JP2017156530A - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】用紙に形成されたトナー像を加熱する定着ローラー１８１と、用紙を定着ローラー１８１に圧接させる加圧ローラー１８２と、定着ローラー１８１を加熱するハロゲンランプヒーター１８４と、用紙が定着ローラー１８１に位置する第１の期間と用紙が定着ローラー１８１に位置しない紙間である第２の期間のうち、第２の期間を含まない加熱期間で定着ローラー１８１を加熱する第１の加熱パターンと、第２の期間を含む加熱周期間で定着ローラー１８１を加熱する第２の加熱パターンのいずれかにより定着ローラー１８１を加熱する制御部１０とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。

従来、画像形成装置において、省エネルギーの観点から加圧ローラー側に加熱手段であるヒーターを設けない場合がある。

但し、画像形成装置において使用される記録媒体である用紙は、薄紙、ラフ紙、コート紙、厚紙等の多種多様な種類があり、これらの用紙に対する画像品質を維持するためには、加圧ローラーの温度を管理する必要がある。

このため、用紙と用紙の間（以下、紙間と呼ぶ。）における温度制御を行わず、ヒーターを点灯させて、紙間部分で加圧ローラーを加熱して、当該加圧ローラーの温度を制御することにより、用紙のカールや定着不良を抑制する画像形成装置等がある（特許文献１参照）。

特開２００７−０６５３１３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では、紙間においてヒーターを点灯させて温度制御を行わないため、定着ローラーとヒーターを有する加熱ローラーとに定着ベルトが張架された構成では、定着ベルトの温度が変動してしまい、光沢ムラ等の不具合が生じてしまうといった問題点があった。

また、定着ローラーと加圧ローラーとが直接圧接する構成であっても、紙間においてヒーターを点灯させて温度制御を行わないので、用紙の種類（例えば、薄紙等）によっては、通紙中の用紙を介して加圧ローラーに熱が伝搬する度合いが異なるため、加圧ローラーが必要以上に加熱されてしまい、加圧ローラーの温度をうまく制御することができないといった問題点があった。

本発明の課題は、加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる画像形成装置を提供することにある。

上記課題を達成するため、請求項１に記載の発明の画像形成装置は、
用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、
前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記用紙が前記定着部材に位置する第１の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第２の期間のうち、前記第２の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第１の加熱パターンと、前記第２の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第２の加熱パターンのいずれかにより前記定着部材を加熱する制御手段と、
を備えることを特徴としている。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記用紙の種類に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱することを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備え、
前記制御手段は、前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱することを特徴としている。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、
前記第２の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴としている。

請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、
前記第２の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴としている。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記加熱期間を、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点に、又は、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点に、切り換える場合、切り換え直後の前記加熱期間を間引くことを特徴としている。

請求項７に記載の発明は、請求項４から６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記加熱期間は、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の１の期間であることを特徴としている。

請求項８に記載の発明は、請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記定着部材と前記加熱手段とに張架される定着ベルトを備え、
前記制御手段は、前記定着ベルトの加熱開始位置と、前記用紙が前記定着部材と前記加圧部材とで圧接されるタイミングを合わせることを特徴としている。

請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、定着動作中に前記加熱期間の設定位置を変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴としている。

請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記用紙の搬送間隔を調整する調整手段を備え、
前記制御手段は、前記調整手段を制御して前記第２の期間の長さを変更することを特徴としている。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、定着動作中に前記第２の期間の長さを変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴としている。

請求項１２に記載の発明のプログラムは、
用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、
前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段とを備える画像形成装置のコンピューターを、
前記用紙が前記定着部材に位置する第１の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第２の期間のうち、前記第２の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第１の加熱パターンと、前記第２の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第２の加熱パターンのいずれかにより前記加熱手段を制御する制御手段として機能させる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載のプログラムにおいて、
コンピューターを、
前記用紙の種類に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

請求項１４に記載の発明は、請求項１３に記載のプログラムにおいて、
前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備えるコンピューターを、
前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

請求項１５に記載の発明は、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
コンピューターを、
前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、
前記第２の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

請求項１６に記載の発明は、請求項１２から１４のいずれか一項に記載のプログラムにおいて、
コンピューターを、
前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、
前記第２の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

請求項１７に記載の発明は、請求項１５又は１６に記載のプログラムにおいて、
前記加熱期間を、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の１の期間として、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる。

本発明によれば、加圧ローラー側に加熱手段がなくても加圧ローラーの温度を制御することができる。

本発明を適用した実施形態の画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置の主要な機能構成を示すブロック図である。 画像定着部の構成を示す模式図である。 画像形成装置の動作の一例を示すフローチャートである。 画像定着部における加熱制御の一例を示す説明図である。 各種条件における加圧ローラーの温度の一例を示す説明図である。 画像形成装置の他の動作の一例を示すフローチャートである。 加熱期間の位置の変更時の補正量及び紙間補正量の一例を示す説明図である。 画像形成装置の他の動作の一例を示すフローチャートである。 画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。 画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。 画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。 画像定着部における加熱制御の他の一例を示す説明図である。

（実施形態）
［１．構成の説明］
以下、本発明の画像形成装置に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態である画像形成装置１の概略構成を示す図である。図２は、画像形成装置１の主要な機能構成を示すブロック図である。

画像形成装置１は、ＣＰＵ１０１（Central Processing Unit）、ＲＡＭ１０２（Random Access Memory）及びＲＯＭ１０３（Read Only Memory）を有する制御部１０、記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８及び搬送部１９等を備える。制御手段である制御部１０は、バス２１を介して記憶部１１、操作部１２、表示部１３、インターフェース１４、スキャナー１５、画像処理部１６、画像形成部１７、画像定着部１８及び搬送部１９と接続されている。

ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０３又は記憶部１１に記憶されている制御用プログラムを読み出して実行し、各種演算処理を行う。

ＲＡＭ１０２は、ＣＰＵ１０１に作業用のメモリー空間を提供し、一時データを記憶する。

ＲＯＭ１０３は、ＣＰＵ１０１により実行される各種制御用のプログラムや設定データ等を格納する。なお、ＲＯＭ１０３に代えてＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）やフラッシュメモリー等の書き換え可能な不揮発性メモリーが用いられてもよい。

これらのＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０２及びＲＯＭ１０３を備える制御部１０は、上述の各種制御用プログラムに従って画像形成装置１の各部を統括制御する。例えば、制御部１０は、画像処理部１６に画像データに対する所定の画像処理を行わせて記憶部１１に記憶させる。また、制御部１０は、搬送部１９に用紙を搬送させ、記憶部１１に記憶された画
像データに基づいて画像形成部１７により用紙に画像を形成させる。

記憶部１１は、半導体メモリーであるＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶手段により構成され、スキャナー１５により取得された画像データや、インターフェース１４を介して外部から入力された画像データ等が記憶される。なお、これらの画像データ等はＲＡＭ１０２に記憶されてもよい。

操作部１２は、操作キーや表示部１３の画面に重ねられて配置されたタッチパネル等の入力デバイスを備え、これらの入力デバイスに対する入力操作を操作信号に変換して制御部１０に出力する。

表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid crystal display）等の表示装置を備え、画像形成装置１の状態や、タッチパネルへの入力操作の内容を示す操作画面等を表示する。

インターフェース１４は、外部のコンピューター、他の画像形成装置などとの間でデータの送受信を行う手段であり、例えば、各種シリアルインターフェースのいずれかにより構成される。

スキャナー１５は、用紙に形成された画像を読み取り、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の色成分毎の単色画像データを含む画像データを生成して記憶部１１に記憶させる。

画像処理部１６は、例えば、ラスタライズ処理部、色変換部、階調補正部、ハーフトーン処理部を備え、記憶部１１に記憶された画像データに各種画像処理を施して記憶部１１に記憶させる。

画像形成部１７は、記憶部１１に記憶された画像データに基づき、用紙に画像を形成する。画像形成部１７は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）及びＫ（黒）の色成分に各々対応する４組の露光部１７１、感光体ドラム１７２及び現像部１７３を備えている。また、画像形成部１７は、転写体１７４及び２次転写ローラー１７５を備えている。

露光部１７１は、発光素子としてのＬＤ（Laser Diode）を備えている。露光部１７１
は、画像データに基づいてＬＤを駆動し、帯電する感光体ドラム１７２上にレーザー光を照射、露光して感光体ドラム１７２上に静電潜像を形成する。現像部１７３は、露光された感光体ドラム１７２上に帯電する現像ローラーにより所定の色（Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのいずれか）のトナー（色材）を供給して、感光体ドラム１７２上に形成された静電潜像を現像する。
Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫに対応する４つの感光体ドラム１７２上に各々Ｃ、Ｍ、Ｙ及びＫのトナーで形成された画像（単色画像）は、各感光体ドラム１７２から転写体１７４上に順次重ねられて転写される。これにより、転写体１７４上にＣ、Ｍ、Ｙ及びＫを色成分とするカラー画像が形成される。転写体１７４は、複数の転写体搬送ローラーに巻き回された無端ベルトであり、各転写体搬送ローラーの回転に従って回転する。
２次転写ローラー１７５は、転写体１７４上のカラー画像を、給紙トレイ２２又は外部に設けられる給紙装置から給紙された用紙上に転写する。詳しくは、用紙及び転写体１７４を挟持する２次転写ローラー１７５に所定の転写電圧が印加されることにより、転写体１７４上においてカラー画像を形成しているトナーが用紙側に引き寄せられて用紙に転写される。

画像定着部１８は、トナーが転写された用紙を加熱及び加圧してトナーを用紙に定着させる定着処理を行う。

図３は、画像定着部１８の構成を示す模式図である。画像定着部１８は、定着部材である定着ローラー１８１、加圧部材である加圧ローラー１８２、加熱ローラー１８３、加熱手段であるハロゲンランプヒーター１８４、定着ベルト１８５及び温度測定手段である温度検出部１８６等を備える。画像定着部１８及び制御部１０により定着装置が構成される。

加熱ローラー１８３は、その回転軸方向に延在する定着ランプ（或いは、定着ヒーター）であるハロゲンランプヒーター１８４を備える。ハロゲンランプヒーター１８４は、制御部１０による制御下で通電することにより発熱する。
定着ベルト１８５は、定着ローラー１８１と加熱ローラー１８３とに張架され、定着ローラー１８１及び加圧ローラー１８２は、当該定着ベルト１８５を介して、用紙を挟持して搬送するニップ部を構成する。

また、定着ローラー１８１は、制御部１０による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転する。なお、定着ローラー１８１ではなく、定着ベルト１８５の張架により連動する加熱ローラー１８３が、制御部１０による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転するものとしてもよい。

さらに、加熱ローラー１８３には、加熱ローラー１８３の温度を検出する温度検出部１８６が設けられている。温度検出部１８７は、加熱ローラー１８３の温度を検出することができれば、一つ設けられていてもよいし複数設けられていてもよい。

また、図３に示すように、加圧ローラー１８２は、弾性部材（図示略）により定着ローラー１８１に近づく方向に付勢され、定着ベルト１８５を介して定着ローラー１８１に圧着され、定着ローラー１８１との間にニップ部を形成しながら定着ローラー１８１の回転に伴って回転する。なお、加圧ローラー１８２は、制御部１０による制御下で図示しないモーター等の回転駆動手段により駆動されて回転するものとしてもよい。

定着ローラー１８１及び加圧ローラー１８２は、用紙をニップ部で挟持して、所定の搬送方向に搬送しながら用紙を加熱及び加圧する。これにより、定着ローラー１８１及び加圧ローラー１８２は、用紙上のトナーを溶融させて定着させる。用紙と接触する際の定着ローラー１８１（定着ベルト１８５）の温度は、例えば、１８０℃以上２００℃以下の範囲とされる。したがって、ハロゲンランプヒーター１８４は、加熱ローラー１８３を介して定着ベルト１８５がこの温度となるように加熱ローラー１８３を加熱する。

図１に示すように、搬送部１９は、用紙を挟持した状態で回転することで用紙を搬送する用紙搬送ローラーを複数備え、所定の搬送経路で用紙を搬送する。搬送部１９は、画像定着部１８により定着処理が行われた用紙の表裏を反転させて２次転写ローラー１７５へ搬送する反転機構１９１を備えている。画像形成装置１では、用紙の両面に画像を形成する場合に反転機構１９１による用紙の表裏の反転が行われて両面に画像が形成された後に用紙が排紙トレイ２３に排出される。用紙の片面にのみ画像を形成する場合には、反転機構１９１による用紙の表裏の反転が行われることなく片面に画像が形成された用紙が排紙トレイ２３に排出される。

［２．画像形成装置の動作の説明］
ここで、図４のフローチャートを用いて画像形成装置１の動作を説明する。
図４に示すように、制御部１０は、印刷の指示があったか否かを判断し（ステップＳ４１）、印刷の指示がなかったと判断した場合（ステップＳ４１：Ｎｏ）、ステップＳ４１に戻り、印刷の指示があったと判断した場合（ステップＳ４１：Ｙｅｓ）、搬送される用
紙の種別を判別する（ステップＳ４２）。

制御部１０は、選択された用紙トレイの情報から搬送される用紙の種別を判別してもよいし、別途センサーを備えて搬送される用紙の種別を判別してもよい。

そして、制御部１０は、判別された用紙の種別に基づき加圧ローラー１８２を、高温にする必要があるか否かを判断する（ステップＳ４３）。例えば、搬送される用紙が厚紙の場合には、当該用紙を介して加圧ローラーに伝搬する熱量が少なくなるので、加圧ローラー１８２を高温にする必要があると判断する。一方、例えば、搬送される用紙が薄紙の場合には、当該用紙を介して加圧ローラーに伝搬する熱量は多いので、加圧ローラー１８２を低温にする必要があると判断する。

制御部１０が、加圧ローラー１８２を高温にしない、言い換えれば、低温にする必要があると判断した場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、制御周期の先頭に加熱期間を設定する（ステップＳ４４）。一方、制御部１０が、加圧ローラー１８２を高温にする必要があると判断した場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、制御周期の後尾に加熱期間を設定する（ステップＳ４５)。

最後に、制御部１０は、設定された加熱期間に基づき加圧ローラー１８２を加熱して印刷処理を行う（ステップＳ４６）。

ここで、制御周期とは、図５に示すように、用紙全体がニップ部を通過する期間（第１の期間）と、次の用紙の先頭がニップ部に到達するまで（この部分を「紙間」と呼ぶ。）の期間（第２の期間）の合計時間であり、例えば、制御周期ＣＴ５１、制御周期ＣＴ５２及び制御周期ＣＴ５３のようになり、用紙の先端とタイミングが一致している。

また、加熱期間とは、例えば、当該制御周期の整数倍、又は、整数分の１の期間であって、加熱期間ＨＴ５１、加熱期間ＨＴ５２、加熱期間ＨＴ５３、加熱期間ＨＴ５４、加熱期間ＨＴ５５加熱期間ＨＴ及び加熱期間ＨＴ５６のようになる。例えば、図５においては、加熱期間ＨＴ５１〜加熱期間ＨＴ５６は、制御周期ＣＴ５１〜制御周期ＣＴ５３の１／４としている。

すなわち、図５（ａ）に示すように、制御周期ＣＴ５１〜制御周期ＣＴ５３の先頭に加熱期間ＨＴ５１〜加熱期間ＨＴ５３を設定することは、制御周期ＣＴ５１〜制御周期ＣＴ５３がＯＮ（ハロゲンランプヒーター１８４を点灯）から開始されることになる（以降、「ヒーター制御をＯＮから開始」と呼ぶ。）。

また、図５（ｂ）に示すように、制御周期ＣＴ５１〜制御周期ＣＴ５３の後尾に加熱期間ＨＴ５４〜加熱期間ＨＴ５６を設定することは、制御周期ＣＴ５１〜制御周期ＣＴ５３がＯＦＦ（ハロゲンランプヒーター１８４を消灯）から開始されることになる（以降、「ヒーター制御をＯＦＦから開始」と呼ぶ。）。

但し、図３に示すような画像定着部１８の構成では、ハロゲンランプヒーター１８４により加熱された定着ベルト１８５がニップ部に到達するまでに時間的な遅延が生じるので、制御部１０は、定着ベルト１８５の加熱開始位置と、用紙の先頭がニップ部に到達するタイミングを合わせる必要がある。勿論、定着ローラー１８１にハロゲンランプヒーターを有する構成であれば、このようなタイミング調整は不要になる。

また、ヒーター制御をＯＦＦから開始した場合、加熱期間ＨＴ５４〜加熱期間ＨＴ５６が、紙間の部分を全て含んでしまい、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある
熱量の一部が、加圧ローラー１８２に直接伝播してロスしてしまうので、補正量ＣＭ５１、補正量ＣＭ５２、補正量ＣＭ５３が加算され、補正量の分だけハロゲンランプヒーター１８４のヒーター点灯期間が長くなる。

ここで、図６は、印刷枚数（枚／分）、紙間（ｍｍ）、制御周期（秒）と、ＯＮから開始、或いは、ＯＦＦから開始の各種条件における加圧ローラー１８２の温度の一例を示す説明図である。

図６から分かるように、同一条件の場合、ヒーター制御をＯＦＦから開始した方がヒーター制御をＯＮから開始するよりも、加圧ローラー１８２の温度が高くなる。また、紙間が広がるほど、加圧ローラー１８２に直接伝播する熱量が多くなるので、加圧ローラー１８２の温度がより高くなる。

また、前述のように、ヒーター制御をＯＦＦから開始した場合、補正量が加算されるので、制御周期におけるハロゲンランプヒーター１８４の点灯率（制御周期におけるヒーター点灯期間）は、ヒーター制御をＯＮから開始した場合と比べて大きくなる。また、紙間が広がるほど、加圧ローラー１８２に直接伝播する熱量が多くなるので、補正量が大きくなる。

以上のように、制御部１０が、搬送される用紙の種別に応じて、ヒーター制御をＯＮから開始する、又は、ヒーター制御をＯＦＦから開始するかを選択する、言い換えれば、用紙と用紙との期間を含まない加熱期間で加熱する第１の加熱パターンと、用紙と用紙との期間を含む加熱期間で加熱する第２の加熱パターンのいずれかにより、加熱することにより、加圧ローラー１８２の温度を適切に制御することができる。

［３．画像形成装置の他の動作の説明］
図４に示すフローチャートでは、搬送される用紙の種別に応じて、制御周期における加熱期間の位置を選択している。すなわち、用紙の種別が１種類である場合を想定しているが、一連の印刷処理において用紙の種別が切り換わる場合がある。

例えば、搬送される用紙が厚紙から薄紙に切り換わった場合、これまでと同様のヒーター制御（ヒーター制御をＯＦＦから開始）を維持すると、加圧ローラー１８２の温度が高くなりすぎてしまう。このため、図７は、搬送される用紙の種別に応じて、制御周期における加熱期間の位置を変更する場合の動作を示すフローチャートである。

図７に示すように、制御部１０は、搬送される用紙の種別が切り替わったことによる制御周期における加熱期間の変更の位置の必要性の有無を判断し（ステップＳ７１）、制御周期における加熱期間の位置の変更が必要ないと判断した場合（ステップＳ７１：Ｎｏ）、ステップＳ７１に戻り、制御周期における加熱期間の位置の変更が必要であると判断した場合（ステップＳ７１：Ｙｅｓ）、現状のヒーター制御がＯＮから開始であるか否かを判断する（ステップＳ７１）。

制御部１０が、現状のヒーター制御がＯＮから開始であると判断した場合（ステップＳ７２：Ｙｅｓ）、制御周期の後尾に加熱期間を変更（ヒーター制御がＯＦＦから開始）すると共に、加熱期間に補正量を加算してヒーター点灯期間とする（ステップＳ７３）。

現状のヒーター制御がＯＮから開始である場合、図５（ａ）の状態から図５（ｂ）に切り換わることになるので、加熱期間ＨＴ５４、加熱期間ＨＴ５５及び加熱期間ＨＴ５６に補正量ＣＭ５１、補正量ＣＭ５２及び補正量ＣＭ５３を加算して、ヒーター点灯期間を補正することにより、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある熱量の一部が、加
圧ローラー１８２に直接伝播して生じるロスを補償することができる。

一方、制御部１０が、現状のヒーター制御がＯＮから開始ではないと判断した場合（ステップＳ７２：Ｎｏ）、制御周期の先頭に加熱期間を変更（ヒーター制御がＯＮから開始）すると共に、加熱期間から補正量を減算してヒーター点灯期間する（ステップＳ７４）。

現状のヒーター制御がＯＮから開始ではない、言い換えれば、現状のヒーター制御がＯＦＦから開始である場合、図５（ｂ）の状態から図５（ａ）に切り換わることになるので、ヒーター点灯期間から補正量ＣＭ５１、補正量ＣＭ５２及び補正量ＣＭ５３を減算して、ヒーター点灯期間を本来の加熱期間ＨＴ５１、加熱期間ＨＴ５２及び加熱期間ＨＴ５３に戻すことにより、加圧ローラー１８２の温度が必要以上に高くなることを防止できる。

図８（ａ）は、印刷枚数（枚／分）、紙間（ｍｍ）の各種条件における補正量の一例を示す説明図である。図８（ａ）から分かるように、紙間が広がるほど、加圧ローラー１８２に直接伝播する熱量が多くなるので、補正量が大きくなる。

そして、制御部１０は、制御周期において設定された加熱期間の位置であって、補正された点灯期間だけ、ハロゲンランプヒーター１８４を点灯させる（ステップＳ７５）。

以上のように、制御部１０が、搬送される用紙の種別に応じて、制御周期における加熱期間の位置を変更すると共に、加熱期間に対して補正量を増減させることにより、印刷処理の途中で搬送された用紙の種別が切り換わった場合であっても、加圧ローラー１８２の温度を適切に制御することができる。

［４．画像形成装置の他の動作の説明］
図４或いは図７に示すフローチャートでは、搬送される用紙の種別に応じて、加圧ローラー１８２を高温にする必要があると判断した場合、制御周期の後尾に加熱期間を設定している。

但し、搬送される用紙の種別によっては、制御周期の後尾に加熱期間を設定しても、加圧ローラーの温度が十分高くならない場合がある。この場合には、生産性は低下するものの、紙間を広げることにより、加圧ローラー１８２に直接伝播する熱量を増加させて対応することができる。このため、図９は、搬送される用紙の種別に応じて、紙間を広げる制御を行う場合の動作を示すフローチャートである。

なお、図９において、ステップＳ９１〜ステップＳ９４及びステップＳ９８は、図４のステップＳ４１〜ステップＳ４４及びステップＳ４６と、同じであるので説明は省略する。

図９に示すように、制御部１０が、加圧ローラー１８２を高温にする必要があると判断した場合（ステップＳ９３：Ｙｅｓ）、現在の紙間で加圧ローラーの温度確保が可能であるか否かを判断する（ステップＳ９５）。

制御部１０が、現在の紙間で加圧ローラーの温度確保が可能であると判断した場合（ステップＳ９５：Ｙｅｓ）、制御周期の後尾に加熱期間を設定し（ステップＳ９６）、ステップＳ９８に進む。

一方、制御部１０が、現在の紙間で加圧ローラーの温度確保が可能ではないと判断した場合（ステップＳ９５：Ｎｏ）、紙間を広げると共に、制御周期の後尾に加熱期間を設定
し（ステップＳ９７）、ステップＳ９８に進む。具体的には、制御部１０は、調整手段である搬送部１９を制御して、用紙の搬送速度等を調整して、用紙と用紙との間の間隔（紙間）を広げる。

但し、ステップＳ９７において、紙間を広くした場合には、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある熱量の一部が、加圧ローラー１８２に直接伝播して生じるロスが大きくなって、前述の補正量の増減だけでは、当該ロスを補償することができなくなってしまう。

このため、制御部１０は、図８（ｂ）に示すような紙間補正量を加熱期間に加算して、紙間における熱量のロスを補償する。なお、紙間を広げた場合には、ヒーター制御をＯＮから開始、或いは、ヒーター制御をＯＦＦから開始に関わりなく、加熱期間に紙間補正量を加算する。

例えば、図８（ｂ）に示すように、印刷枚数：４０（枚／分）、紙間：５２．５（ｍｍ）の状態から、印刷枚数：４０（枚／分）、紙間：２１０．０（ｍｍ）の状態に変更した場合、紙間補正量は１４％となり、変更前の加熱期間に紙間補正量１４％を加算した値を、ヒーター点灯期間とする。

なお、紙間を広げた状態から搬送される用紙の種別に応じて、紙間を狭くする場合は、対応する紙間補正量を、ヒーター点灯期間から減算すればよい。

以上のように、制御部１０が、搬送される用紙の種別に応じて、紙間を広げる場合、加熱期間に紙間補正量を加算してヒーター点灯期間とすることにより、本来の印刷において、用紙に供給される必要のある熱量の一部が、加圧ローラー１８２に直接伝播して生じるロスを補償することができ、加圧ローラー１８２側に加熱手段がなくても加圧ローラー１８２の温度を適切に制御することができる。

なお、実施形態の説明に際しては、図５に示すように、制御周期の先頭と、ニップ部に到達する用紙の先端とが一致しているが、必ずしも、一致している必要はない。

例えば、図１０に示すように、制御周期における加熱期間が、用紙、又は、用紙と用紙との間（紙間）を含む部分のいずれか一方に設定されればよい。すなわち、用紙にのみ加熱期間が位置する場合と比べて、紙間を含む部分に加熱期間が位置することで、定着ベルト１８５の熱が加圧ローラー１８２に直接伝播して、加圧ローラー１８２の温度が上昇し易くなる。

また、実施形態の説明に際しては、図５に示すように、制御周期の先頭と、ニップ部に到達する用紙の先端とが一致しているが、制御周期の先端がニップ部に到達する用紙の後端であってもよい。例えば、図１１（ｂ）に示すように、制御周期の先端がニップ部に到達する用紙の後端に一致させるようにしてもよい。

但し、制御周期の先端をニップ部に到達する用紙の先端から用紙の後端に切り換え、又は、制御周期の先端をニップ部に到達する用紙の後端から用紙の先端に切り換える場合には、同一の制御周期において加熱期間が重複してしまうので、切り換え直後の加熱期間を１回間引く等して調整する必要がある。

また、実施形態の説明に際しては、図５に示すように、制御周期は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間としているが、当該合計時間を整数分の１にした時間を制御周期としてもよい。例えば、図１２に示すように、制御周期ＣＴ１２１、
制御周期ＣＴ１２２、制御周期ＣＴ１２３及び制御周期ＣＴ１２４は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間の１／２になっている。

また、同様に、制御周期は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間の整数倍であってもよい。例えば、図１３に示すように、制御周期ＣＴ１３１及びＣＴ１３２は、用紙全体がニップ部を通過する時間と、紙間の時間の合計時間の２倍になっている。

また、実施形態の説明に際しては、画像定着部１８において、定着ベルト１８５は、加熱ローラー１８３と定着ローラー１８１とに張架され、定着ローラー１８１及び加圧ローラー１８２は、当該定着ベルト１８５を介して、用紙を挟持して搬送するニップ部を構成しているが、加熱ローラー１８３と定着ベルト１８５とを用いることなく、回転軸方向に延在するハロゲンランプヒーター１８４を備えた定着ローラー１８１と加圧ローラー１８２とが、用紙を挟持して搬送するニップ部を構成するようにしてもよい。なお、加圧ローラー１８２が、ハロゲンランプヒーター１８４を備えるものであってもよい。

また、実施形態の説明に際しては、例えば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）等の色毎に画像形成用のユニットを備え、用紙上にカラー画像を形成する画像形成装置１を例示したが、一例であってこれに限られるものではなく、例えば、単色の画像を形成する画像形成装置であってもよい。

また、実施形態の説明に際しては、定着ローラー１８１と加圧ローラー１８２を区別して説明しているが、一対の定着部材と考えてもよい。

１ 画像形成装置
１０ 制御部（制御手段）
１８ 画像定着部
１８１ 定着ローラー（定着部材）
１８２ 加圧ローラー（加圧部材）
１８３ 加熱ローラー
１８４ ハロゲンランプヒーター（加熱手段）
１８５ 定着ベルト（定着部材）
１８６ 温度検出部（温度測定手段）
１９ 搬送部（調整手段）
ＣＴ５１、ＣＴ５２、ＣＴ５３ 制御周期
ＨＴ５１、ＨＴ５２、ＨＴ５３、ＨＴ５４、ＨＴ５５、ＨＴ５６ 加熱期間
ＣＭ５１、ＣＭ５２、ＣＭ５３ 補正量

Claims (17)

1. 用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、
   前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、
   前記定着部材を加熱する加熱手段と、
   前記用紙が前記定着部材に位置する第１の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第２の期間のうち、前記第２の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第１の加熱パターンと、前記第２の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第２の加熱パターンのいずれかにより前記定着部材を加熱する制御手段と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記用紙の種類に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱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. 前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備え、
   前記制御手段は、前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、
   前記第２の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであり、
   前記第２の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記加熱期間を、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点に、又は、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点に、切り換える場合、切り換え直後の前記加熱期間を間引くことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記加熱期間は、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の１の期間であることを特徴とする請求項４から６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記定着部材と前記加熱手段とに張架される定着ベルトを備え、
   前記制御手段は、前記定着ベルトの加熱開始位置と、前記用紙が前記定着部材と前記加圧部材とで圧接されるタイミングを合わせることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、定着動作中に前記加熱期間の設定位置を変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記用紙の搬送間隔を調整する調整手段を備え、
    前記制御手段は、前記調整手段を制御して前記第２の期間の長さを変更することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記制御手段は、定着動作中に前記第２の期間の長さを変更する場合、前記加熱期間の変動分の補正を行うことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
12. 用紙に形成されたトナー像を加熱する定着部材と、
    前記用紙を前記定着部材に圧接させる加圧部材と、
    前記定着部材を加熱する加熱手段とを備える画像形成装置のコンピューターを、
    前記用紙が前記定着部材に位置する第１の期間と前記用紙が前記定着部材に位置しない紙間である第２の期間のうち、前記第２の期間を含まない加熱期間で前記定着部材を加熱する第１の加熱パターンと、前記第２の期間を含む加熱期間で前記定着部材を加熱する第２の加熱パターンのいずれかにより前記加熱手段を制御する制御手段として機能させるプログラム。
13. コンピューターを、
    前記用紙の種類に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項１２に記載のプログラム。
14. 前記加圧部材の温度を測定する温度測定手段を備えるコンピューターを、
    前記温度測定手段の測定温度に基づき、前記第１の加熱パターン又は前記第２の加熱パターンのいずれか一方で、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項１３に記載のプログラム。
15. コンピューターを、
    前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、
    前記第２の加熱パターンは、前記制御周期の後尾において加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項１２から１４のいずれか一項に記載のプログラム。
16. コンピューターを、
    前記第１の加熱パターンは、前記第１の期間と前記第２の期間を合わせた制御周期の先頭であって、前記用紙の先端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、
    前記第２の加熱パターンは、前記用紙の後端が前記定着部材に到着した時点から加熱期間を設定して加熱する加熱パターンで、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項１２から１４のいずれか一項に記載のプログラム。
17. 前記加熱期間を、前記制御周期の整数倍、又は、整数分の１の期間として、前記定着部材を加熱する制御手段として機能させる請求項１５又は１６に記載のプログラム。

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