(57)【要約】    【課題】      像加熱体の昇温時におけるオーバーシュートを小さくできるようにすること。    【解決手段】  ＰＩＤ制御では、設定温度と現在温度の偏差の積分値を用いて積分制御しているので、比例係数Ｋｐが大きい場合には、定着ベルト２３０の目標温度到達は早いが、その後のオーバーシュートが大きくなる。また、比例係数Ｋｐが小さい場合には、出力を徐々に小さくしていくので、定着ベルト２３０の目標温度到達は遅いが、オーバーシュートは小さくなる。そこで、温度検出器２７０により検出した定着ベルト２３０の加熱開始時の温度（ベルト温度）に応じて、前記ＰＩＤ制御の制御値を変更する。具体的には、定着ベルト２３０のベルト温度に応じて、前記ＰＩＤ演算の演算式の比例係数Ｋｐを変更する。これにより、定着ベルト２３０の昇温時におけるオーバーシュートを小さくすることができる。  【選択図】      図１６
2005257945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、
前記像加熱体を電磁誘導加熱する発熱手段と、
前記像加熱体の温度を検出する温度検出手段と、
前記像加熱体の温度が前記記録媒体への前記未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保たれるように前記温度検出手段の検出温度に基づいてＰＩＤ制御により前記発熱手段への供給電力を制御する電力制御手段と、を有し、
前記温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
記録媒体上の未定着画像を加熱するベルト状の像加熱体と、
前記像加熱体を電磁誘導加熱する発熱手段と、
前記像加熱体に圧接回転することにより形成されるニップ部で前記記録媒体を加圧搬送する加圧手段と、
前記加圧手段の温度を検出する温度検出手段と、
前記像加熱体の温度が前記記録媒体への前記未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保たれるように前記温度検出手段の検出温度に基づいてＰＩＤ制御により前記発熱手段への供給電力を制御する電力制御手段と、を有し、
前記温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更することを特徴とする像加熱装置。
【請求項３】
記録媒体上の未定着画像を加熱するベルト状の像加熱体と、
前記像加熱体を電磁誘導加熱する発熱手段と、
前記像加熱体の温度を検出する第１の温度検出手段と、
前記像加熱体に圧接回転することにより形成されるニップ部で前記記録媒体を加圧搬送する加圧手段と、
前記加圧手段の温度を検出する第２の温度検出手段と、
前記像加熱体の温度が前記記録媒体への前記未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保たれるように前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段の検出温度に基づいてＰＩＤ制御により前記発熱手段への供給電力を制御する電力制御手段と、を有し、
前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合には前記第２の温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更し、
前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には前記第１の温度検出手段により検出した前記像加熱体の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更することを特徴とする像加熱装置。
【請求項４】
前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記第２の目標電力を前記温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて変更することを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記第２の目標電力を前記温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて変更することを特徴とする請求項２記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合には前記第２の目標電力値を前記第２の温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて変更し、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には前記第２の目標電力を前記第１の温度検出手段により検出した前記像加熱体の温度に応じて変更することを特徴とする請求項３記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更することを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更することを特徴とする請求項２記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合には前記第２の温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更し、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には前記第１の温度検出手段により検出した前記像加熱体の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更することを特徴とする請求項３記載の像加熱装置。
【請求項１０】
前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には、前記ＰＩＤ制御の係数は変化させないで、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合の目標温度と検出温度との偏差の積分値を加算した値になるように積分の初期値のみを変化させることを特徴とする請求項３記載の像加熱装置。
【請求項１１】
前記ＰＩＤ制御とは、温度検出手段の検出温度と像加熱体の目標温度との偏差に関し、前記偏差の積分に比例する要素、および、前記偏差の微分に比例する要素を加味して制御するものであることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の像加熱装置。
【請求項１２】
記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱手段を備え、前記像加熱手段として、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の像加熱装置を用いることを特徴とする定着装置。
【請求項１３】
記録媒体上に未定着画像を形成する作像手段と、前記記録媒体上に形成された未定着画像を加熱定着する定着手段とを備え、前記定着手段として請求項１２記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱装置に関し、特に電子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置の定着装置に用いて有用な像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーや使い勝手の観点から、記録媒体上の未定着画像を加熱するための像加熱体を短時間で目標温度に加熱してクイックスタートさせることができる定着装置が注目されている。
【０００３】
この種の定着装置の像加熱手段として、電磁誘導加熱（ＩＨ；induction heating）方式の像加熱装置を用いたものが知られている。この像加熱装置は、像加熱体に誘導加熱装置により生成した磁界を作用させて渦電流を発生させ、この渦電流による前記像加熱体のジュール発熱により、転写紙及びＯＨＰ（Ｏver Ｈead Ｐrojector）シートなどの記録媒体上の未定着画像を加熱している。
【０００４】
このＩＨ方式の像加熱装置は、前記像加熱体を加熱する発熱手段の熱源としてハロゲンランプを用いた像加熱装置と比較して、発熱効率が高く定着速度を速くすることができるという利点を有している。また、前記像加熱体として肉厚の薄いスリーブもしくはベルトなどを用いた像加熱装置は、像加熱体の熱容量が小さくこの像加熱体を短時間で発熱させることができ、立ち上がり応答性を著しく向上させることができる。
【０００５】
この種の像加熱装置を用いた定着装置においては、ウォームアップ時間をできるだけ短縮するように最大電源出力を維持し、目標温度に対して多少のオーバーシュートは許容して目標温度到達時間を短縮するように像加熱体の温度を制御することが行われる。この目標温度に対するオーバーシュートの許容値は、５℃程度である。これは、目標温度よりも１０℃以上オーバーシュートすると定着画像に光沢ムラが発生してしまうためである。
【０００６】
このような定着装置では、像加熱体の温度が低いときには多少のオーバーシュートで済んでいるが、像加熱体の温度がある程度高くなっている状態から昇温を開始した場合、過度に電源出力がかかりすぎオーバーシュートが大きくなりすぎるという問題がある。
【０００７】
このため、この種の定着装置では、像加熱体のオーバーシュートが大きくなって、オフセットが発生したり１枚目の印字時に光沢ムラが発生したりする不具合があった。
【０００８】
そこで、この種の従来の定着装置では、像加熱体の温度に応じて像加熱装置の電源出力を変更するようにしている（例えば、特許文献１など参照）。
【０００９】
すなわち、特許文献１に開示された定着装置は、像加熱体の近傍にサーミスタからなる温度検出手段を配置して、前記像加熱体の温度を検出し、前記像担持体の温度に応じて、７００Ｗ〜１３００Ｗの中から最適な電力を選択している。具体的には、前記サーミスタの出力を与えられた本体制御回路が、検出された像加熱体の温度に基づいていずれかの電力を選択し、電力制御信号をＩＨ制御回路に出力するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−２２２１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、ＩＨ方式の像加熱装置では、通常、像加熱体に当接又は近接配設された温度検出手段の検出温度に応じて所定の制御則から算出される値で熱源への供給電力が制御されることにより、前記像加熱体が所定の定着温度（目標温度）に維持されている。
【００１１】
前記制御則としては、一般に、ＰＩ制御及びＰＤ制御を含むＰＩＤ（Ｐroportional（比例）、Ｉntegral（積分）、Ｄerivative（微分））制御が用いられている。このＰＩＤ制御では、温度検出手段の検出温度と像加熱体の目標温度との偏差の増減の動向に基づいて電力制御手段の操作量を偏差に比例させるだけでなく、偏差の積分に比例する要素、偏差の微分に比例する要素を加味して制御している。
【００１２】
また、前記温度検出手段からの温度情報は、ある周期（サンプリング周期）でサンプリングされ、ＰＩＤ制御の制御則に取り込まれる。
【００１３】
このような像加熱装置においては、装置全体の温度が低い場合には、像加熱体を多少目標温度よりオーバーシュートするような設定のＰＩＤ制御により加熱した方が、ウォームアップ時間が短くなるため望ましい。
【００１４】
しかしながら、像加熱装置の雰囲気温度が既に高くなっている場合には、次に像加熱体を加熱する際に装置全体の温度が低い場合と同じ設定のＰＩＤ制御により像加熱体を加熱すると、像加熱体の昇温速度が速くなりオーバーシュートが大きくなる。
【００１５】
また、この種の像加熱装置においては、像加熱体の温度が上昇するにつれて磁気特性が変化するため、前記低温時と同じ設定のＰＩＤ制御により像加熱体を加熱した場合、前記高温時に出力が入りにくくなるという問題がある。
【００１６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、像加熱体の昇温時におけるオーバーシュートを小さくすることができる像加熱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】
【００１７】
かかる課題を解決するため、請求項１記載の像加熱装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する発熱手段と、前記像加熱体の温度を検出する温度検出手段と、前記像加熱体の温度が前記記録媒体への前記未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保たれるように前記温度検出手段の検出温度に基づいてＰＩＤ制御により前記発熱手段への供給電力を制御する電力制御手段と、を有し、前記温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更する構成を採る。
【００１８】
この構成においては、例えば、前記温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度が高いほど前記ＰＩＤ制御の制御値である比例係数を小さく設定する。この構成によれば、前記温度検出手段の検出温度と像加熱体の目標温度との偏差が同じ偏差であっても前記電力制御手段の操作量が急激に増加しないようになる。すなわち、この種の像加熱装置では、ＰＩＤ制御の制御値である比例係数が大きい場合には像加熱体の目標温度到達は早いが、その後のオーバーシュートが大きくなる。これに対し、この構成においては、比例係数が小さい場合には、前記電力制御手段の出力が徐々に小さくなっていくので、像加熱体が目標温度に到達する時間は遅いが、前記像加熱体の昇温時におけるオーバーシュートを小さくすることができる。
【００１９】
請求項２記載の像加熱装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱するベルト状の像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する発熱手段と、前記像加熱体に圧接回転することにより形成されるニップ部で前記記録媒体を加圧搬送する加圧手段と、前記加圧手段の温度を検出する温度検出手段と、前記像加熱体の温度が前記記録媒体への前記未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保たれるように前記温度検出手段の検出温度に基づいてＰＩＤ制御により前記発熱手段への供給電力を制御する電力制御手段と、を有し、前記温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更する構成を採る。
【００２０】
前記ベルト状の像加熱体は熱容量が小さく温度低下も早い。このため、電源投入後１枚目の印字を行った場合には、像加熱装置の雰囲気温度は低いが、前記像加熱体は印字直後のため温度が高くなっている。一方、印字が連続的又は間歇的に繰り返し行われた場合には、前記像加熱体の温度及び像加熱装置の雰囲気温度が高く、前記加圧手段の温度も高くなっている。これらのことを考えると、前記像加熱体の温度を前記記録媒体への前記未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保つようにするには、温度が変化しやすい前記像加熱体の温度ではなく、前記加圧手段の温度に応じてＰＩＤ制御の制御値を変更することが望ましい。この構成によれば、前記温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じてＰＩＤ制御の制御値を変更するので、前記像加熱体の温度が大きくオーバーシュートすることなく短時間で目標温度に到達するようになる。
【００２１】
請求項３記載の像加熱装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱するベルト状の像加熱体と、前記像加熱体を電磁誘導加熱する発熱手段と、前記像加熱体の温度を検出する第１の温度検出手段と、前記像加熱体に圧接回転することにより形成されるニップ部で前記記録媒体を加圧搬送する加圧手段と、前記加圧手段の温度を検出する第２の温度検出手段と、前記像加熱体の温度が前記記録媒体への前記未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保たれるように前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段の検出温度に基づいてＰＩＤ制御により前記発熱手段への供給電力を制御する電力制御手段と、を有し、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合には前記第２の温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更し、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には前記第１の温度検出手段により検出した前記像加熱体の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更する構成を採る。
【００２２】
前記加圧手段の温度は、その温度が低い状態から連続印字を行った場合には、連続印字により徐々に上昇していき、例えば９０℃前後で飽和する。これに対し、前記加圧手段の温度が間欠印字などで高くなっている状態で連続印字を行った場合には、前記加圧手段の温度は、記録媒体の通紙により熱が奪われるため徐々に低下していき、例えば８０℃から９０℃の間でほぼ安定する。このため、このような連続印字が長く続くと、像加熱装置の雰囲気温度は高くなっているのに、前記加圧手段の温度が前記雰囲気温度よりも低くなっていることがある。このような場合には、次に像加熱体を加熱する際に前記像加熱体の昇温速度が速くなりオーバーシュートしやすい。そこで、この構成においては、前記加圧手段がある既定値未満の温度（例えば、８０℃以下）に冷えている状態では前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変更し、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には前記像加熱体の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値を変えるようにしている。従って、この構成によれば、前記連続印字後のように像加熱装置の雰囲気温度が高くなっていても、次に像加熱体を加熱する際のオーバーシュートを小さくすることができる。
【００２３】
請求項４記載の像加熱装置は、請求項１記載の発明において、前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記第２の目標電力を前記温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて変更する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて前記第２の目標電力を変更することにより前記ＰＩＤ制御の目標値が制御される。従って、この構成においては、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記像加熱体の加熱開始時の温度が高く前記最大投入電力として前記第２の目標電力がかかるケースであっても、前記像加熱体の急激な温度上昇を抑えることができる。
【００２５】
請求項５記載の像加熱装置は、請求項２記載の発明において、前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記第２の目標電力を前記温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて変更する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、前記加圧手段の温度に応じて前記第２の目標電力を変更することにより前記ＰＩＤ制御の目標値が制御される。従って、この構成においては、請求項２記載の発明の効果に加えて、前記像加熱体の加熱開始時の温度が高く前記最大投入電力として前記第２の目標電力がかかるケースであっても、急激な温度上昇を抑えることができる。
【００２７】
請求項６記載の像加熱装置は、請求項３記載の発明において、前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合には前記第２の目標電力値を前記第２の温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて変更し、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には前記第２の目標電力を前記第１の温度検出手段により検出した前記像加熱体の温度に応じて変更する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、前記加圧手段の既定値を基準として前記加圧手段又は前記像加熱体の温度に応じて前記第２の目標電力を変更することにより前記ＰＩＤ制御の目標値が制御される。従って、この構成においては、請求項３記載の発明の効果に加えて、前記像加熱体の加熱開始時の温度が高く前記最大投入電力として前記第２の目標電力がかかるケースであっても、急激な温度上昇を抑えることができる。
【００２９】
請求項７記載の像加熱装置は、請求項１記載の発明において、前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更することにより前記ＰＩＤ制御の目標値が制御される。従って、この構成においては、請求項１記載の発明の効果に加えて、前記像加熱体の昇温時におけるオーバーシュートをより効果的に小さくすることができる。
【００３１】
請求項８記載の像加熱装置は、請求項２記載の発明において、前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更することにより前記ＰＩＤ制御の目標値が制御される。従って、この構成においては、請求項２記載の発明の効果に加えて、前記像加熱体の温度を大きくオーバーシュートすることなくより効果的に短時間で目標温度に到達させることができる。
【００３３】
請求項９記載の像加熱装置は、請求項３記載の発明において、前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力は第１の目標電力と第２の目標電力とがあり、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合には前記第２の温度検出手段により検出した前記加圧手段の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更し、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には前記第１の温度検出手段により検出した前記像加熱体の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、前記加圧手段の既定値を基準として前記加圧手段又は前記像加熱体の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更することにより前記ＰＩＤ制御の目標値が制御される。従って、この構成においては、請求項３記載の発明の効果に加えて、連続印字後のように像加熱装置の雰囲気温度が高くなっていても、次に像加熱体を加熱する際のオーバーシュートをより効果的に小さくすることができる。
【００３５】
請求項１０記載の像加熱装置は、請求項３記載の発明において、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には、前記ＰＩＤ制御の係数は変化させないで、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合の目標温度と検出温度との偏差の積分値を加算した値になるように積分の初期値のみを変化させる構成を採る。
【００３６】
ＰＩＤ制御では、設定温度（目標温度）と現在温度（検出温度）の偏差の積分値を用いて積分制御する。現在温度が低い状態からＰＩＤ制御を開始する場合には、積分値が徐々に積算されるので理想的に温度制御が働く。しかし、現在温度が既に高くなっている状態からＰＩＤ制御を開始する場合には、それまでの積分値の蓄積が無いためオーバーシュートしやすい。そこで、この場合には、予め求めた積分の初期値を前記偏差の和に加えておき、前記ＰＩＤ制御の操作量を演算する。つまり、前記加圧手段の温度が前記既定値以上の場合には、前記ＰＩＤ制御の係数は変化させないで、前記加圧手段の温度が所定の既定値未満の場合の目標温度と検出温度との偏差の積分値を加算した値になるように積分の初期値のみを変化させる。この構成によれば、請求項３記載の発明の効果に加えて、前記像加熱体の温度をオーバーシュートが少なくなるように制御することができる。
【００３７】
請求項１１記載の像加熱装置は、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の発明において、前記ＰＩＤ制御とは、温度検出手段の検出温度と像加熱体の目標温度との偏差に関し、前記偏差の積分に比例する要素、および、前記偏差の微分に比例する要素を加味して制御するものである構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の発明の効果に加えて、前記ＰＩＤ制御により、前記偏差の積分に比例する要素、および、前記偏差の微分に比例する要素を加味して前記像加熱体の温度が制御される。
【００３９】
請求項１２記載の定着装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱する像加熱手段を備え、前記像加熱手段として、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の像加熱装置を用いる構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、前記像加熱手段として、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の像加熱装置を用いているので、像加熱体の昇温時におけるオーバーシュートを小さくして前記像加熱体の温度を目標温度に早く安定させることができる定着装置を提供することができる。
【００４１】
請求項１３記載の画像形成装置は、記録媒体上に未定着画像を形成する作像手段と、前記記録媒体上に形成された未定着画像を加熱定着する定着手段とを備え、前記定着手段として請求項１２記載の定着装置を用いる構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、前記定着手段として請求項１２記載の定着装置を用いているので、記録媒体上の未定着画像を適切な定着温度で加熱定着することができる画像形成装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、像加熱体の昇温時におけるオーバーシュートを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明の骨子は、像加熱体を電磁誘導加熱する発熱手段への供給電力をＰＩＤ制御する際の制御値を、温度検出手段により検出した前記像加熱体の加熱開始時の温度に応じて変更することである。
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成又は機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を像加熱手段とする定着装置を搭載した画像形成装置の構成を示す概略断面図である。この画像形成装置１００は、タンデム方式の画像形成装置である。画像形成装置１００においては、カラー画像の発色に寄与する４色のトナー像が４つの像担持体上に個別に形成され中間転写体上に順次重ね合わせて一次転写された後、この一次転写像が記録媒体に一括転写（二次転写）される。
【００４７】
なお、本実施の形態１に係る像加熱装置は、前記タンデム方式の画像形成装置のみに限定されず、あらゆる方式の画像形成装置に搭載可能であることはいうまでもない。
【００４８】
また、図１において、画像形成装置１００の各構成要素に付した符号の末尾の記号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、Ｙはイエロー画像、Ｍはマゼンタ画像、Ｃはシアン画像、Ｋはブラック画像のそれぞれの画像形成に関与する構成要素を示しており、同一符号の構成要素はそれぞれ共通した構成を有している。
【００４９】
画像形成装置１００は、前記４つの像担持体としての感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ及び中間転写ベルト（中間転写体）１７０を有している。各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの周囲には、画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫが配設されている。画像形成ステーションＳＹ，ＳＭ，ＳＣ，ＳＫは、帯電器１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ、露光装置１３０、現像器１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ、転写器１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋ、及びクリーニング装置１６０Ｙ，１６０Ｍ，１６０Ｃ，１６０Ｋで構成されている。
【００５０】
図１において、各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、それぞれ矢印Ｃ方向に回転される。各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの表面は、帯電器１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋにより一様に所定の電位にそれぞれ帯電される。
【００５１】
帯電された各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの表面には、露光装置１３０により特定色の画像データに対応したレーザビームの走査線１３０Ｙ，１３０Ｍ，１３０Ｃ，１３０Ｋが照射される。これにより、各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋの表面に前記特定色ごとの静電潜像が形成される。
【００５２】
感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に形成された前記特定色ごとの静電潜像は、現像器１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋにより顕像化される。これにより、各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に、カラー画像の発色に寄与する４色の未定着画像が形成される。
【００５３】
感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に顕像化された４色のトナー像は、転写器１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋにより、前記中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１７０に一次転写される。これにより、感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ上に形成された４色のトナー像が順次重ね合わされて中間転写ベルト１７０上にフルカラー画像が形成される。
【００５４】
各感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋは、中間転写ベルト１７０にトナー像を転写した後、クリーニング装置１６０Ｙ，１６０Ｍ，１６０Ｃ，１６０Ｋにより、それぞれの表面に残っている残留トナーが除去される。
【００５５】
ここで、露光装置１３０は、感光体ドラム１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋに対して所定の傾きをもって配置されている。また、中間転写ベルト１７０は、駆動ローラ１７１と従動ローラ１７２とに懸架されており、駆動ローラ１７１の回転により、図１において矢印Ａ方向へ回動される。
【００５６】
一方、画像形成装置１００の下部には、記録媒体としての印字用紙などの記録紙Ｐが収納された給紙カセット１８０が設けられている。記録紙Ｐは、給紙ローラ１８１により給紙カセット１８０から１枚ずつ所定のシート経路に沿って矢印Ｂ方向に送り出される。
【００５７】
前記シート経路に送り出された記録紙Ｐは、従動ローラ１７２に懸架された中間転写ベルト１７０の外周面と中間転写ベルト１７０の外周面に接触する二次転写ローラ１９０とで形成される転写ニップ部を通過する。記録紙Ｐには、前記転写ニップ部を通過する際に、中間転写ベルト１７０上に形成されたフルカラー画像（未定着画像）が二次転写ローラ１９０により一括転写される。
【００５８】
次いで、記録紙Ｐは、図２に詳述する定着装置２００の定着ローラ２１０及び発熱ローラ２２０に懸架された定着ベルト２３０の外周面と定着ベルト２３０の外周面に接触する加圧ローラ２４０とで形成される定着ニップ部Ｎを通過する。これにより、記録紙Ｐには、前記転写ニップ部で一括転写された未定着のフルカラー画像が加熱定着される。
【００５９】
なお、画像形成装置１００には、その筐体の一部を成す開閉自在のドア１０１が設けられており、このドア１０１の開閉により、定着装置２００の交換やメンテナンス及び前記用紙搬送路に詰まった記録紙Ｐのジャム処理などを行なうことができる。
【００６０】
次に、画像形成装置１００に搭載されている定着装置について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を用いた定着装置２００の構成を示す概略断面図である。
【００６１】
定着装置２００は、その像加熱手段として、電磁誘導加熱（ＩＨ；induction heating）方式の像加熱装置を用いている。図２に示すように、定着装置２００は、定着ローラ２１０、発熱体としての発熱ローラ２２０、及び像加熱体としての定着ベルト２３０などを備えている。また、定着装置２００は、加圧ローラ２４０、発熱手段としての誘導加熱装置２５０、シート分離ガイド板としてのセパレータ２６０及びシート搬送経路形成部材としてのシートガイド板２８１，２８２，２８３，２８４などを備えている。
【００６２】
定着装置２００は、誘導加熱装置２５０により生成した磁界の作用によって発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を加熱する。定着装置２００は、シートガイド板２８１，２８２，２８３，２８４に沿って搬送される記録紙Ｐ上の未定着画像を、加熱された定着ベルト２３０と加圧ローラ２４０との定着ニップ部Ｎで加熱定着する。
【００６３】
なお、本実施の形態１に係る像加熱装置を用いた定着装置は、定着ベルト２３０を使用せず、定着ローラ２１０が発熱ローラ２２０を兼ねた構成とし、この定着ローラ２１０により記録紙Ｐ上の未定着画像を直接加熱定着するように構成したものであってもよい。
【００６４】
図２において、発熱ローラ２２０は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル又はこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなる回転体で構成されている。発熱ローラ２２０は、図示しない支持側板に固定されたベアリングにより、その両端が回転可能に支持されており、図示しない駆動手段によって回転駆動される。また、発熱ローラ２２０は、外径が２０ｍｍ、肉厚が０．３ｍｍの低熱容量で昇温の速い構成となっており、そのキュリー点が３００℃以上となるように調整されている。
【００６５】
定着ローラ２１０は、例えばステンレススチール等の金属製の芯金をソリッド状又は発泡状の耐熱性を有するシリコーンゴムからなる弾性部材で被覆して構成されている。定着ローラ２１０は、その外径が３０ｍｍ程度あり発熱ローラ２２０の外径よりも大きく形成されている。前記弾性部材は、その肉厚を３〜８ｍｍ程度、硬度を１５〜５０°（Ａｓｋｅｒ硬度：ＪＩＳ  Ａ  の硬度では６〜２５°）程度としている。
【００６６】
また、定着ローラ２１０には、加圧ローラ２４０が圧接している。この定着ローラ２１０と加圧ローラ２４０との圧接により、その圧接部に所定幅の定着ニップ部Ｎが形成される。
【００６７】
定着ベルト２３０は、発熱ローラ２２０と定着ローラ２１０とに懸架された耐熱性ベルトで構成されている。定着ベルト２３０は、後述する誘導加熱装置２５０により発熱ローラ２２０が誘導加熱されることで、発熱ローラ２２０との接触部位で発熱ローラ２２０の熱が伝導され、その回転によってベルト全周に亘って加熱される。
【００６８】
このような構成の定着装置２００は、発熱ローラ２２０の熱容量が定着ローラ２１０の熱容量よりも小さくなるので、発熱ローラ２２０が急速に加熱されるようになり、その加熱定着開始時におけるウォームアップ時間が短縮される。
【００６９】
定着ベルト２３０は、発熱層、弾性層及び離型層を備えた多層構造の耐熱性ベルトで構成されている。前記発熱層は、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性を有する金属又はそれらを基材とする合金を基材としている。前記弾性層は、前記発熱層の表面を被覆するようにして設けられたシリコーンゴム又はフッ素ゴム等の弾性部材からなる。前記離型層は、ＰＴＦＥ、ＰＦＹ、ＦＥＰ、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等の離型性の良好な樹脂あるいはゴムを単独もしくは混合して形成されている。
【００７０】
このような構成の定着ベルト２３０は、仮に、定着ベルト２３０と発熱ローラ２２０との間に何らかの原因で異物が混入してギャップが生じたとしても、その発熱層を誘導加熱装置２５０により誘導加熱して定着ベルト自体を発熱させることができる。このように、定着ベルト２３０は、それ自体を誘導加熱装置２５０により直接加熱でき、その発熱効率が良くなり、またレスポンスが速くなるので、温度ムラが少なく加熱定着手段としての信頼性が高くなる。
【００７１】
加圧ローラ２４０は、例えば、銅又はアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金の表面に、耐熱性及びトナー離型性の高い弾性部材を設けて構成されている。前記芯金としては、上記金属以外にＳＵＳを使用しても良い。
【００７２】
加圧ローラ２４０は、前述したように、定着ベルト２３０を介して定着ローラ２１０に圧接することにより、記録紙Ｐを挟持搬送する定着ニップ部Ｎを形成している。図示の定着装置２００においては、加圧ローラ２４０の硬度を定着ローラ２１０の硬度よりも硬くし、加圧ローラ２４０の周面が定着ベルト２３０を介して定着ローラ２１０の周面に食い込むようにして定着ニップ部Ｎを形成している。
【００７３】
このため、加圧ローラ２４０は、その外径は定着ローラ２１０と同じ３０ｍｍ程度であるが、その肉圧が２〜５ｍｍ程度と定着ローラ２１０よりも薄く、その硬度も２０〜６０°（Ａｓｋｅｒ硬度：ＪＩＳ  Ａ  の硬度では６〜２５°）程度と定着ローラ２１０よりも硬く構成されている。
【００７４】
このような構成の定着装置２００においては、記録紙Ｐが加圧ローラ２４０の周面の表面形状に沿うように定着ニップ部Ｎにより挟持搬送されるので、記録紙Ｐの加熱定着面が定着ベルト２３０の表面から離れやすくなるという効果がある。
【００７５】
なお、定着ニップ部Ｎの入口側近傍の定着ベルト２３０の内周面には、サーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出手段としての温度検出器２７０が当接配置されている。
【００７６】
誘導加熱装置２５０は、温度検出器２７０が検出した定着ベルト２３０の内周面の温度に基づいて、発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の加熱温度、つまり前記未定着画像の画像定着温度が所定の温度に維持されるように制御される。
【００７７】
次に、誘導加熱装置２５０の構成について説明する。誘導加熱装置２５０は、図２に示すように、定着ベルト２３０を介して発熱ローラ２２０の外周面に対向するように配置されている。誘導加熱装置２５０には、発熱ローラ２２０を覆うように湾曲形成された難燃性の樹脂からなるコイルガイド部材としての支持フレーム２５１が設けられている。
【００７８】
支持フレーム２５１の中心部には、サーモスタット２５２が、その温度検出部分を支持フレーム２５１から発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０に向けて一部表出させるようにして配設されている。
【００７９】
サーモスタット２５２は、発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の温度が異常高温度になったことを検出したときに、支持フレーム２５１の外周面に巻回された磁界発生手段としての励磁コイル２５３と図示しないインバータ回路との接続を強制遮断する。
【００８０】
励磁コイル２５３は、表面が絶縁された長い一本の励磁コイル線材を支持フレーム２５１に沿って発熱ローラ２２０の軸方向に交互に巻き付けて構成されている。この励磁コイル２５３の巻回部分の長さは、定着ベルト２３０と発熱ローラ２２０とが接する領域と略同じ長さになるように設定されている。
【００８１】
励磁コイル２５３は、図示しないインバータ回路に接続され、１０ｋＨｚ〜１ＭＨｚ（好ましくは２０ｋＨｚ〜８００ｋＨｚ）の高周波交流電流が給電されることにより交番磁界を発生する。この交番磁界は、発熱ローラ２２０と定着ベルト２３０との接触領域及びその近傍部において発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の発熱層に作用する。この交番磁界の作用により、定着ベルト２３０の発熱層の内部に前記交番磁界の変化を妨げる方向の渦電流が流れる。
【００８２】
この渦電流は、発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の発熱層の抵抗に応じたジュール熱を発生させ、主として発熱ローラ２２０と定着ベルト２３０との接触領域及びその近傍部において発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を電磁誘導加熱する。
【００８３】
一方、支持フレーム２５１には、励磁コイル２５３を囲むようにして、アーチコア２５４及びサイドコア２５５が設けられている。これらのアーチコア２５４及びサイドコア２５５は、励磁コイル２５３のインダクタンスを増大させ、励磁コイル２５３と発熱ローラ２２０との電磁結合を良好にする。
【００８４】
従って、この定着装置２００においては、アーチコア２５４及びサイドコア２５５の作用により、同じコイル電流でも多くの電力を発熱ローラ２２０へ投入することが可能となり、そのウォームアップ時間を短縮することができる。
【００８５】
また、支持フレーム２５１には、誘導加熱装置２５０の内部のアーチコア２５４及びサーモスタット２５２を覆うように屋根型に形成された樹脂製のハウジング２５６が取り付けられている。このハウジング２５６には、複数の放熱孔が形成されており、支持フレーム２５１、励磁コイル２５３及びアーチコア２５４等から発生した熱が外部に放出されるようになっている。なお、ハウジング２５６は、例えばアルミなどの樹脂以外の素材で形成されたものであってもよい。
【００８６】
また、支持フレーム２５１には、ハウジング２５６に形成された放熱孔を塞がないようにハウジング２５６の外面を覆うショートリング２５７が取り付けられている。ショートリング２５７は、アーチコア２５４の背面に位置している。ショートリング２５７は、アーチコア２５４の背面から外部に漏れ出るわずかな漏れ磁束を打ち消す方向に渦電流が発生することで、前記漏れ磁束の磁界を打ち消す方向に磁界が発生して前記漏れ磁束による不要な輻射を防止する。
【００８７】
次に、本実施の形態１に係る像加熱装置を用いた定着装置２００の発熱量制御手段の構成及びその機能について説明する。図３は、定着装置２００の発熱量制御手段の構成を示すブロック図である。
【００８８】
図３に示すように、発熱量制御手段３００は、供給電力演算部３０１、電力設定部３０２、温度検出部３０３、電圧値検出部３０４、電流値検出部３０５、電力値演算部３０６及びリミッタ制御部３０７などを有している。
【００８９】
画像形成装置１００は、図示しないホスト（ユーザ使用のパーソナルコンピュータ等）より印字動作開始指令が送られると、前述した画像形成動作を開始する。これにより、定着装置２００の誘導加熱装置２５０は、前記画像形成動作により記録紙Ｐ上に二次転写された未定着のフルカラー画像を加熱定着するために発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を加熱する。
【００９０】
図３において、供給電力演算部３０１は、定着装置２００の発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を加熱する誘導加熱装置２５０に与えるべき電力量を演算する。
【００９１】
電力設定部３０２は、供給電力演算部３０１で算出された電力値データを、励磁コイル２５３を駆動するインバータ回路（不図示）へ出力する。
【００９２】
この電力設定部３０２に設定された値（レジスタ値）に応じて、前記インバータ回路へ出力する電力値が制御される。この電力値の制御により、誘導加熱装置２５０による発熱量、及び記録紙Ｐに未定着画像を定着するための発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の温度が制御される。
【００９３】
誘導加熱装置２５０に与える供給電力の演算を行うために必要な情報には、定着装置２００の画像定着温度と、前記インバータ回路に実際に供給されている電力値とがある。定着装置２００の温度は、温度検出部３０３から得られる。また、前記インバータ回路に実際に供給されている電力値は、電力値演算部３０６から得られる。
【００９４】
温度検出部３０３は、定着ニップ部Ｎの入口側近傍の定着ベルト２３０の内面側に当接配置された温度検出器２７０からのアナログ出力をＡＤコンバータによりディジタルデータに変換して供給電力演算部３０１に入力する。
【００９５】
電力値演算部３０６は、前記インバータ回路の入力電圧値を検出する電圧値検出部３０４と前記インバータ回路の入力電流値を検出する電流値検出部３０５からのそれぞれの出力を乗算することにより前記電力値を求める方法を採用している。
【００９６】
電圧値検出部３０４は、前記インバータ回路の入力電圧値をＡＤ変換して供給電力演算部３０１にディジタルデータを渡す。電流値検出部３０５は、前記インバータ回路の入力電流値をＡＤ変換して供給電力演算部３０１にディジタルデータを渡す。なお、電流値については励磁コイル２５３に流れる電流値を検出して制御に用いることも可能である。
【００９７】
供給電力演算部３０１では、定期的（ここでは、１０ｍｓごと）に、温度検出部３０３からのデータ及び電力値演算部３０６からのデータを取得しながら電力設定部３０２に演算値（レジスタ値）を設定する。このように、供給電力演算部３０１が電力設定部３０２に演算値を設定することにより、記録紙Ｐに未定着画像を定着するための発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０の温度が制御される。
【００９８】
リミッタ制御部３０７は、電力設定部３０２に設定される電力を最終チェックする役割を果たしている。すなわち、リミッタ制御部３０７は、予め定められた規定のリミット値を越えた値が電力設定部３０２に設定されようとした時、又は電力値演算部３０６でのデータが、予め規定された規定値より大きな値であった場合に、電力設定部３０２に設定するデータをある規定値に書き換える制御を行う機能を有している。
【００９９】
より具体的には、リミッタ制御部３０７は、例えばリミット値がデータでＡＡ（１６進）ＨＥＸで、供給電力演算部３０１で演算された値がＡＡＨＥＸ以上であった場合に、電力設定部３０２に設定する値として目標電力の８０％に対応する電力を強制的に設定する。また、リミッタ制御部３０７は、電力値演算部３０６からのデータが例えば１１５０Ｗ以上であった場合にも同様の処理を行う。
【０１００】
なお、実際には、前記電力を設定する際には上限値及び下限値でゲートされているので前述のようなリミット値にかかることは無いはずである。しかし、このようなリミット制御は、電流値や電圧値を取得するためのＡＤコンバータのラインにノイズが発生してデータを誤検出した場合に備える意味からも必要であると判断する。
【０１０１】
次に、前記未定着画像を記録紙Ｐに定着させるための定着装置の制御動作の各状態と遷移条件について説明する。
【０１０２】
図４は、本実施の形態１に係る像加熱装置を用いた定着装置の制御状態遷移図である。ここでは、定着装置２００の各状態における動作の概要を説明する。詳細については各状態の動作フローチャートを用いて説明することとする。
【０１０３】
図４において、画像形成装置１００が印字要求待ち等の待機状態にあるときは、通常、前記インバータ回路への通電は停止している（以下、これを「ＩＨ制御停止状態」と呼称する）。ただし、この画像形成装置１００においては、ファーストプリント時間を短縮させたい場合に、定着装置２００の発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０をある一定の温度、例えば１００℃程度に予備加熱させておく場合がある。この場合には、未定着画像を記録紙Ｐに加熱定着させるために印加する電力より小さい電力を前記インバータ回路に印加する。
【０１０４】
画像形成装置１００が印字開始指令を受信すると、定着装置２００の制御部にはインバータ回路への通電開始指令が発行される（以下、これを「ＩＨ制御開始状態」と呼称する）。これにより、定着装置２００の発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を、未定着画像が記録紙Ｐ上に定着可能な温度まで昇温させる制御が開始されるのに先だって、まず、そのための準備処理が行われる（以下、これを「電力立上制御状態」という）。
【０１０５】
この電力立上制御状態においては、前記インバータ回路への通電を行うための信号、例えばゼロクロス信号等が正常に入力されているかどうかのチェック及び前記インバータ回路への通電状態が正常に行われているかどうかのチェックなどを行う。
【０１０６】
前記ゼロクロス信号は、定着装置２００の制御部に定期的に割り込み信号として入力されており、この周期、ハイステート時間及びローステート時間を計測することにより信号が正常かどうかの判断を行っている。
【０１０７】
ここで、発熱量制御手段３００は、もし前記周期が異常である等のエラーがあれば、ＩＨ制御動作を停止する。また、発熱量制御手段３００は、正常であれば、ＩＨ制御開始後一番初めに設定すべきデータ（下限値）を電力設定部３０２に設定する。この下限値は、電源電圧により異なった値であり、前記インバータ回路の保護の観点から設定可能な最小の値が予め定められたデータとしてＲＯＭに格納されている。
【０１０８】
発熱量制御手段３００は、前記下限値の設定時から規定時間（ここでは、３００ｍｓ）後に、設定した値に対して実際にいくらの電力が印加されたかを電力値演算部３０６からのデータを参照して前記下限値に対応する電力が印加されたかどうかをチェックする。
【０１０９】
例えば、発熱量制御手段３００は、電源電圧１００ｖ時には、下限値データが７０ＨＥＸ（１６進データ）、それに対応する電力が５００Ｗであるとするならば、電力設定部３０２に７０ＨＥＸを設定する。そして、３００ｍｓ後の電力値演算部３０６のデータが５００Ｗより極端に小さい場合（ここでは、２００Ｗで規定）には、再度下限値を電力設定部に設定し、規定時間後に電力値演算部３０６のデータをチェックする。発熱量制御手段３００は、このリトライ動作が規定回数（ここでは、５回）以上繰り返されると、エラーとしてＩＨ制御を停止する。
【０１１０】
ここで、最初の電力印加が正常に行われると、次には第二番目の電力設定を行う必要がある。この第二番目に設定すべきデータは、第一番目に設定したデータに対し実際に電力がいくら印加されたかに応じて決定される。
【０１１１】
例えば、第一番目に電力設定部に７０ＨＥＸを設定した時の理論値が５００Ｗであるのに対し、実際の電力が４５０Ｗであった場合には、理論値より小さな値であったので第二番目には例えば８０ＨＥＸを設定する。また、逆に実際の電力が５５０Ｗであった場合には、理論値より大きな値であったので、第二番目には先の８０ＨＥＸより小さい７８ＨＥＸを設定する。
【０１１２】
同様な方法で電力設定を繰り返し、目標電力に到達するまで継続する。また一方で、実際の電力と目標電力値との差分に応じて第二番目以降の設定すべきデータを決定する方法もある。前記目標電力値とは、ファーストプリント時間をできるだけ短縮させると同時に前記インバータ回路が破壊しないレベルでの最大の印加可能電力を規定したものである。
【０１１３】
このようにして、複数回の電力設定を行った後、実際の電力が上記目標電力に到達すると、制御状態は電力を目標電力値近傍に保持するための状態（以下、これを「電力補正制御状態」という）に移行する。ここでは、電力設定部３０２への電力設定値を１レベルで加減算しながら目標電力を保持する制御を行っている。
【０１１４】
具体的には、目標電力を９０９Ｗとするならば、電力設定部に９０ＨＥＸを設定した時の実際の電力が電力値演算部３０６からのデータで９１５Ｗであった場合、次回は１レベル減算した値である８ＦＨＥＸを電力設定部３０２に設定する。
【０１１５】
そして、この時の実際の電力が電力値演算部３０６からのデータで、もし９０９Ｗを下回る値であったならば、次回には８ＦＨＥＸを１レベル加算した９０ＨＥＸを設定する。また、もし９０９Ｗより大きな値であった場合には、８ＦＨＥＸから更に１レベル減算した８ＥＨＥＸを設定する。
【０１１６】
この電力補正制御は、温度制御移行指示が発行されるまで継続される。なお、この電力補正制御中に設定された最大の設定値は、上限値として保持され、以降の温度制御等で利用される。
【０１１７】
このような電力補正制御が実行されると、定着装置２００の定着ベルト２３０の温度が上昇してくる。この定着装置２００の定着ベルト２３０の温度が予め定められた規定温度（ここでは、未定着画像の定着設定温度より２０℃低い値）に達すると、前記電力補正制御を停止する。そして、今度は定着装置２００画像定着温度を基準にした温度制御（温度制御状態）を実行するための温度制御移行指示が発行される。
【０１１８】
この温度制御は、定着装置２００の定着ベルト２３０の温度と未定着画像の定着設定温度との差分、その積分値、更には微分値を利用したいわゆるＰＩＤ制御（詳細は後述）により行われる。このＰＩＤ制御では、電力設定部３０２に設定すべきデータ値を演算し、規定時間（ここでは、１０ｍｓ）ごとに電力設定部３０２に演算値を設定している。
【０１１９】
この温度制御においては、電力制御と異なり定着装置２００の定着ベルト２３０の温度を基準とした制御が行われる。電力設定部３０２を例えば８Ｂｉｔのレジスタとすれば、温度制御の演算結果の取りうる値の範囲は０〜２５５（８Ｂｉｔ上限）である。
【０１２０】
しかし、この定着装置２００では、前記温度制御による演算結果をそのまま設定しているのであれば、前述した下限値より小さな値又は上限値より大きな値が電力設定部３０２に設定されてしまい前記インバータ回路の破壊を招くおそれがある。
【０１２１】
これを防ぐため温度制御時における電力設定は、上限値と下限値の間の値のみを電力設定部３０２に設定する。ここで、温度制御による演算結果が上限値より大きな場合には電力設定部３０２には上限値を設定し、温度制御による演算結果が下限値より小さな場合には電力設定部３０２には下限値を設定する。
【０１２２】
ただし、この定着装置２００では、下限値を設定し続けると、本来は下限値より小さな値を要求されているため、その温度制御が破綻する可能性がある。そこで、この定着装置２００においては、この対策として下限値と演算値の比率に応じたＰＷＭ制御を行っている。
【０１２３】
具体的には、下限値を４０ＨＥＸとした場合、演算値が２０ＨＥＸであればＤｕｔｙ５０％のＰＷＭ制御を行う。これら一連の温度制御状態は、印字停止要求等によるＩＨ制御終了指示を受信するまで継続する。その後、定着装置２００は、ＩＨ制御停止状態に移行し再びＩＨ制御開始指示待ち状態となる。
【０１２４】
ところで、前記ＩＨ制御を行うためには、既に記述した種々のデータを取得参照する必要がある。次に、前記ＩＨ制御を行うための各種データの取得方法について説明する。
【０１２５】
前記ＩＨ制御に必要なデータとしては、以下のデータが挙げられる。
【０１２６】
（１）電源周波数
（２）インバータ回路に入力される電流値、電圧値と、これらの乗算により求められる電力値
（３）目標電力値
（４）最小電力値
（５）リミット電力値
（６）下限値レジスタ値
（７）リミット値レジスタ値
（８）定着装置の温度（複数箇所）
なお、前記上限値については、電力補正制御実行時に求められるものであるので、後述する電力補正制御の動作説明の項にて説明する。
【０１２７】
まず、（１）電源周波数の計測方法について説明する。画像形成装置１００の電源が投入されると、ゼロクロス信号の入力が開始される。このゼロクロス信号は、ＩＨ制御部に図示しないＣＰＵ（中央演算処理装置）の割り込み信号として通知される。
【０１２８】
ＣＰＵの割り込みは、通常、割り込み禁止／割り込み許可の指定が可能となっており、電源投入時には割り込み禁止となっている。そこで、この画像形成装置１００においては、電源投入後、割り込み許可の指定を行うことで割り込みが許可されＩＨ制御部にゼロクロス信号の入力が可能となる。
【０１２９】
ＩＨ制御部は、ゼロクロス信号が入力された時点でタイマを起動し、次回のゼロクロス信号入力すなわち割り込み発生までの時間を計測する。ＩＨ制御部は、この計測された時間により電源周波数（５０Ｈｚ／６０Ｈｚ）を判定している。ゼロクロス周期は、５０Ｈｚの場合には２０ｍｓ、６０Ｈｚの場合にはゼロクロス周期は１６，７ｍｓである。そこで、この定着装置２００においては、割り込みの発生時間のディレイ、ばらつき等を考慮し１８ｍｓを閾値としてそれ以上を５０Ｈｚ、それ以下を６０Ｈｚと規定している。
【０１３０】
次に、（２）インバータ回路に入力される電流値、電圧値と、これらの乗算により求められる電力値の取得方法について説明する。図５は、電流値と電圧値の取得方法の説明図である。
【０１３１】
図５に示すように、実際の電流値、電圧値の取得演算式は、電源電圧系、電源周波数により可変となっている。ここでいう電源電圧系とは、画像形成装置１００が１００ｖ系電源に接続されているか２００ｖ系電源に接続されているかを低圧電源（図示せず）で検出しＩＨ制御部に通知しているものである。
【０１３２】
図５に示すように、実際の電流値ＩｖａｌとＡＤ変換されたディジタルデータＡＤｉとは、１次式の関係を有しその係数は実験的に求められている。また。実際の電圧値ＶｖａｌとＡＤ変換されたディジタルデータＡＤｖとは、同様に１次式の関係を有しその係数も実験的に求められている。
【０１３３】
例えば、１００ｖ系、５０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電圧値は、
Ｖｖａｌ＝０．７１１２×ＡＤｖ−３３．０２９０［ｖｏｌｔ］・・・式５−１
で求められる。
【０１３４】
１００ｖ系、５０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電流値は、
Ｉｖａｌ＝０．０５３３×ＡＤｉ−１．５０５９［ａｍｐ］・・・式５−２
で求められる。
【０１３５】
１００ｖ系、６０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電圧値は、
Ｖｖａｌ＝０．７１４８×ＡＤｖ−３３．１９３０［ｖｏｌｔ］・・・式５−３
で求められる。
【０１３６】
１００ｖ系、６０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電流値は、
Ｉｖａｌ＝０．０５３５×ＡＤｉ−１．６１４５［ａｍｐ］・・・式５−４
で求められる。
【０１３７】
２００ｖ系、５０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電圧値は、
Ｖｖａｌ＝１．４０４８×ＡＤｖ−６３．７７３０［ｖｏｌｔ］・・・式５−５
で求められる。
【０１３８】
２００ｖ系、５０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電流値は、
Ｉｖａｌ＝０．０２６９×ＡＤｉ−０．８５１６［ａｍｐ］・・・式５−６
で求められる。
【０１３９】
２００ｖ系、６０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電圧値は、
Ｖｖａｌ＝１．４０４８×ＡＤｖ−６３．７７３０［ｖｏｌｔ］・・・式５−７
で求められる。
【０１４０】
２００ｖ系、６０Ｈｚ時のインバータ回路に入力される電流値は、
Ｉｖａｌ＝０．０２６８×ＡＤｉ−０．９１８２［ａｍｐ］・・・式５−８
で求められる。
【０１４１】
また、前記インバータ回路に供給される電力値は、上記の各式で求められた電流値と電圧値を乗算することで算出している。この定着装置２００では、これらの演算を１０ｍｓごとに繰り返すことで電圧の変動等にもリアルタイムで対応でき、より信頼性の高いＩＨ制御を実現している。
【０１４２】
次に、（３）目標電力値の取得方法について説明する。この目標電力値は、画像形成装置１００の性能項目の１つであるファーストプリント時間の短縮と前記インバータ回路の保護との観点から設定されるものである。
【０１４３】
すなわち、この画像形成装置１００では、目標電力値を大きくすればファーストプリント時間には有利になるが前記インバータ回路の破壊を招く恐れがある。逆に、目標電力値を小さくすればインバータ回路の保護の観点からは望ましいがファーストプリント時間が遅くなる懸念がある。そこで、この目標電力値は、前記両者のトレードオフにより実験的に定められている。図６は、前記目標電力値の取得方法の説明図である。
【０１４４】
図６（ａ）に示すように、画像形成装置１００が１００ｖ系電源に接続されている場合には、
区間（１）（電源電圧が７０．１９ｖから９５．２１ｖ）の目標電力値は、
１６．３９×電源電圧−６５１．１９６０［Ｗ］・・・式６−１
で求められる。
【０１４５】
区間（２）（電源電圧が９５．２１ｖ以上１３２．４５ｖ以下）の目標電力値は、
９０９［Ｗ］・・・式６−２
で一定である。
【０１４６】
区間（３）（電源電圧が１３２．４５ｖから１３７．１９ｖ）の目標電力値は、
−２２．９４×電源電圧＋３９４７．１１９０［Ｗ］・・・式６−３
で求められる。
【０１４７】
区間（４）（電源電圧が１３７．１９ｖ以上）の目標電力値は、
８００［Ｗ］・・・式６−４
で一定である。この区間（４）においては後述する最小電力も同じ値となる。
【０１４８】
また、図６（ｂ）に示すように、画像形成装置１００が２００ｖ系電源に接続されている場合には、
区間（５）（電源電圧が１６１．１３ｖから１９８．９７ｖ）の目標電力値は、
９．８３×電源電圧−１０４７．０４７６［Ｗ］・・・式６−５
で求められる。
【０１４９】
区間（６）（電源電圧が１９８．９７ｖ以上２６４．８９ｖ以下）の目標電力値は、
９０９［Ｗ］・・・式６−６
で一定である。
【０１５０】
区間（７）（電源電圧が２６４．８９ｖから２７４．７０ｖ）の目標電力値は、
−９．８４×電源電圧＋３５１３．００３４［Ｗ］・・・式６−７
で求められる。
【０１５１】
区間（８）（電源電圧が２７４．７０ｖ以上）の目標電力値は、
８１０［Ｗ］・・・式６−８
で一定である。この区間（８）においては後述する最小電力も同じ値となる。
【０１５２】
このように、この画像形成装置１００においては、前記インバータ回路の保護の観点から、又はストプリント時間の確保の観点から、電圧ごとの最適な目標電力値を設定している。このように、この画像形成装置１００は、目標電力値の取得を１０ｍｓごとに繰り返すことで電圧の変動等にもリアルタイムで対応でき、より信頼性の高いＩＨ制御を実現している。
【０１５３】
次に、（４）最小電力値の取得方法について説明する。この最小電力は、前記インバータ回路の保護の観点から設定される。前述のように、前記インバータ回路に大電力を与えたりある値より小さな電力を与えたりすると前記インバータ回路が破壊する可能性がある。
【０１５４】
図７は、この最小電力値の取得方法の説明図である。図７（ａ）の１００ｖ系及び図７（ｂ）の２００ｖ系に示すように、最小電力値は、電源電圧により可変となっている。前記ＩＨ制御部は、最小電力値を１０ｍｓごとに取得することで電圧の変動等にもリアルタイムで対応でき、より信頼性の高いＩＨ制御を実現している。
【０１５５】
最小電力値は、小さければ小さいほど定着装置２００の温度制御における制御性能、すなわち制御のダイナミックレンジが広がり制御性は良くなるが、一方で前記インバータ回路の破壊につながる。そこで、この最小電力値は、前記目標電力と同様に両者のトレードオフにより実験的に定められている。
【０１５６】
次に、（５）リミット電力値の取得方法について説明する。このリミット電力値は、目標電力＋２５０Ｗの電力値で規定されている。
【０１５７】
定着装置２００の温度は、通常、前記目標電力値で電力制御されるため、前記インバータ回路に供給される電力がリミット電力に達することは無いはずである。このリミット電力値は、ＩＨ制御回路（不図示）がノイズ等で誤動作を起こし、電流値や電圧値のＡＤ変換データの値が不正規な値となった場合等の外乱的な動作保証のために設けている。
【０１５８】
すなわち、前記ＩＨ制御部は、前記インバータ回路に供給される電力がリミット電力以上であると検出されれば、前記供給電力を目標電力より更に小さな値（例えば目標電力の８０％の電力値）になるように電力設定値を制御する。これにより、前記インバータ回路の破壊及び前記インバータ回路の誤動作によるＩＨ制御の不具合を防止することができる。
【０１５９】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、１００ｖ系及び２００ｖ系における、目標電力値と、最小電力値と、リミット電力値との関係を示す関係図である。図８（ａ），（ｂ）に示すように、リミット電力は、１００ｖ系、２００ｖ系共に目標電力＋２５０［Ｗ］で設定している。また、図８（ａ），（ｂ）において、最小電力は、図７に示した最小電力値をグラフ上にプロットしている。
【０１６０】
次に、（６）下限値レジスタ値の取得方法について説明する。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、１００ｖ系及び２００ｖ系における、下限値データの取得方法の説明図である。前記下限値データは、前記最小電力値に対応するレジスタ値のことである。この下限値データは、例えば、図７に示すように、電源電圧１００ｖ時には最小電力５２５Ｗである。
【０１６１】
一方、電源電圧１００ｖ時の下限値データは、図９（ａ）に示す式９−６により、７７（１０進）と算出される。実際のＩＨ制御には図７に示した電力値（ワット表示）ではなく、このレジスタ値を使用している。
【０１６２】
下限値データとその電力値（ワット数）は、一義的に決まるものではあるが、励磁コイル２５３や定着装置２００のインダクタンスのばらつきや実使用による経時変化等により若干のばらつきが生じる場合がある。
【０１６３】
そこで、この定着装置２００では、下限値データをはじめとするＩＨ制御の各フェーズでの電力設定後、前記インバータ回路に入力される電流値や電圧値から電力を常時フィードバックしている。これにより、この定着装置２００は、前記ばらつき要因を解消し、より信頼性の高いＩＨ制御を実現している。
【０１６４】
下限値レジスタ値は、電源電圧により可変であり、電源電圧との２次関係式で求められる。また、この２次関係式の係数は、定着装置２００や励磁コイル２５３のインダクタンスのばらつきを考慮し実験的に求められたものである。
【０１６５】
具体的には、定着装置２００と励磁コイル２５３との部品スペック上の最大値のものと最小値のもの、更には平均値近傍のものとでデータをとり求められたものである。この定着装置２００においては、前記下限値レジスタ値の取得を、１０ｍｓごとに繰り返すことで電圧の変動等にもリアルタイムで対応できるより信頼性の高いＩＨ制御を実現している。
【０１６６】
次に、（７）リミット値レジスタ値の取得方法について説明する。このリミット値レジスタ値は、基本的には前記最小電力値に対して前記下限値データを求めた実験と同様の実験を行い、前記リミット電力値に対応したレジスタデータを求めたものである。
【０１６７】
定着装置２００は、通常、ＩＨ制御中の電力設定において、上限値でデータは制限されるので、電力設定値がリミット値に達することはないはずである。しかしながら、前述したように、励磁コイル２５３や定着装置２００のインダクタンスのばらつきや実使用による経時変化等により、例えば電力補正制御中に求められる上限値がリミット値を超える場合がある。
【０１６８】
つまり、この定着装置２００においては、前記電力補正制御中に目標電力に達するべく電力設定をインクリメントしていく。しかし、励磁コイル２５３や定着装置２００のインダクタンスが経時変化等で部品スペックの値をはずれた場合には、いくら電力設定値を大きくしても目標電力に達成しない状態、すなわち電力が入りにくい状態になり電力設定値が永遠に増加していくことになる。
【０１６９】
このような電力設定値の増加は、前記インバータ回路の保護の観点より好ましくないので最終のリミット値を設けておく必要がある。そこで、ＩＨ制御部は、電力設定値がリミット値以上になったら供給電力を目標電力より更に小さな値（例えば目標電力の８０％の電力値）になるように電力設定値を制御する。これにより、前記インバータ回路の破壊や前記インバータ回路の誤動作によるＩＨ制御の不具合を防止することができる。この定着装置２００では、このリミット値レジスタ値の取得動作を１０ｍｓごとに繰り返すことで、電圧の変動等にもリアルタイムで対応できるより信頼性の高いＩＨ制御を実現している。
【０１７０】
次に、（８）定着装置の温度の取得方法について説明する。この定着装置２００においては、その温度を２箇所で検出している。１つは定着装置２００の中央部で、もうひとつは定着装置２００の端部である。定着装置２００の中央部の温度検出の目的は、記録紙Ｐ上の未定着画像を最適な画像定着温度で定着させ、画像品質の確保を行うためである。定着装置２００の端部の温度検出の目的は、小サイズの用紙が連続で印刷された場合に定着装置２００の非通紙部（端部）の異常な温度上昇を検出しクールダウンを行うためである。
【０１７１】
これらの定着装置２００の各部の温度は、それぞれＡＤコンバータを通してデータ取得を行い、ＩＨ制御部にディジタルデータとして渡される。この定着装置２００の温度データの取得は、１０ｍｓごとに行い温度制御演算や定着装置２００のエラー検出に使用される。
【０１７２】
次に、定着装置２００の電力立上時のＩＨ制御方法について説明する。図１０は、定着装置２００の電力立上制御状態における動作フローチャートである。
【０１７３】
画像形成装置１００は、外部のＰＣ（パーソナルコンピュータ）等から印字要求を受信すると、その未定着画像を記録紙Ｐ上に定着させるために定着装置２００の加熱制御いわゆるＩＨ制御を開始する。
【０１７４】
このＩＨ制御では、まず電力の立上制御を行う。このフェーズでは、前述したように、未定着画像の記録紙Ｐ上への定着が可能な温度になるまで、定着装置２００の発熱ローラ２２０及び定着ベルト２３０を昇温させるための準備処理が行われる。また、このフェーズでは、ＩＨ制御を行うための種々のデータ取得のための準備が実施される。
【０１７５】
なお、前記インバータ回路への入力電圧、インバータ回路の入力電流、電源電圧の周波数、定着装置２００の温度の各々のデータは、画像形成装置１００の電源投入時から取得が行われている。
【０１７６】
前記インバータ回路への入力電圧は、ＡＤコンバータを通してディジタルデータとして一旦ワークメモリに格納され電力値演算部３０６へ渡される。また、前記インバータ回路への入力電流は、ＡＤコンバータを通してディジタルデータとしてワークメモリに格納され電力値演算部３０６へ渡される。そして、これらの電圧値と電流値を乗算することにより、前記インバータ回路に供給される電力値が算出される。
【０１７７】
画像形成装置１００は、これらのデータ取得及び演算動作が、１０ｍｓごとに実施され、電源電圧の変動が起こってもそれにリアルタイムに対応できる構成となっている。また、ここで取得された電圧値は、後述する、最小電力値（ワット）、目標電力値（ワット）、下限値（レジスタ値）、リミット値（レジスタ値）を可変するための変動パラメータになるものである。
【０１７８】
また、電源電圧の周波数については、電源ＯＮ時より画像形成装置１００のメイン制御を行うＣＰＵにゼロクロス信号が割り込み信号として入力されており、この割り込み信号の発生周期を計測することにより電源電圧の周波数を計測している。
【０１７９】
また、定着装置２００の温度については、サーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出器２７０からのアナログ出力がＡＤコンバータを通して供給電力演算部３０１にディジタルデータとして入力される。
【０１８０】
画像形成装置１００は、これらの動作が１０ｍｓごとに繰り返し実行され、定着装置２００の温度変化に対しリアルタイムに対応できる構成となっている。
【０１８１】
図１０において、ＩＨ制御が開始されると、まずゼロクロス信号のチェックが行われる（ステップＳ１００１）。なお、ここでのチェックは、ゼロクロス信号が入力されているかどうかを確認するものであり詳細な周期を確認するものではない。
【０１８２】
ここで、電源周波数が５０Ｈｚであれば周期は約２０ｍｓであり、また電源周波数が６０Ｈｚであれば周期は約１６．７ｍｓであるので、ゼロクロス信号が正常であればこの間隔でＣＰＵに対しゼロクロスの割り込みが発生する。
【０１８３】
また、本例におけるエラー条件としては、１秒以上連続でゼロクロスの割り込みが発生しなかった場合と規定し、この状態になったときはエラーとして画像形成装置１００の動作を停止する（ステップＳ１００２）。
【０１８４】
一方、ステップＳ１００１において、ゼロクロス信号が正常であることが確認された場合には、次に下限値の設定を行う（ステップＳ１００３）。この下限値の値（レジスタ値）は、前記最小電力に対応した値となっている。
【０１８５】
その後、ＩＨ制御信号がＯＮ（ステップＳ１００４）され定着装置２００の加熱動作が開始される。ＩＨ制御信号ＯＮの後、３００ｍｓウエイト（待機）する（ステップＳ１００５）。これは、電力を電力設定部３０２に設定し実際に前記インバータ回路に電力が印加されるまでの時間である。
【０１８６】
このウエイト時間は、インバータ回路の構成により異なってくる。本例では、３００ｍｓのウエイト時間を確保している。また、このウエイト時間３００ｍｓは、電力を増加させる方向の時間である。逆に電力を下げる方向では、１５００ｍｓのウエイト時間を設けている。この電力を下げる方向でのウエイト時間もインバータ回路の構成に依存するものである。
【０１８７】
このＩＨ制御信号のＯＮ後、３００ｍｓ経過したら、前記インバータ回路に印加されている電力のチェックを行う（ステップＳ１００６）。これは、前述したインバータ回路に入力される電流値と同電圧値を乗算することで求められた電力値でチェックを行う。
【０１８８】
ここで、下限値を設定するとＩＨコイルや定着装置２００のインダクタンスのばらつき、経年変化等があるが、前記インバータ回路に印加された電力としてほぼ最小電力の値が返ってくる。この最小電力の値は、電源電圧更にはインバータ回路に入力される電圧により異なるが、図７に示すように最小でも２００ｖ系の１８５ｖ未満の場合で３００Ｗである。
【０１８９】
これを考慮し、前記インバータ回路の入力電圧に依存せずに電力が２００Ｗ以下であれば、電力が小さいとしてエラー処理を行う。ただし、この時点で即サービスコールエラーとしてＩＨ制御を停止するのではなく、電力設定と電力チェックのリトライ動作を行う。そして、規定回数以上のリトライ動作が実行されると、初めてサービスコールエラーとしてＩＨ制御を停止し、画像形成装置１００の全動作を停止する。
【０１９０】
具体的には、電力チェックで電力が２００Ｗ以下であれば、リトライ回数計数用のカウンタ（ＩＨ制御開始時には０でリセットされている）を＋１とする（ステップＳ１００７）。その後、リトライカウンタが「５」より大きいかどうか、つまりリトライ回数が５回を超えたかどうかのチェックを行う（ステップＳ１００８）。ここで、リトライ回数が５回を超えていなければ、ステップＳ１００３に戻って電力設定動作を繰り返す。また、リトライ回数が５回を超えていれば、サービスコールエラーとしてＩＨ制御を停止し、画像形成装置１００の全動作を停止する（ステップＳ１００９）。
【０１９１】
このようにして電力が正常に印加されているのが確認されると、次に、温度制御移行要求があるかどうかをチェックする（ステップＳ１０１０）。これは、定着装置２００の温度を検出している温度検出手段からの出力で判定している。前述したように、本例では定着装置２００の中央部と端部の２箇所に温度検出手段であるサーミスタを設けているが、この定着装置２００の温度制御に利用するのは中央部のサーミスタである。
【０１９２】
この温度制御移行要求は、未定着画像を記録紙Ｐに定着するための設定温度（プロセス速度、記録媒体の種類、環境条件等で異なる）より２０℃低い温度に到達した時に発行される（ステップＳ１０１１）。例えば、定着設定温度が１７０℃の場合には、定着装置２００の温度が１５０℃に到達した時点で温度制御移行要求が発行される。
【０１９３】
ここで、ＩＨ制御開始後は、通常、定着装置２００の温度は低い状態であるので、この時点で温度制御に移行することは少ない。しかし、待機時間の短い間欠印字等では、前回の印字で定着装置２００が十分温まった状態で次の印字が開始されるため、電力チェック後即温度制御に移行する場合も多々ある。
【０１９４】
この電力チェック後、温度制御移行要求がない場合には、次回に設定すべき電力値の演算を行う（ステップＳ１０１２）。これは、先に下限値を設定した３００ｍｓ後に検出された（演算された）電力値とその時のインバータ回路の入力電圧に応じた最小電力値との差分又は比率より予め定められた計算式（図示せず）に基づいて次回に設定すべき電力設定値を算出するものである。
【０１９５】
この電力設定値とは、前記目標電力値に対応したものである。例えば、最小電力値が５００Ｗである場合に下限値を設定して実際に返ってきた電力値が４００Ｗであった場合には、理論値より実際値が小さいので次回の設定値を大きめに設定する。逆に、ここで６００Ｗが返ってきた場合には、理論値より実際値が大きいので次回の設定値を小さめに設定する。
【０１９６】
このようにして演算された電力設定値を実際に設定し（ステップＳ１０１３）、３００ｍｓウエイト（ステップＳ１０１４）後に、目標電力に到達したかどうかのチェックを行う（ステップＳ１０１５）。この時点で目標電力に到達していなければ、ステップＳ１０１０に戻って以降の処理を繰り返す。一方、目標電力に達していれば、電力立上制御を終了し電力補正制御へ移行する。
【０１９７】
次に、前記電力補正制御時のＩＨ制御方法について説明する。図１１は、定着装置２００の電力補正制御状態における動作フローチャートである。
【０１９８】
この電力補正制御時には、図１１に示すように、まず、前記電力立上制御から前記電力補正制御へ移行した直後の電力設定値を上限値とし所定のワークエリアに格納しておく（ステップＳ１１０１）。この上限値は、後の温度制御演算を行う際の上限値として利用される。
【０１９９】
また、前述したように、電力立上制御中に温度制御に移行した場合の上限値については、予め定められた規定値（本例では目標電力の８０％程度に相当する電力設定値）を用いることとしている。
【０２００】
この電力補正制御の状態においては、電力設定値の可変量は、「＋１」、「−１」のレベルで行う。つまり、この電力補正制御においては、目標電力を超えると電力設定値を「−１」、目標電力を下回ると電力設定値を「＋１」しながら電力補正制御を行う。また、前記電力立上制御から電力補正制御に移行直後は、目標電力を超えた状態であり電力設定値を「−１」する（ステップＳ１１０２）。
【０２０１】
その後、電力チェックを行い（ステップＳ１１０３）、電力値が目標電力以上であれば電力設定値を「−１」し（ステップＳ１１０４）、１５００ｍｓウエイトする（ステップＳ１１０５）。また、電力値が目標電力値を下回っていれば、電力設定値を「＋１」し（ステップＳ１１０６）、３００ｍｓウエイトする（ステップＳ１１０７）。
【０２０２】
また、この電力補正制御の途中で前記電力立上制御から電力補正制御へ移行した直後にワークエリアに格納した上限値と目標電力を参照しながら「＋１」又は「−１」して得られた電力設定値の大小の比較を行う（ステップＳ１１０８）。
【０２０３】
ここで、もしワークエリアに格納した上限値を電力補正制御中の電力設定値が超えた場合には、その値を新たな上限値として値を更新する（ステップＳ１１０９）。その後、温度制御移行要求のチェックを行い（ステップＳ１１１０）、要求が無ければ、ステップＳ１１０３に戻って処理を繰り返す。
【０２０４】
なお、温度制御移行要求については、前記電力立上制御の説明と同じであるので、ここでの説明は省略する。この温度制御移行要求があれば温度制御に移行する。
【０２０５】
次に、温度制御時のＩＨ制御方法について詳細に説明する。図１２は、定着装置２００の温度制御状態における動作フローチャートである。
【０２０６】
前記電力立上制御及び前記電力補正制御の場合に電力設定値を演算する基準値は、前記インバータ回路に入力される電流値及び電力値から算出される電力値である。これに対し、この温度制御の場合の電力設定値を演算する基準値は、定着装置２００の中央部のサーミスタの出力、すなわち定着装置２００の中央部の温度である。
【０２０７】
電力設定値を求めるための演算方式としては、未定着画像を記録紙Ｐに定着するための定着設定温度（プロセス速度、記録媒体の種類、環境条件等で異なる）と実際の定着装置２００の中央部の温度との差分に応じて電力設定値を演算するＰＩＤ演算を使用している（ステップＳ１２０１）。
【０２０８】
また、図示していないが、この温度制御に移行した時点から定着装置２００の端部のサーミスタのチェックを開始しており、定着装置２００の中央部の温度と定着装置２００の端部の温度との差が、ある規定値以上になればエラーとしてＩＨ制御を停止する。
【０２０９】
この規定温度は、本例においては、３０℃で設定している。すなわち、定着装置２００の中央部の温度が定着設定温度−２０℃に到達（温度制御に移行）した時点以降で、定着装置２００の端部の温度が定着装置２００の中央部の温度より３０℃以上低い場合にエラーとしている。
【０２１０】
ＰＩＤ演算では、プロセス速度、記録媒体の種類、環境条件等に応じた未定着画像の定着設定温度（以下、単に「定着設定温度」と称す）と、定着装置２００の中央部のサーミスタ出力（以下、単に「定着装置温度」と称す）との差分（以下、これを「偏差」と称す）に応じて電力設定値を算出する。また、ＰＩＤ演算では、前記差分の累積値（以降積分値と称す）、さらには前回の差分と今回の差分との差（以下、これを「微分値」と称す）に応じて電力設定値を算出する。また、本例では、前記偏差とその積分値にある一定の係数を乗算して電力設定値を算出するＰＩＤ制御を採用している。ＰＩＤ制御の演算式は、以下の式１２−１のとおりである。
【０２１１】
電力設定値＝Ｋｐ｛Ｅ（ｎ）＋Ｋｔ×ΣＥ（ｎ）｝・・・式１２−１
ただし、Ｋｐ＝比例定数、Ｋｔ＝積分定数、Ｅ（ｎ）＝偏差、である。
【０２１２】
ここで、比例定数Ｋｐ及び積分定数Ｋｔは、それを求めるための既知の方法の１つである限界感度法（図示せず）を利用して算出している。後は制御系の特性（本例では、定着装置２００、及び励磁コイル２５３のインダクタンスばらつき等）を考慮して、最初の設定温度到達時のオーバーシュートや定常制御時の温度リップルが許容範囲内になるよう値を微調整し最終的な係数を決定している。また、本例における温度制御のサンプリング周期は、１０ｍｓであり、この周期で式１２−１の制御則に従って電力設定値を算出している。
【０２１３】
ここで、前記ＰＩＤ演算により演算された値をそのまま電力設定値として前記インバータ回路に印加した場合には、前述した上限値又はリミット値を越えたり、下限値を下回ったりした値を出力することになる。この場合には、前記インバータ回路の保護の観点から非常な不都合を生じ、最悪の場合インバータ回路の破壊に至る可能性がある。
【０２１４】
そこで、この温度制御では、これを防ぐために、前記ＰＩ演算値と、この温度制御のフェーズではすでに算出されている又は予め定められている上限値と下限値とを常に比較しながら電力設定を行い前記インバータ回路の保護を図っている。
【０２１５】
すなわち、この温度制御では、前記ＰＩＤ演算値と下限値との大小関係を比較する（ステップＳ１２０２）。ここで、ＰＩＤ演算値＞下限値ならば、今度は前記ＰＩＤ演算値と上限値との大小関係を比較する（ステップＳ１２０３）。ここで、ＰＩＤ演算値＜上限値ならば、前記ＰＩＤ演算値を電力設定値として設定する（ステップＳ１２０４）。
【０２１６】
また、ＰＩＤ演算値が上限値を超えたならば、上限値を電力設定値として設定する（ステップＳ１２０５）。その後、温度制御終了要求のチェックに進む（ステップＳ１２１２）。
【０２１７】
次に、ステップＳ１２０２で、ＰＩＤ演算値が下限値を下回った場合の温度制御について説明する。これは、図１２のステップＳ１２０６からステップＳ１２１１までの処理である。前記ＰＩＤ演算値がそのまま電力設定値として設定できれば何ら問題は無いが、前述したように、前記インバータ回路保護のため電力設定値には制限がある。
【０２１８】
前記ＰＩＤ演算値が上限値を超える状態になるのは、電力補正制御から温度制御に移行した直後の場合であり、定常の温度制御中にはこの状態にはなりにくい。しかし、逆にＰＩＤ演算値が下限値を下回る場合は、定着装置２００が温まってきて小電力で事足りるようになってくると頻繁に発生する。
【０２１９】
このように、ＰＩＤ演算値が下限値を下回った場合には、電力設定値を下限値で設定し続けると必要とされる電力より多めの電力が供給され続けることになり、誤った情報で温度制御が行われ温度制御が破綻してしまう。
【０２２０】
また、ＰＩＤ演算値が下限値を下回った場合には、電力設定値を０設定してもやはり必要とされる電力より少な目の電力が供給され続けることになり、誤った情報で温度制御が行われ、同様に温度制御が破綻してしまう。
【０２２１】
そこで、この温度制御においては、これを防ぐために、ＰＩＤ演算値と下限値との比率に応じたＰＷＭ制御を行い、前記インバータ回路の保護と温度制御の両立を図っている。
【０２２２】
この温度制御の具体的な方法について以下に説明する。
【０２２３】
図１２において、ステップＳ１２０２で、ＰＩＤ演算値が下限値を下回った場合には、電力設定値は下限値を設定しておく（ステップＳ１２０６）。次に、ＰＷＭ制御のＯＮ／ＯＦＦのＤｕｔｙの算出演算を行う（ステップＳ１２０７）。
【０２２４】
例えば、下限値を４０（１６進表示）ＨＥＸとした場合のＰＩＤ演算値が２０（１６進）ＨＥＸであった場合には、そのＯＮ比率は５０％である。従って、この場合には、ＯＮＤｕｔｙ５０％、ＯＦＦＤｕｔｙ５０％のＰＷＭ制御を行えば、擬似的にＰＩＤ演算値２０ＨＥＸを電力設定したことになる。
【０２２５】
もう１例挙げると、下限値を４０（１６進表示）ＨＥＸとした場合のＰＩＤ演算値が１０（１６進）ＨＥＸであった場合には、そのＯＮ比率は２５％である。従って、この場合には、ＯＮＤｕｔｙ２５％、ＯＦＦＤｕｔｙ７５％のＰＷＭ制御を行えば、擬似的にＰＩＤ演算値１０ＨＥＸを電力設定したことになる。
【０２２６】
このように、ＰＩＤ演算値が下限値を下回った場合には、上述のようにして演算されたＰＷＭ制御のＯＮ／ＯＦＦＤｕｔｙに従って電力設定を行う。ここで、ＰＷＭ制御のサンプリング周期は、プロセス速度等を変化させながら実験的に求めた値を使用しており、一例を示すと本例の定常速度（１００ｍｍ／ｓ）時においては４０ｍｓとしている。
【０２２７】
次いで、前記ＰＷＭ制御のＯＮ／ＯＦＦＤｕｔｙとＰＷＭ制御のサンプリング周期より算出されたＰＷＭ制御におけるＯＮ時間分ウエイトする（ステップＳ１２０８）。このＯＮ時間分ウエイト後、ＩＨ制御信号をＯＦＦし（ステップＳ１２０９）、ＰＷＭ制御におけるＯＦＦ時間分ウエイトする（ステップＳ１２１０）。
【０２２８】
そして、ＯＦＦ時間分ウエイト後、ＩＨ制御信号をＯＮし（ステップＳ１２１１）、前記温度制御終了チェック（ステップＳ１２１２）に進む。ここで、温度制御終了要求があれば温度制御終了してＩＨ制御を停止する。また、温度制御終了要求が無ければステップＳ１２０１に戻って温度制御を継続する。
【０２２９】
なお、図４で説明したように、電力立上制御中、電力補正制御中、温度制御中において、前記インバータ回路に供給される電力がリミット電力以上であると検出された場合、又は電力設定値がリミット値以上の場合には、ＩＨ制御部は供給電力を目標電力より更に小さな値（例えば目標電力の８０％の電力値）になるように電力設定値を制御し、前記インバータ回路の破壊やインバータ回路の誤動作によるＩＨ制御不具合を防止する。
【０２３０】
ところで、この種の定着装置２００においては、図１３に示すように、装置全体の温度が低い場合には、定着ベルト２３０の温度が多少目標温度よりオーバーシュートするような設定のＰＩＤ制御により加熱した方が、ウォームアップ時間が短くなるため望ましい。
【０２３１】
しかし、定着装置２００の雰囲気温度が既に高くなっている場合には、図１４に示すように、次に定着ベルト２３０が加熱される際に、定着装置２００の温度が低い場合と同じ設定のＰＩＤ制御により定着ベルト２３０を加熱すると、定着ベルト２３０の昇温速度が速くなりオーバーシュートが大きくなる。
【０２３２】
また、定着ベルト２３０は温度が上昇するにつれて磁気特性が変化する。このため、定着装置２００の温度が低い場合と同じ設定のＰＩＤ制御により定着ベルト２３０を加熱した場合には、定着装置２００の高温時に出力が入りにくくなるという問題がある。
【０２３３】
そこで、この定着装置２００においては、定着ベルト２３０の温度が高いほどＰＩＤ制御の比例係数を小さく設定する。そして、温度検出器２７０の検出温度（定着ベルト２３０の現在温度）と定着ベルト２３０の目標温度（設定温度）との偏差が同じ偏差であっても供給電力演算部３０１の操作量が急激に増加しないようにする。
【０２３４】
なお、この定着装置２００におけるＰＩＤ演算の演算式は、
RegVal＝Ｋｐ{(Ｔref−Ｔnow)＋１/Ｋｉ・{Σ(Ｔref−Ｔnow)＋Ｔｆ}＋Ｋｄ(ｄ(Ｔref−Ｔnow)/ｄt)}・・・式１５−１
で表される。Ｋｐは比例係数、Ｋｉは積分係数、Ｋｄは微分係数、Ｔｆは積分初期値、Ｔrefは設定温度（目標温度）、Ｔnowは現在の温度（検出温度）である。
【０２３５】
式１５−１に示すように、ＰＩＤ制御では、設定温度と現在温度の偏差の積分値を用いて積分制御している。
【０２３６】
従って、このＰＩＤ制御においては、式１５−１における比例係数Ｋｐが大きい場合には、図１５に示すように、定着ベルト２３０の目標温度到達は早いが、その後のオーバーシュートが大きくなる。
【０２３７】
これに対し、式１５−１における比例係数Ｋｐが小さい場合には、図１６に示すように、出力を徐々に小さくしていくので、定着ベルト２３０の目標温度到達は遅いが、オーバーシュートは小さくなる。
【０２３８】
そこで、本実施の形態１に係る像加熱装置を用いる定着装置２００においては、温度検出器２７０により検出した定着ベルト２３０の加熱開始時の温度（ベルト温度）に応じて、前記ＰＩＤ制御の制御値を変更する。
【０２３９】
具体的には、表１に示すように、定着ベルト２３０のベルト温度に応じて、前記ＰＩＤ演算の演算式の比例係数Ｋｐを変更する。
【０２４０】
【表１】
2005257945.tif 000003
【０２４１】
この定着装置２００においては、定着ベルト２３０の昇温時におけるオーバーシュートを小さくすることができる。
【０２４２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係る像加熱装置について説明する。
【０２４３】
定着装置２００の定着ベルト２３０は、熱容量が小さく温度低下も早い。このため、画像形成装置１００の電源投入後、１枚目の印字が行われた場合には、例えば、図１７に示すように、時間ａの時点では、定着装置２００の雰囲気温度は低いが、定着ベルト２３０は印字直後のため温度が高くなっている。
【０２４４】
一方、画像形成装置１００による印字が連続的又は間歇的に繰り返し行われた場合には、図１８に示すように、時間ｂの時点では、定着ベルト２３０の温度及び定着装置２００の雰囲気温度が高く、加圧ローラ２４０の温度も高くなっている。
【０２４５】
従って、定着ベルト２３０の温度を記録紙Ｐへの未定着画像の加熱定着に適した画像定着温度に保つようにするには、温度が変化しやすい定着ベルト２３０の温度ではなく、加圧ローラ２４０の温度に応じてＰＩＤ制御の制御値を変更する方が望ましい。
【０２４６】
そこで、本実施の形態２に係る像加熱装置を用いる定着装置２００においては、図２に示すように、加圧ローラ２４０に近接配置した温度検出器２９０により検出した加圧ローラ２４０の温度に応じてＰＩＤ制御の制御値を変更する。
【０２４７】
具体的には、表２に示すように、加圧ローラ２４０の加圧ローラ温度に応じて、前記ＰＩＤ演算の演算式の比例係数Ｋｐを変更する。
【０２４８】
【表２】
2005257945.tif 000004
【０２４９】
この定着装置２００においては、温度が変化しやすい定着ベルト２３０の温度ではなく、加圧ローラ２４０の温度に応じてＰＩＤ制御の制御値が変更されるので、定着ベルト２３０の温度が大きくオーバーシュートすることなく短時間で目標温度に到達するようになる。
【０２５０】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３に係る像加熱装置について説明する。
【０２５１】
定着装置２００の加圧ローラ２４０の温度は、その温度が低い状態から連続印字を行った場合には、連続印字により徐々に上昇していくが、図１９に示すように、例えば９０℃前後の加圧ローラ飽和温度で飽和する。この場合、定着装置２００の雰囲気温度は、加圧ローラ２４０の温度に近くなっている。
【０２５２】
これに対し、加圧ローラ２４０の温度が間欠印字などで高くなっている状態で連続印字を行った場合には、図２０に示すように、加圧ローラ２４０の温度は、記録紙Ｐの通紙により熱が奪われるため徐々に低下していき、例えば８０℃から９０℃の間の加圧ローラ飽和温度でほぼ安定する。
【０２５３】
このため、このような連続印字が長く続くと、定着装置２００の雰囲気温度は高くなっているのに、加圧ローラ２４０の温度が定着装置２００の雰囲気温度よりも低くなっていることがある。
【０２５４】
このような場合には、次に定着ベルト２３０を加熱する際に、定着ベルト２３０の昇温速度が速くなりオーバーシュートしやすい。
【０２５５】
そこで、本実施の形態３に係る像加熱装置を用いる定着装置２００においては、加圧ローラ２４０がある既定値未満の温度（例えば、８０℃以下）に冷えている状態では、加圧ローラ２４０の温度に応じてＰＩＤ制御の制御値を変更する。
【０２５６】
また、加圧ローラ２４０の温度が前記既定値以上の場合には、定着ベルト２３０の温度に応じてＰＩＤ制御の制御値を変えるようにしている。
【０２５７】
具体的には、表３に示すように、定着ベルト２３０のベルト温度及び加圧ローラ２４０の加圧ローラ温度に応じて、前記ＰＩＤ演算の演算式の比例係数Ｋｐを変更する。
【０２５８】
【表３】
2005257945.tif 000005
【０２５９】
この定着装置２００においては、画像形成装置１００の連続印字後のように、定着装置２００の雰囲気温度が高くなっていても、次に定着ベルト２３０を加熱する際のオーバーシュートを小さくすることができる。
【０２６０】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４に係る像加熱装置について説明する。
【０２６１】
図２に示した定着装置２００は、定着ベルト２３０と加圧ローラ２４０との温度が逆転しないようにするために、定着ベルト２３０と加圧ローラ２４０とを一体的に覆うカバーが取り付けられている。
【０２６２】
従って、この定着装置２００においては、定着ベルト２３０のベルト温度が低い場合には、加圧ローラ２４０の加圧ローラ温度も必ず低くなっている。
【０２６３】
このため、この定着装置２００においては、その雰囲気温度が高く加圧ローラ２４０の加圧ローラ温度も高くなっている状態、つまり定着ベルト２３０のベルト温度が高い状態からフルパワーで定着ベルト２３０を昇温させると、図２１に線分Ａで示すように、オーバーシュートが大きくなってしまう。
【０２６４】
そこで、本実施の形態４に係る像加熱装置を用いる定着装置２００においては、前記ＰＩＤ制御時に投入される最大投入電力として、第１の目標電力と第２の目標電力とを設定する。そして、前記第１の目標電力が前記第２の目標電力よりも小さい場合には、前記第２の目標電力（最大投入電力）を、温度検出器２７０により検出した定着ベルト２３０の加熱開始時の温度に応じて変更するようにする。
【０２６５】
具体的には、表４に示すように、定着ベルト２３０のベルト温度に応じて、前記第２の目標電力（最大投入電力）を変更する。
【０２６６】
【表４】
2005257945.tif 000006
【０２６７】
この定着装置２００においては、定着ベルト２３０の加熱開始時の温度に応じて前記第２の目標電力（最大投入電力）を変更することにより前記ＰＩＤ制御の目標値が制御される。
【０２６８】
従って、この定着装置２００においては、図２１に線分Ｂで示すように、定着ベルト２３０の加熱開始時の温度が高く、前記最大投入電力として前記第２の目標電力がかかるケースであっても、この第２の目標電力（最大投入電力）が定着ベルト２３０の加熱開始時の温度に応じて変更されるので、定着ベルト２３０の急激な温度上昇を抑えることができる。なお、図２１に示す線分Ｃは、室温からフルパワーで定着ベルト２３０を加熱した場合の定着ベルト２３０の温度変化を示している。
【０２６９】
ここでは、前記第２の目標電力（最大投入電力）を定着ベルト２３０の加熱開始時の温度に応じて変更するようにしているが、この第２の目標電力（最大投入電力）は、温度検出器２９０により検出した加圧ローラ２４０の温度に応じて変更するようにしてもよい。
【０２７０】
また、この定着装置２００においては、温度検出器２７０により検出した定着ベルト２３０の加熱開始時の温度に応じて、前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更する構成であってもよい。
【０２７１】
また、この定着装置２００においては、温度検出器２９０により検出した加圧ローラ２４０の温度に応じて、前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更する構成であってもよい。
【０２７２】
さらに、この定着装置２００においては、加圧ローラ２４０の温度が所定の既定値未満の場合には温度検出器２９０により検出した加圧ローラ２４０の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更し、加圧ローラ２４０の温度が前記既定値以上の場合には温度検出器２７０により検出した定着ベルト２３０の温度に応じて前記ＰＩＤ制御の制御値及び前記第２の目標電力値を変更する構成であってもよい。
【０２７３】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５に係る像加熱装置について説明する。
【０２７４】
ＰＩＤ制御では、設定温度（目標温度）と現在温度（検出温度）の偏差の積分値を用いて積分制御する。
【０２７５】
現在温度が低い状態からＰＩＤ制御を開始する場合には、積分値が徐々に積算されるので理想的に温度制御が働く。
【０２７６】
しかし、現在温度が既に高くなっている状態からＰＩＤ制御を開始する場合には、それまでの積分値の蓄積が無いためオーバーシュートしやすい。
【０２７７】
そこで、本実施の形態５に係る像加熱装置を用いる定着装置２００においては、予め求めた積分の初期値を前記偏差の和に加えておき、前記ＰＩＤ制御の操作量を演算する。
【０２７８】
つまり、加圧ローラ２４０の温度が前記既定値以上の場合には、前記ＰＩＤ制御の係数は変化させないで、加圧ローラ２４０の温度が所定の既定値未満の場合の目標温度と検出温度との偏差の積分値を加算した値になるように積分の初期値のみを変化させる。
【０２７９】
具体的には、表５に示すように、定着ベルト２３０のベルト温度に応じて、前記ＰＩＤ演算の演算式における積分初期値Ｔｆを変更する。
【０２８０】
【表５】
2005257945.tif 000007
【０２８１】
この定着装置２００においては、定着ベルト２３０の温度をオーバーシュートが少なくなるように制御することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８２】
本発明に係る像加熱装置は、像加熱体の昇温時におけるオーバーシュートを小さくすることができるので、複写機、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置の定着装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２８３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置の構成を示す概略断面図
【図２】前記定着装置の構成を示す概略断面図
【図３】前記定着装置の発熱量制御手段の構成を示すブロック図
【図４】前記定着装置の制御状態遷移図
【図５】前記定着装置のインバータ回路に入力される電流値と電圧値の取得方法の説明図
【図６】（ａ）は画像形成装置が１００ｖ系電源に接続されている場合の目標電力値の取得方法の説明図、（ｂ）は画像形成装置が２００ｖ系電源に接続されている場合の目標電力値の取得方法の説明図
【図７】（ａ）は画像形成装置が１００ｖ系電源に接続されている場合の最小電力値の取得方法の説明図、（ｂ）は画像形成装置が２００ｖ系電源に接続されている場合の最小電力値の取得方法の説明図
【図８】（ａ）は画像形成装置が１００ｖ系電源に接続されている場合の目標電力値と最小電力値とリミット電力値との関係を示す関係図、（ｂ）は画像形成装置が２００ｖ系電源に接続されている場合の目標電力値と最小電力値とリミット電力値との関係を示す関係図
【図９】（ａ）は画像形成装置が１００ｖ系電源に接続されている場合の下限値データの取得方法の説明図、（ｂ）は画像形成装置が２００ｖ系電源に接続されている場合の下限値データの取得方法の説明図
【図１０】前記定着装置の電力立上制御状態における動作フローチャート
【図１１】前記定着装置の電力補正制御状態における動作フローチャート
【図１２】前記定着装置の温度制御状態における動作フローチャート
【図１３】前記定着装置が低温の状態から加熱した場合の定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図１４】前記定着装置が高温の状態から加熱した場合の定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図１５】ＰＩＤ制御における比例係数Ｋｐが大きい場合の定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図１６】本発明の実施の形態１に係る像加熱装置を用いた定着装置における定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図１７】本発明の実施の形態２に係る像加熱装置を用いた定着装置を説明するための雰囲気温度が低い場合の定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図１８】本発明の実施の形態２に係る像加熱装置を用いた定着装置を説明するための雰囲気温度が高い場合の定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図１９】本発明の実施の形態３に係る像加熱装置を用いた定着装置を説明するための加圧ローラ温度が低い状態から連続印字した場合の定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図２０】本発明の実施の形態３に係る像加熱装置を用いた定着装置を説明するための加圧ローラ温度が高い状態から連続印字した場合の定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【図２１】本発明の実施の形態４に係る像加熱装置を用いた定着装置を説明するための定着ベルトのベルト温度の変化を示すグラフ
【符号の説明】
【０２８４】
１００  画像形成装置
１１０Ｙ，１１０Ｍ，１１０Ｃ，１１０Ｋ  感光体ドラム
１２０Ｙ，１２０Ｍ，１２０Ｃ，１２０Ｋ  帯電器
１３０  露光装置
１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃ，１４０Ｋ  現像器
１５０Ｙ，１５０Ｍ，１５０Ｃ，１５０Ｋ  転写器
１６０Ｙ，１６０Ｍ，１６０Ｃ，１６０Ｋ  クリーニング装置
１７０  中間転写ベルト
２００  定着装置
２１０  定着ローラ
２２０  発熱ローラ
２３０  定着ベルト
２４０  加圧ローラ
２５０  誘導加熱装置
２５３  励磁コイル
２７０  温度検出器
２９０  温度検出器
３００  発熱量制御手段
３０１  供給電力演算部
３０２  電力設定部
３０３  温度検出部
３０４  電圧値検出部
３０５  電流値検出部
３０６  電力値演算部
３０７  リミッタ制御部
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  記録紙
【図１】
2005257945.tif 000008
【図２】
2005257945.tif 000009
【図３】
2005257945.tif 000010
【図４】
2005257945.tif 000011
【図５】
2005257945.tif 000012
【図６】
2005257945.tif 000013
【図７】
2005257945.tif 000014
【図８】
2005257945.tif 000015
【図９】
2005257945.tif 000016
【図１０】
2005257945.tif 000017
【図１１】
2005257945.tif 000018
【図１２】
2005257945.tif 000019
【図１３】
2005257945.tif 000020
【図１４】
2005257945.tif 000021
【図１５】
2005257945.tif 000022
【図１６】
2005257945.tif 000023
【図１７】
2005257945.tif 000024
【図１８】
2005257945.tif 000025
【図１９】
2005257945.tif 000026
【図２０】
2005257945.tif 000027
【図２１】
2005257945.tif 000028