JP2004077619A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周囲温度の検出を、画像形成装置内に温度計等の温度検出手段を別設して行うとすると、コストアップに繋がってしまう。
【解決手段】加熱ローラ表面３ａの温度勾配を所定時間モニターする温度勾配モニター部６０ｂと、温度勾配プラスの延べ時間を算出する算出部６０ｃとを備えた周囲温度判断手段８を構成し、周囲温度判断手段８は、算出された温度勾配プラスの延べ時間の長さに応じて、周囲温度の高低を判断し、周囲温度の高低に応じて、目標定着温度の高さを設定し、転写ローラ１７に印加する電圧の高さを設定し、排気ファン９の回転速度を設定する。
【選択図】　　　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着装置に加熱ローラを備える画像形成装置に関し、特に、定着装置の周囲温度の変化に対応して、画像形成装置内の各種装置の駆動状態を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、画像形成装置内部に温度検出手段を設けて、定着装置の周囲における温度を検出する技術が知られている。定着装置には発熱源となる定着に用いるための加熱ローラが備えられている。
定着装置の周囲温度を検出することで、加熱ローラの発熱による画像形成装置内部の温度上昇や、画像形成装置外部の温度状態等を、画像形成装置自身が把握する。そして、周囲温度の検出結果に基づいて、画像形成装置内の各種装置の駆動状態を変更させることができる。
例えば、周囲温度の変化に応じて、転写ローラに印加する転写バイアス電圧を変更することで、転写性を適切な状態に維持することができる。また、周囲温度の変化に応じて、排気ファンの駆動状態を変更することで、省電力化や耐久性の維持の向上が図れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
周囲温度の検出を、画像形成装置内に温度計等の温度検出手段を別設して行うとすると、コストアップに繋がってしまう。
そこで、本発明は、画像形成装置のコストアップを招くことなく、周囲温度の高低に関する情報を、画像形成装置自らが把握可能とする手段を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次に該課題を解決するための手段を説明する。
即ち、請求項１においては、定着装置に加熱ローラを備える画像形成装置であって、加熱ローラ表面の温度勾配を所定時間モニターする温度勾配モニター部と、温度勾配プラスの延べ時間（もしくは温度勾配のマイナス延べ時間）を算出する算出部とを備えた周囲温度判断手段を構成し、周囲温度判断手段は、温度勾配プラスの延べ時間（もしくは温度勾配マイナス延べ時間）と標準延べ時間域とを比較して、周囲温度の高低を判断するものである。
【０００５】
請求項２においては、周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、目標定着温度の高さを設定する手段を備えたものである。
【０００６】
請求項３においては、周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、転写ローラに印加する電圧の値を設定する手段を備えたものである。
【０００７】
請求項４においては、周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、ファンの回転速度を設定する手段を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置の二つの実施例について、図面を用いて説明する。それぞれ画像形成装置４０・１４０である。
図１は画像形成装置４０の構成を示す概略側面図であり、図２は第一実施例の定着装置１６の構成を示す概略側面図であり、図３は周囲温度が設定温度域にある場合におけるサーミスタ３１の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示す図であり、図４は周囲温度が高い場合におけるサーミスタ３１の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示す図であり、図５は周囲温度が低い場合においるサーミスタ３１の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示す図であり、図６は周囲温度判断手段８における周囲温度の高さ判断の処理手順を示す手順図であり、図７は温度勾配プラス延べ時間と周囲温度の高低との対応を示す図であり、図８は第二実施例の定着装置１１６の構成を示す概略側面図であり、図９は周囲温度判断手段１０８における周囲温度の高さ判断の処理手順を示す手順図であり、図１０はオン制御延べ時間と周囲温度の高低との対応を示す図であり、図１１は周囲温度判断手段８が判断する周囲温度の高低と転写バイアス印加電圧との対応を示す図であり、図１２は周囲温度判断手段１０８が判断する周囲温度の高低と転写バイアス印加電圧との対応を示す図であり、図１３は周囲温度判断手段８が判断する周囲温度の高低と排気ファン９の回転速度との対応を示す図であり、図１４は周囲温度判断手段１０８が判断する周囲温度の高低と排気ファン９の回転速度との対応を示す図である。
【０００９】
第一・第二実施例の画像形成装置４０・１４０においては、後述する周囲温度判断手段８・１０８の構成が異なるのみであり、他の点は同一である。したがって以下では、同一の部分に関しては同符号を用いると共に、その部分に関する説明を省略し、相違点に関して説明するものとする。
【００１０】
図１を用いて、第一実施例の画像形成装置４０の各部の構成について、説明する。
画像形成装置４０の内部には、給紙装置１８より引き出された用紙を搬送するシート給送路１２が形成されている。シート給送路１２の用紙搬送方向における上流側より下流側に沿って、給紙装置１８、現像装置１４、感光装置１５、定着装置１６が設けられている。これらの装置により画像形成装置４０が構成され、用紙１０が前記各装置を経て、用紙１０上に画像形成が行われる。
【００１１】
給紙装置１８は、用紙１０を収納する給紙カセット２５と、給紙カセット２５内の用紙１０を繰り出す給紙ローラ２６とを備えている。給紙ローラ２６は、モータにクラッチを介して駆動伝達可能に接続され、間欠的に駆動されて用紙１０の繰り出しを行う。
【００１２】
現像装置１４は、トナーを収容するトナー室１９と、感光体ドラム２２にトナーを供給する現像ローラ２０と、該現像ローラ２０にトナーを供給する供給ローラ２１とを備えている。
【００１３】
感光装置１５は、用紙に接触してトナーを転写する感光体ドラム２２と、感光体ドラム２２に対向して配置される転写ローラ１７と、感光体ドラム２２の表面を負帯電させる帯電ローラ２３と、感光体ドラム２２の表面をクリーニングするメモリ除去ブラシ２９とを備えている。また、感光体ドラム２２の上方には、感光体ドラム２２上に静電潜像を形成する発光体であるＬＥＤ３０が配置される。
【００１４】
ＬＥＤ３０は、画像形成装置４０に付設の画像読取装置、もしくは通信回線等を経て接続される他の画像形成装置から送信された画像情報に基づいて、感光体ドラム２２を照射して、静電潜像を形成する。
そして、静電潜像に現像ローラ２０よりトナーを供給して、感光体ドラム２２上にトナー画像が形成される。該トナー画像は、感光体ドラム２２と転写ローラ１７との間で、用紙１０を挟むようにして搬送する際に、転写ローラ１７に対して所定のバイアス電圧を印加して、トナー画像を用紙に転写させるようにしている。
【００１５】
図２に示すように、定着装置１６は、加熱ローラ３と、該加熱ローラ３に対向して配置されるプレスローラ２４とを備えている。
加熱ローラ３内の軸心位置には、加熱ローラ３を加熱するヒータとして、ハロゲンランプ１が内装されている。そして、ハロゲンランプ１にて発生した熱が、金属（アルミニウム）で形成される加熱ローラ３の外周部に伝達されるように構成している。
また、プレスローラ２４は、金属製の芯金軸２４ａの外周にスポンジローラ２４ｂを配置して構成される。また、プレスローラ２４は、図示せぬ付勢手段により加熱ローラ３側へ圧接されるようになっている。
そして、加熱ローラ３とプレスローラ２４とにより、トナー像を保持した用紙を、加熱および加圧しながらシート給送路１２に沿って挟持搬送し、トナー像を用紙に定着させるものである。
図２において、用紙１０上に、加熱ローラ３の右方では、転写後のトナー１１ａが付着した様子を示し、加熱ローラ３の左方では、定着後のトナー１１ｂが固着した様子を示している。
【００１６】
加えて、定着装置１６には、加熱ローラ３の外周表面（以下加熱ローラ表面）３ａの温度を検出する手段として、サーミスタ５が設けられている。サーミスタ５は、加熱ローラ表面３ａに接触するように配置される。
【００１７】
画像形成装置４０には、ＣＰＵやメモリ等の電子回路で構成される制御装置６０が設けられており、データの記憶や演算処理が可能であり、画像形成装置４０内の各種装置を制御する。
制御装置６０には、入力手段としてのキー入力部４１、出力手段としての表示部４２、計測手段としてのタイマー４３等が付設されている。キー入力部４１を用いてオペレータは、後述の上位閾値Ｕ１等の設定入力値の制御装置６０のメモリへの入力が可能である。表示部４２には、後述の目標定着温度等の設定状態を表示可能である。また、タイマー４３は、後述のモニター時間Ｍ等の各種所定時間の計測が可能である。
【００１８】
制御装置６０は、ハロゲンランプ１に電力を供給する電源スイッチ７と信号伝達可能に接続されており、該電源スイッチ７のオン／オフを切換えることで、ハロゲンランプ１の通電を制御し、加熱ローラ表面３ａの温度を制御する。
【００１９】
図１に示すように、制御装置６０には、目標定着温度を設定する手段として、目標温度設定部６０ａが設けられている。定着時における加熱ローラ表面３ａの目標温度が、目標定着温度である。目標温度設定部６０ａは、加熱ローラ表面３ａの目標定着温度の設定を変更して、制御装置６０が異なる目標定着温度で等温度制御することを可能としている。
目標定着温度の設定は、具体的には、サーミスタ５の検出温度に応じて、ハロゲンランプ１の通電をオンするオン温度と、同じくオフするオフ温度との設定値を、変更することで行われる。
なお、本実施例においては、目標定着温度として、Ｔ、Ｔｈ、Ｔｌの三つの目標値が設定されている（図４、図５に図示）。Ｔｈ＞Ｔ＞Ｔｌである。基本の目標定着温度をＴとし、必要に応じて、目標定着温度をＴｈもしくはＴｌへ変更するものとする。
【００２０】
用紙の定着を行う際には、加熱ローラ表面３ａの温度が平均的に等温度となるように、制御装置６０は、ハロゲンランプ１の通電をオン／オフ制御する。
制御装置６０による等温度制御は、サーミスタ５による加熱ローラ表面３ａの温度検出値がオン温度を下回ると、加熱ローラ３の加熱を開始し、該温度検出値がオフ温度を上回ると、加熱ローラ３の加熱を停止して、行われる。
【００２１】
図３に示すように、目標定着温度Ｔを中心に、オフ温度Ｔ＿ｏｆｆと、オン温度Ｔ＿ｏｎとが設定されている。オフ温度Ｔ＿ｏｆｆは、ハロゲンランプ１の通電がオフとされる温度であり、オン温度Ｔ＿ｏｎは、ハロゲンランプ１の通電がオンとされる温度である。
【００２２】
制御装置６０は、加熱ローラ３の等温度制御において、加熱ローラ表面３ａの温度がオフ温度Ｔ＿ｏｆｆより上昇すると、ハロゲンランプ１への通電を停止して加熱ローラ３を冷却し、加熱ローラ表面３ａの温度がオン温度Ｔ＿ｏｎより低下すると、通電を再開して加熱ローラ３を加熱する。そして、加熱ローラ表面３ａの温度が、オフ温度Ｔ＿ｏｆｆからオン温度Ｔ＿ｏｎまでの不感温度帯ｗに収まるようにして、加熱ローラ表面３ａの温度が平均して目標定着温度Ｔに保たれるように制御する。
以上のようにして、制御装置６０は、ハロゲンランプ１の通電がオン／オフ制御により、加熱ローラ表面３ａの温度を等温度に制御する。
なお、図３および後述の図４、図５においては、説明を容易とするために簡略化して、サーミスタ５による検出温度変化を折れ線状としているが、実際には、曲線状の変化となる。
【００２３】
転写後の用紙１０へのトナーの定着性は、用紙１０に加えられる熱量の大小に応じて決定される。定着性を確保するには、用紙１０に一定以上の熱量の付与が必要であるが、過剰に熱量が加えられるとカール等の不具合が発生する。また、電力消費量や、（加熱ローラ３の加熱に要する時間）印字完了までの時間の増大に繋がる。
用紙１０には、加熱ローラ３により熱量が加えられると共に、既に定着装置１６の周囲と熱平衡関係にある。用紙１０は、画像形成装置４０が冷温環境下にあるときは、冷えた状態で定着装置１６に搬送され、高温環境下では、温められた状態で搬送される。
したがって、用紙１０の定着性を一定とするには、周囲温度により付与された熱量と、定着装置１６から付与される熱量との合計を等しくする必要がある。つまり、定着装置１６の周囲温度が高い場合は、加熱ローラ３の目標定着温度を下げる必要があり、定着装置１６の周囲温度が低い場合は、加熱ローラ３の目標定着温度を上げる必要がある。
【００２４】
図３は、用紙１０に、トナー定着性を確保すると共に過剰な熱量が付与されない状態における、サーミスタ５の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示している。この状態では、周囲温度と基本の目標定着温度Ｔとが対応して、定着装置１６周囲からの熱量付与と加熱ローラ３からの熱量付与との合計熱量が、定着性を確保すると共に過剰とならない適切な量となっている。このように、基本の目標定着温度Ｔにおいて、定着が適切に行われる周囲温度の温度域を、設定温度域とする。
【００２５】
一方、図４の左側には、トナー定着性を確保する以上の過剰な熱量が加えられた状態における、サーミスタ５の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示している。この状態では、周囲温度が前記設定温度域より高く、定着装置１６周囲からの熱量付与と加熱ローラ３からの熱量付与との合計熱量が、過剰な量となっている。
このように、周囲温度が前記設定温度域より高い状態を、以下では、「周囲温度が高い」場合とする。
同じく図５の左側には、加えられる熱量が不足してトナー定着性が確保されない状態における、サーミスタ５の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示している。この状態では、周囲温度が前記設定温度域より低く、定着装置１６周囲からの熱量付与と加熱ローラ３からの熱量付与との合計熱量が、不足する量となっている。
このように、周囲温度が前記設定温度域より低い場合を、以下では、「周囲温度が低い」場合とする。
【００２６】
前記目標温度設定部６０ａは、「周囲温度が高い」場合に目標定着温度の設定を低下させて、用紙１０に加えられる全熱量を一定に保つようにする。同じく、「周囲温度が低い」場合に目標定着温度の設定を上昇させて、用紙１０に加えられる全熱量を一定に保つようにする。
【００２７】
定着装置１６には、周囲温度の高低を判断するための、周囲温度判断手段８が備えられている。
周囲温度判断手段８は、定着装置１６を構成する各種装置の一部を利用して構成されるものであり、サーミスタ５と、制御装置６０に備える温度モニター部６０ｂおよび算出部６０ｃとを備えている。
【００２８】
図６に示すように、周囲温度判断手段８による周囲温度の高低の判断は、次のようにして行われる。
まず、温度モニター部６０ｂが、加熱ローラ表面３ａの温度勾配を所定のモニター時間Ｍだけモニターする（ステップ１０１）。次に、算出部６０ｃが、温度勾配がプラスとなる時間を合計して、温度勾配プラスの延べ時間の長さを算出する（ステップ１０２）。
そして、温度勾配プラス延べ時間と、標準延べ時間域の上位閾値Ｄ１および下位閾値Ｕ１（図７に図示）との比較を行う（ステップ１０３およびステップ１０５）。温度勾配プラス延べ時間が標準延べ時間域の下位閾値Ｄ１より短いと、「周囲温度が高い」と判断して、目標定着温度をＴからＴｌに低下させる（ステップ１０４）。一方、温度勾配プラス延べ時間が標準延べ時間域の上位閾値Ｕ１より長いと、「周囲温度が低い」と判断して、目標定着温度をＴからＴｈに上昇させる（ステップ１０６）。
また、温度勾配プラス延べ時間の長さが前記下位閾値Ｄ１と上位閾値Ｕ１との間に収まる場合は、周囲温度が設定温度域にあると判断して、目標定着温度を変更せず維持する（ステップ１０７）。つまり、定着装置１６の周囲温度が設定温度域にあれば、定着が確実に行われる。このとき温度勾配プラスの延べ時間またはマイナスの延べ時間は、標準延べ時間域の範囲内にある。
これらの手順について、以下でより詳細に説明する。
【００２９】
まず、温度モニター部６０ａによる加熱ローラ表面３ａの温度勾配モニターについて、説明する。
加熱ローラ３の等温度制御時において、サーミスタ５により、加熱ローラ表面３ａの温度検出が、時間幅Δｔ毎に行われる。特に本実施例では、基本の目標定着温度Ｔにおける等温度制御時において、温度検出を行うものとしている。前記温度モニター部６０ｂには、サーミスタ５の温度検出値が、時間幅Δｔ毎に記憶される。
そして、前回の温度検出値と今回の温度検出値との差を、時間幅Δｔで除算することで、温度勾配を算出可能である。温度モニター部６０ｂは、温度勾配の算出を行うと共に、算出された温度勾配値を、時間幅Δｔ毎に記憶する。なお、温度勾配の算出は、算出部６０ｃや、制御装置６０の他の演算部で行うものとしても良い。
以上のようにして、温度モニター部６０ｂは、加熱ローラ表面３ａの温度勾配をモニターする。
【００３０】
図４（ａ）、図５（ａ）に示すように、温度勾配のモニターは、所定のモニター時間Ｍの間だけ行われるものとしている。温度勾配のモニターを、基本の目標定着温度Ｔにおいて行う本実施例の場合では、モニターの開始は、例えば、加熱ローラ表面３ａが目標定着温度での等温度制御されるようになった後、直ちに行うものとする。
なお、定着装置１６においては、転写指示の指令されない待機時間中は、加熱ローラ３は、目標定着温度より低い待機温度での等温度制御下にある。前記モニターにおいては、目標定着温度での温度勾配を見るため、前記待機温度から目標定着温度への上昇が一旦完了してから、モニターが開始されるようにしている。
【００３１】
次に、前記算出部６０ｃにおける処理について説明する。
温度モニター部６０ｂにより、モニター時間Ｍ間の前記温度勾配のモニターが終了すると、算出部６０ｂは、温度勾配プラス時間ａ１・ａ２・・・（図４、図５に図示）を合計して、温度勾配プラスの延べ時間を算出する。
温度勾配プラスとは、前記時間幅Δｔにおいて、今回の温度検出値が前回の温度検出値よりも高い場合であり、温度上昇中を意味する。また、温度勾配マイナスとは、前記時間幅Δｔにおいて、今回の温度検出値が前回の温度検出値よりも低い場合であり、温度下降中を意味する。
なお、加熱ローラ表面３ａの温度上昇や温度下降は、前述したように、目標定着温度での等温度制御を行うことにより、発生するものである。
【００３２】
そして、図７に示すように、温度勾配プラス延べ時間が所定の下位閾値Ｄ１より短いと、周囲温度判断手段８は、「周囲温度が高い」と判断する。同様にして、温度勾配プラス延べ時間が所定の上位閾値Ｕ１よりも長いと、周囲温度判断手段８は、「周囲温度が低い」と判断する。また、温度勾配プラス延べ時間が下位閾値Ｄ１から上位閾値Ｕ１までの間に収まる長さの場合は、周囲温度判断手段８は、周囲温度が設定温度域にあると判断する。
【００３３】
前記上位閾値Ｕ１および下位閾値Ｄ１は、次のようにして決定される。
周囲温度が高くなって、目標定着温度との差が小さくなるにつれ、加熱ヒータ３は冷えにくくなる。逆に、周囲温度が低くなって、目標定着温度との差が大きくなるにつれ、加熱ヒータ３は温まりにくくなる。
図４（ａ）の左側部分では、温度勾配プラスの延べ時間に対し、温度勾配マイナスの延べ時間が長くなっている。これは、目標定着温度と周囲温度との差が小さくなって、加熱ヒータ３が冷えにくくなっている様子を示している。
一方、図５（ａ）の左側部分では、温度勾配プラスの延べ時間に対し、温度勾配マイナスの延べ時間が短くなっている。これは、目標定着温度と周囲温度との差が大きくなって、加熱ヒータ３が温まりにくくなっている様子を示している。
【００３４】
つまり、所定のモニター時間Ｍ内における温度勾配プラス延べ時間の長さは、周囲温度の高低に関する情報を与えるものである。したがって、温度勾配プラス延べ時間の長さと、周囲温度との間に経験的な対応関係を見出すことが可能である。つまり、トナー定着性が確保されながら加熱量過剰とならない状態を与えるような、温度勾配プラス延べ時間の長さの下限値と上限値とを、実験的に求めることができる。
本実施例では、周囲温度判断手段８による温度勾配モニターの結果と、そのときの用紙１０の印字具合との比較により、温度勾配プラス延べ時間の長さと、周囲温度との間の経験的な対応関係を導出している。
このため、温度勾配プラス延べ時間毎の印字具合の比較実験により、印字具合が適切とされる温度勾配プラス延べ時間の時間域を、検出することができる。該時間域が、前述の標準延べ時間域である。そして、標準延べ時間域の下限値を前記下位閾値Ｄ１として設定し、同じく上限値を前記上位閾値Ｕ１として設定する。
【００３５】
温度勾配プラス延べ時間が、下位閾値Ｄ１と一致する時間となるとき、そのときの周囲温度は前記設定温度域の上限温度に達している。また、温度勾配プラス延べ時間が、上位閾値Ｕ１と一致する時間となるとき、そのときの周囲温度は前記設定温度域の下限温度に達している。
したがって、温度勾配プラス延べ時間が、下位閾値Ｄ１よりも短い場合は、用紙１０に加熱量過剰の不具合が発生する。また、温度勾配プラス延べ時間が、上位閾値Ｕ１よりも長い場合は、用紙１０に定着性不良の不具合が発生する。
【００３６】
前記上位閾値Ｕ１および下位閾値Ｄ１は、本実施例では、基本の目標定着温度Ｔをモニターする温度とした場合の温度勾配プラス延べ時間に対する閾値である。
前記温度勾配モニターを行う等温度制御の制御目標温度によって、前記設定温度域の上限と下限とに対応した、温度勾配プラス延べ時間に対する上位閾値Ｕ１および下位閾値Ｄ１は変化する。
例えば、基本の目標定着温度Ｔよりも低い前記待機温度を、前記温度勾配モニターを行う等温度制御の制御目標値とした場合には、上位閾値Ｕ１および下位閾値Ｄ１は、目標定着温度Ｔの場合と比べて、長時間側へ変位する。待機温度での等温度制御時では、目標定着温度Ｔよりも待機温度は周囲温度に近いため、加熱ローラ３は温まりやすく、冷えにくいためである。
したがって、温度勾配モニターにおける等温度制御の制御目標温度の設定によって、その設定に対応した上位閾値Ｕ１および下位閾値Ｄ１を用いる必要がある。
【００３７】
以上のようにして、周囲温度判断手段８が構成される。
周囲温度判断手段８は、定着性が一定に維持される前記設定温度域と比較して、実際の周囲温度が高いか低いか、あるいは該設定温度域内に収まっているかを、前記温度勾配モニターの結果に基づいて、間接的に判断する。
そして、周囲温度判断手段８による周囲温度の高低の判断に基づいて、目標温度設定部６０ａは、目標定着温度の設定値を変更する。
図４に示す「周囲温度が高い」場合においては、目標温度設定部６０ａは、目標定着温度をＴからＴｌに低下させる。図４（ａ）の左側から右側にかけて、その変化の様子が示されている。そして、周囲温度の高低に対応して、加熱ローラ３から用紙１０に加える熱量を減少させて、定着が適切に行われるようにする。一方、図５に示す「周囲温度が低い」場合においては、目標温度設定部６０ａは、目標定着温度をＴからＴｈに上昇させる。図５（ａ）の左側から右側にかけて、その変化の様子が示されている。そして、周囲温度の高低に対応して、加熱ローラ３から用紙１０に加える熱量を増加させて、定着が適切に行われるようにする。
また、周囲温度が設定温度域にある場合においては、目標温度設定部６０ａは、目標定着温度を変化させず、基本の目標定着温度Ｔを維持する。
【００３８】
以上のようにして、周囲温度の高低に対応して目標定着温度の設定値を変更することにより、定着装置１６や該定着装置１６を収容する装置（画像形成装置４０）の外部温度環境や、定着装置１６の使用時間等による周囲温度の変化が発生しても、用紙の定着における不具合が発生しない。
つまり、用紙に定着性を維持させる以上の過剰な熱量を供給してカールが発生したり、供給する熱量が不足して定着性を損なうなどの不具合を防止できる。
特に、低温環境以外においては、目標定着温度を下げることができるので、前記カールの発生防止に加えて、印字時間の短縮や、消費電力の軽減に繋がる。
【００３９】
なお、以上においては、周囲温度判断手段８は、所定のモニター時間Ｍ内における温度勾配プラス延べ時間の長さを用いて、周囲温度の高低に関する判断材料を得るようにしている。
温度勾配プラスの延べ時間の算出に代えて、温度勾配マイナスの延べ時間を算出し、該温度勾配マイナス延べ時間の長さを基準としても、前述と同様にして、周囲温度の高低に関する判断材料を得ることができる。
【００４０】
また、以上においては、周囲温度判断手段８による周囲温度の高低の判断は、加熱ローラ表面３ａの温度勾配をモニターし、前記標準延べ時間域の上位・下位閾値Ｕ１・Ｄ１と比較して、行うようにしている。
このため、定着装置１６に備える制御装置６０の機能を利用して、周囲温度が所定とされる設定温度域より高いか低いか、あるいは該設定温度域内にあるかの判断を行うことが可能である。また、温度計等の温度検出手段を、加熱ローラ表面３ａの温度検出を行うサーミスタ５に加えて別設する必要がない。したがって、コストアップが増大することがない。
【００４１】
次に、図８を用いて、第二実施例の画像形成装置１４０について説明する。
画像形成装置１４０に備える定着装置１１６においても、周囲温度の高低を判断するための、周囲温度判断手段１０８が備えられている。
周囲温度判断手段１０８は、定着装置１１６を構成する各種装置の一部を利用して構成されるものであり、サーミスタ５と、制御装置１６０に備える制御状態モニター部１６０ｂおよび算出部１６０ｃとを備えている。また、該制御装置１６０には、目標定着温度を設定する目標温度設定部１６０ａも設けられている。第二実施例においては、周囲温度判断手段１０８による制御処理の内容が、第一実施例の周囲温度判断手段８の処理内容と異なるのみである。
【００４２】
図９に示すように、周囲温度判断手段１０８による周囲温度の高低の判断は、次のようにして行われる。
まず、制御状態モニター部１６０ｂが、加熱ローラ３のオン／オフ制御時間を所定のモニター時間Ｍだけモニターする（ステップ２０１）。次に、算出部１６０ｃが、オン制御状態の時間を合計して、オン制御延べ時間の長さを算出する（ステップ２０２）。
そして、オン制御延べ時間と、標準延べ時間域の上位閾値Ｕ２および下位閾値Ｄ２（図１０）との比較を行う（ステップ２０３およびステップ２０５）。オン制御延べ時間が標準延べ時間域の下位閾値Ｄ２より短いと、「周囲温度が高い」と判断して、目標定着温度をＴからＴｌに低下させる（ステップ２０４）。一方、オン制御延べ時間が標準延べ時間域の上位閾値Ｕ２より長いと、「周囲温度が低い」と判断して、目標定着温度をＴからＴｈに上昇させる（ステップ２０６）。
また、オン制御延べ時間の長さが前記下位閾値Ｄ２と上位閾値Ｕ２との間に収まる場合は、周囲温度が前記設定温度域にあると判断して、目標定着温度を変更せず維持する（ステップ２０７）。つまり、定着装置１１６の周囲温度が設定温度域にあれば、定着が確実に行われる。このとき温度勾配プラスの延べ時間またはマイナスの延べ時間は、標準延べ時間域の範囲内にある。
これらの手順について、以下でより詳細に説明する。
【００４３】
まず、制御状態モニター部１６０ｂによる加熱ローラ３のオン／オフ制御のモニターについて、説明する。
加熱ローラ３のオン／オフ制御は、時間幅Δｔ毎に行われる。前記制御状態モニター部１６０ｂには、ハロゲンランプ１がオン／オフのどちらに切換えられたかに関するデータが、時間幅Δｔ毎に記憶される。
以上のようにして、制御状態モニター部１６０ｂは、加熱ローラ３のオン／オフ制御の切換えの様子をモニターする。
なお、第二実施例におけるオン／オフ制御の時間幅Δｔと、第一実施例におけるサーミスタ５による検出の時間幅Δｔとを同一としているが、一方が他方の定数倍となる関係にあれば、異なる時間幅であってもよい。
【００４４】
図４（ｂ）、図５（ｂ）に示すように、制御状態のモニターは、所定のモニター時間Ｍの間だけ行われるものとしている。制御状態のモニターを、基本の目標定着温度Ｔにおいて行う本実施例の場合では、モニターの開始は、例えば、加熱ローラ表面３ａが目標定着温度での等温度制御されるようになった後、直ちに行うものとする。
なお、前記モニターにおいては、目標定着温度での温度勾配を見るため、前記待機温度から目標定着温度への上昇が一旦完了してから、モニターが開始されるようにしている。
【００４５】
次に、前記算出部１６０ｃにおける処理について説明する。
制御状態モニター部１６０ｂにより、モニター時間Ｍの間、前記オン／オフ制御時間のモニターが行われると、算出部１６０ｂは、オン制御状態の時間ｃ１・ｃ２・・・を合計して、オン制御の延べ時間を算出する（図４、図５に図示）。なお、加熱ローラ３のオン／オフ制御の切換えは、制御装置１６０が目標定着温度での等温度制御を行うことにより、発生するものである。
【００４６】
そして、図１０に示すように、オン制御延べ時間が所定の下位閾値Ｄ２より短いと、周囲温度判断手段１０８は、「周囲温度が高い」と判断する。同様にして、オン制御延べ時間が所定の上位閾値Ｕ２よりも長いと、周囲温度判断手段１０８は、「周囲温度が低い」と判断する。また、オン制御延べ時間が下位閾値Ｄ２から上位閾値Ｕ２までの間に収まる長さの場合は、周囲温度判断手段１０８は、周囲温度が設定温度域にあると判断する。
【００４７】
所定のモニター時間Ｍ内におけるオン制御延べ時間の長さも、前記温度勾配延べ時間と同様に、周囲温度の高低に関する情報を与えるものである。したがって、温度勾配プラス延べ時間の長さと、周囲温度との間に経験的な対応関係を見出すことが可能である。つまり、トナー定着性が確保されながら加熱量過剰とならない状態を与えるような、オン制御延べ時間の長さの下限値と上限値とを、実験的に求めることができる。
本実施例では、周囲温度判断手段１０８によるオン／オフ制御状態モニターの結果と、そのときの用紙１０の印字具合との比較により、オン制御延べ時間の長さと、周囲温度との間の経験的な対応関係を導出している。
このため、オン制御延べ時間毎の印字具合の比較実験により、印字具合が適切とされるオン制御延べ時間の時間域を、検出することができる。該時間域が、前述の標準延べ時間域である。そして、該標準延べ時間域の下限値を前記下位閾値Ｄ２として設定し、同じく上限値を前記上位閾値Ｕ２として設定する。
【００４８】
オン制御延べ時間が、下位閾値Ｄ２と一致する時間となるとき、そのときの周囲温度は前記設定温度域の上限温度に達している。また、オン制御延べ時間が、上位閾値Ｕ２と一致する時間となるとき、そのときの周囲温度は前記設定温度域の下限温度に達している。
オン制御延べ時間が、下位閾値Ｄ２よりも短い場合は、用紙１０に加熱量過剰の不具合が発生する。また、温度勾配プラス延べ時間が、上位閾値Ｕ２よりも長い場合は、用紙１０に定着性不良の不具合が発生する。
【００４９】
前記上位閾値Ｕ２および下位閾値Ｄ２は、本実施例では、基本の目標定着温度Ｔをモニターする温度とした場合のオン制御延べ時間に対する閾値である。
したがって、温度勾配プラス延べ時間を利用した第一実施例の場合と同様に、オン／オフ制御状態モニターにおける等温度制御の制御目標温度の設定によって、その設定に対応した上位閾値Ｕ２および下位閾値Ｄ２を用いる必要がある。
【００５０】
以上のようにして、周囲温度判断手段１０８が構成される。
周囲温度判断手段１０８は、定着性が一定に維持される前記設定温度域と比較して、実際の周囲温度が高いか低いか、あるいは設定温度域内に収まっているかを、前記オン／オフ制御状態モニターの結果に基づいて、間接的に判断する。
そして、周囲温度判断手段１０８による周囲温度の高低の判断に基づいて、目標温度設定部１６０ａは、目標定着温度の設定値を変更する。
図４に示す「周囲温度が高い」場合においては、目標温度設定部１６０ａは、目標定着温度をＴからＴｌに低下させる。図４（ａ）の左側から右側にかけて、その変化の様子が示されている。そして、周囲温度の高低に対応して、加熱ローラ３から用紙１０に加える熱量を減少させて、定着が適切に行われるようにする。
一方、図５に示す「周囲温度が低い」場合においては、目標温度設定部１６０ａは、目標定着温度をＴからＴｈに上昇させる。図５（ａ）の左側から右側にかけて、その変化の様子が示されている。そして、周囲温度の高低に対応して、加熱ローラ３から用紙１０に加える熱量を増加させて、定着が適切に行われるようにする。
また、周囲温度が設定温度域にある場合においては、目標温度設定部１６０ａは、目標定着温度を変化させず、基本の目標定着温度Ｔを維持する。
【００５１】
以上においては、周囲温度判断手段１０８による周囲温度の高低の判断は、加熱ローラ３（ハロゲンランプ１）のオン／オフ制御状態をモニターし、オン制御延べ時間の長さを前記標準延べ時間域の上位・下位閾値Ｕ２・Ｄ２と比較して行うようにしている。
このため、定着装置１１６に備える制御装置１６０の機能を利用して、周囲温度が所定とされる設定温度域より高いか低いか、あるいは該設定温度域内にあるかの判断を行うことが可能である。また、温度計等の温度検出手段を、加熱ローラ表面３ａの温度検出を行うサーミスタ５に加えて別設する必要がない。したがって、コストアップが増大することがない。
【００５２】
なお、以上においては、周囲温度判断手段１０８は、所定のモニター時間Ｍ内におけるオン制御延べ時間の長さを用いて、周囲温度の高低に関する判断材料を得るようにしている。
オン制御延べ時間の算出に代えて、オフ制御延べ時間の延べ時間を算出し、該オフ制御延べ時間の長さを基準としても、前述と同様にして、周囲温度の高低に関する判断材料を得ることができる。
【００５３】
また、前述では、周囲温度判断手段による制御時間のモニター実施は、加熱ローラ３の目標定着温度での等温度制御時としているが、この時期に限定されるものではない。等温度制御時であれば、他の時期であってもよく、例えば待機状態における待機温度での等温度制御時としてもよい。
【００５４】
加えて、前記制御状態モニター実施のタイミングは、前述では、目標定着温度での等温度制御の開始直後としているが、このタイミングに限定されるものではない。目標定着温度での等温度制御中に、周囲温度判断手段が定期的に前記モニターを実行し、定着装置１１６からの発熱による周囲温度の上昇に対応して、目標温度設定部１６０ａが目標定着温度の設定値の変更を行うようにしても良い。
【００５５】
なお、以上の第一実施例および第二実施例の周囲温度判断手段８・１０８においては、周囲温度判断手段により、直接周囲温度の検出を行うことなく、加熱ローラ３の温度制御に関わる情報を利用して、定着性の適否や過熱の有無を判断するようにしている。該温度制御に関わる情報とは、所定のモニター時間Ｍ内における、温度勾配プラス延べ時間の長さやオン制御延べ時間の長さである。
間接的に周囲温度の高低を判断する構成に代えて、温度検出手段により、直接定着装置周囲の温度を検出するようにしても良い。具体的には次のようにして行う。
画像形成装置内で、定着装置より離間した位置に温度計等の温度検出手段を設け、該温度検出手段による周囲温度の検出を実施する。そして、周囲温度の上位閾値と下位閾値とを設け、周囲温度の検出値が上位閾値より高いと、目標定着温度を低下させ、周囲温度の検出値が下位閾値より低いと、目標定着温度を上昇させるものとする。該上位閾値と下位閾値との決定は、用紙１０に加わる熱量の予測値を求めることで理論的に行うことも可能であるし、前述と同様に、周囲温度毎に用紙１０の印字具合を比較することで、実験的に行うことも可能である。
【００５６】
また、第一・第二実施例の周囲温度判断手段８・１０８を利用して、周囲温度の高低のみならず、周囲温度の検出を可能とする周囲温度検出手段を構成することも可能である。
前述したように、周囲温度判断手段８・１０８において、所定のモニター時間Ｍ内における温度勾配プラス延べ時間の長さやオン制御延べ時間は、周囲温度の高低に関する情報を与えるものである。そして、温度勾配プラス延べ時間の長さまたはオン制御延べ時間と、周囲温度との間に、経験的な対応関係を見出すことが可能である。
以上の対応関係を利用して、実際に周囲温度検出を行うことで、温度勾配プラス延べ長さと、周囲温度との関係式を導出することが可能である。
【００５７】
前記関係式の導出は、第一実施例の周囲温度判断手段８を利用する場合には、次のようにして行う。
まず、実験機とした画像形成装置に、周囲温度を検出する温度計等の温度検出手段を画像形成装置に設ける。該温度検出手段の配設位置は、定着装置から離間した位置である。
該実験機において、周囲温度の異なる多数の条件下で、実際に周囲温度検出を行うと共に、その条件毎に温度勾配プラス延べ時間の長さを算出する。この実験結果を元に、温度勾配プラス延べ時間の長さと、周囲温度との対応をグラフ化して、近似曲線（または直線）を導出する。以上のようにして、温度勾配プラス延べ時間の長さと周囲温度との対応関係式を導出することが可能である。
【００５８】
そして、前記関係式を、第一実施例の画像形成装置４０に備える制御装置６０のメモリに記憶させる。このようにして、温度勾配プラス延べ時間の長さと周囲温度との対応関係式を備えた画像形成装置が構成される。該画像形成装置においては、前記周囲温度検出手段８による温度勾配プラス延べ時間の算出値を、前記関係式に代入して、周囲温度を導き出す、つまり検出することが可能である。
以上のように、周囲温度判断手段８と、実験機によって求めた前記関係式とを備えることで、周囲温度の検出を行うことが可能な画像形成装置を構成することができる。
【００５９】
また、第二実施例の周囲温度判断手段１０８を利用する場合にも、周囲温度判断手段８を利用する場合と同様にして、実験機を用いた試行により、前記関係式を導出することが可能である。したがって、導出された関係式と、周囲温度判断手段１０８とを備えることで、周囲温度の検出を行うことが可能な画像形成装置を構成することができる。
以上のようにして、周囲温度判断手段８・１０８のどちらを利用しても、周囲温度の検出を可能とする周囲温度検出手段を構成することが可能である。
【００６０】
次に、周囲温度判断手段８・１０８の判断する周囲温度の高低に応じて、転写ローラ１７に印加する電圧の高さを設定する手段について説明する。
前記周囲温度の変化により、感光体ドラム２２と転写ローラ１７との間に搬送される用紙１０への転写性が変化する。周囲温度の高低変化と、トナー転写性との間には、次の関係があることが知られている。最適なトナー転写性を維持するためには、周囲温度が高くなるにつれて、転写ローラ１７および用紙１０の含水率が高くなるので、転写バイアス電圧を低下させる必要があり、逆に、周囲温度が低くなるにつれて、転写ローラ１７および用紙１０の含水率が低くなるので、転写バイアス電圧を上昇させる必要がある。
第一実施例の画像形成装置４０においては、後述の転写電圧設定部６０ｄが、周囲温度判断手段８の判断結果に基づいて、転写ローラ１７に印加する電圧の高さを設定する。また、第二実施例の画像形成装置１４０においては、後述の転写電圧設定部１６０ｄが、周囲温度判断手段１０８の判断結果に基づいて、転写ローラ１７に印加する電圧の高さを設定する。
【００６１】
第一実施例の画像形成装置４０には、制御装置６０内に、転写ローラ１７への印加電圧の高さを設定する転写電圧設定部６０ｄが設けられている。
転写電圧設定部６０ｄによる転写電圧の目標値設定に基づいて、転写電圧印加回路３１は、転写ローラ１７に転写バイアス電圧を印加する。また、転写ローラ１７に印加する電圧の変化を検出する手段として、電圧降下検出回路３２が設けられている。転写電圧設定部６０ｄは、電圧降下検出回路３２による検出電圧値に基づいて、転写電圧が目標設定値に維持されるように、転写電圧印加回路３１を制御する。
【００６２】
転写電圧設定部６０ｄは、前記周囲温度判断手段８による周囲温度の高低の判断に基づいて、転写バイアス電圧の目標値を決定する。周囲温度の高低と、転写バイアス電圧値との対応を示す制御テーブルが、制御装置６０内のメモリに記憶されている。
図１１に示す制御テーブルには、周囲温度の高低に応じて、転写バイアス電圧の三つの目標値が設けられている。周囲温度が前記設定温度域にある場合は、転写電圧設定部６０ｄは、基本の転写バイアス電圧Ｖを電圧制御の目標値とする。また、「周囲温度が高い」場合には、基本の転写バイアス電圧Ｖより低い転写バイアス電圧Ｖｌを、電圧制御の目標値とする。また、「周囲温度が低い」場合には、基本の転写バイアス電圧Ｖより高い転写バイアス電圧Ｖを、電圧制御の目標値とする。
なお、周囲温度判断手段８による周囲温度の高低の判断は、前述したように、温度勾配プラス延べ時間と、標準延べ時間域の上位閾値Ｕ１および下位閾値Ｄ１との比較により行うものである。
【００６３】
以上のようにして、画像形成装置４０では、周囲温度判断手段８の判断する周囲温度の高低に応じて、転写電圧設定部６０ｄが転写ローラ１７に印加する転写バイアス電圧の高さを設定している。
このため、定着装置１６や該定着装置１６を収容する装置（画像形成装置４０）の外部温度環境や、定着装置１６の使用時間等による周囲温度の変化が発生する場合にも、用紙１０への転写性を最適に維持することができる。
【００６４】
第二実施例の画像形成装置１４０には、制御装置１６０内に、転写ローラ１７への印加電圧の高さを設定する転写電圧設定部１６０ｄが設けられている。
転写電圧設定部１６０ｄによる転写電圧の目標値設定に基づいて、転写電圧印加回路３１は、転写ローラ１７に転写バイアス電圧を印加する。また、転写ローラ１７に印加する電圧の変化を検出する手段として、電圧降下検出回路３２が設けられている。転写電圧設定部１６０ｄは、電圧降下検出回路３２による検出電圧値に基づいて、転写電圧が目標設定値に維持されるように、転写電圧印加回路３１を制御する。
【００６５】
転写電圧設定部１６０ｄは、前記周囲温度判断手段１０８による周囲温度の高低の判断に基づいて、転写バイアス電圧の目標値を決定する。周囲温度の高低と、転写バイアス電圧値との対応を示す制御テーブルが、制御装置１６０内のメモリに記憶されている。
図１２に示す制御テーブルには、周囲温度の高低に応じて、転写バイアス電圧の三つの目標値が設けられている。周囲温度が前記設定温度域にある場合は、転写電圧設定部１６０ｄは、基本の転写バイアス電圧Ｖを電圧制御の目標値とする。また、「周囲温度が高い」場合には、基本の転写バイアス電圧Ｖより低い転写バイアス電圧Ｖｌを、電圧制御の目標値とする。また、「周囲温度が低い」場合には、基本の転写バイアス電圧Ｖより高い転写バイアス電圧Ｖを、電圧制御の目標値とする。
なお、周囲温度判断手段１０８による周囲温度の高低の判断は、前述したように、オン制御延べ時間（オフ制御延べ時間）と、標準延べ時間域の上位閾値Ｕ２および下位閾値Ｄ２との比較により行うものである。
【００６６】
以上のようにして、画像形成装置１４０では、周囲温度判断手段１０８の判断する周囲温度の高低に応じて、転写電圧設定部１６０ｄが転写ローラ１７に印加する転写バイアス電圧の高さを設定している。
このため、定着装置１１６や該定着装置１１６を収容する装置（画像形成装置１４０）の外部温度環境や、定着装置１１６の使用時間等による周囲温度の変化が発生する場合にも、用紙１０への転写性を最適に維持することができる。
【００６７】
第一実施例の画像形成装置４０と第二実施例の画像形成装置１４０とは、前述したように、周囲温度判断手段８・１０８の構成が異なるのみである。
そして、いずれの周囲温度判断手段８・１０８を用いても、前記設定温度域に対する周囲温度の高低の判断が可能である。このため、該判断結果を利用する制御機構は、いずれの周囲温度判断手段８・１０８を用いる場合であっても、同一の機構とすることができる。
つまり、転写電圧設定部６０ｄ・１６０ｄの構成は同一である。
【００６８】
次に、周囲温度判断手段８・１０８の判断する周囲温度の高低に応じて、排気ファン９の回転速度を設定する手段について説明する。
用紙の印字処理が継続すると、加熱ローラ３からの発熱により、周囲温度が上昇する。図１、図８に示すように、この上昇した周囲温度を下降させるために、画像形成装置４０・１４０には、それぞれ排気ファン９が設けられている。
特に、画像形成装置４０・１４０が高温環境にあるために、周囲温度が高い場合は、通常（周囲温度が設定温度域にある）の場合と比べて、排気ファン９等の冷却手段により周囲温度が冷却されにくい。
第一実施例の画像形成装置４０においては、後述の回転速度設定部６０ｅが、周囲温度判断手段８の判断結果に基づいて、排気ファン９の回転速度を設定する。また、第二実施例の画像形成装置１４０においては、後述の回転速度設定部１６０ｅが、周囲温度判断手段１０８の判断結果に基づいて、排気ファン９の回転速度を設定する。
【００６９】
第一実施例の画像形成装置４０には、制御装置６０内に、排気ファン９の回転速度を設定する回転速度設定部６０ｅが設けられている。
回転速度設定部６０ｅによる回転速度の目標値設定に基づいて、排気ファン９の回転速度が制御される。
【００７０】
回転速度設定部６０ｅは、前記周囲温度判断手段８による周囲温度の高低の判断に基づいて、排気ファン９の回転速度の目標値を決定する。周囲温度の高低と、排気ファン９の回転速度との対応を示す制御テーブルが、制御装置６０内のメモリに記憶されている。
図１３に示す制御テーブルには、周囲温度の高低に応じて、排気ファン９の回転速度に三つの目標値が設けられている。周囲温度が前記設定温度域にある場合は、回転速度設定部６０ｅは、基本の回転速度ｖを回転速度制御の目標値とする。また、「周囲温度が高い」場合には、基本の回転速度ｖをより高い回転速度ｖｈを、回転速度制御の目標値とする。また、「周囲温度が低い」場合には、基本の回転速度ｖより低い回転速度ｖｌを、回転速度制御の目標値とする。
なお、周囲温度判断手段８による周囲温度の高低の判断は、前述したように、温度勾配プラス延べ時間と、前記標準延べ時間域の上位閾値Ｕ１および下位閾値Ｄ１との比較により行うものである。
【００７１】
以上のようにして、画像形成装置４０では、周囲温度判断手段８の判断する周囲温度の高低に応じて、回転速度設定部６０ｅが排気ファン９の回転速度を設定している。
このため、定着装置１６や該定着装置１６を収容する装置（画像形成装置４０）の外部温度環境に応じて、排気ファン９の回転速度を設定可能である。つまり、外部が高温環境にあって周囲温度が冷えにくい場合には、排気ファン９の回転速度を高め、冷温環境にあって周囲温度が冷え易い場合には、排気ファン９の回転速度を低下させる。
したがって、画像形成装置４０内部の冷却効果を外部温度環境に関わり無く一定に保つことができる。また、冷温環境下では回転速度を低下させることにより排気ファン９の耐久性の向上や電力消費の削減に繋がる。
【００７２】
第二実施例の画像形成装置１４０には、制御装置１６０内に、排気ファン９の回転速度を設定する回転速度設定部１６０ｅが設けられている。
回転速度設定部１６０ｅによる回転速度の目標値設定に基づいて、排気ファン９の回転速度が制御される。
【００７３】
回転速度設定部１６０ｅは、前記周囲温度判断手段１０８による周囲温度の高低の判断に基づいて、排気ファン９の回転速度の目標値を決定する。周囲温度の高低と、排気ファン９の回転速度との対応を示す制御テーブルが、制御装置１６０内のメモリに記憶されている。
図１４に示す制御テーブルには、周囲温度の高低に応じて、排気ファン９の回転速度に三つの目標値が設けられている。周囲温度が前記設定温度域にある場合は、回転速度設定部１６０ｅは、基本の回転速度ｖを回転速度制御の目標値とする。また、「周囲温度が高い」場合には、基本の回転速度ｖをより高い回転速度ｖｈを、回転速度制御の目標値とする。また、「周囲温度が低い」場合には、基本の回転速度ｖより低い回転速度ｖｌを、回転速度制御の目標値とする。
なお、周囲温度判断手段１０８による周囲温度の高低の判断は、前述したように、オン制御延べ時間（オフ制御延べ時間）と、前記標準延べ時間域の上位閾値Ｕ２および下位閾値Ｄ２との比較により行うものである。
【００７４】
以上のようにして、画像形成装置１４０では、周囲温度判断手段８の判断する周囲温度の高低に応じて、回転速度設定部１６０ｅが排気ファン９の回転速度を設定している。
このため、定着装置１１６や該定着装置１１６を収容する装置（画像形成装置１４０）の外部温度環境に応じて、排気ファン９の回転速度を設定可能である。つまり、外部が高温環境にあって周囲温度が冷えにくい場合には、排気ファン９の回転速度を高め、冷温環境にあって周囲温度が冷え易い場合には、排気ファン９の回転速度を低下させる。
したがって、画像形成装置１４０内部の冷却効果を外部温度環境に関わり無く一定に保つことができる。また、冷温環境下では回転速度を低下させることにより排気ファン９の耐久性の向上や電力消費の削減に繋がる。
【００７５】
【発明の効果】
請求項１記載の如く、定着装置に加熱ローラを備える画像形成装置であって、加熱ローラ表面の温度勾配を所定時間モニターする温度勾配モニター部と、温度勾配プラスの延べ時間（もしくは温度勾配のマイナス延べ時間）を算出する算出部とを備えた周囲温度判断手段を構成し、周囲温度判断手段は、温度勾配プラスの延べ時間（もしくは温度勾配マイナス延べ時間）と標準延べ時間域とを比較して、周囲温度の高低を判断するので、
定着装置に備える制御装置の機能を利用して、周囲温度が所定とされる設定温度域より大きいか小さいか、あるいは該設定温度域内にあるかの判断を行うことが可能である。また、温度計等の温度検出手段を、加熱ローラ表面の温度検出を行うサーミスタに加えて別設する必要がない。したがって、コストアップが増大することがない。
【００７６】
請求項２記載の如く、周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、目標定着温度の高さを設定する手段を備えたので、
定着装置や該定着装置を収容する装置（画像形成装置）の外部温度環境や、定着装置の使用時間等による周囲温度の変化が発生しても、用紙の定着における不具合が発生しない。つまり、用紙に定着性を維持させる以上の過剰な熱量を供給してカールが発生したり、供給する熱量が不足して定着性を損なうなどの不具合を防止できる。特に、低温環境以外においては、目標定着温度を下げることができるので、前記カールの発生防止に加えて、印字時間の短縮や、消費電力の軽減に繋がる。
【００７７】
請求項３記載の如く、周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、転写ローラに印加する電圧の値を設定する手段を備えたので、
定着装置や該定着装置を収容する装置（画像形成装置）の外部温度環境や、定着装置の使用時間等による周囲温度の変化が発生する場合にも、用紙への転写性を最適に維持することができる。
【００７８】
請求項４記載の如く、周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、ファンの回転速度を設定する手段を備えたので、
定着装置や該定着装置を収容する装置（画像形成装置）の外部温度環境に応じて、排気ファンの回転速度を設定可能である。つまり、外部が高温環境にあって周囲温度が冷えにくい場合には、排気ファンの回転速度を高め、冷温環境にあって周囲温度が冷え易い場合には、排気ファンの回転速度を低下させる。したがって、画像形成装置内部の冷却効果を外部温度環境に関わり無く一定に保つことができる。また、冷温環境下では回転速度を低下させることにより排気ファンの耐久性の向上や電力消費の削減に繋がる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置４０の構成を示す概略側面図である。
【図２】第一実施例の定着装置１６の構成を示す概略側面図である。
【図３】周囲温度が設定温度域にある場合におけるサーミスタ３１の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示す図である。
【図４】周囲温度が高い場合におけるサーミスタ３１の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示す図である。
【図５】周囲温度が低い場合においるサーミスタ３１の検出温度とハロゲンランプ１のオン／オフ制御との時間変化を示す図である。
【図６】周囲温度判断手段８における周囲温度の高さ判断の処理手順を示す手順図である。
【図７】温度勾配プラス延べ時間と周囲温度の高低との対応を示す図である。
【図８】第二実施例の定着装置１１６の構成を示す概略側面図である。
【図９】オン制御延べ時間と周囲温度の高低との対応を示す図である。
【図１０】目標定着温度を固定とした従来の定着装置におけるサーミスタ５の検出温度およびハロゲンランプのオン／オフ制御の時間変化を示す図である。
【図１１】周囲温度判断手段８が判断する周囲温度の高低と転写バイアス印加電圧との対応を示す図である。
【図１２】周囲温度判断手段１０８が判断する周囲温度の高低と転写バイアス印加電圧との対応を示す図である。
【図１３】周囲温度判断手段８が判断する周囲温度の高低と排気ファン９の回転速度との対応を示す図である。
【図１４】周囲温度判断手段１０８が判断する周囲温度の高低と排気ファン９の回転速度との対応を示す図である。
【符号の説明】
１６　定着装置
４０　画像形成装置
６０　制御装置
６０ａ　目標温度設定部
６０ｂ　温度モニター部
６０ｃ　算出部
６０ｄ　転写電圧設定部
６０ｅ　回転速度設定部
１１６　定着装置
１４０　画像形成装置
１６０　制御装置
１６０ａ　目標温度設定部
１６０ｂ　温度モニター部
１６０ｃ　算出部
１６０ｄ　転写電圧設定部
１６０ｅ　回転速度設定部
Ｔ・Ｔｈ・Ｔｌ　目標定着温度
Ｖ・Ｖｈ・Ｖｌ　転写電圧
ｖ・ｖｈ・ｖｌ　回転速度

Claims (4)

1. 定着装置に加熱ローラを備える画像形成装置であって、加熱ローラ表面の温度勾配を所定時間モニターする温度勾配モニター部と、温度勾配プラスの延べ時間（もしくは温度勾配のマイナス延べ時間）を算出する算出部とを備えた周囲温度判断手段を構成し、
   周囲温度判断手段は、温度勾配プラスの延べ時間（もしくは温度勾配マイナス延べ時間）と標準延べ時間域とを比較して、周囲温度の高低を判断する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、目標定着温度の高さを設定する手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、転写ローラに印加する電圧の値を設定する手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 周囲温度判断手段の判断する周囲温度の高低に応じて、ファンの回転速度を設定する手段を備えた、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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