JP6225575B2 - 定着装置、画像形成装置、定着方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、定着装置、画像形成装置、定着方法、及びプログラムに関する。

加熱ローラに熱を加えて所定温度に保つことで、各種処理を行う定着装置が知られている。加熱ローラを所定温度に保つためには、加熱ローラの温度を検知した検知結果を用いて、加熱ローラの加熱を制御することが行われている。例えば、電子写真方式の画像形成装置に設けられた定着装置では、定着装置の加熱ローラの温度制御を行うために、加熱ローラの表面温度を検出し、検出結果に基づいた温度制御が行われている。

温度検出装置としては、加熱ローラから放射される赤外線量に応じた温度を検出するサーモパイル等の検出装置が知られている。サーモパイルは、加熱ローラに対して非接触で温度を検知することができ、熱応答性が良い等の特徴がある。

しかし、サーモパイルは、電力供給が開始されてから一定時間は安定して温度検出を行うことができない。このため、サーモパイルが安定して温度検出可能となるまで待機する必要があり、待機時間が長いという問題があった。

そこで、待機時間の短縮を図る技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、サーモパイルで検出した温度をサーミスタで検出した温度で補正し、補正後の温度で加熱手段のオンオフ制御を行うことで、待機時間の短縮を行う技術が開示されている。

しかしながら、従来技術では、サーミスタが安定して温度検出可能となるまでの期間に該サーミスタで検出された温度を、別の温度検出手段による検知結果を用いて補正しているため、温度制御の信頼性に欠ける場合があった。このため、従来では、待機時間の短縮、及び温度制御の信頼性の向上の両立を図ることは困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、待機時間の短縮と温度制御の信頼性向上を図ることができる、定着装置、画像形成装置、定着方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、加熱ローラに熱を加える加熱部と、前記加熱ローラから放射される赤外線量に応じた加熱ローラ温度を検出する第１検出部と、前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記第１検出部への電力供給が遮断されてから今回開始されるまでの電力遮断時間を算出する電力遮断時間算出部と、前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記電力遮断時間と、前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの経過時間と前記加熱ローラ温度とを対応づけた温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度と、から前記加熱ローラの現在の予測温度を算出する予測温度算出部と、前記第１検出部が安定して温度検出可能な状態となるまでに要する第１期間内に、前記加熱ローラが前記予測温度から予め定めた目標温度となるように前記加熱部を制御するための加熱部制御値を決定する決定部と、前記第１検出部への電力供給が開始されてから前記第１期間内は、前記加熱部制御値に応じて前記加熱部を制御する加熱制御部と、を備える。

本発明によれば、待機時間の短縮と温度制御の信頼性向上を図ることができる、という効果を奏する。

図１は、画像形成装置の模式図である。 図２は、画像形成装置の機能ブロック図である。 図３は、定着装置を示す模式図である。 図４は、定着装置を示す模式図である。 図５は、定着装置の機能ブロック図である。 図６は、温度推移情報の一例を示す模式図である。 図７は、温度予測情報の一例を示す模式図である。 図８は、温度予測情報の一例を示す模式図である。 図９は、温度予測情報の一例を示す模式図である。 図１０は、加熱制御情報の一例を示す図である。 図１１は、加熱制御情報の一例を示す図である。 図１２は、記憶処理の手順を示すフローチャートである。 図１３は、温度制御処理の手順を示すフローチャートである。 図１４は、第１検出部による加熱ローラ温度の検出結果の一例を示す図である。 図１５は、定着装置を示す模式図である。 図１６は、定着装置の機能ブロック図である。 図１７は、温度予測情報の一例を示す模式図である。 図１８は、温度予測情報の一例を示す模式図である。 図１９は、温度予測情報の一例を示す模式図である。 図２０は、記憶処理の手順を示すフローチャートである。 図２１は、温度制御処理の手順を示すフローチャートである。 図２２は、定着制御部のハードウェア構成例を示すブロック図である。

以下に添付図面を参照して、定着装置、画像形成装置、定着方法、及びプログラムの一の実施の形態を詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、画像形成装置１０の模式図である。画像形成装置１０は、画像形成部５１、定着装置４０、及び主制御部５０を備える。画像形成部５１は、記録媒体にトナーによる画像を形成する。定着装置４０は、画像形成部５１によって記録媒体に転写されたトナーを該記録媒体に定着させる。主制御部５０は、画像形成装置１０全体を制御する。

画像形成部５１は、無端の転写ベルトを備える。転写ベルトは、二次転写駆動ローラ２２Ｂと転写ベルトテンションローラ２２Ａとによって内側から支持されている。転写ベルトは、これらの二次転写駆動ローラ２２Ｂと転写ベルトテンションローラ２２Ａの回転に伴って所定方向（図１中、矢印Ｈ方向）に回転する。

転写ベルトの周囲には、転写ベルトの回転方向に沿って複数の現像ユニット２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）が配置されている。現像ユニット２は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーを予め貯留し、これらのトナーを、転写ベルトの回転に伴って搬送されてきた記録媒体に順次転写する。現像ユニット２は、公知の電子写真方式により画像形成を行う。

具体的には、現像ユニット２Ａは、感光体２９Ａを備える。感光体２９Ａは図示を省略する駆動機構によって転写ベルトとは逆方向（図１中、矢印Ｋ方向）に回転される。感光体２９Ａの周囲には、感光体２９Ａの回転方向に沿って順に、帯電装置３０Ａ、現像ロール２７Ａ、転写ロール３２Ａ、クリーニングブレード３３Ａが配置されている。感光体２９Ａの外周面における帯電装置３０Ａと現像ロール２７Ａの間の領域には、露光装置４によって画像データに応じて変調された露光光が照射される。

貯留部２６Ａには、トナーカートリッジ２５Ａに貯留されたトナーが供給される。貯留部２６Ａにはセンサ２８Ａが設けられており、センサ２８Ａによって貯留部２６Ａに貯留されているトナー量が所定値以下となることが検知されると、トナーカートリッジ２５Ａに貯留されたトナーが貯留部２６Ａに供給される。現像装置２６Ａに設けられた現像ロール２７Ａによって、該貯留されたトナーが感光体２９Ａの表面に供給される。

現像ユニット２Ａでは、感光体２９Ａの外周面が帯電装置３０Ａによって帯電された後に、露光装置４によって画像データに応じた露光光ＬＡが照射されて、該画像データに応じた静電潜像が該感光体２９Ａに形成される。静電潜像が感光体２９Ａの回転に伴って現像ロール２７Ａの設けられた位置に達することで、静電潜像がトナーによって現像され、感光体２９Ａにトナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写ロール３２Ａによって、転写ベルトによって搬送されてきた記録媒体１２に転写される。感光体２９Ａ上の残留トナーは、クリーニングブレード３３Ａによって除去され、図示を省略する除電装置によって除電される。

現像ユニット２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、トナーカートリッジ２５Ｂ、２５Ｃ、２５Ｄ、現像装置２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、トナー貯留部（図示省略）、センサ２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、現像ロール２７Ｂ、２７Ｃ、２７Ｄ、感光体２９Ｂ、２９Ｃ、２９Ｄ、帯電装置３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、転写ロール３２Ｂ、３２Ｃ、３２Ｄ、及びクリーニングブレード３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄを備える。現像ユニット２Ｂ、２Ｃ、２Ｄは、貯留されているトナーの色が異なる以外は、現像ユニット２Ａと同じ構成である。すなわち、これらの現像ユニット２（２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄ）は、形成する画像の色が異なるのみであり、内部構成は同様である。

露光装置４は、各現像ユニット２で形成対象の色の画像データに基づいて変調した露光光（ＬＡ、ＬＢ、ＬＣ、ＬＤ）を、対応する各現像ユニット２の感光体（２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ、２９Ｄ）へ照射する。

また、画像形成部５１には、記録媒体１２を貯留した給紙トレイ１０が設けられている。給紙トレイ１０に貯留されている記録媒体１２は、給紙ローラ１４や搬送ローラ１８によって搬送され、転写ベルトに供給される（図１中、矢印Ｇ方向参照）。転写ベルトに供給された記録媒体１２は、転写ベルト１２によって搬送され、現像ユニット２によって順次各色のトナーが転写される。

画像形成装置１０の筐体１１には、ＵＩ（ユーザインタフェース）部６が設けられている。ＵＩ部６は、ユーザからの各種操作指示を受け付けると共に、各種画像を表示する。ＵＩ部６には、タッチパネル等がある。

筐体１１の外側には第３検出部４９が設けられている。第３検出部４９は、定着装置４０の外側の環境温度を検出する。本実施の形態では、第３検出部４９は、画像形成装置１０の外側の温度を検出可能な位置（すなわち、筐体１１の外周面）に設置されている場合を説明する。なお、第３検出部４９は、定着装置４０の外側に設けられていればよく、画像形成装置１０の筐体１１の内側で、且つ定着装置４０の外側に設けられていてもよい。第３検出部４９には、公知の温度検知装置を用いる。第３検出部４９には、熱を直接検知するサーミスタを用いることが好ましい。

定着装置４０は、画像形成部５１によってトナーによるトナー像を転写された記録媒体１２に該トナー像を定着させる。これによって、記録媒体１２は、トナー像による画像の形成された状態となる。画像形成された記録媒体１２は、図示を省略する搬送ローラや排紙ローラ３９等によって、画像形成装置の外部へと排出される（図１中、矢印Ｉ、矢印Ｊ参照）。

定着装置４０は、定着機構部４０Ａと、定着制御部４０Ｂと、を備える。定着機構部４０Ａは、画像形成部５１によって記録媒体１２に転写されたトナー像を、該記録媒体１２に定着させる機構を備える。定着制御部４０Ｂは、定着機構部４０Ａを制御する。

図２は、画像形成装置１０の機能ブロック図である。画像形成装置１０の主制御部５０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などを含んで構成されるコンピュータであり、画像形成部５１、ＵＩ部６、定着装置４０等を制御する。

主制御部５０は、通信部５２、画像形成制御部５４、記憶部５６、及びＩ／Ｏ部５８を備える。通信部５２は、外部装置とネットワーク等の通信回線を介して通信する通信インターフェースである。画像形成制御部５４は、外部装置等から受け付けた画像データに応じた画像を形成するように、画像形成部５１を制御する。また、画像形成制御部５４は、定着装置４０へ駆動開始信号を送信したり、定着装置４０の記録媒体１２を搬送するための図示を省略する搬送機構等の制御も行う。記憶部５６は、各種データを記憶する。Ｉ／Ｏ部５８は、ＵＩ部６に各種画像データを表示すると共に、ＵＩ部６からのユーザの操作指示による指示信号を受け付ける。

定着装置４０の定着制御部４０Ｂは、主制御部５０と信号授受可能に接続されている。

定着装置４０は、主制御部５０の制御によって、定着装置４０への電力供給開始、及び電力供給遮断等が制御される。このため、定着装置４０は、主制御部５０の制御によって電力供給が開始されることで、定着装置４０の各部に電力が供給される。また、定着装置４０は、主制御部５０の制御によって電力供給が遮断されることで、主制御部５０の各部への電力供給が遮断される。

図３及び図４は、定着装置４０を示す模式図である。なお、図４は、図３における定着装置４０を、定着装置４０へ搬送される記録媒体１２の搬送方向（図３中、矢印Ｉ方向）の上流側から見たときの模式図である。

定着機構部４０Ａは、加熱ローラ４３と加圧ローラ４５とを備える。加熱ローラ４３及び加圧ローラ４５は、円筒状の部材であり、表面がゴム等の弾性体による弾性層によって覆われている。加熱ローラ４３及び加圧ローラ４５は、長尺方向（図４中、矢印Ｙ方向）が略平行となるように配置され、且つ外周面が互いに接触するように配置されている。加熱ローラ４３の内部には、加熱部４２が設けられている。加熱部４２は、加熱ローラ４３に熱を加える。

加熱部４２は、ヒータ４２Ａとヒータ４２Ｂから構成されている。本実施の形態では、ヒータ４２Ａ及びヒータ４２Ｂは、ハロゲンヒータである場合を説明するが、ハロゲンヒータに限られない。また、本実施の形態では、ヒータ４２Ａ及びヒータ４２Ｂからなる加熱部４２は、これらのハロゲンヒータの点灯率を制御することで、加熱温度を制御される。なお、加熱部４２の制御方法は、点灯率の制御に限られない。

加熱ローラ４３及び加圧ローラ４５は、図示を省略する駆動機構を備え、互いに逆方向に回転する（図３中、矢印Ｏ方向、及び矢印Ｐ方向参照）。画像形成部５１によってトナー像を転写された記録媒体１２は、定着装置４０に搬送される。定着装置４０に搬送されてきた記録媒体１２が、図示を省略する搬送機構によって定着機構部４０Ａに向かって搬送されて（図３中、矢印Ｉ方向）、これらの加熱ローラ４３及び加圧ローラ４５の接触領域（ニップ領域と称される場合もある）に至る。すると、記録媒体１２は、加熱ローラ４３及び加圧ローラ４５の回転駆動によって挟持搬送される。これにより、記録媒体１２には、加熱ローラ４３と加圧ローラ４５との接触領域において加熱ローラ４３によって熱が加えられると共に、加熱ローラ４３と加圧ローラ４５によって圧力が加えられる。この加熱及び加圧によって、画像形成部５１によって記録媒体１２上に転写されたトナー像が記録媒体１２上に定着される。

このため、加熱ローラ４３の温度は、記録媒体１２上のトナーを該記録媒体１２に定着させることの可能な温度（以下、目標温度と称する）に調整される必要がある。後述する加熱制御部は、加熱ローラ４３を目標温度に加熱させるための制御を行う。

定着機構部４０Ａは、第１検出部４６を備える。第１検出部４６は、温度測定対象の加熱ローラ４３から放射される赤外線量に応じた加熱ローラ温度を検出する。第１検出部４６は、例えば、サーモパイルである。

また、定着機構部４０Ａは、第２検出部４４を備える。第２検出部４４は、加圧ローラ４５の外周面に接触配置されている。第２検出部４４は、加熱ローラ４３に接触配置された加圧ローラ４５から発せられる熱に応じた加圧ローラ温度を検出する。第２検出部４４は、例えば、サーミスタである。

図５は、定着装置４０の機能ブロック図である。定着装置４０における定着制御部４０Ｂは、取得部６２Ａ、取得部６２Ｂ、取得部６２Ｃ、記憶制御部６２Ｍ、電力遮断時間算出部６２Ｇ、タイマ６２Ｌ、予測温度算出部６２Ｉ、決定部６２Ｊ、記憶部６２Ｋ、及び加熱制御部６２Ｅを含む。

取得部６２Ａは、第１検出部４６による加熱ローラ温度の検出結果を取得する。取得部６２Ｂは、第２検出部４４による加圧ローラ温度の検出結果を取得する。取得部６２Ｃは、画像形成装置１０の環境温度を検知する第３検出部４９による環境温度の検出結果を取得する。

記憶制御部６２Ｍは、取得部６２Ａで取得された加熱ローラ温度、取得部６２Ｂで取得された加圧ローラ温度、取得部６２Ｃで取得された環境温度を、定着装置４０に電力供給が開始されてからの経過時間に対応づけて順次記憶部６２Ｋへ記憶する制御を行う。なお、記憶制御部６２Ｍは、定着装置４０に電力供給が開始されてから遮断されるまでの期間、この記憶制御を行う。本実施の形態では、取得部６２Ａ、取得部６２Ｂ、及び取得部６２Ｃは、各々、予め定めた時間毎に（例えば、０．５秒毎）、第１検出部４６、第２検出部４４、及び第３検出部４９から各々の検出結果を取得する。そして、記憶制御部６２Ｍはこれらの検出結果を、定着装置４０に直前に電力供給が開始された時間を基準時間「０」とし、この基準時間からの経過時間に対応づけて、温度推移情報６３Ｍとして記憶部６２Ｋに記憶する。

すなわち、温度推移情報６３Ｍは、第１検出部４６（定着装置４０）への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの経過時間と、第１検出部４６で検出された加熱ローラ温度と、第２検出部４４で検出された加圧ローラ温度と、第３検出部４９で検出された環境温度と、を対応づけたテーブルである。

タイマ６２Ｌは、定着装置４０への電力供給が開始されてからの経過時間をカウントし、電力供給が遮断されると計測値をリセット（計測値を「０」と）する。そして、定着装置４０への電力供給が開始されると、該開始からの経過時間の計測を開始する。記憶制御部６２Ｍは、取得部６２Ａ、取得部６２Ｂ、及び取得部６２Ｃの各々で取得された各温度（加熱ローラ温度、加圧ローラ温度、環境温度）を、これらの温度取得時のタイマ６２Ｌによって計測された経過時間に対応づけて、温度推移情報６３Ｍを更新していく。

電力遮断時間算出部６２Ｇは、定着装置４０への電力供給が開始されたときに、定着装置４０への電力供給が遮断されてから電力供給が今回開始されるまでの時間である電力遮断時間を算出する。電力遮断時間算出部６２Ｇは、予備電源等から常時電力を供給されることで常時動作する内部時計を備えており、定着装置４０への電力供給が遮断されたときの日時を内部メモリに格納する。そして、定着装置４０への電力供給が開始されたときに、内部メモリに格納されている、遮断されたとき（遮断されたときの日時）から、現在日時（電力供給が開始された時）までの時間を算出することで、電力遮断時間を算出する。

なお、電力遮断時間算出部６２Ｇは、定着装置４０への電力供給が開始されて、電力遮断時間を算出した後に、該内部メモリに格納されている、電力供給が遮断されたときの時刻をクリアする。このため、電力遮断時間算出部６２Ｇは、定着装置４０への電力供給が再開されたときに、電力供給が遮断されたときから電力供給が今回開始されたときまでの経過時間を、電力遮断時間として算出する。

ここで、赤外線量に応じた加熱ローラ温度を検出する第１検出部４６は、電力供給が開始されてから一定の期間（以下、第１期間と称する）は、安定して加熱ローラ温度を検出することができない。この第１期間は、第１検出部４６の種類等によって異なる。

そこで、本実施の形態では、予測温度算出部６２Ｉが、定着装置４０に電力供給が開始されたときの、加熱ローラ４３の加熱ローラ温度の予測温度を算出する。なお、定着装置４０に電力供給が開始されることで、定着装置４０に備えられた装置各部である第１検出部４６にも電力供給が開始される。すなわち、予測温度算出部６２Ｉは、第１検出部４６に電力供給が開始されたときに、第１検出部４６が安定して加熱ローラ温度を検出することができる状態であると仮定したときに第１検出部４６で測定される加熱ローラ４３の加熱ローラ温度を予測し、予測結果を予測温度として算出する。

具体的には、予測温度算出部６２Ｉは、第１検出部４６への電力供給が開始されたときに、記憶部６２Ｋに格納されている温度推移情報６３Ｍを読取る。なお、異なる時期に作成された複数の温度推移情報６３Ｍが格納されている場合には、予測温度算出部６２Ｉは、最も直前に作成された温度推移情報６３Ｍを読取る。

図６は、温度推移情報６３Ｍの一例を示す模式図である。なお、説明を簡略化するために、図６に示す例では、経過時間と、加熱ローラ温度と、の関係のみを示した。図６は、温度推移情報６３Ｍによって示される、定着装置４０（第１検出部４６）への電力供給が開始されてから遮断されるまでの経過時間と、第１検出部４６で検出された加熱ローラ４３の加熱ローラ温度と、の関係を示す線図である。図６に示すように、定着装置４０への電力供給が開始されることで、後述する加熱制御部６２Ｅの制御によって加熱ローラ４３が目標温度に向かって上昇し始める。そして、定着装置４０への電力供給開始からの経過時間に対応する、第１検出部４６による測定結果である加熱ローラ温度が、随時、温度推移情報６３Ｍに格納されていく。

予測温度算出部６２Ｉは、第１検出部４６への電力供給が開始されたときに、記憶部６２Ｋに格納されている温度推移情報６３Ｍを読取り、電力遮断時間算出部６２Ｇによって算出された電力遮断時間と、該温度推移情報６３Ｍにおける電力供給が遮断された時に検出された加熱ローラ温度と、から予測温度を算出する。

具体的には、予測温度算出部６２Ｉは、温度推移情報６３Ｍにおける、電力供給が遮断されたとき（図６中、Ｔ２参照）に検出された加熱ローラ温度（図６中、第ＴＡ参照）を読取る。そして、予測温度算出部６２Ｉは、読取った加熱ローラ温度（図６中、ＴＡ参照）に収束し始めたときの経過時間（図６中、Ｔ１参照）を求める。さらに、予測温度算出部６２Ｉは、この経過時間（図６中、Ｔ１参照）から、電力遮断時間算出部６２Ｇで算出された電力遮断時間（図６中、Ｐ参照）を減算した経過時間（図６中、Ｔ３参照）に対応する加熱ローラ温度（図６中、ＴＢ参照）を、予測温度として算出する。

図５に戻り、なお、このように、予測温度算出部６２Ｉは、温度推移情報６３Ｍから直接予測温度を算出してもよいが、本実施の形態では、温度推移情報６３Ｍから温度予測情報６３Ｎを作成し、この温度予測情報６３Ｎから予測温度を算出する。

具体的には、予測温度算出部６２Ｉは、作成部６２Ｈを含む。予測温度算出部６２Ｉは、作成部６２Ｈが温度推移情報６３Ｍに基づいて作成した温度予測情報６３Ｎを用いて、予測温度を算出する。

図７、図８、及び図９は、温度予測情報６３Ｎの一例を示す模式図である。

上述したように、温度推移情報６３Ｍは、第１検出部４６（定着装置４０）への電力供給が開始されてからの経過時間と、第１検出部４６で検出された加熱ローラ温度と、第２検出部４４で検出された加圧ローラ温度と、第３検出部４９で検出された環境温度と、を対応づけたテーブルである。作成部６２Ｈは、第１検出部４６への電力供給が開始されたときに、記憶部６２Ｋに格納されている温度推移情報６３Ｍを読取る。

作成部６２Ｈは、温度推移情報６３Ｍにおける、電力供給が遮断されたとき（図６中、Ｔ２参照）に検出された加熱ローラ温度を読取り、該加熱ローラ温度に収束し始めたときの経過時間（図６中、Ｔ１参照）を求める。そして、作成部６２Ｈは、該温度推移情報６３Ｍに示される、該収束し始めたときの経過時間（図６中、Ｔ１参照）から経過時間「０」までの加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す線図を、該収束し始めたときの経過時間（図６中、Ｔ１参照）を原点（経過時間「０」）として、経過時間方向に反転させることで、温度予測情報６３Ｎを作成する。このため、図７〜図９の線図に示される温度予測情報６３Ｎが作成される。

ここで、本実施の形態では、作成部６２Ｈは、加圧ローラ温度及び環境温度の各々を、予め定めた温度域毎に区切り、該温度域毎に加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す温度予測情報６３Ｎを作成する。すなわち、作成部６２Ｈは、複数の温度予測情報６３Ｎを作成する。

なお、加圧ローラ温度を複数の温度域に区切るための温度範囲と、環境温度を複数の温度域に区切るための温度範囲とは、異なる値であってもよい。

また、加圧ローラ温度及び環境温度の各々の温度域の区切り方は、加圧ローラ４５及び環境温度の変動に応じた加熱ローラ４３の温度変動の挙動に応じて、加熱ローラ４３がある特定の温度挙動を示す挙動パターンごとに、加圧ローラ温度及び環境温度の各々の温度域の区切りを設ければよい。加圧ローラ温度及び環境温度の各々の温度域の区切り方は、予め設定して記憶部６２Ｋに記憶しておけばよい。また、この温度域の区切り方は、ユーザによる図示を省略する操作部の操作指示等によって適宜変更可能としてもよい。

詳細には、まず、作成部６２Ｈは、温度推移情報６３Ｍに示される、第２検出部４４によって検出された加圧ローラ温度を予め定めた温度域毎に区切る。本実施の形態では、作成部６２Ｈは、温度推移情報６３Ｍに示される、第２検出部４４によって検出された加圧ローラ温度を、１００℃以上の温度域、６０℃以上１００℃未満の温度域、６０℃未満の温度域、の３つの温度域に区切る。

また、作成部６２Ｈは、温度推移情報６３Ｍに示される、第３検出部４９によって検出された環境温度を、予め定めた温度域に区切る。本実施の形態では、作成部６２Ｈは、温度推移情報６３Ｍに示される、第３検出部４９によって検出された環境温度を、１５℃未満の温度域、１５℃以上２８℃未満の温度域、２８℃以上の温度域、の３つの温度域に区切る。

そして、作成部６２Ｈは、温度推移情報６３Ｍから、加圧ローラ温度及び環境温度の温度域毎に、加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す温度予測情報６３Ｎを作成する。

図７は、第２検出部４４によって検知された加圧ローラ温度が１００℃以上であったときの、経過時間と加熱ローラ温度との関係を、環境温度の温度域毎に示した温度予測情報６３Ｎである（図７中、線図Ｑ１〜線図Ｑ３参照）。

図８は、第２検出部４４によって検知された加圧ローラ温度が６０℃以上１００℃未満であったときの、経過時間と加熱ローラ温度との関係を、環境温度の温度域毎に示した温度予測情報６３Ｎである（図８中、線図Ｑ４〜線図Ｑ６参照）。

図９は、第２検出部４４によって検知された加圧ローラ温度が６０℃未満であったときの、経過時間と加熱ローラ温度との関係を、環境温度の温度域毎に示した温度予測情報６３Ｎである（図９中、線図Ｑ７〜線図Ｑ９参照）。

図５に戻り、予測温度算出部６２Ｉは、作成部６２Ｈによって作成された、加圧ローラ温度及び環境温度の温度域毎の温度予測情報６３Ｎの内、温度推移情報６３Ｍにおける、電力供給が遮断されたときに、検出された加圧ローラ温度及び環境温度を温度域とする温度予測情報６３Ｎを読取る。

そして、予測温度算出部６２Ｉは、読取った温度予測情報６３Ｎにおける、電力遮断時間算出部６２Ｇによって算出された電力遮断時間と同じ経過時間に対応する加熱ローラ温度を、予測温度として算出する。

例えば、作成部６２Ｈが、図７〜図９に示す、線図Ｑ１〜線図Ｑ９によって表される複数の温度予測情報６３Ｎを作成したとする。予測温度算出部６２Ｉは、これらの温度予測情報６３Ｎの内、温度推移情報６３Ｍにおける、電力供給が遮断されたときに、検出された加圧ローラ温度及び環境温度に対応する温度予測情報６３Ｎを読取る。例えば、予測温度算出部６２Ｉは、図７の線図Ｑ１によって示される温度予測情報６３Ｎを読取ったとする。線図Ｑ１によって示される温度予測情報６３Ｎは、環境温度１５℃未満であり且つ加圧ローラ温度が１００℃以上であったときの、加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す線図である。

そして、電力遮断時間算出部６２Ｇによって算出された電力遮断時間が３５０秒であったとする。この場合、予測温度算出部６２Ｉは、線図Ｑ１によって示される温度推移情報６３Ｍにおける、経過時間３５０秒に対応する加熱ローラ温度としての４０℃を、加熱ローラ温度の予測温度として算出する。

図５に戻り、決定部６２Ｊは、第1検出部４６が安定して温度検出可能な状態となるまでに要する第１期間内に、予測温度算出部６２Ｉで算出された予測温度から目標温度となるように加熱部４２を制御するための加熱部制御値を決定する。

記憶部６２Ｋは、加熱ローラ４３を加熱する加熱部４２の温度と、加熱部４２の加熱部制御値であるヒータ点灯率と、を対応づけた加熱制御情報を予め記憶している。加熱制御情報に示される加熱部４２の加熱部温度は、安定して温度検出可能な状態であるときの第１検出部４６が検出した加熱ローラ４３の加熱ローラ温度である。また、加熱制御情報に示される加熱部制御値は、対応する加熱部温度（加熱ローラ温度）にある加熱ローラ４３を第１期間内に目標温度とするための加熱部制御値を示す。

図１０及び図１１は、加熱制御情報の一例を示す図である。図１０及び図１１に示す例では、加熱制御値として、ヒータ点灯率を示した。なお、本実施の形態では、加熱制御部６２Ｅは、ヒータ点灯率を制御することで、加熱部４２の温度を制御する場合を説明する。このため、加熱部制御情報にはヒータ点灯率を用いた場合を示した。しかし、他の制御値（例えば、印加電圧値や電圧印加時間の制御等）によって加熱部４２の温度を制御する場合には、他の制御値と、加熱部温度と、を対応づけた加熱制御情報を予め記憶部６２Ｋに記憶すればよい。

図１０及び図１１に示すように、加熱部４２のヒータ点灯率が高くなるほど、加熱部４２によって加熱された加熱ローラ４３の温度は高くなる。

図５に戻り、決定部６２Ｊは、予測温度算出部６２Ｉで算出された予測温度と同じ加熱部温度に対応するヒータ点灯率を、記憶部６２Ｋに格納されている加熱制御情報から読取ることで、加熱部制御値を決定する。

加熱制御部６２Ｅは、加熱部４２の加熱制御を行う。本実施の形態では、加熱制御部６２Ｅは、第１検出部４６への電力供給が開始されてから、第１検出部４６が安定して温度検知可能な状態となるまでの第１期間内は、決定部６２Ｊで決定された加熱制御値によって特定されるヒータ点灯率となるように、加熱部４２を制御する（以下、第１定着温度制御と称する場合がある）。

そして、加熱制御部６２Ｅは、第１期間の経過後は、第１検出部４６によって検出された加熱ローラ温度に応じた目標温度となるように、加熱部４２を制御する（以下、第２定着温度制御と称する場合がある）。詳細には、加熱制御部６２Ｅは、第１期間の経過後は、取得部６２Ａで取得した第１検出部４６の加熱ローラ温度に応じて、記憶部６２Ｋに格納されている加熱制御値によって示される該加熱ローラ温度と同じ加熱部温度に対応するヒータ点灯率となるように、加熱部４２を制御する。

次に、定着装置４０で実行する記憶処理、及び温度制御処理を説明する。図１２は、定着装置４０の定着制御部４０Ｂが実行する記憶処理の手順を示すフローチャートである。

定着装置４０では、図示を省略する電源スイッチがユーザによって操作されることで、画像形成装置１０の装置各部へ電力が供給されると共に、定着装置４０への電力供給が開始されると、図１２に示す記憶処理を実行する。なお、定着装置４０への電力供給開始によって、定着装置４０に設けられた装置各部への電力供給が開始される。

まず、記憶制御部６２Ｍが、定着装置４０への電力供給開始からの経過時間を記憶部６２Ｋに記憶する（ステップＳ１００）。記憶制御部６２Ｍは、電力供給開始からの経過時間を、タイマ６２Ｌの計測値を読取ることで取得し、記憶部６２Ｋに記憶する。

次に、記憶制御部６２Ｍは、ステップＳ１００で記憶した経過時間に取得部６２Ｃで取得した環境温度を、該経過時間に対応づけて記憶部６２Ｋに記憶する（ステップＳ１０２）。

次に、記憶制御部６２Ｍは、ステップＳ１００で記憶した経過時間に取得部６２Ｂで取得した加圧ローラ温度を、該経過時間に対応づけて記憶部６２Ｋに記憶する（ステップＳ１０４）。次に、記憶制御部６２Ｍは、ステップＳ１００で記憶した経過時間に取得部６２Ａで取得した加熱ローラ温度を、該経過時間に対応づけて記憶部６２Ｋに記憶する（ステップＳ１０６）。

ステップＳ１００〜ステップＳ１０６の処理によって、ステップＳ１００で記憶した経過時間と、該経過時間に取得された加熱ローラ温度、加圧ローラ温度、及び環境温度と、を対応づけた温度推移情報６３Ｍが記憶部６２Ｋに順次格納される。

次に、記憶制御部６２Ｍは、第１検出部４６への電力供給が遮断されたか否かを判断する（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０８で否定判断すると（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、上記ステップＳ１００へ戻る。一方、ステップＳ１０８で肯定判断すると（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、本ルーチンを終了する。

次に、定着装置４０で実行する温度制御処理を実行する。図１３は、定着装置４０の定着制御部４０Ｂが実行する温度制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図１２に示す記憶処理は、図１３に示す温度制御処理中に割り込み処理される。

図示を省略する電源スイッチがユーザによって操作されることで、画像形成装置１０の装置各部へ電力が供給されると共に、定着装置４０の装置各部（第１検出部４６）への電力供給が開始（ステップＳ２００）されると、電力遮断時間算出部６２Ｇが、電力遮断時間を算出する（ステップＳ２０２）。

次に、作成部６２Ｈが、記憶部６２Ｋに格納されている温度推移情報６３Ｍに基づいて、温度推移情報６３Ｍに示される加圧ローラ温度及び環境温度の各々を、予め定めた温度域毎に区切り、温度域毎の加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す温度予測情報６３Ｎを作成する（ステップＳ２０４）。温度予測情報６３Ｎの作成方法については、上述したため、ここでは説明を省略する。

次に、予測温度算出部６２Ｉが、予測温度を算出する（ステップＳ２０６）。詳細には、予測温度算出部６２Ｉは、上記ステップＳ２０４で作成部６２Ｈによって作成された、加圧ローラ温度及び環境温度の温度域毎の温度予測情報６３Ｎの内、温度推移情報６３Ｍに示される電力供給が遮断されたときに、検出された加圧ローラ温度及び環境温度を温度域とする温度予測情報６３Ｎを読取る。そして、予測温度算出部６２Ｉは、読取った温度予測情報６３Ｎにおける、上記ステップＳ２０２で算出された電力遮断時間と同一の経過時間に対応する加熱ローラ温度を、予測温度として読取ることで、該予測温度を算出する。

次に、加熱制御部６２Ｅが、加熱部制御値を決定する（ステップＳ２０８）。ステップＳ２０８では、加熱制御部６２Ｅは、ステップＳ２０６で算出された予測温度と同じ加熱部温度に対応するヒータ点灯率を、記憶部６２Ｋに格納されている加熱制御情報から読取ることで、加熱部制御値を決定する。

次に、加熱制御部６２Ｅが、第１定着温度制御を実行する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０では、加熱制御部６２Ｅは、ステップＳ２０８で決定された加熱部制御値によって特定されるヒータ点灯率となるように、加熱部４２を制御する。次に、加熱制御部６２Ｅは、上記ステップＳ２００で電力供給が開始されてから、第１検出部４６が安定して温度検知可能な状態となるまでの第１期間を経過したか否かを判断する（ステップＳ２１２）。

ステップＳ２１２で否定判断すると（ステップＳ２１２：Ｎｏ）、上記ステップＳ２１０へ戻り、ステップＳ２１２で肯定判断すると（ステップＳ２１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２１４へ進む。

ステップＳ２１４では、加熱制御部６２Ｅが、第２定着温度制御を実行する（ステップＳ２１４）。ステップＳ２１４では、加熱制御部６２Ｅが、取得部６２Ａで第１検出部４６から取得した加熱ローラ温度を読取る。そして、加熱制御部６２Ｅは、加熱部４２（すなわち加熱ローラ４３）が、読取った加熱ローラ温度から目標温度となるように、加熱部４２を制御する。

次に、加熱制御部６２Ｅが、定着装置４０（第１検出部４６）への電力供給が遮断されたか否かを判断する（ステップＳ２１６）。ステップＳ２１６で否定判断すると（ステップＳ２１６：Ｎｏ）、上記ステップＳ２１４へ戻る。一方、ステップＳ２１６で肯定判断すると（ステップＳ２１６：Ｙｅｓ）、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施の形態の定着装置４０では、第１検出部４６が、加熱ローラ４３から放射される赤外線量に応じた加熱ローラ温度を検出する。記憶制御部６２Ｍは、第１検出部４６への電力供給が開始されてから遮断されるまでの経過時間と加熱ローラ温度とを対応づけた温度推移情報６３Ｍを記憶部６３Ｋへ記憶する制御を行う。電力遮断時間算出部６２Ｇは、第１検出部４６への電力供給が開始されたときに、第１検出部４６への電力供給が遮断されてから電力供給が今回開始されるまでの電力遮断時間を算出する。第１検出部４６への電力供給が開始されたときに、電力遮断時間、及び温度推移情報における電力供給が遮断された時に検出された加熱ローラ温度から、加熱ローラの現在の予測温度を算出する。決定部６２Ｊは、第１検出部４６が安定して温度検出可能な状態となるまでに要する第１期間内に、加熱ローラ４３が予測温度から予め定めた目標温度となるように加熱部４２を制御するための加熱部制御値を決定する。加熱制御部６２Ｅは、第１検出部４６への電力供給が開始されてから第１期間内は、加熱部制御値に応じて加熱部４２を制御する。

このように、本実施の形態の定着装置４０では、直前の電力供給が遮断されていた電力遮断時間と、電力供給が遮断される前の電力供給されていたときに第１検出部４６で検出された加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す温度推移情報と、を用いて、電力供給が開始されたときの加熱ローラ４３の予測温度を算出する。そして、第１期間は、算出された予測温度に応じて、目標温度となるように加熱部４２を制御する。

このため、本実施の形態の定着装置４０では、第１検出部４６が安定して温度検知可能となる第１期間を経過する前から、第１検出部４６による加熱ローラ温度の検知結果の予測温度を求め、この予測温度に応じて加熱部４２の制御を開始することができる。また、電力供給が遮断される前の第１検出部４６による検出結果である加熱ローラ温度を用いて、予測温度を算出するため、加熱ローラ４３の温度制御の信頼性向上を図ることができる。

従って、本実施の形態の定着装置４０では、待機時間の短縮と温度制御の信頼性向上を図ることができる。

図１４は、電力供給が遮断されてから電力供給再開されたときの、加熱ローラ４３の第１検出部４６による加熱ローラ温度の検出結果の一例を示す図である。

図１４に示すように、従来技術では、電力供給遮断の後に電力供給が開始されてから第１期間ＰＡの経過後に、加熱制御部６２Ｅによる加熱部４２の制御が開始されていた（線図Ｐ２参照）。一方、本実施の形態の定着装置４０では、電力供給遮断の後に電力供給が開始されたときに、予測温度に応じて決定された加熱部制御値に応じた加熱部４２の制御がなされる。このため、第１期間ＰＡの経過前に、加熱部４２の制御が開始されることから、第１検出部４６で検知される加熱ローラ温度は、線図Ｐ１に示す関係となる。このため、従来の技術に比べて、本実施の形態の定着装置４０では、待機時間の短縮を図ることができる。

なお、本実施の形態の定着装置４０では、第１検出部４６で検出された加熱ローラ４３の加熱ローラ温度、第２検出部４４で検出された加圧ローラ４５の加圧ローラ温度、及び第３検出部４９で検出された環境温度を、第１検出部４６への電力供給開始からの経過時間に対応づけて温度推移情報６３Ｍとして記憶する場合を説明した。しかし、温度推移情報６３Ｍは、加熱ローラ温度と経過時間とを少なくとも対応づけた情報であればよい。

ただし、温度推移情報６３Ｍを、加熱ローラ温度と経過時間と加圧ローラ温度とを対応づけた情報とすると、加熱ローラ４３に接触して配置された加圧ローラ４５の温度に起因した加熱ローラ４３の温度変動をも加味して、予測温度を算出することができる。このため、更に精度よく予測温度を算出することができる。従って、温度制御の信頼性を更に向上させることができる。

また、温度推移情報６３Ｍを、加熱ローラ温度と経過時間と環境温度とを対応づけた情報とすると、定着装置４０の装置外の環境温度の温度変動をも加味して、予測温度を算出することができる。このため、更に精度よく予測温度を算出することができる。従って、温度制御の信頼性を更に向上させることができる。

また、温度推移情報６３Ｍを、加熱ローラ温度と、経過時間と、加圧ローラ温度と、環境温度とを対応づけた情報とすることで、特に精度よく予測温度を算出することができる。従って、温度制御の信頼性を更に向上させることができる。

（第２の実施の形態）
本実施の形態の画像形成装置は、環境温度を検出する第３検出部４９に代えて、定着装置の機内温度を検出する第４検出部を備える。

図１に示すように、本実施の形態の画像形成装置１０Ａは、第３検出部４９を備えず、また、定着装置４０に代えて定着装置４１を備えた以外は、画像形成装置１０と同様である。また、図２に示すように、本実施の形態の画像形成装置１０Ａは、主制御部５０に代えて主制御部５０Ａを備え、定着装置４０に代えて定着装置４１を備える。主制御部５０Ａは、定着装置４１を制御する以外は、主制御部５０と同じ構成である。

図１５は、本実施の形態の定着装置４１を示す模式図である。

定着装置４１は、定着機構部４１Ａと、定着制御部４１Ｂと、を含む。定着機構部４１Ａは、第１検出部４６、第２検出部４４、加熱ローラ４３、加圧ローラ４５、加熱部４２、及び第４検出部４８を備える。第１検出部４６、加熱ローラ４３、加圧ローラ４５、第２検出部４４、加熱部４２は、第１の実施の形態と同様である。

第４検出部４８は、定着装置４１の機内の温度を検出する。第４検出部４８は、定着装置４１の機内の温度を測定可能な位置に設けられている。第４検出部４８は、例えば、定着装置４１を覆う筐体１１の内側に配置されている。第４検出部４８には、公知の温度検知装置を用いる。第４検出部４８には、例えば、熱を直接検知するサーミスタを用いることが好ましい。なお、以下では、第４検出部４８によって検出された定着装置４１の機内の温度を、機内温度と称して説明する。

図１６は、定着装置４１の機能ブロック図である。定着装置４１における定着制御部４１Ｂは、取得部６２Ａ、取得部６２Ｂ、取得部６２Ｄ、記憶制御部６２０Ｍ、加熱制御部６２０Ｅ、電力遮断時間算出部６２Ｇ、タイマ６２Ｌ、予測温度算出部６２０Ｉ、決定部６２０Ｊ、及び記憶部６２０Ｋを含む。予測温度算出部６２０Ｉは、作成部６２０Ｈを含む。記憶部６２０Ｋは、温度推移情報６３０Ｍ及び温度予測情報６３０Ｎを記憶する。

取得部６２Ａ、取得部６２Ｂ、及び電力遮断時間算出部６２Ｇは、第１の実施の形態と同様である。

取得部６２Ｄは、定着装置４１の機内温度を第４検出部４８から取得する。

記憶制御部６２０Ｍは、取得部６２Ａで取得された加熱ローラ温度、取得部６２Ｂで取得された加圧ローラ温度、及び第４検出部４８で取得された機内温度を、定着装置４１に電力供給が開始されてからの経過時間に対応づけて順次記憶部６２０Ｋへ記憶する制御を行う。本実施の形態では、取得部６２Ａ、取得部６２Ｂ、及び取得部６２Ｄは、各々、予め定めた時間毎に（例えば、０．５秒毎）、第１検出部４６、第２検出部４４、及び第４検出部４８から各々の検出結果を取得する。そして、記憶制御部６２０Ｍはこれらの検出結果を、定着装置４１に直前に電力供給が開始された時間を基準時間「０」とし、この基準時間からの経過時間に対応づけて、温度推移情報６３０Ｍとして記憶部６２０Ｋに記憶する。

すなわち、温度推移情報６３０Ｍは、第１検出部４６（定着装置４１）への電力供給が開始されてからの経過時間と、第１検出部４６で検出された加熱ローラ温度と、第２検出部４４で検出された加圧ローラ温度と、第４検出部４８で検出された機内温度と、を対応づけたテーブルである。

なお、記憶制御部６２０Ｍは、取得部６２Ａ、取得部６２Ｂ、及び取得部６２Ｄの各々で取得された各温度（加熱ローラ温度、加圧ローラ温度、機内温度）を、これらの温度の取得時のタイマ６２Ｌによって計測された経過時間に対応づけて、温度推移情報６３０Ｍを更新していく。

予測温度算出部６２０Ｉは、定着装置４１に電力供給が開始されたときの加熱ローラ温度の予測温度を算出する。定着装置４１に電力供給が開始されることで、第１検出部４６にも電力供給が開始される。すなわち、予測温度算出部６２０Ｉは、第１検出部４６に電力供給が開始されたときに、第１検出部４６が安定して加熱ローラ温度を検出することができる状態であると仮定したときに、第１検出部４６で検出される加熱ローラ４３の加熱ローラ温度を予測し、予測結果を予測温度として算出する。

予測温度算出部６２０Ｉは、第１検出部４６への電力供給が開始されたときに、記憶部６２０Ｋに格納されている温度推移情報６３０Ｍを読取り、電力遮断時間算出部６２Ｇによって算出された電力遮断時間と、該温度推移情報６３０Ｍにおける電力供給が遮断された時に検出された加熱ローラ温度及び機内温度と、から予測温度を算出する。

本実施の形態では、予測温度算出部６２０Ｉは、作成部６２０Ｈを含む。本実施の形態では、予測温度算出部６２０Ｉは、作成部６２０Ｈが温度推移情報６３０Ｍに基づいて作成した温度予測情報６３０Ｎを用いて、予測温度を算出する。

図１７、図１８、及び図１９は、温度予測情報６３０Ｎの一例を示す模式図である。

上述したように、温度推移情報６３０Ｍは、第１検出部４６（定着装置４１）への電力供給が開始されてからの経過時間と、第１検出部４６で検出された加熱ローラ温度と、第２検出部４４で検出された加圧ローラ温度と、第４検出部４８で検出された機内温度と、を対応づけたテーブルである。作成部６２０Ｈは、第１検出部４６への電力供給が開始されたときに、記憶部６２０Ｋに格納されている温度推移情報６３０Ｍを読取る。

作成部６２０Ｈは、温度推移情報６３０Ｍにおける、前回電力供給が遮断されたときに、温度推移情報６３０Ｍに記録された経過時間を読取る。そして、作成部６２０Ｈは、温度推移情報６３０Ｍにおける、該経過時間に対応する第１検出部４６による加熱ローラ温度に収束し始めたときの経過時間としての第１経過時間を求める。そして、作成部６２０Ｈは、該温度推移情報６３０Ｍに示される経過時間「０」から該第１経過時間までの加熱ローラ温度と経過時間との関係を、該第１経過時間を経過時間「０」として、経過時間方向に反転させた関係を、温度予測情報６３０Ｎとして作成する。

ここで、本実施の形態では、作成部６２０Ｈは、加圧ローラ温度及び機内温度の各々を、予め定めた温度域毎に区切り、温度域毎の加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す温度予測情報６３０Ｎを作成する。すなわち、作成部６２０Ｈは、複数の温度予測情報６３０Ｎを作成する。

詳細には、まず、作成部６２０Ｈは、温度推移情報６３０Ｍにおける、加圧ローラ温度を予め定めた温度域毎に区切る。本実施の形態では、作成部６２０Ｈは、温度推移情報６３０Ｍにおける加圧ローラ温度を、第１の実施の形態と同様に、１００℃以上の温度域、６０℃以上１００℃未満の温度域、６０℃未満の温度域に区切る。

また、作成部６２０Ｈは、温度推移情報６３０Ｍにおける、第４検出部４８によって検出された機内温度を、予め定めた温度域に区切る。本実施の形態では、作成部６２０Ｈは、機内温度を、２０℃未満の温度域、２０℃以上４０℃未満の温度域、４０℃以上の温度域に区切る。

なお、加圧ローラ温度及び機内温度の各々の温度域の区切り方は、加圧ローラ４５及び機内温度の変動に応じた加熱ローラ４３の温度変動の挙動に応じて、加熱ローラ４３がある特定の温度変動の挙動を示す挙動パターンごとに、加圧ローラ温度及び機内温度の各々の温度域の区切りを設ければよい。加圧ローラ温度及び機内温度の各々の温度域の区切り方は、予め設定して記憶部６２０Ｋに記憶しておけばよい。また、この温度域の区切り方は、ユーザによる図示を省略する操作部の操作指示等によって適宜変更可能としてもよい。

図１７は、加圧ローラ温度が１００℃以上であったときの、経過時間と加熱ローラ温度との関係を、機内温度の温度域毎に示した温度予測情報６３０Ｎである。

図１８は、加圧ローラ温度が６０℃以上１００℃未満であるときの、経過時間と加熱ローラ温度との関係を、機内温度の温度域毎に示した温度予測情報６３０Ｎである。

図１９は、加圧ローラ温度が６０℃未満であるときの、経過時間と加熱ローラ温度との関係を、機内温度の温度域毎に示した温度予測情報６３０Ｎである。

このように、温度予測情報６３０Ｎによって示される経過時間と加熱ローラ温度との関係は、第２検出部４４による加圧ローラ温度検知結果、及び第４検出部４８による機内温度の検出結果に応じて、異なる挙動を示す。すなわち、作成部６２０Ｈは、加圧ローラ温度及び機内温度の上記予め定めた温度域毎に、温度予測情報６３０Ｎを作成する。

予測温度算出部６２０Ｉは、作成部６２０Ｈによって作成された複数の温度予測情報６３０Ｎの内、温度推移情報６３０Ｍに示される、電力供給が遮断されたときに、検出された加圧ローラ温度及び機内温度を温度域とする温度予測情報６３０Ｎを読取る。

そして、予測温度算出部６２０Ｉは、読取った温度予測情報６３０Ｎにおける、電力遮断時間算出部６２Ｇによって算出された電力遮断時間と同一の経過時間に対応する加熱ローラ温度を、予測温度として読取ることで、予測温度を算出する。

決定部６２０Ｊは、第１検出部４６が安定して温度検出可能な状態となるまでに要する第１期間内に、加熱ローラ４３を、予測温度算出部６２０Ｉで算出された予測温度から目標温度となるように制御するための加熱部制御値を決定する。

記憶部６２０Ｋは、第１の実施の形態と同様に、加熱ローラ４３を加熱する加熱部４２の温度と、加熱部４２の加熱部制御値であるヒータ点灯率と、を対応づけた加熱制御情報を予め記憶している。決定部６２０Ｊは、予測温度算出部６２０Ｉで算出された予測温度と同じ加熱部温度に対応するヒータ点灯率を、記憶部６２０Ｋに格納されている加熱制御情報から読取ることで、加熱部制御値を決定する。

加熱制御部６２０Ｅは、加熱部４２の加熱制御を行う。本実施の形態では、加熱制御部６２０Ｅは、第１検出部４６への電力供給が開始されてから、第１検出部４６が安定して温度検知可能な状態となるまでの第１期間内は、決定部６２０Ｊで決定された加熱制御値によって特定されるヒータ点灯率となるように、加熱部４２を制御する（第１定着温度制御）。

そして、加熱制御部６２０Ｅは、第１期間の経過後は、第１検出部４６によって検出された加熱ローラ温度に応じた目標温度となるように、加熱部４２を制御する（第２定着温度制御）。

次に、定着装置４１で実行する記憶処理、及び温度制御処理を説明する。図２０は、定着装置４１の定着制御部４１Ｂが実行する記憶処理の手順を示すフローチャートである。

定着装置４１では、図示を省略する電源スイッチがユーザによって操作されることで、画像形成装置１０Ａの装置各部へ電力が供給されると共に、定着装置４１への電力供給が開始されると、図２０に示す記憶処理を実行する。なお、定着装置４１への電力供給開始によって、定着装置４１に設けられた装置各部（第１検出部４６を含む）への電力供給が開始される。

まず、記憶制御部６２０Ｍが、第１検出部４６への電力供給開始からの経過時間を記憶部６２０Ｋに記憶する（ステップＳ３００）。記憶制御部６２０Ｍは、電力供給開始からの経過時間を、タイマ６２Ｌの計測値を読取ることで取得し、記憶部６２０Ｋに記憶する。

次に、記憶制御部６２０Ｍは、ステップＳ３００で記憶した経過時間に取得部６２Ｄで取得した機内温度を該経過時間に対応づけて記憶部６２０Ｋに記憶する（ステップＳ３０２）。

次に、記憶制御部６２０Ｍは、ステップＳ３００で記憶した経過時間に取得部６２Ｂで取得した加圧ローラ温度を該経過時間に対応づけて記憶部６２０Ｋに記憶する（ステップＳ３０４）。次に、記憶制御部６２０Ｍは、ステップＳ３００で記憶した経過時間に取得部６２Ａで取得した加熱ローラ温度を該経過時間に対応づけて記憶部６２０Ｋに記憶する（ステップＳ３０６）。

ステップＳ３００〜ステップＳ３０６によって、ステップＳ３００で記憶した経過時間と、該経過時間に取得された加熱ローラ温度、加圧ローラ温度、及び機内温度と、を対応づけた温度推移情報６３０Ｍが、記憶部６２０Ｋに格納される。

次に、記憶制御部６２０Ｍは、定着装置４１への電力供給が遮断されたか否かを判断する（ステップＳ３０８）。ステップＳ３０８で否定判断すると（ステップＳ３０８：Ｎｏ）、上記ステップＳ３００へ戻る。一方、ステップＳ３０８で肯定判断すると（ステップＳ３０８：Ｙｅｓ）、本ルーチンを終了する。

次に、定着装置４１で実行する温度制御処理を実行する。図２１は、定着装置４１の定着制御部４１Ｂが実行する温度制御処理の手順を示すフローチャートである。なお、図２０に示す記憶処理は、図２１に示す温度制御処理中に割り込み処理される。

図示を省略する電源スイッチがユーザによって操作されることで、画像形成装置１０Ａの装置各部へ電力が供給されると共に、定着装置４１（第１検出部４６）への電力供給が開始（ステップＳ４００）されると、電力遮断時間算出部６２Ｇが、電力遮断時間を算出する（ステップＳ４０２）。

次に、作成部６２０Ｈが、記憶部６２０Ｋに格納されている温度推移情報６３０Ｍに基づいて、温度推移情報６３０Ｍに示される加圧ローラ温度及び機内温度の各々を、予め定めた温度域毎に区切り、温度域毎の加熱ローラ温度と経過時間との関係を示す温度予測情報６３０Ｎを作成する（ステップＳ４０４）。温度予測情報６３０Ｎの作成方法については、上述したため、ここでは説明を省略する。

次に、予測温度算出部６２０Ｉが、予測温度を算出する（ステップＳ４０６）。詳細には、予測温度算出部６２０Ｉは、上記ステップＳ４０４で作成部６２０Ｈによって作成された、加圧ローラ温度及び機内温度の温度域毎の温度予測情報６３０Ｎの内、温度推移情報６３０Ｍに示される電力供給が遮断されたときに、検出された加圧ローラ温度及び機内温度を温度域とする温度予測情報６３０Ｎを読取る。そして、予測温度算出部６２０Ｉは、読取った温度予測情報６３０Ｎにおける、上記ステップＳ４０２で算出された電力遮断時間と同一の経過時間に対応する加熱ローラ温度を、予測温度として読取る。これによって、予測温度算出部６２０Ｉは、予測温度を算出する。

次に、加熱制御部６２０Ｅが、加熱部制御値を決定する（ステップＳ４０８）。ステップＳ４０８では、加熱制御部６２０Ｅは、ステップＳ４０６で算出された予測温度と同じ加熱部温度に対応するヒータ点灯率を、記憶部６２０Ｋに格納されている加熱制御情報から読取ることで、加熱部制御値を決定する。

次に、加熱制御部６２０Ｅが、第１定着温度制御を実行する（ステップＳ４１０）。ステップＳ４１０では、加熱制御部６２０Ｅは、ステップＳ４０８で決定された加熱部制御値によって特定されるヒータ点灯率となるように、加熱部４２を制御する。次に、加熱制御部６２０Ｅは、上記ステップＳ４００で電力供給が開始されてから、第１検出部４６が安定して温度検知可能な状態となるまでの第１期間を経過したか否かを判断する（ステップＳ４１２）。

ステップＳ４１２で否定判断すると（ステップＳ４１２：Ｎｏ）、上記ステップＳ４１０へ戻り、ステップＳ４１２で肯定判断すると（ステップＳ４１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ４１４へ進む。

ステップＳ４１４では、加熱制御部６２０Ｅが、第２定着温度制御を実行する（ステップＳ４１４）。ステップＳ４１４では、加熱制御部６２０Ｅが、取得部６２Ａで取得した第１検出部４６の加熱ローラ温度を読取り、加熱部４２（すなわち加熱ローラ４３）がこの加熱ローラ温度に応じた目標温度となるように、加熱部４２を制御する。

次に、加熱制御部６２０Ｅが、第１検出部４６への電力供給が遮断されたか否かを判断する（ステップＳ４１６）。ステップＳ４１６で否定判断すると（ステップＳ４１６：Ｎｏ）、上記ステップＳ４１４へ戻る。一方、ステップＳ４１６で肯定判断すると（ステップＳ４１６：Ｙｅｓ）、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施の形態の定着装置４１では、第１検出部４６で検出された加熱ローラ４３の加熱ローラ温度、第２検出部４４で検出された加圧ローラ４５の加圧ローラ温度、及び第４検出部４８で検出された機内温度を、定着装置４１への電力供給開始からの経過時間に対応づけて温度推移情報６３０Ｍとして記憶する。そして、電力供給が開始されたときには、電力遮断時間算出部６２Ｇが電力遮断時間を算出する。また、電力供給が開始されたときには、予測温度算出部６２０Ｉが、温度推移情報６３０Ｍに示される、電力供給が遮断されたときに検出された加熱ローラ温度と、加圧ローラ温度と、機内温度と、電力遮断時間と、から予測温度を算出する。そして、決定部６２０Ｊは、第１検出部４６が安定して温度検出可能な第１期間に、加熱ローラ４３が該予測温度から目標温度となるように制御するための加熱部制御値を決定する。加熱制御部６２０Ｅは、電力供給開始から第１期間は、決定した加熱部制御値に応じて加熱部４２を制御する。このため、定着装置４１の機内の温度変動に起因した加熱ローラ４３の温度変動をも加味して、予測温度を算出することができる。

従って、本実施の形態の定着装置４１では、待機時間の短縮と温度制御の信頼性向上を図ることができる。

なお、本実施の形態の定着装置４１では、第１検出部４６で検出された加熱ローラ４３の加熱ローラ温度、第２検出部４４で検出された加圧ローラ４５の加圧ローラ温度、及び第４検出部４８で検出された機内温度を、第１検出部４６への電力供給開始からの経過時間に対応づけて温度推移情報６３０Ｍとして記憶する場合を説明した。しかし、温度推移情報６３０Ｍは、加熱ローラ温度と経過時間と機内温度とを少なくとも対応づけた情報であればよい。

ただし、温度推移情報６３０Ｍを、経過時間と、加熱ローラ温度と、加圧ローラ温度と、機内温度と、を対応づけた情報とすると、定着装置４１の機内の温度変動と、加熱ローラ４３に接触配置された加圧ローラ４５の温度変動と、の双方に起因した加熱ローラ４３の温度変動をも加味して、予測温度を算出することができる。このため、更に精度よく予測温度を算出することができる。従って、温度制御の信頼性を更に向上させることができる。

次に、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂのハードウェア構成について説明する。図２２は、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂのハードウェア構成例を示すブロック図である。

第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂは、ＣＰＵ２２０２と、ＲＯＭ２２０３やＲＡＭ２２０４などの記憶装置と、ＨＤＤ２１０やＣＤドライブ装置（不図示）などの外部記憶装置と、キーボードやマウスなどの入力装置（不図示）と、Ｉ／Ｆ２２０１とを主に備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂで実行される記憶処理及び温度制御処理を実行するためのプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。

また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂで実行される記憶処理及び温度制御処理を実行するためのプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂで実行される記憶処理及び温度制御処理を実行するためのプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。

また、第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂで実行される記憶処理及び温度制御処理を実行するためのプログラムを、ＲＯＭ２２０３等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

第１の実施の形態及び第２の実施の形態の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂで実行される記憶処理及び温度制御処理を実行するためのプログラムは、上述した各部（電力遮断時間算出部、取得部、予測温度算出部、作成部、決定部、記憶部、タイマ、記憶制御部、及び加熱制御部）を含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはＣＰＵ２２０２（プロセッサ）が上記記憶媒体から当該プログラムを読み出して実行することにより上記各部がＲＡＭ２２０４等の主記憶装置上にロードされ、上記各部が主記憶装置上に生成されるようになっている。

すなわち、上述した各部（電力遮断時間算出部、取得部、予測温度算出部、作成部、決定部、記憶部、タイマ、記憶制御部、及び加熱制御部）は、例えば、ＣＰＵなどの処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などのハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。

以上、実施の形態を具体的に説明したが、本発明は、上記の実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で様々な変形や変更を加えて具体化することができる。例えば、上記の実施の形態では、画像形成部５１の主制御部５０、５０Ａと定着装置４０、４１の定着制御部４０Ｂ、４１Ｂと、を別の装置に内蔵させて実現する構成を説明したが、定着装置４０、４１における定着制御部４０Ｂ、４１Ｂの一部または全部の機能を、主制御部５０、５０Ａに内蔵させた構成を採用してもよい。

また、上記実施の形態では、定着装置４０、４１が、画像形成装置１０、１０Ａ内に組み込まれた構成である場合を説明したが、画像形成装置１０、１０Ａと、定着装置４０、４１と、を別体として構成してもよい。

１０，１０Ａ 画像形成装置
４０、４１ 定着装置
４０Ａ、４１Ａ 定着機構部
４０Ｂ、４１Ｂ 定着制御部
４２ 加熱部
４３ 加熱ローラ
４４ 第２検出部
４５ 加圧ローラ
４６ 第１検出部
４８ 第４検出部
４９ 第３検出部
６２Ａ 取得部
６２Ｂ 取得部
６２Ｃ 取得部
６２Ｄ 取得部
６２Ｅ、６２０Ｅ 加熱制御部
６２Ｇ 電力遮断時間算出部
６２Ｈ、６２０Ｈ 作成部
６２Ｉ、６２０Ｉ 予測温度算出部
６２Ｊ、６２０Ｊ 決定部
６２Ｋ、６２０Ｋ 記憶部
６２Ｍ、６２０Ｍ 記憶制御部

特許第４７９２３４１号公報

Claims (12)

1. 加熱ローラに熱を加える加熱部と、
   前記加熱ローラから放射される赤外線量に応じた加熱ローラ温度を検出する第１検出部と、
   前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記第１検出部への電力供給が遮断されてから今回開始されるまでの電力遮断時間を算出する電力遮断時間算出部と、
   前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記電力遮断時間と、前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの経過時間と前記加熱ローラ温度とを対応づけた温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度と、から前記加熱ローラの現在の予測温度を算出する予測温度算出部と、
   前記第１検出部が安定して温度検出可能な状態となるまでに要する第１期間内に、前記加熱ローラが前記予測温度から予め定めた目標温度となるように前記加熱部を制御するための加熱部制御値を決定する決定部と、
   前記第１検出部への電力供給が開始されてから前記第１期間内は、前記加熱部制御値に応じて前記加熱部を制御する加熱制御部と、
   を備えた定着装置。
2. 前記予測温度算出部は、前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度に収束し始めたときの前記経過時間から、前記電力遮断時間を減算した前記経過時間に対応する前記加熱ローラ温度を、前記予測温度として算出する、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記予測温度算出部は、
   前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記温度推移情報における、電力供給が遮断されたときに、検出された前記加熱ローラ温度に収束し始めたときの前記経過時間を原点として、前記温度推移情報によって示される線図を経過時間方向に反転させた温度予測情報を作成する作成部を含み、
   前記温度予測情報における、前記電力遮断時間と同じ前記経過時間に対応する前記加熱ローラ温度を、前記予測温度として算出する、請求項１に記載の定着装置。
4. 前記加熱ローラに接触配置された加圧ローラから発せられる熱に応じた加圧ローラ温度を検出する第２検出部を備え、
   前記予測温度算出部は、前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記電力遮断時間と、前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの前記経過時間と前記加熱ローラ温度と前記加圧ローラ温度とを対応づけた前記温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度及び前記加圧ローラ温度と、から前記予測温度を算出する、請求項１に記載の定着装置。
5. 当該定着装置外の環境温度を検出する第３検出部を備え、
   前記予測温度算出部は、前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記電力遮断時間と、前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの前記経過時間と前記加熱ローラ温度と前記加圧ローラ温度と前記環境温度とを対応づけた前記温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度及び前記環境温度と、から前記予測温度を算出する、請求項４に記載の定着装置。
6. 当該定着装置内の機内温度を検出する第４検出部を備え、
   前記予測温度算出部は、前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記電力遮断時間と、前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの前記経過時間と前記加熱ローラ温度と前記加圧ローラ温度と前記機内温度とを対応づけた前記温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度及び前記機内温度と、から、前記予測温度を算出する、請求項４に記載の定着装置。
7. 前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの前記温度推移情報を記憶部へ記憶する制御を行う記憶制御部を更に備えた、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の定着装置。
8. 前記加熱制御部は、前記第１検出部への電力供給が今回開始されてから前記第１期間内は、前記加熱部制御値に応じて前記加熱部を制御し、前記第１期間経過後は前記第１検出部によって検出された前記加熱ローラ温度に応じて前記目標温度となるように前記加熱部を制御する、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の定着装置。
9. 前記目標温度は、記録媒体に転写されたトナーを該記録媒体に定着可能な温度である、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載の定着装置。
10. 請求項１〜請求項９の何れか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
11. 加熱ローラから放射される赤外線量に応じた加熱ローラ温度を検出する第１検出部から前記加熱ローラ温度を取得するステップと、
    前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記第１検出部への電力供給が遮断されてから今回開始されるまでの電力遮断時間を算出するステップと、
    前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記電力遮断時間と、前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの経過時間と前記加熱ローラ温度とを対応づけた温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度と、から前記加熱ローラの現在の予測温度を算出するステップと、
    前記第１検出部が安定して温度検出可能な状態となるまでに要する第１期間内に、前記加熱ローラが前記予測温度から予め定めた目標温度となるように、前記加熱ローラに熱を加える加熱部を制御するための加熱部制御値を決定するステップと、
    前記第１検出部への電力供給が開始されてから前記第１期間内は、前記加熱部制御値に応じて前記加熱部を制御するステップと、
    を含む定着方法。
12. コンピュータに、
    加熱ローラから放射される赤外線量に応じた加熱ローラ温度を検出する第１検出部から前記加熱ローラ温度を取得するステップと、
    前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記第１検出部への電力供給が遮断されてから今回開始されるまでの電力遮断時間を算出するステップと、
    前記第１検出部への電力供給が開始されたときに、前記電力遮断時間と、前記第１検出部への電力供給が前回開始されてから遮断されるまでの経過時間と前記加熱ローラ温度とを対応づけた温度推移情報における、電力供給が遮断された時に検出された前記加熱ローラ温度と、から前記加熱ローラの現在の予測温度を算出するステップと、
    前記第１検出部が安定して温度検出可能な状態となるまでに要する第１期間内に、前記加熱ローラが前記予測温度から予め定めた目標温度となるように、前記加熱ローラに熱を加える加熱部を制御するための加熱部制御値を決定するステップと、
    前記第１検出部への電力供給が開始されてから前記第１期間内は、前記加熱部制御値に応じて前記加熱部を制御するステップと、
    を実行させるためのプログラム。

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