JP4870637B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、熱源により加熱される加熱部材と、加熱部材との間で用紙（記録シート）を挟む弾性変形可能な加圧ローラとを備えた画像形成装置に関する。

一般に、レーザプリンタなどの画像形成装置には、感光体から用紙に転写した現像剤像を熱定着させるための定着装置が設けられている。このような定着装置としては、熱源により加熱される加熱部材と、加熱部材へ向けて押圧される加圧ローラとを備えたものが知られている。

ところで、通常、加圧ローラは、加熱部材に用紙を確実に押し付けるために表層が厚みのある弾性体により構成されているため、加熱部材と加圧ローラとの間で定着を行うたびに経年劣化してしまう。このように、加圧ローラが経年劣化すると、その表層の硬度が低下して、加熱部材と加圧ローラとが摺接する幅（ニップ幅）が増大する。このようにニップ幅が増大した状態で加熱ローラの温度が一定のままであると、加熱ローラと加圧ローラとの間で用紙が過剰に加熱されて、消費電力が大きくなってしまうといった問題があった。

この問題に対し、従来、加圧ローラの経年劣化の度合いとして用紙の累積印刷枚数を検知して、この累積印刷枚数が所定枚数に達する度に、加熱部材の温度（熱源の温度）を段階的に下げる技術が考案されている（特許文献１参照）。このような技術によると、加圧ローラの表層の硬度低下に伴って加熱部材の温度が段階的に下げられるので、用紙を過剰に加熱することが抑制され、前記した問題が解消される。

特開２００５−３０１０７０号公報

しかしながら、印刷する用紙の種類によって加熱部材の温度を変化させる構成の定着装置においては、従来技術のように用紙の累積印刷枚数を検知するだけでは、加熱部材の経年劣化の度合いを正確に把握することができないため、加熱部材の温度を最適に制御することができなかった。すなわち、例えば厚紙の場合において加熱部材の温度を所定の第１温度とし、薄紙の場合において加熱部材の温度を第１温度よりも低い第２温度とする場合には、同じ累積印刷枚数であっても、厚紙のみを印刷した場合と薄紙のみを印刷した場合とでは、加熱部材の経年劣化の度合いが異なる。そのため、単純に加圧ローラの経年劣化の度合いと累積印刷枚数とを１対１に対応させている上述の従来技術では、加熱部材の経年劣化の度合いを正確に把握することができず、加熱部材の温度を最適に制御することができなかった。

そこで、本発明は、印刷する用紙の種類によって加熱部材の温度を変化させる場合であっても、加熱部材の経年劣化の度合いを正確に把握して加熱部材の温度を最適に制御することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決する本発明は、熱源によって加熱される加熱部材と、内部に熱源が設けられず前記加熱部材からの熱のみにより加熱され、前記加熱部材との間で記録シートを挟む弾性変形可能な加圧ローラと、記録シートの種類に応じた目標温度に前記熱源の温度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、複数種類の各記録シートの累積印刷枚数と、各記録シートの種類に対応した目標温度に基づいて前記加圧ローラの消耗度を推定し、この消耗度に基づいて前記目標温度を下げることを特徴とする。

本発明によれば、制御装置が、複数種類の各記録シートの累積印刷枚数と、各記録シートの種類に対応した目標温度に基づいて加圧ローラの消耗度を推定するので、正確に加圧ローラの経年劣化の度合い（消耗度）を把握することができる。そして、このように正確に把握された加圧ローラの消耗度に基づいて、熱源の目標温度が下げられるため、加熱部材の温度を最適に制御することができる。

本発明によれば、制御装置が、複数種類の各記録シートの累積印刷枚数と、各記録シートの種類に対応した目標温度に基づいて加圧ローラの消耗度を推定するので、印刷する用紙の種類によって加熱部材の温度を変化させる場合であっても、加圧ローラの経年劣化の度合いを正確に把握して加熱部材の温度を最適に制御することができる。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。なお、以下の説明においては、まず、レーザプリンタの全体構成を簡単に説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。

＜レーザプリンタの全体構成＞
図１に示すように、画像形成装置の一例としてのレーザプリンタ１は、本体ケーシング２内において記録シートの一例としての用紙３を搬送するためのフィーダ部４や、用紙３に画像を形成するための画像形成部５などを備えている。

＜フィーダ部の構成＞
フィーダ部４は、公知の構造であり、主に、３つの給紙トレイ６、用紙押圧板７および各種ローラ１１を備えている。そして、フィーダ部４では、ユーザからの印刷指示により３つの給紙トレイ６のうちのいずれか１つの給紙トレイ６が選択され、選択された給紙トレイ６内の用紙３が、用紙押圧板７によって上方に寄せられ、各種ローラ１１によって画像形成部５に搬送される。

ここで、「印刷指示」とは、レーザプリンタ１の外表面に設けられる操作盤やレーザプリンタ１に接続されるコンピュータの操作によって、後述する制御装置１００に入力される信号であって、用紙３の印刷枚数や用紙３の種類（給紙トレイ６の種類）を含んだ信号をいう。また、本実施形態においては、各給紙トレイ６には、それぞれ厚紙、普通紙、薄紙といった種類の異なる用紙３が収容されている。なお、以下の説明においては、便宜上、最上部に位置して厚紙を収容する給紙トレイ６を「第１給紙トレイ６Ａ」とも呼び、中間に位置して普通紙を収容する給紙トレイ６を「第２給紙トレイ６Ｂ」とも呼び、最下部に位置して薄紙を収容する給紙トレイ６を「第３給紙トレイ６Ｃ」とも呼ぶこととする。

＜画像形成部の構成＞
画像形成部５は、スキャナユニット１６、プロセスカートリッジ１７、定着部１８などを備えている。

＜スキャナユニットの構成＞
スキャナユニット１６は、主に、レーザ発光部（図示せず。）や、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡（符号略）などを備えた公知の構造となっている。そして、スキャナユニット１６内において、レーザビームは図の鎖線で示す経路を通って、プロセスカートリッジ１７の感光体ドラム２７の表面上に高速走査にて照射される。

＜プロセスカートリッジの構成＞
プロセスカートリッジ１７は、フロントカバー２ａを適宜開放することで、本体ケーシング２に対して着脱自在に装着される構造となっている。そして、このプロセスカートリッジ１７は、現像カートリッジ２８とドラムユニット５１とで主に構成されている。

現像カートリッジ２８は、主に、公知の現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびオーガ３４を備える他、トナーカートリッジ３５が着脱自在に装着されている。そして、トナーカートリッジ３５内のトナーは、アジテータ３６で攪拌された後、供給ローラ３３により現像ローラ３１に供給され、このとき、供給ローラ３３と現像ローラ３１との間で正に摩擦帯電される。現像ローラ３１上に供給されたトナーは、現像ローラ３１の回転に伴って、層厚規制ブレード３２と現像ローラ３１との間に進入し、一定厚さの薄層として現像ローラ３１上に担持される。

ドラムユニット５１は、公知の感光体ドラム２７、スコロトロン型帯電器２９および転写ローラ３０を主に備えている。そして、このドラムユニット５１内において、感光体ドラム２７の表面は、スコロトロン型帯電器２９により一様に正帯電された後、スキャナユニット１６からのレーザビームの高速走査により露光される。これにより、露光された部分の電位が下がって、画像データに基づく静電潜像が形成される。ここで、「静電潜像」とは、一様に正帯電されている感光体ドラム２７の表面のうち、レーザビームによって露光されて電位が下がっている露光部分をいう。次いで、現像ローラ３１の回転により、現像ローラ３１上に担持されているトナーが、感光体ドラム２７に対向して接触するときに、感光体ドラム２７の表面上に形成される静電潜像に供給される。そして、トナーは、感光体ドラム２７の表面上で選択的に担持されることによって可視像化され、これによって反転現像によりトナー像が形成される。

その後、感光体ドラム２７と転写ローラ３０とは、用紙３を両者間で挟持して搬送するように回転駆動され、感光体ドラム２７と転写ローラ３０との間を用紙３が搬送されることにより、感光体ドラム２７の表面に担持されているトナー像が用紙３上に転写される。

＜定着部の構成＞
定着部１８は、熱源の一例としてのハロゲンヒータＨＨと、ハロゲンヒータＨＨによって加熱される加熱部材の一例としての加熱ローラ４１と、加熱ローラ４１との間で用紙３を挟む弾性変形可能な加圧ローラ４２とを備えている。そして、定着部１８では、用紙３上に転写されたトナー像を、用紙３が加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間を通過する間に熱定着させている。この際、ハロゲンヒータＨＨは、後で詳述する制御装置１００によって適宜所定の目標温度に制御される。なお、定着部１８で熱定着された用紙３は、定着部１８の下流側に配設される排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に送り出される。

＜制御装置の詳細構造＞
次に、制御装置１００の詳細構造について説明する。参照する図面において、図２は制御装置の構成を示すブロック図である。図３は第１マップを示す図であり、図４は第２マップを示す図であり、図５は第３マップを示す図である。図６は目標温度と加圧ローラの硬度の低下の度合いとの関係を示すグラフである。

図２に示す制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信機器などの公知のハードウェア（図示せず）が設けられている。なお、図２に示す各ブロックは、前記したハードウェアや、ＲＯＭからプログラムを読み込んだＣＰＵなどを、それぞれ機能的に示したものである。

制御装置１００は、記憶装置１０１、消耗度取得手段１０２、マップ選択手段１０３、目標温度算出手段１０４、ヒータ制御手段１０５、印刷制御手段１０６および消耗度更新手段１０７を備えて構成されている。

記憶装置１０１は、初期値として「０」が設定される消耗度を記憶している。なお、この消耗度は、消耗度更新手段１０７により更新可能となっている。また、記憶装置１０１は、図３に示す加圧ローラ４２の硬度と消耗度τとの関係を示す第１マップと、図４に示す加圧ローラ４２の硬度とニップ幅との関係を示す第２マップと、図５に示すニップ幅と目標温度との関係を示す第３マップを記憶している。

ここで、各マップは、実験やシミュレーションなどを行うことによって予め作成しておくものであり、レーザプリンタ１の種類ごとに異なるマップが作成される。具体的に、図３に示す第１マップは、所定の種類の用紙３を所定枚数印刷した後に、加圧ローラ４２の硬度を計測することで得ることができる。なお、横軸の消耗度τは、所定種類の用紙３を所定枚数印刷するごとに、後述する計算式（１）によって算出する。また、加圧ローラ４２の硬度の計測は、例えば、周知のアスカー硬度計を用いて常温で測定すればよい。

また、図４に示す第２マップは、加圧ローラ４２の硬度を前記した方法で計測した後、ニップ幅を計測することで得ることができる。ここで、ニップ幅とは、加圧ローラ４２を加熱ローラ４１へ押し付けることにより、加圧ローラ４２の表面に生じる凹み部分の曲面に沿った長さ（または、加熱ローラ４１のうち凹み部分に接する部分の円周長さ）をいう。なお、ニップ幅の測定方法としては、例えば、全面を黒く印刷した用紙（以下、「黒用紙」と呼ぶ。）を利用する方法が挙げられる。具体的に、この方法では、黒用紙を加熱ローラ４１と加圧ローラ４２の間で所定時間保持した後、取り出すことで、黒用紙のうち２つのローラ４１，４２で保持された部分が他の部分に比べ光沢状となる。そして、この光沢状となった部分をノギス等で測ることによって、ニップ幅Ｎが測定されることとなる。

また、図５に示す第３マップは、所定のニップ幅において、加熱ローラ４１の温度（詳しくは、ハロゲンヒータＨＨの温度）を複数パターンの設定温度に変化させ、各設定温度毎に用紙３を印刷し、トナー像が用紙３に良好に定着されたときの設定温度のうち、最も低い設定温度を目標温度とすることで作成される。具体的には、例えば、ニップ幅がＮである場合、各設定温度Ｐ１〜Ｐ９毎に用紙３の印刷を行うとともに、印刷された各用紙３に対して所定の定着評価を行うことでトナー像が用紙３に良好に定着されたか否かを判断する。そして、良好に定着されたときの温度のうち、最も低い設定温度Ｐ４を目標温度とする。ここで、定着評価としては、例えば、用紙３の印字部分を手で擦っても印字部分が削れないときに、トナー像が用紙３に良好に定着されたと評価する手法や、所定条件下において、物で印字部分を摺っても印字部分が削れないときに、トナー像が用紙３に良好に定着されたと評価する手法などを採用することができる。

なお、第３マップは、用紙３の種類に対応して複数設定されており、本実施形態においては、厚紙用、普通紙用、薄紙用の３種類分用意されている。ちなみに、図５に実線で示す普通紙のマップに対し、厚紙のマップは図の二点鎖線で示すような曲線を描き、薄紙のマップは図の一点鎖線で示すような曲線を描く。そして、このように用紙３の種類に対応して複数の第３マップが用意されることによって、制御装置１００が、各用紙３の種類に対応した目標温度にハロゲンヒータＨＨの温度を制御することが可能となっている。

図２に示すように、消耗度取得手段１０２は、図示せぬ操作盤やコンピュータから出力されてくる印刷指示を受け取ると、記憶装置１０１から消耗度を取得する機能を有している。ここで、印刷指示には、用紙３の枚数を示す情報と、用紙３の種類として給紙トレイ６の種類、すなわち第１給紙トレイ６Ａ、第２給紙トレイ６Ｂ、第３給紙トレイ６Ｃのいずれであるかを示す情報とが含まれている。そして、消耗度取得手段１０２は、コンピュータ等から受け取った印刷指示と、記憶装置１０１から取得した消耗度とをマップ選択手段に出力する。

マップ選択手段１０３は、消耗度取得手段１０２から出力されてくる印刷指示のうち給紙トレイ６の種類に基づいて、記憶装置１０１に記憶されている複数種類の第３マップ（図５参照）の中から所定の第３マップを選択する。例えば、印刷指示に含まれる給紙トレイ６の種類が、厚紙を収容する第１給紙トレイ６Ａである場合には、マップ選択手段１０３は、厚紙用の第３マップを選択する。そして、マップ選択手段１０３は、消耗度取得手段１０２から受け取った印刷指示および消耗度と、記憶装置１０１から取得した第３マップとを目標温度算出手段１０４に出力する。

目標温度算出手段１０４は、マップ選択手段１０３から出力されてくる消耗度を受け取ると、まず、記憶装置１０１から第１マップ（図３参照）を取得して、この第１マップと消耗度とに基づいて加圧ローラ４２の硬度を算出する。目標温度算出手段１０４は、加圧ローラ４２の硬度を算出すると、記憶装置１０１から第２マップ（図４参照）を取得して、この第２マップと加圧ローラ４２の硬度とに基づいてニップ幅を算出する。ニップ幅を算出すると、目標温度算出手段１０４は、マップ選択手段１０３から受け取った第３マップ（図５参照）とニップ幅とに基づいて目標温度を算出する。そして、目標温度算出手段１０４は、算出した目標温度と、マップ選択手段１０３から受け取った印刷指示および消耗度とをヒータ制御手段１０５に出力する。

ヒータ制御手段１０５は、目標温度算出手段１０４から目標温度を受け取ると、この目標温度になるようにハロゲンヒータＨＨに供給する電流を制御する。ここで、ヒータ制御手段１０５による制御としては、例えばハロゲンヒータＨＨの温度を検出する温度センサからの信号に基づいて電流を制御する方法などを採用すればよい。そして、ヒータ制御手段１０５は、ハロゲンヒータＨＨの温度を目標温度に制御した後、目標温度算出手段１０４から受け取った印刷指示、目標温度および消耗度を印刷制御手段１０６に出力する。

印刷制御手段１０６は、ヒータ制御手段１０５から受け取った印刷指示に基づいて、公知の方法により適宜フィーダ部４および画像形成部５を制御することで、所定種類の用紙３を所定枚数だけ印刷する。例えば、印刷指示に含まれる用紙３の枚数を示す情報が「５枚」であり、用紙３の種類を示す情報が「厚紙（第１給紙トレイ６Ａ）」である場合には、印刷制御手段１０６は、フィーダ部４によって第１給紙トレイ６Ａから５枚の厚紙を順次取り出し、各厚紙を画像形成部５に搬送させることで、５枚の厚紙の印刷を実行する。そして、印刷制御手段１０６は、印刷指示に基づく印刷が完了すると、ヒータ制御手段１０５から受け取った印刷指示、目標温度および消耗度を消耗度更新手段１０７に出力する。

消耗度更新手段１０７は、複数種類の各用紙３の累積印刷枚数と、各用紙３の種類に対応した目標温度に基づいて消耗度を推定し、推定した消耗度を記憶装置１０１に記憶されている消耗度に上書きすることで、消耗度を更新する機能を有している。具体的に、消耗度更新手段１０７は、印刷制御手段１０６から受け取った目標温度と、その目標温度で印刷された用紙３の累積印刷枚数（印刷指示内に含まれる枚数の情報）との積を累積することで消耗度の算出を行う。すなわち、消耗度更新手段１０７は、印刷制御手段１０６から受け取った印刷指示、目標温度および消耗度（前回値）と、以下の式（１）とを用いて消耗度の算出を行う。
τ_ｎ ＝ τ_ｎ−１ ＋ （ 目標温度 × 印刷枚数 ） ・・・ （１）
（τ_ｎ：今回算出された消耗度、τ_ｎ−１：消耗度の前回値）

なお、上述の式（１）は、図６に示すような目標温度と加圧ローラ４２の硬度の低下の度合いとの関係に基づいて導き出されている。ここで、図６のグラフは、所定の目標温度で１０００枚印刷した後の加圧ローラ４２の硬度の低下の度合いを測定した実験結果を示しており、これにより、目標温度が高くなる程、加圧ローラ４２の硬度の低下の度合いが大きくなることが確認されている。そして、このように目標温度と加圧ローラ４２の硬度の低下の度合い（すなわち消耗度）とが比例関係にあることから、上述の式（１）のように、所定の目標温度で印刷した枚数を順次積算していくことで信頼性の高い消耗度が算出される。

次に、制御装置１００の動作について説明する。参照する図面において、図７は制御装置の動作を示すフローチャートである。ここで、上述した消耗度の初期値τ_０は、「０」に設定されているものとする。

＜初期使用時＞
最初に、レーザプリンタ１がユーザによって初めて使用される場合における制御装置１００の動作について説明する。なお、この初期使用時における印刷指示は、用紙３の種類を示す情報として「厚紙（第１給紙トレイ６Ａ）」、印刷枚数を示す情報として「１０枚」が設定されているものとする。

図７に示すように、制御装置１００は、印刷指示を受信したか否かを判断し（Ｓ１）、受信していないと判断した場合には（Ｎｏ）、このフローによる動作を終了させる。ステップＳ１において印刷指示を受信したと判断した場合（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、記憶装置１０１から消耗度（初期値τ_０＝０）を取得する（Ｓ２）。

ステップＳ２の後、制御装置１００は、印刷指示の用紙３の種類を示す情報「厚紙」に基づいて、記憶装置１０１内に記憶された複数種類の第３マップ（図５参照）の中から厚紙用の第３マップを選択する（Ｓ３）。ステップＳ３の後、制御装置１００は、上述したように、取得した消耗度の初期値τ_０と、第１マップ、第２マップおよび第３マップ（図３〜５参照）とに基づいて目標温度を算出する（Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）。ここで、算出された目標温度は「２１０℃」とする。

ステップＳ６の後、制御装置１００は、算出した目標温度になるようにハロゲンヒータＨＨを制御する（Ｓ７）。ここで、レーザプリンタ１の初期使用時においては、ハロゲンヒータＨＨの温度は常温であるため、制御装置１００は目標温度「２１０℃」になるまでハロゲンヒータＨＨの温度を上げる。

ステップＳ７の後、制御装置１００は、印刷指示に基づいて、第１給紙トレイ６Ａから１０枚の厚紙を搬送して、各厚紙に対して印字・定着処理を施すことで印刷を実行する（Ｓ８）。ステップＳ８の後、制御装置１００は、上述した式（１）から消耗度を算出する（Ｓ９）。すなわち、１回目に算出される消耗度τ_１は、以下のような値となる。
τ_１ ＝ ０ ＋ （ ２１０ × １０ ） ＝２１００

ステップ９の後、制御装置１００は、記憶装置１０１に記憶していた消耗度τ_０を、算出した消耗度τ_１に更新する（Ｓ１０）。

＜２回目の印刷時＞
続いて、２回目の印刷時における制御装置１００の動作について説明する。なお、この２回目の印刷時における印刷指示は、用紙３の種類を示す情報として「厚紙（第１給紙トレイ６Ａ）」、印刷枚数を示す情報として「２０枚」が設定されているものとする。

制御装置１００は、ステップＳ１において印刷指示を受信したと判断すると（Ｙｅｓ）、記憶装置１０１から前回の印刷時に更新された消耗度τ_１を取得する（Ｓ２）。その後、制御装置１００は、印刷指示の用紙３の種類を示す情報「厚紙」に基づいて、記憶装置１０１内に記憶された複数種類の第３マップ（図５参照）の中から厚紙用の第３マップを選択する（Ｓ３）。

ステップＳ３の後、制御装置１００は、上述した動作と同じ動作で消耗度τ_１と、第１マップ、第２マップおよび第３マップ（図３〜５参照）とに基づいて目標温度を算出する（Ｓ４〜Ｓ６）。このとき、前回の消耗度τ_０よりも大きな値となる消耗度τ_１と、第１マップ（図３参照）とに基づいて算出される加圧ローラ４２の硬度は、前回値よりも小さな値となる。また、このように前回値よりも小さい硬度と、第２マップ（図４参照）とに基づいて算出されるニップ幅は、前回値よりも大きな値となる。そして、このように前回値よりも大きいニップ幅と、第３マップ（図５参照）とに基づいて算出される目標温度は、前回値よりも下げられることとなる。ここで、算出された目標温度は前回値よりも低い「２００℃」とする。

その後、制御装置１００は、前回値よりも低い値となる目標温度まで、すなわち２１０℃から２００℃になるまで、ハロゲンヒータＨＨの温度を下げる（Ｓ７）。ステップＳ７の後、制御装置１００は、上述と同様の印刷動作を実行するとともに（Ｓ８）、消耗度の再算出・更新を行う（Ｓ９，Ｓ１０）。すなわち、２回目に算出される消耗度τ_２は、以下のような値となる。
τ_２ ＝ ２１００ ＋ （ ２００ ×２０ ） ＝ ６１００

なお、３回目以降は、上述と同様に、消耗度が印刷の度に更新され、次の印刷時において、更新された消耗度で目標温度が算出されることで、前回の消耗度に対応する目標温度よりも低い目標温度になるように、ハロゲンヒータＨＨが制御される。ここで、上述の説明では、用紙３の種類が厚紙の場合のみを説明したが、用紙３の種類が普通紙、薄紙であっても、上述と同様の制御がなされる。すなわち、例えば、消耗度の初期値τ_０と各マップとに基づいて算出される普通紙に対する目標温度が１９０℃である場合、消耗度がτ_１になったときには、普通紙に対する目標温度は１９０℃よりも小さな値（例えば１８０℃）まで下がる。また、消耗度の初期値τ_０と各マップとに基づいて算出される薄紙に対する目標温度が１７０℃である場合、消耗度がτ_１になったときには、薄紙に対する目標温度は１７０℃よりも小さな値（例えば１６０℃）まで下がる。

ここで、３回目の印刷指示において、用紙３の種類を示す情報として「普通紙（第２給紙トレイ６Ｂ）」、印刷枚数を示す情報として「１０枚」が設定されている場合には、以下のような制御が実行される。制御装置１００は、消耗度τ_２と、第１マップおよび第２マップと、普通紙用の第３マップとに基づいて、目標温度を算出する（Ｓ２〜Ｓ６）。このとき、目標温度としては、上述した消耗度τ_１に対応した目標温度１８０℃よりも小さな値（例えば１７０℃）が設定される。その後、制御装置１００は、２００℃から１７０℃までハロゲンヒータＨＨの温度を下げて印刷を行った後、再度消耗度τ_３の算出・更新を行う（Ｓ７〜Ｓ１０）。すなわち、３回目に算出される消耗度τ_３は、以下のような値となる。
τ_３ ＝ ６１００ ＋ （ １７０ × １０ ） ＝ ７８００

なお、４回目の印刷指示において、例えば再び「厚紙」が設定され、その目標温度が１７０℃よりも大きくなった場合には（例えば１９０℃）、制御装置１００は、ハロゲンヒータＨＨの温度を１７０℃から１９０℃に上げる。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
制御装置１００が、複数種類の各用紙３の累積印刷枚数と、各用紙３の種類に対応した目標温度に基づいて加圧ローラ４２の消耗度を推定するので、印刷する用紙３の種類によって加熱ローラ４１（ハロゲンヒータＨＨ）の温度を変化させる場合であっても、加圧ローラ４２の経年劣化の度合いを正確に把握して加熱ローラ４１の温度を最適に制御することができる。ここで、加熱ローラ４１の温度が低すぎると、用紙３にトナーが確実に定着されずに、用紙３からトナー像が剥がれやすくなるといった問題が生じ、加熱ローラ４１の温度が必要以上に高すぎると、消費電力が無駄に消費されるといった問題が生じる。しかし、本実施形態によれば、加熱ローラ４１の温度を最適に制御することにより、用紙３に良好にトナーが定着されるとともに、消費電力を無駄に消費されることが防止される。

制御装置１００が、目標温度と、その目標温度で印刷された用紙３の累積印刷枚数との積を累積することで、消耗度を算出するといった、簡単な算出式で消耗度を算出するので、制御装置１００の構成を簡略化しながらも、目標温度を適切に算出することができる。
制御装置１００が第１〜第３マップに基づいて、加圧ローラ４１の硬度と消耗度とを対応させ、加圧ローラ４１の硬度とニップ幅とを対応させ、ニップ幅と目標温度とを対応させ、それらの対応に基づいて目標温度を算出しているので、目標温度を精度よく算出することができる。
また、第３マップの作成時において、目標温度として、良好に定着されたときの温度のうち最も低い設定温度を選択したので、消費電力の無駄がより防止される。

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。
前記実施形態では、加熱部材として加熱ローラ４１を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばガイドによって摺動可能に支持される円筒状の定着フィルムであってもよい。

前記実施形態では、熱源の一例としてハロゲンヒータＨＨを採用したが、本発明はこれに限定されず、例えば誘導加熱方式のＩＨ（Induction Heating)ヒータや発熱抵抗体などを採用してもよい。
前記実施形態では、記録シートの一例として、厚紙、普通紙、薄紙などの用紙３を採用したが、本発明はこれに限定されず、例えばＯＨＰシートやはがきであってもよい。

前記実施形態では、ユーザ操作により出力される印刷指示によって、制御装置１００に用紙３の累積印刷枚数と種類とが入力されることとしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、用紙の通過回数を検出することで印刷枚数を検出するセンサと、用紙の種類を検出するセンサ（例えば各給紙トレイに設けられ、各給紙トレイから排出される用紙の通過を検出するセンサ）とを制御装置に接続することで、用紙の累積印刷枚数と種類を示す情報が制御装置に入力されるように構成されてもよい。

前記実施形態では、目標温度と、その目標温度で印刷された用紙３の累積印刷枚数との積を累積することで消耗度の算出を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、以下の式（２）で消耗度を算出してもよい。
τ_ｎ ＝ τ_ｎ−１ ＋ α×［印刷枚数×ｌｏｇ（目標温度）］ ・・・ （２）
（τ_ｎ：今回算出された消耗度、τ_ｎ−１：消耗度の前回値、α：補正係数）

前記実施形態では、目標温度を３つのマップから算出するようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、前記実施形態における第１マップと第２マップとを１つのマップ（すなわち、消耗度とニップ幅との関係を示すマップ）にまとめることで、２つのマップのみで目標温度を算出するようにしてもよい。

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。

本発明の一実施形態に係るレーザプリンタを示す側断面図である。 制御装置の構成を示すブロック図である。 第１マップを示す図である。 第２マップを示す図である。 第３マップを示す図である。 目標温度と加圧ローラの硬度の低下の度合いとの関係を示すグラフである。 制御装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ レーザプリンタ
３ 用紙
６ 給紙トレイ
６Ａ 第１給紙トレイ
６Ｂ 第２給紙トレイ
６Ｃ 第３給紙トレイ
４１ 加熱ローラ
４２ 加圧ローラ
１００ 制御装置
１０１ 記憶装置
１０２ 消耗度取得手段
１０３ マップ選択手段
１０４ 目標温度算出手段
１０５ ヒータ制御手段
１０６ 印刷制御手段
１０７ 消耗度更新手段
ＨＨ ハロゲンヒータ

Claims (3)

1. 熱源によって加熱される加熱部材と、
   内部に熱源が設けられず前記加熱部材からの熱のみにより加熱され、前記加熱部材との間で記録シートを挟む弾性変形可能な加圧ローラと、
   記録シートの種類に応じた目標温度に前記熱源の温度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、
   複数種類の各記録シートの累積印刷枚数と、各記録シートの種類に対応した目標温度とに基づいて前記加圧ローラの消耗度を推定し、この消耗度に基づいて前記目標温度を下げることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御装置は、
   前記目標温度と、その目標温度で印刷された記録シートの累積印刷枚数との積を累積することで前記消耗度を算出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、
   前記加圧ローラの硬度と前記消耗度との関係を示す第１マップと、前記加圧ローラの硬度とニップ幅との関係を示す第２マップと、前記ニップ幅と前記目標温度との関係を示し、かつ、記録シートの種類に対応して複数設定される第３マップとを記憶した記憶装置を備え、
   前記消耗度、前記第１マップ、前記第２マップおよび前記第３マップを用いて目標温度を算出する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。

Images