JP7087710B2 - 画像形成装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置および制御方法に関する。

下記特許文献１には、赤外線温度センサが備えるレンズに入射される赤外線の線量に基づいて、加熱ローラの表面温度を検出する構成を有する画像形成装置において、第１温度検出手段（赤外線温度センサ）で得られた加熱ローラの表面温度と、第２温度検出手段（サーミスタ）で得られた加熱ローラの表面温度との温度差に基づいて、赤外線温度センサの汚れおよび結露を区別して判断し、その判断結果に応じた加熱ローラの立ち上げ温度制御を行う技術が開示されている。

しかしながら、下記特許文献１の技術では、赤外線温度センサに結露が生じた場合、結露が残された状態のまま、加熱ローラの立ち上げ温度制御を行うため、赤外線温度センサによる正確な温度検出が長期に亘りできなくなる虞がある。

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、赤外線温度センサによる正確な温度検出が長期に亘りできなくなるという事態を回避することが可能な画像形成装置を提供できるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、トナー像が形成された印刷用紙に熱を加えることにより、印刷用紙にトナー像を定着させる定着手段と、定着手段を加熱する加熱手段と、定着手段から放出された赤外線が入射される入射面を有し、当該入射面から入射された赤外線の熱量に基づいて、定着手段の温度を検知する検知手段と、検知手段によって検知された温度に基づいて、加熱手段の動作を制御する加熱制御手段と、入射面の結露を除去する除去手段と、加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間に基づいて、入射面の状態の判断を行う判断手段と、判断手段によって入射面が結露していると判断された場合、除去手段を動作させる除去制御手段とを備える。

本発明によれば、赤外線温度センサによる正確な温度検出が長期に亘りできなくなるという事態を回避することが可能な画像形成装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る複写機の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る制御装置の機能構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係るヒータの制御周期の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係るヒータの制御におけるヒータ点灯デューティの遷移の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る制御装置に用いられる判定条件の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る制御装置による処理の第１例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る制御装置による処理の第２例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る制御装置による処理の第３例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る制御装置による処理の第４例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置を用いたシステム構成例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る通知部による通知例を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。

（画像形成装置１００の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示す図である。図１に示す画像形成装置１００は、「画像形成装置」の一例である。画像形成装置１００は、プリンタ、コピー、スキャナ、ＦＡＸ等の、各種機能を有する装置である。画像形成装置１００としては、例えば、複写機、ＭＦＰ（Multifunction Peripheral）等が挙げられる。

図１に示すように、画像形成装置１００は、ＡＤＦ１１０、読取装置１２０、画像形成部１３０、給紙部１４０、および排紙トレイ１５０を備える。

ＡＤＦ１１０は、原稿台１１１、ピックアップローラ１１２、搬送ベルト１１３、および排紙トレイ１１４を有する。原稿台１１１は、原稿Ｄが載置される。ピックアップローラ１１２は、原稿台１１１に載置された原稿Ｄを送出する。搬送ベルト１１３は、ピックアップローラ１１２によって送出された原稿Ｄを、読取装置１２０が備えるコンタクトガラス１２１上へ搬送する。また、搬送ベルト１１３は、読取装置１２０によって原稿Ｄの画像の読み取りが終了した後、当該原稿Ｄを排紙トレイ１１４上へ排出する。

読取装置１２０は、コンタクトガラス１２１、光源１２２、光学系１２３、および光電変換素子１２４を有する。光源１２２は、コンタクトガラス１２１上の原稿Ｄに対して光を照射する。光学系１２３は、原稿Ｄからの反射光を結像することにより、原稿Ｄの画像を形成する。光電変換素子１２４は、光学系１２３によって形成された画像を光電変換することにより、当該画像の画像データを生成する。

画像形成部１３０は、帯電装置１３１、書込装置１３２、現像装置１３３、転写装置１３４、クリーニング装置１３５、感光体１３６、定着装置１３７、および排紙ローラ１３８を有する。帯電装置１３１は、感光体１３６の表面を一様に帯電させる。書込装置１３２は、画像データに応じたレーザ光を感光体１３６の表面に照射することにより、印刷データに応じた潜像を感光体１３６の表面に形成する。現像装置１３３は、トナーカートリッジから供給されたトナーを、感光体１３６の表面に形成された潜像に付着させる。これにより、現像装置１３３は、感光体１３６の表面に形成された潜像を顕像化して、感光体１３６の表面にトナー像を形成する。転写装置１３４は、感光体ドラム９２２の表面に形成されたトナー像を、当該転写装置１３４と感光体１３６との間に搬送された印刷用紙Ｐに転写する。クリーニング装置１３５は、トナー像の転写がなされた後の感光体１３６の表面を清掃する。定着装置１３７は、印刷用紙Ｐに熱および圧力を加えることにより、印刷用紙Ｐにトナー画像を定着させる。排紙ローラ１３８は、トナー画像が定着された印刷用紙Ｐを排紙トレイ１５０へ排出する。

給紙部１４０は、複数の給紙カセット１４１を有する。給紙部１４０は、給紙カセット１４１に収容された印刷用紙Ｐを、転写装置１３４と感光体１３６との間に搬送する。

（定着装置１３７の構成）
図２は、本発明の一実施形態に係る定着装置１３７の構成を示す図である。図２に示すように、定着装置１３７は、加圧ローラ２０１、定着スリーブ２０２、ヒータ２０３、遮光板２０４、サーミスタ２０５、ＮＣセンサ２０６、サーモスタット２０７、サーモパイル２０８、ファン２０９、および制御装置２１０を備える。

加圧ローラ２０１は、定着スリーブ２０２と対向して設けられる。加圧ローラ２０１は、定着スリーブ２０２の表面を加圧する。加圧ローラ２０１の表面には、弾性素材（例えば、シリコン、ゴム等）からなる弾性層が形成されている。

定着スリーブ２０２は、「定着手段」の一例である。定着スリーブ２０２は、可撓性を有する無端ベルト状の部材である。定着スリーブ２０２は、その表面に加圧ローラ２０１が押し当てられることにより、加圧ローラ２０１との間にニップ部を形成するとともに、加圧ローラ２０１の回転に従動して回転する。定着スリーブ２０２は、加圧ローラ２０１との間に形成されたニップ部において、トナー像が形成された印刷用紙に熱を加えることにより、印刷用紙にトナー像を定着させる。

ヒータ２０３は、「加熱手段」の一例である。ヒータ２０３は、定着スリーブ２０２に覆われた空間内に設けられている。ヒータ２０３は、定着スリーブ２０２を加熱する。ヒータ２０３としては、例えば、ハロゲンヒータ、カーボンヒータ等を用いることができる。

遮光板２０４は、定着スリーブ２０２に覆われた空間内において、ヒータ２０３と定着スリーブ２０２との間に設けられている。遮光板２０４は、ヒータ２０３から発せられた熱が、定着スリーブ２０２に局所的に伝わるようにする。これにより、遮光板２０４は、定着スリーブ２０２を効率的且つ急速に加熱することができる。

サーミスタ２０５は、加圧ローラ２０１の温度を検知する。サーミスタ２０５によって検知された加圧ローラ２０１の温度は、例えば、画像形成装置１００が備えるコントローラへ出力される。そして、コントローラは、加圧ローラ２０１の温度が所定温度に達した場合、印刷を開始するように、画像形成装置１００の動作を制御する。これにより、コントローラは、加圧ローラ２０１が温まっていない状態（すなわち、印刷速度を高めることができない状態）で印刷が開始されてしまうことを回避することができる。

ＮＣセンサ２０６は、非接触センサであり、定着スリーブ２０２の表面温度を検知する。ＮＣセンサ２０６により、サーモパイル２０８が壊れた場合であっても、定着スリーブ２０２の表面温度の異常温度を検知することができる。

サーモスタット２０７は、定着スリーブ２０２の異常温度を検知したとき、ヒータ２０３への給電を即座に遮断することで、定着スリーブ２０２の異常加熱を回避する。

サーモパイル２０８は、「検知手段」の一例である。サーモパイル２０８は、定着スリーブ２０２の表面温度を検知する。サーモパイル２０８は、定着スリーブ２０２の表面から放射された赤外線が入射される入射面（例えば、受光レンズ）と、入射面から入射された赤外線の熱量に応じた熱起電力を発生させる熱電変換部とを有する。これにより、サーモパイル２０８は、定着スリーブ２０２の表面温度を検出し、検出された定着スリーブ２０２の表面温度に応じた電圧を出力する。サーモパイル２０８の出力電圧は、制御装置２１０へ供給される。制御装置２１０は、サーモパイル２０８の出力電圧と定着スリーブ２０２の表面温度との関係を表す情報を有している。これにより、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の出力電圧に基づいて、定着スリーブ２０２の表面温度を特定することができる。

ファン２０９は、「除去手段」の一例である。ファン２０９は、サーモパイル２０８の入射面に向けて、風を送出する。これにより、ファン２０９は、サーモパイル２０８の入射面に生じた結露を除去することができる。

制御装置２１０は、サーモパイル２０８によって検知された定着スリーブ２０２の表面温度に基づいて、ヒータ２０３の動作を制御する。また、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を判断し、その判断結果に応じた処理（ファン２０９の動作の制御、判断結果を含む情報の記録、サーモパイル２０８の汚れの通知、記録された情報の外部への出力等）を行う。

（制御装置２１０の機能構成）
図３は、本発明の一実施形態に係る制御装置２１０の機能構成を示す図である。図３に示すように、制御装置２１０は、加熱制御部２１１、判断部２１２、除去制御部２１３、記録部２１４、記憶部２１５、通知部２１６、および出力部２１７を備える。

加熱制御部２１１は、サーモパイル２０８によって検知された定着スリーブ２０２の表面温度に基づいて、ヒータ２０３の動作を制御する。これにより、加熱制御部２１１は、定着スリーブ２０２の表面温度を目標温度に維持する。また、加熱制御部２１１は、ヒータ２０３の高温異常を検知した場合、ヒータ２０３の動作を直ちに停止させる。

判断部２１２は、定着スリーブ２０２の表面温度を目標温度に維持する際に要した、ヒータ２０３に対する単位時間当たりの通電時間に基づいて、サーモパイル２０８の入射面の状態（「正常」、「結露」、および「汚れ」）を判断する。

サーモパイル２０８の入射面に結露または汚れが発生した場合、当該入射面から入射される赤外線の熱量が減少することとなり、よって、サーモパイル２０８によって検出される定着スリーブ２０２の表面温度は、定着スリーブ２０２の実際の表面温度よりも低くなってしまう。この場合、加熱制御部２１１がヒータ２０３の通電時間を増やしてしまい、その結果、定着スリーブ２０２の実際の表面温度が目標温度よりも高くなってしまう虞がある。そこで、制御装置２１０は、このような事態の発生を回避するために、サーモパイル２０８の入射面における結露および汚れを判断部２１２によって判断し、その判断結果に応じた処理（ファン２０９の動作の制御、判断結果を含む情報の記録、サーモパイル２０８の汚れの通知、記録された情報の外部への出力等）を行うのである。

除去制御部２１３は、判断部２１２によってサーモパイル２０８の入射面に結露が生じていると判断された場合、ファン２０９を動作させることにより、サーモパイル２０８の入射面に生じた結露を除去する。

記録部２１４は、判断部２１２によってサーモパイル２０８の入射面の状態が判断される毎に、当該判断結果に関する情報を記憶部２１５に記録する。

例えば、記録部２１４は、サーモパイル２０８の入射面に結露が生じていると判断される毎に、記憶部２１５に記憶されている結露検知回数に１を加算する。

また、例えば、記録部２１４は、サーモパイル２０８の入射面に汚れが生じていると判断される毎に、記憶部２１５に記憶されている汚れ検知回数に１を加算する。

また、例えば、記録部２１４は、サーモパイル２０８の入射面に結露が生じていると判断される毎に、当該判断がなされたときのシステム日時を、結露検知日時として記憶部２１５に記録する。

また、例えば、記録部２１４は、サーモパイル２０８の入射面に汚れが生じていると判断される毎に、当該判断がなされたときのシステム日時を、汚れ検知日時として記憶部２１５に記録する。

また、例えば、記録部２１４は、サーモパイル２０８の入射面に結露が生じていると判断される毎に、当該判断がなされたときに印刷に用いられている印刷用紙Ｐの種類を示す情報を、記憶部２１５に記録する。

また、例えば、記録部２１４は、サーモパイル２０８の入射面に汚れが生じていると判断される毎に、当該判断がなされたときに印刷に用いられている印刷用紙Ｐの種類を示す情報を、記憶部２１５に記録する。

記憶部２１５は、記録部２１４によって記録された情報（例えば、結露検知回数および汚れ検知回数、結露検知日時および汚れ検知日時、結露検知時および汚れ検知時に使用された印刷用紙Ｐの種類を示す情報）を記憶する。

通知部２１６は、記憶部２１５に記憶されている汚れ検知回数が所定検知回数に達した場合、サーモパイル２０８の入射面が汚れている旨の通知を行う。例えば、通知部２１６は、サーモパイル２０８の入射面が汚れている旨のメッセージを、画像形成装置１００が備える操作パネルに表示させる。

出力部２１７は、記憶部２１５に記憶された情報（例えば、結露検知回数、汚れ検知回数、結露検知日時、汚れ検知日時、結露検知時および汚れ検知時に使用された印刷用紙Ｐの種類を示す情報）を外部へ出力する。

例えば、制御装置２１０は、プロセッサ、メモリ等を有して構成される。そして、制御装置２１０の機能は、メモリに記憶されたプリグラムをプロセッサが実行することにより実現される。制御装置２１０としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）等を用いることができる。なお、制御装置２１０は、定着装置１３７に専用に設けられたものであってもよく、画像形成装置１００の全体を制御するコントローラが、制御装置２１０として機能してもよい。

（ヒータ２０３の制御周期の一例）
図４は、本発明の一実施形態に係るヒータ２０３の制御周期の一例を示す図である。制御装置２１０は、予め設定された目標温度と、サーモパイル２０８によって検出された定着スリーブ２０２の表面温度とに基づいて、定着スリーブ２０２の表面温度が目標温度となるように、ヒータ２０３を制御する。

具体的には、制御装置２１０は、ヒータ２０３に対する単位時間（制御周期）あたりの通電時間の割合（以下、「ヒータ点灯デューティ」と示す）を制御することにより、ヒータ２０３の発熱量を制御する。制御装置２１０は、ヒータ点灯デューティを、０％～１００％の範囲内で任意に設定することが可能である。例えば、制御装置２１０は、制御周期の間でヒータ２０３を通電しない場合は、ヒータ点灯デューティに「０％」を設定する。また、例えば、制御装置２１０は、制御周期の全期間でヒータ２０３を通電する場合は、ヒータ点灯デューティに「１００％」を設定する。

図４では、制御周期（単位時間）を「４００ｍｓ」とし、制御装置２１０からヒータ２０３へ供給される制御信号によって、その３０％である「１２０ｍｓ」を、ヒータ２０３の通電時間として制御する例を表している。

制御装置２１０は、比較的高いヒータ点灯デューティを設定することで、定着スリーブ２０２の表面温度を高めることができ、比較的低いヒータ点灯デューティを設定することで、定着スリーブ２０２の表面温度を下げることができる。すなわち、制御装置２１０は、予め設定された目標温度と、サーモパイル２０８によって検出された定着スリーブ２０２の表面温度とに基づいて、ヒータ点灯デューティの設定を変更することにより、定着スリーブ２０２の表面温度を目標温度に保つことができる。

（ヒータ点灯デューティの遷移の一例）
図５は、本発明の一実施形態に係るヒータ２０３の制御におけるヒータ点灯デューティの遷移の一例を示す図である。図５（ａ）～（ｃ）の各グラフにおいて、実線は、ヒータ点灯デューティ［%］を示す。また、点線は、サーモパイル２０８の検出温度［℃］を示す。また、一点鎖線は、定着スリーブ２０２の実際の表面温度［℃］を示す。

図５（ａ）は、サーモパイル２０８の入射面に結露および汚れが生じていないときのヒータ点灯デューティの遷移を示す。サーモパイル２０８の入射面に結露および汚れが生じていない場合、サーモパイル２０８の検出温度は、定着スリーブ２０２の実際の表面温度と略同じである。したがって、図５（ａ）に示すように、印刷中のヒータ点灯デューティは安定する。例えば、図５（ａ）に示す例では、印刷中のヒータ点灯デューティは略「７５％」で一定であり、すなわち、印刷開始時のヒータ点灯デューティが「７５％」であり、印刷終了時のヒータ点灯デューティが「７５％」である。

図５（ｂ）は、サーモパイル２０８の入射面に結露が生じたときのヒータ点灯デューティの遷移を示す。画像形成装置１００において印刷時には、印刷用紙Ｐに含まれる水分が、定着スリーブ２０２の熱によって水蒸気となり、定着スリーブ２０２の近傍に設置されているサーモパイル２０８の入射面に付着して結露する場合がある。この場合、サーモパイル２０８の検出温度は、定着スリーブ２０２の実際の表面温度よりも小さくなる。また、印刷枚数が増えるにつれて、サーモパイル２０８の入射面に付着する水滴量が徐々に増加するため、サーモパイル２０８の検出温度の誤差は、徐々に大きくなってゆく。このため、図５（ｂ）に示すように、印刷中のヒータ点灯デューティは、徐々に高まってゆく。例えば、図５（ｂ）に示す例では、印刷開始時のヒータ点灯デューティが「７５％」であり、印刷終了時のヒータ点灯デューティが「１００％」である。

図５（ｃ）は、サーモパイル２０８の入射面に汚れが生じているときのヒータ点灯デューティの遷移を示す。サーモパイル２０８の入射面に汚れが生じている場合、サーモパイル２０８の検出温度は、印刷開始時から、定着スリーブ２０２の実際の表面温度よりも小さくなる。また、サーモパイル２０８の検出温度の誤差は一定である。このため、図５（ｃ）に示すように、印刷中のヒータ点灯デューティは、比較的高い値で一定である。例えば、図５（ａ）に示す例では、印刷中のヒータ点灯デューティは略「１００％」で一定であり、すなわち、印刷開始時のヒータ点灯デューティが「１００％」であり、印刷終了時のヒータ点灯デューティが「１００％」である。

このように、サーモパイル２０８の入射面の状態に応じて、印刷中のヒータ点灯デューティの遷移が異なる。このため、判断部２１２は、印刷中のヒータ点灯デューティに基づいて、サーモパイル２０８の入射面の状態として、「正常」、「結露」、「汚れ」のいずれかを判断することができる。

（判定条件の一例）
図６は、本発明の一実施形態に係る制御装置２１０に用いられる判定条件の一例を示す図である。制御装置２１０は、定着スリーブ２０２の表面温度を目標温度に維持する際に要した、ヒータ点灯デューティの平均値に基づいて、サーモパイル２０８の入射面の状態を判定する。特に、制御装置２１０は、ヒータ点灯デューティの平均値として、印刷開始時のヒータ点灯デューティと、印刷終了時のヒータ点灯デューティとの平均値を算出するようにしている。

例えば、図５（ａ）に例示したように、サーモパイル２０８の入射面に結露および汚れが生じていないことにより、印刷開始時のヒータ点灯デューティが「７５％」であり、印刷終了時のヒータ点灯デューティが「７５％」である場合、制御装置２１０は、ヒータ点灯デューティの平均値として「７５％」を算出する。そして、制御装置２１０は、この平均値「７５％」と、図６に示す判定条件とに基づき、サーモパイル２０８の入射面の状態を「正常」と判定する。

また、例えば、図５（ｂ）に例示したように、サーモパイル２０８の入射面に結露が生じたことにより、印刷開始時のヒータ点灯デューティが「７５％」であり、印刷終了時のヒータ点灯デューティが「１００％」である場合、制御装置２１０は、ヒータ点灯デューティの平均値として「８７．５％」を算出する。そして、制御装置２１０は、この平均値「８７．５％」と、図６に示す判定条件とに基づき、サーモパイル２０８の入射面の状態を「結露」と判定する。

また、例えば、図５（ｃ）に例示したように、サーモパイル２０８の入射面に汚れが生じていることにより、印刷開始時のヒータ点灯デューティが「１００％」であり、印刷終了時のヒータ点灯デューティが「１００％」である場合、制御装置２１０は、ヒータ点灯デューティの平均値として「１００％」を算出する。そして、制御装置２１０は、この平均値「１００％」と、図６に示す判定条件とに基づき、サーモパイル２０８の入射面の状態を「汚れ」と判定する。

なお、本実施形態では、制御装置２１０は、ヒータ点灯デューティの平均値として、印刷開始時のヒータ点灯デューティと、印刷終了時のヒータ点灯デューティとの平均値を算出しているが、これに限らない。例えば、制御装置２１０は、印刷中に用いられた３以上のヒータ点灯デューティの平均値を算出するようにしてもよい。この場合、印刷開始時のヒータ点灯デューティと、印刷終了時のヒータ点灯デューティとを含めることが好ましい。

（制御装置２１０による処理の第１例）
図７は、本発明の一実施形態に係る制御装置２１０による処理の第１例を示すフローチャートである。

まず、制御装置２１０は、画像形成装置１００に登録された印刷ジョブが、所定印刷枚数である５０枚以上の印刷を行う印刷ジョブであるか否かを判断する（ステップＳ７０１）。ステップＳ７０１において、５０枚以上の印刷を行う印刷ジョブではないと判断された場合（ステップＳ７０１：Ｎｏ）、制御装置２１０は、図７に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ７０１において、５０枚以上の印刷を行う印刷ジョブであると判断された場合（ステップＳ７０１：Ｙｅｓ）、制御装置２１０は、画像形成装置１００に登録された印刷ジョブによる印刷を開始する（ステップＳ７０２）。

制御装置２１０は、印刷開始時のヒータ点灯デューティを、メモリに記録する（ステップＳ７０３）。また、制御装置２１０は、印刷終了時のヒータ点灯デューティを、メモリに記録する（ステップＳ７０４）。そして、制御装置２１０は、メモリに記録されている、印刷開始時のヒータ点灯デューティと、印刷終了時のヒータ点灯デューティとの平均値を算出する（ステップＳ７０５）。

続いて、制御装置２１０は、ステップＳ７０５で算出された平均値が、８０％未満であるか否かを判断する（ステップＳ７０６）。ステップＳ７０６において、８０％未満であると判断された場合（ステップＳ７０６：Ｙｅｓ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「正常」と判定し（ステップＳ７０７）、図７に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ７０６において、８０％未満ではないと判断された場合（ステップＳ７０６：Ｎｏ）、制御装置２１０は、ステップＳ７０５で算出された平均値が、９０％未満であるか否かを判断する（ステップＳ７０８）。ステップＳ７０８において、９０％未満ではないと判断された場合（ステップＳ７０８：Ｎｏ）、サーモパイル２０８の入射面の状態を「汚れ」と判定し（ステップＳ７０９）、図７に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ７０８において、９０％未満であると判断された場合（ステップＳ７０８：Ｙｅｓ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「結露」と判定し（ステップＳ７１０）、ファン２０９を動作させる（ステップＳ７１１）。そして、制御装置２１０は、図７に示す一連の処理を終了する。

（制御装置２１０による処理の第２例）
図８は、本発明の一実施形態に係る制御装置２１０による処理の第２例を示すフローチャートである。図８に示す一連の処理において、ステップＳ８０１～Ｓ８０７は、図７のステップＳ７０１～Ｓ７０７と同様であるため説明を省略する。以下、ステップＳ８０８以降の処理を説明する。

ステップＳ８０８では、制御装置２１０が、ステップＳ８０５で算出された平均値が、９０％未満であるか否かを判断する。ステップＳ８０８において、９０％未満ではないと判断された場合（ステップＳ８０８：Ｎｏ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「汚れ」と判定し（ステップＳ８０９）、記憶部２１５に記憶されている汚れ検知回数に１を加算し（ステップＳ８１０）、図８に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ８０８において、９０％未満であると判断された場合（ステップＳ８０８：Ｙｅｓ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「結露」と判定し（ステップＳ８１１）、記憶部２１５に記憶されている結露検知回数に１を加算し（ステップＳ８１２）、ファン２０９を動作させる（ステップＳ８１３）。そして、制御装置２１０は、図８に示す一連の処理を終了する。

（制御装置２１０による処理の第３例）
図９は、本発明の一実施形態に係る制御装置２１０による処理の第３例を示すフローチャートである。図９に示す一連の処理において、ステップＳ９０１～Ｓ９０７は、図７のステップＳ７０１～Ｓ７０７と同様であるため説明を省略する。以下、ステップＳ９０８以降の処理を説明する。

ステップＳ９０８では、制御装置２１０が、ステップＳ９０５で算出された平均値が、９０％未満であるか否かを判断する。ステップＳ９０８において、９０％未満ではないと判断された場合（ステップＳ９０８：Ｎｏ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「汚れ」と判定し（ステップＳ９０９）、記憶部２１５に記憶されている汚れ検知回数に１を加算し（ステップＳ９１０）、現在のシステム日時を汚れ検知日時として記憶部２１５に記録し（ステップＳ９１１）、図９に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ９０８において、９０％未満であると判断された場合（ステップＳ９０８：Ｙｅｓ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「結露」と判定し（ステップＳ９１２）、記憶部２１５に記憶されている結露検知回数に１を加算し（ステップＳ９１３）、現在のシステム日時を結露検知日時として記憶部２１５に記録し（ステップＳ９１４）、ファン２０９を動作させる（ステップＳ９１５）。そして、制御装置２１０は、図９に示す一連の処理を終了する。

（制御装置２１０による処理の第３例）
図１０は、本発明の一実施形態に係る制御装置２１０による処理の第４例を示すフローチャートである。図１０に示す一連の処理において、ステップＳ１００１～Ｓ１００７は、図７のステップＳ７０１～Ｓ７０７と同様であるため説明を省略する。以下、ステップＳ１００８以降の処理を説明する。

ステップＳ１００８では、制御装置２１０が、ステップＳ１００５で算出された平均値が、９０％未満であるか否かを判断する。ステップＳ１００８において、９０％未満ではないと判断された場合（ステップＳ１００８：Ｎｏ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「汚れ」と判定し（ステップＳ１００９）、記憶部２１５に記憶されている汚れ検知回数に１を加算し（ステップＳ１０１０）、印刷に用いられた印刷用紙Ｐの種類を示す情報を記憶部２１５に記録し（ステップＳ１０１１）、図１０に示す一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ１００８において、９０％未満であると判断された場合（ステップＳ１００８：Ｙｅｓ）、制御装置２１０は、サーモパイル２０８の入射面の状態を「結露」と判定し（ステップＳ１０１２）、記憶部２１５に記憶されている結露検知回数に１を加算し（ステップＳ１０１３）、印刷に用いられた印刷用紙Ｐの種類を示す情報を記憶部２１５に記録し（ステップＳ１０１４）、ファン２０９を動作させる（ステップＳ１０１５）。そして、制御装置２１０は、図１０に示す一連の処理を終了する。

（システム構成例）
図１１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００を用いたシステム構成例を示す図である。図１１に示すシステム１０は、画像形成装置１００、サーバ装置２００、および端末装置３００を備えており、これらの装置が、ネットワーク１２に接続されている。ネットワーク１２としては、例えば、インターネット、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＶＰＮ（Virtual Private Network）等が挙げられる。

このように構成されたシステム１０において、例えば、画像形成装置１００は、ネットワーク１２を介して、記憶部２１５に記憶されている情報（例えば、結露検知回数および汚れ検知回数、結露検知日時および汚れ検知日時、結露検知時および汚れ検知時に使用された印刷用紙Ｐの種類を示す情報）を、サーバ装置２００へ送信する。画像形成装置１００は、記憶部２１５に記憶されている情報を、定期的にサーバ装置２００へ送信するようにしてもよい。サーバ装置２００は、画像形成装置１００から送信された情報を、データベース等に蓄積する。端末装置３００は、ネットワーク１２を介して、サーバ装置２００に蓄積されている情報を取得する。端末装置３００としては、例えば、パーソナルコンピュータ、スマートフォン、タブレット端末等を用いることができる。

例えば、画像形成装置１００のサービス担当者は、自身の端末装置３００を用いて、サーバ装置２００から情報を取得する。これにより、サービス担当者は、遠隔地において、画像形成装置１００が備えるサーモパイル２０８の状態を、迅速に把握することができる。なお、画像形成装置１００を用いたシステム構成はこれに限らず、例えば、端末装置３００から、ネットワーク１２を介して、記憶部２１５に記憶されている情報を取得できるようにしてもよい。

（通知例）
図１２は、本発明の一実施形態に係る通知部２１６による通知例を示す図である。図１２に示す画面１２００は、画像形成装置１００が備える操作パネルに表示される画面である。

図１２に示す例では、画面１２００は、ログインユーザのユーザＩＤ、ログアウトボタン、各機能を起動するためのアイコン、トナー色毎のトナー残量、スマートデバイスと連携するためのＱＲコード（登録商標）等が表示されている。

また、画面１２００には、「サーモパイル汚れあり」と示されたメッセージ１２０２が表示されている。このメッセージ１２０２は、汚れ検知回数が所定検知回数に達したことにより、通知部２１６によって画面１２００に表示されたものである。このメッセージ１２０２の表示により、サービス担当者またはユーザに対して、サーモパイル２０８の入射面の汚れを通知して、当該汚れをふき取る等の対応を行わせることができる。

なお、上記所定検知回数は１回とすることが好ましいが、これに限らない。また、通知部２１６によるメッセージ１２０２の通知先は、画像形成装置１００が備える操作パネルに限らず、例えば、通知部２１６は、図１１に示すシステム１０において、ネットワーク１２を介して端末装置３００へ、メッセージ１２０２を通知するようにしてもよい。また、通知部２１６による通知方法は、メッセージ表示に限らず、例えば、ＬＥＤ点灯、音出力、メール送信等であってもよい。

以上説明したように、一実施形態に係る画像形成装置１００は、ヒータ２０３に対する単位時間当たりの通電時間の割合を表すヒータ点灯デューティに基づいて、サーモパイル２０８の入射面の状態の判断を行い、サーモパイル２０８の入射面が結露していると判断された場合、ファン２０９を動作させる。これにより、画像形成装置１００は、サーモパイル２０８の入射面の結露を検出次第直ちに除去することができる。したがって、画像形成装置１００によれば、赤外線温度センサによる正確な温度検出が長期に亘りできなくなるという事態を回避することができる。

特に、一実施形態に係る画像形成装置１００は、ヒータ点灯デューティの平均値を算出し、当該平均値が７９％（第１の閾値）よりも大きく、且つ、９０％（第２の閾値）よりも小さい場合、サーモパイル２０８の入射面が結露していると判断し、当該平均値が９０％よりも大きい場合、サーモパイル２０８の入射面が汚れていると判断する。これにより、画像形成装置１００は、ヒータ点灯デューティの平均値に基づいて、サーモパイル２０８の入射面の結露および汚れの双方を検出することができる。したがって、画像形成装置１００は、サーモパイル２０８の入射面の結露および汚れのいずれが生じた場合であっても、これらを解消するための早期対応が可能となる。

また、一実施形態に係る画像形成装置１００は、サーモパイル２０８の入射面が汚れていると判断された回数が所定回数に達した場合、サーモパイル２０８の入射面が汚れている旨の通知を行うことができる。これにより、画像形成装置１００は、サーモパイル２０８の入射面の汚れが生じた場合、当該汚れを解消するための早期対応が可能となる。

また、一実施形態に係る画像形成装置１００は、ヒータ点灯デューティの平均値として、印刷開始時のヒータ点灯デューティと印刷終了時のヒータ点灯デューティとの平均値を算出する。特に、一実施形態に係る画像形成装置１００は、印刷枚数が所定枚数よりも多い場合、サーモパイル２０８の入射面の状態の判断を行い、印刷枚数が所定枚数よりも少ない場合、サーモパイル２０８の入射面の状態の判断を行わない。これにより、画像形成装置１００は、平均値の算出に用いられる複数のヒータ点灯デューティの間で、差分を大きくとることができ、よって、サーモパイル２０８の入射面の状態をより容易に判別することが可能な平均値を算出することができる。

また、一実施形態に係る画像形成装置１００は、サーモパイル２０８の入射面の状態の種類（結露および汚れ）別の検知回数とともに、サーモパイル２０８の入射面の状態の判断日時を、記憶部２１５に記録することができる。これにより、記憶部２１５に記録された情報から、サーモパイル２０８の入射面の各状態（結露および汚れ）の発生頻度と、時期との相関関係を分析することが可能となり、よって、画像形成装置１００の設計・開発・改良等に有意に役立てることができる。

また、一実施形態に係る画像形成装置１００は、サーモパイル２０８の入射面の状態の種類（結露および汚れ）別の検知回数とともに、サーモパイル２０８の入射面の状態の判断時に印刷に使用された印刷用紙Ｐの種類を示す情報を、記憶部２１５に記録することができる。これにより、記憶部２１５に記録された情報から、サーモパイル２０８の入射面の各状態（結露および汚れ）の発生頻度と、印刷用紙Ｐの種類との相関関係を分析することが可能となり、よって、画像形成装置１００の設計・開発・改良等に有意に役立てることができる。

また、一実施形態に係る画像形成装置１００は、記憶部２１５に記録された各種情報（例えば、結露検知回数および汚れ検知回数、結露検知日時および汚れ検知日時、結露検知時および汚れ検知時に使用された印刷用紙Ｐの種類を示す情報）を、外部へ出力することができる。これにより、画像形成装置１００は、各種情報を外部で使用することを可能とし、画像形成装置１００の状態把握、画像形成装置１００の設計・開発・改良等に有意に役立てることができる。

以上、本発明の好ましい実施形態および実施例について詳述したが、本発明はこれらの実施形態および実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、サーモパイル２０８の入射面の結露を除去するための「除去手段」の一例として、ファン２０９を用いているが、これに限らず、例えば、「除去手段」として、ヒータ等を用いるようにしてもよい。

また、例えば、上記実施形態で用いた各種閾値（第１の閾値、第２の閾値、所定検知回数、所定印刷枚数）は、単なる一例に過ぎず、サーモパイル２０８の入射面の状態をより高精度に判断できるように、シミュレーション結果等に基づいて、適切な値を設定することが好ましい。

また、例えば、上記実施形態では、ヒータ点灯デューティの平均値に基づいて、サーモパイル２０８の入射面の状態を判断するようにしているが、これに限らず、例えば、ヒータ点灯デューティの最小値、最大値、値幅、傾き等に基づいて、サーモパイル２０８の入射面の状態を判断するようにしてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、ヒータ点灯デューティの平均値に基づいて、サーモパイル２０８の入射面の結露および汚れを判断するようにしているが、これに限らず、例えば、サーモパイル２０８の入射面の結露のみを判断するようにしてもよい。

１００ 画像形成装置
１３７ 定着装置
２０２ 定着スリーブ（定着手段）
２０３ ヒータ（加熱手段）
２０８ サーモパイル（検知手段）
２０９ ファン（除去手段）
２１０ 制御装置
２１１ 加熱制御部
２１２ 判断部（判断手段）
２１３ 除去制御部（除去制御手段）
２１４ 記録部（記録手段）
２１５ 記憶部
２１６ 通知部（通知手段）
２１７ 出力部（出力手段）

特開２０１０－０７２３２９号公報

Claims (13)

1. トナー像が形成された印刷用紙に熱を加えることにより、前記印刷用紙に前記トナー像を定着させる定着手段と、
   前記定着手段を加熱する加熱手段と、
   前記定着手段から放出された赤外線が入射される入射面を有し、当該入射面から入射された前記赤外線の熱量に基づいて、前記定着手段の温度を検知する検知手段と、
   前記検知手段によって検知された前記温度に基づいて、前記加熱手段の動作を制御する加熱制御手段と、
   前記入射面の結露を除去する除去手段と、
   前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間に基づいて、前記入射面の状態の判断を行う判断手段と、
   前記判断手段によって前記入射面が結露していると判断された場合、前記除去手段を動作させる除去制御手段と
   を備え、
   前記判断手段は、
   前記温度を目標温度に維持する際に要した、前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間の平均値を算出し、当該平均値が第１の閾値よりも大きい場合、前記入射面が結露していると判断する
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. トナー像が形成された印刷用紙に熱を加えることにより、前記印刷用紙に前記トナー像を定着させる定着手段と、
   前記定着手段を加熱する加熱手段と、
   前記定着手段から放出された赤外線が入射される入射面を有し、当該入射面から入射された前記赤外線の熱量に基づいて、前記定着手段の温度を検知する検知手段と、
   前記検知手段によって検知された前記温度に基づいて、前記加熱手段の動作を制御する加熱制御手段と、
   前記入射面の結露を除去する除去手段と、
   前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間に基づいて、前記入射面の状態の判断を行う判断手段と、
   前記判断手段によって前記入射面が結露していると判断された場合、前記除去手段を動作させる除去制御手段と
   を備え、
   前記判断手段は、
   前記温度を目標温度に維持する際に要した、前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間の平均値を算出し、
   当該平均値が第１の閾値よりも大きく、且つ、第２の閾値よりも小さい場合、前記入射面が結露していると判断し、
   当該平均値が前記第２の閾値よりも大きい場合、前記入射面が汚れていると判断する
   ことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記入射面が汚れていると判断された回数が所定検知回数に達した場合、前記入射面が汚れている旨の通知を行う通知手段
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記判断手段は、少なくとも印刷開始時の前記通電時間と印刷終了時の前記通電時間とを含む、複数の前記通電時間の前記平均値を算出する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記判断手段は、印刷枚数が所定印刷枚数よりも多い場合、前記入射面の状態の判断を行い、印刷枚数が前記所定印刷枚数よりも少ない場合、前記入射面の状態の判断を行わない
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記入射面の状態の判断結果を記録する記録手段を備える
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記記録手段は、
   前記入射面の状態の種類別の検知回数を記録する
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記記録手段は、
   前記入射面の状態の判断日時をさらに記録する
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記記録手段は、
   前記入射面の状態の判断時に印刷に使用された前記印刷用紙の種類をさらに記録する
   ことを特徴とする請求項７または８に記載の画像形成装置。
10. 前記記録手段によって記録された情報を外部へ出力する出力手段を備える
    ことを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記除去手段は、ファンまたはヒータである
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
12. トナー像が形成された印刷用紙に熱を加えることにより、前記印刷用紙に前記トナー像を定着させる定着手段と、
    前記定着手段を加熱する加熱手段と、
    前記定着手段から放出された赤外線が入射される入射面を有し、当該入射面から入射された前記赤外線の熱量に基づいて、前記定着手段の温度を検知する検知手段と、
    前記検知手段によって検知された前記温度に基づいて、前記加熱手段の動作を制御する加熱制御手段と、
    前記入射面の結露を除去する除去手段と
    を備える画像形成装置の制御方法であって、
    前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間に基づいて、前記入射面の状態の判断を行う判断工程と、
    前記判断工程において前記入射面が結露していると判断された場合、前記除去手段を動作させる除去制御工程と
    を含み、
    前記判断工程では、
    前記温度を目標温度に維持する際に要した、前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間の平均値を算出し、当該平均値が第１の閾値よりも大きい場合、前記入射面が結露していると判断する
    ことを特徴とする制御方法。
13. トナー像が形成された印刷用紙に熱を加えることにより、前記印刷用紙に前記トナー像を定着させる定着手段と、
    前記定着手段を加熱する加熱手段と、
    前記定着手段から放出された赤外線が入射される入射面を有し、当該入射面から入射された前記赤外線の熱量に基づいて、前記定着手段の温度を検知する検知手段と、
    前記検知手段によって検知された前記温度に基づいて、前記加熱手段の動作を制御する加熱制御手段と、
    前記入射面の結露を除去する除去手段と
    を備える画像形成装置の制御方法であって、
    前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間に基づいて、前記入射面の状態の判断を行う判断工程と、
    前記判断工程において前記入射面が結露していると判断された場合、前記除去手段を動作させる除去制御工程と
    を含み、
    前記判断工程では、
    前記温度を目標温度に維持する際に要した、前記加熱手段に対する単位時間当たりの通電時間の平均値を算出し、
    当該平均値が第１の閾値よりも大きく、且つ、第２の閾値よりも小さい場合、前記入射面が結露していると判断し、
    当該平均値が前記第２の閾値よりも大きい場合、前記入射面が汚れていると判断する
    ことを特徴とする制御方法。

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