６…ＡＣ制御板、
７…スイッチング素子、        ８…商用交流電源、
９…フォトカプラ。
【図１】
2005003770.tif 000004
【図２】
2005003770.tif 000005
【図３】
2005003770.tif 000006