JP4911160B2

JP4911160B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP4911160B2
Application number: JP2008300601A
Authority: JP
Inventors: 文威田▲尻▼; 晃正伊藤; 真己安田
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2012-04-04
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: JP2010128050A; US8594523B2; US20100129106A1

Description

本発明は、記録シートに現像剤像を定着させる加熱部材の温度を検出するための温度検出器を備えた画像形成装置に関する。

従来より、熱源によって加熱される加熱ローラ（加熱部材）と、加熱ローラの温度を検出するために加熱ローラから離れて配置される非接触サーミスタ（温度検出器）と、非接触サーミスタで検知した温度に基づいて熱源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）。

特開２００３−６５８５３号公報

ところで、非接触サーミスタは画像形成装置における各種環境の影響を受けるため、非接触サーミスタの検知データを適宜補正する必要がある。特に、熱源を制御するモードの違いによって、検知データが実際の加熱ローラの温度からずれてしまう場合があった。

そこで、本発明は、温度検出器の検知データをより適切に補正することにより、高精度の温度制御を行うことが可能な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、例えば、熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、前記複数のモードは、加熱部材の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、加熱部材の温度を、記録シートの現像剤像を定着させるのに適した定着温度に維持させる定着モードと、を含んでおり、前記制御装置は、前記ウォームアップモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、前記定着モードにおいて定着する記録シートの厚さが厚いほど加熱部材の回転速度を遅くするとともに、前記回転速度が前回値よりも遅い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの大きな関数に切り替え、前記回転速度が前回値よりも速い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成されたことを特徴とする。

ここで、「複数のモード」とは、熱源を制御する仕方が異なる複数のモードであり、各モードでは、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が異なる。また、「関数」とは、１次関数や２次以上の関数や指数関数等を示す他、検出した温度と実際の温度とが一対一に対応した換算表（テーブル）なども含む。

本発明によれば、熱源を制御する複数のモードに応じて関数を切り替えるので、各モードにおいて熱源から温度検出器に伝達される単位時間当たりの熱量が異なっても、温度検出器で検出した温度を適切に補正して、高精度の温度制御を行うことができる。

本発明によれば、熱源を制御する複数のモードに応じて関数を切り替えるので、温度検出器で検出した温度を適切に補正して、高精度の温度制御を行うことができる。

＜レーザプリンタの全体構成＞
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。

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、装置本体２内に記録シートの一例としての用紙３を給紙するためのフィーダ部４や、給紙された用紙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４は、装置本体２内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ６と、給紙トレイ６から用紙３を画像形成部５へ搬送する用紙供給機構７を主に備えている。フィーダ部４では、給紙トレイ６内の用紙３が、用紙供給機構７によって一枚ずつ分離されて画像形成部５に供給される。

画像形成部５は、スキャナ部１６、プロセスカートリッジ１７、定着装置１８などを備えている。

スキャナ部１６は、装置本体２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、回転駆動されるポリゴンミラー１９、レンズ２０，２１、反射鏡２２，２３，２４などを備えている。そして、スキャナ部１６では、レーザビームが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１７は、スキャナ部１６の下方に配設され、装置本体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、公知の感光ドラム２７、帯電器２９、転写ローラ３０、現像ローラ３１、層厚規制ブレード３２、供給ローラ３３およびトナーホッパ３４などを備えて構成されている。

このプロセスカートリッジ１７では、帯電器２９で帯電された感光ドラム２７の表面が、スキャナ部１６からのレーザビームで露光されることで、感光ドラム２７上に静電潜像が形成される。この静電潜像に、トナーホッパ３４内のトナーが供給ローラ３３や現像ローラ３１を介して供給されることで、感光ドラム２７上にトナー像（現像剤像）が形成される。その後、感光ドラム２７と転写ローラ３０との間で用紙３が搬送される際に、感光ドラム２７上のトナー像が、転写ローラ３０に引き寄せられて用紙３に転写される。

＜定着装置の構成＞
定着装置１８は、熱源の一例としてのハロゲンヒータＨＨと、加熱部材の一例としての加熱ローラ４１と、加圧ローラ４２と、加熱ローラ４１の温度を検出する温度検出器の一例としてのサーミスタＴＨとを備えている。

ハロゲンヒータＨＨは、円筒状の加熱ローラ４１内に配設されており、加熱ローラ４１を内側から加熱している。そして、このハロゲンヒータＨＨは、後で詳述する制御装置１００によって適宜制御されている。

加熱ローラ４１は、略円筒状に形成される金属製の部材であり、装置本体２に回転可能に支持されている。そして、この加熱ローラ４１は、制御装置１００からの制御信号で駆動する図示せぬ駆動装置から駆動力を受けることで回転するようになっている。なお、この加熱ローラ４１としては、例えば、アルミの円筒部材の表面をテフロン（登録商標：ＰＴＦＥ）コーティングしたものを採用することができる。

加圧ローラ４２は、図示せぬバネによって加熱ローラ４１に押圧されており、回転する加熱ローラ４１と接触して従動回転するようになっている。なお、この加圧ローラ４２としては、例えば、芯金の周囲にウレタンゴムを設け、このウレタンゴムの表面をテフロン（登録商標：ＰＴＦＥ）チューブで覆ったものを採用することができる。

サーミスタＴＨは、加熱ローラ４１の温度を検出するためのものであり、加熱ローラ４１に対して所定の間隔をおいて配置されている。そして、このサーミスタＴＨで検出した温度は、制御装置１００に出力されるようになっている。

そして、このように構成される定着装置１８では、ハロゲンヒータＨＨによって加熱ローラ４１が加熱されることで、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用紙３に転写されたトナー像が熱定着される。その後、用紙３は、搬送ローラ４３によって、排紙パス４４に搬送される。なお、排紙パス４４に送られた用紙３は、排紙ローラ４５によって排紙トレイ４６上に排紙される。

＜制御装置＞
次に、制御装置１００について説明する。参照する図面において、図２は各関数を示すマップであり、図３は制御装置の動作を示すフローチャートであり、図４はウォームアップモードから定着モードに切り換わる際のずれ量、温度およびヒータ出力の関係を示すタイムチャートである。また、図５はウォームアップモードからレディモードに切り換わる際のずれ量、温度およびヒータ出力の関係を示すタイムチャートであり、図６はレディモードから定着モードに切り換わる際のずれ量、温度およびヒータ出力の関係を示すタイムチャートである。

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を有しており、主に、サーミスタＴＨで検出した温度（以下、「検出温度」ともいう。）から所定の関数により加熱ローラ４１の温度を算出し、算出した温度（以下、「算出温度」ともいう。）に基づいてハロゲンヒータＨＨを制御している。そして、この制御装置１００は、ハロゲンヒータＨＨを制御する複数のモードに応じて、関数を切り替えている。

具体的に、制御装置１００は、ハロゲンヒータＨＨからサーミスタＴＨに向けて発せられる単位時間当たりの熱量（以下、「瞬間熱量」ともいう。）が大きいモードになるほど、加熱ローラ４１の温度算出用の関数として傾きの大きな関数を適用するように構成されている。ここで、「傾き」とは、関数が２次以上の連続関数である場合には、変数を同一条件にしたときの微分係数に相当する。

すなわち、例えば関数が
ｙ＝ｘ^２、ｙ＝２ｘ^２
といった２次関数である場合には、変数を同一条件（ｘ＝ａ）としたときの微分係数は、それぞれ、
ｄｙ／ｄｘ＝２ａ、ｄｙ／ｄｘ＝４ａ
となり、「ｙ＝２ｘ^２」の関数の方が傾きの大きな関数となる。

なお、前述した複数のモードは、本実施形態においては、加熱ローラ４１の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、加熱ローラ４１の温度を用紙３のトナー像を定着させるのに適した定着温度Ｔｆ（図４参照）に維持させる定着モードと、加熱ローラ４１の温度を定着温度Ｔｆよりも低いレディ温度Ｔｒ（図５参照）に維持させるレディモードを採用することとする。

具体的に、ウォームアップモードにおいて、制御装置１００は、ハロゲンヒータＨＨを連続してＯＮ状態にすることで加熱ローラ４１を迅速に加熱させる（図４参照）。これにより、ウォームアップモードでの瞬間熱量は、本実施形態において最大となっている。

なお、このウォームアップモードでは、最初の期間は加熱ローラ４１を回転させず、途中から加熱ローラ４１を回転させているため、厳密には加熱ローラ４１の回転状態の違いにより瞬間熱量が微妙に異なる。しかし、巨視的に見ると瞬間熱量は略同じであるため、本実施形態ではウォームアップモード中の各時点での瞬間熱量を同じとして扱うこととする。なお、定着モードおよびレディモードでは、加熱ローラ４１を常に回転させているため、加熱ローラ４１の回転による瞬間熱量への影響はない。

前述したようにウォームアップモードにおいては瞬間熱量が最大となるため、制御装置１００は、図２に示す複数の関数Ａ〜Ｄのうち最も傾きの大きな関数Ａ「ｙ＝１．５ｘ−９」を選択する。これにより、迅速に高くなっていく加熱ローラ４１の表面温度にサーミスタＴＨ周りの温度が追従しなくても、傾きの大きな関数Ａによって、サーミスタＴＨの検出温度から求める算出温度を加熱ローラ４１の表面温度に追従させる（近付ける）ことが可能となっている。

ここで、図２の各関数Ａ〜Ｄは、実験やシミュレーションなどによって予め求めておけばよい。なお、各関数Ａ〜Ｄは、図示せぬ記憶装置にマップとして記憶してもよいし、数式データとして記憶してもよい。

また、定着モードにおいて、制御装置１００は、ハロゲンヒータＨＨを断続してＯＮ状態にすることで加熱ローラ４１を所定の定着温度Ｔｆに維持させる（図４参照）。これにより、定着モードは、ウォームアップモードよりも瞬間熱量が小さいモードとなっている。

そのため、この定着モードにおいて、制御装置１００は、図２に示すように、関数Ａよりも小さな傾きの関数Ｂ「ｙ＝１．３ｘ−１５」または関数Ｃ「ｙ＝１．１ｘ＋１４」を選択する。これにより、ウォームアップモードよりも加熱ローラ４１の表面温度にサーミスタＴＨ周りの温度が追従しやすい定着モードでは、傾きの小さな関数Ｂ，Ｃによって、サーミスタＴＨの検出温度から求めた算出温度を加熱ローラ４１の表面温度に追従させる（近付ける）ことが可能となっている。

また、制御装置１００は、定着モードにおいて定着する用紙３の厚さが厚いほど加熱ローラ４１の回転速度を遅くする制御を実行する。本実施形態においては、用紙３の厚さを２種類とし、制御装置１００は、厚さが所定値未満の場合には最大限の回転速度（以下、「全速回転」ともいう。）で加熱ローラ４１を回転させ、所定値以上の場合には全速回転の半分の速度（以下、「半速回転」ともいう。）で加熱ローラ４１を回転させるものとする。

ここで、加熱ローラ４１の回転速度を半速回転にした（遅くした）場合には、加熱ローラ４１から用紙３に奪われる熱量が大きくなることで、その分加熱ローラ４１がハロゲンヒータＨＨで加熱されるため、加熱ローラ４１からサーミスタＴＨに向けて発せられる瞬間温度が大きくなる。そのため、制御装置１００は、回転速度を前回値よりも遅い回転速度（半速回転）に切り替えた場合には関数を傾きの大きな関数Ｂに切り替え、回転速度を前回値よりも速い回転速度（全速回転）に切り替えた場合には関数を傾きの小さな関数Ｃに切り替えている。

さらに、レディモードにおいて、制御装置１００は、定着モードよりも長い時間間隔でハロゲンヒータＨＨを間欠的にＯＮ状態にすることで加熱ローラ４１を定着温度Ｔｆよりも低いレディ温度Ｔｒに維持させる（図６参照）。これにより、レディモードは、定着モードの全速回転時よりも瞬間熱量が大きいモードとなり、かつ、定着モードの半速回転時よりも瞬間熱量が小さいモードとなっている。そのため、このレディモードにおいて、制御装置１００は、図２に示すように、関数Ｂよりも小さい傾きで、かつ、関数Ｃよりも大きな傾きの関数Ｄ「ｙ＝１．２ｘ−１６」を選択する。

具体的に、制御装置１００は、図３に示すフローチャートに従って作動する。図３に示すように、制御装置１００は、電源がＯＮされた場合、または、スリープモードにおいて印字ジョブを受けた場合には（スタート）、まず、ウォームアップモードを実行する（Ｓ１）。

ステップＳ１において、制御装置１００は、関数Ａを選択し、この関数Ａに検出温度を代入することで算出温度を算出する。そして、制御装置１００は、算出温度が定着温度Ｔｆになるまでウォームアップモードを継続させる（図４参照）。

算出温度が定着温度Ｔｆ付近に到達すると、制御装置１００は、それまでに印字ジョブを受けたか否かを判断する（Ｓ２）。ステップＳ２において印字ジョブを受けたと判断した場合（Ｙｅｓ）には、制御装置１００は、ウォームアップモードから定着モードに切り替える（Ｓ３）。

ステップＳ３においてウォームアップモードから定着モードに切り換えると、制御装置１００は、この切り替えを条件として、関数Ａを傾きの小さな関数ＢまたはＣに切り替える。なお、この定着モード中においては、制御装置１００は、公知の印字制御（感光ドラム２７の露光や転写ローラ３０への転写バイアスの印加等）も行う。そして、ステップＳ３の後、制御装置１００はステップＳ２の処理に戻る。

ステップＳ２においてウォームアップモード中または定着モード中に印字ジョブを受けなかったと判断した場合には（Ｎｏ）、制御装置１００は、ウォームアップモードまたは定着モードからレディモードに切り替える（Ｓ４）。ステップＳ４においてウォームアップモードからレディモードに切り替えた場合には、制御装置１００は、この切り替えを条件として、関数Ａを傾きの小さな関数Ｄに切り替える。

また、ステップＳ４において定着モードからレディモードに切り替えた場合には、制御装置１００は、この切り替えを条件として、関数ＢまたはＣを傾きの異なる関数Ｄに切り替える。すなわち、制御装置１００は、関数Ｂの場合には傾きの小さな関数Ｄに切り替え、関数Ｃの場合には傾きの大きな関数Ｄに切り替える。

ステップＳ４の後、制御装置１００は、所定時間の間で印字ジョブを受けたか否かを判断する（Ｓ５）。ステップＳ５において印字ジョブを受けたと判断した場合には（Ｙｅｓ）、制御装置１００は、レディモードを定着モードに切り替える（Ｓ３）。

そして、このようにレディモードから定着モードに切り換えると、制御装置１００は、この切り替えを条件として、関数Ｄを傾きの異なる関数ＢまたはＣに切り替える。すなわち、制御装置１００は、ステップＳ５で受けた印字ジョブが薄紙を示す場合には関数Ｄを傾きの小さな関数Ｃに切り替え、厚紙を示す場合には関数Ｄを傾きの大きな関数Ｂに切り替える。

ステップＳ５において印字ジョブを受けなかったと判断した場合には（Ｎｏ）、制御装置１００はレディモードを終了させて、スリープモードに移行して、本制御を終了させる。なお、スリープモードでは、ハロゲンヒータＨＨをＯＦＦにするとともに、加熱ローラ４１の回転を止める。

なお、前述したように関数を切り替えた際には、切り替えたときの前後の算出温度が大きく異なってしまう。そのため、関数を切り替えた場合には、制御装置１００は、関数を切り替える直前に算出した直前温度と、関数を切り替えた直後に算出した直後温度との差に相当するずれ量を、直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていく制御を実行する（図４〜６参照）。

ここで、「差に相当するずれ量」とは、差そのものの値であってもよいし、差よりも少ない値であってもよい。本実施形態においては、差よりも「１℃」だけゼロに近付けた値を、ずれ量として使用する。すなわち、差がプラス値である場合には、差から「１℃」だけ引き、差がマイナス値である場合には、差に「１℃」を足すことで、ずれ量を算出する。なお、ずれ量は、関数の切り替え時に計算を行うことで求めてもよいし、実験やシミュレーション等により予め求めておき、記憶装置に記憶させておいてもよい。

具体的には、図４に示すように、ウォームアップモードから定着モードに切り替える場合において、切り替える時点での検出温度が例えば１４５℃である場合には、関数Ａ「ｙ＝１．５ｘ−９」で算出される直前温度は、約２０８℃となる。また、関数Ｂ「ｙ＝１．３ｘ−１５」または関数Ｃ「ｙ＝１．１ｘ＋１４」で算出される直後温度は、ともに約１７３℃となる。そのため、この場合、直前温度と直後温度との差が「３５℃」となり、差に相当するずれ量が「３４℃」となる。

そして、このずれ量を直後温度に加算すると、１７３℃＋３４℃＝２０７℃となる。これにより、ウォームアップモードから定着モードに切り換わる時点において、算出温度がマイナス側に極端にオフセットされることが防止される。また、その後は、所定時間毎（例えば１００ｍｓｅｃ毎）にずれ量「３４℃」を１℃ずつ減らしていき、その数値を順次算出する算出温度に足し合わせる。

具体的には、例えば１００ｍｓｅｃ後の検出温度が１４６℃になった場合、１００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１７４℃（関数Ｂまたは関数Ｃで算出した温度）＋３３℃（ずれ量）＝約２０７℃となる。また、例えば２００ｍｓｅｃ後の検出温度が１４７℃になった場合、２００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１７６℃＋３２℃＝約２０８℃となる。

すなわち、ウォームアップモードから定着モードに切り替える場合には、検出温度が徐々に上がっていくのに対して、モードの切り替え時に設定したずれ量を徐々に減らしていくので、算出温度を定着温度Ｔｆ付近に維持することが可能となっている。

同様に、図５に示すように、ウォームアップモードからレディモードに切り替える場合において、切り替える時点での検出温度が例えば１４５℃である場合には、関数Ａ「ｙ＝１．５ｘ−９」で算出される直前温度は、約２０８℃となる。また、関数Ｄ「ｙ＝１．２ｘ−１６」で算出される直後温度は、約１５８℃となる。そのため、この場合、直前温度と直後温度との差が「５０℃」となり、差に相当するずれ量が「４９℃」となる。

そして、このずれ量を直後温度に加算すると、１５８℃＋４９℃＝２０７℃となる。これにより、ウォームアップモードからレディモードに切り換わる時点において、算出温度がマイナス側に極端にオフセットされることが防止される。また、その後は、所定時間毎（例えば１００ｍｓｅｃ毎）にずれ量「４９℃」を１℃ずつ減らしていき、その数値を順次算出する算出温度に足し合わせる。

具体的には、例えば１００ｍｓｅｃ，２００ｍｓｅｃ後の検出温度が１４５℃のままである場合、１００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１５８℃＋４８℃＝約２０６℃となり、２００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１５８℃＋４７℃＝約２０５℃となる。また、例えば３００ｍｓｅｃ，４００ｍｓｅｃ後の検出温度が１４６℃になった場合、３００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１５９＋４６℃＝約２０５℃となり、４００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１５９℃＋４５℃＝約２０４℃となる。

すなわち、ウォームアップモードからレディモードに切り換わる場合には、検出温度が緩やかに上がっていくのに対して、それよりも大きな幅でずれ量を徐々に減らしていくので、算出温度を、定着温度Ｔｆからレディ温度Ｔｒに徐々に変化させていくことが可能となっている。

また、図６に示すように、レディモードから定着モードに切り替える場合において、切り替える時点での検出温度が例えば１４５℃である場合には、関数Ｄ「ｙ＝１．２ｘ−１６」で算出される直前温度は、約１５８℃となる。また、関数Ｂ「ｙ＝１．３ｘ−１５」または関数Ｃ「ｙ＝１．１ｘ＋１４」で算出される直後温度は、ともに約１７３℃となる。そのため、この場合、直前温度と直後温度との差が「−１５℃」となり、差に相当するずれ量が「−１４℃」となる。

そして、このずれ量を直後温度に加算すると、１７３℃−１４℃＝１５９℃となる。これにより、レディモードから定着モードに切り換わる時点において、算出温度がプラス側に極端にオフセットされることが防止される。また、その後は、所定時間毎（例えば１００ｍｓｅｃ毎）にずれ量「−１４℃」を１℃ずつゼロに近付けていき、その数値を順次算出する算出温度に足し合わせる。

すなわち、例えば１００ｍｓｅｃ後の検出温度が１４６℃になった場合、１００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１７４℃−１３℃＝約１６１℃となる。また、例えば２００ｍｓｅｃ後の検出温度が１４７℃になった場合、２００ｍｓｅｃ後の算出温度は、約１７６℃−１２℃＝約１６４℃となる。

すなわち、レディモードから定着モードに切り替わる場合には、検出温度が徐々に上がっていくとともに、ずれ量も徐々に上がっていく（ゼロになっていく）ので、算出温度を、レディ温度Ｔｒから定着温度Ｔｆに徐々に変化させていくことが可能となっている。

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。
ハロゲンヒータＨＨを制御する複数のモードに応じて関数Ａ〜Ｄを切り替えるので、各モードにおいて瞬間熱量が異なっても、サーミスタＴＨでの検出温度を適切に補正して、高精度の温度制御を行うことができる。

瞬間熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するので、急増する瞬間熱量にサーミスタＴＨの検出能力が追いつかなくなった場合であっても、適正な補正により、加熱ローラ４１の温度を正確に算出することができる。

定着モードにおいて加熱ローラ４１の回転速度に応じて関数を切り替えたので、回転速度の影響により瞬間熱量が変化しても、変化した瞬間熱量に対応した関数で検出温度を補正でき、定着モードにおける加熱ローラ４１の温度を正確に算出することができる。

関数を切り替えた後に、直前温度と直後温度との差に相当するずれ量を、直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていくので、モードの切り替え時に算出温度が極端にオフセットされず、良好な制御を実行することができる。

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。
前記実施形態では、定着モードにおける加熱ローラ４１の回転速度を全速・半速の２段階で制御したが、本発明はこれに限定されず、３段階以上で制御してもよい。

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、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。

また、「温度」として、［℃］を単位とする温度を例にとったが、本発明は、「温度」として、サーミスタＴＨ内の温度検出用の抵抗素子の抵抗値、電圧値などの値を採用することができる。また、「温度」として、[℃]を単位とする温度を適当に加工したデータを採用することができる。

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、記録シートの一例として、厚紙、はがき、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シートであってもよい。

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。各関数を示すマップである。制御装置の動作を示すフローチャートである。ウォームアップモードから定着モードに切り換わる際のずれ量、温度およびヒータ出力の関係を示すタイムチャートである。ウォームアップモードからレディモードに切り換わる際のずれ量、温度およびヒータ出力の関係を示すタイムチャートである。レディモードから定着モードに切り換わる際のずれ量、温度およびヒータ出力の関係を示すタイムチャートである。

符号の説明

１レーザプリンタ
３用紙
１８定着装置
４１加熱ローラ
４２加圧ローラ
１００制御装置
Ａ〜Ｄ関数
ＨＨハロゲンヒータ
ＴＨサーミスタ
Ｔｆ定着温度
Ｔｒレディ温度

Claims

熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
加熱部材の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、
加熱部材の温度を、記録シートの現像剤像を定着させるのに適した定着温度に維持させる定着モードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記ウォームアップモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
前記定着モードにおいて定着する記録シートの厚さが厚いほど加熱部材の回転速度を遅くするとともに、
前記回転速度が前回値よりも遅い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの大きな関数に切り替え、前記回転速度が前回値よりも速い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成されたことを特徴とする、画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
加熱部材の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、
加熱部材の温度を、記録シートの現像剤像を定着させるのに適した定着温度に維持させる定着モードと、
加熱部材の温度を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記レディモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの異なる関数に切り替えるように構成され、
前記定着モードにおいて定着する記録シートの厚さが厚いほど加熱部材の回転速度を遅くするとともに、
前記回転速度が前回値よりも遅い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの大きな関数に切り替え、前記回転速度が前回値よりも速い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
加熱部材の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、
加熱部材の温度を、記録シートの現像剤像を定着させるのに適した定着温度に維持させる定着モードと、
加熱部材の温度を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記ウォームアップモードから前記レディモードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
前記制御装置は、
前記定着モードにおいて定着する記録シートの厚さが厚いほど加熱部材の回転速度を遅くするとともに、
前記回転速度が前回値よりも遅い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの大きな関数に切り替え、前記回転速度が前回値よりも速い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
加熱部材の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、
加熱部材の温度を、記録シートの現像剤像を定着させるのに適した定着温度に維持させる定着モードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記ウォームアップモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
関数を切り替えた後に、
関数を切り替える直前に算出した直前温度と、関数を切り替えた直後に算出した直後温度との差に相当するずれ量を、前記直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていくように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
加熱部材の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、
加熱部材の温度を、記録シートの現像剤像を定着させるのに適した定着温度に維持させる定着モードと、
加熱部材の温度を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記レディモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの異なる関数に切り替えるように構成され、
関数を切り替えた後に、
関数を切り替える直前に算出した直前温度と、関数を切り替えた直後に算出した直後温度との差に相当するずれ量を、前記直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていくように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
加熱部材の温度を常に上昇させるウォームアップモードと、
加熱部材の温度を、記録シートの現像剤像を定着させるのに適した定着温度に維持させる定着モードと、
加熱部材の温度を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記ウォームアップモードから前記レディモードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
関数を切り替えた後に、
関数を切り替える直前に算出した直前温度と、関数を切り替えた直後に算出した直後温度との差に相当するずれ量を、前記直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていくように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
熱源を連続してＯＮ状態にすることで加熱部材を迅速に加熱させるウォームアップモードと、
熱源を断続してＯＮ状態にすることで加熱部材を所定の定着温度に維持させる定着モードと、を含んでおり、
前記ウォームアップモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
前記定着モードにおいて定着する記録シートの厚さが厚いほど加熱部材の回転速度を遅くするとともに、
前記回転速度が前回値よりも遅い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの大きな関数に切り替え、前記回転速度が前回値よりも速い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
熱源を連続してＯＮ状態にすることで加熱部材を迅速に加熱させるウォームアップモードと、
熱源を断続してＯＮ状態にすることで加熱部材を所定の定着温度に維持させる定着モードと、
前記定着モードよりも長い時間間隔で熱源を間欠的にＯＮ状態にすることで加熱部材を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記レディモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾
きの異なる関数に切り替えるように構成され、
前記定着モードにおいて定着する記録シートの厚さが厚いほど加熱部材の回転速度を遅くするとともに、
前記回転速度が前回値よりも遅い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの大きな関数に切り替え、前記回転速度が前回値よりも速い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
熱源を連続してＯＮ状態にすることで加熱部材を迅速に加熱させるウォームアップモードと、
熱源を断続してＯＮ状態にすることで加熱部材を所定の定着温度に維持させる定着モードと、
前記定着モードよりも長い時間間隔で熱源を間欠的にＯＮ状態にすることで加熱部材を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記ウォームアップモードから前記レディモードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
前記定着モードにおいて定着する記録シートの厚さが厚いほど加熱部材の回転速度を遅くするとともに、
前記回転速度が前回値よりも遅い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの大きな関数に切り替え、前記回転速度が前回値よりも速い回転速度に切り替えられた場合には前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成された、ことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
熱源を連続してＯＮ状態にすることで加熱部材を迅速に加熱させるウォームアップモードと、
熱源を断続してＯＮ状態にすることで加熱部材を所定の定着温度に維持させる定着モードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記ウォームアップモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
関数を切り替えた後に、
関数を切り替える直前に算出した直前温度と、関数を切り替えた直後に算出した直後温度との差に相当するずれ量を、前記直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていくことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
熱源を連続してＯＮ状態にすることで加熱部材を迅速に加熱させるウォームアップモードと、
熱源を断続してＯＮ状態にすることで加熱部材を所定の定着温度に維持させる定着モードと、
前記定着モードよりも長い時間間隔で熱源を間欠的にＯＮ状態にすることで加熱部材を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記レディモードから前記定着モードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾
きの異なる関数に切り替えるように構成され、
関数を切り替えた後に、
関数を切り替える直前に算出した直前温度と、関数を切り替えた直後に算出した直後温度との差に相当するずれ量を、前記直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていくことを特徴とする画像形成装置。
熱源によって加熱され、記録シートに現像剤像を定着させるための加熱部材と、
前記加熱部材に間隔をおいて配置され、前記加熱部材の温度を検出するための温度検出器と、
前記温度検出器で検出した温度から所定の関数により加熱部材の温度を算出し、算出した温度に基づいて熱源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、
熱源を制御する複数のモードを有し、熱源から発せられる単位時間当たりの熱量が大きいモードになるほど、傾きの大きな関数を適用するように構成され、
前記複数のモードは、
熱源を連続してＯＮ状態にすることで加熱部材を迅速に加熱させるウォームアップモードと、
熱源を断続してＯＮ状態にすることで加熱部材を所定の定着温度に維持させる定着モードと、
前記定着モードよりも長い時間間隔で熱源を間欠的にＯＮ状態にすることで加熱部材を前記定着温度よりも低いレディ温度に維持させるレディモードと、を含んでおり、
前記制御装置は、
前記ウォームアップモードから前記レディモードに切り換わったことを条件として、前記関数を傾きの小さな関数に切り替えるように構成され、
関数を切り替えた後に、
関数を切り替える直前に算出した直前温度と、関数を切り替えた直後に算出した直後温度との差に相当するずれ量を、前記直後温度に加算するとともに、当該ずれ量を時間の経過に応じて徐々にゼロにしていくことを特徴とする画像形成装置。