专利名称：图象加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加热记录媒体上未定影图象的图象加热装置，特别涉及适用于电子照片方式或静电记录方式的复印机、传真机及打印机等图象形成装置上的定影装置的图象加热装置。
背景技术：
作为此类图象加热装置，采用电磁感应加热(IH，inductionheating)方式的图象加热装置已广为人知。此类图象的加热装置，在图象加热体中利用通过感应加热装置产生的磁场的作用来形成涡旋电流，应用上述图象加热体因该涡旋电流而产生的焦耳发热，来加热转印纸及OHP(OverHead Projector，高射投影仪)薄膜等记录媒体上的未定影图象。
此类IH方式的加热图象装置，与采用卤灯来作为加热上述图象加热体的发热手段的热源的图象加热装置相比，具有发热效率高、定影速度快的优点。而且，使用薄壁的筒状或带状图象加热体的图象加热装置，由于图象加热体的热容量小，而能够在短时间内使该图象加热体发热，从而可明显提高上升反应性。
然而，在IH(电磁感应加热)方式的图象加热装置中，通常供给上述热源的供给功率是根据与图象加热体碰接或靠近地设置的温度检测单元所检测出的温度，通过规定的控制方法计算出的数值来控制，由此上述图象加热体维持在规定的定影温度(目标温度)上。
上述控制方法一般是采用包括PI控制及PD控制的PID控制，即比例(Proportional)、积分(Integral)、微分(Derivative)控制。这种PID控制方式，根据上述温度检测单元所检测出的温度与上述图象加热体的目标温度之间的偏差增减动向，来进行控制的。这种控制方式不仅考虑到了让功率控制单元的操作量与偏差成比例，还考虑到了与偏差的积分成比例的因素、以及与偏差的微分成比例的因素来进行控制。
另外，来自上述温度检测单元的温度信息，按一定的周期(取样周期)进行采样，并被加入到PID控制的控制方法。
这种图象加热装置，在提高定影图象的光泽度及在OHP(桥式投影)薄膜上定影图象的透射性时，减小定影速度使其低于通常状况。而且，这种图象加热装置，在使用需要大量的热量进行未定影图象的加热定影的厚纸等作为记录媒体时，也要减小定影速度使其低于通常状况。
可是，在IH方式的图象加热装置中，当采用上述PID方式控制供给热源的功率时，如果定影速度根据加热定影的记录媒体种类而发生变化，那么其图象加热体的温度控制则有可能会处于不稳定的状态。
即，IH方式的图象加热装置中的图象加热体，是靠其热源供给规定的热量来升温，如果因为图象加热体的发热效率高而使定影速度发生变化，那么从上述热源所得到的热量也将会发生改变。例如，当定影速度变为原来的1/2时，那么上述图象加热体从上述热源所得到的热量就变成原来的2倍左右。因此，在这种图象加热装置中，即使其热源的供给功率固定不变，只要定影速度变慢，图象加热体的升温速度就会变快。
另外，在这种图象加热装置中，存在某种程度的时间滞后现象。即从上述PID控制的演算结果的功率调整的实施开始，到上述温度检测单元检测出其控制结果的过程中存在着时间滞后问题。
因此，要在这种图象加热装置中考虑到上述的时间滞后问题，决定来自上述温度检测单元的检测温度信息的采样时间。可是，这样的图象加热装置定影速度一旦发生改变，上述采样时间就会发生偏差，而不能准确地反馈上述PID控制的结果。
因此，在这种图象加热装置中，由于图象加热体的升温速度及采样时间随着定影的速度变化而变化，所以其热源的供给功率的PID控制无法达到最佳状态，而具有上述图象加热体的温度相对于目标温度上下波动的缺点。
即，在对热源的供给功率进行PID控制的图象加热装置中，当定影速度慢时，相对于供给功率变化的图象加热体的温度变化就会加大，如果PID控制的比例增益K的数值大，靠PID控制的切换元件(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)的操作变量的演算结果就容易发生波动。这样，当定影速度慢时，图象加热体的温度就会因过热(overshot)等原因，而很难达到目标温度。与此相反，当定影速度快时，如果PID控制的比例增益K的数值小，上述切换元件的操作变量就无法跟随干扰引起的图象加热体的温度变化。
因此，这种图象加热装置就会由于如上所述的图象加热体温度的波动，而产生无法在记录媒体面上得到定影图象均匀的光泽及OHP薄膜上的图象均匀的透射性的问题。此外，在这种图象加热装置中，如果其图象加热体的温度偏离了包含目标温度在内的定影可能温度区域，就会发生热偏置和冷偏置一类的定影不良问题。
因此，提出一种图象加热装置，是根据作为上述图象加热体的定影膜的旋转速度，变化性地决定切换元件的操作量，而不是通过所述PID控制来决定的方式(例如，参照专利文献1等)。
在专利文献1中所公开的图象加热装置，其定影速度(上述定影膜的旋转速度)越慢，PID控制的比例增益K的数值就会变得越小。例如，该图象加热装置有3个对应定影速度的比例增益K的图表，根据传动速度信号，参照上述图表中对应现在的定影速度的比例增益K，并通过PID控制的控制方法计算出上述切换元件的接通/断开时间。然后，该图象加热装置通过上述切换元件的接通/断开，来调整对于作为上述热源的励磁线圈的电压施加时间，从而实现对上述定影膜的温度控制。
未经过审查的公开号为2002-169410的日本专利发明内容然而，在上述以往的图象加热装置中，根据图象加热体的旋转速度，改变上述PID控制的演算方法，且只靠线性控制，向上述热源提供电源输出。另外，在该线性控制中，其控制范围如在100W～1000W这样的大范围时，通常使用2个或2个以上对上述供给热源的供给功率进行PID控制的电源切换元件(IGBT)。这是因为用1个IGBT(切换元件)控制上述那样大范围的功率时，电源输出会变得不稳定，而无法准确地进行控制。
也就是说，在这种以往的图象加热装置中，将对供给该热源的供给功率进行PID控制的电源切换元件的控制范围，划分为100W～500W和500W～1000W两个区域，用2个IGBT分区域独立地进行线性控制。
这样，在这种以往的图象加热装置中，由于采用多个IGBT对供给其热源的供给功率进行PID控制，而具有成本高且效率也降低的问题。
基于以上情况，作为此种图象的加热装置，想要寻求低成本高效率的结构的话，理想的就是其电源采用1个IGBT的结构。可是，这种结构的图象加热装置存在的缺点是，在低功率时，高频切换损耗增加，作为IH(电磁感应加热)的输出的最低功率只能下降到400W左右。
如上所述，作为IH方式的温度控制，一般普遍采用的是PID控制方式。这种方式根据检测温度和目标温度之间的偏差，来控制功率控制单元的操作量，不过在操作量不低于一定数值时，就与PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)控制相结合使用。
PWM控制，就是在其采样周期内改变脉冲幅度，模拟地生成相当于脉冲保持时间(on duty)的输出。然而，在PWM控制中，实际上不可能实现无级的脉冲幅度变更，而要依赖图象加热装置所搭载的图象形成单元的控制周期。例如，在PWM控制中，图象形成装置的控制周期为10ms时，采样周期如是100ms的话，便可以得到10级的脉冲幅度。
因此，在PWM控制中，如果采用的采样周期长的话，便可实行多级细分控制。但是，由于周期变长，要反映出操作量则需要花费一定的时间。另外，在PWM控制中，如果采样周期短的话，马上就可以反映出操作变量，但是操作量的控制则会因此变得粗糙。进而，在PWM控制中存在，在进行一般性厚纸或OHP薄膜定影时，要用比通常定影速度低的速度进行定影，可是定影速度如果发生变化，温度控制就会变得不稳定的问题。
即，在PWM控制中，如果定影速度发生变化，尽管加热上述图象加热体的发热单元的单位时间供热量相同，可是由于供给的热量的消耗速度发生了改变，所以定影速度越是低，对于控制的反应就会变得越敏感。
再者，在采用热容量小的带状(图像加热体的)图象加热装置中，如上所述图象加热体的加热部位和上述温度检测单元的检测部位是分开的，所以定影速度越慢，到检测出加热结果的时间滞后就越长。为此，在该图象加热装置中，如果不采用适合于上述时间滞后的采样周期进行控制的话，控制结果就得不到准确的反馈。
如此看来，在上述以往的图象加热装置中，如果采样周期不合适，特别是在定影速度处于低速的期间，温度控制就会紊乱，且相对于目标温度上下波动的温度变化(ripple)也就会加大。
另外，在上述以往的图象加热装置中，如果采用的PWM控制的采样周期长的话，就可以进行细分控制，但是在控制结果反映到输出上就需要花费时间。
本发明的目的在于提供一种低成本高效率的图象加热装置，即使定影速度发生变化，图象加热体的温度也能稳定地保持在目标温度上。
本发明的图象加热装置具有图象加热体，用于加热记录媒体上未定影图象；发热单元，用于加热上述图象加热体；温度检测单元，用于检测上述图象加热体温度；发热量控制单元，基于上述温度检测单元的检出温度，控制上述发热单元的发热量，以使上述图像加热体的温度保持在图像定影温度上，该图像定影温度适合于对上述记录媒体的上述未定影图象进行加热定影，其中，上述发热量控制单元的结构，采用了按规定的标准功率，对线性控制和PWM控制进行切换，来控制上述发热单元的发热量。
按照本发明，即使定影速度发生变化，也能使图象加热体的温度稳定地保持在目标温度上。另外，按照本发明，电源所用的IGBT仅为1个，所以能够低成本高效率地构成。
图1是示意将本发明一实施方式所涉及的图象加热体作为定影装置使用的图象形成装置的结构的截面图；图2是表示本实施方式涉及的定影装置结构的截面图；图3是表示本实施方式涉及的定影装置的发热量控制单元结构的方框图；图4是本实施方式涉及的定影装置的控制状态的迁移图；图5是被输入到本实施方式涉及的定影装置中的变频电路的电流值以及电压值的获取方法的说明图；图6A是本实施方式涉及的图象形成装置连接100v电源时目标功率值的获取方法说明6B是本实施方式涉及的图象形成装置连接200v电源时目标功率值的获取方法说明图；图7A是本实施方式涉及的图象形成装置连接100v电源时最小功率值的获取方法说明图；图7B是本实施方式涉及的图象形成装置连接200v电源时最小功率值的获取方法说明图；图8A是表示本实施方式涉及的图象形成装置连接100v电源时目标功率值、最小功率值、极限功率值之间关系的图；图8B是表示本实施方式涉及的图象形成装置连接200v电源时目标功率值、最小功率值、极限功率值之间关系的图；图9A是表示本实施方式涉及的图象形成装置连接100v电源时下限值数据的获取方法说明9B是表示本实施方式涉及的图象形成装置连接200v电源时下限值数据的获取方法说明图；图10是本实施方式涉及的定影装置功率上升控制状态动作的流程图；
图11是本实施方式涉及的定影装置功率修正控制状态动作的流程图；图12是本实施方式涉及的定影装置温度控制状态动作的流程图；图13是表示本实施方式涉及的定影装置功率变化以及定影带的带温度变化的曲线图；图14是表示本实施方式涉及的定影装置电源电压与最低功率之间关系的说明图；图15是表示本实方式涉及的处理速度为50mm/sec、控制周期为50msec时上述定影带的带温度变化的曲线图；图16是表示本实施方式涉及的处理速度为50mm/sec、控制周期为200msec时上述定影带的带温度变化的曲线图；图17是表示本实施方式涉及的处理速度为200mm/sec、控制周期为50msec时上述定影带的带温度变化的曲线图；图18是表示本实施方式涉及的处理速度为200mm/sec、控制周期为200msec时上述定影带的带温度变化的曲线图；图19是表示本实施方式涉及的上述处理速度、采样周期、温度波动之间关系的说明图；图20A是表示本实施方式涉及的PWM控制10划分时100％的电源输出的模式图；图20B是表示本实施方式涉及的PWM控制10划分时60％的电源输出的模式图；图20C是表示本实施方式涉及的PWM控制10划分时20％的电源输出的模式图；图20D是表示本实施方式涉及的PWM控制20划分时65％的电源输出的模式图；图21本实施方式涉及的定影装置的从定影带最高温度部位H到温度检测器的温度检出部位为止的检测距离L的说明图；图22A是表示本实施方式涉及的PWM控制中的采样频率为10ms时100％的电源输出的模式图；
图22B是表示本实施方式涉及的PWM控制中的采样频率为20ms时50％的电源输出的模式图；图22C是表示本实施方式涉及的PWM控制中采样频率为30ms时33％以及66％的电源输出的模式图；图22D是表示本实施方式涉及的PWM控制中的采样频率为40ms时25％、50％以及75％的电源输出的模式图；图22E是表示本实施方式涉及的PWM控制中的采样频率为50ms时20％、40％、60％以及80％的电源输出的模式图；图23A是表示本实施方式涉及的PWM控制为10划分时，偏向控制与分散控制的10％电源输出的模式图；图23B是表示本实施方式涉及的PWM控制为10划分时，偏向控制与分散控制的20％电源输出的模式图；图23C是表示本实施方式涉及的PWM控制为10划分时，偏向控制与分散控制的30％电源输出的模式图；图23D是表示本实施方式涉及的PWM控制为10划分时，偏向控制与分散控制的40％电源输出的模式图；图23E是表示本实施方式涉及的PWM控制为10划分时，偏向控制与分散控制的50％电源输出的模式图；图24是本实施方式涉及的PWM控制的1个周期结束后移向下一个控制方式的功率曲线图；图25是本实施方式涉及的PID控制的计算结果超过最低功率时，即使在PWM控制的1个周期内也使输出增加的方式的功率曲线图；图26是本实施方式涉及的PWM控制周期结束之时，移向下一个线性控制方式的功率曲线图；图27是本实施方式涉及的PID控制的计算结果超出最低功率之时，立即移向线性控制方式的功率曲线图。
具体实施例方式
下面参照附图详细说明本发明的实施方式。另外，对于各图中具有的同样结构或者同样功能的构成要素及相当的部分，附加同一符号，且不重复该说明。
图1是示意将本发明一实施方式所涉及的图象加热体作为定影装置使用的图象形成装置的结构的截面图。该图象形成装置100为串列式图象形成装置。在图象形成装置100中，有助于彩色图象成色的4色墨粉图象分别形成在4个图象载体上，依次重合在中间转印体上进行一次转印后，该第一次转印图象在记录媒体上被一次性地转印(第二次转印)。
本实施方式涉及的图象加热装置，不只限定于上述串列式图象形成装置，可以搭载在所有方式的图象形成装置上。
另外，在图1中，附加在图象形成装置100中的各组成要素的符号末尾记号Y、M、C、K分别表示与各个图象形成相关的组成要素Y为黄色图象、M为品红色(magenta)图象、C为青色(cyanic)图象、K为黑色图象，同一符号的组成要素分别具有共同的结构。
图象形成装置100具有作为上述4个图象载体的感光体磁鼓110Y、110M、110C、110K及中间转印带(中间转印体)170。在各感光体磁鼓110Y、110M、110C、110K的周围，分别配设了图象形成站(station)SY、SM、SC、SK。图象形成站SY、SM、SC、SK分别包括带电器120Y、120、120C、120K，曝光装置130，显影器140Y、140M、140C、140K，转印器150Y、150M、150C、150K以及清理装置160Y、160M、160C、160K。
在图1中，各感光体磁鼓110Y、110M、110C、110K分别按箭C头方向旋转。各感光体磁鼓110Y、110M、110C、110K的表面分别由带电器120Y、120M、120C、120K同样带上规定的电位。
对应特定颜色的图象数据的激光束扫描线130Y、130M、130C、130K通过曝光装置130照射在带电的各感光磁鼓110Y、110M、110C、110K的表面，而在各感光磁鼓110Y、110M、110C、110K的表面形成上述每种特定颜色的静电潜影。
在感光磁鼓110Y、110M、110C、110K上所形成的上述每种特定颜色的静电潜影，靠显影器140Y、140M、140C、140K显像出来。靠这种方式，有助于彩色图象成色的4色未定影图象就形成在感光磁鼓110Y、110M、110C、110K上了。
显影在感光磁鼓110Y、110M、110C、110K上的4色墨粉像，靠转印器150Y、150M、150C、150K，在作为上述中间转印体的无端状的(连续状)中间转印带170上第1次转印。由此，在感光磁鼓110Y、110M、110C、110K上所形成的4色墨粉图象依次重合，在中间转印带170上形成全彩色图象。
各感光磁鼓110Y、110M、110C、110K把墨粉图象复制在中间转印带170上后，残留在各表面的墨粉依靠清理单元160Y、160M、160C、160K除去。
至此，曝光装置130相对感光磁鼓110Y、110M、110C、110K以规定的倾角配置。另外，中间转印带170被驱动辊171和从动辊172悬架着，由驱动辊171的旋转带动其按图1的箭头A方向转动。
另一方面，在图象形成装置100的下半部，设置有贮存作为记录媒体的印字用纸等记录纸P的给纸盒180。记录纸P靠给纸辊181，由给纸盒180一张一张地沿规定的过纸路径，被送入箭头B的方向。
被送入上述过纸路径内的记录纸P，通过由悬架在从动辊172上的中间转印带170外表面和与中间转印带170的外表面相接的二次转印辊190所形成的转印夹持部。在通过上述转印夹持部时，形成在中间复制带170上的全彩色图象(未定影图象)靠二次转印辊190一次性地转印在记录纸P上。
接下来，记录纸P通过由悬架于在图2中详述的定影装置200的定影辊210与发热辊220之间的定影带230外表面和与定影带230外表面相接的加压辊240所形成的定影夹持部N。这样，在上述转印夹持部一次性转印的未定影全彩色图象，被加热定影在记录纸P上。
另外，在图象形成装置100上还设置有一个为其筐体一部分的开闭自由的门101，可以靠这个门101的开闭，更换和维修定影装置200，以及对卡在上述过纸路径上的记录纸P进行卡纸处理等。
下面就搭载在图象形成装置100上的定影装置进行说明。图2是表示使用了本发明实施方式涉及的图象加热装置的定影装置200的结构的截面图。
定影装置200，作为其图象加热单元是采用了电磁感应加热(IH，induction heating)方式的图象加热装置。如图2所示，定影装置200包括定影辊210，作为发热体的发热辊220，以及作为图象加热体的定影带230等。另外，定影装置200还包括加压辊240，作为发热单元的感应加热装置250，作为薄膜分离导向板的分离器260以及作为形成过纸路径的薄膜导向板281、282、283、284等。
定影装置200通过感应加热装置250所生成的磁场作用加热发热辊220以及定影带230。定影装置200在被加热的定影带230和加压辊240之间的定影夹持部N处，把沿导向板281，282，283，284传送过来的记录纸P上的未定影图象进行加热定影。
此外，使用了本实施方式涉及的图象加热装置的定影装置200，也可以不使用定影带230，而采用由定影辊210兼作发热辊220的结构，这个定影辊210直接加热定影记录纸P上的未定影图象。
在图2中，由空心筒状磁性金属材料形成的旋转体组成发热辊220，该金属材料为铁、钴、镍或由这些金属组成的合金等。发热辊220的两端由图中未标示出来的固定在支撑侧板上的轴承可旋转地支撑。另外，发热辊220外径为20mm，壁厚为0.3mm，其热容量低升温快，且其居里点被调整成300℃以上。
定影辊210的结构为，例如在不锈钢等金属芯的外表覆盖一层由凝固状或泡沫状等具有耐热性能的硅酮橡胶构成的弹性材料。定影辊210的外径约为30mm，比发热辊220的外径要大。上述弹性材料，其厚度为3～8mm，硬度为15～50°左右(Asker硬度JIS A的硬度为6～25°)。
另外，加压辊240压接定影辊210上。根据此定影辊210和加压辊240的压接，在其压接部形成一个规定幅度的定影支持部N。
定影带230是由悬架在发热辊220和定影辊210之间的耐热带构成。由于发热辊220被在后面叙述的感应加热装置250感应加热，而发热辊220的热在定影带230与发热辊220的接触部位被传导，且由于定影带230的旋转，而带整体被加热。
这种结构的定影装置200，由于其发热辊220的热容量比定影辊210的热容量还要小，所以发热辊220被迅速加热，其定影加热开始时的热机时间就大大地被缩短了。
定影带230是具有发热层、弹性层以及起模层等多层结构的耐热带。上述发热层的材料是例如铁、钴、镍等具有磁性的金属或由这些金属构成的合金。上述弹性层，由为覆盖上述发热层而设置的硅酮橡胶或氟化橡胶等弹性材料形成。上述起模层是由PTFE(PolyTetra-FluoroEthylene，聚四氟乙烯)、PFY(PerFluoroAlkoxyFluoroplastics，聚酯长丝)、FEP(FluorinatedEtyienePropylenecopolymer，氟化乙丙烯)、硅酮橡胶或氟化橡胶等起模性良好的树脂或橡胶单独或者混合地形成。
这种结构的定影带230即使是在定影带230和发热辊220之间，由于某种原因使异物混入而产生间隔，其发热层也会因感应加热装置250感应加热，而使定影带本身发热。如上所述，由于定影带230能够靠感应加热装置250直接感应加热它自己，所以其发热效率良好，而且反应也变快，因此很少有温度不均匀现象，作为加热定影单元具有很高地可依赖性。
加压辊240通过在例如由铜或铝等热传导性能良好的筒状金属材料形成的金属芯的表面，设置耐热性及墨粉起模性好的弹性材料而形成。上述金属芯除上述金属外，也可以使用SUS。
加压辊240，通过如上所述的介于定影带230与定影辊210压接，来形成挟持传送记录纸P的定影支持部N。在图示的定影装置200中，使加压辊240的硬度大于定影辊210的硬度，且加压辊240的表面介于定影带230与定影辊210的表面相咬合，而形成定影支持部N。
因此，加压辊240虽然其外径和定影辊210一样，都是在30mm左右，但是其壁厚为2～5mm，比定影辊210还要薄，其硬度为20～60°(Asker硬度JIS A的硬度6～25°)左右，也比定影辊210要硬。
在这种结构的定影装置200中，由于记录纸P由定影支持部N挟持，沿加压辊240表面的形状进行传送，所以有记录纸P的加热定影面很容易脱离定影带230表面的效果。
另外，在定影支持部N入口附近的定影带230的内表面上，与其碰接地配置有温度检测器270，以作为温度检测单元，该单元由热敏电阻等热敏感性高的温敏元件形成。
感应加热装置250根据温度检测器270所检测出的定影带230内表面的温度，来控制发热辊220及定影带230的加热温度，即是使上述未定影图象的图象定影温度维持在规定的温度上。
接下来说明感应加热装置250的结构。如图2所示，感应加热装置250介于定影带230与发热辊220的外表面相对地配置。在感应加热装置250上设有作为线圈导向部件的支撑框架251，该框架呈弯曲形状覆盖着发热辊220，由不易燃的树脂形成。
在支撑框架251中心部配置有恒温器252，使其温度检测部分的一部分从支撑框架251朝发热辊220以及定影带230方向突出。
当检测出发热辊220以及定影带230的温度出现异常高温时，恒温器252就会强行切断卷绕在支撑框架251外表面上作为磁场发生装置的励磁线圈253与图中未显示出来的变频电路的连接。
励磁线圈253由一根较长的表面绝缘的励磁线材，沿支撑框架251在发热辊220的轴方向上交错卷绕而形成的。这个励磁线圈253的卷绕部分的长度被设计成与定影带230和发热辊220的连接区域大致相同。
励磁线圈253与图中未显示出来的变频电路连接，被供给10KHz～1MHz(优选为20KHz～800KHz)的的高频交流电，以此产生交变磁场。该交变磁场在发热辊220与定影带230的接触区域及其附近，对发热辊220以及定影带230的发热层起作用。由于该交变磁场的作用，在发热辊220以及定影带230的发热层内部，有流往妨至上述交变磁场变化的方向的涡旋电流流过。
这个涡旋电流产生与发热辊220以及定影带230的发热层的电阻相应的焦耳热，主要是在励磁线圈253与定影带230的接触区域及其附近，对发热辊220以及定影带230进行电磁感应加热。
另一方面，在支撑框架251上，设置有拱心(archcore)254和侧心(sidecore)255，以包裹着励磁线圈253的形式存在。这些拱心254和侧心255可以使励磁线圈253的电感增大，使励磁线圈253与发热辊220之间的电磁耦合处于良好状态。
因此，在该定影装置200中，由于拱心254和侧心255的作用，即使线圈电流相同，也可以把更多的功率投入到发热辊220上去，因而能够缩短其热机的时间。
另外，支撑框架251上安装有一个树脂的外壳256呈屋顶状，以覆盖住感应加热装置250内部的拱心254和恒温器252。这个外壳256上设有多个散热孔，由支撑框架251、励磁线圈253以及拱心254等所产生的热量便能被排放到外部去了。外壳256也可以用铝等树脂以外的原料制成。
再有，为了不使在外壳256上形成的散热孔堵塞，而在支撑框架251上安装了一个覆盖外壳256外面的短路环257。短路环257位于拱心254的背面。短路环257，在抵消从拱心254背面漏到外部的少量漏磁通的方向上产生涡旋电流，以此在抵消上述外漏磁通磁场的方向上产生磁场，做到防止上述漏磁通带来的不必要的辐射。
接下来，说明采用了本实施方式涉及的图象加热装置的定影装置200的发热量控制单元的结构及其功能。图3是表示定影装置200的发热量控制单元结构的方框图。
如图3所示，发热量控制单元300包括供给功率计算部分301，功率设定部分302，温度检测部分303，电压值检测部分304，电流值检测部分305，功率计算部分306以及限制(limiter)控制部分307等。
一旦图中未标示的主方(host)发出印字动作开始的指令，图象形成装置100就开始进行上述图象形成动作。这样，定影装置200的感应加热装置250对发热辊220及定影带230加热，以此加热定影通过上述图象形成动作在记录纸P上二次转印的未定影的全彩色图象。
在图3中，供给功率计算部分301计算应该向加热定影装置200的发热辊220以及定影带230的感应加热装置250提供的功率。
功率设定部分302将供给功率计算部分301所计算出的功率值数据，向驱动励磁线圈253的变频电路(未图示)输出。
根据设定在该功率设定部302上的数值(记录值)，控制输出到上述变频电路上的功率值。通过该功率值的控制，感应加热装置250产生的发热量、为了将未定影图象在记录纸P上定影的发热辊220、及定影带230的温度都得到了控制。
为计算提供给感应加热装置250的功率，需要有关定影装置200的图象定影温度，和实际供给上述变频电路的功率值的信息。定影装置200的图象定影温度由温度检测部分303得出。而实际供给上述变频电路的功率值则通过功率计算部分306得出。
温度检测部分303，将与定影支撑部N入口附近的定影带230内侧碰接地配置的温度检测器270的模拟输出，通过AD转换器变换成数字数据，并输入到供给功率计算部分301。
功率计算部分306所采用的计算方法是，把来自检测上述变频电路输入电压值的电压值检测部分304，和检测上述变频电路输入电流值的电流值检测部分305各自的输出相乘，来求出上述功率值。
电压值检测部分304，对上述变频电路的输入电压值进行A/D变换后，把数字数据传给供给计算部分301。电流值检测部分305也对上述变频电路的输入电流值进行A/D变换后，把数字数据传给供给计算部分301。然而也可以检测出通过励磁线圈253的电流值，用于控制。
在供给计算部分301，定期地(此处是每10ms一次)在获取来自温度检测部分303的数据、以及来自功率计算部分306的数据的同时，在功率设定部分302设定计算值(记录值)。这样，通过供给计算部分301在功率设定部分302设定计算值，用于定影记录纸P上的未定影图象的发热辊220，以及定影带230的温度得到控制。
限制控制部分307的作用是，最终确认设定在功率设定部分302的功率。即限幅控制部分307具有进行控制的功能，即当要在功率设定部分302设定超出预先规定的限制值时，或者在功率计算部分306的数据比预先规定的规定值大时，把在功率设定部分302设定的数据改写成某一规定数值。
更具体地说，例如限制值在数据上是AA(16进制)HEX，而供给计算部分301计算出的数值超过AA HEX时，限制控制部分307就会强制性地将目标功率的80％对应的功率，作为功率设定部分302的设定值来设定。另外，来自供给计算部分301的数据大于或等于1150W时，限幅控制部分307也会做出同样的处理。
然而实际上，上述功率在设定时已经通过上限值及下限值被控制，所以理应不会出现上述的超过限制值的现象。可是，这种限制控制主要是考虑到，用于获取电流值和电压值的AD转换器的线路中产生干扰而误检数据时的情况而设置的。
下面对使上述未定影图象定影在记录纸P上的定影装置200的发热量控制单元300的控制动作的各状态和迁移条件进行说明。
图4是与本实施方式的一种形态所涉及的，采用了图象加热装置的定影装置200的发热量控制单元300的控制状态迁移图。在此只对定影装置200的发热量控制单元300在各种状态下的动作概要进行说明。其细节将用各状态的动作流程图加以说明。
在图4中，当图象形成装置100处于待印等待机状态时，通常，向上述变频电路的通电暂停(以下，将此状态称为“IH控制停止状态”)。但是，在该图象形成装置100中，为了缩短起印(first print)的时间，有时将定影装置200的发热辊220及定影带230预热到一定的温度，例如100℃左右。此时，发热量控制单元300要在上述变频电路上施加小于将未定影图象加热定影在记录纸P上时所需功率的功率。
当图象形成装置100接到开始印字的指令后，在定影装置200的发热量控制单元300中，向变频电路开始通电的指令便发出(以下，称该状态为“IH控制开始状态”)。由此，在开始使定影装置200的发热辊220及定影带230升温到未加热图象能定影在记录纸P上的温度的控制之前，首先要进行为此的准备处理(以下称该状态为“功率上升控制状态”)。
在功率上升控制状态中，发热量控制单元300要确认向上述变频电路开始通电的指令信号，如零交(zerocross)信号等是否正常输入，以及向上述变频电路通电的状态是否正常等。
上述零交信号定期作为插入信号定期地向定影装置200的发热量控制单元300输入，并通过计测该周期、高位(highstate)时间及低位(lowstate)时间来判断信号是否正常。
在此，如果出现上述周期异常等错误，发热量控制单元300将停止IH控制动作。另外，如果上述周期正常，发热量控制单元300将在IH控制开始后，把最初应设定的数据(下限值)设定在功率设定部302中。该下限值为不同于电源电压的数值，是出于保护上述变频电路的考虑，可设定的最小数值被当作预先规定的数据存入到图中未标示的ROM当中。
发热量控制单元300，在上述下限值设定时开始经过规定时间(此处为300ms)后，对于功率设定部302所设定的数值，实际上到底施加了多少功率，可参照来自功率计算部分306的数据，确认是否施加了对应上述下限值的功率。
例如，发热量控制单元300，在电源电压为100v时，下限值为70HEX(16进制数据)，与其对应的功率如果是500W的话，就在功率设定部分302设定70HEX。接下来，当300ms后功率计算部分306的数据远远小于500W(此处定为200W)时，再次在功率设定部302中设定下限值，到规定时间后确认功率计算部分306的数据。当反复这种重试动作规定次数(此处为5次)以上时，发热量控制单元300就视为错误而停止IH控制。
在此，如果最初的功率施加进行正常，接下来就需要进行第二次功率设定。这个第二次应该设定的数据，要根据对于第一次设定的数据实际施加了多少功率来决定。
例如，第一次在功率设定部分302中设定为70HEX时的理论值是500W，而实际功率是450W的情况下，由于比理论值小，所以第二次在功率设定部分302中就例如设定为80HEX。另外与此相反，当实际功率为550W的情况下，由于比理论值大，所以第二次在功率设定部分302中就设定为小于先前80HEX的78HEX。
以同样方法反复对功率设定部分302进行功率设定，直到达到目标功率为止。另一方面也有一种方法是根据实际功率与目标功率的差分，来决定第二次以后应设定的数据。上述所谓的目标功率值，是在尽量缩短起印时间的同时，且上述变频电路不受到破坏的程度下规定出的最大可施加功率。
这样一来，在进行了多次功率设定后，当实际功率达到上述目标功率时，控制状态就进入保持功率在目标功率值上下的状态(以下，称为“功率修正控制状态”)。在此进行的控制为，增加或减少1级功率设定部分302的功率设定值，来控制维持目标功率。
具体举例来讲，假设目标功率为909W，在功率设定部分302中设定为909HEX，而来自功率计算部分306的实际功率的数据为915W时，那么下一次就在功率设定部分302中设定为减少1级后的数值8FHEX。
此时，实际功率是来自功率计算部分306的数据，如果该数值小于909W，那么下一次就在功率设定部分302中设定为8FHEX增加1级后的90FHEX。此外，如果数值大于909W时，就在功率设定部分302中设定为8FHEX再减少1级的8EHEX。
该功率修正控制持续到温度控制转移指令发布为止。另外，在该功率修正控制中所设定的最大设定值，作为上限来保持，在以后的温度控制等中加以利用。
一旦这种功率修正控制被执行，定影装置200的图象定影温度就会上升。如果这个定影装置200的图象定影温度达到预先规定的规定温度(此处数值比未定影图象的定影设定温度低20℃)，将停止上述功率修正控制。接下来由图象形成装置100发出温度控制转移指示，以在定影装置200的发热量控制单元300中执行以图象定影温度为基准的温度控制(温度控制状态)。
该项温度控制是通过利用了定影装置200的图象定影温度与未定影图象的定影设定温度之间的差分、其积分值、以及微分值的所谓PID控制(后面详述)来进行的。在此PID控制中，用供给计算部分301计算应该在功率设定部分302中设定的数据值，按每一规定时间(此处为10ms)，将计算值设定在功率设定部分302中。
在此温度控制中，与功率控制不同是以定影装置200的图象定影温度为基准进行控制的。功率设定部分302如果记录值是8Bit，那么温度控制的计算结果能取的数值范围就是0～255(8Bit上限)。
可是，在该定影装置200的发热量控制单元300中，如果直接设定通过上述温度控制得出的计算结果话，可能会出现小于上述下限值或大于上限值的数值被设定在功率设定部分302中的情况，而有可能导致上述变频电路被损害。
为了防止这一现象发生，温度控制时的功率设定，只把上限值和下限值之间的数值设定在功率设定部分302中。在此，当通过温度控制得出的计算结果大于上限值时，就在功率设定部分302中设定上限值，而通过温度控制得出的计算结果小于下限值时，就在功率设定部分302中设定下限值。
不过，如果在该定影装置200的发热量控制单元300中，连续地设定下限值，因为原本是要求的是小于下限值的数值，所以其温度控制有可能会被破坏。于是，作为其对策，在该定影装置200的发热量控制单元300中，根据下限值与计算值的比率进行PWM控制。
具体地说，下限值为40HEX时，如果计算值是20HEX，那么就进行50％的占空比的PWM控制。这一系列温度控制状态，一直持续到接收到要求印字停止等的IH控制终止指令为止。此后，发热量控制单元300进入IH控制停止状态，定影装置200重又进入等待IH控制开始指令状态。
然而，发热量控制单元300为进行上述IH控制，需要取得并参照已经叙述过的种种数据。接下来说明为进行上述IH控制而取得各种数据的方法。
作为上述IH控制所需要的数据列举如下(1)电源频率
(2)输入变频电路的电流值、电压值和这两项相乘所得到的功率值(3)目标功率值(4)最小功率值(5)限制功率值(6)下限值记录值(7)限制值记录值(8)定影装置的温度(多处)再有，上述上限值是在进行功率修正控制时求的值，所以在后面叙述的功率修正控制动作说明时再进行解释。
首先，(1)说明电源频率的计测方法。
一旦图象形成装置100的电源接通，零交信号就开始输入。这个零交信号作为发热量控制单元300图中未标示的CPU(中央运算处理器)的插入信号而被告知。
关于CPU的插入，通常可指定为禁止插入/允许插入，电源接通时处于禁止插入状态。因此，在图象形成装置100中，电源接通后，通过发出允许插入的指定，插入得到许可而可以向发热量控制单元300输入零交信号。
发热量控制单元300，在零交信号输入的时点起动计时器，计测到下次零交信号输入，也就是到插入发生的时间。并根据所计测出时间来判定电源频率(50Hz/60Hz)。50Hz时的零交周期为20ms，60Hz时的零交周期为16.7ms。因此，在该定影装置200的发热量控制单元300中，考虑到插入发生时间出现延迟，偏差等因素，将阈值设置为18ms，规定等于或大于该数值定为50Hz，等于或小于该数值为60Hz。
接下来，(2)说明输入到变频电路的电流值、电压值和通过将这两项相乘获得在功率计算部分306中所求的功率值的方法。图5是在功率计算部分306中所执行的获取电流值和电压值的方法的说明图。
如图5所示，获取实际的电流值、电压值的计算式因电源电压系统、电源频率而变化。这里所说的电源电压系统，是指用低压电源(图中未标示)检测图象形成装置100是连接在100v的电源系统上，还是连接在200v的电源系统上，并通知发热量控制单元300。
如图5所示，输入到变频电路的实际电流值Ival与AD转换后的数字数据ADi具有一次线性关系，其系数通过试验可以求出。另外，输入到变频电路的实际电压值Vval与AD转换后的数字数据ADv，同样具有一次线性关系，其系数也可通过试验求出。
例如，输入到100v系统、50Hz的变频电路的电压值通过Vval＝0.7112×ADv-33.0290[volt]...式5-1可以求出。
输入到100v系统、50Hz的变频电路的电流值通过Ival＝0.0533×ADi-1.5059[amp]...式5-2可以求出。
输入到100v系统、60Hz的变频电路的电压值通过Vval＝0.7148×ADv-33.1930[volt]...式5-3可以求出。
输入到100v系统、60Hz的变频电路的电流值通过Ival＝0.0535×ADi-1.6145[amp]...式5-4可以求出。
输入到200v系统、50Hz的变频电路的电压值通过Vval＝1.4048×ADv-63.7730[volt]...式5-5可以求出。
输入到200v系统、50Hz的变频电路的电流值通过Ival＝0.0269×ADi-0.8516[amp]...式5-6可以求出。
输入到200v系统、60Hz的变频电路的电压值通过Vval＝1.4048×ADv-63.7730[volt]...式5-7可以求出。
输入到200v系统、60Hz的变频电路的电流值通过Ival＝0.0268×ADi-0.9182[amp]...式5-8
可以求出。
另外，供给上述变频电路的功率值，在功率计算部分306中通过将上述各式计算所得到的电流值、电压值相乘算出。该定影装置200，在功率计算部分306中每10ms重复进行一次这样的计算，以此来实现能够即时对应电压变动等情况，且可靠性更高的IH控制。
接下来说明在发热量控制单元300中执行的获取(3)目标功率值的方法。这个目标功率值是出于图象形成装置100功能项目之一的缩短起印时间，以及保护上述变频电路的考虑而设定的。
即，在该图象形成装置100中，如果增大目标功率值，就有利于缩短起印时间，但是，却有导致上述变频电路损坏的可能性。相反，如果减小目标功率值，从保护上述变频电路的观点来看是非常理想的，可是却又得担心起印时间变慢。因此，这个目标功率值要权衡上述两者，经过实验来确定。图6是发热量控制单元300中执行的获取上述目标功率值的方法的说明图。
如图(6)所示，图象形成装置100连接在100v系统电源上时，区间(1)(目标电压为70.19v-95.21v)的目标功率值通过16.39×电源电压-651.1960[W]...式6-1可以求出。
区间(2)(95.21v≤电源电压≤132.45v)的目标功率值是固定的，即909[W]...式6-2区间(3)(电源电压为132.45v-137.19v)的目标功率值通过-22.94×电源电压+3947.1190[W]...式6-3可以求出。
区间(4)(电源电压为≥137.19v)的目标功率值是固定的，即800[W]...式6-4在区间(4)中，后面将叙述的最小功率值也相同。
另外，如图6(b)所示，图象形成装置100被接在200v电源上时，
区间(5)(电源电压为161.13v-198.97v)的目标功率值通过9.83×电源电压-1047.0476[W]...式6-5可以求出。
区间(6)(198.97v≤电源电压≤264.89v)的目标功率值是固定的，即909[W]...式6-6区间(7)(电源电压为264.89v-274.70v)的目标功率值通过-9.84×电源电压+3513.0034[W]...式6-7可以求出。
区间(8)(电源电压为≥274.70v)的目标功率值是固定的，即810[W]...式6-8在该区间(8)中，后面将叙述的最小功率值也相同。
如上所述，在该图象形成装置100中，无论是从保护上述变频电路的观点出发，或者是从确保快速起印时间的观点来看，都设定了每种电压下的最佳目标功率值。这样在该定影装置200的发热量控制单元300中，每10ms就重复进行一次获取目标功率值，以此来实现能够即时对应电压变动等情况、且可靠性更高的IH控制。
接下来说明在发热量控制单元300中执行的获取(4)最小功率值的方法。这个最小功率是从保护上述变频电路的观点出发来设定的。如上所述，如果向上述变频电路提供大功率，或者是小于某数值的功率，上述变频电路有可能被损害。
图7是在发热量控制单元300中执行的获取最小功率值的方法说明图。如图7(a)的100v系统及图7(b)的200v系统所示，最小功率值因电源电压而变。上述发热量控制单元300，每10ms获取一次最小功率值，以此来实现能够即时对应电压变动等情况、且可靠性更高的IH控制。
最小功率值越小，定影装置200的温度控制性能，即控制的动态范围加大，控制性也就变得越好，但是另一方面，也会导致上述变频电路损坏。因此，这个最小功率值也要和上述目标功率一样权衡上述两者，经过实验来确定。
接下来说明在发热量控制单元300中所执行的获取(5)限制功率值的方法。该限制功率值定为目标功率+250W的功率值。
定影装置200的图象定影温度通常由上述目标功率值来控制其功率，所以提供给上述变频电路的功率应该不会达到限制功率。该限制功率值是为了在发热量控制单元300受到干扰等引起误操作，而电流值及电压值的AD转换数据数值变得不正常时等情况下排除干扰所设定的。
即，上述发热量控制单元300如果检测出提供给上述变频电路的功率超出限制功率时，就会控制功率设定值以便使上述供给功率为小于目标功率的数值(如目标功率80％的功率值)。以此来防止上述变频电路被损坏，以及因上述变频电路的误操作而引起的IH控制不正常。
图8A及图8B是表示100v系统及200v系统中的目标功率、最小功率、及限制功率值之间关系的相关图。如8A、B所示，限制功率在100v系统、200v系统中都设定为目标功率+250[W]。另外，在图A、B中，最小功率是将图7所示的最小功率值图示在曲线图上。
接下来说明在发热量控制单元300中所执行的获取(6)下限值记录值的方法。图9A及图9B是在100v系统及200v系统中获取下限值数据的方法说明图。上述下限值数据是指对应最小功率值的记录值。该下限值数据如图7所示，电源电压100v时的最小功率为525W。
一方面，电源电压100v时的下限值数据按图9A所示的9-6算式计算为77(10进制)。实际的IH控制使用的不是图7所示的功率值(以瓦特表示)，而是该记录值。
下限值数据及其功率值(瓦特数)虽然是根本的决定性的数值，但是也会因为励磁线圈253及定影装置200的电感偏差或实际使用中产生的时间性变化等引起若干的偏差。
因此，在该定影装置200中，发热量控制单元300设定了以下限值数据为首的IH控制的各阶段的功率之后，从输入到上述变频电路的电流值和电压值就一直反馈功率。该定影装置200以此解除上述偏差因素，来实现可靠性更高的IH控制。
下限值记录值因电源电压而变，可通过与电源电压的2次关系式来求得。另外，这个2次关系式的系数是考虑到定影装置200及励磁线圈253的电感偏差，经过实验求出的。
具体来讲，是根据定影装置200及励磁线圈253的零单元配置上的最大值和最小值、平均值附近值的数据求出的。在该定影装置200中，上述下限值记录值每10ms重复一次获取，以此来实现能够即时对应电压变动等情况、且可靠性更高的IH控制。
接下来说明在热量控制单元300中所执行的获取(7)限制值记录值的方法。该限制值记录值基本上进行与对于上述最小功率值求出上述下限值数据时进行的实验相同的实验，来求出对应于上述限制值功率值的记录值数据。
定影装置200通常在设定IH控制中的功率时，由于数据受到上限值限制，所以功率设定值一般不会达到限制值。可是如上所述，由于励磁线圈253及定影装置200的电感偏差或实际使用中产生时间性变化，有发生诸如功率修正控制中所求得的上限值超出限制值的情况可能性。
也就是说，该定影装置200的发热量控制单元300中，在上述功率修正控制中为达到目标功率而增大功率设定。可是，因励磁线圈253及定影装置200的电感由于时间性变化等而引起零件配置的数值发生偏差时，无论怎样增大功率设定值，也不会达到目标功率，即变成功率难以输入的状态，功率设定值会永远的增大。
这样的功率设定值增大，从保护上述变频电路的角度看是不理想的，所以有必要预先设定好最终的限幅值。于是，当功率设定值超出限制值时，发热量控制单元300就会控制功率设定值，使供给功率成为小于目标功率的数值(例如目标功率的80％的功率值)。以此可以防止上述变频电路被损坏及因上述变频电路误操作引起的IH控制的不正常。在该定影装置200的发热量控制单元300中，每10ms重复进行一次该限制值记录值的获取动作，以此来实现能够即时对应电压变动等情况、且可靠性更高的IH控制。
接下来说明在上述温度检测部分303中所执行的获取(8)定影装置的温度的方法。该定影装置200靠上述温度检测器270在2处检测其温度。一处是定影装置200的中央部，另一处是定影装置200的端部。定影装置200的中央部的温度检测以使记录低P上未定影图象以最佳的图象定影温度定影来确保图象质量为目的。当小尺寸复印低连续印刷时，定影装置200的非过纸部(端部)的温度会异常上升，定影装置200的端部温度检测的目的就是检测出此温度的异常上升，进行冷却降温。
这些检测定影装置200各部位温度的温度检测器270的各检出温度，分别通过温度检测部分303内的AD转换器，获取数据，作为数字数据被传送给供给计算部分301。该温度检测部分303每10ms获取一次定影装置200的温度数据，用于温度控制计算及定影装置200的错误检测。
接下来说明定影装置200的功率上升时的IH控制方法。图10是定影装置200的功率上升控制状态时的动作流程图。
图象形成装置100当接收到外部PC(微机)等发出的请求印字的指令时，为了使其未定影图象定影在记录纸上，开始定影装置200的加热控制，即所谓的IH控制。
在此IH控制中，发热量控制单元300首先控制功率上升。这一阶段如上所述，进行使定影装置200的发热辊220及定影带230升温到可以将未定影图象定影在记录纸P上的温度的准备处理。另外在这一阶段，还要进行为进行IH控制而获取种种数据的准备工作。
向上述变频电路输入的电压，上述变频电路的输入电流，电源电压的频率、定影装置200的温度等各项数据，自图象形成装置100的电源接通时就已经开始获取了。
向上述变频电路输入的电压通过电压值检测部分304内的AD转换器后，作为数字数据暂时被存贮到存贮器(work memory)(未标示)中，再传送功率计算部分306。另外，向上述变频电路输入的电流，通过电流值检测部分305内的AD转换器后，作为数字数据暂时被存贮到存贮器(未标示)中，再传送给功率计算部分306。然后，在功率计算部分306中将这些电压值和电流值相乘，以算出提供给上述变频电路的功率值。
定影装置200的发热量控制单元300每10ms获取一次这些数据并进行演算。即使电源电压发生变动，也能够即时与其对应。另外在这里取得的电压值，是使后面叙述的最小功率值(瓦特)、目标功率值(瓦特)、下限值(记录值)、限制值(记录值)变化的变动参数。
另外，关于电源电压的频率，自电源接通(ON)时起，零交信号就作为插入信号已经输入了进行定影装置200主控制的发热量控制单元300内的CPU(未标示)中，通过计测这个插入信号的发生周期，来计测电源电压频率。
还有关于定影装置200的温度，包括热敏电阻等热响应性高的温敏元件的温度检测器270的模拟输出，通过温度检测部分303内的AD转换器后，作为数字数据输入到供电计算部分301。
在定影装置200的发热量控制单元300内，这些动作每10ms重复一次，形成能够即时对应定影装置200的温度变化的结构。
在图10中，IH控制靠发热量控制单元300开始动作，首先校验零交信号(步骤S1001)。这里的校验只是确认零交信号是否已经输入，并非确认其详细周期。
在这里，因为电源频率如果是50Hz，则周期约为20ms；电源频率如果是60Hz，则周期约为16.7ms，所以如果零交信号正常，则在此间隔中会产生对发热量控制单元300的CPU插入零交信号的现象。
在本例中规定错误条件为，零交信号的插入连续1秒或1秒钟以上未出现的状态，此时就判断为错误而停止图象形成装置100的动作(步骤S1002)。
一方面，在步骤S1001中当确认零交信号正常后，发热量控制单元300接着设定下限值(步骤S1003)。该下限值(记录值)是对应上述最小的功率的数值。
然后，IH控制信号被接通(ON)(步骤S1004)，定影装置200靠发热量控制单元300开始加热动作。IH控制信号接通(ON)后，发热量控制单元300待机300ms(步骤S1005)。该时间为从在功率设定部分302设定功率，到实际上功率被施加到上述变频电路上为止的时间。
这段待机时间因变频电路的结构的不同而有差别。在本例中，取得了300ms的待机时间。另外，这段300ms的待机时间又是增加功率的方向的时间。相反在降低功率的方向上，设定了1500ms的待机时间。在降低功率的方向上的待机时间也依存于变频电路的结构。
IH控制信号接通(ON)后经过300ms，发热量控制单元300校验施加在上述变频电路上的功率(步骤S1006)。校验是用输入到上述变频电路中去的电压值和电流值在功率计算部分306相乘算出的功率值进行的。
在此，下限值一经设定，虽然会IH线圈及定影装置200的电感偏差、时间性变化等，但是作为施加到上述变频电路上的功率，几乎是最小的功率值返回来。这个最小的功率值因电源电压，进而由于输入到变频电路中去的电压差异而有所不同。如图7所示，200v系统的185v不到的情况下最小也有300W。
考虑到这一点，发热量控制单元300如果不依存上述变频电路的输入电压，而功率又在200W以下，那么就会因功率小而进行错误处理。但是，此时并不是立即当作异常通知来处理停止IH控制，而是再次进行功率设定和校验功率的动作。并且在发热量控制单元300中进行规定次数以上的重试动作后，才当作是异常通知停止IH控制，停止图象形成装置100的全部动作。
具体来讲，由发热量控制单元300进行的功率校验，如果功率在200W以下，将计算重试次数用的计数器(IH控制开始时已调0)设为+1(步骤S1007)。然后，发热量控制单元300进行确认，看重试计数器是否大于“5”，也就是说，确认重试次数是否超过5次(步骤S1008)。如果复回次数还没有超过5次，就会返回步骤S1003，重复由发热量控制单元300进行功率设定动作。如果复回次数超过5次，发热量控制单元300就会当作异常通知停止IH控制，且停止图象形成装置100的全部动作(步骤S1009)。
这样，一旦确认功率被正常地施加，发热量控制单元300接着就确认是否有进入温度控制的请求(步骤S1010)。这一步是从检测定影装置200温度的温度检测部分303的输出来进行判断的。如上所述，在本例中，虽然在定影装置200的中央部和端部的2处均设有温度检测部分303的热敏电阻，但是用于该定影装置200温度控制的只是中央部的热敏电阻。
当温度达到低于使未定影图象在记录纸P上定影的设定温度(因程序速度、记录媒体种类、环境条件等的不同而有所差异)20℃的温度时，该进入温度控制的请求由发热量控制单元300发出(步骤S1011)。例如，定影设定温度为170℃时，在定影装置200温度达到150℃的时点，发出进入温度控制的请求。
IH控制开始后，定影装置200的温度一般比较低，所以此时很少进入温度控制。可是，在待机时间短的间断等情况下，定影装置200的温度由于上次的印字而在足够热的状态下开始下一次印字，所以在确认功率之后进入温度控制的情况也多有发生。
在确认该功率之后，没有进入温度控制的请求时，供给计算部分301进行下一次应该设定的功率值的计算(步骤S1012)。该算法是根据先设定好下限值的300ms之后检测(计算)出的功率值与对应当时变频电路输入电压的最小功率值之间的差分或比率，按预先规定的算式(未标示)算出下一次应该设定的功率值。
该功率设定值与上述目标功率值是对应的。例如，最小功率值是500W时，设定下限值后，而实际返回的功率值为400W的话，就因为实际值比理论值小，所以下次的设定值要偏大地设定。相反，返回的功率为600W的话，就因为实际值比理论值大，所以下次的设定值就要偏小地设定。
这样，实际设定由供给计算部分301计算出的功率设定值(步骤S1013)，300ms待机(步骤S1014)后，发热量控制单元300确认是否达到目标功率(步骤S1015)。如果此时尚未达到目标功率，发热量控制单元300就会返回到步骤S1010，重复以后的处理。另一方面，如果达到了目标功率，发热量控制单元300就会结束功率上升的控制，而进入功率修正控制。
接下来说明上述功率修正控制时的IH控制方法。图11是定影装置200的功率修正控制状态的动作流程图。
该功率修正控制时，发热量控制单元300如图11所示，先把上述功率上升控制刚进入上述功率修正控制后的功率设定值作为上限值，存储到规定的工作区域中(未标示)(步骤S1101)。该上限值被当作之后进行温度控制计算时的上限值来使用。
另外如上所述，功率上升控制过程中进入温度控制时的上限值，采用的是预先规定的规定值(在本例中，相当于目标功率80％左右的功率设定值)。
在该功率修正控制状态时，功率设定值的可变量以“+1”“-1”的水平进行。也就是说，在该功率修正控制中，超过目标功率时，供给计算部分301就将功率设定值“-1”，低于目标功率时，供给计算部分301就将功率设定值“+1”，这样进行功率修正控制。另外，供给计算部分301从上述功率上升控制刚进入功率修正控制时，处于超过目标功率的状态，将功率设定值“-1”(步骤S1102)。
随后，供给计算部分301确认自功率计算部分306传来的功率(步骤S1103)。如果功率值超出目标功率，功率设定值“-1”(步骤S1104)、进行1500ms的待机(步骤S1105)。另外，如果功率值低于目标功率，供给计算部分301就将功率设定值“+1”(步骤S1106)、进行300ms的待机(步骤S1107)。
供给计算部分301在该功率修正控制过程中，从上述功率上升控制刚进入功率修正控制时，参照寄存在工作区域的上限值和目标功率，对通过“+1”或“-1”所得到的功率设定值的大小进行比较(步骤S1108)。
在这里，在功率修正控制过程中的功率设定值如果超出存储在工作区域的上限值，供给计算部分301就将该值更新为新的上限值(步骤S1109)。之后，供给计算部分301确认进入温度控制的请求(步骤S1110)，若无请求，则返回步骤S1103进行重复处理。
再有，关于进入温度控制请求，由于与上述功率上升控制的说明相同，在此省略其说明。如果有这个进入温度控制的请求，就进入温度控制。
接下来详细说明温度控制时的IH控制方法。图12是定影装置200温度控制状态的动作流程图。
上述功率上升控制及上述功率修正控制时计算功率设定值的基准值是，在功率值计算部分306中通过输入到上述变频电路的电流值及功率值计算出的功率值。而在该温度控制时计算功率设定值的基准值是，定影装置200中央部热敏电阻(温度检测部分303)的输出，即定影装置200中央部的温度。
作为在供电计算部301中执行的用来求功率设定值的计算方式，采用的是根据将未定影图象定影在记录纸上的定影设定温度(因程序速度、记录媒体种类、环境条件等因素不同会有所差异)，与实际定影装置200中央部温度之间的差分来计算功率设定值的PID计算(步骤S1201)。
此外，虽然图中未标示出来，但是供给计算部分301自从进入到该温度控制时起就开始确认定影装置200端部的热敏电阻，如果定影装置200中央部温度和定影装置200端部温度之间的差异超过规定值，就视为错误而停止IH控制。
这个规定温度在本例中设定为30℃。即在定影装置200中央部的温度到达(过渡到温度控制)定影设定温度-20℃时点以后，定影装置200端部温度比定影装置200中央部温度低30℃以上时，就视为错误。
在PID计算中，根据对应了程序速度、记录媒体种类、环境条件等的未定影图象定影的定影设定温度(以下仅称“定影设定温度”)，与定影装置200中央部热敏电阻的输出(以下仅称“定影装置温度”)之间的差分(以下把该值称为“偏差”)，计算出功率设定值。另外，在PID计算中，根据上述差分的累积值(以后称积分值)，以及上次的差分和此次的差分之间的差(以下称该值为“积分值”)，计算出功率设定值。另外，在本例中采用让上述偏差和其积分值乘以一定的系数，来计算出功率设定值的PID控制。
PID控制的算式如式12-1。
功率设定值＝Kp{E(N)+Kt×ΣE(n)}···式12-1其中Kp＝比例常数、Kt＝积分常数、E(n)＝偏差上式中的比例常数Kp及积分常数Kt，利用极限灵敏度法(为求出该数的已知方法之一，图中未标示)算出。然后考虑控制系统的特性(本实施例包括定影装置200、及励磁线圈253的电感偏差等)，微调最初的设定温度到达时的过热(overshot)及稳定控制时的温度变化(ripple)，使数值控制在允许的范围之内，来决定最终系数。另外，本实施例中温度控制的采样周期是10ms，根据该周期并按照式12-1的控制方法算出功率设定值。
这里需要注意，如果将根据上述PID计算算出的数值直接作为功率设定值施加到上述变频电路上时，会出现输出超过上述的上限值或限制值，或低于下限值的数值的现象。从保护上述变频电路的角度来看，会产生不良后果，甚者有可能导致变频电路损坏。
因此，在该温度控制上，为了防止这种现象发生，就需要不断地将上述PID计算值，与在该温度控制阶段已经算出的或预先规定的上限值和下限值进行比较来设定功率，以此谋求保护上述变频电路。
即在该温度控制中，供电计算部301比较上述PID计算值与下限值之间的大小关系(步骤S1202)。在此如果PID计算值>下限值，下次就比较上述PID计算值和上限值之间的大小关系(步骤S1203)。在此，如果PID计算值＜上限值，供电计算部301就把上述PID计算值作为功率设定值来设定(步骤S1204)。
另外，如果PID计算值超过上限值，供给计算部分301就把上限值作为功率设定值来设定(步骤S1205)。之后确认结束温度控制的请求(步骤S1212)。
接着，说明在步骤S1202中，PID计算值低于下限值时的温度控制。该控制是指自图12的步骤S1206到步骤S1211之间的处理。虽然将上述PID计算值直接作为功率设定值来设定没有任何问题，但是如上所述，为了保护上述变频电路的安全，对功率设定值进行了限制。
上述PID计算值成为超过上限值的状态，是在功率修正控制刚进入温度控制时发生的，在稳定的温度控制中难以成为这种状态。可是与此相反，PID计算值低于下限值的状态，在定影装置200留有余温，只要小功率就足够用的时候会频繁发生。
如此，当PID计算值低于下限值时，如果持续地以下限值作为功率设定值来设定的话，那么持续提供的功率比所需要的功率要多，以错误的信息来进行温度控制就会使温度控制失败。
另外，当PID计算值低于下限值时，如果将功率设定值设定为0的话，那么持续提供的功率要比实际所需要的功率少，以错误的信息来进行温度控制，同样地温度控制也会失败。
于是在这个温度控制中，为了防止上述两种情况发生，就要根据PID计算值与下限值的比率进行PWM控制，以此谋求既保护上述变频电路，又控制温度的两全齐美之策。
该温度控制的具体办法说明如下在图12中，当PID计算值低于下限值时，供给计算部分301在步骤1202，功率设定值预先设定下限值(步骤S1206)。接着，供给计算部分301进行PWM控制的脉冲保持时间/间歇时间(on/offduty)的计算(步骤S1207)。
例如在下限值为40(16进制显示)HEX时的PID计算值是20(16进制)HEX的情况下，其ON比率为50％。因此，这种时候如果进行50％的脉冲保持时间、50％的间歇时间的PWM控制，就等于模拟性的将功率设定成PID计算值20HEX。
再举一例，在下限值为40(16进制显示)HEX时的PID计算值是10(16进制)HEX的情况下，其ON比率为25％。因此，这种时候如果进行25％的脉冲保持时间、75％的间歇时间的PWM控制，就等于模拟性的将功率设定成PID计算值10HEX。
如此看来，PID计算值低于下限值时，要按照上面所计算的PWM控制的脉冲保持时间/间歇时间进行功率设定。这里PWM控制的采样周期使用了让程序速度等不断变化的同时通过实验所求出的数值。举一例说明，本实施例中，稳定速度为(100mm/s)时，其周期是40ms。
接着供给计算部分301，待机相当于根据上述PWM控制的脉冲保持时间/间歇时间和PWM控制的采样周期算出的在PWM控制中的保持时间(步骤S1208)的时间。在经过相当于保持时间的待机之后，断开IH控制信号(步骤S1209)，待机相当于PWM控制中的间隙时间(步骤S1210)的时间。
然后，供给计算部分301经过相当于断开时间的待机之后，接通IH控制信号(步骤S1211)，进入确认结束上述温度控制(步骤S1212)的步骤。在这里如果有结束温度控制的请求，供给计算部分301就结束温度控制，并停止IH控制。再有，如果没有结束温度控制的请求，就返回步骤S1201，继续进行温度控制。
如图4所说明的那样，在功率上升控制中、功率修正控制中、温度控制中，当检测出提供给上述变频电路的功率超过限制功率时，或者功率设定值超过限制值时，发热量控制单元300就会控制功率设定值，使供给功率成为小于目标功率的数值(例如是目标功率80％的功率值)，以防止因上述变频电路的损坏或由于变频电路的误操作而导致的IH控制不当。
然而，在采用了以往的图象加热装置的定影装置中，如上所述，由于使用2个以上的IGBT对提供给其热源的功率进行PID控制，所以成本高而且效果差。
出于以上原因，作为使用了这种图象加热装置的定影装置，其电源最好为采用1个IGBT的结构。可是，只用1个IGBT进行线性控制的缺点是，功率低时高频切换损失增加，作为IH输出最低功率只能下降到400W左右。
因此，在此定影装置200的发热量控制单元300中，如图13所示，PID控制的计算结果超过作为IH输出所得到的最低功率的话，就进行线性控制，当求出的功率低于最低功率时，就用最低功率进行PWM控制。
也就是说，在此定影装置200的发热量控制单元300中，温度控制的计算不根据定影带230的旋转数而变动，而是判断是否为可以用1个IGBT进行温度控制的范围，再切换成线性控制或是PWM控制的任意一种。
在此，由上述PWM控制进行全范围的控制虽然在理论上是可能的，但是现实中，如果在0～1000W范围内以很短的时间间隔来保持/间歇的话，就会出现电源波动或干扰等种种弊病。而且当控制功率瞬间从0W一下子变成1000W左右时，控制电路有可能会被破坏。出于这种原因，在以往的控制装置中，使用2个以上的IGBT划分控制范围，以使电源电压不发生很大的变化。
对此，在此定影装置200的发热量控制单元300中，如上所述供给计算部分301的计算结果、输出较低，例如不到500W时，靠PWM控制进行定影带230的发热量控制。再如，输出较高例如在500W以上时，靠线性控制进行定影带230的发热量的控制。
根据此结构，没有必要根据定影速度切换供电计算部301的计算方法，用一种计算方法就可以控制定影带230的发热量。因此，在该定影装置200的发热量控制单元300中，只用1个切换元件就可以对供给定影带230热源的供给功率进行PID控制，做到低成本高效率，使定影带230的温度稳定地保持在目标温度。
但是，定影装置200的电源电压因国家或地区而不一样。图14是表示定影装置200的电源电压和最低功率之间的关系的说明图。如图14所示，定影装置200的最低功率随电源电压变动，电源电压越高，最低功率也就越上升。
这就是说，如果电源电压变低，也可以输出低的功率，所以，标准功率(1个IGBT能输出的最低功率)能够线性控制到400W左右。可是与此相反，如果电源电压为120v或130v这样较高的环境下，最低功率会超过600W，因此标准功率有可能会变高。
这样一来，标准功率未必就是上述的500W固定不变，而有可能根据电源电压变成400W或500W以上。
因此，在该定影装置200的发热量控制单元300中，通过电源电压使标准功率发生变化。根据该结构，尽管使用环境不同，也可毫无疑问地控制定影带230的发热量。
观察向上述变频电路输出的电流和电压并计算功率，按照对应这个功率的图表，就可以选择适当的控制，在上述线性控制和上述PWM控制之间进行切换。
另外，在该定影装置200的发热量控制单元300中，根据图象形成装置100的程序速度快慢，可以改变PWM控制的采样周期。在此，上述程序速度快时，要使操作量快速地反映，所以适合短采样周期；随着上述程序速度变慢，就变得适合于长采样周期了。这一点在定影带230的加热部与温度检测器270的温度检测部互相分开时更加明显。
例如，如图15所示，程序速度较慢为50mm/sec，控制周期较短为50msec，这时操作量被反映出的结果到为温度检测器270感知为止需要一定的时间。因此在这种情况下，如果以短采样周期使操作量发生变化，由于无法感知操作量的反映结果，结果操作量不断加大，温度变化也会随之变大。
因此，程序速度较慢为诸如50mm/sec时，可如图16所示那样，比较适合诸如控制周期为200msec的有一定长度的采样周期，。
一方面，如图17所示，程序速度较快为200mm/sec，控制周期为50msec时，比较适合短的采样周期。也就是说，在这种情况下，如图18所示，以诸如控制周期为200msec的较长采样周期使操作量发生变化时，由于无法感知操作量的反映结果，结果操作量不断加大，温度变化也变大。
这样，在该定影装置200中存在，发热量控制耽于300的控制量反映到定影带230的加热上，由于该加热温度由温度检测器270检测出来，因而存在根据该温度检测器270的常数而决定出的发热量控制单元300的控制周期的最佳采样周期。因此，在该定影装置200中，一旦偏离最佳采样周期，温度变化就会加大。
图19是表示上述程序速度、上述采样周期、及上述温度变化之间关系的说明图。
在PID控制中，可以单靠采样时间来考虑最佳值。可是，在PWM控制中，采样时间长时，可以细分操作量级，然而采样时间短时，如图20A～E所示，以10段、20段、或5段控制电源输出时，为了兼顾图象形成装置100的控制周期，只能分几级操作量级。
因此，在PWM控制中有更复杂的最佳值存在。在本实施例中，上述最佳值最终通过实验得出。
另外，在IH控制中，根据感应加热装置250的磁通分布，发热辊220及定影带230发热。因此，从发热辊220的断面方向上来看定影带230并未被均匀加热，而是按照励磁线圈253的形状产生最高温度点。
因而，在IH控制中，用于检测该定影带230温度的温度检测器270，如果安装在这个最高温度点上，温度控制的结果会立即被反映出来，所以其结果是理想的。
可是，由于励磁线圈253的形状关系等原因，这个温度检测器270大多设在稍微偏离上述最高温度点的地方。特别是在此定影装置200中，如图21所示，由于使用定影带230作为图象加热体，因而从最高温度检测部位H到温度检测器270的温度检测部位的传感距离L(在本例中为25mm)就变长了。
因此，在该定影装置200中，在上述最高温度部位被加热的定影带230的温度，由温度检测器270推迟规定时间进行传感。
所以该定影装置200的采样周期必须是，以其程序速度，从温度最高部位H移动到温度检测器270温度检测部位为止的传感距离L的时间以内才行。且这个采样周期优选为，以其程序速度，从温度最高部位H移动到温度检测器270温度检测部位为止的传感距离L的时间的1/2以内。
因此，在该定影装置200中，例如厚纸定影时那样，程序速度为较慢的50mm/s时，传感需要的时间约为500ms，最佳控制周期是200ms。另外，又如黑白图象(1分钟印刷20页)或彩色图象(1分钟印刷16页)的定影时，程序速度为较快的200mm/s时，传感需要的时间约为125ms，最佳控制周期是50ms。
在PWM控制中，通常采样周期是以一定的脉冲幅度来改变的，但是在这种情况下，只能根据图象形成装置100的控制周期来取分割数的数值。
因此，如图22A～E所示，由于与此PID控制演算结果对应地改变PWM控制的采样周期，所以可以得到更细分的输出级(level)。
这里采样周期固定，PWM控制时，通常固定基准点而让幅度发生变化。但是，因为输出可以按照图象形成装置100的控制周期接通/断开，所以如图23A～E所示，使接通时间和断开时间分散，也可以得到相当的输出。这种方式由于断开的时间不长，所以有温度变化变小的优点。
然而，在PWM控制中，通常在规定的采样周期结束之前，不能够进入下一项控制。因此，尽管在每个图象形成装置100控制周期(本例为10ms)都进行PID控制计算，但是如图24所示，PWM控制周期为200ms时，如不超过200ms，就不能进入到下一项输出。这就等于只采用PWM控制时没问题，但是由于环境温度变化或电源电压变化等任何原因，而回到线性控制场合时多会因此而发生相应的反应迟缓现象。
于是，在该定影装置200的发热量控制单元300中，如图25所示，当PID控制的计算结果超过进行PWM控制的最低功率的时候，就立即返回到线性控制。
另外，在该定影装置200的发热量控制单元300中，如图26所示，通常，PWM控制周期结束之时，就会进入到下一个线性周期。可是，在这个控制过程中，从PWM控制到移动至线性控制需要一定的时间。
因此，在该定影装置200的发热量控制单元300中，如图27所示，当PID控制的计算结果超过最低功率之时，可以立即移动至线性控制。
本发明的图象加热装置的第一种形态包括图象加热体，加热记录媒体上的未定影图象；发热单元，加热上述图象加热体；温度检测单元，检测上述图象加热体的温度；以及，发热量控制单元，根据上述温度检测单元所检测的温度来控制上述发热单元的发热量，以使上述图象加热体的温度能够保持在适于给上述记录媒体的上述未定影图象进行加热定影的图象定影温度上，其中，上述发热量控制单元，以规定的标准功率在线性控制和PWM控制之间进行切换，来控制上述发热单元的发热量。
根据该结构，上述发热量控制单元的计算结果、输出较低时，可以由上述PWM控制方式控制上述发热单元的发热量；在输出较高时，可以由上述的线性控制方式控制上述发热单元的发热量；也就是说，根据该结构，没有必要按照定影速度切换上述发热量控制单元的计算方法，而是以一种计算方法就可以控制上述发热单元的发热量。因此，在该结构中，仅用1个切换元件就可以对供给上述发热单元热源的供给功率进行PID控制，所以可以谋求低成本及高效率化，还能够使上述图象加热体的温度稳定地保持在目标温度上。
本发明的图象加热装置的第二形态，其中，在上述的第一形态记载的图象加热装置中的上述标准功率根据电源电压而变化。
上述电源电压因国家及地区的不同而不同。由于在电源电压低的环境中，能够输出较低的功率，所以可以降低上述标准功率，例如，在线性控制中可以降到400W左右。相反，在电源电压高的环境下，无法输出低的功率，例如，即使是500W线性控制也很难执行。根据该结构，在第一形态中记载的发明效果的基础上，由于上述标准功率靠电源电压变化，所以即便使用环境有所不同，也可以毫无疑问地控制发热单元的发热量。在这里，上述线性控制和上述PWM控制之间的切换，例如，可以观察上述输出的电流和电压来计算功率，根据对应于该功率的图表选择合适的控制。
本发明的图象加热装置的第三形态包括图象加热体，加热记录媒体上的未定影图象；发热单元，加热上述图象加热体；温度检测单元，检测上述图象加热体温度；以及，发热量控制单元，根据上述温度检测单元所检测的温度来控制上述发热单元的发热量，以使上述图象加热体的温度能够保持在适于给上述记录媒体的上述未定影图象进行加热定影的图象定影温度，其中，上述发热量控制单元，以规定的标准功率在线性控制和PWM控制之间进行切换，来控制上述发热单元的发热量，根据上述图象加热体的转速来改变上述PWM控制的采样周期。
当上述发热单元对上述图象加热体进行加热的部位，与上述温度检测单元对上述图象加热体的温度进行检测的部位离开一定距离时，如果上述PWM控制的采样周期固定，那么上述发热量控制单元计算次数就会因上述图象加热体的转速而不同。也就是说，上述图象加热体的转速慢时，上述发热量控制单元的计算次数就多。因此，上述图象加热体的转速慢时，会造成采样过密，扑空增加，而输出上升。其结果是，如果上述图象加热体的温度设定过高而超出需要，温度变化就会加大，且控制幅度会变宽。根据该结构，由于根据上述图象加热体的转速，改变上述PWM控制的采样周期，而可以适当地设定上述图象加热体的温度、缩小温度变化，且使控制幅度变窄。此处，上述PWM控制采样周期的最佳值实际上是因上述温度检测单元的时间常数或其它因素而变化的，所以采样周期优选为上述温度检测单元的传感所需时间的1/2以下。
本发明的图象加热装置的第四形态，其中，在上述第三形态记载的图象加热装置中的上述发热量控制单元，以上述图象加热体的多种转速内任意的两种转速中较慢的转速，增大上述PWM控制的上述采样周期数值的设定。
在上述图象加热体的多种转速内任意的两种转速中，转速慢者上述温度检测单元的传感所需的时间变长。根据该结构，由于以上述转速慢者增大了上述PWM控制的上述采样周期的数值，所以可以防止上述发热量控制单元的扑空控制带来的温度变化幅度增大的弊端。
本发明的图象加热装置的第五形态，其中，在上述的第三形态记载的图象加热装置中的上述发热量控制单元，进行上述PWM控制时采用的采样周期，比上述图象加热体以规定的程序速度从上述图象加热体最高温度部位移动到上述温度检测单元的温度检测部位为止所需的时间要短。
根据该结构，由于以比上述图象加热体按规定的程序速度移动完上述距离所需的时间要短的采样周期，进行上述PWM控制，所以能够可靠地反映出上述发热量控制单元的控制。
本发明的图象加热装置的第六形态，其中，在上述的第一形态记载的图象加热装置中，根据上述发热量控制单元演算出的上述PWM控制的占空比(duty ratio)，改变上述PWM控制的采样周期。
在PWM控制中，通常固定采样周期，只改变脉冲幅度。但是在这种情况下，只能取对应图象形成装置的控制周期分割数的数值。根据该结构，由于根据上述PWM控制的占空比，改变上述PWM控制的采样周期，所以可以得到更细分的输出级。
本发明的图象加热装置的第七形态，其中，在上述的第三样形态记载的图象加热装置中，上述发热量控制单元在控制周期内使上述PWM控制的保持时间分散。
在上述采样周期一定的PWM控制中，通常固定标准点使幅度变化，由于输出能够按照图象形成装置的控制周期接通/断开，所以让接通时间和断开时间分散也能够得到相当的输出。根据该结构，由于在控制周期内使上述PWM控制的保持时间分散，间歇时间不会持续很长，所以温度变化变小。
本发明的图象加热装置的第八形态，其中，在上述的第一样形态记载的图象加热装置中的上述发热量控制单元，在上述线性控制的PID控制周期比上述PWM控制的控制周期要短，而且在上述PWM控制的控制周期内，有条件能够移动到上述线性控制的时候，不等待上述PWM控制的一个周期结束，就切换成上述线性控制。
在上述PWM控制时，通常在规定的采样周期结束之前，不能移动至下一个控制。因此，在每个图象形成装置的控制周期内，即使进行PID控制计算，例如，在PWM控制周期为200ms时，不到200ms这个时间就不会编为下一输出。在只有PWM控制的时候，这一点是没问题的。但是，因为环境温度变化或电源电压变化等任何一个什么理由而返回到线性控制的情况时，反应会因此而相应的迟缓。根据该结构，由于在有条件可以移动至上述线性控制时，无需等待上述PWM控制的一个周期结束，就切换成上述线性控制，所以可以防止因采样周期引起的控制迟缓。
本发明的第九形态的定影装置包图象加热单元，用于加热记录媒体上的未定影图象，其中上述图象加热单元采用上述第一种形态记载的图象加热装置。
根据该结构，作为上述图象加热单元，由于采用了上述第一种形态记载的图象加热装置，所以可以使图象加热体的温度稳定地保持在目标温度上，还能够提供低成本、高效率结构的定影装置。
本发明的第十种形态的图象形成装置包括成象单元，在记录媒体上形成未定影图象；以及，定影单元，加热在上述记录媒体上所形成的未定影图象，其中上述定影单元采用上述第九种形态记载的定影装置。
根据该结构，作为上述定影单元，由于使用了上述第九种形态记载的定影装置，所以可以提供一种能以适当的温度加热定影记录媒体上形成的未定影图象的图象形成装置。
本说明书是根据2004年3月10日申请的第2004-068032号日本专利。其内容全部包括于此作为参考。
产业上利用的可能性本发明，对于复印机、传真机以及打印机等图象形成装置的定影装置的定影速度即使发生变化，也能使图象加热体的温度稳定地保持在目标温度上，而且可以谋求低成本化和高效率化。
权利要求
1.一种图象加热装置，包括图象加热体，加热记录媒体上的未定影图象；发热单元，加热上述图象加热体；温度检测单元，检测上述图象加热体的温度；以及发热量控制单元，根据上述温度检测单元所检测的温度来控制上述发热单元的发热量，以使上述图象加热体的温度能够保持在适于给上述记录媒体的上述未定影图象进行加热定影的图象定影温度上，其中，上述发热量控制单元，以规定的标准功率在线性控制和PWM控制之间进行切换，来控制上述发热单元的发热量。
2.根据权利要求1所述的图象加热装置，其中，上述标准功率根据电源电压而变化。
3.一种图象加热装置，包括图象加热体，加热记录媒体上的未定影图象；发热单元，加热上述图象加热体；温度检测单元，检测上述图象加热体温度；以及发热量控制单元，根据上述温度检测单元所检测的温度来控制上述发热单元的发热量，以使上述图象加热体的温度能够保持在适于给上述记录媒体的上述未定影图象进行加热定影的图象定影温度，其中，上述发热量控制单元，以规定的标准功率在线性控制和PWM控制之间进行切换，来控制上述发热单元的发热量；根据上述图象加热体的转速来改变上述PWM控制的采样周期。
4.根据权利要求3所述的图象加热装置，其中，上述发热量控制单元，以上述图象加热体的多种转速内任意的两种转速中较慢的转速，增大上述PWM控制的上述采样周期数值的设定。
5.根据权利要求3所述的图象加热装置，其中，上述发热量控制单元，进行上述PWM控制时采用的采样周期，比上述图象加热体以规定的程序速度从上述图象加热体最高温度部位移动到上述温度检测单元的温度检测部位为止所需的时间要短。
6.根据权利要求1所述的图象加热装置，其中，根据上述发热量控制单元演算出的上述PWM控制的占空比，改变上述PWM控制的采样周期。
7.根据权利要求3所述的图象加热装置，其中，上述发热量控制单元在控制周期内使上述PWM控制的保持时间分散。
8.根据权利要求1所述的图象加热装置，其中，上述发热量控制单元，在上述线性控制的PID控制周期比上述PWM控制的控制周期短，而且在上述PWM控制的控制周期内，有条件能够移动到上述线性控制的时候，不等待上述PWM控制的一个周期结束，就切换成上述线性控制。
9.一种定影装置，包括图象加热单元，用于加热记录媒体上的未定影图象，其中上述图象加热单元采用上述权利要求1所述的图象加热装置。
10.一种图象形成装置，包括成象单元，在记录媒体上形成未定影图象；以及定影单元，加热在上述记录媒体上所形成的未定影图象，其中，上述定影单元采用上述权利要求9所述的定影装置。
全文摘要
一种图象加热装置目的在于即使定影速度发生变化，也能使图象加热体的温度稳定地保持在目标温度上，且低成本化高效率化。该装置的定影装置200的发热量控制单元300，温度控制的计算不会随着定影带230的转速而变化，PID控制的计算结果，判断是否为用1个IGBT可以进行温度控制的范围，如果作为超过IH(电磁感应加热)输出所得到的最低功率，就进行线性控制；当所得到的功率达不到最低功率时，就以最低功率，进行PWM控制。这样，不必根据定影速度切换供电计算部301的计算方法，用一种计算方法就可以控制定影带230的发热量。因此，只用1个切换元件，就可以对供给定影带230热源的供给功率进行PID控制，能够谋取低成本化以及高效率化，且能够使定影带230的温度稳定地保持在目标温度上。
文档编号H05B6/14GK1806209SQ20058000051
公开日2006年7月19日 申请日期2005年3月7日 优先权日2004年3月10日
发明者立松英树, 井原宏文, 志水忠文, 醒井雅裕, 松崎圭一, 野口智之 申请人:松下电器产业株式会社