JP5662987B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

実施形態は、定着装置の制御温度を補正する画像形成装置に関する。

シートにトナー像を加熱定着する定着装置を搭載する画像形成装置では、定着装置の温度を検知しながら定着装置を所定の制御温度で温度制御して、良好な定着画像を得る装置がある。他方、エネルギーを加えることにより消える消色トナーを用いる画像形成装置では、画像を消色することなく良好な定着を得るよう、シートの状態に応じて狭い定着温度幅の範囲内で定着温度を制御する装置がある。しかしながらシートにトナー像を加熱定着する画像形成装置では、画像形成装置の環境条件の変化に伴い、定着装置の加熱温度に影響を生じる恐れがある。このため環境条件の変化にかかわらず、定着装置の定着温度を安定に維持するための制御を、高精度で且つ簡便に行う必要がある。

特開２００８−２９２９９０号公報 特開２０１０−２５３９４９号公報

この発明が解決しようとする課題は、環境条件の変化に伴い、定着装置を高精度且つ簡便に制御することにより、定着装置の定着温度を安定に維持する画像形成装置を提供することである。

上記課題を達成するために、実施形態の画像形成装置は、発熱部を備え、記録媒体に消色トナー像を定着する定着部と、前記定着部にて前記記録媒体に前記消色トナー像を定着する場合の外部環境条件を検知する環境検知部と、複数の外部環境条件に対応して低温異常検出温度、高温異常検出温度、及びプリント時制御温度を含む温度条件セットであって、外部環境条件毎に異なる前記低温異常検出温度及び前記高温異常検出温度と、前記プリント時制御温度が前記低温異常検出温度及び前記高温異常検出温度に対して一定の温度幅を持つよう設定された温度条件セットを記憶している記憶部と、前記環境検知部の検知結果に応じて前記記憶部に予め記憶される温度条件セットから前記低温異常検出温度、前記高温異常検出温度、前記プリント時制御温度を選択して、前記発熱部を制御する制御部とを備える。

第１の実施形態のＭＦＰを示す概略構成図。 第１の実施形態の定着装置を示す概略構成図。 第１の実施形態のＭＦＰの定着装置の制御を主体とする制御系を示す概略ブロック図。 第１の実施形態のヒートローラの表面温度の推移を示すグラフ。 第１の実施形態の外部温度の変化に対応する補正制御温度を１℃毎に示すグラフ。 第２の実施形態の外部温度の変化を４区分に分けて設定した補正制御温度を示すグラフ。

以下実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態の画像形成装置を図１乃至図５を参照して説明する。図１は第１の実施形態の画像形成装置の一例であるMulti Function Peripheral（以下ＭＦＰと略称する。）１０を示す概略構成図である。ＭＦＰ１０は、画像形成部であるプリンタ部１１、スキャナ部１２、給紙部１３、排紙部２２を備える。ＭＦＰ１０は、ＭＦＰ１０の全体を制御する制御部であるＣＰＵ１００を備える。ＭＦＰ１０は、例えば給紙部１３に、ＭＦＰ１０の外部環境条件を検知する環境検知部である温湿度センサ７０を備える。温湿度センサ７０の配置位置は限定されない。

給紙部１３は、それぞれ給紙ローラ１５ａ、１５ｂを有する第１及び第２の給紙カセット１３ａ、１３ｂを備える。給紙カセット１３ａ、１３ｂは、記録媒体であるシートＰとして、未使用のシート及びリユースのシート（画像を消色処理により消去したシート）を共に給紙可能である。温湿度センサ７０は、例えば給紙カセット１３ａの内部に配置する。温湿度センサ７０を、シートＰに近い場所に設置して、シートＰの状態を検知する。

プリンタ部１１は、矢印ｍ方向に回転する感光体ドラム１４を一様に帯電する帯電器１６、スキャナ部１２からの画像データ等に基づいたレーザ光１７ａを、帯電された感光体ドラム１４に照射して、感光体ドラム１４上に静電潜像を形成するレーザ露光器１７を備える。プリンタ部１１は、感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給する現像器１８、感光体ドラム１４上に形成されたトナー像を記録媒体であるシートＰに転写する転写器２０、クリーナ２１を備える。

現像器１８は、例えばトナーと磁性キャリアの混合物である二成分現像剤を用いて感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給する。二成分現像剤に用いるトナーは、例えば所定の温度で加熱することにより消色可能な消色トナーである。消色トナーは、バインダー樹脂に、着色剤、呈色性化合物及び顕色剤を含有させてなる。消色トナーを用いて形成した定着トナー画像を所定の温度で加熱すると、消色トナー中の呈色性化合物と顕色剤とが解離して、トナー画像を消色する。例えば消色トナーは、比較的低い温度でシートに定着でき、定着温度より例えば１０℃程度高い温度で消色する。

プリンタ部１１は、感光体ドラム１４から排紙部２２に達する間に、定着装置３１を備える。ＭＦＰ１０は、給紙部１３から感光体ドラム１４、定着装置３１を経て排紙部２２にシートＰを搬送する搬送部である搬送路２７を備える。搬送路２７は、搬送ローラ２８、感光体ドラム１４上のトナー像に同期して、感光体ドラム１４及び転写器２０間にシートＰを搬送するレジストローラ対３０及び定着後にシートＰを排紙部２２に排出する排紙ローラ３２を備える。

これらの構成によってＭＦＰ１０は、給紙部１３から給紙されたシートＰに、プリンタ部１１によって形成された消色トナー画像を転写する。ＭＦＰ１０は、消色トナー画像を有するシートＰを定着装置３１で定着し、プリント完成後排紙部２２に排紙する。画像形成装置はこれに限らない。画像形成装置は、消色トナーを用いるプリンタ部と非消色トナーを用いるプリンタ部の複数のプリンタ部を備えても良い。インクジェット方式のプリンタ部を備えていても良い。

次に定着装置３１について詳述する。定着装置３１は、図２に示すように、定着部３２を備える。定着部３２は、例えばヒートローラ３３と、加圧ベルト機構３４を備える。定着部３２は、ヒートローラ３３と加圧ベルト機構３４の間にニップ３６を形成し、シートＰをニップ３６に挟んで搬送して、シートＰにトナー像を加熱加圧定着する。

ヒートローラ３３は、中空のアルミ（Ａｌ）ローラの表面に離型層を被覆している。ヒートローラ３３は中空内部に、発熱部であり発熱量が同じである２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂを備える。例えば、２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂのうちの１本の配光エリアを、ヒートローラ３３の軸方向のセンタエリアとし、他の１本の配光エリアを、ヒートローラ３３のセンタエリアの両側のサイドエリアとする。２本のハロゲンランプ３７ａ、３７ｂで、ヒートローラ３３の軸方向の全長のエリアを発熱する。発熱部はヒータランプ方式に限らず、ＩＨヒータ方式であっても良い。

加圧ベルト機構３４は、加圧ベルト３８、加圧ベルト３８をヒートローラ３３側に加圧する加圧部であるニップパッド４０を備える。ニップパッド４０は、ニップパッド４０をヒートローラ３３方向に加圧する加圧機構４０ａを備える。加圧ベルト機構３４は、加圧ベルト３８の矢印ｑ方向の回転方向において、ニップパッド４０より上流にベルトヒートローラ４１を備え、加圧ベルト３８の矢印ｑ方向の回転方向において、ニップパッド４０より下流に出口加圧ローラ４２を備える。加圧ベルト機構３４は、ベルトヒートローラ４１と出口加圧ローラ４２間の距離を調整するテンションローラ４３を備える。

加圧ベルト３８は、ニッケル（Ｎｉ）にゴム層を積層した表面をフッ素チューブ等で被覆している。ベルトヒートローラ４１は、中空のアルミ（Ａｌ）ローラの表面に離型層を被覆している。ベルトヒートローラ４１は中空内部に、発熱部であるハロゲンランプ４１ａを備える。出口加圧ローラ４２は、芯金の周囲にシリコンゴムを配置し、表面をフッ素チューブ等で被覆している。出口加圧ローラ４２は、加圧ベルト３８をヒートローラ３３に対向し接触する。

テンションローラ４３は、加圧ベルト３８を一定のテンションで引っ張る。ベルトヒートローラ４１、出口加圧ローラ４２及びテンションローラ４３により加圧ベルト３８を張架する。定着部３２は、加圧ベルト機構３４のニップパッド４０から出口加圧ローラ４２までの加圧ベルト３８がヒートローラ３３と接触して、ワイドなニップ３６を形成する。

定着装置３１は、例えばモータ４４により出口加圧ローラ４２を駆動して加圧ベルト３８を矢印ｑ方向に回転し、モータ４５によりヒートローラ３３を矢印ｒ方向に回転する。ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８のいずれかを駆動し、他方を従動させても良い。

定着装置３１は、ヒートローラ３３の温度を検知する第１のサーミスタ４７と加圧ベルト３８の温度を検知する第２のサーミスタ４８を備える。第１のサーミスタ４７は、ヒートローラ３３のセンタセンサ４７ａとヒートローラ３３のサイドセンサ４７ｂを備える。

ＣＰＵ１００は、予め設定される定着温度条件である各種制御温度に従って、定着部３２の温度を制御する。ＣＰＵ１００は、第１のサーミスタ４７による第１の検知結果と第２のサーミスタ４８による第２の検知結果から定着部３２が予め定めた制御温度に達すると、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御して、定着部３２の表面温度を所定温度に保持する。

図３を参照して定着装置３１の制御を主体とする、ＭＦＰ１０の制御系５０について説明する。制御系５０は、例えば、ＭＦＰ１０全体を制御するＣＰＵ１００、記憶部であるＲＯＭ１０１及びＲＡＭ１０２、モータ類４４、４５、ハロゲンランプ類３７ａ、３７ｂ、４１ａ、第１のサーミスタ４７（４７ａ、４７ｂ）、第２のサーミスタ４８、温湿度センサ７０を備える。

ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１或いはＲＡＭ１０２に記憶されるプログラムを実行することにより画像形成のための処理機能を実現する。ＲＯＭ１０１は、画像形成処理の基本的な動作を司る制御プログラム及び制御データなどを記憶する。ＲＯＭ１０１は、制御データとして、外部環境条件（例えば外部温度）に応じて予め設定される、定着部３２の補正制御温度を記憶する。ＲＡＭ１０２は、制御パラメータ、プリント枚数、プリント時間等を記憶する。

ＲＯＭ１０１は、例えば外部温度が常温（２３℃）の場合の基準制御温度と、外部環境条件に応じて各種制御温度を変動するのに用いるパラメータとを記憶しても良い。

ＲＯＭ１０１に記憶する、外部環境条件に応じて予め設定される、例えばヒートローラ３３の補正制御温度の例を説明する。ヒートローラ３３の温度を制御するのに必要な定着温度条件である各種制御温度を、例えばウォーミングアップ目標温度Ｔｗ、レディ時制御温度Ｔｒ、プリント時制御温度Ｔｐ、低温異常検出温度Ｔｌ、高温異常検出温度Ｔｈ、プリント時温度降下開始温度Ｔｄの６条件とする。定着温度条件はこれに限らない。

ウォーミングアップ目標温度Ｔｗは、ＭＦＰ１０のウォーミングアップ時或いは省電力モードからの復帰時に目標とする制御温度、レディ時制御温度Ｔｒは、ＭＦＰ１０がレディ状態の間の制御温度、プリント時制御温度Ｔｐは、ＭＦＰ１０でプリントを行う間の制御温度である。低温異常検出温度Ｔｌは、ＭＦＰ１０のプリント中にヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８が温度降下した場合に、ＣＰＵ１００が、ＭＦＰ１０のプリント動作を停止（低温Wait）制御させるための閾値温度である。

ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の温度降下により低温Waitした後、ヒートローラ３３及び加圧ベルト３８の温度が、適正な値（例えばレディ時制御温度Ｔｒ）まで上昇すると、ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０の低温Waitを停止して、プリント動作を再開させる。ＭＦＰ１０を低温Waitすることにより、定着時の定着不良を防ぐ。

高温異常検出温度Ｔｈは、ＭＦＰ１０のプリント中にヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８が温度上昇した場合に、ＣＰＵ１００が、ＭＦＰ１０のプリント動作を停止（高温Wait）制御させるための閾値温度である。ヒートローラ３３或いは加圧ベルト３８の温度上昇により高温Waitした後、ヒートローラ３３及び加圧ベルト３８の温度が、適正な値（例えばレディ時制御温度Ｔｒ）まで降下すると、ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０の高温Waitを停止して、プリント動作を再開させる。ＭＦＰ１０を高温Waitすることにより、定着時に高温オフセットを生じるのを防ぐ。

プリント時温度降下開始温度Ｔｄは、ＭＦＰ１０が高温Waitするのを防ぐために、プリントの途中でＣＰＵ１００が、プリント時制御温度Ｔｐを下げる制御（プリント時温度降下制御）を開始するための閾値温度である。

ＭＦＰ１０の外部温度が常温（２３℃）の場合に予め設定される制御温度を基準制御温度（Ｔｗｓ、Ｔｒｓ、Ｔｐｓ、Ｔｌｓ、Ｔｈｓ、Ｔｄｓ）として、ＣＰＵ１００がハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御した場合の、ヒートローラ３３の表面温度の推移を図４に示す。実線［Ａ］は、第１のサーミスタ４７で検知したヒートローラ３３の表面温度の推移である。基準制御温度は、例えばＴｗｓ＝Ｔｒｓ＝Ｔｐｓとする。

ウォーミングアップを開始後、時間ｔ１でヒートローラ３３の表面温度がウォーミングアップ目標温度Ｔｗｓに達すると、ＭＦＰ１０は、レディ状態となる。レディ時、ＣＰＵ１００はヒートローラ３３がレディ時制御温度Ｔｒｓを保持するようハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。時間ｔ２でプリントが開始されると、ＣＰＵ１００はヒートローラ３３がプリント時制御温度Ｔｐｓを保持するようハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。プリント開始直後は、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａによる熱供給がシートＰに奪われる熱量に追いつかず、ヒートローラ３３の表面温度は一時的に降下する。例えば時間ｔ３でヒートローラ３３の表面温度が、低温異常検出温度Ｔｌｓを下回ると、ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０のプリント操作を低温Waitする。時間ｔ４で、ヒートローラ３３の表面温度が、レディ時制御温度Ｔｒｓに回復したら、ＣＰＵ１００は、低温Waitを停止して、ＭＦＰ１０のプリント動作を再開する。

プリント動作を継続する間に、ＭＦＰ１０内部の温度上昇の影響を受けて、例えばサイドエリアではヒートローラ３３の表面温度が徐々に上昇する。時間ｔ５で、ヒートローラ３３の表面温度がプリント時温度降下開始温度Ｔｄｓに達すると、ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０が高温Waitするのを防ぐために、プリント時温度降下制御を開始する。

この後プリントを継続して、例えばサイドエリアでヒートローラ３３の表面温度が更に上昇し、例えば時間ｔ６でヒートローラ３３の表面温度が、高温異常検出温度Ｔｈｓを上回ると、ＣＰＵ１００は、ＭＦＰ１０のプリント操作を高温Waitする。時間ｔ７で、ヒートローラ３３の表面温度が、レディ時制御温度Ｔｒｓに回復したら、ＣＰＵ１００は、高温Waitを停止して、ＭＦＰ１０のプリント動作を再開する。

ＭＦＰ１０の外部温度が変化した場合に、制御温度を、基準制御温度（Ｔｗｓ、Ｔｒｓ、Ｔｐｓ、Ｔｌｓ、Ｔｈｓ、Ｔｄｓ）のままで定着部３２を温度制御すると、定着部３２は安定した定着温度を保持出来ず、定着装置３１は良好な定着を得られない。外部温度の変化にかかわらず、定着部３２の安定した定着温度を保持するために、ＣＰＵ１００は、外部温度の変化に応じて基準制御温度を補正した補正制御温度を用いてハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。ＭＦＰ１０は、外部温度の変化に伴い１℃毎に基準制御温度を補正した補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）をＲＯＭ１０１に記憶する。

補正制御温度の低温異常検出温度Ｔｌｃと、高温異常検出温度Ｔｈｃは、例えばＭＦＰ１０の外部温度を変化してプリント操作を実施した場合に定着不良を生じる低温異常検出温度Ｔｌと、高温オフセットを生じる高温異常検出温度Ｔｈを測定して得る。補正制御温度のウォーミングアップ目標温度Ｔｗｃ、レディ時制御温度Ｔｒｃ、プリント時制御温度Ｔｐｃ、プリント時温度降下開始温度Ｔｄｃは、測定して得られた低温異常検出温度Ｔｌｃと高温異常検出温度Ｔｈｃから算出する。

補正制御温度のウォーミングアップ目標温度Ｔｗｃ、レディ時制御温度Ｔｒｃ、プリント時制御温度Ｔｐｃ、プリント時温度降下開始温度Ｔｄｃの算出は、例えば、基準制御温度の低温異常検出温度Ｔｌｓと高温異常検出温度Ｔｈｓの温度幅ω内での、ウォーミングアップ目標温度Ｔｗｓ、レディ時制御温度Ｔｒｓ、プリント時制御温度Ｔｐｓ、プリント時温度降下開始温度Ｔｄｓの温度幅の比率を適用する。

図４に示すように、基準制御温度のＴｗｓ＝Ｔｒｓ＝Ｔｐｓは、Ｔｈｓからの温度幅がαであり、Ｔｌｓからの温度幅がβである。Ｔｗｓ＝Ｔｒｓ＝Ｔｐｓは、温度幅ωに対して、α：βとなる温度である。基準制御温度のＴｄｓは、Ｔｈｓからの温度幅がγであり、Ｔｌｓからの温度幅がδである。Ｔｄｓは、温度幅ωに対して、γ：δとなる温度である。

補正制御温度Ｔｗｃ＝Ｔｒｃ＝Ｔｐｃは、１℃毎に測定した低温異常検出温度Ｔｌｃと、高温異常検出温度Ｔｈｃの温度幅内で温度幅の比率がα：βとなる温度とする。補正制御温度Ｔｄｃは、１℃毎に測定した低温異常検出温度Ｔｌｃと、高温異常検出温度Ｔｈｃの温度幅内で温度幅の比率がγ：δとなる温度とする。ＭＦＰ１０の外部温度が１０℃〜３０℃に変化した場合の測定値、Ｔｌｃ及びＴｈｃと、算出値Ｔｗｃ＝Ｔｒｃ＝Ｔｐｃ及びＴｄｓを図５に示す。

図５では、低温異常検出温度Ｔｌｃと高温異常検出温度Ｔｈｃの温度幅をωｃとしたときに、Ｔｗｃ＝Ｔｒｃ＝Ｔｐｃは、Ｔｈｃからの温度幅がαｃであり、Ｔｌｃからの温度幅がβｃであり、Ｔｄｃは、Ｔｈｃからの温度幅がγｃであり、Ｔｌｃからの温度幅がδｃとなる。図５に示す、１℃毎の測定値、Ｔｌｃ及びＴｈｃと、算出値Ｔｗｃ＝Ｔｒｃ＝Ｔｐｃ及びＴｄｃを、補正制御温度としてＲＯＭ１０１に記憶する。

尚、補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）の設定はこれに限らない。例えば基準制御温度は、外部温度が２３℃の場合の制御温度でなくても良い。また、外部温度の変化の範囲も１０℃〜３０℃に限らない。また予め設定された補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）を記憶する記憶部はＲＯＭ１０１に限定されず、外部メモリ等であっても良い。

更に、図５に示す、１℃毎のＴｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｗｃ＝Ｔｒｃ＝Ｔｐｃ及びＴｄｃを、補正制御温度としてＲＯＭ１０１に記憶するのではなく、例えば、外部温度が１℃変化する毎に測定した補正制御温度のＴｈｃ及びＴｌｃと、基準制御温度の温度幅内の比率α：β及び、比率γ：δを予めＲＯＭ１０１に記憶して、温湿度センサ７０の検知温度に応じて、Ｔｈｃ及びＴｌｃと、比率α：βと比率γ：δから補正制御温度Ｔｗｃ＝Ｔｒｃ＝Ｔｐｃ及びＴｄｃを算出する等しても良い。

外部温度の変化に対応する定着部３２の温度制御について述べる。例えば、プリント開始時に、温湿度センサ７０で検知した外部温度が常温（２３℃）であれば、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、図５に示す１℃ごとの補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）から、外部温度が２３℃の場合の補正制御温度で、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。外部温度が常温（２３℃）の場合の補正制御温度は、基準制御温度（Ｔｗｓ、Ｔｒｓ、Ｔｐｓ、Ｔｌｓ、Ｔｈｓ、Ｔｄｓ）であることから、プリントを実施する間、ヒートローラ３３の表面温度は図４に示すように推移して、良好な定着画像を得ると共に、消色トナーによりプリント形成したトナー画像を誤って消色する恐れがない。

プリント中に外部温度が変化した場合には、プリント途中であっても、定着部３２の制御温度を補正する。温湿度センサ７０が外部温度の変化を検知すると、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、図５に示す１℃ごとの補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）から、外部温度に対応する補正制御温度を選択して、定着部３２の制御温度を、常温（２３℃）の基準制御温度から選択した補正制御温度に変更して、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。外部温度が変化しても、ヒートローラ３３の表面温度を図４に示す常温（２３℃）時とほぼ同じ温度推移にて保持でき、良好な定着画像を得ると共に、消色トナーによりプリント形成したトナー画像を誤って消色する恐れがない。

例えば、プリント開始時に、外部温度が３０℃であれば、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、図５に示す１℃ごとの補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）から、外部温度が３０℃の場合の補正制御温度（Ｔｗ１、Ｔｒ１、Ｔｐ１、Ｔｌ１、Ｔｈ１、Ｔｄ１）を選択して定着部３２を温度制御する。ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する制御温度を低下して制御することにより、外部温度の上昇にかかわらず、ヒートローラ３３の表面温度は図４に示す常温（２３℃）時とほぼ同じ温度推移を保持でき、良好な定着画像を得ると共に、消色トナーによりプリント形成したトナー画像を誤って消色する恐れがない。

外部温度が３０℃以上の場合は、外部温度が３０℃の場合の補正制御温度を適用して、定着部３２を温度制御する。プリント途中に、外部温度が変化したら、定着装置３１の制御温度を補正する。

例えば、プリント開始時に、外部温度が１０℃であれば、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、図５に示す１℃ごとの補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）から、外部温度が１０℃の場合の補正制御温度（Ｔｗ２、Ｔｒ２、Ｔｐ２、Ｔｌ２、Ｔｈ２、Ｔｄ２）を選択して定着部３２を温度制御する。ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する制御温度を上昇して制御することにより、外部温度の降下にかかわらず、ヒートローラ３３の表面温度は図４に示す常温（２３℃）時とほぼ同じ温度推移を保持でき、良好な定着画像を得ると共に、プリントトナーにより形成されたトナー画像を誤って消色する恐れがない。

外部温度が１０℃以下の場合は、外部温度が１０℃の場合の補正制御温度を適用して、定着部３２を温度制御する。プリント途中に、外部温度が変化したら、定着装置３１の制御温度を補正する。

尚、外部温度の変化に伴う定着部３２の温度制御は、ヒートローラ３３の温度制御に限定されない。外部温度の変化に伴う、加圧ベルト３８の制御温度の補正にも適用可能である。

第１の実施形態によれば、１℃毎の外部温度の変化に対応した定着部３２の補正制御温度を、ＲＯＭ１０１に記憶する。ＣＰＵ１００は、温湿度センサ７０で検知した外部温度に応じた補正制御温度をＲＯＭ１０１から選択し、選択した補正制御温度でハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。外部温度の変化に伴い、迅速にヒートローラ３３の制御温度を補正できる。外部温度の変化にかかわらず、ヒートローラ３３の表面温度を常温時とほぼ同じに推移でき、良好な定着画像を得ると共に、消色トナーによりプリントされたトナー画像を誤って消色する恐れがない。第１の実施形態によれば、１℃毎の外部温度の変化に対応して補正制御温度を予め設定してＲＯＭ１０１に記憶する。外部温度の１℃毎の変化に応じて、ヒートローラ３３を細かく温度制御でき、高精度の温度制御を得られる。狭い温度幅内での高精度の温度制御を要求される、消色トナーを採用するＭＦＰ１０においても、画像を消色することなく確実な定着を得られる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態の画像形成装置を、図６を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態において、プリンタ部は、非消色の二成分現像剤を用いてなるトナー画像を形成する。また、外部温度変化を複数区分に分けて、それぞれの区分毎に共通の補正制御温度を設定して、定着部の制御温度を補正するものである。第２の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

ＭＦＰ１０において現像器１８は、例えば非消色のトナーと磁性キャリアの混合物である非消色の二成分現像剤を用いて感光体ドラム１４上の静電潜像にトナーを供給する。また例えば１０℃〜３０℃の外部温度の変化の範囲を、複数の区分に分ける。基準温度を補正した補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）を、それぞれの区分毎に１つ設定して、予めＲＯＭ１０１に記憶する。

例えば１０℃〜３０℃の外部温度の変化を、図６に示すように、１５℃未満の区分１、１５〜２３℃未満の区分２、２３〜２８℃未満の区分３、２８℃以上の区分４の４つの区分に分ける。区分毎に共通する補正制御温度として例えば図６に示す、１３℃、１８℃、２６℃、３０℃の場合の低温異常検出温度Ｔｌｃ、高温異常検出温度Ｔｈｃ、ウォーミングアップ目標温度Ｔｗｃ、レディ時制御温度Ｔｒｃ、プリント時制御温度Ｔｐｃ及びプリント時温度降下開始温度Ｔｄｃを、ＲＯＭ１０１に記憶する。ＲＯＭ１０１は、区分毎に共通する補正制御温度（Ｔｗｃ、Ｔｒｃ、Ｔｐｃ、Ｔｌｃ、Ｔｈｃ、Ｔｄｃ）の他に、基準制御温度（Ｔｗｓ、Ｔｒｓ、Ｔｐｓ、Ｔｌｓ、Ｔｈｓ、Ｔｄｓ）を記憶する。

補正制御温度の低温異常検出温度Ｔｌｃ及び高温異常検出温度Ｔｈｃは、第１の実施形態と同様にして、ＭＦＰ１０の外部温度を１３℃、１８℃、２６℃、３０℃としてプリントを実施した場合に定着不良を生じる低温異常検出温度Ｔｌと、高温オフセットを生じる高温異常検出温度Ｔｈを測定してＲＯＭ１０１に記憶する。補正制御温度のウォーミングアップ目標温度Ｔｗｃ、レディ時制御温度Ｔｒｃ及びプリント時制御温度Ｔｐｃは、第１の実施形態と同様にして、外部温度が１３℃、１８℃、２６℃、３０℃のときの低温異常検出温度Ｔｌｃと高温異常検出温度Ｔｈｃの温度幅ωｃに、比率α：βを適用して、Ｔｈｃからの温度幅αｃ、Ｔｌｃからの温度幅βｃを算出して求めて、ＲＯＭ１０１に記憶する。プリント時温度降下開始温度Ｔｄｃは、第１の実施形態と同様にして、外部温度が１３℃、１８℃、２６℃、３０℃のときの温度幅ωｃに、比率γ：δを適用してＴｈｃからの温度幅γｃ、Ｔｌｃからの温度幅δｃを算出して求めて、ＲＯＭ１０１に記憶する。

温湿度センサ７０で検知した外部温度が１５℃未満の区分１の範囲であれば、ＣＰＵ１００は、区分１に共通の１３℃のときの補正制御温度でヒートローラ３３を温度制御する。外部温度が１５〜２３℃未満の区分２の範囲であれば、ＣＰＵ１００は、区分２に共通の１８℃のときの補正制御温度でヒートローラ３３を温度制御する。外部温度が２３〜２８℃未満の区分３の範囲であれば、ＣＰＵ１００は、区分３に共通の２６℃のときの補正制御温度でヒートローラ３３を温度制御する。外部温度が２８℃以上の区分４の範囲であれば、ＣＰＵ１００は、区分４に共通の３０℃のときの補正制御温度で定着部３２を温度制御する。

但し、温湿度センサ７０で検知した外部温度が常温（２３℃）であれば、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、基準制御温度（Ｔｗｓ、Ｔｒｓ、Ｔｐｓ、Ｔｌｓ、Ｔｈｓ、Ｔｄｓ）で定着部３２を制御する。プリントを実施する間、ヒートローラ３３の表面温度は第１の実施形態と同様に、図４に示すように推移して、良好な定着画像を得る。プリント中に外部温度が変化した場合には、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、図６に示す温度の区分から、外部温度が属する区分を選択し、ヒートローラ３３の制御温度を、基準制御温度（Ｔｗｓ、Ｔｒｓ、Ｔｐｓ、Ｔｌｓ、Ｔｈｓ、Ｔｄｓ）から選択された区分に共通の補正制御温度に変更して、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。外部温度が変化しても、ヒートローラ３３の表面温度は図４に示す常温（２３℃）時とほぼ同じ温度推移を保持でき、良好な定着画像を得る。

例えば、プリント開始時に、外部温度が２９℃であれば、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、図６に示す温度の区分から、２８℃以上の区分４を選択し、ヒートローラ３３の制御温度を、区分４に共通の外部温度が３０℃の場合の補正制御温度（Ｔｗ１、Ｔｒ１、Ｔｐ１、Ｔｌ１、Ｔｈ１、Ｔｄ１）として、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。ヒートローラ３３の制御温度を低下して制御することにより、外部温度の上昇にかかわらず、ヒートローラ３３の表面温度を図４に示す常温（２３℃）時とほぼ同じ温度推移に保持でき、良好な定着画像を得る。

例えば、プリント開始時に、外部温度が１０℃であれば、ＣＰＵ１００は、ＲＯＭ１０１に記憶される、図６に示す温度の区分から、１５℃未満の区分１を選択し、ヒートローラ３３の制御温度を、区分１に共通の外部温度が１３℃の場合の補正制御温度（Ｔｗ３、Ｔｒ３、Ｔｐ３、Ｔｌ３、Ｔｈ３、Ｔｄ３）として、ハロゲンランプ３７ａ、３７ｂ、４１ａを、オン／オフ制御する。ヒートローラ３３の制御温度を上昇して制御することにより、外部温度の降下にかかわらずヒートローラ３３の表面温度を図４に示す常温（２３℃）時とほぼ同じ温度推移に保持でき、良好な定着画像を得る。

第２の実施形態によれば、外部温度の変化を複数に区分し、それぞれの区分に共通の補正制御温度を１つ設定して、ＲＯＭ１０１に記憶する。温湿度センサ７０で検知した外部温度が属する温度の区分に共通の補正制御温度をＲＯＭ１０１から選択し、選択した補正制御温度でヒートローラ３３を温度制御する。外部温度の変化に伴い、迅速にヒートローラ３３を温度制御できる。外部温度の変化にかかわらず、ヒートローラ３３の表面温度を常温時とほぼ同じに推移でき、良好な定着画像を得る。第２の実施形態によれば、外部温度の区分毎にヒートローラ３３の補正制御温度の共通値を１つ設定してヒートローラ３３を制御する。共通値を用いることにより、外部温度が変化しても同じ区分の範囲であれば、ＣＰＵ１００はヒートローラ３３の制御温度を変更する必要がなく、ヒートローラ３３の温度制御を簡素化できる。

以上説明した実施形態では、外部環境条件として、外部温度を用いて発熱部を温度制御したが、外部環境条件として外部湿度の変化に応じて発熱部を温度制御しても良い。外部湿度の変化に応じて発熱部を温度制御する場合は、外部湿度が高いとシートが水分を多く含み、外部湿度が低いとシートが含む水分が少ないことから、例えば５０％の基準湿度に対して、高湿度であれば発熱部の制御温度を上昇制御し、低湿度であれば発熱部の制御温度を低下制御しても良い。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、外部環境条件の変化に対応する定着温度条件を予め設定して記憶部に記憶し、環境検知部で検知した外部環境条件に応じて、記憶部内の設定温度条件を選択して、発熱部を制御する。外部環境条件の変化に伴い、迅速に発熱部を温度制御でき、外部環境条件の変化にかかわらず良好な定着画像を得られる。

この発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…ＭＦＰ
１１…プリンタ部
３１…定着装置
３２…定着部
３７ａ、３７ｂ、４１ａ…ハロゲンランプ
７０…温湿度センサ
１００…ＣＰＵ
１０１…ＲＯＭ

Claims (5)

1. 発熱部を備え、記録媒体に消色トナー像を定着する定着部と、
   前記定着部にて前記記録媒体に前記消色トナー像を定着する場合の外部環境条件を検知する環境検知部と、
   複数の外部環境条件に対応して低温異常検出温度、高温異常検出温度、及びプリント時制御温度を含む温度条件セットであって、外部環境条件毎に異なる前記低温異常検出温度及び前記高温異常検出温度と、前記プリント時制御温度が前記低温異常検出温度及び前記高温異常検出温度に対して一定の温度幅を持つよう設定された温度条件セットを記憶している記憶部と、
   前記環境検知部の検知結果に応じて前記記憶部に予め記憶される温度条件セットから前記低温異常検出温度、前記高温異常検出温度、前記プリント時制御温度を選択して、前記発熱部を制御する制御部とを具備することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記温度条件セットは、プリント時温度降下開始温度を更に含み、
   前記記憶部は、前記外部環境条件に対応して前記低温異常検出温度、前記高温異常検出温度に対して前記プリント時温度降下開始温度が第２の一定の温度幅を持つ設定を更に記憶し、
   前記制御部が、前記環境検知部の検知結果に応じて前記記憶部に予め設定される前記温度条件セットから前記プリント時温度降下開始温度を選択して、前記発熱部を更に制御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. 前記温度条件セットはレディ時制御温度を更に含み、
   前記記憶部は、前記外部環境条件に対応して前記低温異常検出温度、前記高温異常検出温度に対して前記レディ時制御温度が第３の一定の温度幅を持つ設定を更に記憶し、
   前記制御部が、前記環境検知部の検知結果に応じて前記記憶部に予め設定される前記温度条件セットから前記レディ時制御温度を選択して、前記発熱部を更に制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記温度条件セットはウォーミングアップ目標温度を更に含み、
   前記記憶部は、前記外部環境条件に対応して前記低温異常検出温度、前記高温異常検出温度に対して前記ウォーミングアップ目標温度が第４の一定の温度幅を持つ設定を更に記憶し、
   前記制御部が、前記環境検知部の検知結果に応じて前記記憶部に予め設定される前記温度条件セットから前記ウォーミングアップ目標温度を選択して、前記発熱部を更に制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記外部環境条件を予め複数区分に分割し、
   前記記憶部が、前記複数区分毎に、前記区分で共通の低温異常検出温度、高温異常検出温度と、プリント時制御温度を記憶し、前記プリント時制御温度が各区分において低温異常検出温度及び高温異常検出温度に対して前記一定の温度幅を持つよう設定された温度条件セットを記憶していることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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