(57)【要約】【課題】  各組加熱装置の目標温度値付近での良好な温度制御を行い、しかも、最大電力や最大電流値を超えないように、各組加熱装置に電力を配分する。【解決手段】  通電発熱手段，通電手段および温度検出手段の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段と、を備える温度制御装置において：各組の不足温度の対比に基づき不足温度が大きい組に対して電力を上げ、小さい組に対しては電力を下げる；各組の目標温度に到達するまでの所要時間予測値の対比に基づき該上げ下げする；不足温度の比で制御周期ＴｃをＴ１とＴ２に時分割して該上げ下げを切り換える；又は、所要時間予測値の比で制御周期ＴｃをＴ１とＴ２に時分割して該上げ下げを切り換える。上げは通電（オン）、下げは非通電（オフ）；もしくは、上げは、フィードバック温度制御、下げは非通電（オフ）。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電発熱手段，該通電発熱手段に通電する通電手段および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段と、を備える温度制御装置において、
各組の目標温度に対する検出温度の不足分である不足温度の対比に基づき各組の前記通電発熱手段を制御して、不足温度が大きい組に対して電力を上げ、小さい組に対しては電力を下げる制御手段、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【請求項２】
通電発熱手段，該通電発熱手段に通電する通電手段および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段と、を備える温度制御装置において、
各組の検出温度に基づいて導出した各組の目標温度に到達するまでの所要時間予測値の対比に基づき各組の前記通電発熱手段を制御して、所要時間予測値が長い組に対して電力を上げ、短い組に対しては電力を下げる制御手段、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【請求項３】
通電発熱手段，該通電発熱手段に通電する通電手段および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段と、を備える温度制御装置において、
各組の目標温度に対する検出温度の不足分である不足温度の比で前記電力配分の制御周期を時分割して、不足温度が大きい組に対して長い時間電力を上げ、小さい組に対しては短い時間電力を上げる制御手段、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【請求項４】
通電発熱手段，該通電発熱手段に通電する通電手段および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段と、を備える温度制御装置において、
各組の検出温度に基づいて導出した各組の目標温度に到達するまでの所要時間予測値の比で前記電力配分の制御周期を時分割して、所要時間予測値が長い組に対して長い時間電力を上げ、短い組に対しては短い時間電力を上げる制御手段、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の少なくとも１組の通電手段を通電に、少なくとも他の１組の通電手段を非通電とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の少なくとも１組の通電手段を、検出温度を目標温度とするためのフィードバック制御通電に、少なくとも他の１組の通電手段は非通電とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【請求項７】
前記組合せは２組であり、前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の組の通電手段を通電に、他の組の通電手段を非通電とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【請求項８】
前記組合せは２組であり、前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の組の通電手段を、検出温度を目標温度とするためのフィードバック制御通電に、他の組の通電手段は非通電とする、請求項１乃至４のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【請求項９】
少なくとも１組は誘導加熱装置である、請求項１乃至８のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１つに記載の温度制御装置を備え、送り込まれるトナー像を担持する用紙を加圧加熱して前記トナー像を用紙に固定する定着装置。
【請求項１１】
用紙上にトナー像を形成する画像形成手段；および、
該画像形成手段がトナー像を形成した用紙を加圧加熱して前記トナー像を用紙に固定する、請求項１０に記載の定着装置；を備える画像形成装置。
【請求項１２】
撮影画像を、それを表す画像データに変換する撮影手段；
前記画像データが表す画像のトナー像を用紙上に形成する画像形成手段；および、
該画像形成手段がトナー像を形成した用紙を加圧加熱して前記トナー像を用紙に固定する、請求項１０に記載の定着装置；を備える複写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱温度の制御装置に関し、特に、複数組の加熱装置の全体としての加熱投与電力を規定値以下に、時系列で平準化する温度制御装置に関する。本発明は例えば、定着器，プリンタ，複写機およびファクシミリ装置に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
一般的に多くの各種電気機器では、最大電力や最大電流値が規定されている。これら電気機器のうち温度制御装置では、目標温度への到達時間を早くするために、その加熱手段としては、大容量（大電力）のヒータが搭載されるものが近年多くなってきた。また、複数部分温度検知してそれぞれの部分の加熱を制御している温度制御装置も見られる。
【０００３】
従来のこのような、温度制御装置は、機器で規定されている最大電力や最大電流値を超えないように設計されている。例えば、複数のヒータが同時に点灯しても最大電力や最大電流値を超えないようにヒータの電力が設定されている。しかしながら、このような温度制御装置では、必要時に充分な熱量が得られないことが問題であり、最近は、２本のヒータの合計電力や電流値が、規定されている最大電力や最大電流値を超える機器も多く見られる。
【０００４】
これらの機器の例としては、制御でヒータの同時点灯はしない排他制御としている。また別の例では、ヒータの制御に関して制御周期を規定して、この制御周期内での点灯時間を制御することでヒータ電力を制御して、機器全体で規定されている最大電力や最大電流値を超えないようにしている。更に別の例として位相制御による電力制限や、各複数ヒータをある制御周期毎に順番に制御していく方式等がある。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３１３９４６号明細書
【特許文献２】特開２００２−３５７９７７号公報
【特許文献３】特開２００６−７９０５５号公報。
【０００６】
特許文献１には、複数の熱源を持ち、待機中には重複しないように交互にしかも同一の通電期間となるように熱源に給電し、かつ熱源を目標温度にフィードバック制御する定着装置が記載されている。特許文献２には、定着ローラの中央部と端部との温度分布が目標と異なってしまうことを改善するために定着ローラに複数のヒータを装備して、中央部の検出温度よりも低く、端部の目標温度を設定する定着装置が記載されている。特許文献３には、待機時には加圧ヒータがオンしてから、定着ベルトを加熱するための第１，第２加熱ヒータの一方をオンにしてそれがオフに切り換わると他方をオンにして交互にオンとし、通紙時には、加圧ヒータがオフのときに第１，第２加熱ヒータを共にオンにして、それらが共にオフに切り換わると加圧ヒータをオンとして、第１，第２加熱ヒータと加圧ヒータとを交互にオンにする定着装置が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような従来の複数部分の温度制御装置では、排他制御を行う場合機器として優先的に点灯すべきヒータが正しく判断がなされていなかったり、目標値以下の温度が存在するにもかかわらず全ヒータが点灯していない場合がある等の問題があった。
【０００８】
本発明は、このような問題点を改善するためになされたもので、各目標温度値付近での良好な温度制御を行うと共に、機器で規定されている最大電力や最大電流値を超えないような、複数熱源の温度制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）通電発熱手段(43/63,48/68)，該通電発熱手段に通電する通電手段(61/71,62/72)および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段(44,49)の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段(60)と、を備える温度制御装置において、
各組の目標温度に対する検出温度の不足分である不足温度の対比に基づき各組の前記通電発熱手段を制御して、不足温度が大きい組に対して電力を上げ、小さい組に対しては電力を下げる制御手段(60；図４，図５)、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【発明の効果】
【００１０】
機器として優先的に点灯すべきヒータが正しく判断がなされて、限られた電力と時間を有効に使うことができる。そして、各目標温度値付近での良好な温度制御を行うと共に、機器で規定されている最大電力や最大電流値を超えないような、複数熱源の温度制御を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（２）通電発熱手段(43/63,48/68)，該通電発熱手段に通電する通電手段(61/71,62/72)および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段(44,49)の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段(60)と、を備える温度制御装置において、
各組の検出温度に基づいて導出した各組の目標温度に到達するまでの所要時間予測値の対比に基づき各組の前記通電発熱手段を制御して、所要時間予測値が長い組に対して電力を上げ、短い組に対しては電力を下げる制御手段(60；図６，図７)、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【００１２】
（３）通電発熱手段(43/63,48/68)，該通電発熱手段に通電する通電手段(61/71,62/72)および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段(44,49)の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段(60)と、を備える温度制御装置において、
各組の目標温度に対する検出温度の不足分である不足温度の比で前記電力配分の制御周期を時分割して、不足温度が大きい組に対して長い時間電力を上げ、小さい組に対しては短い時間電力を上げる制御手段(60；図８，図９)、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【００１３】
（４）通電発熱手段(43/63,48/68)，該通電発熱手段に通電する通電手段(61/71,62/72)および前記通電発熱手段の発熱温度又は該通電発熱手段が加熱する手段の温度を検出する温度検出手段(44,49)の組合せを複数組と、各組に対する電力配分を制御する制御手段(60)と、を備える温度制御装置において、
各組の検出温度に基づいて導出した各組の目標温度に到達するまでの所要時間予測値の比で前記電力配分の制御周期を時分割して、所要時間予測値が長い組に対して長い時間電力を上げ、短い組に対しては短い時間電力を上げる制御手段(60；図１０，図１１)、を備えることを特徴とする、温度制御装置。
【００１４】
（５）前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の少なくとも１組の通電手段を通電に、少なくとも他の１組の通電手段を非通電とする(図４，図６，図８，図１０)、上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【００１５】
（６）前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の少なくとも１組の通電手段を、検出温度を目標温度とするためのフィードバック制御通電に、少なくとも他の１組の通電手段は非通電とする(図５，図７，図９，図１１)、上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【００１６】
（７）前記組合せは２組であり、前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の組の通電手段を通電に、他の組の通電手段を非通電とする(図４，図６，図８，図１０)、上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【００１７】
（８）前記組合せは２組であり、前記制御手段は、検出温度が目標温度未満の組の通電手段を、検出温度を目標温度とするためのフィードバック制御通電に、他の組の通電手段は非通電とする(図５，図７，図９，図１１)、上記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【００１８】
（９）少なくとも１組は誘導加熱装置である（図１２）、上記（１）乃至（８）のいずれか１つに記載の温度制御装置。
【００１９】
（１０）上記（１）乃至（９）のいずれか１つに記載の温度制御装置を備え、送り込まれるトナー像を担持する用紙を加圧加熱して前記トナー像を用紙に固定する定着装置（40）。
【００２０】
（１１）用紙上にトナー像を形成する画像形成手段(31〜39)；および、
該画像形成手段がトナー像を形成した用紙を加圧加熱して前記トナー像を用紙に固定する、上記（１０）に記載の定着装置(40)；を備える画像形成装置(30)。
【００２１】
（１２）撮影画像を、それを表す画像データに変換する撮影手段(20)；
前記画像データが表す画像のトナー像を用紙上に形成する画像形成手段(31〜39)；および、
該画像形成手段がトナー像を形成した用紙を加圧加熱して前記トナー像を用紙に固定する、上記（１０）に記載の定着装置(40)；を備える複写装置(MF1)。
【００２２】
本発明の他の目的および特徴は、図面を参照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【実施例１】
【００２３】
図１に、本発明の一実施例の複合機能フルカラーデジタル複写機ＭＦ１の外観を示す。このフルカラー複写機は、大略で、自動原稿送り装置（ＡＤＦ）１０と、図示を省略した操作ボードと、カラースキャナ２０と、カラープリンタ３０と、給紙バンク５０の各ユニットで構成されている。機内の、図示を省略したシステムコントローラには、パソコンＰＣが接続したＬＡＮ（Local Area Network）が接続されている。また、機内の、図示を省略したファクシミリコントローラは、交換機ＰＢＸおよび公衆通信網ＰＮを介して、ファクシミリ通信をすることが出来る。
【００２４】
プリンタ３０には、転写ユニットがあり、該転写ユニットには、無端ベルトである転写ベルト３１がある。転写ベルト３１は、３つの支持ローラと１つのテンションローラに掛け廻されており、反時計廻りに回動駆動される。テンションローラの近くに、画像転写後に転写ベルト３１上に残留する残留トナーを除去する転写体クリーニングユニットがある。
【００２５】
１つの支持ローラともう１つの支持ローラとの間の転写ベルト３１には、その移動方向に沿って、Ｙ(イエロー)，Ｍ（マゼンタ），ｃ（シアン）およびｋ（ブラック）色の作像用の作像ユニットが装備され、これらの中にある各感光体ドラム３２に、転写ベルト３１を挟んで対向して、転写ローラ３３がある。作像ユニットの上方には、各色感光体ユニットの各感光体ドラムに画像形成のためのレーザ光を照射するレーザ露光ユニット３４がある。感光体ドラム３２を、帯電ローラ３５が均一に帯電し、帯電面にレーザ露光ユニット３４が画像信号で変調したレーザを投射する。これによって生じた静電潜像を、現像器４０が現像してトナー像とする。このトナー像が転写ベルト３１に転写される。
【００２６】
転写ベルト３１の下方には、搬送ベルト３９がある。搬送ベルト３９は、転写ベルト３１上のトナー像を、用紙すなわちシート上に転写する。トナー像を転写した用紙（転写紙）は、搬送ベルト３９で定着装置４０に送り出される。搬送ベルト３９および定着装置４０の下方に、表面に画像を形成した直後の用紙を、裏面にも画像を記録するために表裏を反転して送り出すシート反転ユニットである両面ドライブユニット４１がある。
【００２７】
図示を省略した操作ボード上のスタートスイッチが押されると、原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）１０に原稿があるときは、それをスキャナ２０のコンタクトガラス上に搬送してから、ＡＤＦ１０に原稿が無いときにはコンタクトガラス上に手置きの原稿を読むために直ちに、スキャナ２０を駆動し、スキャナ２０内の第１キャリッジおよび第２キャリッジを、読み取り走査駆動する。そして、第１キャリッジ上の光源からコンタクトガラスに光を発射するとともに原稿面からの反射光を第１キャリッジ上の第１ミラーで反射して第２キャリッジに向け、第２キャリッジ上のミラーで反射して結像レンズを通して読取りセンサであるＣＣＤに結像する。読取りセンサで得た画像信号に基づいてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ（Ｂｋ）各色記録データが生成される。
【００２８】
また、スタートスイッチが押されたときに、転写ベルト３１の回動駆動が開始されるとともに、前記作像装置の各ユニットの作像準備が開始され、そして各色作像の作像シーケンスが開始されて、各色用の感光体ドラムに各色記録データに基づいて変調された露光レーザが投射され、各色作像プロセスにより、各色トナー像が転写ベルト３１上に一枚の画像として、重ね転写される。このトナー画像の先端が搬送ベルト３９に進入するときに同時に先端が搬送ベルト３９に進入するようにタイミングをはかって用紙がレジストローラ対３８すなわち給送ローラから転写ベルト３９に送り込まれ、これにより転写ベルト３１上のトナー像が用紙に転写する。転写ベルト３１には、転写ローラ３３によって、トナーを転写する電圧が印加される。トナー像が移った用紙は定着装置４０に送り込まれ、そこでトナー像が用紙に定着する。
【００２９】
なお、上述の用紙は、給紙バンク５０の給紙トレイ（給紙段又はカセットとも言う）５１〜５３の直近上方の給紙ローラの１つを選択回転駆動し、給紙バンク５０に多段に備える給紙トレイ５１〜５３の１つからシートを繰り出し、分離ローラで１枚だけ分離して、縦配列の搬送コロユニットに入れ、上方に搬送してプリンタ３０内の搬送路に導き、搬送路の搬送ローラ３７でレジストローラ対３８に搬送して用紙の先端をレジストローラ対３８に突き当てて止めてから、前述のタイミングでレジストローラ対３８および搬送ローラ３７を回転駆動して搬送ベルト３９に送り出されるものである。右側端の手差しトレイ上に用紙を差し込んで給紙することもできる。ユーザが手差しトレイ上に用紙を差し込んでいるときには、プリンタ３０が手差しトレイ部の給紙ローラを回転駆動して手差しトレイ上のシートの一枚を分離して手差し給紙路に引き込み、同じくレジストローラ対３８に突き当てて止める。
【００３０】
定着装置４０で定着処理を受けて排出される用紙は、切換爪で排出ローラに案内して図示を省略した排紙トレイ上にスタックする。または、切換爪で両面ドライブユニットに案内して、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラで排紙トレイ上に排出する。一方、画像転写後の転写ベルト３１上に残留する残留トナーは、図示を省略した転写体クリーニングユニットで除去し、再度の画像形成に備える。
【００３１】
図２に、定着装置４０の構成を示す。定着装置４０は、定着ローラ４５，加熱ローラ４６及び両者間に張架された定着ベルト４７からなり、定着ローラ４５及び加熱ローラ４６は固定され、図示しないスプリング（加圧手段あるいは弾性付勢手段）によって加圧されたベルト張架部材（テンションローラ）によって適切なテンションを保持する。また、定着ベルト４７の内部側に位置し、弾性体で形成される定着ローラ４５と加圧ローラ４２との間には適切な圧力が加わり、これにより定着ベルト４７と加圧ローラ４２間にニツプが形成される。
【００３２】
加熱ローラ４６の内部には加熱ヒータ４８が設けられ、この加熱ヒータ４８によって加熱ローラ４６を内部から加熱し、定着ベルト４７を加熱する。加熱ローラ４６の外周部には温度検知センサ４９が設けられ、定着ベルト４７の表面温度を接触または非接触で検知し、この検知した定着ベルト４７の表面温度に基づいて加熱ヒータ４８の通電を制御し、定着ベルト４７の表面温度を適切な温度範囲に制御する。加圧ローラ４２の内部にも加熱用ヒータ（以下、加圧ヒータと称す）４３が設けられ、加圧ローラ４２の外周部に設けられた温度検知センサ４４により加圧ローラ４２の表面温度を検知し、この検知した加圧ローラ４２の表面温度に基づいて加圧ヒータ４３の通電を制御し、加圧ローラ４２の表面温度を適切な温度範囲に制御する。なお、加圧ローラ４２の外周部にはクリーニング部材が設けられ、加圧ローラ４２の表面に付着した汚れを清掃するようになっている。
【００３３】
定着側回転体（定着ベルト４７）側が、定着対象の転写紙（用紙）Ｐの画像面側（トナー像面側）、加圧側回転体（加圧ローラ４２）側が非画像側であり、転写紙に形成された未定着画像すなわちトナー像は、上記の如く加熱されたニップ部を通過する間に転写紙に定着される。すなわち、転写紙の表面にトナー像が固着し、定着されることになる。
【００３４】
図３に、図２に示す加圧ヒータ４３および加熱ヒータ４８に対する給電を制御するシステムの構成を示す。電力源から、第１ヒータドライバ６１，第２ヒータドライバ６２および電力配分制御装置６０に給電がある。電力配分制御装置６０は、入出力インターフェイス（入出力信号処理回路）およびマイコン（マイクロコンピュータ）を主体とするコンピュータによる制御装置である。
【００３５】
第１および第２ヒータドライバ６１および６２はそれぞれ、本実施例では、制御装置６０からのオン／オフ指示信号に応じて、オン指示信号を受けている間はヒータ４３および４８に通電し、オフ指示信号を受けている間はヒータ４３および４８への通電は遮断する、給電オン／オフを行うものである。第１および第２温度検知センサ４４および４９は、検出温度を表わす温度信号を制御装置６０に出力する。温度情報が必要なとき、制御装置６０（のマイコン）は、温度信号をデジタルデータすなわち温度データに変換して読み込む。
【００３６】
図４に、制御装置６０（のマイコン）の、定着温度制御の概要を示す。該定着温度制御の制御周期はＴｃである。この周期を規定するために本実施例ではクロックパルスをカウントするタイマＴｃを用いるが、交流電源のゼロクロスパルスあるいは他の、複写機のシステム制御又は監視のために定常的に発生するタイミングパルスなどのパルスを設定値までカウントアップし、設定値をカウントアップするとカウントオーバ信号を発生し、そしてまた初期値０からカウントを開始するタイミングカウンタを用いることもできる。
【００３７】
１制御周期Ｔｃの先頭で制御装置６０はＴｃ時限のタイマＴｃをスタートして（ステップ１）、第１温度検知センサ４４の検出温度（第１温度）および第２温度検知センサ４９の検出温度（第２温度）を読み込む（ステップ２）。以下においては、括弧内には、ステップという語を省略して、ステップ番号数字又は記号のみを記す。
【００３８】
次に制御装置６０は、第１温度，その目標値１，第２温度およびその目標値２に基づいて、第１温度が目標値１以上であると第１ヒータドライバ６１にオフ指示信号を与え（３，４）、このとき第２温度が目標値２以上であると第２ヒータドライバ６２にもオフ指示信号を与えるが（５，６）、目標値２未満であると第２ヒータドライバ６２にはオン指示信号を与える（５，７）。
【００３９】
第１温度が目標値１未満であると、このとき第２温度が目標値２以上であると第２ヒータドライバ６２にオフ指示信号を与え（３，８，９）、第１ヒータドライバ６１にはオン指示信号を与える（１０）。
【００４０】
第１温度が目標値１未満および第２温度が目標値２未満であると、両ドライバ６１，６２にともにオン指示信号を与えると、図３に示す給電システムの電力消費量が割り当て値を超過するおそれがある。したがって本実施例では、第１ヒータである加圧ヒータ４３の目標値１に対する検出温度である第１温度の不足分（第１不足温度＝目標値１−第１温度）と、第２ヒータである加熱ヒータ４８の目標値２に対する検出温度である第２温度の不足分（第２不足温度＝目標値２−第２温度）とを対比して（１１）、不足温度が高い方に通電し、低い方は通電しない（９〜１３）。すなわち、第１不足温度の方が高いと、第２ヒータドライバ６２にはオフ指示信号を、第１ヒータドライバ６１にオン指示信号を与える（９，１０）。逆に、第２不足温度の方が高いと、第１ヒータドライバ６１にはオフ指示信号を、第２ヒータドライバ６２にオン指示信号を与える（１２，１３）。
【００４１】
以上の検出温度読込みと、検出温度および目標値に対応する、第１，第２ヒータドライバ６１，６２のオン／オフ設定を終えると、制御装置６０は、タイマＴｃがタイムオーバ（時限値の計時を完了）するのを待つ（１４）。待っている間は、地絡，短絡，断線などの異常の発生を監視する（１５）。異常を認知すると制御装置は、第１，第２ヒータドライバ６１，６２の両方にオフ指示信号を与えて、図示しない複写機システムコントローラに通電異常を報知する。異常を認知しないでタイマＴｃがタイムオーバすると、制御装置は、次の制御周期の制御を開始する（１４，１）。
【００４２】
上述のように、第１，第２ヒータドライバ６１，６２を同時にはオンにしないので、図３に示す温度制御システムは、それに割り当てられた最大電力や最大電流値を超えない。不足温度が高い方のヒータに優先的に通電するので、第１，第２ヒータともにバランス良く目標値１，２に収束してゆく。
【００４３】
なお、上記実施例は、２組の加熱装置がある温度制御システムである。３組以上の加熱装置がある温度制御システムでは、不足温度が最高の加熱装置を通電（オン）とし、不足温度が最低の加熱装置は非通電（オフ）とする。しかもこれを前提条件として、それらの不足温度の間の加熱装置は、システムに割り当てられた最大電力又は最大電流値の範囲内で、２以上の同時通電が可能であれば、その範囲内の数の、目標値に達しない加熱装置を通電とする。
【実施例２】
【００４４】
第２実施例のハードウエア構成のほとんどは上述の第１実施例のものと同様である。しかし第２実施例では、図３に示す温度制御システムの第１ヒータドライバ６１が、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間、第１温度信号が目標値１信号に合致するように加圧ヒータ４３への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加圧ヒータ４３への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。第２ヒータドライバ６２も同様に、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間は、第２温度信号が目標値２信号に合致するように加熱ヒータ４８への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加熱ヒータ４８への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。
【００４５】
図５に、第２実施例の電力配分制御装置６０の定着温度制御の概要を示す。この定着温度制御のロジックは、図４の第１実施例とものと同じであるが、通電オン指示信号を制御装置６０が第１（又は第２）ヒータドライバ６１（６２）に与えると、ヒータドライバ６１（６２）は第１（第２）温度信号が目標値１（２）信号に合致するようにヒータ４３（４８）への電流値をフィードバック制御し（図５の７Ｂ，１０Ｂ，１３Ｂ）、通電オフ指示信号が与えられるとヒータ４３（４８）への通電を停止しフィードバック制御も停止する（図５の４，６，９，１２）。
【００４６】
この実施例では、通電オン指示信号がある間、フィードバック温度制御を行うので、温度変動を低減したり立ち上がり時のオーバーシュートを抑制できる。第２実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。
【実施例３】
【００４７】
第３実施例のハードウエア構成は上述の第１実施例のものと同一である。しかし第３実施例では、電力配分制御装置６０の定着温度制御が、第１実施例のものとは僅かに異なる。
【００４８】
図６に、第３実施例の電力配分制御装置６０の定着温度制御の内容を示す。第３実施例の電力配分制御装置６０は、第１，第２温度を読み込むと、制御装置６０内のメモリに設定してある所要時間テーブル１，２を用いて、第１，第２温度を第１所要時間予測値，第２所要時間予測値に変換する（２１）。所要時間テーブル１は、加圧ヒータ４３の、第１温度検知センサ４４による検出温度すなわち第１温度の各値に、該値から目標値１まで昇温するに必要な通電時間（待ち時間）を第１所要時間予測値として対応付けているものであり、制御装置６０は該テーブル１に第１温度を与えて、それに対応付けられている第１所要時間予測値を読み出す。所要時間テーブル２は、加熱ヒータ４８の、第２温度検知センサ４９による検出温度すなわち第２温度の各値に、該値から目標値２まで昇温するに必要な通電時間（待ち時間）を第２所要時間予測値として対応付けているものであり、制御装置６０は該テーブル２に第２温度を与えて、それに対応付けられている第２所要時間予測値を読み出す。
【００４９】
そして、第１温度および第２温度がそれぞれ目標値１および２未満であるときには、第１所要時間予測値と第２所要時間予測値とを対比して（１１Ｃ）、所要時間予測値が長い方に通電し、低い方は通電しない（９〜１３）。すなわち、第１所要時間予測値の方が長いと、第２ヒータドライバ６２にはオフ指示信号を、第１ヒータドライバ６１にオン指示信号を与える（９，１０）。逆に、第２所要温度の方が長いと、第１ヒータドライバ６１にはオフ指示信号を、第２ヒータドライバ６２にオン指示信号を与える（１２，１３）。
【００５０】
この実施例によれば、検出温度に対応する目標温度到達までの所要時間予測値を対比してヒータドライバ６１，６２の優先的オンを定めるので、各加熱装置の昇温能力や加熱部の熱容量の違いを考慮して、好適な温度制御を行うことができる。第３実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。
【実施例４】
【００５１】
第４実施例のハードウエア構成および機能のほとんどは上述の第３実施例のものと同様である。しかし第４実施例では、図３に示す温度制御システムの第１ヒータドライバ６１が、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間、第１温度信号が目標値１信号に合致するように加圧ヒータ４３への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加圧ヒータ４３への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。第２ヒータドライバ６２も同様に、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間は、第２温度信号が目標値２信号に合致するように加熱ヒータ４８への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加熱ヒータ４８への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。
【００５２】
図７に、第４実施例の電力配分制御装置６０の定着温度制御の概要を示す。この定着温度制御のロジックは、図６の第３実施例とものと同じであるが、通電オン指示信号を制御装置６０が第１（又は第２）ヒータドライバ６１（６２）に与えると、ヒータドライバ６１（６２）は第１（第２）温度信号が目標値１（２）信号に合致するようにヒータ４３（４８）への電流値をフィードバック制御し（図７の７Ｂ，１０Ｂ，１３Ｂ）、通電オフ指示信号が与えられるとヒータ４３（４８）への通電を停止しフィードバック制御も停止する（図７の４，６，９，１２）。第２実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。
【実施例５】
【００５３】
第５実施例のハードウエア構成は上述の第１実施例のものと同一である。しかし第５実施例では、電力配分制御装置６０の定着温度制御が、第１実施例のものとは僅かに異なる。
【００５４】
図８に、第５実施例の電力配分制御装置６０の定着温度制御の内容を示す。第５実施例の電力配分制御装置６０は、第１温度および第２温度がそれぞれ目標値１および２未満であるときには、第１温度の温度不足分（目標値１−第１温度）および第２温度の温度不足分（目標値２−第２温度）で制御周期Ｔｃを比例分割して、第１温度の温度不足分（目標値１−第１温度）に対する割り当て時間Ｔ１を算出して（２２）、Ｔ１時限のタイマＴ１をスタートして（２３）、第２ヒータドライバ６２にはオフ指示信号を、第１ヒータドライバ６１にオン指示信号を与える（９，１０）。そしてタイマＴ１がタイムオーバするのを待つ（２４）。待っている間は、異常監視（２５）を行う。この内容は、前述の異常監視（１５）と同様である。
【００５５】
タイマＴ１がタイムオーバすると、制御装置６０は、第１ヒータドライバ６１にはオフ指示信号を、第２ヒータドライバ６２にオン指示信号を与える（１２，１３）。そしてタイマＴｃがタイムオーバすると、次の制御周期の制御を開始する（１４，１）。これにより、Ｔ２＝Ｔｃ−Ｔ１の間は、第１ヒータドライバ６１は加圧ヒータ４３には通電せず、第２ヒータドライバ６２が加熱ヒータ４８に通電する。
【００５６】
第５実施例では、第１温度の温度不足分と第２温度の温度不足分にもとづいて通電時間を比例配分するので、両ヒータでは電流がオフしている時間が少なくなるので、ヒータの突入電流による部品ストレスや電圧変動等の悪影響を改善できる。第５実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。
【実施例６】
【００５７】
第６実施例のハードウエア構成および機能のほとんどは上述の第５実施例のものと同様である。しかし第６実施例では、図３に示す温度制御システムの第１ヒータドライバ６１が、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間、第１温度信号が目標値１信号に合致するように加圧ヒータ４３への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加圧ヒータ４３への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。第２ヒータドライバ６２も同様に、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間は、第２温度信号が目標値２信号に合致するように加熱ヒータ４８への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加熱ヒータ４８への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。
【００５８】
図９に、第６実施例の電力配分制御装置６０の定着温度制御の概要を示す。この定着温度制御のロジックは、図８の第５実施例とものと同じであるが、通電オン指示信号を制御装置６０が第１（又は第２）ヒータドライバ６１（６２）に与えると、ヒータドライバ６１（６２）は第１（第２）温度信号が目標値１（２）信号に合致するようにヒータ４３（４８）への電流値をフィードバック制御し（図９の７Ｂ，１０Ｂ，１３Ｂ）、通電オフ指示信号が与えられるとヒータ４３（４８）への通電を停止しフィードバック制御も停止する（図９の４，６，９，１２）。第６実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。
【実施例７】
【００５９】
第７実施例のハードウエア構成は上述の第１実施例のものと同一である。しかし第７実施例では、電力配分制御装置６０の定着温度制御が、第１実施例のものとは僅かに異なる。
【００６０】
図１０に、第７実施例の電力配分制御装置６０の定着温度制御の内容を示す。第３実施例の電力配分制御装置６０は、第１，第２温度を読み込むと、制御装置６０内のメモリに設定してある所要時間テーブル１，２を用いて、第１，第２温度を第１所要時間予測値，第２所要時間予測値に変換する（２１）。所要時間テーブル１は、加圧ヒータ４３の、第１温度検知センサ４４による検出温度すなわち第１温度の各値に、該値から目標値１まで昇温するに必要な通電時間（待ち時間）を第１所要時間予測値として対応付けているものであり、制御装置６０は該テーブル１に第１温度を与えて、それに対応付けられている第１所要時間予測値を読み出す。所要時間テーブル２は、加熱ヒータ４８の、第２温度検知センサ４９による検出温度すなわち第２温度の各値に、該値から目標値２まで昇温するに必要な通電時間（待ち時間）を第２所要時間予測値として対応付けているものであり、制御装置６０は該テーブル２に第２温度を与えて、それに対応付けられている第２所要時間予測値を読み出す。
【００６１】
第７実施例の電力配分制御装置６０は、第１温度および第２温度がそれぞれ目標値１および２未満であるときには、第１所要時間予測値および第２所要時間予測値で制御周期Ｔｃを比例分割して、第１所要時間予測値に対する割り当て時間Ｔ１を算出して（２６）、Ｔ１時限のタイマＴ１をスタートして（２３）、第２ヒータドライバ６２にはオフ指示信号を、第１ヒータドライバ６１にオン指示信号を与える（９，１０）。そしてタイマＴ１がタイムオーバするのを待つ（２４）。待っている間は、異常監視（２５）を行う。この内容は、前述の異常監視（１５）と同様である。
【００６２】
タイマＴ１がタイムオーバすると、制御装置６０は、第１ヒータドライバ６１にはオフ指示信号を、第２ヒータドライバ６２にオン指示信号を与える（１２，１３）。そしてタイマＴｃがタイムオーバすると、次の制御周期の制御を開始する（１４，１）。これにより、Ｔ２＝Ｔｃ−Ｔ１の間は、第１ヒータドライバ６１は加圧ヒータ４３には通電せず、第２ヒータドライバ６２が加熱ヒータ４８に通電する。
【００６３】
第７実施例では、第１所要時間予測値と第２所要時間予測値にもとづいて通電時間を比例配分するので、両ヒータでは電流がオフしている時間が少なくなるので、ヒータの突入電流による部品ストレスや電圧変動等の悪影響を改善できる。第７実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。
【実施例８】
【００６４】
第８実施例のハードウエア構成および機能のほとんどは上述の第７実施例のものと同様である。しかし第８実施例では、図３に示す温度制御システムの第１ヒータドライバ６１が、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間、第１温度信号が目標値１信号に合致するように加圧ヒータ４３への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加圧ヒータ４３への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。第２ヒータドライバ６２も同様に、通電オン指示信号が制御装置６０から与えられている間は、第２温度信号が目標値２信号に合致するように加熱ヒータ４８への電流値をフィードバック制御し、通電オフ指示信号が与えられると加熱ヒータ４８への通電を停止しフィードバック制御も停止するものである。
【００６５】
図１１に、第８実施例の電力配分制御装置６０の定着温度制御の概要を示す。この定着温度制御のロジックは、図１０の第７実施例とものと同じであるが、通電オン指示信号を制御装置６０が第１（又は第２）ヒータドライバ６１（６２）に与えると、ヒータドライバ６１（６２）は第１（第２）温度信号が目標値１（２）信号に合致するようにヒータ４３（４８）への電流値をフィードバック制御し（図１１の７Ｂ，１０Ｂ，１３Ｂ）、通電オフ指示信号が与えられるとヒータ４３（４８）への通電を停止しフィードバック制御も停止する（図１１の４，６，９，１２）。第２実施例のその他の構成および機能は、第１実施例と同様である。
【実施例９】
【００６６】
第９実施例は、温度制御システムが、図１２に示すように、２組の誘導加熱装置（６３，６４，７１／６８，６９，７２）により加圧ローラおよび加熱ローラを加熱するものとなっている。すなわち、誘導加熱第１コイル６３およびそれが発生する交流磁界によって発熱する第１加熱体６４は加圧ローラ（図２の４２相当のもの）に装備されており、誘導加熱第２コイル６８およびそれが発生する交流磁界によって発熱する第２加熱体６９は加熱ローラ（図２の４６相当のもの）に装備されている。第１コイルドライバ７１は、通電オン指示信号がある間、商用交流を誘導加熱用の高周波数の共振電流に変換して第１コイル６３に印加する。第２コイルドライバ７２は、通電オン指示信号がある間、商用交流を誘導加熱用の高周波数の共振電流に変換して第２コイル６８に印加する。制御用電源装置７３は、ＡＣ／ＤＣコンバータであって、商用交流電圧を制御電源電圧用の定電圧直流に変換して電力配分制御装置６０に印加する。制御装置６０は、図３に示すものと同様であり、上記図４〜図１１に示す制御ロジックのいずれも適用できる。第９実施例のその他の構成および機能は、上述の第１〜第８実施例と同様である。
【００６７】
誘導加熱（ＩＨ）装置では、局部加熱ができるため加熱部の熱容量を非常に小さくできて、ＩＨコイル６３，６８に大電流を流すことによって、瞬時加熱を実現できる。誘導加熱（ＩＨ）装置が単体の温度制御装置では、機器で規定されている最大電力や最大電流値を超えることはないが、この他に別の誘導加熱装置やハロゲンヒータ等の加熱装置が備えられた複数組の加熱装置の温度制御を行う機器では、これら加熱装置を同時オンすると機器で規定されている最大電力や最大電流値を超えることが問題となる。また、誘導加熱（ＩＨ）装置では、加熱する部分の熱容量によって昇温特性が大きく変わってくる。このような問題を、上記図４〜図１１に示す制御ロジックによって解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施例の複合機能フルカラー複写機の縦断面図である。
【図２】図１に示す定着装置４０を拡大して示す縦断面図である。
【図３】定着装置４０の温度制御システムの構成を示すブロツク図である。
【図４】図３に示す制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図５】第２実施例の制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図６】第３実施例の制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図７】第４実施例の制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図８】第５実施例の制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図９】第６実施例の制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図１０】第７実施例の制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図１１】第８実施例の制御装置６０の温度制御の概要を示すフローチャートである。
【図１２】第９実施例の温度制御システムの構成を示すブロツク図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０：自動原稿供給装置
２０：カラー原稿スキャナ
３０：カラープリンタ
ＰＣ：パソコン
ＰＢＸ：交換器
ＰＮ：通信回線
３１：転写ベルト
３２：感光体ドラム
３３：転写ローラ
３４：光書込みユニット
３５：帯電ローラ
３８：レジストローラ対
３９：搬送ベルト
４０：定着装置
４２：加圧ローラ
４３：加圧ヒータ
４４：温度検知センサ
４５：定着ローラ
４６：加熱ローラ
４７：定着ベルト
４８：加熱ヒータ
４９：温度検知センサ
５０：給紙バンク
５１〜５３：給紙トレイ
【図１】
2007317035.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007317035.tif 000009
【図８】
2007317035.tif 000010
【図９】
2007317035.tif 000011
【図１０】
2007317035.tif 000012
【図１１】
2007317035.tif 000013
【図１２】
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