JP5815897B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙にトナー像を転写して定着させる画像形成装置に関する。

用紙にトナー像を転写して定着させる画像形成装置には、定着ニップを形成する一対のローラー（加熱ローラーおよび加圧ローラー）などを含む定着部が備えられる。加熱ローラーは、ヒーターなどの発熱体によって加熱され、加圧ローラーは、加熱ローラーに圧接することで定着ニップを形成する。これにより、トナー像を担持する用紙が一対のローラー間（定着ニップ）を通過すると、用紙が加熱加圧され、用紙にトナー像が定着される。

このような定着部を備えた画像形成装置では、加熱ローラーの温度が低くなり過ぎた場合、トナー像を担持する用紙への加熱が不十分となり、定着不良が発生する。その結果として、画像品質が低下する。したがって、加熱ローラーの温度は、予め定められた温度範囲（定着制御温度）から外れないように制御する必要がある。

また、画像形成装置には、一般的に、用紙を収容するためのカセットが装着される。そして、カセット内の用紙が画像形成部（トナー像を形成して用紙に転写する機構部）から定着部に搬送され、定着部において定着処理が行われる。

ここで、特許文献１には、定着部の排熱をカセットに送り込み、カセット内の用紙を加熱する技術が開示されている。特許文献１では、カセット内において既に用紙が加熱されているので、定着部に搬送される用紙はある程度温められた状態となっている。そして、定着処理を制御する定着制御部は、カセット内の用紙の温度に応じて、加熱ローラーの温度を低下させている。このようにして、定着不良の発生を抑制しつつ、消費電力を抑えている。

特開平８−２６２８９４号公報

特許文献１では、カセット内の用紙の温度を検出するための温度センサーをカセット内に設けている。この温度センサーは、定着制御部に接続されている。そして、定着制御部は、温度センサーの出力に基づいてカセット内の用紙の温度を判別し、判別した温度に応じて加熱ローラーの温度を変化させている。このため、カセット内の用紙の温度は容易に判別することができるが、専用の温度センサーを別途設けている分、部品点数が増加してコストアップに繋がる。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、定着不良の発生を抑制しながら、コストアップすることなく消費電力を抑える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。

上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、用紙を収容するとともに、装置本体に対して引き出しおよび収納が可能なカセットと、カセットの引き出しおよび収納を検知するカセット検知部と、カセットの収納時にカセット内の用紙を加熱する用紙加熱部と、互いに圧接することで定着ニップを形成し、定着ニップを通過する用紙を加熱加圧して用紙にトナー像を定着させる一対の回転体と、回転体を加熱するための発熱体および回転体の温度を検知するための温度検知体に接続され、発熱体により加熱される回転体の温度を温度検知体の出力に基づき制御する加熱制御部と、カセットが引き出されてから再度収納されるまでの時間であるカセット引出時間を計測し、連続して、カセットが再度収納されてから印刷ジョブの開始指示を受けるまでの時間であるカセット収納時間を計測する計時部と、カセットが引き出された状態およびカセットが収納された状態での経過時間と用紙の温度との関係を示した用紙温度情報を記憶する記憶部と、を備えている。そして、加熱制御部は、用紙温度情報、カセット引出時間およびカセット収納時間に基づき、カセット内の用紙の温度が予め定められた基準温度に達しているか否かを判断し、カセット内の用紙の温度が基準温度に達していると判断した場合、回転体の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する一方、カセット内の用紙の温度が基準温度に達していないと判断した場合、回転体の温度を通常の定着制御温度に保持する。なお、基準温度とは、たとえば、実験的に求めることができる値であり、回転体の温度を通常の定着制御温度よりも低くしても定着不良が起こらなかったときのカセット内の用紙の温度である。この基準温度は、用紙の種類（厚み、サイズおよび紙質など）に応じて異ならせてもよい。

本発明の構成では、加熱制御部は、カセット内の用紙の温度が予め定められた基準温度に達しているか否かを判断し、カセット内の用紙の温度が基準温度に達していると判断した場合、回転体の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する一方、カセット内の用紙の温度が基準温度に達していないと判断した場合、回転体の温度を通常の定着制御温度に保持する。すなわち、回転体の温度を通常の定着制御温度より低くしても定着不良が起こらない程度にカセット内の用紙が十分に温められている場合には、回転体の温度を通常の定着温度よりも低くするので、定着不良の発生を抑制しながら消費電力を抑えることができる。一方で、カセット内の用紙が十分に温められていない場合には、回転体の温度を通常の定着制御温度に保持するので、回転体の温度が低いことに起因して定着不良が発生する、という不都合が生じるのを抑制することができる。

ここで、本発明の構成では、カセットが引き出された状態（カセット内の用紙が加熱されていない状態）およびカセットが収納された状態（カセット内の用紙が加熱されている状態）での経過時間と用紙の温度との関係を示した用紙温度情報を記憶部に記憶させている。また、カセット引出時間（カセットが引き出されてから再度収納されるまでの時間）およびカセット収納時間（カセットが再度収納されてから印刷ジョブの開始指示を受けるまでの時間）を計時部に計測させている。これにより、加熱制御部は、カセットの引き出しおよび再収納が行われたことに起因してカセット内の用紙の温度が変化したとしても、用紙温度情報、カセット引出時間およびカセット収納時間に基づき、カセット内の用紙の温度が予め定められた基準温度に達しているか否かを判断することができる。このため、カセット内の用紙の温度を検知するための温度検知センサーを別途設ける必要がないので、部品点数の増加に起因するコストアップを抑制することができる。

上記構成において、好ましくは、カセット内の用紙残量を検知する用紙残量検知部を備え、記憶部は、カセット内の用紙の残量別に用紙温度情報を記憶し、加熱制御部は、用紙温度情報、カセット引出時間、カセット収納時間および用紙残量に基づき、カセット内の用紙の温度が基準温度に達しているか否かを判断する。ここで、カセットの引き出しおよび再収納が行われたとすると、用紙残量が少ない場合と用紙残量が多い場合とでは、カセット内の用紙の温度変化の速さが異なる（用紙残量が少ない場合には、用紙残量が多い場合に比べて、カセット内の用紙の温度変化が速い）。したがって、用紙残量にかかわらず全て同じ用紙温度情報を用いると、カセット内の用紙の温度が基準温度に達しているか否かの判断を正確に行うことができない。しかし、この構成では、カセット内の用紙の残量別に用紙温度情報を記憶部に記憶させている。そして、加熱制御部は、用紙温度情報、カセット引出時間、カセット収納時間および用紙残量に基づき、カセット内の用紙の温度が基準温度に達しているか否かを判断する。これにより、カセット内の用紙の温度が基準温度に達しているか否かの判断が正確に行われる。

上記構成において、好ましくは、加熱制御部は、カセットが引き出されたときのカセット内の用紙の温度が基準温度よりも下回るのにかかる第１時間を求め、カセット引出時間が第１時間よりも短く、かつ、カセットが再度収納された直後の用紙残量が増加していなければ、回転体の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。すなわち、加熱制御部は、カセット引出時間が第１時間よりも短く、かつ、カセットが再度収納された直後の用紙残量が増加していなければ、カセット内の用紙の温度が基準温度に達していると判断する。これにより、カセット内の用紙の温度が基準温度に達しているか否かの判断が容易になる。

上記構成において、好ましくは、加熱制御部は、カセット引出時間が第１時間よりも短かったとしても、カセットが再度収納された直後の用紙残量が増加していれば、カセット引出時間に基づく回転体の温度調節時には回転体の温度を通常の定着制御温度に保持する（回転体の温度を通常の定着制御温度よりも低くする調節はしない）。ここで、カセットが再度収納された直後の用紙残量が増加しているということは、温められていない（冷めた）用紙がカセットに補充されたということである。このため、カセット引出時間が第１時間よりも短かったとしても、カセットが再度収納された時点ではカセット内の用紙の温度は基準温度には達していない。したがって、カセット引出時間が第１時間よりも短かったとしても、カセットが再度収納された直後の用紙残量が増加していれば、カセット引出時間に基づく回転体の温度調節時には回転体の温度を通常の定着制御温度に保持した方がよい。

上記構成において、好ましくは、加熱制御部は、カセットが再度収納されたときのカセット内の用紙の温度が基準温度に達するのにかかる第２時間を求め、カセット収納時間が第２時間よりも長ければ、回転体の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。すなわち、加熱制御部は、カセット収納時間が第２時間よりも長ければ、カセット内の用紙の温度が基準温度に達していると判断する。これにより、カセット内の用紙の温度が基準温度に達しているか否かの判断が容易になる。

以上のように、本発明によれば、定着不良の発生を抑制しながら、コストアップすることなく消費電力を抑えることが可能な画像形成装置を得ることができる。

本発明の一実施形態による画像形成装置の概略図 図１に示した画像形成装置のハードウェア構成を示したブロック図 装置本体からカセットが引き出された状態での用紙温度と経過時間との関係を示したグラフ 装置本体にカセットが収納された状態での用紙温度と経過時間との関係を示したグラフ 図１に示した画像形成装置において加熱ローラーの温度調節を行うときの動作を説明するためのフローチャート 図１に示した画像形成装置において加熱ローラーの温度調節を行うときの動作を説明するためのフローチャート

以下に、図１を参照して、本発明の一実施形態による画像形成装置１００の全体構成について説明する。

本実施形態の画像形成装置１００は、複合機であり、コピー、プリンター、スキャナーおよびファックスなどの複数種のジョブの実行が可能である。そして、この画像形成装置１００は、操作パネル１０１、画像読取部１０２、給紙部１０３、搬送部１０４、画像形成部１０５および定着部１０６などを備える。

操作パネル１０１は、表示面がタッチパネルで覆われた液晶表示部１１を有する。この液晶表示部１１には、各種設定などを行うための設定キー（ソフトキー）が表示されるとともに、装置状態などを示すメッセージも表示される。また、操作パネル１０１には、数値入力が必要な設定指示を受け付けるためのテンキー１２（ハードキー）や、各種ジョブの実行の開始指示を受け付けるためのスタートキー１３（ハードキー）なども設けられている。

画像読取部１０２は、原稿を読み取り、形成すべき画像の画像データを生成する。画像読取部１０２には、図示しないが、露光ランプ、ミラー、レンズおよびイメージセンサーなどの光学系部材が設けられている。この画像読取部１０２は、コンタクトガラス２１に載置される原稿にビームを照射し、その原稿の反射ビームを受けたイメージセンサーの各画素の出力値をＡ／Ｄ変換することにより、画像データを生成する。これにより、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データに基づき印刷を行うことができる。また、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データを蓄積することもできる。なお、画像読取部１０２による原稿の読み取り時には、コンタクトガラス２１に載置された原稿を原稿カバー２２で押えることができる。

給紙部１０３は、用紙Ｐを収容するカセット３１を複数有する。カセット３１は、装置本体に対して引き出しおよび収納が可能となっている。たとえば、カセット３１への用紙Ｐの補充時に、装置本体からカセット３１が引き出され、カセット３１への用紙Ｐの補充が終わると、装置本体にカセット３１が収納される。また、ジャム処理などのときに、カセット３１が装置本体から引き出される場合もある。

そして、給紙部１０３は、印刷ジョブが開始されると、カセット３１に収容された用紙Ｐを搬送部１０４に供給する。カセット３１に収容された用紙Ｐを１枚ずつ搬送部１０４に供給するため、カセット３１に収容された用紙Ｐを引き出すピックアップローラー３２や、用紙Ｐの重送を抑制するための分離ローラー対３３なども給紙部１０３に設けられている。

また、カセット３１には、用紙Ｐが載置される載置板３４が取り付けられている。載置板３４は、一端を支点として回動可能となっており、載置される用紙Ｐの枚数に応じて傾きを変動させる。すなわち、カセット３１に用紙Ｐが補充され、載置板３４に載置される用紙Ｐの枚数が増える場合には、載置板３４の他端（回動支点とは反対側）が下方に回動する。一方で、カセット３１内の用紙Ｐが消費され、載置板３４に載置される用紙Ｐの枚数が減る場合には、載置板３４の他端が上方に回動する。

また、給紙部１０３は、装置本体に対するカセット３１の引き出しおよび収納を検知するためのカセット検知センサー３５（カセット検知部に相当）を含む。カセット検知センサー３５は、たとえば、バネ式やインターロック式のスイッチであり、カセット３１の収納時にカセット３１の側面に押圧される。したがって、カセット３１の引き出し時と収納時とでカセット検知センサー３５の出力に差が生じる。これにより、カセット検知センサー３５の出力に基づき、装置本体に対するカセット３１の引き出しおよび収納を検知することができる。このカセット検知センサー３５の出力は、後述する主制御部１１０（図２参照）が受ける。そして、主制御部１１０は、カセット検知センサー３５の出力に基づき、装置本体に対するカセット３１の引き出しおよび収納を検知する。

また、給紙部１０３は、カセット３１内の用紙Ｐの残量（以下、単に用紙残量と称する）を検知するための用紙残量検知センサー３６（用紙残量検知部に相当）を含む。用紙残量検知センサー３６は、たとえば、載置板３４の下面に光を照射する光センサーであり、載置板３４の傾斜角度に応じて出力を変動させる。たとえば、用紙残量検知センサー３６の出力は、後述する主制御部１１０（図２参照）が受ける。そして、主制御部１１０は、用紙残量検知センサー３５の出力（載置板３４の傾斜角度）に基づき、たとえば、２５％、５０％、７５％および１００％の４段階で用紙残量を検知する。

また、給紙部１０３は、カセット３１内を除湿するためのカセットヒーター３７（用紙加熱部に相当）を含む。カセットヒーター３７は、たとえば、シーズヒーターなどからなっており、カセット３１の上方に配置されている。したがって、装置本体にカセット３１が収納されているときには、カセット３１内が除湿され、カセット３１内の用紙Ｐが湿気を放出する。これにより、用紙Ｐが湿気を吸収することに起因する不都合（たとえば、ジャムが発生し易くなったり、転写不良を起こして画像品質が低下したりするなどの不都合）を抑制することができる。たとえば、カセットヒーター３７は、一定間隔でオン／オフを繰り返す。

搬送部１０４は、搬送経路に沿って用紙Ｐを搬送する。具体的に言うと、給紙部１０３から供給された用紙Ｐは、搬送部１０４によって、画像形成部１０５および定着部１０６をこの順番で通過し、排出トレイ４１にまで導かれる。この搬送部１０４には、用紙Ｐを搬送する複数の搬送ローラー対４２が設けられている。さらに、用紙Ｐを画像形成部１０５の手前で待機させ、タイミングを合わせて画像形成部１０５に送り出すレジストローラー対４３も設けられている。

画像形成部１０５は、印刷すべき画像の画像データに基づきトナー像を形成し、そのトナー像を用紙Ｐに転写する。画像形成部１０５は、感光体ドラム５１、帯電装置５２、露光装置５３、現像装置５４、転写ローラー５５およびクリーニング装置５６などを含む。

トナー像の形成プロセスおよびトナー像の転写プロセスとしては、まず、感光体ドラム５１を回転駆動させ、その感光体ドラム５１の表面を帯電装置５２で所定電位に帯電させる。また、露光装置５３は、形成すべき画像の画像データに基づき光ビームＬを出力し、感光体ドラム５１の表面を走査露光する。これにより、感光体ドラム５１の表面に静電潜像を形成する。続いて、現像装置５４は、感光体ドラム５１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像する。

転写ローラー５５は、感光体ドラム５１の表面に圧接して回転可能となっている。そして、レジストローラー対４３がタイミングを計り、転写ローラー５５と感光体ドラム５１との間に用紙Ｐを進入させる。このとき、転写ローラー５５には所定の電圧が印加される。これによって、感光体ドラム５１の表面のトナー像が用紙Ｐに転写される。なお、トナー像の転写プロセスが終わると、クリーニング装置５６は、感光体ドラム５１の表面に残留するトナーなどを除去する。

定着部１０６は、互いに圧接して定着ニップを形成する一対の回転体（以下、加熱ローラー６１および加圧ローラー６２と称する）を含み、定着ニップを通過する用紙Ｐを加熱加圧し、トナー像を用紙Ｐに定着させる。加熱ローラー６１は、ヒーター６３（発熱体に相当）を内蔵し、ヒーター６３によって加熱される。この加熱ローラー６１の温度は、温度検知センサー６４（温度検知体）によって検知され、調節される（詳細は後述する）。

加圧ローラー６２は、定着モーターＭ１（図２参照）の駆動力が伝達され、回転する。そして、加圧ローラー６２が回転することで、加圧ローラー６２の回転に従動して加熱ローラー６１が回転する。また、加圧ローラー６２および定着モーターＭ１などは、同一のシャーシ（図示せず）に保持されてユニット化されている。加圧ローラー６２および定着モーターＭ１などを含む加圧ローラーユニットは、図示しない中間ギア（たとえば、ウォームギアなどを含むギアシステム）などに連結され、加熱ローラー６１に接近する方向および離間する方向に移動可能となっている。これにより、用紙Ｐの種類などに応じて定着ニップの圧状態を変化させることができる。たとえば、圧力調整モーターＭ２（図２参照）の駆動力が中間ギアを介して加圧ローラーユニットに伝達されることで、加圧ローラーユニットが移動する。

次に、図２を参照して、画像形成装置１００のハードウェア構成について説明する。

画像形成装置１００は、主制御部１１０を備え、その主制御部１１０は、中央演算処理装置であるＣＰＵ１１１、各種プログラムやデータを記憶する記憶部１１２、および、各種時間を計測する計時部１１３などを含む。

また、主制御部１１０は、操作パネル１０１、画像読取部１０２、給紙部１０３、搬送部１０４、画像形成部１０５および定着部１０６などと接続される。そして、主制御部１１０は、記憶部１１２に記憶されたプログラムやデータに基づき、全体制御、画像処理制御、および、各種回転体を回転させるモーターの駆動制御などを行う。

また、主制御部１１０は、通信部１４０と接続される。通信部１４０は、たとえば、外部のコンピューター２００とネットワークＮＴを介して通信可能に接続される。これにより、コンピューター２００から送信された画像データに基づき印刷を行うことができ、画像読取部１０２による原稿の読み取り動作によって得られた画像データをコンピューター２００に送信することもできる。また、通信部１４０にモデムなどを内蔵してもよく、この場合、電話回線などのネットワークＮＴを介して、外部のファックス装置３００とファックス通信を行うことができる。

また、主制御部１１０は、電源部１５０と接続される。電源部１５０は、商用電源と接続され、装置各部を動作させるのに必要な電圧を生成する。

ここで、定着部１０６に接続される主制御部１１０は、加熱制御部に相当するものであり、温度検知センサー６４の出力に基づきヒーター６３のオン／オフを制御し、加熱ローラー６１の温度を調節する。ヒーター６３にはスイッチ６５が接続されており、主制御部１１０は、スイッチ６５のオン／オフを切り替えることによってヒーター６３のオン／オフの制御（加熱ローラー６１の温度調節）を行う。

通常では、主制御部１１０は、加熱ローラー６１の温度を予め定められた定着制御温度に保持する。なお、定着制御温度とは、トナー像を用紙Ｐに定着させるのに適した温度であり、たとえば、用紙Ｐの種類（厚み、サイズおよび紙質など）に応じて決まる。

ところで、本実施形態では、給紙部１０３において、カセットヒーター３７によってカセット３１内の除湿が行われている。すなわち、装置本体にカセット３１が収納されている場合には、カセット３１内の用紙Ｐが加熱され温められる。そして、このように加熱されて十分に温められた用紙Ｐが印刷ジョブの開始時に給紙されるのであれば、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度よりも低くしたとしても、定着不良は起こり難い。そこで、前以て定着制御温度を低く設定しておくことで、消費電力の抑制を図ることが考えられる。

しかし、ユーザーがカセット３１に用紙Ｐを補充するとき、あるいは、ユーザーがジャム処理などを行うときには、装置本体からカセット３１が引き出されるので、カセット３１内の用紙Ｐに対する加熱が行われなくなる。そして、長時間にわたってカセット３１が引き出されていると、従前に用紙Ｐが十分に温められていたとしても、カセット３１が引き出されたことに起因して用紙Ｐの温度は低くなる。カセット３１への用紙Ｐの補充やジャム処理が終わった後、カセット３１が再度収納されることでカセット３１内の用紙Ｐへの加熱が再開されるが、カセット３１が再度収納されてから印刷ジョブが開始されるまでの時間が短いと、十分に温まっていない用紙Ｐが画像形成部１０５を経由して定着部１０６へ給紙されることになる。この場合、定着制御温度が低く設定されていれば、定着不良を起こし易い。

なお、別途設けた温度検知センサーを用いてカセット３１内の用紙Ｐの温度を検知し、カセット３１内の用紙Ｐが十分に温められているときだけ加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度よりも低くすれば、定着不良の発生を抑制することができるようになる。ただし、温度検知センサーを別途設ける分、部品点数が増加してコストアップに繋がる。

このようなコストアップを引き起こさないようにするため、本実施形態では、カセット３１内の用紙Ｐの温度を検知するための温度検知センサーを別途設けることなく、現時点（印刷ジョブの開始指示を受けたとき）のカセット３１内の用紙Ｐの温度が予め定められた基準温度に達しているか否かを判断する。そして、主制御部１１０は、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断した場合、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調整（ヒーター６３のオン／オフを制御）する。一方で、主制御部１１０は、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していないと判断した場合、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度に保持する。

なお、基準温度というのは、たとえば、実験的に求めることができる値であり、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度より低くしても定着不良が起こらなかったときのカセット３１内の用紙Ｐの温度である。この基準温度は、用紙Ｐの種類（厚み、サイズおよび紙質など）に応じて異ならせてもよい。

ここで、本実施形態では、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達しているか否かを判断するための用紙温度情報を記憶部１１２に記憶させている。たとえば、図３に示すように、カセット３１が引き出された状態（用紙Ｐが加熱されていない状態）において、用紙残量が少ない場合（図中の実線）には、用紙残量が多い場合（図中の破線）に比べて、用紙Ｐの温度の低下速度が速くなる。また、図４に示すように、カセット３１が収納された状態（用紙Ｐが加熱されている状態）において、用紙残量が少ない場合（図中の実線）には、用紙残量が多い場合（図中の破線）に比べて、用紙Ｐの温度の上昇速度が速くなる。そこで、記憶部１１２は、カセット３１内の用紙Ｐの残量別（たとえば、２５％、５０％、７５％および１００％の４段階）に、カセット３１が引き出された状態およびカセット３１が収納された状態での経過時間と用紙Ｐの温度との関係を示した用紙温度情報を格納している。

そして、主制御部１１０は、カセット３１が引き出されてから再度収納されるまでの時間（以下、単にカセット引出時間と称する）を計時部１１３に計測させ、更に引き続き、カセット３１が再度収納されてから印刷ジョブの開始指示を受けるまでの時間（以下、単にカセット収納時間と称する）を計時部１１３に計測させる。これにより、主制御部１１０は、用紙温度情報、カセット引出時間、カセット収納時間および用紙残量に基づき、現時点のカセット３１内の用紙Ｐの温度が予め定められた温度に達しているか否かを判断することができる。

たとえば、主制御部１１０は、用紙温度情報および用紙残量に基づき、カセット３１が引き出されたときのカセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度よりも下回るのにかかる第１時間を求める。この後、主制御部１１０は、カセット引出時間が第１時間よりも短く、かつ、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加していなければ、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断して、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。なお、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加していないということは、温められていない（冷めた）用紙Ｐがカセット３１に補充されなかったということである。また、カセット引出時間が第１時間よりも短いということは、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度を下回る前にカセット３１が再度収納された（カセット３１内の用紙Ｐへの加熱が再開された）ということである。このため、カセット３１内の用紙Ｐの温度は基準温度を下回らない。したがって、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度よりも低くしたとしても、定着不良が発生するのを抑制することができると言える。

また、主制御部１１０は、用紙温度情報および用紙残量に基づき、カセット３１が再度収納されたときのカセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達するのにかかる第２時間を求める。そして、主制御部１１０は、カセット収納時間が第２時間よりも長ければ、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断して、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。なお、カセット収納時間が第２時間よりも長いということは、従前に長時間にわたってカセット３１が引き出され、それによってカセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度を下回ったとしても、カセット３１内の用紙Ｐが基準温度に達するまで加熱されたということである。したがって、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度よりも低くしたとしても、定着不良が発生するのを抑制することができると言える。

たとえば、主制御部１１０は、カセット引出時間に基づいて加熱ローラー６１の温度を低くするか否かを判断した後、カセット収納時間に基づいて加熱ローラー６１の温度を低くするか否かを判断する。

なお、主制御部１１０は、カセット引出時間が第１時間よりも短かったとしても、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加していれば、カセット引出時間に基づく加熱ローラー６１の温度調節時には加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度に保持する。すなわち、この場合、主制御部１１０は、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度に保持したまま、カセット収納時間に基づいて加熱ローラー６１の温度を低くするか否かを判断する。

ところで、加熱ローラー６１の温度を低くし過ぎると、カセット３１内の用紙Ｐが十分に温まっていたとしても、定着不良を起こす可能性がある。したがって、主制御部１１０は、加熱ローラー６１の温度が予め定められた値（たとえば、実験的に求めた値）を下回るような温度調節は行わない。

次に、図５および図６を参照して、加熱ローラー６１の温度調節を行うときの動作について説明する。この図５のフローのスタート時点では、装置本体にカセット３１が収納されているとする。

ステップＳ１において、主制御部１１０は、カセット検知センサー３５の出力に基づいて、カセット３１が引き出されたか否かを判断する。判断の結果、カセット３１が引き出されていれば、ステップＳ２に移行し、カセット３１が引き出されていなければ、ステップＳ１の判断を繰り返す。

ステップＳ２において、主制御部１１０は、カセット検知センサー３５の出力に基づいて、カセット３１が再度収納されたか否かを判断する。判断の結果、カセット３１が再度収納されていれば、ステップＳ３に移行し、カセット３１が再度収納されていなければ、ステップＳ２の判断を繰り返す。

ステップＳ３において、主制御部１１０は、カセット３１が引き出されてから再度収納されるまでの時間であるカセット引出時間を記憶部１１２に記憶させる。ステップＳ４において、主制御部１１０は、用紙残量検知センサー３６の出力に基づき、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量を判別し、その判別した用紙残量を記憶部１１２に記憶させる。

ステップＳ５において、主制御部１１０は、用紙温度情報および用紙残量に基づき、カセット３１が引き出されたときのカセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度よりも下回るのにかかる第１時間を求め、記憶部１１２に記憶させる。ステップＳ６において、主制御部１１０は、用紙温度情報および用紙残量に基づき、カセット３１が再度収納されたときのカセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達するのにかかる第２時間を求め、記憶部１１２に記憶させる。

ステップＳ７において、主制御部１１０は、印刷ジョブの開始指示を受けたか否かを判断する。判断の結果、印刷ジョブの開始指示を受けていれば、ステップＳ８に移行し、印刷ジョブの開始指示を受けていなければ、ステップＳ１に戻る。ステップＳ８に移行すると、主制御部１１０は、カセット３１が再度収納されてから印刷ジョブの開始指示を受けるまでの時間であるカセット収納時間を記憶部１１２に記憶させる。

ステップＳ９において、主制御部１１０は、カセット引出時間が第１時間よりも短いか否かを判断する。判断の結果、カセット引出時間が第１時間よりも短ければ、ステップＳ１０に移行する。

ステップＳ１０に移行すると、主制御部１１０は、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加しているか否かを判断する。判断の結果、用紙残量が増加していなければ、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１に移行すると、主制御部１１０は、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断して、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。

一方で、ステップＳ１０において、用紙残量が増加している場合には、ステップＳ１２に移行する。また、ステップＳ９において、カセット引出時間が第１時間よりも短くない場合にも、ステップＳ１２に移行する。

ステップＳ１２に移行すると、主制御部１１０は、カセット収納時間が第２時間よりも長いか否かを判断する。判断の結果、カセット収納時間が第２時間よりも長ければ、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３に移行すると、主制御部１１０は、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断して、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。

本実施形態の画像形成装置１００は、上記のように、用紙Ｐを収容するとともに、装置本体に対して引き出しおよび収納が可能なカセット３１と、カセット３１の引き出しおよび収納を検知するカセット検知センサー３５（カセット検知部）と、カセット３１の収納時にカセット３１内の用紙Ｐを加熱するカセットヒーター３７（用紙加熱部）と、互いに圧接することで定着ニップを形成し、定着ニップを通過する用紙Ｐを加熱加圧して用紙Ｐにトナー像を定着させる加熱ローラー６１および加圧ローラー６２（一対の回転体）と、加熱ローラー６１を加熱するためのヒーター６３（発熱体）および加熱ローラー６１の温度を検知するための温度検知センサー６４（温度検知体）に接続され、ヒーター６３により加熱される加熱ローラー６１の温度を温度検知センサー６４の出力に基づき制御する主制御部１１０（加熱制御部）と、カセット３１が引き出されてから再度収納されるまでの時間であるカセット引出時間を計測し、更に引き続き、カセット３１が再度収納されてから印刷ジョブの開始指示を受けるまでの時間であるカセット収納時間を計測する計時部１１３と、カセット３１が引き出された状態およびカセット３１が収納された状態での経過時間と用紙Ｐの温度との関係を示した用紙温度情報を記憶する記憶部１１２と、を備える。

そして、主制御部１１０は、カセット３１内の用紙Ｐの温度が予め定められた基準温度に達しているか否かを判断し、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断した場合、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する一方、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していないと判断した場合、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度に保持する。すなわち、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度より低くしても定着不良が起こらない程度にカセット３１内の用紙Ｐが十分に温められている場合には、加熱ローラー６１の温度を通常の定着温度よりも低くするので、定着不良の発生を抑制しながら消費電力を抑えることができる。一方で、カセット３１内の用紙Ｐが十分に温められていない場合には、加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度に保持するので、加熱ローラー６１の温度が低いことに起因して定着不良が発生する、という不都合が生じるのを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、上記のように、カセット３１が引き出された状態（カセット３１内の用紙Ｐが加熱されていない状態）およびカセット３１が収納された状態（カセット３１内の用紙Ｐが加熱されている状態）での経過時間と用紙の温度との関係を示した用紙温度情報を記憶部１１２に記憶させている。また、カセット引出時間（カセット３１が引き出されてから再度収納されるまでの時間）およびカセット収納時間（カセット３１が再度収納されてから印刷ジョブの開始指示を受けるまでの時間）を計時部１１３に計測させている。これにより、主制御部１１０は、カセット３１の引き出しおよび再収納が行われたことに起因してカセット３１内の用紙Ｐの温度が変化したとしても、用紙温度情報、カセット引出時間およびカセット収納時間に基づき、カセット３１内の用紙Ｐの温度が予め定められた基準温度に達しているか否かを判断することができる。このため、カセット３１内の用紙Ｐの温度を検知するための温度検知センサーを別途設ける必要がないので、部品点数の増加に起因するコストアップを抑制することができる。

ここで、カセット３１の引き出しおよび再収納が行われたとすると、用紙残量が少ない場合と用紙残量が多い場合とでは、カセット３１内の用紙Ｐの温度変化の速さが異なる（用紙残量が少ない場合には、用紙残量が多い場合に比べて、カセット３１内の用紙Ｐの温度変化が速い）。したがって、用紙残量にかかわらず全て同じ用紙温度情報を用いると、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達しているか否かの判断を正確に行うことができない。しかし、本実施形態では、上記のように、用紙残量検知センサー３６（用紙残量検知部）でカセット３１内の用紙残量を検知し、カセット３１内の用紙Ｐの残量別に用紙温度情報を記憶部１１２に記憶させている。そして、主制御部１１０は、用紙温度情報、カセット引出時間、カセット収納時間および用紙残量に基づき、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達しているか否かを判断する。これにより、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達しているか否かの判断が正確に行われる。

また、本実施形態では、上記のように、主制御部１１０は、カセット３１が引き出されたときのカセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度よりも下回るのにかかる第１時間を求め、カセット引出時間が第１時間よりも短く、かつ、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加していなければ、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。すなわち、主制御部１１０は、カセット引出時間が第１時間よりも短く、かつ、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加していなければ、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断する。これにより、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達しているか否かの判断が容易になる。

また、本実施形態では、上記のように、主制御部１１０は、カセット引出時間が第１時間よりも短かったとしても、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加していれば、カセット引出時間に基づく加熱ローラー６１の温度調節時には加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度に保持する（加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度よりも低くする調節はしない）。ここで、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加しているということは、温められていない（冷めた）用紙Ｐがカセット３１に補充されたということである。このため、カセット引出時間が第１時間よりも短かったとしても、カセット３１が再度収納された時点ではカセット３１内の用紙Ｐの温度は基準温度には達していない。したがって、カセット引出時間が第１時間よりも短かったとしても、カセット３１が再度収納された直後の用紙残量が増加していれば、カセット引出時間に基づく加熱ローラー６１の温度調節時には加熱ローラー６１の温度を通常の定着制御温度に保持した方がよい。

また、本実施形態では、上記のように、主制御部１１０は、カセット３１が再度収納されたときのカセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達するのにかかる第２時間を求め、カセット収納時間が第２時間よりも長ければ、加熱ローラー６１の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する。すなわち、主制御部１１０は、カセット収納時間が第２時間よりも長ければ、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達していると判断する。これにより、カセット３１内の用紙Ｐの温度が基準温度に達しているか否かの判断が容易になる。

今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

３１ カセット
３５ カセット検知センサー（カセット検知部）
３７ カセットヒーター（用紙加熱部）
６１ 加熱ローラー（回転体）
６２ 加圧ローラー（回転体）
６３ ヒーター（発熱体）
６４ 温度検知センサー（温度検知体）
１００ 画像形成装置
１１０ 主制御部（加熱制御部）
１１２ 記憶部
１１３ 計時部
Ｐ 用紙

Claims (2)

1. 用紙を収容するとともに、装置本体に対して引き出しおよび収納が可能なカセットと、
   前記カセットの引き出しおよび収納を検知するカセット検知部と、
   前記カセットの収納時に前記カセット内の用紙を加熱する用紙加熱部と、
   互いに圧接することで定着ニップを形成し、前記定着ニップを通過する用紙を加熱加圧して用紙にトナー像を定着させる一対の回転体と、
   前記回転体を加熱するための発熱体および前記回転体の温度を検知するための温度検知体に接続され、前記発熱体により加熱される前記回転体の温度を前記温度検知体の出力に基づき制御する加熱制御部と、
   前記カセットが引き出されてから再度収納されるまでの時間であるカセット引出時間を計測し、更に引き続き、前記カセットが再度収納されてから印刷ジョブの開始指示を受けるまでの時間であるカセット収納時間を計測する計時部と、
   前記カセットが引き出された状態および前記カセットが収納された状態での経過時間と用紙の温度との関係を示した用紙温度情報を記憶する記憶部と、を備え、
   前記加熱制御部は、前記用紙温度情報、前記カセット引出時間および前記カセット収納時間に基づき、前記カセット内の用紙の温度が予め定められた基準温度に達しているか否かを判断し、前記カセット内の用紙の温度が前記基準温度に達していると判断した場合、前記回転体の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節する一方、前記カセット内の用紙の温度が前記基準温度に達していないと判断した場合、前記回転体の温度を通常の定着制御温度に保持するよう構成されており、
   前記加熱制御部は、前記カセットが再度収納されたときの前記カセット内の用紙の温度が前記基準温度に達するのにかかる時間を求め、その求めた前記時間よりも前記カセット収納時間が長ければ、前記回転体の温度が通常の定着制御温度よりも低い温度となるように調節することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記カセット内の用紙残量を検知する用紙残量検知部を備え、
   前記記憶部は、前記カセット内の用紙の残量別に前記用紙温度情報を記憶し、
   前記加熱制御部は、前記用紙温度情報、前記カセット引出時間、前記カセット収納時間および前記用紙残量に基づき、前記カセット内の用紙の温度が前記基準温度に達しているか否かを判断す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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