JP4479808B2 - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、記録シートに転写したトナー像を熱定着して当該記録シート上に画像を形成する画像形成装置、及び画像形成装置における画像形成方法に関する。

従来、画像形成装置において、定着ローラの温度を検出して、画像形成動作を実行可能な状態にする間、すなわちウォームアップ時に温調制御を行うとともに、定着後の記録シートの温度を検出するセンサを備え、当該センサで検出した記録シートの温度と定着ローラの温度とに基づいてエラー判定を行う技術が提案されている（特許文献１）。具体的には、記録シートの温度と定着ローラの温度とが著しく乖離していた場合、エラー判定するものである。
また、定着ローラと加圧ローラとで形成される定着ニップよりも記録シート搬送方向下流側であって、一方の回転体と対峙し、記録シート搬送経路を挟んで定着ローラの温度を検出する位置に１つの温度センサを備えたものも提案されている（特許文献２）。これは、定着ローラと温度センサとの間に記録シートが通過すると、温度センサの測定領域が記録シートに遮られるため、記録シートの温度を検出し、検出した記録シート温度に基づいて定着不良を判定するものである。
特開平１０−１６１４６８号公報 特開平１０−１９８２１６号公報

ところで、画像形成装置において、部品点数の削減や配線の簡略化が望まれている。

また、使用者の利便性に鑑みて起動時に急速加熱することが必須であることから、定着ローラの熱容量を低くする要望があるとともに、その一方で、定着ローラを低熱容量化すると温度が変化しやすく、記録シートへの画像定着を安定させるために従来よりもきめ細かく温調制御を行うことが望まれている。

特許文献２の技術は、定着ローラの温度と記録シートの温度とを１つの温度センサで検出可能な構成であるため、部品点数の削減や配線の簡略化に繋がるが、定着ローラの温調制御に関する記載は一切ない。

そこで、例えば、特許文献１に記載されているウォームアップ段階の温調制御を特許文献２の技術に応用したとすると、ウォームアップ時には定着ローラの温度に基づく温調制御を行うことはできる。

しかしながら、このような装置では、画像形成動作中においては、定着ローラと温度センサとの間に記録シートが通過していないときは定着ローラの温度を検出できるため、ウォームアップ段階での温調制御を用いることが考えられるが、記録シートが通過している間は定着ローラの温度を検出することができないため、きめ細かな温調制御ができない。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、定着用の回転体の温度と記録シートの温度とを１つの温度センサで検出する構成を有しながらも、画像形成動作中にきめ細かな温調制御を行える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に、本発明の画像形成装置は、一対の回転体を、両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置すると共に、少なくとも一方の回転体を加熱手段で加熱して、搬送される記録シートを前記定着ニップに通して当該記録シート上に形成された未定着画像を熱定着し、画像を形成する画像形成装置であって、前記定着ニップよりも記録シート搬送方向下流側であって、一方の回転体と対峙し、記録シート搬送経路を挟んで前記一方の回転体の表面温度を検出する位置に配された非接触赤外線センサと、前記一方の回転体と前記非接触赤外線センサとの間を定着後の記録シートが通過中か否かを判断する判断手段と、前記一方の回転体の熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度値に変換するための第１変換テーブルと、前記記録シートの熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度データに変換するための第２変換テーブルとを記憶する記憶手段と、前記判断手段が、記録シートが通過中ではないと判断した場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第１変換テーブルに従って変換して得る温度値と、第１の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御し、記録シートが通過中であると判断した場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第２変換テーブルに従って変換して得る温度値と、前記第１とは異なる第２の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、本発明の画像形成方法は、一対の回転体を、両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置すると共に、少なくとも一方の回転体を加熱手段で加熱して、搬送される記録シートを前記定着ニップに通して当該記録シート上に形成された未定着画像を熱定着し、画像を形成するものであり、前記定着ニップよりも記録シート搬送方向下流側であって、一方の回転体と対峙し、記録シート搬送経路を挟んで前記一方の回転体の表面温度を検出する位置に配された非接触赤外線センサと、前記一方の回転体の熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度値に変換するための第１変換テーブルと前記記録シートの熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度データに変換するための第２変換テーブルとを記憶する記憶手段とを有する画像形成装置における、画像形成方法であって、前記一方の回転体と前記非接触赤外線センサとの間を定着後の記録シートが通過中か否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップで、記録シートが通過中ではないと判断された場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第１変換テーブルに従って変換して得る温度値と、第１の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御し、記録シートが通過中であると判断された場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第２変換テーブルに従って変換して得る温度値と、前記第１とは異なる第２の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御する制御ステップとを含むことを特徴とする。

ここで、記録シートとは、画像形成装置が画像を形成する媒体であり、紙、ＯＨＰ（Over-Head Projector）用シート等、シート状の媒体である。

以上の構成により、本発明の画像形成装置は、１つの非接触赤外線センサで一方の回転体と記録シートとの両方の温度を検出できる構成でありながら、一方の回転体の温度を検出しているときはその温度と第１の閾値とに基づいて温調制御を行い、かつ、記録シートの温度を検出しているときはその温度と第２の閾値とに基づいて温調制御を行うことができる。そこで、一方の回転体の温度に基づき良好な定着が得られる基準温度を第１の閾値として設定しておき、記録シート温度に基づき良好な定着が得られる基準温度を第２の閾値として設定しておけば、画像形成装置は、非接触赤外線センサが一方の回転体の温度を検出しているときも記録シートの温度を検出しているときも、良好な定着が得られるよう温調制御を行うことができ、画像形成動作中にきめ細かな温調制御を行うことができる。

また、上記画像形成装置において、前記制御手段は、前記判断手段が記録シートが通過中ではないと判断したときは、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第１の閾値以上である場合、前記加熱手段による加熱を抑制するよう制御し、かつ、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第１の閾値以下である場合、前記加熱手段による加熱を促進するよう制御し、前記判定手段が記録シートが通過中であると判断したときは、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値以上である場合、前記加熱手段による加熱を抑制するよう制御し、かつ、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値以下である場合、前記加熱手段による加熱を促進するよう制御するようにしてもよい。

この構成により、画像形成装置は、非接触赤外線センサが一方の回転体の温度を検出しているときも記録シートの温度を検出しているときも、良好な定着が得られる基準温度よりも高い場合は一方の回転体の温度を下げるよう制御し、基準温度よりも低い場合は一方の回転体の温度を上げるよう制御することができる。これにより、画像形成装置は、画像形成動作中に、高い精度で加熱手段を制御することができる。

また、上記画像形成装置は、前記判断手段が記録シートが通過中ではないと判断している場合の前記非接触赤外線センサの出力信号の値と、当該判断後、前記判断手段が記録シートが通過中であると判断した場合の前記非接触赤外線センサの出力信号の値とが、所定値以上乖離していた場合、エラー判定を行うエラー判定手段を備えるようにしてもよい。

この構成により、一方の回転体の温度と記録シートの温度とが著しく乖離している場合、非接触赤外線センサの故障や断線等の異常が考えられ、正常な温調を継続することができない可能性が高いが、画像形成装置は、このような場合に、エラー判定することができる。

また、上記画像形成装置において、前記判断手段は、前記非接触赤外線センサの出力信号の値を逐次取得し、最も新しく取得した値と、以前に取得した値とを比較し、比較の結果所定量以上の変化がない間、記録シートが通過中ではないと判断し、前記所定量以上の変化があった後、以前に取得した値と最も新しく取得した値との比較結果が所定量以上となるまで、記録シートが通過中であると判断するようにしてもよい。

この構成により、画像形成装置は、非接触赤外線センサが一方の回転体の温度を検出しているか記録シートの温度を検出しているかを、すなわち、記録シートが一方の回転体と非接触赤外線センサとの間を通過中であるか否かを、非接触赤外線センサの出力信号値の変化を利用して判定することができる。すなわち、一方の回転体より記録シートのほうが著しく温度が低いため、記録シートが定着ニップを通って一方の回転体と非接触赤外線センサとの間を通過すると非接触赤外線センサの出力信号値が急激に低下し、記録シートが通過し終わって一方の回転体と非接触赤外線センサとの間を通過しなくなると再び非接触赤外線センサの出力信号値が急激に上昇する。これらの変化量を実験的に計測する等して決定し、所定量として設定しておけばよい。

また、上記画像形成装置において、前記制御手段は、画像形成処理を開始させ、前記判断手段は、前記制御手段が画像形成処理を開始させる前、及び開始させた後所定時間経過するまでは、記録シートが通過中ではないと判断し、前記制御手段が画像形成処理を開始させてから前記所定時間内は、記録シートが通過中であると判断するようにしてもよい。

この構成により、画像形成装置は、制御手段画像形成動作を開始させたのを契機に、記録シートが一方の回転体と非接触赤外線センサとの間を通過中であるか否かを判定することができる。すなわち、制御手段が画像形成処理を開始させてから所定時間が経過すると、記録シートが定着ニップを通って一方の回転体と非接触赤外線センサとの間を通過し始め、さらに一定時間が経過すると記録シートは通過し終える。この所定時間及び一定時間を実験的に計測する等して決定し、設定しておけばよい。

また、上記画像形成装置において、前記記録シートは複数種類に分類されるものであり、前記記録シートの種類に応じて異なる複数の閾値を保持する保持手段と、前記判断手段が、記録シートが通過中であると判断したとき、さらに、当該記録シートの種類を判定する用紙判定手段とを備え、前記制御手段は、前記判断手段が、記録シートが通過中であると判断した場合は、前記用紙判定手段の判定結果に応じた閾値を前記第２の閾値として用いて前記加熱手段を制御するようにしてもよい。

この構成により、画像形成装置は、記録シートに複数種類があり、例えば、当該種類によって最適な定着温度が異なることがあっても、当該種類毎に閾値を設定しておき、種類に応じて最適な閾値を用いて加熱手段を制御することができる。

また、上記画像形成装置において、前記判断手段は、前記非接触赤外線センサの出力信号の値を逐次取得し、最も新しく取得した値と、以前に取得した値とを比較し、比較の結果所定量以上の変化がない間、記録シートが通過中ではないと判断し、前記所定量以上の変化があった後、以前に取得した値と最も新しく取得した値との比較結果が所定量以上となるまで、記録シートが通過中であると判断し、前記用紙判定手段は、前記非接触赤外線センサの出力信号の値の変化量に基づいて記録シートの種類を判定するようにしてもよい。

この構成により、非接触赤外線センサの出力信号値の変化を利用して、記録シートの種類を判定することができる。すなわち、記録シートの種類が異なると、厚さや熱放射率などが異なり、非接触赤外線センサの出力信号値の変化量が異なってくる。各記録シートに対応する出力信号値の変化量は、実験的に計測するなどして決定し、設定しておけばよい。

また、上記画像形成装置は、前記記録シートの第１の面と、当該第１の面と対向する第２の面の両面に画像を形成するものであり、前記第１の面と前記第２の面とに応じて異なる２つの閾値を保持する保持手段と、前記判断手段が、記録シートが通過中であると判断した場合、さらに、当該記録シートの前記第１の面と前記第２の面のいずれに画像を形成中かを判定する画像形成面判定手段とを備え、前記制御手段は、前記判断手段が記録シートが通過中であると判断した場合は、前記画像形成面判定手段の判定結果に応じた閾値を前記第２の閾値として用いて前記加熱手段を制御するようにしてもよい。

この構成により、画像形成装置が記録シートの両面に画像を形成できる場合、表面（第１の面）を画像形成中のときと裏面（第２の面）を画像形成中のときとで異なる閾値を用いて加熱手段を制御することができる。すなわち、記録シートの両面に画像形成する場合、通常、最初第１の面に画像形成を完成させるために定着ニップを通過し、その後第２の面に画像形成を行うために再び定着ニップを通過する。このため、第２の面の画像形成時に定着ニップを通過するときにはすでに記録シートは一度温められた状態となっているので、第２の面の画像形成時に用いる第２の閾値は第１の面の画像形成時に用いる第２の閾値よりも低くても良い。このような事情を鑑みて閾値を設定しておき、最適な閾値を用いて加熱手段を制御することができる。

また、上記画像形成装置において、前記制御手段は、前記判断手段が記録シートが通過中であると判断している間、逐次、前記非接触赤外線センサの検出結果と前記第２の閾値とを用いて前記加熱手段を制御するものであり、前記制御手段が、所定時間以上連続的に、前記非接触赤外線センサの検出結果と前記第２の閾値とを用いて前記加熱手段を制御した場合、エラー判定を行うエラー判定手段を備えるようにしてもよい。

この構成により、所定時間以上続けて非接触赤外線センサの検出結果と第２の閾値とを用いて加熱手段の制御を行っている場合、所定時間以上一方の回転体と非接触赤外線センサの間を記録シートが通過しっ放しであることから、紙詰まり（ジャム）や紙巻き（カーリング）等のトラブルが発生した可能性が高いが、画像形成装置は、このような場合に、エラー判定することができる。実験的に、正常に記録シートが一方の回転体と非接触赤外線センサの間を通過する時間を測定する等して、測定した時間より長い所定の時間を決定し、設定しておけばよい。

また、上記画像形成装置は、前記判断手段が記録シートが通過中であると判断したとき、前記加熱手段による加熱を抑制するよう制御したにもかかわらず、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値よりも高い所定の上限値以上である場合、及び、前記加熱手段による加熱を促進するよう制御したにもかかわらず、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値よりも低い所定の下限値以下である場合、エラー判定を行うエラー判定手段を備えるようにしてもよい。

この構成により、加熱手段による加熱を抑制したにもかかわらず記録シートの温度が上がり続けたり、逆に加熱手段による加熱を促進したにもかかわらず記録シートの温度が下がり続けたりした場合、加熱手段等にトラブルが発生した可能性が高いが、画像形成装置は、このような場合に、エラー判定することができる。実験的に測定する等して、正常であれば到達することのない上限温度と下限温度とを決定し、設定しておけばよい。

また、上記画像形成装置において、前記判断手段により、記録シートが通過中であるとの判断が所定の時間を越えて継続したとき、エラーであると判定するエラー判定手段をさらに備えるようにしてもよい。

この構成により、所定時間以上記録シートが通過中であることを判断し続けている場合、所定時間以上一方の回転体と非接触赤外線センサの間を記録シートが通過しっ放しであることから、紙詰まり（ジャム）や紙巻き（カーリング）等のトラブルが発生した可能性が高いが、画像形成装置は、このような場合に、エラー判定することができる。実験的に、正常に記録シートが一方の回転体と非接触赤外線センサの間を通過する時間を測定する等して、測定した時間より長い所定の時間を決定し、設定しておけばよい。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
＜実施形態１＞
まず、実施形態１に係る画像形成装置１について説明する。
（１．構成）
（１−１．基本的構成）
図１は、タンデム型のフルカラー複写機である画像形成装置１の概略構成を示す。

図１に示すように、画像形成装置１は、Ｃ（Cyan）、Ｍ（Magenta）、Ｙ（Yellow）、Ｋ（Key tone）の各色のそれぞれに対応する作像ユニット１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋと、矢印方向に回転する中間転写ベルト２５を備える画像形成部２０と、給紙部３０と、定着部４０と、制御部６０とを備える。

画像形成装置１は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークに接続されており、外部の端末装置（不図示）からのプリントジョブの実行指示や、操作部（不図示）からのプリントジョブの実行指示を受け付けると、当該指示に従って画像形成を実行する。

作像ユニット１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｙ、１０Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト２５に対向させるようにし、当該中間転写ベルト２５に沿って、画像形成工程の上流側から下流側に向け、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの順序で所定間隔を空けて直列に配置されている。

作像ユニット１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１１並びに、当該感光体ドラム１１の周囲に配置された帯電器１２、像露光装置１３、現像部としての現像器１４及びクリーナ１５を備える。作像ユニット１０Ｋは、感光体ドラム１１の軸１６によって画像形成装置の筐体に対して位置決めされている。

作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃについても、作像ユニット１０Ｋと同様の構成であるため、詳述しない。

画像形成部２０は、駆動ローラ２１と、従動ローラ２２と、テンションローラ２３と、感光体ドラム１１と対向する一次転写ローラ２４と、各ローラ２１、２２、２３に張架される中間転写体としての中間転写ベルト２５等を備えている。

給紙部３０は、紙を収容する給紙カセット３１と、給紙カセット３１内の紙を１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ３２と、繰り出された紙を搬送する一対の搬送ローラ３３と、二次転写位置に紙を送り出すタイミングを取るための一対のタイミングローラ３４と、二次転写ローラ３５等を備えている。また、紙送りセンサ３６は、送り出しローラ３２を介して送り出された紙を検知するセンサである。

制御部６０は、画像信号に係る画像の形成の指示を受けると、当該画像信号をＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋ系の各色に色分解してデジタル画像信号を得、露光部１３を駆動させる駆動信号を生成する。制御部６０からの駆動信号を受けて、作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ内の露光部１３は、画像形成のためのレーザ光を発し、各作像ユニット内の感光体ドラム１１上を主走査方向に露光走査する。

感光体ドラム１１は、露光走査を受ける前に、クリーナ１５で表面の残存トナーが除去され、不図示のイレーサランプに照射されて除電された後、帯電器１２により一様に帯電されており、このように一様に帯電した状態で上記レーザ光による露光走査を受けると、感光体ドラム１１の表面に、形成指示のあった画像の静電潜像が形成される。

各静電潜像は、各色の現像器１４により現像され、これにより感光体ドラム１１表面に、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ系の現像剤像としてのトナー像が作像され、各一次転写位置において中間転写ベルト２５の裏面側に配設された一次転写ローラ２４に印加された電圧により生じる静電力により、回転する中間転写ベルト２５上に一次転写される。

この際、各色の作像動作は、各色のトナー像が中間転写ベルト２５上の同じ位置に重ね合わされるように、画像形成工程の上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。これにより、トナー像は、中間転写ベルト２５上において下からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に重ねられることになる。中間転写ベルト２５上に重ね合わされた各色のトナー像は、中間転写ベルト２５の回転により二次転写位置に移動する。

一方、中間転写ベルト２５の移動タイミングに合わせて、給紙部３０からは、タイミングローラ３４を介して紙が給紙されて来ており、その紙は、回転する中間転写ベルト２５と二次転写ローラ３５との間に挟まれて搬送される。二次転写位置において、二次転写ローラ３５に印加された電圧により生じる静電力によって、中間転写ベルト２５上のトナー像が紙上に二次転写される。

なお、トナー像は、中間転写ベルト２５上では下からＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順にトナー像が重ねられているので、紙上では下からＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの順にトナー像が重ねられた状態になり、Ｋ色のトナー像が最下層に位置する。このように、紙上においてＫ色のトナー像を最下層に位置させることで、カラーの再現性を向上させている。

二次転写位置を通過した紙は、定着部４０に搬送される。定着部４０では、トナー像が加熱、加圧されて紙に定着された後、一対の排出ローラ４１を介して排出トレイ４２上に排出される。

また、画像形成装置１は、クリーナ５０を備える。クリーナ５０は、転写後の中間転写ベルト２５上の残留トナーを掻き取るためのブレード５１と、掻き取った廃トナーを収容するための収容部５２を備える。

ブレード５１の軸５３は、図示しない歯車等から成る動力伝達機構を介して切換えモータ５４の回転軸と連結されている。切換えモータ５４は、制御部６０に接続されており、制御部６０は、切換えモータ５４を回転駆動させることにより、ブレード５１を矢印方向に移動させ、中間転写ベルト２５に当接する位置と中間転写ベルト２５から離間する位置とに切り換える。

以上のようにして、画像形成装置１は、帯電、露光、現像、転写、定着、清掃、除電の各工程を実行し、画像を紙上に形成する構成となっている。
（１−２．定着部４０の構成）
図２は、定着部４０の概略構成を示す断面図である。

図２に示すように、定着部４０は、加熱ローラ４１と定着ローラ４４とに亘って巻回した定着ベルト４３に対し、加圧ローラ４５を近接配置し、定着ベルト４３と加圧ローラ４５との接触部分に定着ニップを形成する構成となっている。

加熱ローラ４１には、ヒータ４２が内挿されていて、ヒータ４２の発熱によって加熱ローラ４１が熱せられ、その熱が定着ベルト４３に伝導し、定着ベルト４３が加熱される。ヒータ４２は、具体的には、ハロゲンランプやＩＨヒータ等で実現される。

また、定着部４０は、非接触赤外線センサとしてサーモパイル４６を備える。

加熱ローラ４１は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にフッ素樹脂等による離型層が積層されて構成されており、ヒータ４２から発せられる熱を定着ベルト４３に伝導し、また定着ローラ４４と共に定着ベルト４３に張力をかけた状態で、紙の通過速度に合わせて定着ベルト４３を回動駆動する。

定着ローラ４２は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面に、シリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層が積層されて構成されている。

定着ベルト４３は、ポリイミド樹脂等から成る筒状の耐熱層の表面にフッ素樹脂等による離型層が積層されて構成されている可撓性を有する無端帯である。

加圧ローラ４５は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にフッ素樹脂等による離型層が積層されて構成されている。

サーモパイル４６は、放熱体の温度を検出し、検出結果に応じて電圧を出力する機能を有する温度センサであり、制御部６０と接続されている。サーモパイル４６は、図中矢印方向に測定領域を向けて、定着ニップよりも紙の搬送方向下流側であって、定着ベルト４３と対峙し、図中一点鎖線で示す紙の搬送経路ａを挟んで定着ベルト４３の温度を検出する位置に配置されている。

このような構成により、サーモパイル４６は、紙が定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過していないときは定着ベルト４３の温度の検出が行え、紙が定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過しているときは紙の温度の検出が行える。サーモパイル４６は、応答時間が早く、例えば、ここでは３０ｍｓとする。

以後、紙が定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過していてサーモパイル４６が紙温度を検出するときを「通紙時」といい、通過していなくてサーモパイル４６が定着ベルト４３温度を検出するときを「非通紙時」と定義する。
（１−３．内部構成）
図３は、画像形成装置１の内部構成を示すブロック図であり、制御部６０とその他の各デバイスとの繋がりを示している。

図３に示すように、画像形成装置１の内部では、主に、画像形成部２０、給紙部３０、定着部４０、及び操作部７０が制御部６０に接続されている。

制御部６０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）６１、Ｉ／Ｆ（インターフェース）部６２、ＲＡＭ（Random Access Memory）６３、ＲＯＭ（Read Only Memory）６４を含む。

ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ４６からプログラムを読み出して実行することで各処理を実行する。

Ｉ／Ｆ部６２は、ＣＰＵ６１とＬＡＮ等のネットワークとを接続するためのデバイスであり、具体的には、ＬＡＮカードやＬＡＮボード等で実現される。Ｉ／Ｆ部６２は、外部から送信されるプリントジョブを受信してＣＰＵ６１に送出する。

ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６１がプログラムを実行するときに必要となるデータ等を保持する。特に、ＲＡＭ６３には、サーモパイル４６の出力電圧と温度との関係を示すテーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂ（後述する）が保持されている。ＣＰＵ６１は、テーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂを参照してサーモパイル４６の出力電圧値を温度に変換する。

ＲＯＭ６４は、ＣＰＵ６１が実行する、画像形成装置１を制御するためのプログラムが保持されている。特に、ＲＯＭ６４には、通紙判定プログラム（通紙判定Ｐ）６４ａ、温調プログラム（温調Ｐ）６４ｂ、及びエラー制御プログラム（エラー制御Ｐ）６４ｃが保持されている。

通紙判定プログラム６４ａは、サーモパイル４６の出力電圧値の変化に基づき、紙が定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過しているか、通過していないか、すなわち、通紙時か非通紙時かを判定する機能を有する。

温調プログラム６４ｂは、テーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂを参照して変換して得た温度と所定の閾値である１８０℃又は９５℃との比較結果に応じて、ヒータ４２のＯＮ、ＯＦＦを制御する機能を有する。

エラー制御プログラム６４ｃは、通紙判定プログラム６４ａで非通紙と判定された時にサーモパイル４６が出力した電圧値に対応する温度と、通紙判定プログラム６４ａで通紙と判定された時にサーモパイル４６が出力した電圧値に対応する温度とを比較し、比較結果に応じてサーモパイル４６が異常であると判断した場合にエラー判定を行う機能を有する。

操作部７０は、使用者の操作入力を受付け、入力された操作に応じた信号をＣＰＵ６１に送出する。操作としては、例えばプリントジョブの実行指示がある。
（２．テーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂ）
次に、サーモパイル４６の出力電圧を温度変換するためのテーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂについて説明する。

図４は、テーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂを示す。

サーモパイル４６は、放熱体が発生する赤外線に応じた電圧を出力するのであるが、放熱体の材質等により赤外線の放射率が異なってくるため、放熱体によって電圧値と温度との関係が変わってくる。ある放熱体Ａと放熱体Ｂとが同じ温度であったとしても、放射率が異なることでサーモパイル４６の出力電圧が変わってしまうのである。このため、サーモパイル４６の出力電圧値と温度とを対応付けた換算表を、測定対象の放射率に応じて設定しておくことが、高い精度での測定を達成するために好ましい。

そこで、サーモパイル４６の測定対象である定着ベルト４３と紙との放射率に応じ、別々の換算表をテーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂとしてＲＡＭ６３に保持しておき、温調プログラム６４ｂ及びエラー制御プログラム６４ｃが、テーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂのいずれかを用いてサーモパイル４６の出力電圧を温度に換算する。

テーブルＴ１ａは、サーモパイル４６が紙の温度を検出しているとき（通紙時）における、電圧値を温度に変換するテーブルである。ここでは、想定される温度（９５℃近傍）に余裕を持たせて、８５℃からの換算値を含む例を示している。

テーブルＴ１ｂは、サーモパイル４６が定着ベルト４３の温度を検出しているとき（非通紙時）における、電圧値を温度に変換するテーブルである。ここでは、想定される温度（１８０℃近傍）に余裕を持たせて、１７０℃からの換算値を含む例を示している。

テーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂは、使用者が動作実験等によって値を決定し、作成すればよい。
（３．通紙判定と温調制御）
次に、通紙判定プログラム６４ａの判定、及び温調プログラム６４ｂの制御について説明する。

図５は、サーモパイル４６の出力電圧の変化を示す図である。
（３−１．通紙判定）
画像形成装置１において、プリントスタートする前、ウォームアップ動作によって定着ベルト４３を加熱して到達させる温度が１８０℃である。これは使用者が、実験的に計測する等して、最適な定着状態が得られるための定着ベルト４３の温度として設定する温度であり、ＲＡＭ６３に保持しておく。以後、この定着ベルト４３の温度閾値を第１閾値とする。

ウォームアップ後、プリントスタートするまで、定着ベルト４３は１８０℃近辺を保つように制御されるため、サーモパイル４６は定着ベルト４３の検出結果として、１８０℃に相当する２．８８Ｖ（テーブルＴ１ｂを参照）付近の電圧を出力することになる。

その後、プリントがスタートして、紙が定着ニップを通って定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過すると、サーモパイル４６は、紙温度を検出することになる。このとき、紙温度は定着ベルト４３の温度よりも著しく低く、紙の熱放射率が定着ベルト４３よりも低いため、サーモパイル４６が出力する電圧値が急激に降下する。同図では、１．４５Ｖ近傍（９５℃に相当：テーブルＴ１ａを参照）まで出力電圧値が降下した例を示している。この降下する値は、例えば、実験的に測定して得ればよい。また、非通紙時の電圧値である２．８８Ｖと通紙時の電圧値である１．４５Ｖとに基づき、これらの値の中間付近である図中ａ地点まで降下する値を、ＣＰＵ６１が通紙、非通紙を判断するための判断基準値として設定し、ＲＡＭ６３に保持しておく。以後、この判断基準値を通紙判定基準値とする。

具体的には、プリントスタート後、ＣＰＵ６１は、まず、３０ｍｓ毎にサーモパイル４６の出力電圧値を３回取得し、平均して非通紙時電圧値とする。これは、サーモパイル４６の応答速度が３０ｍｓであるためである。

通紙判定プログラム６４ａを実行するＣＰＵ６１は、以後３０ｍｓ毎にサーモパイル４６の出力電圧値を取得し、前の３回（３０ｍｓ、６０ｍｓ前、９０ｍｓ前）取得した値の平均値（非通紙時電圧値）と今回取得した電圧値とを比較し、今回取得した電圧値が非通紙時電圧値よりも通紙判定基準値以上に降下した場合に（図中ａ地点）、通紙を判定する。

通紙時においても、ＣＰＵ６１は、まず３０ｍｓ毎に３回サーモパイル４６の出力電圧値を取得し、平均して通紙時電圧値とする。通紙判定プログラム６４ａを実行するＣＰＵ６１は、今回取得した電圧値と、前の３回取得した値（通紙時電圧値）とを比較する。通紙状態が続いていれば、サーモパイル４６の出力電圧値が降下したままであるため、通紙判定プログラム６４ａを実行するＣＰＵ６１は通紙を判定し続ける。

一方、紙の後端が定着ニップを通って定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過し終え、非通紙となると、サーモパイル４６は再び定着ベルト４３の温度を検知するため、取得した電圧値は通紙判定基準値以上上昇する。この上昇（図中地点ｂ）を検知し、ＣＰＵ６１は、非通紙を判定する。

以後、再び通紙された場合（例えば、１度のプリントジョブで複数枚の紙を画像形成する場合で２枚目以降の紙が定着ニップへ送られてきた場合）、サーモパイル４６の出力電圧値は非通紙時電圧値から通紙判定基準値以上降下するため、通紙判定プログラム６４ａを実行するＣＰＵ６１は通紙を判定する。

このように、通紙判定プログラム６４ａを実行するＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧値の変化に応じて随時通紙、非通紙を判定する。

なお、電圧上昇時の通紙判定基準値は、下降時の値と同一であってもよいし、異なる値が別途ＲＡＭ６３に保持されていてもよい。
（３−２．温調制御）
また、第１閾値と同様に、最適な定着状態が得られるための紙の温度を、実験的に測定する等して決定し、閾値としてＲＡＭ６３に保持しておく。同図では、９５℃である。以後、この紙温度の閾値を第２閾値とする。

温調プログラム６４ｂを実行するＣＰＵ６１は、紙への画像定着を最適化するため、サーモパイル６４ａの出力電圧値に相当する温度と、上で決定した第１閾値及び第２閾値とを用いて、ヒータ４２のＯＮ、ＯＦＦを制御する。

具体的には、温調プログラム６４ｂを実行するＣＰＵ６１は、非通紙時、サーモパイル４６の出力電圧値に相当する温度（テーブルＴ１ｂを参照）を得て、定着ベルト温度とする。定着ベルト温度が第１閾値である１８０℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＦＦするよう制御し、第１閾値である１８０℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＮさせる制御をする。以後、この第１閾値を用いる温調制御を温調制御１という。

同様に、温調プログラム６４ｂを実行するＣＰＵ６１は、通紙時、サーモパイル４６の出力電圧値に相当する温度（テーブルＴ１ａを参照）を得て、紙温度とする。紙温度が第２閾値である９５℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＦＦさせる制御し、第２閾値である９５℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＮさせる制御をする。以後、この第２閾値を用いる温調制御を温調制御２という。
（４．動作）
次に、画像形成装置１の動作について説明する。

図６及び７は、画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。図６は、特に電源投入後からプリント動作開始までの動作を示し、図７は、プリント動作中の動作を示す。

図６に示すように、画像形成装置１は、まず電源投入されると（ステップＳ１００）、サーモパイル４６は温度検出を開始する（ステップＳ１０１）。このとき、非通紙時であり、サーモパイル４６は定着ベルト４３の温度を検出すため、サーモパイル４６の出力電圧はテーブルＴ１ｂに基づいて温度に変換される。

制御部６０は、ヒータ４２をＯＮし、定着ベルト４３の加熱を開始する（ステップＳ１０２）。

ヒータ４２のＯＮ後、サーモパイル４６が、ヒータ４２によって温められた定着ベルト４３の温度が第１閾値である１８０℃以上上昇したことを検出するまで待つ（ステップＳ１０３：ＮＯ）。

サーモパイル４６が、ヒータ４２によって温められた定着ベルト４３の温度が第１閾値である１８０℃以上上昇したことを検出すると（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、画像形成装置１のウォームアップが完了する（ステップＳ１０４）。

ウォームアップ完了後、外部から又は操作部７０からプリントジョブの実行指示を受けるまで、すなわち、待機状態の間（ステップＳ１０５：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は温調プログラム６４ｂを実行して温調制御１を行う（ステップＳ１０６）。

図８は、温調制御１の詳細を示すフローチャートである。

図８に示すように、温調制御１では、ＣＰＵ６１は、まず、サーモパイル４６の出力電圧値をテーブルＴ１ｂに基づき温度変換して温度値を得て定着ベルト温度を得るとともに、定着ベルト温度が第１閾値である１８０℃以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０）。

定着ベルト温度が１８０℃以上の場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、ヒータ４２をＯＦＦさせる制御を行う（ステップＳ１１）。

一方、定着ベルト温度が１８０℃以上でない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、ＣＰＵ６１はさらに、定着ベルト温度が第１閾値である１８０℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ１２）。

定着ベルト温度が１８０℃以下である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、ヒータ４２をＯＮさせる制御を行う（ステップＳ１３）。

一方、定着ベルト温度が１８０℃以下でない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、ヒータ４２の制御を行うことなく終了する。

ウォームアップ完了後、外部から又は操作部７０からプリントジョブの実行指示を受けると（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、画像形成装置１はプリント動作を開始する（ステップＳ１０７）。

プリント動作を開始すると、ＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧値を取得する（ステップＳ１０８）。ここで、プリント動作開始直後は、出力電圧値を３回得て平均化し、平均値をＲＡＭ３６に保持する（ステップＳ１０８）。ここで保持した出力電圧値の平均値が、最初の非通紙時電圧値となる。

ＣＰＵ６１は、温調プログラム６４ｂを実行して温調制御１を行い（ステップＳ１０９）、通紙判定プログラム６４ａを実行し、この時点におけるサーモパイル４６の出力電圧値と、ステップＳ１０８で保持した非通紙時電圧値と比べて、サーモパイル４６の出力電圧値が通紙判定基準値以上下降したか否かに応じて通紙されているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。

ＣＰＵ６１の判定が非通紙である限り（ステップＳ１１０：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、温調プログラム６４ｂを実行して温調制御１を行い、再びサーモパイル４６の出力電圧値を取得して温調制御１を行う。このとき、ステップＳ１０８において、前のステップＳ１０８で取得した最も古い出力値（９０ｍｓ前の出力値）を捨てて、今回取得した出力値を加えて平均値を算出し、非通紙時電圧値を更新する。

一方、ＣＰＵ６１が通紙を判定すると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧値を取得する（ステップＳ１１１）。ここでも、ステップＳ１０８と同様、最初、ＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧値を３回得て平均化し、平均値をＲＡＭ３６に保持する。ここで保持した出力電圧値の平均値が、最初の通紙時電圧値となる。

続いて、ＣＰＵ６１は、温調プログラム６４ｂを実行して温調制御２を行う（ステップＳ１１２）。

図９は、温調制御２の詳細を示すフローチャートである。

図９に示すように、温調制御２では、ＣＰＵ６１は、まず、時間カウントを行う（ステップＳ２０）。時間カウントは、温調制御２が連続して実行される限り積算していく。

続いて、ＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧をテーブルＴ１ａに基づき温度変換して温度値を得るとともに、紙温度が第２閾値である９５℃以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。

紙温度が９５℃以上である場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１はヒータ４２がＯＦＦかどうかを判定する（ステップＳ２２）。

ヒータ４２がＯＮであれば（ステップＳ２２：ＮＯ）、ヒータ４２をＯＦＦさせる制御を行う（ステップＳ２３）。

ヒータ４２がＯＦＦであれば（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、紙温度が１４０℃以上である場合には（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１はエラー判定を行う（ステップＳ２５）。

紙温度が１４０℃未満であれば（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ３１に進む。

一方、紙温度が９５℃以上でない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、ＣＰＵ６１はさらに、紙温度が第２閾値である９５℃以下であるか否かを判断する（ステップＳ２６）。

紙温度が９５℃以下である場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１はヒータ４２がＯＮかどうかを判定する（ステップＳ２７）。

ヒータ４２がＯＦＦであれば（ステップＳ２７：ＮＯ）、ヒータ４２をＯＮさせる制御を行う（ステップＳ２８）。

ヒータ４２がＯＮであれば（ステップＳ２７：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、紙温度が６０℃以下である場合には（ステップＳ２９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１はエラー判定を行う（ステップＳ３０）。

紙温度が６０℃より高ければ（ステップＳ２９：ＮＯ）、ステップＳ３１に進む。

一方、紙温度が９５℃以下でない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、ヒータ４２の制御を行わずにステップＳ３１に進む。

ＣＰＵ６１は、ステップＳ２０で開始した時間のカウントが所定時間以上経過したか、すなわち、所定時間以上温調制御２を実行しているか否かを判定する（ステップＳ３１）。

所定時間以上温調制御２を実行していた場合、換言すれば、サーモパイル４６の出力電圧が上昇しない状態（ステップＳ１１３：ＮＯ）が継続した場合は（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、エラー判定を行う（ステップＳ３２）。

この所定時間は、使用者が実験的に計測する等して、紙が定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過し終えるのに要する時間を測定した値に基づいて決め、予めＲＡＭ３６に保持しておけばよい。

温調制御２が終わると、ＣＰＵ６１は、通紙判定プログラム６４ａを実行し、この時点でのサーモパイル４６の出力電圧値と、ステップＳ１１１で保持した出力電圧値と比べて、サーモパイル４６の出力電圧値が通紙判定基準値以上上昇したか否かに応じて非通紙となったか否かを判定する（ステップＳ１１３）。

通紙している限り（ステップＳ１１３：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧を取得して、温調制御２を連続して実行する。このとき、ステップＳ１１１において、前のステップＳ１１１で取得した最も古い出力値（９０ｍｓ前の出力値）を捨てて、今回取得した出力値を加えて平均値を算出し、通紙時電圧値を更新する。

一方、非通紙となった場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧値を３回得て、平均値を算出してＲＡＭ３６に保持する（ステップＳ１１４）。ここで保持した出力電圧値は、最新の非通紙時の出力電圧値となる。

なお、ステップＳ１１３で非通紙となった場合は、その時点で、１枚の紙に画像が定着されたことが分かる。

続いてＣＰＵ６１は、エラー制御プログラム４６ｃを実行してエラー制御を行う（ステップＳ１１５）。

図１０は、エラー制御の詳細を示すフローチャートである。

図１０に示すように、エラー制御では、ＣＰＵ６１は、まず、ステップ１１１で保持した出力電圧値と、ステップＳ１１４で保持した出力電圧値との差分を算出する（ステップＳ４０）。

ＣＰＵ６１は、算出した差分と所定の差分閾値とを比較する（ステップＳ４１）。

差分が差分閾値未満であれば（ステップＳ４１：ＮＯ）、そのまま終了する。

一方、差分が差分閾値以上であれば（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１はエラー判定する（ステップＳ４２）。

なお、使用者が動作実験などにより、サーモパイル４６の故障や断線が発生した際に示す異常な値を見つけ出し、この値を差分閾値として決定して、予めＲＡＭ６３に格納しておけばよい。

エラー制御が終わると、ＣＰＵ６１は、プリントジョブで指示されたプリント枚数が１枚であれば、続けてプリントする必要が無いためプリント終了と判定する（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）。

一方、プリントジョブで指示されたプリント枚数が２枚以上であれば、続けてプリントする必要があるためプリント終了とは判定せず（ステップＳ１１６：ＮＯ）、ステップＳ１０８まで戻る。

以上のように動作することで、画像形成装置１は、待機時にはサーモパイル４６が検出した定着ベルト４３の温度に基づいて温調制御１を行うとともに、プリント実行中においても、非通紙時には温調制御１を行い通紙時には温調制御２を行う。

これにより、画像形成装置１は、待機時、プリント実行中の非通紙時、通紙時のいずれの状態でも精度の高い温調を行い、紙への画像の定着を最適化することができる。

また、温調制御２において、ヒータ４２をＯＮしているにも関わらず紙温度が６０℃以下である場合や、ヒータ４２をＯＦＦしているにも関わらず紙温度が１４０℃以上である場合は、ヒータ４２の故障などが考えられるが、このような場合にエラー判定を行うことができる。

また、紙が定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過したはずである時間が経過したにも関わらず、サーモパイル４６の出力電圧が上昇せず、温調制御２が連続して実行された場合、紙詰まり（ジャム）や紙巻き（カーリング）などの異常が考えられるが、このような場合にエラー判定することができる。

また、定着ベルト温度と紙温度があまりにも乖離している場合、サーモパイル４６の故障や断線などの異常が考えられるが、このような場合にエラー判定することができる。
＜実施形態２＞
実施形態１では、画像形成装置１は、プリント実行中に非通紙と通紙とを判定していたが、実施形態２の画像形成装置２は、さらに、通紙のときに複数種類の紙のうちどの種類の紙が通紙しているかを判定する。

なお、ここでは、実施形態１と異なる部分にのみ着目して説明し、実施形態１と同様の部分については詳細な説明を割愛する。
（１．構成）
図１１は、画像形成装置２の内部構成を示すブロック図である。

ＲＯＭ６４には、用紙判定プログラム（用紙判定Ｐ）６４ｄが保持されている。

用紙判定プログラム６４ｄは、サーモパイル４６の出力電圧値の変化に基づき、通紙時の紙の種類を判定する機能を有する。
（２．用紙判定）
ここで、用紙判定プログラム６４ｄの用紙判定について説明する。

図１２は、サーモパイル４６の出力電圧の変化を示す図である。

画像を形成する紙に複数種類ある場合、例えば、厚紙、薄紙、普通紙、ＯＨＰ用紙の４つの種別に分類される場合について例を挙げる。

紙の種別によって定着後の温度が異なってくる。例えば、ここでは、厚紙、薄紙、普通紙、ＯＨＰ用紙の順に熱伝導率が下がっていく例を示している。

同図では、サーモパイル４６が厚紙の温度を検知した場合、出力電圧が２．８８Ｖから１．５３Ｖ近傍まで約１．３５Ｖ降下し、薄紙の温度を検知した場合、出力電圧が２．８８Ｖから１．４３Ｖ近傍まで約１．４５Ｖ降下し、普通紙の温度を検知した場合、出力電圧が２．８８Ｖから１．３３Ｖ近傍まで約１．５５Ｖ降下し、ＯＨＰ用紙の温度を検知した場合、出力電圧が２．８８Ｖから１．２３Ｖ近傍まで約１．６５Ｖ降下する例を示している。これら電圧降下値は、例えば、使用者が動作実験などにより得られるため、この値を用いて閾値を設定しておく。以後、この閾値を用紙判定閾値とする。

また、紙の種別によって最適な定着温度が若干異なってくるため、紙の種別毎に異なる温調制御２を行うための閾値（第２閾値）を設定しておく。複数の第２閾値は、使用者が動作実験などにより紙の種別毎に最適な温度を見出して設定すればよい。

そして、用紙判定閾値と、紙の種別と、第２閾値と対応付けたテーブルＴ２としてＲＡＭ６３に保持される。

図１３は、テーブルＴ２を示す図である。

図１３に示すように、厚紙のときの通紙判定基準値を１．３０Ｖ〜１．３９Ｖととし、このときの第２閾値を１００℃とする。薄紙のときの通紙判定基準値を１．４０Ｖ〜１．４９Ｖとして、このときの第２閾値を９５℃とする。普通紙のときの通紙判定基準値を１．５０Ｖ〜１．５９Ｖとし、このときの第２閾値を９０℃とする。ＯＨＰ用紙のときの通紙判定基準値を１．６０Ｖ以上とし、このときの第２閾値を８５℃とする。
（３．温調制御）
温調プログラム６４ｂを実行するＣＰＵ６１は、通紙時、紙の種別に応じて、それぞれの第２閾値に基づいて温調制御２を行う。

厚紙の場合、サーモパイル４６の出力電圧値に相当する温度（テーブルＴ１ａを参照）が第２閾値である１００℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＦＦさせるよう制御し、第２閾値である１００℃以下の場合は、ヒータ４２をＯＮさせるよう制御する。

同様に、薄紙の場合、サーモパイル４６の出力電圧値に相当する温度が９５℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＦＦさせるよう制御し、９５℃以下の場合は、ヒータ４２をＯＮさせるよう制御する。普通紙の場合、サーモパイル４６の出力電圧値に相当する温度が９０℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＦＦさせるよう制御し、９０℃以下の場合は、ヒータ４２をＯＮさせるよう制御する。ＯＨＰ用紙の場合、サーモパイル４６の出力電圧値に相当する温度が８５℃以上の場合は、ヒータ４２をＯＦＦさせるよう制御し、８５℃以下の場合は、ヒータ４２をＯＮさせるよう制御する。

なお、非通紙時の温調制御１は、実施形態１で説明した温調制御１と同様である。
（４．動作）
次に、画像形成装置２の動作について説明する。

画像形成装置２は、実施形態１の画像形成装置１と同様に、プリント動作前の動作（図６：ステップＳ１００〜Ｓ１０７）及びプリント動作時の動作（図７：ステップＳ１０８〜Ｓ１１６）を行っている。画像形成装置２は、画像形成装置１と比べて、温調制御２が異なる。

図１４は、画像形成装置２の温調制御２を示すフローチャートである。

図１４に示すように、ＣＰＵ６１は、サーモパイル４６の出力電圧降下値によって紙の種別を判定していく。

１．４Ｖ未満であれば（ステップＳ５０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は厚紙であると判定して、厚紙の第２閾値である１００℃を用いて、図９に示す温調制御２に相当する制御を行う（ステップＳ５１）。

１．４Ｖ以上であって（ステップＳ５０：ＮＯ）、１．５Ｖ未満であれば（ステップＳ５２）、ＣＰＵ６１は薄紙であると判定して、薄紙の第２閾値である９５℃を用いて、図９に示す温調制御２に相当する制御を行う（ステップＳ５３）。

１．５Ｖ以上であって（ステップＳ５２：ＮＯ）、１．６Ｖ未満であれば（ステップＳ５４：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は普通紙であると判定して、普通紙の第２閾値である９０℃を用いて、図９に示す温調制御２に相当する制御を行う（ステップＳ５５）。

１．６Ｖ以上であれば（ステップＳ５４：ＮＯ）、ＣＰＵ６１はＯＨＰ用紙であると判定して、ＯＨＰ用紙の第２閾値である８５℃を用いて、図９に示す温調制御２に相当するを行う（ステップＳ５６）。

以上のように動作することで、画像形成装置２は、プリント動作中、紙の種別に応じた最適な閾値を用いて加熱手段を制御することができる。

さらに、図９のステップＳ２４、Ｓ２９で示すエラー判定に用いる紙温度についても、紙の種別に応じた温度を用いるようにしてもよい。
＜実施形態３＞
実施形態１では、実施形態３の画像形成装置３は、さらに、両面印刷時を考慮し、最初の印刷面をプリント中か最後の印刷面をプリント中であるかを判定する。

なお、ここでは、実施形態１と異なる部分にのみ着目して説明し、実施形態１と同様の部分については詳細な説明を割愛する。
（１．構成）
図１５は、画像形成装置３の内部構成を示すブロック図である。

ＲＯＭ６４には、表面／裏面判定プログラム（表裏判定Ｐ）６４ｅが保持されている。

表面／裏面判定プログラム６４ｅは、外部又は操作部７０から両面印刷のプリントジョブを受けたとき、当該プリントジョブ基づき、実行中のプリント動作が、最初の印刷面（表面）に画像形成するための動作であるか、最後の印刷面（裏面）に画像形成するための動作であるかを判定する機能を有する。

また、実施形態３では、温調プログラム６４ｂは、温調制御２を行う際、表面／裏面判定プログラム６４ｅが表面を判定した場合は、実施形態１同様第２閾値を用いて温調制御２を行うが、表面／裏面判定プログラム６４ｅが裏面を判定した場合は、第２閾値と異なる第３閾値を用いて温調制御２を行う。

すなわち、紙の両面に画像形成する場合、画像成形装置３は、最初表面に画像形成を完成させるために定着ニップを通過し、その後裏面に画像形成を行うために再び定着ニップを通過する。このため、裏面の画像形成時に定着ニップを通過するときにはすでに紙は一度温められた状態となっているので、裏面の画像形成時に用いる第３閾値は表面の画像形成時に用いる第２閾値よりも低くしても構わない。

第３閾値の具体的な値は、使用者が動作実験などにより最適な値を決定すればよい。第３閾値も第２閾値と同様にＲＡＭ６３に保持しておく。ここでは、例として、第３閾値を、第２閾値（９５℃）よりも５℃低い９０℃とする。
（２．動作）
次に、画像形成装置３の動作について説明する。

画像形成装置３は、実施形態１の画像形成装置１と同様に、プリント動作前の動作（図６：ステップＳ１００〜Ｓ１０７）及びプリント動作時の動作（図７：ステップＳ１０８〜Ｓ１１６）を行っている。画像形成装置３は、画像形成装置１と比べて、温調制御２が異なる。

図１６は、画像形成装置３の温調制御２を示すフローチャートである。

図１６に示すように、ＣＰＵ６１は、まず紙の表面を印刷時か、すなわち、紙の表面が通紙時であるか否かを判定する（ステップＳ６０）。

表面の印刷時であれば（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、第２閾値を用いて温調を行う。すなわち、紙温度が第２閾値（９５℃）以上であれば（ステップＳ６１：ＹＥＳ）、ヒータ４２をＯＦＦさせる制御を行い（ステップＳ６２）、紙温度が第２閾値（９５℃）以下であれば（ステップＳ６１：ＮＯ、及びステップＳ６３：ＹＥＳ）、ヒータ４２をＯＮさせる制御を行う（ステップＳ６４）。

一方、裏面の印刷時であれば（ステップＳ６０：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、第３閾値を用いて温調を行う。すなわち、紙温度が第３閾値（９０℃）以上であれば（ステップＳ６５：ＹＥＳ）、ヒータ４２をＯＦＦさせる制御を行い（ステップＳ６６）、紙温度が第３閾値（９０℃）以下であれば（ステップＳ６５：ＮＯ、及びステップＳ６７：ＹＥＳ）、ヒータ４２をＯＮさせる制御を行う（ステップＳ６８）。

以上のように動作することで、画像形成装置３は、両面印刷時において、紙表面の印刷時と、紙裏面の印刷時とで最適な閾値を用いて加熱手段を制御することができる。
＜実施形態４＞
次に、実施形態１では、画像形成装置１は、通紙判定プログラム６４ａで、サーモパイル４６の出力電圧値の変化に基づき通紙、非通紙を判定していたが、実施形態４の画像形成装置４は、通紙判定プログラム６４ａの代わりに通紙判定プログラム６４ｆを備え、通紙判定プログラム６４ｆで、紙送り指示に基づいて通紙、非通紙を判定する。

なお、ここでは実施形態１と異なる部分にのみ着目して説明し、実施形態１と同様の部分については詳細な説明を割愛する。
（１．構成）
図１７は、画像形成装置４の内部構成を示すブロック図である。

ＲＯＭ４６には、通紙判定プログラム６４ｆが保持されている。

通紙判定プログラム６４ｆは、制御部６０が給紙部３０に送出する紙送り指示の信号に基づき、通紙時か非通紙時かを判定する機能を有する。具体的には、二次転写工程において制御部６０は、中間転写ベルト２５上の画像を紙に二次転写するために、紙を二次転写位置まで送り出すよう給紙部３０に指示する。この指示信号送出後から所定時間（第１所定時間）経過すれば、二次転写が終了して紙が定着ニップに送り出されて定着ベルと４３とサーモパイル４６との間を通過することになるため、通紙判定プログラム６４ｆは当該第１所定時間経過を検知して通紙を判定する。また、当該第１所定時間経過後、さらに一定時間（第２所定時間）経過すると、紙の後端が定着ベルト４３とサーモパイル４６との間を通過し終え、再び非通紙状態となるため、通紙判定プログラム６４ｆは当該第２所定時間経過を検知して非通紙を判定する。

なお、第１所定時間及び第２所定時間は、使用者が動作実験などによって計測して値を設定し、ＲＡＭ６３に保持しておく。

第１所定時間及び第２所定時間は、例えば、タイミングローラ３４への搬送指示信号を基準に決定しておくことができる。
（２・動作）
次に、画像形成装置４の動作について説明する。

画像形成装置４は、実施形態１の画像形成装置１と同様に、プリント動作前の動作（図６：ステップＳ１００〜Ｓ１０７）を行っている。画像形成装置４は、画像形成装置１と比べて、プリント動作時の動作が異なる。

図１８は、画像形成装置４のプリント動作時における動作を示すフローチャートである。

プリント動作を開始すると、ＣＰＵ６１は、通紙判定プログラム６４ｆを実行し、紙送り指示が送出されたか否かを判定する（ステップＳ１１７）。

紙送り指示が送出されない間は（ステップＳ１１７：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、温調制御１を行う（ステップＳ１１８）。

紙送り指示が送出された後（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）、第１所定時間が経過するまでは（ステップＳ１１９：ＮＯ）、ＣＰＵ６１は、温調制御１を行う（ステップＳ１２０）。

第１所定時間が経過すると（ステップＳ１１９：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、通紙と判定し、温調制御２を行う（ステップＳ１２１）。

ＣＰＵ６１は、第２所定時間が経過するまで（ステップＳ１２２：ＮＯ）、温調制御２を行う。

第２所定時間が経過すると（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ６１は、非通紙を判定し、エラー制御を行って（ステップＳ１２３）、プリント終了か否かを判定する（ステップＳ１２４）。

以上のように動作することで、画像形成装置４は、制御部６０が送出する紙送り指示に基づいて、通紙、非通紙を判定することができる。
（補足）
以上、実施形態１〜４に基づき、本発明の画像形成装置について説明してきたが、画像形成装置１〜４の構成には種々の変形を加えることが可能である。
（１）実施形態１〜４において、温調プログラム６４ｂは、サーモパイル４６の出力電圧をテーブルＴ１ａ及びＴ１ｂを用いて温度に変換し、第１閾値及び第２閾値と比較していたが、これに限定されるものではない。

例えば、温調プログラム６４ｂは、サーモパイル４６の出力電圧値をそのまま閾値と比較する構成としても良い。この場合、第１閾値及び第２閾値は電圧値である。

同様に、エラー制御プログラム６４ｃも、サーモパイル４６の出力電圧をテーブルＴ１ａ及びＴ１ｂを用いて温度に変換し、差分閾値と比較していたが、これに限定されるものではなく、サーモパイル４６の出力電圧値をそのまま差分閾値と比較する構成としても良い。この場合、差分閾値は電圧値である。
（２）実施形態１〜４において、温調制御１及び２で、ＣＰＵ６１はヒータ４２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行っているが、これに限定されるものではない。

ヒータ４２としてＩＨヒータを用いる場合、ＩＨヒータは加熱温度の細かな制御ができるため、例えば、図１９に示すようなテーブルＴ３に基づいて加熱温度を制御するようにしてもよい。

図１９に示す例では、サーモパイル４６の出力電圧値に相当する温度と、第１閾値又は第２閾値との差が−２℃であれば２４０Ｗで、−６℃であれば３２０Ｗで、−８℃であれば３６０Ｗで、−２０℃であれば６００Ｗで、−３２℃であれば６００Ｗで加熱するよう設定されている。これらの値は、使用者が実験的に測定し、最適な値を見出して設定すればよい。

また、テーブルＴ３を紙の種別毎に備え、温調制御２を行う際に判定された紙の種別に応じて、テーブルを切り替えて用いるようにしてもよい。
（３）実施形態１〜４において、本発明の画像形成装置としてタンデム型のフルカラー複写機を例示したが、これに限定されるものではない。

本発明の画像形成装置は、例えば４サイクル型等他方式の複写機や、プリンタ、ＦＡＸ、これらの複合機（ＭＦＰ：Multiple Function Peripheral）などであっても良い。
（４）実施形態１~４では、温度センサのサーモパイルを用いる例を挙げたが、これに限定されるものではない。熱型や量子型の放射温度センサ等、種々の温度センサが利用可能である。
（５）実施形態１~４では、定着部４０は、加熱ローラ４１、ヒータ４２、定着ベルト４３、定着ローラ４４、加圧ローラ４５、及び温度センサ４６を含んで成る例を挙げたが、これに限定されるものではない。

定着部は、定着ローラの代わりにより広いニップを形成するためのパッドを備えるタイプでもよい。また、定着ベルトは用いずに、ヒータを内蔵した定着ローラと加圧ローラとから成るタイプでもよい。このタイプであれば、定着ローラが本発明の一方の回転体に相当する。
（６）実施形態１〜４で示した、通紙判定プログラム６４ａ、温調プログラム６４ｂ、エラー制御プログラム６４ｃ、用紙判定プログラム６４ｄ、表面／裏面判定プログラム６４ｅ、及び通紙判定プログラム６４ｆを、例えば、磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤ等の光記録媒体、フラッシュメモリ系の記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録し、生産、頒布されてもよい。

また、通紙判定プログラム６４ａ、温調プログラム６４ｂ、エラー制御プログラム６４ｃ、用紙判定プログラム６４ｄ、表裏判定プログラム６４ｅ、及び通紙判定プログラム６４ｆを、インターネット等のネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送させてもよい。

本発明は、一対の回転体を、両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置すると共に、少なくとも一方の回転体を加熱手段で加熱して、搬送される記録シートを前記定着ニップに通して当該記録シート上に形成された未定着画像を熱定着し、画像を形成する構成を有する画像形成装置に広く適用可能である。

実施形態１に係る画像形成装置１の概略構成を示す図である。 定着部４０の概略構成を示す断面図である。 画像形成装置１の内部構成を示すブロック図である。 テーブルＴ１ａ、Ｔ１ｂを示す図である。 サーモパイル４６の出力電圧の変化を示す図である。 画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。 画像形成装置１の動作を示すフローチャートである。 温調制御１の詳細を示すフローチャートである。 温調制御２の詳細を示すフローチャートである。 エラー制御の詳細を示すフローチャートである。 実施形態２に係る画像形成装置２の内部構成を示すブロック図である。 サーモパイル４６の出力電圧の変化を示す図である。 テーブルＴ２を示す図である。 画像形成装置２の温調制御２を示すフローチャートである。 画像形成装置３の内部構成を示すブロック図である。 画像形成装置３の温調制御２を示すフローチャートである。 画像形成装置４の内部構成を示すブロック図である。 画像形成装置４のプリント動作時における動作を示すフローチャートである。 ＩＨヒータの加熱制御を行うためのテーブルを示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２０ 画像形成部
３０ 給紙部
４０ 定着部
４１ 加熱ローラ
４２ ヒータ
４３ 定着ベルト
４４ 定着ローラ
４５ 加圧ローラ
４６ サーモパイル
５０ クリーナ
６０ 制御部
６１ ＣＰＵ
６２ Ｉ／Ｆ部
６３ ＲＡＭ
６４ ＲＯＭ
６４ａ、６４ｆ 通紙判定プログラム
６４ｂ 温調プログラム
６４ｃ エラー制御プログラム
６４ｄ 用紙判定プログラム
６４ｅ 表面／裏面判定プログラム

Claims (12)

1. 一対の回転体を、両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置すると共に、少なくとも一方の回転体を加熱手段で加熱して、搬送される記録シートを前記定着ニップに通して当該記録シート上に形成された未定着画像を熱定着し、画像を形成する画像形成装置であって、
   前記定着ニップよりも記録シート搬送方向下流側であって、一方の回転体と対峙し、記録シート搬送経路を挟んで前記一方の回転体の表面温度を検出する位置に配された非接触赤外線センサと、
   前記一方の回転体と前記非接触赤外線センサとの間を定着後の記録シートが通過中か否かを判断する判断手段と、
   前記一方の回転体の熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度値に変換するための第１変換テーブルと、前記記録シートの熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度データに変換するための第２変換テーブルとを記憶する記憶手段と、
   前記判断手段が、記録シートが通過中ではないと判断した場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第１変換テーブルに従って変換して得る温度値と、第１の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御し、記録シートが通過中であると判断した場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第２変換テーブルに従って変換して得る温度値と、前記第１とは異なる第２の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御する制御手段と
   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、前記判断手段が記録シートが通過中ではないと判断したときは、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第１の閾値以上である場合、前記加熱手段による加熱を抑制するよう制御し、かつ、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第１の閾値以下である場合、前記加熱手段による加熱を促進するよう制御し、
   前記判定手段が記録シートが通過中であると判断したときは、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値以上である場合、前記加熱手段による加熱を抑制するよう制御し、かつ、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値以下である場合、前記加熱手段による加熱を促進するよう制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記判断手段が記録シートが通過中ではないと判断している場合の前記非接触赤外線センサの出力信号の値と、当該判断後、前記判断手段が記録シートが通過中であると判断した場合の前記非接触赤外線センサの出力信号の値とが、所定値以上乖離していた場合、エラー判定を行うエラー判定手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記判断手段は、前記非接触赤外線センサの出力信号の値を逐次取得し、最も新しく取得した値と、以前に取得した値とを比較し、比較の結果所定量以上の変化がない間、記録シートが通過中ではないと判断し、
   前記所定量以上の変化があった後、以前に取得した値と最も新しく取得した値との比較
   結果が所定量以上となるまで、記録シートが通過中であると判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、画像形成処理を開始させ、
   前記判断手段は、前記制御手段が画像形成処理を開始させる前、及び開始させた後所定時間経過するまでは、記録シートが通過中ではないと判断し、
   前記制御手段が画像形成処理を開始させてから前記所定時間内は、記録シートが通過中であると判断する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記記録シートは複数種類に分類されるものであり、
   前記記録シートの種類に応じて異なる複数の閾値を保持する保持手段と、
   前記判断手段が、記録シートが通過中であると判断したとき、さらに、当該記録シートの種類を判定する用紙判定手段とを備え、
   前記制御手段は、前記判断手段が、記録シートが通過中であると判断した場合は、前記用紙判定手段の判定結果に応じた閾値を前記第２の閾値として用いて前記加熱手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記判断手段は、前記非接触赤外線センサの出力信号の値を逐次取得し、最も新しく取得した値と、以前に取得した値とを比較し、比較の結果所定量以上の変化がない間、記録シートが通過中ではないと判断し、
   前記所定量以上の変化があった後、以前に取得した値と最も新しく取得した値との比較結果が所定量以上となるまで、記録シートが通過中であると判断し、
   前記用紙判定手段は、前記非接触赤外線センサの出力信号の値の変化量に基づいて記録シートの種類を判定する
   ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 前記記録シートの第１の面と、当該第１の面と対向する第２の面の両面に画像を形成するものであり、
   前記第１の面と前記第２の面とに応じて異なる２つの閾値を保持する保持手段と、
   前記判断手段が、記録シートが通過中であると判断した場合、さらに、当該記録シートの前記第１の面と前記第２の面のいずれに画像を形成中かを判定する画像形成面判定手段とを備え、
   前記制御手段は、前記判断手段が記録シートが通過中であると判断した場合は、前記画像形成面判定手段の判定結果に応じた閾値を前記第２の閾値として用いて前記加熱手段を制御する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 前記制御手段は、前記判断手段が記録シートが通過中であると判断している間、逐次、前記非接触赤外線センサの検出結果と前記第２の閾値とを用いて前記加熱手段を制御するものであり、
   前記制御手段が、所定時間以上連続的に、前記非接触赤外線センサの検出結果と前記第２の閾値とを用いて前記加熱手段を制御した場合、エラー判定を行うエラー判定手段を備える
   ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
10. 前記判断手段が記録シートが通過中であると判断したとき、前記加熱手段による加熱を抑制するよう制御したにもかかわらず、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値よりも高い所定の上限値以上である場合、及び、前記加熱手段による加熱を促進するよう制御したにもかかわらず、前記非接触赤外線センサの出力信号の値が前記第２の閾値よりも低い所
    定の下限値以下である場合、エラー判定を行うエラー判定手段を備える
    ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
11. 前記判断手段により、記録シートが通過中であるとの判断が所定の時間を越えて継続したとき、エラーであると判定するエラー判定手段をさらに備える
    ことを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
12. 一対の回転体を、両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置すると共に、少なくとも一方の回転体を加熱手段で加熱して、搬送される記録シートを前記定着ニップに通して当該記録シート上に形成された未定着画像を熱定着し、画像を形成するものであり、前記定着ニップよりも記録シート搬送方向下流側であって、一方の回転体と対峙し、記録シート搬送経路を挟んで前記一方の回転体の表面温度を検出する位置に配された非接触赤外線センサと、前記一方の回転体の熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度値に変換するための第１変換テーブルと前記記録シートの熱放射率に応じて前記非接触赤外線センサの出力電圧を温度データに変換するための第２変換テーブルとを記憶する記憶手段とを有する画像形成装置における、画像形成方法であって、
    前記一方の回転体と前記非接触赤外線センサとの間を定着後の記録シートが通過中か否かを判断する判断ステップと、
    前記判断ステップで、記録シートが通過中ではないと判断された場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第１変換テーブルに従って変換して得る温度値と、第１の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御し、記録シートが通過中であると判断された場合は、前記非接触赤外線センサの出力電圧を前記第２変換テーブルに従って変換して得る温度値と、前記第１とは異なる第２の閾値に対応する温度値とに基づいて前記加熱手段を制御する制御ステップとを含む
    ことを特徴とする画像形成方法。

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