專利名稱：定影裝置和圖像形成裝置、及加熱控制方法和加熱控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以加熱對象的溫度為控制對象的控制方法，以及使用這種控制方法的裝置。特別是涉及到電子照相裝置中的定影裝置、噴墨打印機(jī)中的干燥裝置、用于可重寫媒介的消除裝置、以及安裝有這些裝置的圖像形成裝置。
背景技術(shù)：
在已經(jīng)眾所周知的、安裝有電子照相裝置中的定影裝置、噴墨打印機(jī)中的干燥裝置、用于可重寫媒介的消除裝置等的圖像形成裝置中，一般都需要將加熱器等熱源控制在所希望的溫度，并進(jìn)行圖像的定影/干燥/消除等圖像形成處理。
例如在電子照相方法中的定影裝置里，通過電子照相方法在記錄媒介上形成調(diào)色劑圖像，然后以加熱加壓熔融的方法使圖像定影，使用這種定影裝置的打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)已為公眾所知。電子照相方法中的定影裝置所采取的最一般的，將記錄媒介上的調(diào)色劑層定影到記錄媒介上的方法是，提供電力使加熱器發(fā)熱，通過將該熱量傳熱到調(diào)色劑層來進(jìn)行熔融定影。在這種定影裝置中，通過將提供電力給加熱器以使調(diào)色劑層熔融的定影部件的溫度、升溫到所希望的溫度并維持，然后使記錄媒介通過由定影部件和與其相對的轉(zhuǎn)動(dòng)體所形成的夾持部，進(jìn)行調(diào)色劑層的熔融定影。
在該定影裝置中，為了不損壞圖像品質(zhì)地將調(diào)色劑層定影到記錄媒介上，有必要將在夾持部提供熱量給調(diào)色劑層的定影部件的溫度維持在一定的所希望的溫度里，如果溫度高于或低于所希望的溫度時(shí)，就有可能引起過量(熱量過多造成調(diào)色劑層從定影部件一側(cè)剝落)或定影不良(熱量不足造成調(diào)色劑層熔融不夠而導(dǎo)致定影強(qiáng)度不足)等圖像不良。還有，隨著近年來的彩色化、高畫質(zhì)化，對因定影溫度而變動(dòng)很大的光澤度進(jìn)行更精密地控制的要求也提高了。因此，維持定影部件的溫度穩(wěn)定是近年特別受到重視的課題。
更進(jìn)一步地，裝置從充分放置被冷卻的狀態(tài)下由用戶接通電源后，到機(jī)器可以使用為止，有必要使定影部件快點(diǎn)到達(dá)所希望的溫度，縮短到定影裝置可以使用為止的預(yù)熱時(shí)間，是如何縮短用戶的等待時(shí)間的重要課題。
為了解決該等待時(shí)間縮短的課題，通過降低定影部件的熱容量，來縮短定影裝置的預(yù)熱時(shí)間的定影裝置已得到開發(fā)并被廣泛使用。其中之一是在相對于低熱容量定影薄膜的轉(zhuǎn)動(dòng)體里形成夾持。
常見的還有，使用帶子作為定影部件，將帶子張?jiān)O(shè)在兩個(gè)以上的轉(zhuǎn)動(dòng)體上，其中一個(gè)采用的是用于形成定影夾持的低傳熱性轉(zhuǎn)動(dòng)體，其與相對的轉(zhuǎn)動(dòng)體形成夾持，而在架設(shè)帶子的另一邊的轉(zhuǎn)動(dòng)體里設(shè)置有熱源(即帶子定影)。在采用這種方式的定影裝置中，通過將熱源產(chǎn)生的熱量用帶子輸送到定影夾持位置的方法，來將熱量加到調(diào)色劑層上以進(jìn)行熔融定影。
但是隨著等待時(shí)間縮短技術(shù)的進(jìn)步，通過使用這些技術(shù)來降低定影部件的熱容量，相對于提供給加熱器的電力，定影部件表面溫度的響應(yīng)性增快，溫度上升或溫度下降中控制上的時(shí)間常數(shù)變小。由此，為了維持表面溫度的穩(wěn)定，如何降低控制上的誤差很重要，溫度控制也被要求有更進(jìn)一步的高精度化。
關(guān)于定影裝置的加熱控制方法，例如對加熱器的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)(加熱控制)，是通過控制提供給加熱器的電力來進(jìn)行的。
作為提供給加熱器電力的控制方法有閾值控制法，其通過設(shè)置在定影溫度里的熱電元件、熱敏電阻等溫度探測器來檢測溫度，根據(jù)與目標(biāo)溫度的差，當(dāng)檢測溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)接通去加熱器的通電，當(dāng)高于目標(biāo)溫度時(shí)切斷去加熱器的通電。但是由閾值控制法所進(jìn)行的溫度控制，由于會因熱敏電阻的檢測延遲或傳熱延遲等、控制上的無用時(shí)間而產(chǎn)生延遲，從而對目標(biāo)溫度發(fā)生了溫度波動(dòng)，使高精度的溫度控制變得困難。
因此，有這樣一種控制方法，其根據(jù)溫度的反饋量，通過對控制對象進(jìn)行加熱器操作量的計(jì)算輸出的補(bǔ)償器(操作量計(jì)算方法)來進(jìn)行。例如，作為補(bǔ)償器來對PI、PID操作量進(jìn)行計(jì)算，在該P(yáng)I控制或PID控制中，通過對P、I或P、I、D系數(shù)的調(diào)諧來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
在PID控制中，是以，輸出目標(biāo)溫度和現(xiàn)在溫度之偏差的比例值之比例動(dòng)作、輸出所述偏差之積分的比例值之積分動(dòng)作、輸出所述偏差之微分的比例值之微分動(dòng)作的和，面向目標(biāo)溫度來控制的。
即使在采用這樣的手段的時(shí)候，也因?yàn)榇嬖谥鴱碾娏髁魅爰訜崞鞯郊訜崞靼l(fā)熱為止的發(fā)熱延遲、從加熱器開始到定影部件表層為止的傳熱延遲、由于溫度探測器的響應(yīng)性慢而造成檢測延遲等眾多的無用時(shí)間，對于時(shí)間常數(shù)小的系統(tǒng)會產(chǎn)生諸如溫度的過沖或下沖等波動(dòng)所引發(fā)的無用時(shí)間。為了進(jìn)行更高精度的控制，僅以PID控制來進(jìn)行溫度控制已成為重要課題，浪費(fèi)時(shí)間補(bǔ)償?shù)谋匾砸苍絹碓酱蟆?br> 在此，專利文獻(xiàn)1介紹的是，將現(xiàn)在的檢測溫度與之前的控制時(shí)機(jī)所檢測到的檢測溫度之差，去除以其間的控制間隔，計(jì)算出平均變化率，利用該平均變化率來計(jì)算下一次控制時(shí)機(jī)中的預(yù)測溫度。
然后，當(dāng)該預(yù)測溫度超過目標(biāo)溫度時(shí)，為了調(diào)整提供給加熱器的電力(動(dòng)力)，以改變(降低負(fù)載)加熱器電源的開通斷開比來控制，而反過來，當(dāng)預(yù)測溫度低于目標(biāo)溫度時(shí)，以改變(提高負(fù)載)加熱器電源的開通斷開比來控制。
然而，專利文獻(xiàn)1的技術(shù)在當(dāng)下一次的控制時(shí)機(jī)中的預(yù)測溫度大大地偏離了目標(biāo)溫度時(shí)，由于存在著對從加熱器驅(qū)動(dòng)部到溫度探測器的無用時(shí)間作調(diào)整的極限范圍，所以不能大幅度地降低溫度波動(dòng)。亦即，沒有考慮到無用時(shí)間而進(jìn)行連續(xù)地控制。
還有，如專利文獻(xiàn)2所述，在目標(biāo)值響應(yīng)中通過使用模型來賦予無用時(shí)間補(bǔ)償，從而來抑制過沖或波動(dòng)，而在通?？刂浦胁毁x予無用時(shí)間補(bǔ)償，通過外部干擾來控制波動(dòng)。
然而，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，即使賦予了使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償，在發(fā)生外部干擾引起無用時(shí)間變化，或者加熱器驅(qū)動(dòng)誤差很大的時(shí)候，相對于實(shí)際的控制對象，由于發(fā)生了模型化誤差，反而使控制得到惡化的情況也是有的。
專利文獻(xiàn)1特開2004-233543號公報(bào)專利文獻(xiàn)2特許第3555609號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明簽于以上情況，對使用PWM驅(qū)動(dòng)控制方法的加熱控制裝置，特別是關(guān)于定影裝置，使用了在加熱器驅(qū)動(dòng)回路的PWM驅(qū)動(dòng)周期中考慮到電力供應(yīng)斷開時(shí)間變化的、降低驅(qū)動(dòng)誤差的方法；通過對電力供應(yīng)斷開時(shí)間在PWM驅(qū)動(dòng)周期中的分配的調(diào)整，使與加熱無關(guān)的長電力提供無用時(shí)間固定化的方法；降低控制驅(qū)動(dòng)回路內(nèi)的驅(qū)動(dòng)誤差的方法，提供一種即使有外來干擾，也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的加熱控制的定影裝置。
而且，本發(fā)明在，即使控制系統(tǒng)內(nèi)有小的無用時(shí)間，僅通過PI或PID控制就能夠調(diào)諧至所希望的特性時(shí)的場合也有效。亦即，在上述定影裝置中，雖然有驅(qū)動(dòng)動(dòng)力誤差時(shí)會造成溫度變動(dòng)增大，通過降低該變動(dòng)，來提供能夠進(jìn)行穩(wěn)定的加熱控制的定影裝置。
還有，本發(fā)明在以開關(guān)交替的交流電源正弦波電壓相位角的大小來決定所提供的電力的相位控制法中，雖然有因電流突然上升而產(chǎn)生干擾(即開關(guān)干擾)的缺點(diǎn)，但所提供的方法能夠抑制這種開關(guān)干擾。
本發(fā)明涉及一種定影裝置，其包括一對轉(zhuǎn)動(dòng)體；加熱部，其被交流電源來的電力供應(yīng)所驅(qū)動(dòng)、對所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的至少一個(gè)進(jìn)行加熱；溫度檢測部，其檢測所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度；計(jì)算部，其根據(jù)所述溫度檢測部的輸出，為了使所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，而計(jì)算輸出其必要的加熱量；PWM驅(qū)動(dòng)回路，其根據(jù)所述計(jì)算輸出的結(jié)果，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述加熱部的PWM驅(qū)動(dòng)信號；并設(shè)置，控制部，其根據(jù)所述PWM驅(qū)動(dòng)信號，由所述加熱部對加熱量進(jìn)行PWM控制；通過使記錄媒介經(jīng)過所述一對轉(zhuǎn)動(dòng)體的夾持部，將調(diào)色劑圖像定影于所述記錄媒介上；其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在將，電力供應(yīng)開通時(shí)間，其時(shí)所述交流電源來的電力供應(yīng)處于開通狀態(tài)而驅(qū)動(dòng)所述加熱部；和，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a，其時(shí)所述電力供應(yīng)處于斷開狀態(tài)而不驅(qū)動(dòng)所述加熱部，進(jìn)行合計(jì)后的一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期中，將所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2，在2個(gè)所述電力供應(yīng)斷開狀態(tài)之間，設(shè)置所述電力供應(yīng)開通時(shí)間之所述電力供應(yīng)開通狀態(tài)而構(gòu)成PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，輸出包括所述特性的PWM驅(qū)動(dòng)信號。
還有，本發(fā)明所述的定影裝置，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期是所述交流電源波形的零交周期(交流正弦波的半周期)的n倍(n為3以上的整數(shù))；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2是分別比所述零交周期的n小的整數(shù)倍。
而且，本發(fā)明所述的定影裝置，其特征在于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的偶數(shù)倍時(shí)，以所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1＝a2；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的奇數(shù)倍時(shí)，對于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1及a2，以a1＝a2+(1個(gè)零交周期)，或以a2＝a1+(1個(gè)零交周期)；按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序設(shè)置。
還有，本發(fā)明所述的定影裝置，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期，其為該定影裝置所對應(yīng)的交流電源頻率之、各自的倒數(shù)(周期)的公倍數(shù)。
而且，本發(fā)明所述的定影裝置，其特征在于所述計(jì)算部，其將所述加熱量以占有PWM驅(qū)動(dòng)周期的PWM脈沖幅度的比例來計(jì)算輸出；所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在所述交流電源波形的零交時(shí)機(jī)里，將最接近于所述PWM脈沖的上升位置或下降位置的零交時(shí)機(jī)，作為所述PWM驅(qū)動(dòng)周期特性中，加熱部的開通時(shí)機(jī)或斷開時(shí)機(jī)。
而且，本發(fā)明所述的定影裝置，其特征在于包括無用時(shí)間補(bǔ)償手段，其根據(jù)所述計(jì)算結(jié)果，賦予使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出；將所述無用時(shí)間補(bǔ)償輸出賦予到所述計(jì)算部的輸入側(cè)以進(jìn)行所述PWM控制。
還有，本發(fā)明所述的一種圖像形成裝置，其特征在于包括靜電潛像形成手段，其在圖像載置體上形成靜電潛像；顯影手段，其使用調(diào)色劑對所述靜電潛像顯影；轉(zhuǎn)印手段，其將顯影后的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄媒介上；上述任何一項(xiàng)所述的定影裝置，其將轉(zhuǎn)印后的調(diào)色劑圖像定影到記錄媒介上。
還有，本發(fā)明所述的一種加熱控制方法，其用于加熱裝置，所述加熱裝置包括加熱部，其被交流電源來的電力供應(yīng)所驅(qū)動(dòng)、對加熱對象進(jìn)行加熱；檢測部，其檢測所述加熱對象的溫度；計(jì)算部，其根據(jù)所述檢測部的輸出，為了使所述加熱對象的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，而計(jì)算輸出其必要的加熱量；PWM驅(qū)動(dòng)回路，其根據(jù)所述計(jì)算輸出的結(jié)果，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述加熱部的PWM驅(qū)動(dòng)信號；并設(shè)置，控制部，其根據(jù)所述PWM驅(qū)動(dòng)信號，由所述加熱部對加熱量進(jìn)行PWM控制；通過使記錄媒介經(jīng)過所述一對轉(zhuǎn)動(dòng)體的夾持部，將調(diào)色劑圖像定影于所述記錄媒介上；其特征在于在所述PWM驅(qū)動(dòng)回路所輸出的，電力供應(yīng)開通時(shí)間，其時(shí)所述交流電源來的電力供應(yīng)處于開通狀態(tài)而驅(qū)動(dòng)所述加熱部；和，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a，其時(shí)所述電力供應(yīng)處于斷開狀態(tài)而不驅(qū)動(dòng)所述加熱部，進(jìn)行合計(jì)后的一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期中，將所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2，在2個(gè)所述電力供應(yīng)斷開狀態(tài)之間，設(shè)置所述電力供應(yīng)開通時(shí)間之所述電力供應(yīng)開通狀態(tài)而構(gòu)成PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，根據(jù)包括所述特性的PWM驅(qū)動(dòng)信號來驅(qū)動(dòng)加熱部。
還有，本發(fā)明所述的加熱控制方法，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期是所述交流電源波形的零交周期(交流正弦波的半周期)的n倍(n為3以上的整數(shù))；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2是分別比所述零交周期的n小的整數(shù)倍。
還有，本發(fā)明所述的加熱控制方法，其特征在于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的偶數(shù)倍時(shí)，以所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1＝a2；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的奇數(shù)倍時(shí)，對于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1及a2，以a1＝a2+(1個(gè)零交周期)，或以a2＝a1+(1個(gè)零交周期)；按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序設(shè)置。
還有，本發(fā)明所述的加熱控制方法，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期，其為該定影裝置所對應(yīng)的交流電源頻率之、各自的倒數(shù)(周期)的公倍數(shù)。
還有，本發(fā)明所述的加熱控制方法，其特征在于所述計(jì)算部，其將所述加熱量以占有PWM驅(qū)動(dòng)周期的PWM脈沖幅度的比例來計(jì)算輸出；所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在所述交流電源波形的零交時(shí)機(jī)里，將最接近于所述PWM脈沖的上升位置或下降位置的零交時(shí)機(jī)，作為所述PWM驅(qū)動(dòng)周期特性中，加熱部的開通時(shí)機(jī)或斷開時(shí)機(jī)。
還有，本發(fā)明所述的加熱控制方法，其特征在于包括無用時(shí)間補(bǔ)償手段，其根據(jù)所述計(jì)算結(jié)果，賦予使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出；將所述無用時(shí)間補(bǔ)償輸出賦予到所述計(jì)算部的輸入側(cè)以進(jìn)行所述PWM控制。
還有，本發(fā)明所述的一種加熱控制裝置，其包括加熱部，其被交流電源來的電力供應(yīng)所驅(qū)動(dòng)、對加熱對象進(jìn)行加熱；檢測部，其檢測所述加熱對象的溫度；計(jì)算部，其根據(jù)所述檢測部的輸出，為了使所述加熱對象的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，而計(jì)算輸出其必要的加熱量；PWM驅(qū)動(dòng)回路，其根據(jù)所述計(jì)算輸出的結(jié)果，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述加熱部的PWM驅(qū)動(dòng)信號；并設(shè)置，控制部，其根據(jù)所述PWM驅(qū)動(dòng)信號，由所述加熱部對加熱量進(jìn)行PWM控制；無用時(shí)間補(bǔ)償手段，其根據(jù)所述計(jì)算的結(jié)果，賦予使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出；將所述無用時(shí)間補(bǔ)償輸出賦予到所述計(jì)算部的輸入側(cè)以進(jìn)行所述PWM控制，并對所述加熱部進(jìn)行溫度控制；其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在將，電力供應(yīng)開通時(shí)間，其時(shí)所述交流電源來的電力供應(yīng)處于開通狀態(tài)而驅(qū)動(dòng)所述加熱部；和，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a，其時(shí)所述電力供應(yīng)處于斷開狀態(tài)而不驅(qū)動(dòng)所述加熱部，進(jìn)行合計(jì)后的一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期中，將所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2，在2個(gè)所述電力供應(yīng)斷開狀態(tài)之間，設(shè)置所述電力供應(yīng)開通時(shí)間之所述電力供應(yīng)開通狀態(tài)而構(gòu)成PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，輸出包括所述特性的PWM驅(qū)動(dòng)信號。
根據(jù)本發(fā)明的加熱控制方法，在執(zhí)行PWM控制的控制系統(tǒng)里即使發(fā)生了像送紙狀態(tài)、設(shè)定溫度變更、頁紙種類變更等外部干擾，通過抑制溫度控制裝置中的電力供應(yīng)斷開時(shí)間的偏差、使之固定，從而能夠降低溫度波動(dòng)。
還有，根據(jù)本發(fā)明的定影裝置，即使發(fā)生了送紙狀態(tài)、設(shè)定溫度變更、頁紙種類變更等外部干擾，通過固定電力供應(yīng)斷開時(shí)間、降低溫度波動(dòng)，也能夠?qū)D像穩(wěn)定地定影到記錄媒介上。
還有，根據(jù)本發(fā)明的圖像形成裝置，即使發(fā)生了送紙狀態(tài)、設(shè)定溫度變更、頁紙種類變更等外部干擾，通過抑制并固定定影裝置中的電力供應(yīng)斷開時(shí)間的偏差，減少了波動(dòng)，在各種使用模式都能夠穩(wěn)定地在記錄媒介上定影，從而得到高品質(zhì)的輸出圖像。
然后，根據(jù)本發(fā)明的加熱控制方法，即使加熱對象因種種原因引起了溫度變化，通過抑制并固定加熱控制的偏差，也能夠減少波動(dòng)、進(jìn)行穩(wěn)定地加熱。
還有，根據(jù)本發(fā)明的加熱控制裝置，即使加熱對象因種種原因引起了溫度變化，通過抑制并固定加熱控制的偏差，也能夠減少波動(dòng)、對加熱對象進(jìn)行穩(wěn)定地加熱。


參照下面對附圖詳細(xì)的說明可以更快·更好地理解對公開技術(shù)及其特征的完整描述。其中，圖1所示是輥定影方式的定影裝置的構(gòu)成概要圖。
圖2所示是帶定影方式的定影裝置的構(gòu)成概要圖。
圖3是本發(fā)明中適用于定影裝置驅(qū)動(dòng)控制的PWM驅(qū)動(dòng)回路的概要圖。
圖4是本發(fā)明中對定影裝置進(jìn)行反饋控制的控制系統(tǒng)模塊圖。
圖5所示是一般的PWM驅(qū)動(dòng)控制法的概念圖。
圖6所示是已有的PWM驅(qū)動(dòng)控制法的連續(xù)控制的概念圖。
圖7是本發(fā)明中定影裝置的PWM驅(qū)動(dòng)控制法的概念圖。
圖8是實(shí)施例1的定影裝置中PWM驅(qū)動(dòng)控制法的連續(xù)控制的概念圖。
圖9所示是一般的PWM驅(qū)動(dòng)控制法的概念圖。
圖10是實(shí)施例2的定影裝置中PWM驅(qū)動(dòng)控制法的連續(xù)控制的概念圖。
圖11是實(shí)施例5中對定影裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制的控制系統(tǒng)模塊圖。
圖12是本發(fā)明中圖像形成裝置構(gòu)成的概要圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所述的加熱控制裝置，其特征在于包括被交流電源來的電力供應(yīng)所驅(qū)動(dòng)的、對加熱對象進(jìn)行加熱的加熱部；檢測上述加熱對象溫度的檢測部；根據(jù)上述檢測部的輸出，為了使上述加熱對象的溫度成為設(shè)定溫度，而對其必要的加熱量進(jìn)行計(jì)算的計(jì)算部；根據(jù)上述計(jì)算輸出結(jié)果，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述加熱部的PWM驅(qū)動(dòng)信號的PWM驅(qū)動(dòng)回路。并設(shè)置根據(jù)上述PWM驅(qū)動(dòng)信號，由上述加熱部對加熱量進(jìn)行PWM控制的控制部；和根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，提供使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出之無用時(shí)間補(bǔ)償手段。在將上述無用時(shí)間補(bǔ)償輸出提供給上述計(jì)算部的輸入側(cè)、控制上述PWM、執(zhí)行上述加熱部的溫度控制的加熱控制裝置中，上述PWM驅(qū)動(dòng)回路，在上述交流電源來的電力供應(yīng)處于開通狀態(tài)時(shí)、驅(qū)動(dòng)上述加熱部的電力供應(yīng)開通時(shí)間；和上述電力供應(yīng)處于斷開狀態(tài)時(shí)、不驅(qū)動(dòng)上述加熱部的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a，對其兩者合計(jì)后在一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期中，將上述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2，在兩個(gè)上述電力供應(yīng)斷開狀態(tài)之間，配置上述電力供應(yīng)開通時(shí)間的上述電力開通狀態(tài)而構(gòu)成PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，從而輸出包括該特性的PWM驅(qū)動(dòng)信號。
以下以定影裝置為例來說明本發(fā)明的構(gòu)成。
第1實(shí)施例以下說明本發(fā)明的定影裝置。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例中，輥定影方式的定影裝置的概要圖。
該定影裝置設(shè)置有加熱輥11、加壓輥12、加熱輥內(nèi)部的熱源13(鹵素?zé)艏訜崞?、IH加熱器)，在加熱輥11和加壓輥12的夾持部，由調(diào)色劑所形成的未定影圖像被加熱加壓定影到記錄媒介中?？刂撇?4根據(jù)溫度探測器15(熱電元件、熱敏電阻等)所檢測的加熱輥11的溫度，對熱源13作PWM驅(qū)動(dòng)，以對加熱對象的轉(zhuǎn)動(dòng)體之加熱輥11進(jìn)行溫度控制。
還有，圖2是電子照相方式中，一般普及于定影裝置里帶定影方式的定影裝置的概要圖，本發(fā)明也適用于帶定影方式。
該定影裝置設(shè)置有加熱輥11、加壓輥12、定影輥21及定影帶22、加熱輥內(nèi)部的熱源13(鹵素?zé)艏訜崞?、IH加熱器)，在定影帶22和加壓輥12的夾持部，由調(diào)色劑所形成的未定影圖像被加熱加壓定影到記錄媒介中。控制部14根據(jù)溫度探測器15(熱電元件、熱敏電阻等)所檢測的定影帶22的溫度，對熱源13作PWM驅(qū)動(dòng)，以對加熱對象的轉(zhuǎn)動(dòng)體之定影帶22進(jìn)行溫度控制。
在熱源里，除了加熱器本身發(fā)熱的類型之外，通過感應(yīng)加熱(即IH)對熱容量小的定影部件直接進(jìn)行加熱的方法，由于其比使用加熱器本身發(fā)熱型的熱源的安全性和熱效率要好得多，在電子照相裝置的定影裝置及家電產(chǎn)品中也得到廣泛的普及。還有，采用感應(yīng)加熱型，既可以將加熱器設(shè)置在定影部件內(nèi)部，也可以設(shè)置在定影部件外部。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例中控制部14的構(gòu)成示意模塊圖。
操作量計(jì)算部30介由界面31與圖像形成裝置本體進(jìn)行通信，從溫度探測器15處接受檢測信號，計(jì)算出用于進(jìn)行定影部溫度控制的必要的熱量，并對設(shè)定PWM值進(jìn)行設(shè)定，為了讓熱源13產(chǎn)生上述熱量，將依據(jù)于設(shè)定PWM值的PWM脈沖信號32輸出到PWM驅(qū)動(dòng)回路33里。PWM脈沖信號32是指在由PWM法進(jìn)行的控制方法中，為了執(zhí)行必要的輸出驅(qū)動(dòng)的脈沖信號。
PWM驅(qū)動(dòng)回路33由PWM驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生回路34、動(dòng)力開關(guān)回路35、零交檢測回路36、交流電源37、DC電源38等構(gòu)成，其接受PWM脈沖信號32、從PWM驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生回路34發(fā)射PWM驅(qū)動(dòng)信號39、根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號39開通或斷開動(dòng)力開關(guān)回路35，以此對熱源13進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例中根據(jù)溫度探測器15的檢測溫度進(jìn)行反饋控制的控制系統(tǒng)的模塊圖?；鶞?zhǔn)溫度被輸入操作量計(jì)算部30后，由操作量計(jì)算部來計(jì)算必要的操作量，從而使驅(qū)動(dòng)PWM驅(qū)動(dòng)回路33的信號得以發(fā)射。接受該信號后的PWM驅(qū)動(dòng)回路33對熱源13進(jìn)行PWM驅(qū)動(dòng)、以使之發(fā)熱來加熱定影輥11。此時(shí)由溫度探測器15檢測到的檢測溫度被反饋到操作量計(jì)算部以執(zhí)行一系列的控制。
PWM法上述PWM驅(qū)動(dòng)回路里所用到的PWM(Puls Width Modulation)法指的是，使用交流電源的正弦波電壓，通過變化并控制一個(gè)控制周期內(nèi)的輸出幅度，來控制周期內(nèi)平均輸出的方法。
圖5是執(zhí)行已有的驅(qū)動(dòng)控制的PWM驅(qū)動(dòng)控制法的示例。
在圖5中，橫軸表示經(jīng)過時(shí)間，縱軸表示各波形的振幅。在此，(a)表示交流電源37中的交流電源波形51，即交流電源37來的供應(yīng)電壓。(b)表示PWM脈沖信號32，即PWM脈沖信號32的脈沖波形。(c)表示PWM輸出波形52，即去熱源13的輸出。
在PWM法中，首先，具有用于輸出由操作量計(jì)算部30所計(jì)算的必要熱量的PWM脈沖幅度Pw之PWM脈沖信號32，從操作量計(jì)算部30被發(fā)送到PWM驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生回路34。接下來，在PWM驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生回路34中，由于在PWM脈沖幅度Pw區(qū)間內(nèi)、最初的交流電源波形的零交點(diǎn)，PWM驅(qū)動(dòng)信號34由斷開變成開通，并且在PWM脈沖幅度Pw區(qū)間外、最初的交流電源波形51的零交點(diǎn)，PWM驅(qū)動(dòng)信號由開通變成斷開，通過PWM驅(qū)動(dòng)信號39被輸出至熱源13，熱源13如PWM輸出波形52所示地被PWM所驅(qū)動(dòng)。
電力供應(yīng)開通時(shí)間/電力供應(yīng)斷開時(shí)間在使用PWM控制時(shí)，引起擺動(dòng)的原因是因?yàn)槭艿絇WM驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)的電力供應(yīng)開通時(shí)間和電力供應(yīng)斷開時(shí)間變動(dòng)的影響。
圖6是用已有的控制方法作PWM驅(qū)動(dòng)時(shí)的連續(xù)PWM驅(qū)動(dòng)周期的示例。
圖6(1)所示是沒有通紙、設(shè)定溫度變更、紙張種類變更等外部干擾的、穩(wěn)定狀態(tài)下的控制例，以PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw是100msec、交流電源波形的零交周期是10msec、輸出負(fù)載40％為條件下的PWM驅(qū)動(dòng)。由于輸出負(fù)載為40％，以電力供應(yīng)斷開時(shí)間(中空范圍)a＝60msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間(斜線范圍)b＝40msec，在PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw內(nèi)，按電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a的順序來設(shè)置，從而構(gòu)成了PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw提供固定量的熱量。在圖6(1)所示的穩(wěn)定狀態(tài)下，由于上述PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw進(jìn)行連續(xù)控制，所以電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a是有規(guī)則地重復(fù)的。此時(shí)，由于電力供應(yīng)開通時(shí)間和電力供應(yīng)斷開時(shí)間沒有變動(dòng)，與加熱無關(guān)的電力供應(yīng)斷開時(shí)間為固定，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度波動(dòng)得到抑制。
圖6(2)所示是存在連續(xù)通紙、設(shè)定溫度變更、紙張種類變更等外部干擾的、非穩(wěn)定狀態(tài)下的控制例，例如，在相對于作轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)體進(jìn)行連續(xù)通紙時(shí)，從PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw來看存在著，沒有通紙、對放熱部分的熱量作補(bǔ)充而進(jìn)行加熱的周期Tw，以及在放熱部分之上再加上對記錄頁紙因與轉(zhuǎn)動(dòng)體接觸而失去的熱量部分的加熱所必要的周期Tw，這樣就有必要執(zhí)行與一直以固定熱量進(jìn)行加熱的穩(wěn)定狀態(tài)所不同的控制。
圖6(2)是在以PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw為100msec、交流電源波形的零交周期為10msec、以連續(xù)通紙那樣的非穩(wěn)定狀態(tài)為設(shè)定的條件下的PWM驅(qū)動(dòng)。當(dāng)設(shè)定有連續(xù)通紙時(shí)，如上所述，由于加熱部所需要的熱量隨時(shí)間而變化，所以設(shè)定了，輸出負(fù)載為40％、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝60msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝40msec的周期，和輸出負(fù)載為20％、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝80msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝20msec的周期互相重復(fù)、其平均輸出負(fù)載為30％、連續(xù)通紙那樣的非穩(wěn)定狀態(tài)。在各個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw內(nèi)，以電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a的順序來設(shè)置，從而構(gòu)成了PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw提供固定量的熱量。在上述PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的后面，不同的PWM驅(qū)動(dòng)周期執(zhí)行著控制，電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a被不規(guī)則地重復(fù)。此時(shí)，由于短電力供應(yīng)斷開時(shí)間(60msec)和長電力供應(yīng)斷開時(shí)間(80msec)是相互交替設(shè)置的，存在著與加熱無關(guān)的長電力供應(yīng)斷開時(shí)間，便發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度波動(dòng)。
因此，上述控制方法在穩(wěn)定的操作時(shí)能夠抑制波動(dòng)，但對以外部干擾就不能抑制波動(dòng)的發(fā)生。于是，需要一種即使在有外部干擾的情況下，通過使電力供應(yīng)開通時(shí)間和電力供應(yīng)斷開時(shí)間平均化以不產(chǎn)生不規(guī)則，從而不受外部干擾的影響來控制波動(dòng)的控制方法，本發(fā)明即是專家們的研究結(jié)果。
圖7所示是本發(fā)明實(shí)施例PWM法的一個(gè)例子。
在本實(shí)施例1中，以PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw來進(jìn)行加熱器的驅(qū)動(dòng)控制。首先，有操作量計(jì)算不30所計(jì)算的必要輸出，作為PWM脈沖信號32被輸入到PWM驅(qū)動(dòng)信號發(fā)生回路34里，由輸入的PWM脈沖信號32所計(jì)算的PWM脈沖幅度Pw在PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心值被分為前后，電力供應(yīng)變?yōu)閿嚅_狀態(tài)的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a被分成a1和a2。這里的PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw是零交周期的n倍(n為≥3的整數(shù))，考慮到電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為零交周期偶數(shù)倍的情況，被一分為二的斷開時(shí)間a1和a2是比零交周期的n小的整數(shù)倍，取a1＝a2。此時(shí)，開通與斷開的切換是以交流電源波形的零交的時(shí)機(jī)來執(zhí)行的，所以能夠防止開關(guān)干擾的發(fā)生。
另外，如圖6(2)所示，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a因外部干擾而變化，其數(shù)值是不可能預(yù)測的，經(jīng)過控制后成為與旁邊的PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的a不同的數(shù)值。但是，根據(jù)本實(shí)施例1，通過在周期Tw的中心值分成前后、將電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分為a1和a2，可以看作基本達(dá)到平均化，與加熱無關(guān)的電力供應(yīng)斷開時(shí)間被固定，從而使擺動(dòng)得到抑制。
本實(shí)施例1由圖8所示。
在圖8(1)中，在PWM驅(qū)動(dòng)周期為100msec、交流電源波形的零交周期為10msec、輸出負(fù)載為40％的條件下作PWM驅(qū)動(dòng)，其設(shè)定的是沒有外部干擾的狀況。經(jīng)一分為二后的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1＝a2，以電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序被重復(fù)設(shè)置，電力供應(yīng)開通時(shí)間b之間的電力供應(yīng)斷開時(shí)間(a1+a2)為常數(shù)60msec。此時(shí)，在沒有外部干擾的狀態(tài)下，不使用本發(fā)明的圖6(1)也為常數(shù)。
接下來，圖8(2)是在PWM驅(qū)動(dòng)周期為100msec、交流電源波形的零交周期為10msec、平均輸出負(fù)載為30％的條件下作的PWM驅(qū)動(dòng)。與圖6(2)同樣地設(shè)定了連續(xù)通紙那樣的非穩(wěn)定狀態(tài)，即輸出負(fù)載為40％的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝60msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝40msec的周期，和輸出負(fù)載為20％的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝80msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝20msec的周期相互交替重復(fù)后，平均輸出負(fù)載為30％。此時(shí)的各個(gè)周期中，一分為二的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1＝a2以電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序被設(shè)置并重復(fù)。此時(shí)第1PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw中被分割的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a11＝a12＝30msec、第2PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw中被分割的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a21＝a22＝40msec、n(n是正整數(shù))項(xiàng)的電力供應(yīng)開通時(shí)間bn和n+1項(xiàng)的電力供應(yīng)開通時(shí)間bn+1之間存在的電力供應(yīng)斷開時(shí)間(an、2+an+1、1)是70msec，由此可知電力供應(yīng)斷開時(shí)間為常數(shù)。當(dāng)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為零交周期的偶數(shù)倍時(shí)，圖6(2)中的電力供應(yīng)開通時(shí)間b之間的電力供應(yīng)斷開時(shí)間為60msec和80msec，雖然其不固定并在連續(xù)通紙時(shí)變動(dòng)，但根據(jù)本實(shí)施例1的發(fā)明，即使在連續(xù)通紙時(shí)也能保持固定，使轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度的波動(dòng)得到抑制。
第2實(shí)施例在本實(shí)施例2中，以實(shí)施例1的PWM法的條件為前提，另外再考慮當(dāng)a1和a2的和a為零交周期的奇數(shù)倍時(shí)的情況，對于a1及a2，以a1＝a2+(1個(gè)零交周期)、或a2＝a1+(1個(gè)零交周期)，按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序來設(shè)置。
圖9時(shí)用已有的控制方法作PWM驅(qū)動(dòng)時(shí)的、連續(xù)PWM驅(qū)動(dòng)周期的一個(gè)例子，設(shè)定a為零交周期的奇數(shù)倍。
圖9(1)所示是沒有通紙、設(shè)定溫度變更、紙張種類變更等外部干擾的、穩(wěn)定狀態(tài)下的控制例，以PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw是100msec、交流電源波形的零交周期是10msec、輸出負(fù)載是30％為條件下的PWM驅(qū)動(dòng)。由于輸出負(fù)載為30％，所以以電力供應(yīng)斷開時(shí)間(中空范圍)a＝70msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間(斜線范圍)b＝30msec，在PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw內(nèi)，按電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a的順序來設(shè)置，從而構(gòu)成了PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw提供固定量的熱量。在圖9(1)所示的穩(wěn)定狀態(tài)下，由于上述PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw進(jìn)行連續(xù)控制，所以電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a是有規(guī)則地重復(fù)的。此時(shí)，由于電力供應(yīng)開通時(shí)間和電力供應(yīng)斷開時(shí)間沒有變動(dòng)，與加熱無關(guān)的電力供應(yīng)斷開時(shí)間為固定，從而使轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度波動(dòng)得到抑制。
圖9(2)中，由于電力供應(yīng)斷開時(shí)間a是零交周期的奇數(shù)倍，而且設(shè)定為連續(xù)通紙的非穩(wěn)定狀態(tài)，所以有必要執(zhí)行與一直以固定熱量進(jìn)行加熱的穩(wěn)定狀態(tài)所不同的控制。
圖9(2)的情況是以PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw為100msec、交流電源波形的零交周期為10msec、以連續(xù)通紙那樣的非穩(wěn)定狀態(tài)為設(shè)定的條件，來作PWM驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)設(shè)定有連續(xù)通紙時(shí)，如上所述，由于加熱部所需要的熱量隨時(shí)間而變化，所以設(shè)定了，輸出負(fù)載為70％、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝30msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝70msec的周期，和輸出負(fù)載為10％、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝90msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝10msec的周期互相重復(fù)、其平均輸出負(fù)載為40％、連續(xù)通紙那樣的非穩(wěn)定狀態(tài)。在各個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw內(nèi)，按電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a的順序來設(shè)置，從而構(gòu)成了PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw提供固定量的熱量。在上述PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的后面，不同的PWM驅(qū)動(dòng)周期執(zhí)行著控制，電力供應(yīng)開通時(shí)間b和電力供應(yīng)斷開時(shí)間a被不規(guī)則地重復(fù)。此時(shí)，由于短電力供應(yīng)斷開時(shí)間(30msec)和長電力供應(yīng)斷開時(shí)間(90msec)是相互交替設(shè)置的，存在著與加熱無關(guān)的長電力供應(yīng)斷開時(shí)間，便發(fā)生了轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度波動(dòng)。
另一方面，圖10是本發(fā)明實(shí)施例中，使用實(shí)施例2的控制方法來作PWM驅(qū)動(dòng)時(shí)，連續(xù)的PWM驅(qū)動(dòng)周期的一個(gè)例子，其設(shè)定電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為零交周期的奇數(shù)倍。
圖10(1)的情況是，PWM驅(qū)動(dòng)周期為100msec、交流電源波形的零交周期為10msec、輸出負(fù)載為30％，在此條件下作PWM驅(qū)動(dòng)，其設(shè)定的是沒有外部干擾的狀況。此時(shí)由于輸出負(fù)載為零交周期的奇數(shù)倍(3倍)的30％，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1及a2之間有著a1＝a2+10msec＝40msec的關(guān)系，按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1的順序被重復(fù)設(shè)置，電力供應(yīng)開通時(shí)間b之間的電力供應(yīng)斷開時(shí)間(a1+a2)為常數(shù)70msec。此時(shí)，在沒有外部干擾的狀態(tài)下，不使用本發(fā)明的圖9(1)也為常數(shù)。
接下來的圖10(2)是在PWM驅(qū)動(dòng)周期為100msec、交流電源波形的零交周期為10msec、平均輸出負(fù)載為40％的條件下作的PWM驅(qū)動(dòng)。與圖9(2)同樣地設(shè)定了連續(xù)通紙那樣的非穩(wěn)定狀態(tài)，即輸出負(fù)載為70％的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝30msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝70msec的周期，和輸出負(fù)載為10％的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a＝90msec、電力供應(yīng)開通時(shí)間b＝10msec的周期相互交替重復(fù)后，平均輸出負(fù)載為40％。此時(shí)的各個(gè)周期中，一分為二的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1及a2，以電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序被設(shè)置并重復(fù)。此時(shí)第1PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw中的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a11及a12成為電力供應(yīng)斷開時(shí)間a11＝a12+10msec＝20msec、第2PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw中被電力供應(yīng)斷開時(shí)間a21及a22成為電力供應(yīng)斷開時(shí)間a21＝a22+10msec＝50msec、n(n是正整數(shù))項(xiàng)的電力供應(yīng)開通時(shí)間bn和n+1項(xiàng)的電力供應(yīng)開通時(shí)間bn+1之間存在的電力供應(yīng)斷開時(shí)間(an、2+an+1、1)是60msec，由此可知電力供應(yīng)斷開時(shí)間為常數(shù)。圖8(2)中的電力供應(yīng)開通時(shí)間b之間的電力供應(yīng)斷開時(shí)間為30msec和90msec，雖然其不固定并在連續(xù)通紙時(shí)變動(dòng)，但根據(jù)本實(shí)施例2的發(fā)明，即使在連續(xù)通紙時(shí)也能保持固定，使轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度的波動(dòng)得到抑制。
然而，在圖10所示的控制PWM驅(qū)動(dòng)的方法中，PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw里的電力供應(yīng)開通時(shí)間b、b1并沒有設(shè)置在PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心，而是一直處在離開PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw中心的零交周期的狀態(tài)。亦即，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力并不是從PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心向兩側(cè)被均等分開，而是處于偏向的狀態(tài)。
為了改善這種情況，以圖10(1)為例，應(yīng)該變更電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的設(shè)置。亦即，對于第1PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw，按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的時(shí)間順序來設(shè)置，對于與該第1PWM驅(qū)動(dòng)周期相鄰接的第2PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw，按按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1的時(shí)間順序來設(shè)置，以后都是按第1PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw、第2PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw、第1PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw、第2PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw…來設(shè)置。由此，離開PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw中心的零交周期的偏差與鄰接的PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的相同偏差互相抵消，作為PWM驅(qū)動(dòng)信號整體來說，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力處于從PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心被均等分開至兩側(cè)的狀態(tài)下。
第3實(shí)施例在本實(shí)施例3的定影裝置中的PWM驅(qū)動(dòng)周期，是定影裝置所能對應(yīng)的、交流電源頻率之各自的倒數(shù)(周期)的公倍數(shù)。
例如，在日本不同的地區(qū)，其交流電源為50Hz或60Hz，根據(jù)定影裝置的設(shè)置地方其交流電源頻率會不同。因此，使PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw為固定第作PWM控制，會發(fā)生Tw的最初和最后不存在零交點(diǎn)的情況，當(dāng)在Tw的最初和最后，將電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2以交流電源正弦波半周期的倍數(shù)去分開時(shí)，會產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)誤差。
為了降低該誤差，選擇的PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw與50Hz和60Hz的2種頻率無關(guān)、是交流電源周期的正弦波半周期的自然數(shù)倍。亦即，PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw通過選擇滿足下式的關(guān)系使得驅(qū)動(dòng)誤差被降低。
Tw＝L×(1/2f50)＝M×(1/2f60)此時(shí)L和M是自然數(shù)，f是頻率。即由于M＝(f60/f50)L，50Hz和60Hz的時(shí)候M＝1.2L，只要滿足Tw＝0.05N的關(guān)系即可。此時(shí)的N是自然數(shù)。
但是，這時(shí)候，當(dāng)N為奇數(shù)時(shí)，由于PWM驅(qū)動(dòng)周期的中心不存在零交點(diǎn)，在采用將PWM驅(qū)動(dòng)信號由PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心分開的控制方法時(shí)，正弦波的半周期部分不能從中心被均等地分開。
對此，在本實(shí)施例3中，在實(shí)施例1的PWM法之上還增加了使PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw為，定影裝置所能對應(yīng)的交流電源頻率之50Hz和60Hz的倒數(shù)(周期)的公倍數(shù)。亦即，通過使Tw(sec)＝0.10N(N是自然數(shù))，使之成為50Hz和60Hz的頻率倒數(shù)(周期)的公倍數(shù)，在兩種情況下都能不作設(shè)定變更地使用裝置，而且，在該控制方法中，PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心肯定存在零交點(diǎn)。
由此，因?yàn)樵O(shè)置地方的頻率不同而產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)體溫度的波動(dòng)得到抑制。
第4實(shí)施例在本實(shí)施例4中，在實(shí)施例1之上還增加了在交流電源波形的零交時(shí)機(jī)中，將離PWM脈沖的開始位置或結(jié)束位置最近的零交時(shí)機(jī)，來作為在PWM驅(qū)動(dòng)周期特性中加熱部的開通時(shí)機(jī)或斷開時(shí)機(jī)。通過將PWM驅(qū)動(dòng)信號33設(shè)定為不僅比依據(jù)于PWM脈沖信號32的PWM脈沖幅度Pw要大，而且還允許設(shè)定得比Pw要小，由于如此能夠?qū)Ⅱ?qū)動(dòng)誤差Pε限制在交流正弦波得1/4周期以下，由驅(qū)動(dòng)誤差Pε所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度波動(dòng)可以得到抑制。
這里，在所有的按照本實(shí)施例所連續(xù)的PWM驅(qū)動(dòng)周期特性中，將PWM驅(qū)動(dòng)信號33設(shè)定為比依據(jù)于PWM脈沖信號32的PWM脈沖幅度Pw要小后，電力供應(yīng)開通時(shí)間b不設(shè)置在PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心里，而是處于經(jīng)常由PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心偏離、伴隨固定增大或減小的誤差的狀態(tài)。亦即，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力不是由PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心向兩側(cè)被均等地分開，而是處于偏向的狀態(tài)。
為了改善這種情況，只要以某一控制時(shí)機(jī)的PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，來將PWM驅(qū)動(dòng)信號33設(shè)定為比依據(jù)于PWM脈沖信號32的PWM脈沖幅度Pw要小，在接下來的控制時(shí)機(jī)的PWM驅(qū)動(dòng)周期特性中，將PWM驅(qū)動(dòng)信號33設(shè)定為比依據(jù)于PWM脈沖信號32的PWM脈沖幅度Pw要大即可。如此，伴隨增大或減小的誤差被鄰接的PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw相互抵消，作為PWM驅(qū)動(dòng)信號整體來說，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力可以處于由PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw的中心向兩側(cè)均等分開的狀態(tài)。
第5實(shí)施例然而在實(shí)施例1中，根據(jù)圖4所示的溫度探測器15的檢測溫度來作反饋控制。在該控制系中，由于存在著因熱源13的開與關(guān)的控制(具有固定基本周期的PWM控制)所產(chǎn)生的時(shí)間延遲(無用時(shí)間)d1，和從熱源13的驅(qū)動(dòng)部至溫度探測器15檢測為止的傳熱時(shí)間延遲(無用時(shí)間)d2，產(chǎn)生了溫度波動(dòng)?？梢栽O(shè)想，當(dāng)加熱熱源13時(shí)，當(dāng)探測器15的輸出大于目標(biāo)值時(shí)，即使停止加熱器的加熱，探測器15依然會在一段無用時(shí)間中其輸出并不下降，由此產(chǎn)生了溫度波動(dòng)。
還有，為了不因無用時(shí)間導(dǎo)致相位延遲而產(chǎn)生溫度波動(dòng)，采用降低控制系統(tǒng)的增益的方法會增加控制誤差，例如雖然通過PID補(bǔ)償器可以減小穩(wěn)定誤差，然而卻會發(fā)生響應(yīng)性變慢的缺陷。結(jié)果是，有外部干擾產(chǎn)生誤差時(shí)，需要花時(shí)間來降低它。
還有，在如圖5所示的PWM驅(qū)動(dòng)控制法中，理想的是在PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw之內(nèi)的PWM脈沖幅度Pw的區(qū)間內(nèi)執(zhí)行開通，在此之外的執(zhí)行斷開那樣的驅(qū)動(dòng)控制，雖然因?yàn)镻WM一個(gè)周期內(nèi)的平均輸出成為了Pw/Tw，而得到對應(yīng)于PWM脈沖信號的輸出，然而實(shí)際上由于開和關(guān)是以交流電源波形51的零交的時(shí)機(jī)來執(zhí)行的，在與PWM脈沖的開和關(guān)完全一致的時(shí)機(jī)時(shí)并不執(zhí)行驅(qū)動(dòng)控制，所以會產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)開始延遲誤差Pε1和驅(qū)動(dòng)停止延遲誤差Pε2的問題。
無用時(shí)間無用時(shí)間指的是，在輸入信號傳送并有響應(yīng)的系統(tǒng)中，由于種種要因(無用時(shí)間要因)阻礙輸入信號的傳送，而在響應(yīng)中產(chǎn)生一段時(shí)間的延遲，即時(shí)間延遲，在輥定影方式的定影裝置中，從熱源的驅(qū)動(dòng)部到溫度探測器檢測為止的傳熱時(shí)間延遲，是被作為無用時(shí)間來考慮的，還有，在由PWM法進(jìn)行溫度控制的定影裝置中，上述驅(qū)動(dòng)開始延遲誤差Pε1和驅(qū)動(dòng)停止延遲誤差Pε2也是作為無用時(shí)間來考慮的，過沖和下沖的產(chǎn)生引起了轉(zhuǎn)動(dòng)體溫度的波動(dòng)。
因此在本實(shí)施例5中，僅改變實(shí)施例1的控制系統(tǒng)，并通過使用圖11構(gòu)成的史密斯補(bǔ)償器，就可以補(bǔ)償PWM驅(qū)動(dòng)控制法的誤差Pε或控制系統(tǒng)的無用時(shí)間d，從而能夠降低在修正因電力供應(yīng)斷開時(shí)間的變動(dòng)及無用時(shí)間所產(chǎn)生的影響時(shí)的模型化誤差。
圖11(1)及圖11(2)是以可以適用于本發(fā)明的定影裝置的史密斯預(yù)測器，根據(jù)溫度探測器15的檢測溫度，進(jìn)行反饋控制的控制系統(tǒng)的模塊圖。
在本發(fā)明的控制系統(tǒng)中，根據(jù)用于將定影部的溫度變?yōu)樵O(shè)定溫度所必要的熱量的計(jì)算結(jié)果，使用史密斯預(yù)測器，其提供了采用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出那樣的無用時(shí)間補(bǔ)償手段。
圖11(1)及圖11(2)的史密斯預(yù)測器所使用的史密斯補(bǔ)償法，是把控制對象當(dāng)作沒有無用時(shí)間的控制對象、可以進(jìn)行控制的，其將控制對象模型納入內(nèi)部，利用控制對象模型來進(jìn)行無用時(shí)間補(bǔ)償?shù)?。通過使用該史密斯預(yù)測器和計(jì)算輸出必要熱量的計(jì)算手段所構(gòu)成的操作量計(jì)算部，由該預(yù)測模型構(gòu)成的反饋循環(huán)中不再有無用時(shí)間要因，對于沒有無用時(shí)間的控制對象，能夠進(jìn)行操作量計(jì)算部的參數(shù)設(shè)計(jì)。其結(jié)果是，由于將無用時(shí)間相對于先前預(yù)測的控制對象模型進(jìn)行了控制，由上述無用時(shí)間所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)體溫度的波動(dòng)得到了抑制。
通過如此設(shè)置無用時(shí)間補(bǔ)償輸出，關(guān)于有規(guī)則地發(fā)生、且可以計(jì)算的無用時(shí)間的預(yù)測是可能的，從而可以抑制溫度的波動(dòng)。然而，對因通紙、設(shè)定溫度變更、頁紙種類變更等發(fā)生在PWM控制中的電力供應(yīng)斷開時(shí)間的變動(dòng)的控制手段以前并不知道，反而因?yàn)榧尤肷鲜鲅a(bǔ)償手段后有可能增大該變動(dòng)，通過設(shè)置切換手段，使其能夠在外部干擾發(fā)生時(shí)，不通過補(bǔ)償手段而分別進(jìn)行控制，來防止轉(zhuǎn)動(dòng)體溫度的波動(dòng)的惡化。
在此，在本實(shí)施例5中，再通過采用實(shí)施例1里適用的PWM驅(qū)動(dòng)控制方法，得以抑制外部干擾發(fā)生時(shí)的電源供應(yīng)斷開時(shí)間的變動(dòng)，并減少外部干擾發(fā)生時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)體溫度的波動(dòng)，另外，通過設(shè)置無用時(shí)間補(bǔ)償輸出，使得無用時(shí)間補(bǔ)償成為可能。
第6實(shí)施例圖12所示是本實(shí)施例的圖像形成裝置的例子。
本發(fā)明圖像形成裝置包括將靜電潛像形成于圖像載置體上的靜電潛像形成手段，和適用調(diào)色劑將上述靜電潛像顯影的顯影手段，和將顯影后的圖像轉(zhuǎn)印到記錄媒介上的轉(zhuǎn)印手段，和將調(diào)色劑定影到記錄媒介上的定影手段，上述定影手段中所使用的是、第1實(shí)施例至第5實(shí)施例中任何一個(gè)所記載的定影裝置。
以下，對各手段作說明。
靜電潛像形成手段靜電潛像形成手段包括帶電手段和曝光手段，靜電潛像的形成可以由圖像載置體表面均勻帶電后、通過曝光來進(jìn)行。亦即，靜電潛像手段至少包括了對圖像載置體表面進(jìn)行均勻帶電的帶電器，和對圖像載置體表面進(jìn)行曝光的曝光器。
在上述帶電器中，雖然本實(shí)施例使用的是接觸帶電方式的帶電輥91，然而是可以根據(jù)目標(biāo)來選擇的，例如，作為非接觸帶電方式的列舉有電暈管、柵格型電暈管等，作為接觸帶電方式的列舉有刷子、薄膜、橡膠刮刀等。另外，還可以列舉鄰近方式的非接觸帶電器的帶電方法。
在上述的曝光中，本實(shí)施例使用柱透鏡排列系的曝光器92和作為光源的發(fā)光二極管，通過對圖像載置體93的表面進(jìn)行曝光來加以執(zhí)行。除此之外，作為曝光器還可以列舉有復(fù)印光學(xué)系、激光光學(xué)系、液晶快門光學(xué)系等各種曝光器，作為曝光器的光源，可以使用半導(dǎo)體激光(LD)、電發(fā)光(EL)等光源。
顯影手段上述顯影是將上述靜電潛像用調(diào)色劑來顯影，通過形成可視圖像來進(jìn)行的。作為顯影手段，在本實(shí)施例5中雖然采用的是使用調(diào)色劑和載體的磁刷顯影法，如果使用調(diào)色劑能夠顯影，就沒有特別的限制，可以從眾所周知的東西中選擇。例如，在將形成于圖像載置體上的靜電潛像進(jìn)行顯影的手段里，有階式顯影法、噴霧(粉末云)顯影法、毛刷顯影法等。
在顯影器里，本實(shí)施例5使用的是干式顯影方式的、摩擦攪拌上述調(diào)色劑使之帶電的攪拌器94，和可以轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體式的顯影輥95。也可以使用其他濕式顯影方式。
在上述顯影器中，上述調(diào)色劑和上述載體被混合攪拌、其摩擦使得調(diào)色劑帶電，在轉(zhuǎn)動(dòng)的顯影輥95的表面保持豎立狀態(tài)，磁刷得以形成。構(gòu)成在所述顯影輥95表面形成磁刷的一部分調(diào)色劑，由于電的吸引力向上述圖像載置體的表面移動(dòng)。其結(jié)果是，上述靜電潛像被上述調(diào)色劑顯影而在圖像載置體的表面上由調(diào)色劑形成可視圖像。
上述調(diào)色劑根據(jù)所使用的調(diào)色劑的帶電特性，既可以對應(yīng)于正顯影也可對應(yīng)于反轉(zhuǎn)顯影。使用與圖像載置體的帶電極性成反轉(zhuǎn)極性的調(diào)色劑時(shí)，正顯影得到使用，使用同極性的調(diào)色劑時(shí)，通過反轉(zhuǎn)顯影使得靜電潛像得到顯影。
轉(zhuǎn)印手段上述轉(zhuǎn)印手段采用的是將上述可視圖像相對于圖像載置體印加正電位，轉(zhuǎn)印至記錄媒介96上的轉(zhuǎn)印方式，在本實(shí)施例4中圖像載置體和記錄媒介96相接觸的接觸方式里，采用了兼作輸送工程的轉(zhuǎn)印帶97。除此之外還可以使用接觸方式中的轉(zhuǎn)印輥，或者圖像載置體與記錄媒介96不相接觸的非接觸方式的轉(zhuǎn)印手段。
作為轉(zhuǎn)印方式，以采用將形成于圖像載置體上的可視圖像通過轉(zhuǎn)印帶，使其去記錄媒介一側(cè)的、分離帶電的接觸型為好。被印加于轉(zhuǎn)印帶的極性，由于圖像載置體的帶電極性、調(diào)色劑的帶電極性、另外底片正片顯影是主流，所以在轉(zhuǎn)印手段(轉(zhuǎn)印帶97)里印加了正電荷。還有，為了提高轉(zhuǎn)印效率，也可以在形成于圖像載置體上的可視圖像里使用轉(zhuǎn)印前帶電器98。
定影手段上述定影采用的是，被轉(zhuǎn)印到記錄媒介里的可視圖像通過第1實(shí)施例至第5實(shí)施例中任何一個(gè)所記載的定影裝置被定影，對于各色調(diào)色劑在它們疊層的狀態(tài)下，進(jìn)行一次性的同時(shí)定影。其他的，對于各色調(diào)色劑也可以是每轉(zhuǎn)印到上述記錄媒介一次，就進(jìn)行一次定影的方式。定影時(shí)的加熱加壓手段中的加熱，通常以80℃至200℃為好。
還有，在本圖像形成裝置中除上述手段之外，也可以設(shè)置眾所周知的清潔手段99或除電手段100，以及未圖示的記錄媒介輸送手段等。
如上所述，采用本發(fā)明的定影裝置的圖像形成裝置，定影裝置中因電力供應(yīng)斷開時(shí)間的變動(dòng)所產(chǎn)生的擺動(dòng)得到減少，即使在有外部干擾的情況下，溫度控制也基本穩(wěn)定，能夠在記錄媒介上穩(wěn)定地定影，從而得到高畫質(zhì)的輸出圖像。
權(quán)利要求
1.一種定影裝置，其包括一對轉(zhuǎn)動(dòng)體；加熱部，其被交流電源來的電力供應(yīng)所驅(qū)動(dòng)、對所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的至少一個(gè)進(jìn)行加熱；溫度檢測部，其檢測所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度；計(jì)算部，其根據(jù)所述溫度檢測部的輸出，為了使所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，而計(jì)算輸出其必要的加熱量；PWM驅(qū)動(dòng)回路，其根據(jù)所述計(jì)算輸出的結(jié)果，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述加熱部的PWM驅(qū)動(dòng)信號；并設(shè)置，控制部，其根據(jù)所述PWM驅(qū)動(dòng)信號，由所述加熱部對加熱量進(jìn)行PWM控制；通過使記錄媒介經(jīng)過所述一對轉(zhuǎn)動(dòng)體的夾持部，將調(diào)色劑圖像定影于所述記錄媒介上；其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在將，電力供應(yīng)開通時(shí)間，其時(shí)所述交流電源來的電力供應(yīng)處于開通狀態(tài)而驅(qū)動(dòng)所述加熱部；和，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a，其時(shí)所述電力供應(yīng)處于斷開狀態(tài)而不驅(qū)動(dòng)所述加熱部，進(jìn)行合計(jì)后的一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期中，將所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2，在2個(gè)所述電力供應(yīng)斷開狀態(tài)之間，設(shè)置所述電力供應(yīng)開通時(shí)間之所述電力供應(yīng)開通狀態(tài)而構(gòu)成PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，輸出包括所述特性的PWM驅(qū)動(dòng)信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期是所述交流電源波形的零交周期(交流正弦波的半周期)的n倍(n為3以上的整數(shù))；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2是分別比所述零交周期的n小的整數(shù)倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的定影裝置，其特征在于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的偶數(shù)倍時(shí)，以所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1＝a2；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的奇數(shù)倍時(shí)，對于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1及a2，以a1＝a2+(1個(gè)零交周期)，或以a2＝a1+(1個(gè)零交周期)；按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期，其為該定影裝置所對應(yīng)的交流電源頻率之、各自的倒數(shù)(周期)的公倍數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于所述計(jì)算部，其將所述加熱量以占有PWM驅(qū)動(dòng)周期的PWM脈沖幅度的比例來計(jì)算輸出；所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在所述交流電源波形的零交時(shí)機(jī)里，將最接近于所述PWM脈沖的上升位置或下降位置的零交時(shí)機(jī)，作為所述PWM驅(qū)動(dòng)周期特性中、加熱部的開通時(shí)機(jī)或斷開時(shí)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定影裝置，其特征在于包括無用時(shí)間補(bǔ)償手段，其根據(jù)所述計(jì)算結(jié)果，賦予使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出；將所述無用時(shí)間補(bǔ)償輸出賦予到所述計(jì)算部的輸入側(cè)以進(jìn)行所述PWM控制。
7.一種圖像形成裝置，其特征在于包括靜電潛像形成手段，其在圖像載置體上形成靜電潛像；顯影手段，其使用調(diào)色劑對所述靜電潛像顯影；轉(zhuǎn)印手段，其將顯影后的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄媒介上；權(quán)利要求1至6中任何一項(xiàng)所述的定影裝置，其將轉(zhuǎn)印后的調(diào)色劑圖像定影到記錄媒介上。
8.一種加熱控制方法，其用于加熱裝置，所述加熱裝置包括加熱部，其被交流電源來的電力供應(yīng)所驅(qū)動(dòng)、對加熱對象進(jìn)行加熱；檢測部，其檢測所述加熱對象的溫度；計(jì)算部，其根據(jù)所述檢測部的輸出，為了使所述加熱對象的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，而計(jì)算輸出其必要的加熱量；PWM驅(qū)動(dòng)回路，其根據(jù)所述計(jì)算輸出的結(jié)果，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述加熱部的PWM驅(qū)動(dòng)信號；并設(shè)置，控制部，其根據(jù)所述PWM驅(qū)動(dòng)信號，由所述加熱部對加熱量進(jìn)行PWM控制；通過使記錄媒介經(jīng)過所述一對轉(zhuǎn)動(dòng)體的夾持部，將調(diào)色劑圖像定影于所述記錄媒介上；其特征在于在所述PWM驅(qū)動(dòng)回路所輸出的，電力供應(yīng)開通時(shí)間，其時(shí)所述交流電源來的電力供應(yīng)處于開通狀態(tài)而驅(qū)動(dòng)所述加熱部；和，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a，其時(shí)所述電力供應(yīng)處于斷開狀態(tài)而不驅(qū)動(dòng)所述加熱部，進(jìn)行合計(jì)后的一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期中，將所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2，在2個(gè)所述電力供應(yīng)斷開狀態(tài)之間，設(shè)置所述電力供應(yīng)開通時(shí)間之所述電力供應(yīng)開通狀態(tài)而構(gòu)成PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，根據(jù)包括所述特性的PWM驅(qū)動(dòng)信號來驅(qū)動(dòng)加熱部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱控制方法，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期是所述交流電源波形的零交周期(交流正弦波的半周期)的n倍(n為3以上的整數(shù))；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2是分別比所述零交周期的n小的整數(shù)倍。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱控制方法，其特征在于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的偶數(shù)倍時(shí)，以所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1＝a2；所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a為所述零交周期的奇數(shù)倍時(shí)，對于所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1及a2，以a1＝a2+(1個(gè)零交周期)，或以a2＝a1+(1個(gè)零交周期)；按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、電力供應(yīng)開通時(shí)間b、按電力供應(yīng)斷開時(shí)間a2的順序設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱控制方法，其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)周期，其為該定影裝置所對應(yīng)的交流電源頻率之、各自的倒數(shù)(周期)的公倍數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱控制方法，其特征在于所述計(jì)算部，其將所述加熱量以占有PWM驅(qū)動(dòng)周期的PWM脈沖幅度的比例來計(jì)算輸出；所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在所述交流電源波形的零交時(shí)機(jī)里，將最接近于所述PWM脈沖的上升位置或下降位置的零交時(shí)機(jī)，作為所述PWM驅(qū)動(dòng)周期特性中、加熱部的開通時(shí)機(jī)或斷開時(shí)機(jī)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加熱控制方法，其特征在于包括無用時(shí)間補(bǔ)償手段，其根據(jù)所述計(jì)算結(jié)果，賦予使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出；將所述無用時(shí)間補(bǔ)償輸出賦予到所述計(jì)算部的輸入側(cè)以進(jìn)行所述PWM控制。
14.一種加熱控制裝置，其包括加熱部，其被交流電源來的電力供應(yīng)所驅(qū)動(dòng)、對加熱對象進(jìn)行加熱；檢測部，其檢測所述加熱對象的溫度；計(jì)算部，其根據(jù)所述檢測部的輸出，為了使所述加熱對象的溫度達(dá)到設(shè)定溫度，而計(jì)算輸出其必要的加熱量；PWM驅(qū)動(dòng)回路，其根據(jù)所述計(jì)算輸出的結(jié)果，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)所述加熱部的PWM驅(qū)動(dòng)信號；并設(shè)置，控制部，其根據(jù)所述PWM驅(qū)動(dòng)信號，由所述加熱部對加熱量進(jìn)行PWM控制；無用時(shí)間補(bǔ)償手段，其根據(jù)所述計(jì)算的結(jié)果，賦予使用模型的無用時(shí)間補(bǔ)償輸出；將所述無用時(shí)間補(bǔ)償輸出賦予到所述計(jì)算部的輸入側(cè)以進(jìn)行所述PWM控制，并對所述加熱部進(jìn)行溫度控制；其特征在于所述PWM驅(qū)動(dòng)回路，其在將，電力供應(yīng)開通時(shí)間，其時(shí)所述交流電源來的電力供應(yīng)處于開通狀態(tài)而驅(qū)動(dòng)所述加熱部；和，電力供應(yīng)斷開時(shí)間a，其時(shí)所述電力供應(yīng)處于斷開狀態(tài)而不驅(qū)動(dòng)所述加熱部，進(jìn)行合計(jì)后的一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期中，將所述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a1、a2，在2個(gè)所述電力供應(yīng)斷開狀態(tài)之間，設(shè)置所述電力供應(yīng)開通時(shí)間之所述電力供應(yīng)開通狀態(tài)而構(gòu)成PWM驅(qū)動(dòng)周期特性，輸出包括所述特性的PWM驅(qū)動(dòng)信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用PWM驅(qū)動(dòng)控制方法的定影裝置，其使用的是，考慮到加熱器驅(qū)動(dòng)回路在PWM驅(qū)動(dòng)周期中的電力供應(yīng)斷開時(shí)間的變化，并降低驅(qū)動(dòng)誤差的方法；通過設(shè)定電力供應(yīng)斷開時(shí)間在PWM驅(qū)動(dòng)周期中的分配，使不參與加熱的長電力供應(yīng)斷開時(shí)間固定化的方法；以及控制驅(qū)動(dòng)回路內(nèi)的、降低驅(qū)動(dòng)誤差的方法，即使有外部干擾的發(fā)生也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的加熱控制。定影裝置中的PWM驅(qū)動(dòng)回路，是在驅(qū)動(dòng)加熱部的電力供應(yīng)開通時(shí)間b與不驅(qū)動(dòng)加熱部的電力供應(yīng)斷開時(shí)間a之和的一個(gè)PWM驅(qū)動(dòng)周期Tw里，將上述電力供應(yīng)斷開時(shí)間a分割成兩個(gè)電力供應(yīng)斷開時(shí)間a
文檔編號G03G15/00GK101078905SQ20071010638
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月26日
發(fā)明者瀬尾洋, 安井元一, 小川禎史, 小出博 申請人:株式會社理光