JP2015222350A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】連続印刷制御の後半において加熱体の温度が大きく低下するのを抑えることを目的とする。【解決手段】画像形成装置は、画像が形成された記録シート（用紙Ｐ）を加熱する加熱体１０１と、加熱体１０１に電力を供給する電力供給部２００と、加熱体１０１の温度を検出する温度検出部（温度センサＴＳ）と、温度検出部で検出した検出温度に基づいて電力供給部２００を制御する制御装置３００を備える。制御装置３００は、連続印刷制御と、検出温度、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値に基づいて電力の供給・停止を行うＯＮ・ＯＦＦ制御とを実行可能に構成される。制御装置３００は、連続印刷制御の開始から第１時間が経過していない場合には、ＯＦＦ閾値を、ＯＮ閾値との差が所定値となるような第１閾値にし、連続印刷制御の開始から第１時間が経過した場合には、ＯＦＦ閾値を、ＯＮ閾値との差が所定値よりも大きくなるような、第１閾値よりも大きな第２閾値にする。【選択図】図２

Description

本発明は、画像が形成された記録シートを加熱するための加熱体の温度を制御する制御装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、加熱体と、加熱体に電力を供給する電力供給部と、加熱体の温度を検出する温度検出部と、温度検出部で検出した検出温度に基づいて電力供給部を制御する制御装置とを備えた画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、加熱体の温度が所定温度に維持されるように、加熱体に電力を供給している状態において検出温度が所定温度よりも高くなった場合に電力供給を停止（ＯＦＦ）し、電力供給が停止された状態において検出温度が所定温度よりも低くなった場合に電力供給を開始（ＯＮ）する、ＯＮ・ＯＦＦ制御を実行している。

つまり、この技術では、電力供給を停止するためのＯＦＦ閾値と、電力供給を開始するためのＯＮ閾値とが、印刷制御の開始から終了まで一定の値（所定温度）となっている。

特開２００８−１２２７５７号公報

ところで、連続印刷を行う場合には、連続印刷制御の開始から所定時間の経過後においては、加熱体の熱の飽和により検出温度が高くなりやすい。そのため、従来技術のようにＯＦＦ閾値を印刷制御中において一定の値にする場合には、連続印刷制御の後半において、電力供給部がＯＦＦになる頻度が多くなるので、電力が供給されていない加熱体に対して記録シートが接触することで、加熱体から記録シートに多量の熱が奪われて加熱体の温度が大きく低下してしまうおそれがあった。

そこで、本発明は、連続印刷制御の後半において加熱体の温度が大きく低下するのを抑えることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、画像が形成された記録シートを加熱するための加熱体と、前記加熱体に電力を供給するように構成された電力供給部と、前記加熱体の温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部で検出した検出温度に基づいて、前記電力供給部を制御する制御装置と、を備える。
前記制御装置は、所定枚数以上の記録シートを印刷する連続印刷制御と、前記加熱体に電力が供給されている場合において前記検出温度がＯＦＦ閾値よりも高くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を停止し、前記加熱体への電力供給が停止されている場合において前記検出温度がＯＮ閾値よりも低くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を開始するＯＮ・ＯＦＦ制御とを実行可能に構成される。
そして、前記制御装置は、前記連続印刷制御の開始から第１時間が経過していない場合には、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が所定値となるような第１閾値にし、前記連続印刷制御の開始から前記第１時間が経過した場合には、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が前記所定値よりも大きくなるような、前記第１閾値よりも大きな第２閾値にする。

この構成によれば、連続印刷制御の開始から所定時間（第１時間）の経過後においてはＯＦＦ閾値を大きな値（第２閾値）にすることで、検出温度がＯＦＦ閾値よりも大きくなって電力供給部がＯＦＦになる頻度を少なくすることができるので、電力が供給されていない加熱体に記録シートが接触して多量の熱を奪うことで、加熱体の温度が大きく低下してしまうのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記連続印刷制御を開始してから、前記検出温度が第１温度以上となる状態が第２時間続いた場合に、前記ＯＦＦ閾値を前記第１閾値から前記第２閾値に変更するように構成されていてもよい。

これによれば、検出温度に応じてＯＦＦ閾値を変更するタイミングが変わるので、加熱体の温度状態に応じて適切にＯＦＦ閾値を変更することができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記連続印刷制御において前記ＯＦＦ閾値を前記第２閾値に設定した場合には、当該連続印刷制御の終了後に、前記ＯＦＦ閾値を初期値に戻すように構成されていてもよい。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記連続印刷制御において前記ＯＦＦ閾値を前記第２閾値に設定した場合には、前記検出温度が第２温度以下の状態が第３時間続いたことを条件として、前記ＯＦＦ閾値を前記初期値に戻すように構成されていてもよい。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記検出温度が前記ＯＮ閾値から前記第２閾値の間にある場合には、前記電力供給部から出力する単位時間当たりの通電量を第１通電量とするように構成されていてもよい。

また、前記した構成において、前記第１通電量は、例えば、前記電力供給部から出力する単位時間当たりの通電量の最大値の５０％以下とすることができる。

このように、検出温度がＯＮ閾値から第２閾値の間にあるときに、通電量を最大値の５０％以下とすることで、ＯＮ閾値から第２閾値までの温度上昇勾配を緩やかにすることができるので、検出温度がＯＦＦ閾値を大きく上回る現象、いわゆるオーバーシュートを抑えることができ、加熱体の温度が高温になりすぎるのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記検出温度が前記ＯＮ閾値から当該ＯＮ閾値よりも小さな第１切替閾値までの間にある場合には、前記通電量を第２通電量にし、前記検出温度が前記第１切替閾値から当該第１切替閾値よりも小さな第２切替閾値までの間にある場合には、前記通電量を前記第２通電量よりも大きな第３通電量にするように構成され、前記連続印刷制御において印刷する記録シートの厚さが規定値以下である場合には、前記第１切替閾値を第１値にし、前記記録シートの厚さが前記規定値よりも大きい場合には、前記第１切替閾値を前記第１値よりも大きな第２値にするように構成されていてもよい。

ここで、規定値よりも大きな厚さの記録シート、例えば厚紙を連続印刷する場合には、厚紙によって加熱体から大きな熱量が奪われて、加熱体の温度が大きく低下するおそれがある。これに対し、前記した構成では、厚紙の場合には、第１切替閾値を大きくすることで、通電量を第２通電量から大きな第３通電量に切り替えるタイミングを早めることができるので、加熱体の温度が大きく低下するのを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記制御装置は、前記連続印刷制御の開始から前記第１時間よりも短い第４時間が経過していない場合には、前記ＯＦＦ閾値を前記第１閾値よりも大きな第３閾値にし、前記連続印刷制御の開始から前記第４時間が経過した場合には、前記ＯＦＦ閾値を前記第１閾値にするように構成されていてもよい。

これによれば、連続印刷制御の初期の段階において加熱体が冷え切った状態であっても、この初期の段階において、ＯＦＦ閾値を第１閾値よりも大きな第３閾値にすることで加熱体がＯＦＦになるのを抑えることができるので、熱飽和していない状態の加熱体の熱が記録シートに奪われることによる温度の下がりすぎを抑えることができる。

また、前記した構成において、前記第２閾値は、前記第３閾値よりも小さな値であってもよい。

これによれば、連続印刷制御の後半において、加熱体の温度が高くなりすぎるのを抑えることができる。

また、本発明に係る画像形成装置は、前述した加熱体、電力供給部、温度検出部および制御装置を備え、前記制御装置が、所定枚数以上の記録シートを印刷する連続印刷制御と、前記加熱体に電力が供給されている場合において前記検出温度がＯＦＦ閾値よりも高くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を停止し、前記加熱体への電力供給が停止されている場合において前記検出温度がＯＮ閾値よりも低くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を開始するＯＮ・ＯＦＦ制御とを実行可能に構成され、前記連続印刷制御の開始後に加熱体の蓄熱量が所定量以下である場合には、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が所定値となるような第１閾値にし、前記連続印刷制御の開始後に加熱体の蓄熱量が所定量を越えるとき、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が前記所定値よりも大きくなるような、前記第１閾値よりも大きな第２閾値にするように構成されていてもよい。

この場合であっても、連続印刷制御の開始後に加熱体の蓄熱量が所定量を越えるときには、ＯＦＦ閾値を大きな値（第２閾値）にすることで、検出温度がＯＦＦ閾値よりも大きくなって電力供給部がＯＦＦになる頻度を少なくすることができるので、電力が供給されていない加熱体に記録シートが接触して多量の熱を奪うことで、加熱体の温度が大きく低下してしまうのを抑えることができる。

本発明によれば、連続印刷制御の後半において加熱体の温度が大きく低下するのを抑えることができる。

本発明の実施形態に係るレーザプリンタを示す断面図である。 定着装置や制御装置等を示す図である。 通電量を設定するためのマップである。 制御装置の動作を示すフローチャートである。 閾値設定処理を示すフローチャートである。 連続印刷制御を実行しているときの加熱体の温度と通電量との関係を示すタイムチャートである。 本実施形態における温度変化と、ＯＦＦ閾値を第１閾値のままに維持する形態における温度変化とを比較した図である。 変形例に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 第１切替閾値を設定する処理を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１を使用するユーザを基準にした方向で説明する。すなわち、図１の紙面に向かって右方向を「後」、左方向を「前」、上下方向を「上下」、手前方向を「右」、奥方向を「左」として説明する。

＜レーザプリンタの概略構成＞
図１に示すように、レーザプリンタ１は、本体筐体２内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部３と、露光装置４と、用紙Ｐ上にトナー像を転写するプロセスカートリッジ５と、用紙Ｐ上のトナー像（画像）を熱定着させる定着装置１００とを主に備えている。

給紙部３は、本体筐体２内の下部に設けられ、給紙トレイ３１と、用紙押圧板３２と、給紙機構３３とを主に備えている。給紙トレイ３１に収容された用紙Ｐは、用紙押圧板３２によって上方に寄せられ、給紙機構３３によってプロセスカートリッジ５（感光体ドラム６１と転写ローラ６３との間）に向けて供給される。

露光装置４は、本体筐体２内の上部に配置され、図示しないレーザ発光部や、符号を省略して示すポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置４では、レーザ発光部から出射される画像データに基づくレーザ光（鎖線参照）が、感光体ドラム６１の表面で高速走査されることで、感光体ドラム６１の表面を露光する。

プロセスカートリッジ５は、露光装置４の下方に配置され、本体筐体２に設けられたフロントカバー２１を開いたときにできる開口から本体筐体２に対して着脱可能に装着される構成となっている。このプロセスカートリッジ５は、ドラムユニット６と、現像ユニット７とから構成されている。

ドラムユニット６は、感光体ドラム６１と、帯電器６２と、転写ローラ６３とを主に備えている。また、現像ユニット７は、ドラムユニット６に対して着脱可能に装着される構成となっており、現像ローラ７１と、供給ローラ７２と、層厚規制ブレード７３と、トナーを収容するトナー収容部７４とを主に備えている。

このプロセスカートリッジ５では、感光体ドラム６１の表面が、帯電器６２により一様に帯電された後、露光装置４からのレーザ光の高速走査によって露光されることで、感光体ドラム６１上に画像データに基づく静電潜像が形成される。また、トナー収容部７４内のトナーは、供給ローラ７２を介して現像ローラ７１に供給され、現像ローラ７１と層厚規制ブレード７３の間に進入して一定厚さの薄層として現像ローラ７１上に担持される。

現像ローラ７１上に担持されたトナーは、現像ローラ７１から感光体ドラム６１上に形成された静電潜像に供給される。これにより、静電潜像が可視像化され、感光体ドラム６１上にトナー像が形成される。その後、感光体ドラム６１と転写ローラ６３の間を用紙Ｐが搬送されることで感光体ドラム６１上のトナー像が用紙Ｐ上に転写される。

定着装置１００は、プロセスカートリッジ５の後方に設けられている。用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置１００を通過することで用紙Ｐ上に熱定着される。トナー像が熱定着された用紙Ｐは、搬送ローラ２３，２４によって排紙トレイ２２上に排出される。

＜定着装置の詳細構成＞
図２に示すように、定着装置１００は、トナー像が形成された用紙Ｐを加熱する加熱体１０１と、加熱体１０１との間でニップ領域Ｎを形成する加圧ローラ１５０と、を備えている。

加熱体１０１は、定着ベルト１１０と、ハロゲンランプ１２０と、ニップ板１３０と、反射板１４０と、ステイ１６０と、温度検出部の一例としての温度センサＴＳと、を備えて構成されている。

定着ベルト１１０は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、左右方向に延びる軸線を中心とした略円筒状に形成されている。定着ベルト１１０は、ステンレス鋼等の金属から形成された金属素管を有し、その金属素管は、ニップ板１３０に摺動する内周面１１１を有している。

なお、定着ベルト１１０は、金属素管の表面にゴム層を有していてもよく、ゴム層の表面にフッ素コーティング等による非金属の離型層をさらに有していてもよい。

ハロゲンランプ１２０は、ニップ板１３０および定着ベルト１１０を加熱することで用紙Ｐ上のトナーを加熱するヒータであり、定着ベルト１１０の内側において定着ベルト１１０およびニップ板１３０から所定の間隔をあけて配置されている。そして、このハロゲンランプ１２０には、本体筐体２内に設けられた電力供給部２００から電力が供給されるようになっている。

ニップ板１３０は、加圧ローラ１５０との間で定着ベルト１１０を挟むことで定着ベルト１１０と加圧ローラ１５０との間にニップ領域Ｎを形成するための部材であり、板状に形成され、ハロゲンランプ１２０の下方に配置されている。そして、このニップ板１３０は、ハロゲンランプ１２０から受けた輻射熱を定着ベルト１１０を介して用紙Ｐ上のトナーに伝達する。

このニップ板１３０は、後述するスチール製のステイ１６０より熱伝導率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。より詳細にニップ板１３０は、断面視において、前後方向に沿うように延びるベース部１３１と、ベース部１３１の両端から上方に向けて折り曲げられた折曲部１３２と、後側の折曲部１３２の上端から後方に向けて延びる延出部１３３とを主に有している。

そして、延出部１３３には、ニップ板１３０の温度を検出するための温度センサＴＳが設けられている。なお、温度センサＴＳは、ニップ板１３０の中央部の温度を検出するセンターサーミスタであってもよいし、ニップ板１３０の端部の温度を検出するサイドサーミスタであってもよい。

そして、温度センサＴＳで検出した検出温度は、本体筐体２内に設けられた制御装置３００に出力されるようになっている。

反射板１４０は、ハロゲンランプ１２０からの輻射熱をニップ板１３０に向けて反射する部材であり、定着ベルト１１０の内側においてハロゲンランプ１２０を取り囲むように、ハロゲンランプ１２０から所定の間隔をあけて配置されている。

反射板１４０は、赤外線および遠赤外線の反射率が大きい、例えば、アルミニウム板などを断面視略Ｕ形状に湾曲させて形成されている。より詳細に、反射板１４０は、湾曲形状（断面視略Ｕ形状）をなす反射部１４１と、反射部１４１の両端部から前後方向外側に沿って延びるフランジ部１４２とを主に有している。なお、熱反射率を高めるため、反射板１４０は、鏡面仕上げを施したアルミニウム板などを用いて形成してもよい。

ステイ１６０は、前後方向におけるニップ板１３０のベース部１３１の両端を反射板１４０のフランジ部１４２を介して支持することでニップ板１３０の剛性を確保する部材であり、ニップ板１３０の加圧ローラ１５０側とは反対側に配置されている。ステイ１６０は、上壁１６１と、上壁１６１の前端から下方に延びる前壁１６２と、上壁１６１の後端から下方に延びる後壁１６３とによって断面視略Ｕ形状に形成され、反射板１４０を覆うように配置されている。

前壁１６２および後壁１６３の内面には、反射板１４０に向けて突出して、反射板１４０を保持する突起１６８が形成されている。このようなステイ１６０は、比較的剛性が大きい、例えば、鋼板などを断面視略Ｕ形状に折り曲げることで形成されている。

＜制御装置＞
制御装置３００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などを有する記憶部と、入出力回路と、を備えており、前述した温度センサＴＳからの入力と、印刷指令の内容と、ＲＯＭに記憶されたプログラムやデータなどに基づいて演算処理を行うことによって、電力供給部２００の制御を実行している。

具体的に、制御装置３００は、所定枚数以上の用紙Ｐを印刷する連続印刷制御と、電力供給部２００からハロゲンランプ１２０への電力の供給・停止を行うためのＯＮ・ＯＦＦ制御と、電力供給部２００からハロゲンランプ１２０への通電量を制御するための通電量制御とを実行可能となっている。連続印刷制御は、１つの印刷ジョブ中において指定された印刷枚数が所定枚数以上であるときの制御であり、この所定枚数については、加熱体の熱の飽和などの関係を考慮して、実験やシミュレーションなどで適宜設定される。

ＯＮ・ＯＦＦ制御は、ハロゲンランプ１２０に電力が供給されている場合において温度センサＴＳでの検出温度がＯＦＦ閾値よりも高くなったことを条件としてハロゲンランプ１２０への電力供給を停止（ＯＦＦ）し、ハロゲンランプ１２０への電力供給が停止されている場合において検出温度がＯＮ閾値よりも低くなったことを条件としてハロゲンランプ１２０への電力供給を開始（ＯＮ）する制御である。そして、本実施形態では、ＯＦＦ閾値とＯＮ閾値とが、条件に応じて適宜変更されるようになっている。

詳しくは、図６に示すように、ＯＦＦ閾値は、第１閾値ＴＨ１、当該第１閾値ＴＨ１よりも大きな第２閾値ＴＨ２および当該第２閾値ＴＨ２よりも大きな第３閾値ＴＨ３のいずれかに設定され、ＯＮ閾値は、第１閾値ＴＨ１または第３閾値ＴＨ３に設定されるようになっている。なお、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値の設定方法については、後で詳述する。

通電量制御は、ハロゲンランプ１２０に電力を供給する際に、温度センサＴＳからの検出温度に基づいて通電量を設定する制御である。詳しくは、記憶部には、図３に示すようなマップが記憶されており、制御装置３００は、温度センサＴＳからの検出温度と、図３のマップとに基づいて、電力供給部２００から出力する単位時間当たりの通電量を設定している。

つまり、制御装置３００は、検出温度Ｔが、第３切替閾値ＴＣ３未満である場合には、通電量（デューティ比）を１００％（最大値）とし、これ以降、検出温度Ｔが高くなる程、通電量を徐々に下げるように構成されている。具体的には、制御装置３００は、検出温度Ｔが第３切替閾値ＴＣ３以上、第２切替閾値ＴＣ２未満である場合には、通電量を７５％とし、検出温度Ｔが第２切替閾値ＴＣ２以上、第１切替閾値ＴＣ１未満である場合には、通電量を第３通電量の一例としての５０％とし、検出温度Ｔが第１切替閾値ＴＣ１以上である場合には、通電量を第１通電量および第２通電量の一例としての３３％とするように構成されている。

なお、各切換閾値ＴＣ１〜ＴＣ３は、それぞれ固定値であってもよいが、本実施形態では、変動するＯＮ閾値に対してそれぞれ所定温度ずつ小さい値に設定されていることとする。つまり、例えば、第１切替閾値ＴＣ１はＯＮ閾値に対して５℃だけ小さい値に設定され、第２切替閾値ＴＣ２はＯＮ閾値に対して１０℃だけ小さい値に設定され、第３切替閾値ＴＣ３はＯＮ閾値に対して１５℃だけ小さい値に設定されている。そのため、各切換閾値ＴＣ１〜ＴＣ３は、ＯＮ閾値の変動に応じて変動するようになっている。

また、このように各切換閾値ＴＣ１〜ＴＣ３を設定することで、検出温度Ｔが第１切替閾値ＴＣ１からＯＮ閾値の間にある場合には、通電量が第２通電量の一例としての３３％に設定されるようになっている。また、ＯＦＦ閾値がＯＮ閾値よりも大きな値に設定される場合には、検出温度ＴがＯＮ閾値からＯＦＦ閾値の間にある場合にも、通電量が第１通電量の一例としての３３％に設定されるようになっている。

次に、制御装置３００の動作を詳細に説明する。なお、制御装置３００が印刷指令を受ける前の初期状態においては、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値は、初期値としての第３閾値ＴＨ３に設定されているものとする。

図４に示すように、制御装置３００は、印刷指令を受けると（ＳＴＡＲＴ）、まず、温度センサＴＳによってニップ板１３０の温度を検出する（Ｓ１）。ステップＳ１の後、制御装置３００は、ＯＮ閾値およびＯＦＦ閾値を設定するための閾値設定処理を実行する（Ｓ２）。

図５に示すように、閾値設定処理においては、制御装置３００は、まず、印刷指令で指定された印刷枚数が所定枚数以上か否かを判定することで、現在の印刷制御が連続印刷制御であるか否かを判断する（Ｓ２１）。ステップＳ２１において、制御装置３００は、連続印刷制御でないと判定すると（Ｎｏ）、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値をともに初期値である第３閾値ＴＨ３のままにして、閾値設定処理を終了する。

ステップＳ２１において、制御装置３００は、連続印刷制御であると判定すると（Ｙｅｓ）、検出温度Ｔが第１温度Ｈｆ以上であるか否かを判定する（Ｓ２２）。ステップＳ２２において、制御装置３００は、検出温度Ｔが第１温度Ｈｆ以上であると判定すると（Ｙｅｓ）、第１タイマをカウントアップして（Ｓ２４）、ステップＳ２５の処理に移行し、第１温度Ｈｆ未満であると判定すると（Ｎｏ）、第１タイマをカウントアップせずに、ステップＳ２５の処理に移行する。

ステップＳ２５において、制御装置３００は、第１タイマが第１経過時間Ｔ１未満であるか否かを判定する。ステップＳ２５において第１タイマが第１経過時間Ｔ１未満であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値をともに初期値である第３閾値ＴＨ３のままにして、閾値設定処理を終了する。

言い換えると、制御装置３００は、連続印刷制御の開始から第４時間が経過していない場合には、ＯＦＦ閾値を第１閾値ＴＨ１よりも大きな第３閾値ＴＨ３に設定する。なお、本実施形態において、第４時間は、変数であり、連続印刷制御の開始から検出温度が第１温度Ｈｆになるまでの時間Ｔ４（図６参照）と、前述した第１経過時間Ｔ１とを足した時間である。

ステップＳ２５において第１タイマが第１経過時間Ｔ１以上であると判定した場合には（Ｎｏ）、制御装置３００は、第１タイマが、第１経過時間Ｔ１よりも大きな第２経過時間Ｔ２未満であるか否かを判断する（Ｓ２６）。ステップＳ２６において第１タイマが第２経過時間Ｔ２未満であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値をともに第１閾値ＴＨ１に設定して（Ｓ２７）、閾値設定処理を終了する。

言い換えると、制御装置３００は、連続印刷制御の開始から前述した第４時間が経過した場合には、ＯＦＦ閾値を第１閾値ＴＨ１に設定する。

ステップＳ２６において第１タイマが第２経過時間Ｔ２以上であると判定した場合には（Ｎｏ）、制御装置３００は、ＯＦＦ閾値を第２閾値ＴＨ２に設定するとともに、ＯＮ閾値を第１閾値ＴＨ１に設定して（Ｓ２８）、閾値設定処理を終了する。つまり、制御装置３００は、連続印刷制御を開始してから、検出温度Ｔが第１温度Ｈｆ以上となる状態が第２時間の一例としての第２経過時間Ｔ２の間続いた場合に（Ｓ２６，Ｎｏ）、ＯＦＦ閾値を第１閾値ＴＨ１から第２閾値ＴＨ２に変更する。

さらに言い換えると、制御装置３００は、連続印刷制御の開始から第１時間が経過していない場合には（Ｓ２６，Ｙｅｓ）、ＯＦＦ閾値を、ＯＮ閾値（第１閾値ＴＨ１）との差が所定値（０）となるような第１閾値ＴＨ１に設定する（Ｓ２７）。また、制御装置３００は、連続印刷制御の開始から第１時間が経過した場合には（Ｓ２６，Ｎｏ）、ＯＦＦ閾値を、ＯＮ閾値（第１閾値ＴＨ１）との差が所定値（０）よりも大きくなるような第２閾値ＴＨ２に設定する。

なお、本実施形態において、第１時間は、変数であり、連続印刷制御の開始から検出温度が第１温度Ｈｆになるまでの時間Ｔ４（図６参照）と、前述した第２経過時間Ｔ２とを足した時間である。また、前述した第４時間は、時間Ｔ４に、第２経過時間Ｔ２よりも短い第１経過時間Ｔ１とを足した時間であるため、第１時間に対して短い時間となっている。

図４に示すように、制御装置３００は、閾値設定処理においてＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値を設定すると（Ｓ２）、現状の電力供給部２００の状態がＯＮ状態か否かを判定する（Ｓ３）。ステップＳ３において電力供給部２００がＯＮ状態でないと判定した場合には（Ｎｏ）、制御装置３００は、検出温度ＴがＯＮ閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ４）。

ステップＳ４において検出温度ＴがＯＮ閾値未満であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、電力供給部２００からハロゲンランプ１２０へ出力する通電量を、検出温度Ｔと図３に示すマップとに基づいて設定し（Ｓ５）、設定した通電量でハロゲンランプ１２０への通電を実行する（Ｓ６）。

ステップＳ３において電力供給部２００がＯＮ状態であると判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、検出温度ＴがＯＦＦ閾値よりも大きいか否かを判定する（Ｓ７）。ステップＳ７において検出温度ＴがＯＦＦ閾値以下であると判定した場合には（Ｎｏ）、制御装置３００は、ステップＳ５の処理に移行する。

ステップＳ７において検出温度ＴがＯＦＦ閾値よりも大きいと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、電力供給部２００をＯＦＦにして、ハロゲンランプ１２０への通電をＯＦＦにする（Ｓ８）。ステップＳ４においてＮｏと判定した場合や、ステップＳ６，Ｓ８の後、制御装置３００は、印刷指令に指定された印刷枚数がすべて印刷されたか否かを判定することで、印刷制御が終了したか否かを判定する（Ｓ９）。

ステップＳ９において印刷制御が終了していないと判定した場合には（Ｎｏ）、制御装置３００は、ステップＳ１の処理に戻る。ステップＳ９において印刷制御が終了したと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、電力供給部２００をＯＦＦにし（Ｓ１０）、検出温度Ｔが第２温度Ｈｓ以下になったか否かを判定する（Ｓ１１）。

ステップＳ１１において検出温度Ｔが第２温度Ｈｓ以下になったと判定した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、第２タイマをカウントアップし（Ｓ１２）、第２タイマが第３経過時間Ｔ３以上になったか否かを判定する（Ｓ１３）。ステップＳ１３において、制御装置３００は、第２タイマが第３経過時間Ｔ３未満であると判定した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理に戻り、第２タイマが第３経過時間Ｔ３以上になったと判定した場合には（Ｙｅｓ）、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値を初期値である第３閾値ＴＨ３に戻して、本制御を終了する。

つまり、制御装置３００は、連続印刷制御においてＯＦＦ閾値を第２閾値ＴＨ２に設定した場合には（Ｓ２８）、当該連続印刷制御の終了後に（Ｓ９，Ｙｅｓ）、ＯＦＦ閾値を初期値である第３閾値ＴＨ３に戻すように構成されている。さらに言い換えると、制御装置３００は、連続印刷制御においてＯＦＦ閾値を第２閾値ＴＨ２に設定した場合には（Ｓ２８）、検出温度Ｔが第２温度Ｈｓ以下の状態が第３時間の一例としての第３経過時間Ｔ３の間続いたことを条件として、ＯＦＦ閾値を初期値である第３閾値ＴＨ３に戻すように構成されている。

なお、本制御を終了した後、制御装置３００は、第１タイマや第２タイマをリセットする。

次に、連続印刷制御の開始時の検出温度Ｔが常温である場合における制御装置３００の動作について図６を参照して詳細に説明する。
図６に示すように、制御装置３００は、印刷枚数が所定枚数以上である印刷指令を受けると、電力供給部２００をＯＮ状態にして、連続印刷制御を開始する（時刻ｔ０）。連続印刷制御の開始時においては、まだ第４時間が経過していない、つまり、第１タイマが第１経過時間Ｔ１未満であるため、制御装置３００は、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値をともに第３閾値ＴＨ３に設定する。

また、制御装置３００は、ハロゲンランプ１２０への通電量を検出温度Ｔと図３のマップとに基づいて１００％に設定する。その後、検出温度Ｔが第１温度Ｈｆに到達すると（時刻ｔ１）、制御装置３００は、第１タイマのカウントアップを開始する。第１タイマが第１経過時間Ｔ１に達すると、制御装置３００は、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値をともに第３閾値ＴＨ３から第１閾値ＴＨ１に変更する（時刻ｔ２）。

なお、本実施形態においては、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値を、第３閾値ＴＨ３から第１閾値ＴＨ１に向けて徐々に小さくなるように変更している。また、時刻ｔ１〜ｔ３の間においては、検出温度Ｔと図３のマップとに基づいて、ハロゲンランプ１２０への通電量が１００％、７５％、５０％および３３％のいずれかに適宜切り替えられている。

連続印刷制御の開始から第１時間が経過すると、つまり第１タイマが第２経過時間Ｔ２に達すると（時刻ｔ３）、制御装置３００は、ＯＮ閾値を第１閾値ＴＨ１のまま維持するとともに、ＯＦＦ閾値を第１閾値ＴＨ１から当該第１閾値ＴＨ１よりも大きな第２閾値ＴＨ２に変更する。これにより、時刻ｔ３以降において、検出温度ＴがＯＦＦ閾値よりも大きくなる頻度が少なくなるため、電力供給部２００がＯＦＦになりにくくなり、通電量を、例えば図に示すように、５０％または３３％に留めておくことができる。そのため、電力供給部２００のＯＦＦにより電力が供給されていない加熱体１０１に用紙Ｐが接触して多量の熱を奪うことで、加熱体１０１の温度が大きく低下してしまうのを抑えることができる。

詳しくは、図７に２点鎖線で示すように、時刻ｔ３以降もＯＦＦ閾値を第１閾値ＴＨ１のままにしている場合には、検出温度ＴがＯＦＦ閾値を超えると、電力供給部２００がＯＦＦになる。この際、電力が供給されていない加熱体１０１に用紙Ｐが接触して、加熱体１０１から多量の熱が奪われると、検出温度Ｔが大きく低下する。これにより、加熱体１０１の温度の上下動が大きくなり、熱定着が良好に行えなくなるおそれがある。

これに対し、本実施形態では、実線で示すように、時刻ｔ３以降はＯＦＦ閾値が第１閾値ＴＨ１よりも大きな第２閾値ＴＨ２に変更されるので、検出温度Ｔが第１閾値ＴＨ１を超えても電力供給部２００がＯＦＦされず、加熱体１０１に電力が供給され続ける。そのため、このような電力供給がなされた加熱体１０１に用紙Ｐが接触しても、加熱体１０１の温度が下がりすぎることがないので、加熱体１０１の温度の上下動が小さく抑えられ、熱定着を良好に行うことができる。

また、本実施形態では、前述したように検出温度ＴがＯＮ閾値（第１閾値ＴＨ１）とＯＦＦ閾値（第２閾値ＴＨ２）との間にある場合には通電量を３３％とするので、破線で示すように、ＯＮ閾値からＯＦＦ閾値までの温度上昇勾配を緩やかにすることができる。そのため、検出温度ＴがＯＦＦ閾値を超えた場合において、検出温度ＴがＯＦＦ閾値を大きく上回る現象、いわゆるオーバーシュートを抑えることができ、加熱体１０１の温度が高温になりすぎるのを抑えることができる。

また、本実施形態では、時刻ｔ３以降においてＯＮ閾値を第１閾値ＴＨ１のまま維持するので、破線で示すように、検出温度ＴがＯＦＦ閾値（第２閾値ＴＨ２）を超えて電力供給部２００がＯＦＦされた後は、検出温度ＴがＯＦＦ閾値よりも小さなＯＮ閾値（第１閾値ＴＨ１）まで下がらなければ電力供給部２００はＯＮされない。そのため、用紙Ｐを良好に熱定着するためのニップ板１３０の目標温度を、ＯＦＦ閾値（第２閾値ＴＨ２）よりも小さなＯＮ閾値（第１閾値ＴＨ１）付近にすることができる。

図６に戻って、制御装置３００は、連続印刷制御が終了した場合には、電力供給部２００をＯＦＦにする（時刻ｔ４）。その後、検出温度Ｔが第２温度Ｈｓまで下がると（時刻ｔ５）、制御装置３００は、第２カウンタのカウントアップを開始する。第２カウンタが第３経過時間Ｔ３に達すると（時刻ｔ６）、制御装置３００は、ＯＦＦ閾値およびＯＮ閾値を初期値である第３閾値ＴＨ３に戻す。

以上、本実施形態によれば、前述した効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
連続印刷制御を開始してから、検出温度Ｔが第１温度Ｈｆ以上となる状態が第２経過時間Ｔ２の間続いた場合に、ＯＦＦ閾値を第１閾値ＴＨ１から第２閾値ＴＨ２に変更するように構成したので、加熱体１０１の温度状態に応じて適切にＯＦＦ閾値を変更するタイミングを変えることができる。

連続印刷制御の開始から第１時間よりも短い第４時間が経過していない場合には、ＯＦＦ閾値を第１閾値ＴＨ１よりも大きな第３閾値ＴＨ３にするので、連続印刷制御の初期の段階において、加熱体１０１がＯＦＦになるのを抑えることができる。そのため、熱飽和していない状態の加熱体１０１の熱が用紙Ｐに奪われることによる温度の下がりすぎを抑えることができる。

第２閾値ＴＨ２を第３閾値ＴＨ３よりも小さな値に設定したので、連続印刷制御の後半において、加熱体１０１の温度が高くなりすぎるのを抑えることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。

前記実施形態では、第１切替閾値ＴＣ１をＯＮ閾値に対して所定温度だけ低い温度となるように設定、つまり第１切替閾値ＴＣ１とＯＮ閾値との差を一定値としたが、本発明はこれに限定されず、第１切替閾値ＴＣ１とＯＮ閾値との差を、用紙Ｐの厚さに応じて変更するようにしてもよい。具体的には、制御装置３００は、連続印刷制御において印刷する用紙Ｐの厚さが規定値以下である場合には、第１切替閾値ＴＣ１を、ＯＮ閾値から第１所定温度α１を引いた値（第１値ＴＣ１１）にし、用紙Ｐの厚さが規定値よりも大きい場合には、第１切替閾値ＴＣ１を、ＯＮ閾値から第１所定温度α１よりも小さな第２所定温度α２を引いた値（第１値ＴＣ１１よりも大きな第２値ＴＣ１２）にするように構成されていてもよい。なお、用紙Ｐの厚さの判断は、例えば印刷指令に含まれる厚さの情報に基づいて行うことができる。

より詳しくは、図８に示すように、図４のフローチャートにおけるステップＳ４とステップＳ５との間に、第１切替閾値ＴＣ１を設定するための新たな処理（Ｓ１００）を設ければよい。ステップＳ１００においては、図９に示すように、制御装置３００は、まず、現在の印刷制御が連続印刷制御であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。

ステップＳ１０１において連続印刷制御であると判定すると（Ｙｅｓ）、制御装置３００は、用紙Ｐの厚さが規定値以下であるか否かを判定する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２において用紙Ｐの厚さが規定値以下であると判定した場合（Ｙｅｓ）や、ステップＳ１０１において連続印刷制御でないと判定した場合（Ｎｏ）には、制御装置３００は、第１切替閾値ＴＣ１を第１値ＴＣ１１（ＯＮ閾値−第１所定温度α１）に設定して（Ｓ１０３）、本処理を終了する。

ステップＳ１０２において用紙Ｐの厚さが規定値よりも大きいと判定した場合には（Ｎｏ）、制御装置３００は、第１切替閾値ＴＣ１を第１値ＴＣ１１よりも大きな第２値ＴＣ１２（ＯＮ閾値−第２所定温度α２）に設定して（Ｓ１０４）、本処理を終了する。

ここで、規定値よりも大きな厚さの用紙Ｐ、例えば厚紙を連続印刷する場合には、厚紙によって加熱体１０１から大きな熱量が奪われて、加熱体１０１の温度が大きく低下するおそれがある。これに対し、前記した構成では、厚紙の場合には、第１切替閾値ＴＣ１を大きくすることで、通電量を３３％から５０％に切り替えるタイミングを早めることができるので、加熱体１０１の温度が大きく低下するのを抑えることができる。

前記実施形態では、第１時間や第４時間を変数としたが、本発明はこれに限定されず、第１時間や第４時間を固定値としてもよい。なお、第１時間、第２時間、第３時間、第４時間などは、タイマカウンタによって測定してもよいし、用紙の枚数に基づき判断してもよい。

前記実施形態では、第１通電量を３３％としたが、本発明はこれに限定されず、第１通電量を、通電量の最大値の５０％以下にしてもよい。また、前記実施形態では、第１通電量と第２通電量をともに３３％としたが、本発明はこれに限定されず、第１通電量と第２通電量を異なる値にしてもよい。

前記実施形態では、ＯＮ閾値およびＯＦＦ閾値の初期値を第３閾値ＴＨ３としたが、本発明はこれに限定されず、例えば、初期値を第１閾値ＴＨ１としてもよい。

前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、はがき、薄紙などの用紙Ｐを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートであってもよい。

前記実施形態では、定着ベルト１１０やニップ板１３０等を有する加熱体１０１を例示したが、本発明はこれに限定されず、加熱体は、例えば、内部にハロゲンランプが配置された金属製の加熱ローラなどであってもよい。

前記実施形態では、レーザプリンタ１に本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えば複写機や複合機などに本発明を適用してもよい。

前記実施形態では、連続印刷制御の開始から第１時間が経過した場合に、ＯＦＦ閾値を第１閾値から第２閾値に変更するように構成したが、本発明はこれに限定されず、例えば加熱体の蓄熱量が所定量を越えるときに、ＯＦＦ閾値を第１閾値から第２閾値に変更するように構成してもよい。ここで、蓄熱量が所定量を越えたか否かの判断は、例えば検知温度が所定温度（加熱体の蓄熱量が飽和したときの温度）を越えたか否かを判断することで行えばよい。

１ レーザプリンタ
１０１ 加熱体
２００ 電力供給部
３００ 制御装置
Ｐ 用紙
Ｔ 検出温度
Ｔ２ 第２経過時間
Ｔ４ 時間
ＴＨ１ 第１閾値
ＴＨ２ 第２閾値
ＴＳ 温度センサ

Claims (10)

1. 画像が形成された記録シートを加熱するための加熱体と、
   前記加熱体に電力を供給するように構成された電力供給部と、
   前記加熱体の温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部で検出した検出温度に基づいて、前記電力供給部を制御する制御装置と、を備えた画像形成装置であって、
   前記制御装置は、
   所定枚数以上の記録シートを印刷する連続印刷制御と、
   前記加熱体に電力が供給されている場合において前記検出温度がＯＦＦ閾値よりも高くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を停止し、前記加熱体への電力供給が停止されている場合において前記検出温度がＯＮ閾値よりも低くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を開始するＯＮ・ＯＦＦ制御とを実行可能に構成され、
   前記連続印刷制御の開始から第１時間が経過していない場合には、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が所定値となるような第１閾値にし、
   前記連続印刷制御の開始から前記第１時間が経過した場合には、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が前記所定値よりも大きくなるような、前記第１閾値よりも大きな第２閾値にすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御装置は、前記連続印刷制御を開始してから、前記検出温度が第１温度以上となる状態が第２時間続いた場合に、前記ＯＦＦ閾値を前記第１閾値から前記第２閾値に変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御装置は、前記連続印刷制御において前記ＯＦＦ閾値を前記第２閾値に設定した場合には、当該連続印刷制御の終了後に、前記ＯＦＦ閾値を初期値に戻すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御装置は、前記連続印刷制御において前記ＯＦＦ閾値を前記第２閾値に設定した場合には、前記検出温度が第２温度以下の状態が第３時間続いたことを条件として、前記ＯＦＦ閾値を前記初期値に戻すことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御装置は、前記検出温度が前記ＯＮ閾値から前記第２閾値の間にある場合には、前記電力供給部から出力する単位時間当たりの通電量を第１通電量とすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記第１通電量は、前記電力供給部から出力する単位時間当たりの通電量の最大値の５０％以下であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御装置は、
   前記検出温度が前記ＯＮ閾値から当該ＯＮ閾値よりも小さな第１切替閾値までの間にある場合には、前記通電量を第２通電量にし、前記検出温度が前記第１切替閾値から当該第１切替閾値よりも小さな第２切替閾値までの間にある場合には、前記通電量を前記第２通電量よりも大きな第３通電量にするように構成され、
   前記連続印刷制御において印刷する記録シートの厚さが規定値以下である場合には、前記第１切替閾値を第１値にし、前記記録シートの厚さが前記規定値よりも大きい場合には、前記第１切替閾値を前記第１値よりも大きな第２値にすることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御装置は、
   前記連続印刷制御の開始から前記第１時間よりも短い第４時間が経過していない場合には、前記ＯＦＦ閾値を前記第１閾値よりも大きな第３閾値にし、
   前記連続印刷制御の開始から前記第４時間が経過した場合には、前記ＯＦＦ閾値を前記第１閾値にすることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記第２閾値は、前記第３閾値よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 画像が形成された記録シートを加熱するための加熱体と、
    前記加熱体に電力を供給するように構成された電力供給部と、
    前記加熱体の温度を検出する温度検出部と、
    前記温度検出部で検出した検出温度に基づいて、前記電力供給部を制御する制御装置と、を備えた画像形成装置であって、
    前記制御装置は、
    所定枚数以上の記録シートを印刷する連続印刷制御と、
    前記加熱体に電力が供給されている場合において前記検出温度がＯＦＦ閾値よりも高くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を停止し、前記加熱体への電力供給が停止されている場合において前記検出温度がＯＮ閾値よりも低くなったことを条件として前記加熱体への電力供給を開始するＯＮ・ＯＦＦ制御とを実行可能に構成され、
    前記連続印刷制御の開始後に加熱体の蓄熱量が所定量以下である場合には、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が所定値となるような第１閾値にし、
    前記連続印刷制御の開始後に加熱体の蓄熱量が所定量を越えるとき、前記ＯＦＦ閾値を、前記ＯＮ閾値との差が前記所定値よりも大きくなるような、前記第１閾値よりも大きな第２閾値にすることを特徴とする画像形成装置。

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