JP4810981B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上に形成されたトナー像を当該記録媒体に定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。

近年、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタあるいはそれらの複合機等の画像形成装置では、記録媒体上に画像データに基づくトナー像を形成し、トナー像が形成された記録媒体を定着装置に送り、そこで記録媒体上の未定着トナー像を定着させてプリント画像を得ている。

画像形成装置に備えられた定着装置は、内側にヒータ等の加熱手段を備える加熱部材としての加熱ローラと、当該加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧部材としての加圧ローラとを備える。加熱ローラと加圧ローラは、記録媒体をニップ部で挟持して搬送する間に加熱及び加圧して、記録媒体上のトナー像を溶融定着させる。

このような定着装置は、搬送される記録媒体の厚さ、長さ、材質等の種類に応じてトナーの定着性が異なり定着不良やグロス差が生じてプリント画像の画質が低下するという問題がある。また、記録媒体がニップ部を通過することにより生じる加熱ローラの温度低下を防止するため、記録媒体がニップ部に進入する前に加熱ローラの温度を記録媒体がニップ部を通過しても定着不良が生じない温度まで上昇させる時間が長いという問題がある。

このような問題を解決するために、加熱動作中において、回転発熱部材の温度情報に基づいて回転発熱部材を適正加熱温度に保つために算出される電力供給量Ｗを算出して供給するＰＩＤ制御と、予め定められた複数の電力供給量Ｗｎ（ｎ＝１，２…）を選択して回転加熱部材に供給する固定若しくは半固定の制御を行う像加熱装置を備えた画像形成装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開平１１−１９０９４９号公報

しかしながら、上述した従来の画像形成装置は、常に加熱ローラの温度を適正温度に保つための複雑な回路構成を必要としており、コストの増加を招くという問題がある。
また、定着動作開始時において予め設定された電力が加熱手段に供給されるため、定着される記録媒体の種類によっては、加熱ローラの温度が過昇温状態（オーバーシュート）となり、加熱ローラの温度を管理している検出装置から温度異常の警報が発生してしまうと共に、過昇温によって過度に加熱された記録媒体が延びることによる記録媒体の変形やしわの発生が生じるという問題や、熱容量の大きい記録媒体がニップ部を通過することにより加熱ローラの温度が低下して、定着不良が発生するという問題がある。

更に、記録媒体の種類を定着前に検出又はユーザにより設定させ、検出又は設定された記録媒体の種類に応じて定着動作開始時の供給電力を設定する方策が考案されているが、記録媒体の種類を検出する装置の設置コストの増加を招いたり、ユーザの手間が掛かり煩雑な作業が生じるという問題がある。

本発明の課題は、定着動作開始時の過昇温を低減しつつ定着性を確保し、低コストで操作性が向上された定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。

請求項１に記載の発明は、加熱手段、当該加熱手段に電力を供給する電力供給手段、当該加熱手段により加熱される加熱部材及び当該加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、加熱部材の温度を検出する温度検出手段と、前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前における前記温度検出手段により検出された検出温度及び当該検出温度の変化の傾向に基づいて、前記加熱手段に供給すべき電力を設定し、当該設定された電力を予め定められた期間だけ前記加熱手段に供給させるよう前記電力供給手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度未満であると判別した場合、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる際に前記加熱手段に供給される電力を前記加熱手段に供給される電力として設定すること、を特徴としている。

請求項２に記載の発明は、加熱手段、当該加熱手段に電力を供給する電力供給手段、当該加熱手段により加熱される加熱部材及び当該加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、加熱部材の温度を検出する温度検出手段と、前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前における前記温度検出手段により検出された検出温度及び当該検出温度の変化の傾向に基づいて、前記加熱手段に供給すべき電力を設定し、当該設定された電力を予め定められた期間だけ前記加熱手段に供給させるよう前記電力供給手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、前記検出温度の変化の傾向が下降中であると判別した場合、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる際に前記加熱手段に供給される電力よりも少ない電力を前記加熱手段に供給される電力として設定すること、を特徴としている。

請求項３に記載の発明は、加熱手段、当該加熱手段に電力を供給する電力供給手段、当該加熱手段により加熱される加熱部材及び当該加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、加熱部材の温度を検出する温度検出手段と、前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前における前記温度検出手段により検出された検出温度及び当該検出温度の変化の傾向に基づいて、前記加熱手段に供給すべき電力を設定し、当該設定された電力を予め定められた期間だけ前記加熱手段に供給させるよう前記電力供給手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、前記検出温度の変化の傾向が上昇中であると判別した場合、前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、前記検出温度の変化の傾向が下降中であると判別された場合に設定される電力よりも少ない電力を前記加熱手段に供給される電力として設定すること、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、前記制御手段により設定された電力が加熱手段に供給される予め定められた期間は、印刷開始指示を受け付けられてから前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前までの間の一定期間であること、を特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、記録媒体がニップ部に進入しても定着不良を生じさせないように加熱部材を強制的に加熱させる際に加熱手段に供給される電力として、ニップ部を通過する記録媒体の種類を考慮せずとも定着動作開始時の過昇温を低減しつつ定着性を確保した電力に設定することができ、低コストで操作性が向上された定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。また、加熱部材の温度が閾値温度未満である場合には、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる際に供給される電力を、記録媒体がニップ部を通過しても定着不良を生じさせないように加熱部材を強制的に加熱させる際に加熱手段に供給される電力として設定することができ、加熱部材を十分に加熱させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、記録媒体がニップ部に進入しても定着不良を生じさせないように加熱部材を強制的に加熱させる際に加熱手段に供給される電力として、ニップ部を通過する記録媒体の種類を考慮せずとも定着動作開始時の過昇温を低減しつつ定着性を確保した電力に設定することができ、低コストで操作性が向上された定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。また、加熱部材の温度が閾値温度以上且つ下降中である場合には、記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる際に供給される電力よりも少ない電力を、記録媒体がニップ部を通過しても定着不良を生じさせないように加熱部材を強制的に加熱させる際に加熱手段に供給される電力として設定することができ、加熱部材の過昇温を防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、記録媒体がニップ部に進入しても定着不良を生じさせないように加熱部材を強制的に加熱させる際に加熱手段に供給される電力として、ニップ部を通過する記録媒体の種類を考慮せずとも定着動作開始時の過昇温を低減しつつ定着性を確保した電力に設定することができ、低コストで操作性が向上された定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。また、加熱部材の検出温度が閾値温度以上且つ上降中である場合には、検出温度が閾値温度以上且つ検出温度の変化の傾向が下降中であると判別された場合に設定される電力よりも少ない電力を、記録媒体がニップ部を通過しても定着不良を生じさせないように加熱部材を強制的に加熱させる際に加熱手段に供給される電力として設定することができ、加熱部材の過昇温を防止することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１から３のいずれか一項と同様の効果を得られるのは勿論のこと、制御手段により設定された電力が加熱手段に供給される予め定められた期間として、印刷開始指示を受け付けられてから前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前までの間の一定期間を設定することができる。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
まず、構成を説明する。
図１に、本実施の形態における画像形成装置１の断面構成図を示す。

画像形成装置１は、原稿から画像を読み取り、読み取った画像を処理対象紙としての紙等の記録媒体に画像形成するコピー機能や、パーソナルコンピュータ等から画像データを受信し、画像データが表す画像を記録媒体上に形成して出力するプリンタ機能等を備えたデジタル複合機である。図１に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、プリント部２０から構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り部１１と読取部１２とを備える。自動原稿送り部１１は、原稿トレイＴ１に積載される原稿を最上部から順に搬送する給紙ローラ１１ａと、原稿の読取個所であるコンタクトガラスに原稿を密着させながら通過させるための密着ローラ１１ｂと、給紙ローラ１１ａにより搬送された原稿を密着ローラ１１ｂに沿って案内する案内ローラ１１ｃとを備える。そして、コンタクトガラスを通過した原稿の搬送方向を切り替える切替爪１１ｄと、原稿の表裏を反転させるための反転ローラ１１ｅと、読み取りが完了した原稿が排出される排紙トレイ１１ｆとを備える。

読取部１２は、光源、レンズ、コンタクトガラス、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等からなるスキャナを備えて構成され、原稿に照射した光の反射光を結像して光電変換することにより原稿の画像を読み取り、プリント部２０に出力する。ここで、画像とは、図形や写真等のイメージデータに限らず、文字や記号等のテキストデータ等も含む意である。

読取部１２により読み取られた原稿画像（アナログ画像信号）は、後述する本体制御部に出力され、本体制御部においてＡ／Ｄ変換され各種画像処理が施された後、プリントデータとしてプリント部２０に出力される。

プリント部２０は、入力されたプリントデータに基づいて、電子写真方式の画像形成を行うものであり、画像形成部３０と、クリーニング部４０と、給紙部５０と、搬送部６０と、定着装置７０とを備えて構成される。

画像形成部３０は、感光体ドラム３１と、帯電装置３２と、レーザ光を出力するレーザ出力部とレーザ光を主走査方向に走査させるポリゴンミラーとを有する露光装置３３と、現像装置３４と、転写装置３５とを備えている。

具体的には、帯電装置３２により帯電された感光体ドラム３１に露光装置３３でプリントデータに基づいてレーザ光を照射して静電潜像を形成する。そして、現像装置３４は、静電潜像が形成された感光体ドラム３１の表面に帯電したトナーを付着させて静電潜像を現像する。現像装置３４により感光体ドラム３１上に形成されたトナー像は、転写装置３５において記録媒体に転写される。

クリーニング部４０は、記録媒体にトナー像が転写された後、感光体ドラム３１の表面の残留電荷や残留トナー等を除去する。

給紙部５０は、複数の用紙トレイ５１と手差しトレイ５２とを備える。
用紙トレイ５１は、用紙トレイ毎にサイズや種類毎に予め識別された記録媒体が収容されており、給紙ローラ５１ａによって収容された記録媒体を最上部から一枚ずつ搬送部６０に向けて搬送する。
手差しトレイ５２は、ユーザのニーズに合わせて様々な種類の記録媒体をその都度積載可能となっており、給紙ローラ５２ａによって積載された記録媒体を最上部から一枚ずつ搬送部６０に向けて搬送する。

搬送部６０は、用紙トレイ５１又は手差しトレイ５２から搬送された記録媒体を、複数の中間ローラ６１ａ、６１ｂ、６１ｃ、レジストローラ６２を経て転写装置３５、定着装置７０へ搬送し、定着処理された記録媒体を排紙ローラ６４によって挟持し、排紙トレイ６５上に出力させる。

また、搬送部６０には、搬送される記憶媒体Ｐの位置の検出や制御タイミングを決定付けるために記録媒体の搬送経路上に各種センサが設けられている。搬送経路に設けられる各種センサとしては、例えば、記録媒体がレジストローラ６２を通過したか否かを判別するためのレジストセンサ６３等を挙げることができる。

定着装置７０は、記録媒体に転写されたトナー像を加熱により定着するための加熱部材、加熱部材に圧接してニップ部Ｎを形成する加圧部材、加熱部材を加熱する加熱手段、加熱部材の温度を検出する温度検出手段としての温度センサ７４等から構成される。

本発明の定着装置７０の加熱部材としては加熱ベルト、加熱ローラ等が使用できるが加熱ローラであることが熱効率に優れている点から好ましい。また、加圧部材としては加圧ローラ、パッド等が使用できるが加圧ローラであることが好ましい。加熱手段としては、誘導コイル、熱電対（ヒータ）、ハロゲンランプ等の供給される電力に応じて発熱量が変化するものが使用できるが、熱効率性を考慮して誘導加熱（ＩＨ；Induction Heating）方式を採用するために用いられる誘導コイルであることが好ましい。

図１の定着装置７０は、ＩＨ方式の定着装置とし、加熱部材としての加熱ローラ７１と、この加熱ローラ７１に圧接してニップ部Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラ７２と、加熱ローラ７１内に設けられた誘導加熱を行うための誘導コイル７３等から構成されるものとする。記録媒体上のトナー像は、加熱ローラ７１と加圧ローラ７２とが圧接されたニップ部Ｎを通過することで定着される。

図２に、本実施の形態における画像形成装置１の概略制御構成図を示す。
図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、プリント部２０、操作表示部８０、通信部９０、本体制御部１００等により構成され、各部は電気的に各種データを送受信可能な構成となっている。

本体制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発ＲＡＭ等から構成され、ＲＯＭや不揮発ＲＡＭに格納されているプログラムやデータをＲＡＭ等の一時記憶領域（図示略）に展開し、当該プログラムに基づいて画像形成装置１全体の制御を行うと共に、画像形成装置１内の各部と相互に各種情報を送受信可能に接続されており、各部からの情報を受信し、受信した情報を判断して、判断結果である動作指示等の情報を各部に出力し、各部を統括的に制御している。

また、本体制御部１００は、定着装置７０の動作モードが、ニップ部Ｎを通過する記録媒体上のトナーを定着させる定着動作モードの前（即ち、記録媒体がニップ部Ｎに進入する前）における、記録媒体がニップ部Ｎを通過しても定着不良を生じさせないように加熱ローラ７１を強制的に加熱する強制加熱モードである場合、温度センサ７４により検出された検出温度及びこの検出温度の変化の傾向に基づいて、誘導コイル７３に供給すべき電力（以下、設定電力Ｐ）を設定し、設定された設定電力Ｐを予め定められた期間だけ誘導コイル７３に供給させるよう後述するＩＨ制御部７５を制御する制御手段としての機能を有する。

本体制御手段１００は、定着装置７０が強制加熱モードである場合おける設定電力Ｐを設定する際、温度センサ７４により検出された検出温度が予め設定された閾値温度未満であると判別した場合、定着動作モードである場合に供給される電力（以下、定着電力Ｐｆ）を設定電力Ｐとして設定する。

このように、加熱ローラ７１の検出温度が閾値温度未満である場合には、定着装置７０が定着動作モードである場合に供給される定着電力Ｐｆを設定電力Ｐとして設定することができ、加熱ローラ７１を十分に加熱させることができる。

また、本体制御手段１００は、定着装置７０が強制加熱モードである場合おける設定電力Ｐを設定する際、温度センサ７４により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、この検出温度の変化の傾向が下降中であると判別した場合、定着電力Ｐｆよりも少ない電力（以下、第１電力Ｐ１）を設定電力Ｐとして設定する。更に、温度センサ７４により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、この検出温度の変化の傾向が上降中であると判別した場合、第１電力Ｐ１よりも少ない電力（第２電力Ｐ２）を設定電力Ｐとして設定する。

加熱ローラ７１の検出温度が閾値温度以上且つ下降中である場合には、定着電力Ｐｆよりも少ない電力（第１電力Ｐ１）を設定電力Ｐとして設定することができ、また、加熱ローラ７１の検出温度が閾値温度以上且つ上降中である場合には、第１電力Ｐ１よりも少ない電力（第２電力Ｐ２）を設定電力Ｐとして設定することができ、加熱ローラ７１の過昇温を防止することができる。

上述した定着電力Ｐｆ、第１電力Ｐ１、第２電力Ｐ２は、下記の（式１）の関係を有することとなる。

Ｐ２＜Ｐ１＜Ｐｆ ・・・・（式１）

本体制御手段１００により実行される加熱ローラ７１の検出温度の変化の傾向の判別方法としては、温度センサ７４により一定期間毎に検出される加熱ローラ７１の検出温度に基づき、判定する際に検出された検出温度と過去に検出された検出温度とを比較することにより、判定する際に検出された検出温度が過去に検出された検出温度よりも高い場合、検出温度の変化の傾向が上昇中であると判別し、判定する際に検出された検出温度が過去に検出された検出温度よりも低い場合、検出温度の変化の傾向が下降中であると判別させることができる。

本体制御手段１００により設定された設定電力Ｐが誘導コイル７３に供給される予め定められた期間としては、操作表示部８０に設けられたコピースタートキーの操作信号や通信部９０を介して入力された信号に基づいて印刷開始指示が受け付けられてから記録媒体がニップ部Ｎに進入する前までの間の一定期間である。この期間は、画像形成装置の各種機器の配置構成や制御方法等の各種条件によって実験的及び経験測的に定められるものである。

例えば、設定電力Ｐが供給される期間としては、（１）印刷開始指示を受けてから記録媒体がニップ部Ｎに進入するまでに要する期間、（２）印刷開始指示を受けてから加熱ローラ７１が予め設定された回数だけ回転するために要する期間、（３）印刷開始指示を受けてから（１）に要する時間よりも短い時間が経過するまでの期間、（４）印刷開始指示を受けてから記録媒体がレジストローラ６２を通過するまでに要する期間、（５）（２）〜（４）の組合せの期間、が挙げられる。

なお、（５）の期間としては、（３）と（４）を組合せて、どちらか一方の期間が経過した場合として設定する例を挙げることができ、この組合せの効果として、記録媒体の種類（厚紙、薄紙、ＯＨＰ用紙等）に応じて記録媒体の搬送速度が異なることによる加熱ローラ７１の過昇温を防止することができる。

画像読取部１０及びプリント部２０は、図１と同一の部分において同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

プリント部２０が備える定着装置７０は、加熱ローラ７１、加圧ローラ７２、誘導コイル７３、温度センサ７４、交流電源部ＡＣ、ＩＨ制御部７５、駆動回路部７６などから構成されており、誘導コイル７３への通電制御を行う制御手段としての本体制御部１００によって駆動される。

温度センサ７４は、誘導コイル７３に対応する加熱ローラ７１の外周側に非接触若しくは接触されて設置されており、加熱ローラ７１の温度を検出し、検出された検出温度を本体制御部１００に出力する。

ＩＨ制御部７５は、本体制御部１００からの設定電力Ｐを示す信号及び設定電力Ｐが供給される期間の情報を示す信号とに基づいて、誘導コイル７３を駆動させるための駆動信号を算出し、駆動回路部７６に出力し、誘導コイル７３に電力を供給する電力供給手段としての機能を実現する。

駆動回路部７６は、交流電源部ＡＣから供給される交流電力を直流電流に整流するための整流回路と、誘導コイル７３に常に一定周波数の直流電流が流れるためのコンデンサ、誘導コイル７３への供給電力をオン／オフするためのスイッチング素子、スイッチング素子を動作させるためのゲートドライバ回路などを有している。そして、ＩＨ制御部７５から入力された駆動信号に基づいてゲートドライバ回路がスイッチング素子を動作させることによって誘導コイル７３への駆動電流の供給を行う回路である。

スイッチング素子としてはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）などのスイッチング素子を用いることができる。

操作表示部８０は、コピースタートキー、テンキー、電源スイッチ等の各種操作キーを備え、これらのキーの操作信号を本体制御部１００に出力する。また、操作表示部８０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）画面及びタッチパネルを有し、本体制御部１００から入力される表示信号の指示に従って、ＬＣＤ画面上に各種操作ボタンや、装置の状態表示、各機能の動作状況などの表示を行うと共に、電磁誘導式、磁気歪式、感圧式等の座標読み取り原理でタッチ指示された座標を検出し、検出した座標を位置信号として本体制御部１００に出力する。この操作表示部８０は、例えば、ユーザによるキー操作又はタッチ指示により指示された原稿の種類、原稿読み取り開始、転写枚数、転写濃度、転写用紙の選択等の各種の制御情報を本体制御部１００に出力する。

通信部９０は、モデム、ＴＡ（Terminal Adapter）やルータ等によって構成され、ネットワークに接続された外部機器との通信の制御を行う。例えば、外部機器から画像データを通信部９０を介して受信することが可能である。

次に、本実施の形態の動作を説明する。
図３に、本実施の形態における誘導コイル７３に供給される電力の設定動作のフローチャートを示す。

本体制御手段１００は、操作表示部８０又は通信部９０により印刷開始指示が受け付けられたか否かを判別し（ステップＳ１）、印刷開始指示が受け付けられていないと判別した場合には、待機する（ステップＳ１；Ｎｏ）。

本体制御手段１００は、印刷開始指示が受け付けられたと判別した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、温度センサ７４から検出された加熱ローラ７１の検出温度Ｔを参照し（ステップＳ２）、検出温度Ｔは、予め設定された閾値温度以上であるか否かを判別する（ステップＳ３）。

本体制御手段１００は、検出温度Ｔは予め設定された閾値温度未満であると判別した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、設定電力Ｐとして定着電力Ｐｆを設定する（ステップＳ４）。

本体制御手段１００は、検出温度Ｔは予め設定された閾値温度以上であると判別した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、この検出温度の変化の傾向として、過去の検出温度との差分ΔＴを算出し（ステップＳ５）、算出された差分ΔＴの値は０以上であるか否かを判別する（ステップＳ６）。

ステップＳ４において算出される差分ΔＴとしては、本体制御手段１００は、温度センサ７４により一定期間毎に検出される加熱ローラ７１の検出温度を時系列に記憶し、ステップＳ２において検出された加熱ローラ７１の検出温度Ｔと当該検出温度Ｔの直近の過去に検出された検出温度との差分である。

なお、ステップＳ２において検出された加熱ローラ７１の検出温度Ｔから過去に向かって一定期間の加熱ローラ７１の検出温度変化の傾きを算出し、算出された傾きに応じて検出温度の変化の傾向が上昇中又は下降中であるかを判別してもよく、これに限らない。

本体制御手段１００は、算出された差分ΔＴは０未満であると判別した場合、即ち、差分ΔＴの値が負であると判別した場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、加熱ローラ７１の検出温度の変化の傾向が下降中であると判別し、設定電力Ｐとして第１電力Ｐ１を設定する（ステップＳ７）。

本体制御手段１００は、算出された差分ΔＴは０以上であると判別した場合、即ち、差分ΔＴの値が正であると判別した場合（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、加熱ローラ７１の検出温度の変化の傾向が上昇中であると判別し、設定電力Ｐとして第２電力Ｐ２を設定する（ステップＳ８）。

本体制御手段１００は、設定電力Ｐが設定された後（ステップＳ４、Ｓ７、Ｓ８後）、設定した設定電力Ｐの情報をＩＨ制御部７５に出力する。入力された設定電力Ｐの情報に基づいて、ＩＨ制御部７５により誘導コイル７３を駆動させる駆動信号が生成され駆動回路部７６へ出力されることにより、誘導コイル７３に対して設定電力Ｐの供給が開始される（ステップＳ９）。

本体制御部１００は、予め設定された期間が経過しかたか否かを判別し（ステップＳ１０）、予め設定された期間が経過していないと判別した場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、経過するまで誘導コイル７３に設定電力Ｐを供給させるよう制御する。

本体制御部１００は、予め設定された期間が経過したと判別した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、誘導コイル７３に対して供給していた設定電力Ｐの供給を停止させる指示をＩＨ制御部７５に出力する。入力された指示に基づいて、ＩＨ制御部７５により誘導コイル７３を駆動させる駆動信号が生成され駆動回路部７６へ出力されることにより、誘導コイル７３に対して設定電力Ｐの供給が停止される（ステップＳ１１）。

本体制御部１００は、予め設定された期間が経過して設定電力Ｐの供給が停止された後、通常の誘導コイル７３への電力供給制御を実行させる（ステップＳ１２）。

例えば、通常の誘導コイル７３への電力供給制御としては、定着装置７０の動作モードが定着動作モードである場合には、温度センサ７４から検出された加熱ローラ７１の検出温度が予め設定された制御目標温度か否かに応じて、誘導コイル７３に供給される定着電力Ｐｆを供給するか否かのＯＮ／ＯＦＦ制御を行ったり、一定時間以上定着動作が行われておらず画像形成動作が停止状態である待機モードである場合には、温度センサ７４から検出された加熱ローラ７１の検出温度が予め設定された制御目標温度か否かに応じて、誘導コイル７３に予め設定された電力Ｐ０を供給するか否かのＯＮ／ＯＦＦ制御を行ったりする。

以上に示すように、ステップＳ１；Ｙｅｓ後からステップＳ１１までの動作は、定着装置７０が強制加熱モードである場合に実行される動作となる。

図４に、本実施の形態を適用した場合における加熱ローラ７１の検出温度の時系列的なグラフを示す。なお、実線の曲線Ａは、記録媒体がニップ部Ｎに進入していない状態の加熱ローラ７１の検出温度を示しており、一点鎖線の曲線Ｂは、記録媒体として厚紙がニップ部Ｎを通過している状態の加熱ローラ７１の検出温度を示しており、二点鎖線の曲線Ｃは、記録媒体として薄紙がニップ部Ｎを通過している状態の加熱ローラ７１の検出温度を示している。

図４（ａ）に、印刷開始指示が受け付けられた時刻ｔ１において、検出温度が閾値温度以上、且つ、検出温度の変化の傾向が上昇中である場合おける加熱ローラ７１の検出温度の時系列的なグラフを示す。

図４（ａ）に示すように、時刻ｔ１のとき、印刷開始指示が受け付けられたときの加熱ローラ７１の検出温度Ｔは閾値温度以上である。また、時刻ｔ１以前（待機モード中）は、加熱ローラ７１の検出温度は上昇している。従って、予め設定された時刻ｔ１〜ｔ２の期間、即ち、強制加熱モード期間中は、第２電力Ｐ２が誘導コイル７３に強制的に供給され、加熱ローラ７１は、記録媒体の通過後においても加熱ローラ７１の温度低下による定着不良が生じない温度になるように加熱される。予め設定された期間が経過した時刻ｔ２以後は、通常の誘導コイル７３への電力供給制御が実行される。

ここでは、時刻ｔ２のとき、記録媒体がニップ部Ｎに進入する事とする。時刻ｔ２のときは、加熱ローラ７１の検出温度Ｔは制御目標温度以上であるため、誘導コイル７３に電力が供給されていない状態（ＯＦＦ）であるが、記録媒体がニップ部Ｎを通過する際に加熱ローラ７１の熱が奪われ、加熱ローラ７１の温度が低下する。加熱ローラ７１の検出温度が制御目標温度未満となると、誘導コイル７３に定着電力Ｐｆが供給され、定着動作モード期間中は、このような誘導コイル７３への電力供給制御が実行される。

例えば、記録媒体が厚紙である場合、時刻ｔ２のとき、定着装置７０に厚紙が搬送されると、加熱ローラ７１に生じている熱が厚紙によって大量に奪われ、加熱ローラ７１の検出温度Ｔが制御目標温度未満となる。このとき、誘導コイル７３に定着電力Ｐｆが供給されたとしても、加熱ローラ７１の検出温度は一定温度低下する。しかし、強制加熱モード期間中に加熱ローラ７１が予め加熱されているため、厚紙が搬送されても、加熱ローラ７１の温度は定着不良を起こす温度まで低下することは無い。

また、記録媒体が薄紙である場合、時刻ｔ２のとき、定着装置７０に薄紙が搬送されると、加熱ローラ７１に生じている熱が薄紙によって奪われ、加熱ローラ７１の検出温度Ｔが制御目標温度未満となる。このとき、誘導コイル７３に定着電力Ｐｆが供給されたとしても、加熱ローラ７１の検出温度は一定温度低下する。しかし、強制加熱モード期間中に加熱ローラ７１が予め加熱されているため、薄紙が搬送されても、加熱ローラ７１の温度は定着不良を起こす温度まで低下することは無い。

図４（ｂ）に、印刷開始指示が受け付けられた時刻ｔ１において、検出温度が閾値温度以上、且つ、検出温度の変化の傾向が下降中である場合おける加熱ローラ７１の検出温度の時系列的なグラフを示す。図４（ｂ）に示すように、時刻ｔ１のとき、印刷開始指示が受け付けられたときの加熱ローラ７１の検出温度Ｔは閾値温度以上である。また、時刻ｔ１以前（待機モード中）は、加熱ローラ７１の検出温度は下降している。従って、予め設定された時刻ｔ１〜ｔ２の期間、即ち、強制加熱モード期間中は、第１電力Ｐ１が誘導コイル７３に強制的に供給され、加熱ローラ７１は、記録媒体の通過後においても加熱ローラ７１の温度低下による定着不良が生じない温度になるように加熱される。予め設定された期間が経過した時刻ｔ２以後は、通常の誘導コイル７３への電力供給制御が実行される。
時刻ｔ２以降は、図４（ａ）と略同様であるため、説明は省略する。

図４（ｃ）に、印刷開始指示が受け付けられた時刻ｔ１において、検出温度が閾値温度未満、且つ、検出温度の変化の傾向が上昇中である場合おける加熱ローラ７１の検出温度の時系列的なグラフを示し、図４（ｄ）に、印刷開始指示が受け付けられた時刻ｔ１において、検出温度が閾値温度以上、且つ、検出温度の変化の傾向が下降中である場合おける加熱ローラ７１の検出温度の時系列的なグラフを示す。

図４（ｃ）及び図４（ｄ）に示すように、時刻ｔ１のとき、印刷開始指示が受け付けられたときの加熱ローラ７１の検出温度Ｔは閾値温度未満である。従って、予め設定された時刻ｔ１〜ｔ２の期間、即ち、強制加熱モード期間中は、定着電力Ｐｆが誘導コイル７３に強制的に供給され、加熱ローラ７１は、記録媒体の通過後においても加熱ローラ７１の温度低下による定着不良が生じない温度になるように加熱される。予め設定された期間が経過した時刻ｔ２以後は、通常の誘導コイル７３への電力供給制御が実行される。
時刻ｔ２以降は、図４（ａ）と略同様であるため、説明は省略する。

本実施の形態によれば、強制加熱モード期間中に誘導コイル７３を強制的に加熱させる際に誘導コイル７３に供給される電力が加熱ローラ７１の検出温度及びこの検出温度の変化の傾向に基づいて設定されることにより、ユーザが記録媒体の種類を設定したり、記録媒体の種類を検出したりする装置を設ける等のニップ部Ｎを通過する記録媒体の種類を考慮する必要が無くなると共に、定着動作開始時の過昇温を低減しつつ定着性が確保された電力に設定することができ、低コストで操作性が向上された定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

なお、本実施の形態においては、加熱手段として誘導コイル７３を採用した例を説明したが、誘導コイル７３は複数の誘導コイルから構成される場合であってもよい。

また、本発明は、上記実施の形態の内容に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本実施の形態における画像形成装置１の断面構成図である。 本実施の形態における画像形成装置１の概略制御構成図である。 本実施の形態における誘導コイル７３に供給される電力の設定動作のフローチャートである。 本実施の形態を適用した場合における加熱ローラ７１の検出温度の時系列的なグラフである。

符号の説明

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
１１ 自動原稿送り部
１１ａ 給紙ローラ
１１ｂ 密着ローラ
１１ｃ 案内ローラ
１１ｄ 切替爪
１１ｅ 反転ローラ
１１ｆ 排紙トレイ
１２ 読取部
２０ プリント部
３０ 画像形成部
３１ 感光体ドラム
３２ 帯電装置
３３ 露光装置
３４ 現像装置
３５ 転写装置
４０ クリーニング部
５０ 給紙部
５１ 用紙トレイ
５１ａ、５２ａ 給紙ローラ
５２ 手差トレイ
６０ 搬送部
６１ａ、６１ｂ、６１ｃ 中間ローラ
６２ レジストローラ
６３ レジストセンサ
６４ 排紙ローラ
６５ 排紙トレイ
７０ 定着装置
７１ 加熱ローラ
７２ 加圧ローラ
７３ 誘導コイル
７４ 温度センサ
７５ ＩＨ制御部
７６ 駆動回路部
８０ 操作表示部
９０ 通信部
１００ 本体制御部
ＡＣ 交流電源部
Ｐ 設定電力
Ｐｆ 定着電力
Ｐ１ 第１電力
Ｐ２ 第２電力
Ｔ 検出温度
ΔＴ 差分
Ｔ１ 原稿トレイ

Claims (4)

1. 加熱手段、当該加熱手段に電力を供給する電力供給手段、当該加熱手段により加熱される加熱部材及び当該加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
   加熱部材の温度を検出する温度検出手段と、
   前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前における前記温度検出手段により検出された検出温度及び当該検出温度の変化の傾向に基づいて、前記加熱手段に供給すべき電力を設定し、当該設定された電力を予め定められた期間だけ前記加熱手段に供給させるよう前記電力供給手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度未満であると判別した場合、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる際に前記加熱手段に供給される電力を前記加熱手段に供給される電力として設定すること、
   を特徴とする画像形成装置。
2. 加熱手段、当該加熱手段に電力を供給する電力供給手段、当該加熱手段により加熱される加熱部材及び当該加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
   加熱部材の温度を検出する温度検出手段と、
   前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前における前記温度検出手段により検出された検出温度及び当該検出温度の変化の傾向に基づいて、前記加熱手段に供給すべき電力を設定し、当該設定された電力を予め定められた期間だけ前記加熱手段に供給させるよう前記電力供給手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、前記検出温度の変化の傾向が下降中であると判別した場合、
   前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる際に前記加熱手段に供給される電力よりも少ない電力を前記加熱手段に供給される電力として設定すること、
   を特徴とする画像形成装置。
3. 加熱手段、当該加熱手段に電力を供給する電力供給手段、当該加熱手段により加熱される加熱部材及び当該加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材を有し、前記ニップ部を通過する記録媒体上のトナーを定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、
   加熱部材の温度を検出する温度検出手段と、
   前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前における前記温度検出手段により検出された検出温度及び当該検出温度の変化の傾向に基づいて、前記加熱手段に供給すべき電力を設定し、当該設定された電力を予め定められた期間だけ前記加熱手段に供給させるよう前記電力供給手段を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、前記検出温度の変化の傾向が上昇中であると判別した場合、
   前記温度検出手段により検出された検出温度が予め設定された閾値温度以上、且つ、前記検出温度の変化の傾向が下降中であると判別された場合に設定される電力よりも少ない電力を前記加熱手段に供給される電力として設定すること、
   を特徴とする画像形成装置。
4. 前記制御手段により設定された電力が加熱手段に供給される予め定められた期間は、
   印刷開始指示を受け付けられてから前記記録媒体が前記ニップ部に進入する前までの間の一定期間であること、
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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