JP2006039410A

JP2006039410A - 画像形成装置

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Publication number: JP2006039410A
Application number: JP2004222179A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Okabe; 克典岡部
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】ヒートローラのローラ面の表面温度を適切に制御可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタ機構制御回路２３は、センサ出力からローラ面６１ａの表面温度を導出し、当該表面温度に基づいてヒータ２４への電力供給を制御する。センサ出力からの表面温度の導出の基礎となる変換特性は、センサ出力と表面温度との関係を記述した温度テーブル２３１として表現される。プリンタ機構制御回路２３は、ヒータ２４への電力の供給開始後の温度センサ６４の出力変化に対応する上昇幅Δθに基づいて、変換特性である温度テーブル２３１の較正を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置には、加熱および加圧によりトナーを用紙に固着させる定着器が設けられる。当該定着器は、棒状のハロゲンランプ等のヒータを内蔵したヒートローラと、ヒートローラのローラ面に用紙を圧接するためのプレスローラとを備える。ヒートローラのローラ面は、圧接された用紙に転写されているトナーをガラス軟化点まで加熱できるように、内蔵のヒータを用いて加熱される。

このような画像形成装置において、用紙に形成される画像の画質を維持するためには、用紙へのトナーの固着を適切に行うべく、ヒートローラのローラ面の表面温度を適切に制御する必要がある。そこで、このような画像形成装置では、ヒートローラのローラ面の表面温度を実測し、その実測結果に基づいてヒータへの電力供給をフィードバック制御することが行われている。当該フィードバック制御における表面温度の測定には、特許文献１に示すような、ヒートローラのローラ面に接触させた温度センサが用いられる。

特開平１０−３０１４４０号公報

一方、電子写真方式の画像形成装置では、用紙に転写されたトナーがヒートローラのローラ面に付着してオフセットとして残存することがある。このようなオフセットが発生した場合、ローラ面に接触する温度センサの表面にも当該オフセットが蓄積してローラ面から温度センサへの熱伝導率が低下する。あるいは、経時変化により温度センサのローラ面への接触状態が変化して、ローラ面から温度センサへの熱伝導率が低下することもある。このため、温度センサが検出する表面温度が実際の表面温度より低くなることがある。この結果として、表面温度が設定温度以上となり、用紙に転写されたトナーが過熱されて用紙に形成される画像の画質が劣化することがある。

本発明は、この問題を解決するためになされたもので、ヒートローラのローラ面の表面温度を適切に制御可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明によれば、供給された電力に応じて内蔵の熱源が発生した熱を用いて、ローラ面に圧接されたトナー転写後の用紙を加熱するヒートローラと、前記ローラ面に接触させた温度センサの出力を変換して得られる表面温度に基づいて前記熱源への電力供給を制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、前記温度センサの出力に基づいて得られる温度指標値の時間的変化を、前記熱源への供給電力を変化させた際に検出し、前記時間的変化の状況に応じて前記温度センサの出力から前記表面温度への変換特性の較正を行うことを特徴とする。

請求項２の発明によれば、請求項１に記載の画像形成装置において、前記変換特性が、前記熱源への電力の供給開始の際における前記温度指標値の時間的な変化状況に応じて前記変換特性の較正を行うことを特徴とする。

請求項３の発明によれば、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、前記変換特性が、前記温度センサの出力と前記ローラ面の表面温度との対応関係を記述したテーブルで表現され、前記制御手段が、あらかじめ準備された複数のテーブルから、前記温度指標値の時間的な変化状況に応じて、前記変換のための一つのテーブルを選択することを特徴とする。

請求項１ないし請求項３の発明によれば、トナーのオフセットなどに起因してローラ面から温度センサへの熱伝導率が変化した場合に変換特性が較正されるので、当該熱伝導率が変化した場合でもローラ面の表面温度を正確に求めることが可能である。これにより、ローラ面の表面温度を正確に制御可能となり、ローラ面に圧接された用紙にトナーを適切に定着させることができる。

特に請求項２の発明によれば、熱源への電力供給開始時に較正を行うので、ローラによるトナー定着動作の初期段階から適切な温度制御が可能になる。

また請求項３の発明によれば、複数のテーブルを準備しておけば変換特性の較正が可能であるので、制御手段の構成がシンプルとなるという効果もある。

図１は、この発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体機能構成を示すブロック図である。この画像形成装置１は、ファクシミリ機能およびコピー機能を備える複合機であって、用紙に画像を形成するプリンタを内蔵している。当該プリンタは、感光ドラムから用紙へトナーを転写した後に、定着器６０を用いて用紙へのトナーの固着を行う。

＜全体機能構成＞
図１を参照して各部の構成を説明すると、画像形成装置１は、ＭＰＵ（マイクロプロセッサ；MicroProcessor Unit）１１、ＲＯＭ１２およびＲＡＭ１３を備える。ＭＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、画像形成装置１の各構成を統括制御する。ＲＡＭ１３は、ＭＰＵ１１による統括制御に必要なデータを一時記憶する。ＭＰＵ１１による統括制御により、画像形成装置１の各種機能が実現される。

また、画像形成装置１は、ＮＣＵ（網制御装置；Network Control Unit）１４、ＭＯＤＥＭ（モデム；MOdulator DEModulator）１５、ＣＯＤＥＣ（符号化・復号器；COderand DECoder）１６および画像メモリ１７を備える。

ＮＣＵ１４は、一般公衆電話回線網（ＰＳＴＮ；Public Switched Telephone Networks）への接続を制御する。ＮＣＵ１４は、通信先の電話番号（ＦＡＸ番号を含む）に対応したダイヤル信号を送出する機能および着信を検出する機能を備える。

ＭＯＤＥＭ１５は、ＩＴＵ（国際電気通信連合）−Ｔ勧告Ｔ．３０に従ったファクシミリ伝送制御手順に基づいて、Ｖ．１７，Ｖ．２７ｔｅｒ，Ｖ．２９等に従った送信データの変調および受信データの復調を行う。あるいは、ＭＯＤＥＭ１５は、これらに加えて、Ｖ．３４に従った送信データの変調および受信データの復調を行う。ＭＯＤＥＭ１５によって変調された送信データは、ＮＣＵ１４を経由してＰＳＴＮへ送出される。また、ＭＯＤＥＭ１５が復調を行う受信データは、ＮＣＵ１４を経由してＰＳＴＮから与えられる。

ＣＯＤＥＣ１６は、画像メモリ１７に記憶された送信画像データをＭＨ，ＭＲおよびＭＭＲ方式等により符号化（エンコード）するとともに、ＭＯＤＥＭ１５によって復調された受信データを復号（デコード）する。復号により得られた受信画像データは画像メモリ１７に記憶される。

加えて、画像形成装置１は、スキャナ１８を備える。スキャナ１８は、ＣＣＤイメージセンサ等により原稿画像を読み取り、当該原稿画像に係る画像データを生成する。当該画像データは、画像メモリ１７に記憶され、ファクシミリ送信における送信画像データあるいは原稿コピーにおけるコピー画像データとして利用される。

画像形成装置１には、ユーザインターフェースとして、操作部１９および表示部２０が設けられる。操作部１９は、ファクシミリ送受信およびコピーに関する各種指示を画像形成装置１に与えるために用いられる。表示部２０は、液晶ディスプレイ等の表示デバイスによって構成される。表示部２０には、トナー残量等の情報や操作部１９の操作により入力された電話番号等が表示される。

画像形成装置１は、さらに、プリンタ画像処理回路２１、ＬＥＤプリントヘッド２２およびプリンタ機構制御回路２３を備える。これらは、画像形成装置１に内蔵されたプリンタの一部を構成する。

プリンタ画像処理回路２１は、与えられた画像データに基づいてＬＥＤプリントヘッド２２を駆動する。多数のＬＥＤを配列したＬＥＤプリントヘッド２２は、感光ドラムの外周面に光を照射することにより、当該外周面に静電潜像を形成する。画像形成装置１では、帯電したトナーを静電潜像に吸着させることにより、感光ドラムの外周面にトナー画像を形成する。

プリンタ機構制御回路２３は、ヒータ２４への電力供給を制御するとともに、温度センサ６４の出力（以下では、「センサ出力」とも称する）を取得する。ヒータ２４は、定着器６０（図２参照）のヒートローラ６１に内蔵された熱源であり、交流電源２６から供給された電力に応じた熱を発生する。温度センサ６４は、ヒートローラ６１のローラ面６１ａに接触させられる。プリンタ機構制御回路２３は、センサ出力を変換してローラ面６１ａの表面温度を求め、当該表面温度に基づいてヒータ２４への電力供給のフィードバック制御を行う。センサ出力からの表面温度の導出の基礎となる変換特性は、センサ出力と表面温度との数値的な対応関係を記述した温度テーブル２３１として表現され、プリンタ機構制御回路２３内の不揮発性メモリに保持される。なお、プリンタ機構制御回路２３では、後に詳述するように、ヒートローラ６１の１回の動作ごとに実際に使用される温度テーブルはそのうちの１つだけであり、状況に応じて複数の温度テーブルから１つの温度テーブルを選択するという方式によって、実質的に「可変な温度テーブル」を実現している。

プリンタ機構制御回路２３は、例えば、表面温度が設定温度以下である場合はヒータ２４への通電を行う一方で、表面温度が設定温度を超えるとヒータ２４への通電を遮断する。これにより、プリンタ機構制御回路２３は、表面温度を設定温度付近で一定に維持する温度フィードバックループの制御中枢を構成している。通電の開始と遮断との間のチャタリングを防止するためにプリンタ機構制御回路２３においてヒステリシス制御を行ってもよく、また、より高度な温度制御（ＰＩＤ制御など）を採用することも妨げられない。設定温度は、例えば、トナーのガラス軟化点付近の１８０℃〜１９０℃に定められる。

この実施形態では、温度センサ６４として、温度によって電気抵抗が変化するサーミスタ６４１がセンサ素子として用いられる。サーミスタ６４１は抵抗６４２に直列接続され、直列接続されたサーミスタ６４１および抵抗６４２は定電圧源２７に接続される。サーミスタ６４１の両端に生じる電圧は温度に応じて変化するので、画像形成装置１は当該電圧をセンサ出力として利用している。センサ出力は、Ａ／Ｄコンバータ２８によってデジタルデータに変換された後にプリンタ機構制御回路２３へ取り込まれる。

＜定着器の機構構成＞
図２は、定着器６０の機構構成を示す断面模式図である。

定着器６０は、ヒートローラ６１およびプレスローラ６２を備える。

ヒートローラ６１は、ローラ面（外周面）６１ａにフッ素樹脂がコートされた、アルミニウム製の円筒形状部材である。ヒートローラ６１は、内蔵のヒータ２４が発生した熱を用いて、ローラ面６１ａに圧接されたトナー転写後の用紙を加熱する。ヒータ２４としては、例えば、棒状のハロゲンランプが採用される。

プレスローラ６２は、ローラ面（外周面）６２ａがシリコンゴムで形成された円筒形状部材である。プレスローラ６２は、ヒートローラ６１に圧接され、ヒートローラ６１とともに協動回転する。プレスローラ６２は、ニップ部６８に導かれた用紙をヒートローラ６１のローラ面６１ａに圧接するために設けられる。

ヒートローラ６１およびプレスローラ６２の協動回転により、ニップ部６８に導かれた用紙は、ガイドレール６３の側から排出ローラ６７の側へ搬送されるとともに、ニップ部６８において加熱および加圧される。この加熱および加圧により、用紙に転写されたトナーは用紙に固着される。ガイドローラ６３は、定着器６０の内部に導入された用紙をニップ部６８へ導くための部材である。排出ローラ６７は、用紙を定着器６０の外部へ排出するための部材である。また、矢印Ｅは、上述の協動回転時のヒートローラ６１の回転方向を示す。

定着器６０の内部には、上記の温度センサ６４も設けられる。温度センサ６４は、本体部６４ｂとサーミスタ６４１を含む検知部６４ａとから構成される。板バネ形状に形成された検知部６４ａは、弾性を利用してローラ面６１ａに接触させられる。これにより、温度センサ６４は、ローラ面６１ａの表面温度を検出可能となる。検知部６４ａは、本体部６４ｂの下端において下方に向けて取り付けられ、ヒートローラ６１のガイドレール６３側のローラ面６１ａに接触させられる。

＜変換特性の較正＞
画像形成装置１では、用紙に転写されたトナーがローラ面６１ａに付着してオフセットとして残存することがある。このようなオフセットが発生した場合、ローラ面６１ａに接触する温度センサ６４（検知部６４ａ）の表面にも当該オフセットが蓄積してローラ面６１ａから温度センサ６４への熱伝導率が低下する。あるいは、塑性変形等の経時変化によりローラ面６１ａと温度センサ６４との接触状態が変化して、ローラ面６１ａから温度センサ６４への熱伝導率が低下することもある。プリンタ機構制御回路２３は、このような熱伝導率の低下を検出し、検出結果に基づいて変換特性を較正することによって熱伝導率の低下を考慮した制御を行う。これにより、プリンタ機構制御回路２３は、熱伝導率の低下にも拘わらず、ローラ面６１ａの表面温度を正確に導出可能である。

以下では、プリンタ機構制御回路２３における熱伝導率の低下の検出と検出結果に基づく変換特性の較正の原理とを順次説明し、しかる後にプリンタ機構制御回路２３の較正動作を説明する。なお、以下の説明では、「熱伝導率」は、「ローラ面６１ａから温度センサ６４への熱伝導率」を意味している。

○熱伝導率の時間的な変化状況の検出；
図３は、センサ出力から得られる、温度変化状況判定用の温度指標値の時間的な変化を縦軸に、ヒータ２４への電力供給開始後（定着器６０への電源投入後）の経過時間を横軸にとって示すグラフである。このグラフにおける「温度指標値」は、次のようにして特定される値である。

すなわち、センサ出力と実際の温度との間の関係は、狭い温度範囲において見るとほぼ線形であることが多いため、センサ出力そのものによって「温度指標値」を定義することができる。また、より精密には所定の基準温度テーブル（トナーのオフセットなどがない理想的な状況での、センサ出力と実際の温度値との関係を規定した温度テーブル）によって、いったんセンサ出力を温度スケールに変換した後の値を「温度指標値」とすることができる。一般に、この「温度指標値」は温度センサの出力に対応している。

図３に示す温度指標値の時間的変化（以下では、「温度指標値変化」とも称する）Ｃ１〜Ｃ３は、温度センサの検出面付近の熱伝導率が異なる３つの場合について示したものである。このうち、温度指標値変化Ｃ１は、オフセットや経時変化による熱伝導率の低下が無視できる第１状態（初期状態）の温度指標値変化を示す。温度指標値変化Ｃ２は、初期状態より熱伝導率が低下した第２状態の温度指標値変化を示す。温度指標値変化Ｃ３は、第２状態よりさらに熱伝導率が低下した第３状態の温度指標値変化を示す。

図３に示すように、ローラ面６１ａの真の表面温度（以下では、「真表面温度」とも称する）がヒータ２４への電力供給開始後に上昇すると、温度指標値も上昇する。しかし、熱伝導率が低下するにつれて、ローラ面６１ａから温度センサ６４への熱の伝達が遅れることに起因して、温度指標値の時間上昇率は低下する。すなわち、温度指標値変化Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の順序で温度指標値の時間上昇率が低下し、ヒータ２４へ電力供給を開始してから所定時間ｔが経過する時点までの温度指標値の上昇幅Δθ（センサ出力の上昇幅や、センサ出力を温度スケールに変換した後の温度上昇幅）も減少する。このことは、逆に、ヒータ２４へ電力供給を開始してから所定時間ｔが経過した時点までの温度指標値の上昇幅Δθを求めれば、熱伝導率の低下を検出可能であり、温度センサ出力を温度スケールに変換して真表面温度を導出するために必要な一つの温度テーブルを特定可能であることを意味している。すなわち、温度指標値の上昇幅Δθは、温度センサの出力を温度スケールに変換するための変換特性を較正するための基礎となる情報となっている。

○温度テーブルの変更；
図４は、変換特性を記述した温度テーブルを数値プロットしたグラフである。図４において、縦軸はセンサ出力に相当する電圧を示し、横軸はプリンタ機構制御回路２３がそれぞれの温度テーブルを用いてセンサ出力から導出する表面温度（以下では、「導出表面温度」とも称する）を示す。

図４に示す温度テーブルＴ１〜Ｔ３は、それぞれ、先述の第１状態〜第３状態において、表面温度の導出の基礎となる温度テーブルとなっている。図４から明らかなように、同一の電圧に対応する温度は、表面温度温度テーブルＴ１，Ｔ２，Ｔ３の順に高くなっている。

プリンタ機構制御回路２３は、判定用の温度指標値の時間的変化状況を参照することによって温度センサの検出面付近の熱伝導率の状態を判定し、その判定結果に応じて表面温度の導出の基礎となる変換特性を較正して導出表面温度を真表面温度に近付ける。この較正は、プリンタ機構制御回路２３において、あらかじめ準備された複数のテーブル（この実施形態では３個の温度テーブルＴ１〜Ｔ３）の中から、表面温度の導出の基礎として適当な一つの温度テーブルを選択することにより行われる。

上述の温度テーブルの選択は、上昇幅Δθに基づいて行われる。すなわち、プリンタ機構制御回路２３は、上昇幅Δθが小さくなるほど、同一の電圧に対応する表面温度が高い温度テーブルを選択するように構成される。すなわち、トナーのオフセットなどに起因して熱伝導率が低下すると、ローラ面６１ａの温度が上昇たときの温度センサ６４の出力電圧の上昇が緩くなるため、それに対応して導出表面温度を高めにするような温度テーブルを選択する。これによって、熱伝導率が低下に起因する導出表面温度のずれを補償する。

したがって、プリンタ機構制御回路２３は、ヒータ２４への電力の供給開始後の温度センサ６４の出力変化に対応する上昇幅Δθに基づいて、変換特性としての温度テーブル２３１の較正を行うことになる。これにより、ローラ面６１ａから温度センサ６４への熱伝導率が変化した場合に変換特性が較正されるので、プリンタ機構制御回路２３は、熱伝導率が変化した場合でもローラ面６１ａの表面温度を正確に導出可能である。すなわち、プリンタ機構制御回路２３は、変換特性の較正により、真表面温度と導出表面温度とを一致させることができる。そして、プリンタ機構制御回路２３は、ローラ面６１ａの表面温度を適切に制御可能となり、ローラ面６１ａに圧接された用紙にトナーを適切に定着させることが可能になる。

このような較正は、ローラ面６１ａの温度と熱伝導率とを変数とする熱伝導方程式を用いた理論的演算を行うことによっても実現可能である。しかし、この実施形態のように複数の温度テーブルのうちから一つの温度テーブルを選択する構成を採用すれば、複雑な演算を必要とせずに変換特性の較正を実行可能であるので、変換特性の較正を実行可能なプリンタ機構制御回路２３を容易に実現可能である。

なお、上述の説明では、あらかじめ準備された温度テーブルの数が３個である場合を示したが、温度テーブルの数が４個以上となってもよい。温度テーブルの数が多いほど較正は精密にはなるが、温度テーブルを格納しておくメモリ容量は大きくなる。

○較正動作；
図５および図６は、プリンタ機構制御回路２３の較正動作を示すフローチャートである。以下では、図５および図６を参照しながら、プリンタ機構制御回路２３の較正動作を説明する。なお、当該較正動作は、画像形成装置１の電源投入時や、スリープモード（定着器６０の電源ＯＦＦ）からスタンバイモード（定着器６０の電源ＯＮ）への移行時等のヒータ２４への電力供給開始時に実行される。これにより、画像形成装置１における実際の画像形成動作時に較正動作を実行する必要がなくなるので、ヒートローラによるトナー定着動作の初期段階から適切な温度制御が可能になる。また、トナーのオフセットは比較的長い期間をかけて少しずつ進行することが多いため、プリント１枚ごとに頻繁に較正をしなくても、十分な効果がある。

具体的ルーチンにおいて、まず定着器６０に電源が投入され、プリンタ機構制御回路２３が較正動作を開始すると、温度（温度指標値）θ₀の取り込みおよび記憶が行われる［ステップＳ１］。すなわち、プリンタ機構制御回路２３が、Ａ／Ｄコンバータ２８を介してセンサ出力を取得し、基準温度テーブルを用いて判定用の温度指標値を導出し、当該表面温度を所定の記憶手段に記憶する。基準温度テーブルとしては、例えば図３の例では、熱伝導率が最も高い場合（トナーのオフセットなどがない場合）に相当する温度テーブルＴ１を採用することができる。

続いて、タイマがスタートし［ステップＳ２］、タイマがタイムアップ（所定時間ｔが経過）したかどうかが判定される［ステップＳ３］。タイマがタイムアップしたとステップＳ３で判定された場合は、動作フローはステップＳ４へ移行し、ステップＳ１と同様の方法で温度θ_tの取り込みおよび記憶が行われる。一方、タイマがタイムアップしていないとステップＳ３で判定された場合は動作フローはステップＳ３へ戻る。ステップＳ１〜Ｓ４により、定着器６０の電源投入時（ヒータ２４への電力供給開始時）の温度指標値θ₀と、電源投入時から所定時間ｔが経過した時の温度指標値θ_tとが、プリンタ機構制御回路２３の記憶領域に記憶される。

ステップＳ５では、ヒータ２４へ電力供給を開始してから所定時間ｔが経過した時点までの表面温度の上昇幅Δθが表面温度θ₀およびθ_tの差として算出される（Δθ＝θ_t−θ₀）。

ステップＳ５に続くステップＳ６では、上昇幅Δθが所定の閾値θ₁を超えているかどうかの判定が行われる。上昇幅Δθが閾値θ₁を超えているとステップＳ６で判定された場合、動作フローはステップＳ７へ移行し、所定の方法でユーザに定着器６０の異常を報知し［ステップＳ７］、定着器６０はＯＦＦとなる［ステップＳ８］。この異常報知は、例えば表示部２０への視覚的な文字表示や警告音の発生によって行うことができる。

ステップＳ７およびＳ８により、温度センサ６４の異常に起因して上昇幅Δθが極端に大きくなった場合（後述するステップＳ１３からの移行の場合は、上昇幅Δθが極端に小さくなった場合）に、定着器６０の動作を停止させる。一方、上昇幅Δθが閾値θ₁以下であるとステップＳ６で判定された場合、動作フローはステップＳ９へ移行する。なお、以下に現れる閾値θ₂〜θ₄は、θ₄＜θ₃＜θ₂＜θ₁の関係となるように決められている。

ステップＳ９では、上昇幅Δθが閾値θ₁以下であり、かつ閾値θ₂より大きいかどうか、すなわち、ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態が先述の第１状態であるかどうかの判定が行われる。ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態が第１状態であるとステップＳ９で判定された場合は、動作フローはステップＳ１０へ移行して温度テーブルＴ１が表面温度の導出の基礎となる温度テーブルとして選択され、しかる後に較正動作が終了する。一方、ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態が第１状態でないとステップＳ９で判定された場合、動作フローはステップＳ１１へ移行する。

ステップＳ１１では、上昇幅Δθが閾値θ₂以下であり、かつ閾値θ₃より大きいかどうか、すなわち、ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態が先述の第２状態であるかどうかの判定が行われる。ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態が第２状態であるとステップＳ１１で判定された場合は、動作フローはステップＳ１２へ移行して温度テーブルＴ２が表面温度の導出の基礎となる温度テーブルとして選択され、しかる後に較正動作が終了する。一方、ローラ面６１ａの状態が第２状態でないとステップＳ１１で判定された場合、動作フローはステップＳ１３へ移行する。

ステップＳ１３では、上昇幅Δθが閾値θ₃以下であり、かつ閾値θ₄より大きいかどうか、すなわち、ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態が先述の第３状態であるかどうかの判定が行われる。ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態が第３状態であるとステップＳ１３で判定された場合は、動作フローはステップＳ１４へ移行して温度テーブルＴ３が表面温度の導出の基礎となる温度テーブルとして選択され、しかる後に較正動作が終了する。一方、ローラ面６１ａの状態が第３状態でないとステップＳ１３で判定された場合、動作フローはステップＳ７へ移行する。

ステップＳ９〜Ｓ１４により、ローラ面６１ａおよび温度センサ６４の状態（熱伝導率）に適した温度テーブルが表面温度の導出の基礎となる一つの温度テーブルとして選択され、この温度テーブルを用いてセンサ出力を温度スケールに変換することによって、導出表面温度を真表面温度に近付けることが可能になる。これにより、ヒートローラ６１のローラ面６１ａの表面温度を適切に制御可能となり、トナー画像の品質を向上可能である。すなわち、以上の較正動作終了後では、較正された変換特性（選択された温度テーブル）を用いて、プリンタ機構制御回路２３は正確な表面温度を導出可能であり、トナー定着を適切に行うことができる。

なお、上記の動作によって選択された一つの温度テーブルは、次回の較正動作が行われるまで、前回選択された状態が維持される。これは、例えば、現在どの温度テーブルが選択されているかをプリンタ機構制御回路２３内に登録しておくことによって実現可能である。

＜変形例＞
上述の実施形態では、定着器６０の電源投入時（ヒータ２４への電力供給開始時）に較正動作を行っているが、原理的には、ヒータ２４への供給電力の時間的変化に対するセンサ出力の時間的応答がわかれば、それに基づいて１つの温度テーブルを選択することが可能である。このため、例えば定着器６０のスタンバイ状態でヒータ２４への供給電力を変化させたときのセンサ出力の時間的な応答状況や、ヒータ２４への電力供給を遮断した直後のセンサ出力の時間的な減少状況などからも、熱伝導率の状況を推定可能である。したがって、このようなタイミングで較正動作を行っておき、次回のプリント時にその情報を反映させることもできる。

センサ出力の時間的応答の低下はトナーのオフセットが主な原因であるが、それ以外にも画像形成装置が設置されている室内環境によってもセンサ出力の応答が変わってくる可能性もある。この発明は、このような場合を含めて、センサ出力に誤差が生じる得るような種々の原因に対処可能である。

また、上述の実施形態では、特定の温度テーブルを用いて算出された表面温度を熱伝導率の低下の検出に用いたが、直前の表面温度の算出に用いた温度テーブルを用いて、温度テーブルの選択を行ってもよい。

画像形成装置１の全体機能構成を示すブロック図である。定着器６０の機構構成を示す断面模式図である。導出表面温度の時間変化を示すグラフに係る図である。変換特性を記述した温度テーブルを示すグラフに係る図である。プリンタ機構制御回路２３の較正動作を示すフローチャートである。プリンタ機構制御回路２３の較正動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２４ヒータ
６１ヒートローラ
６２プレスローラ
６３ガイドレール
６４温度センサ
６７排出ローラ
６８ニップ部
Ｃ１〜Ｃ３センサ出力から導出した表面温度の時間変化
Ｔ１〜Ｔ３温度テーブル

Claims

供給された電力に応じて内蔵の熱源が発生した熱を用いて、ローラ面に圧接されたトナー転写後の用紙を加熱するヒートローラと、前記ローラ面に接触させた温度センサの出力を変換して得られる表面温度に基づいて前記熱源への電力供給を制御する制御手段とを備える画像形成装置であって、
前記温度センサの出力に基づいて得られる温度指標値の時間的変化を、前記熱源への供給電力を変化させた際に検出し、前記時間的変化の状況に応じて前記温度センサの出力から前記表面温度への変換特性の較正を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記変換特性が、前記熱源への電力の供給開始の際における前記温度指標値の時間的な変化状況に応じて前記変換特性の較正を行うことを特徴とする画像形成装置。
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
前記変換特性が、前記温度センサの出力と前記ローラ面の表面温度との対応関係を記述したテーブルで表現され、
前記制御手段が、あらかじめ準備された複数のテーブルから、前記温度指標値の時間的な変化状況に応じて、前記変換のための一つのテーブルを選択することを特徴とする画像形成装置。