JP7206828B2 - 定着装置および当該定着装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体に転写されたトナー画像を熱圧着によって記録媒体に定着させる定着装置および当該定着装置を備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は、用紙等の記録媒体に転写されたトナー画像を定着させる定着装置を備えている。定着装置は、一般に、加熱部材により加熱されるベルト状の定着部材と、定着部材に対向配置された加圧部材とを備え、定着部材と加圧部材との間に形成されたニップ部において、トナー画像を加熱・加圧（熱圧着）により記録媒体上に定着させる。このような熱圧着によってトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置では、定着部材の温度を熱定着に適した制御温度に維持する必要がある。

例えば用紙がニップ部に挿通されると、通紙によるベルト温度の低下が生じるが、定着部材のニップ部における温度を直接検出することはできない。すなわち、通紙によるベルト温度の低下を直接に捉えることはできない。このため、下記の特許文献１に記載の定着装置では、用紙の厚みなどから消費電力を予測した電力補正制御を行っている。具体的には、この定着装置は、加圧部材の温度を検出し、この検出値に基づいて加熱部材への供給電力を、用紙の厚み、線速、カラーモードなどのプロセス条件にて定まる固定電力を基準として増減させる制御を行っている。

特開２０１７－９０６６３号公報

しかしながら、上記の定着装置では、定着部材（ベルト）の温度は、当該定着部材のニップ部における温度を実測しない予測の温度制御により行われているため、定着部材、加圧部材などの各部材のばらつき、用紙の種類などの把握しきれないパラメータの影響により、予測の消費電力と実際の消費電力とが異なることがある。このように予測の消費電力と実際の消費電力とが異なる場合には、定着部材（ベルト）の温度が設計値と乖離することになり、定着部材の温度リプルが大きくなるという問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであり、定着部材の温度が設計値と乖離することを低減でき、定着部材の温度リプルを低減することを可能にすることを目的とする。

本発明の一局面にかかる定着装置は、ベルト状の定着部材と、前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材の内周面を加熱する熱源と、前記熱源に接触して当該熱源の温度を検出する熱源温度センサーと、前記定着部材に対向配置され、前記定着部材との間に定着対象の記録媒体が挿通されるニップ部を形成する加圧部材と、前記ニップ部に向かう前記記録媒体の位置を検出する位置検出センサーと、前記位置検出センサーの検出信号に基づいて、前記記録媒体の先端が前記ニップ部に到達する到達タイミングを判定する到達タイミング判定部と、前記熱源温度センサーにて検出された前記熱源の温度を予め定められた制御温度に維持する維持電力を算出して、当該維持電力を前記到達タイミングにおいて当該熱源に対して供給する電力制御部と、前記記録媒体を定着処理する際における前記到達タイミングからの経過時間に伴う前記熱源の理想的な温度推移を示す理想推移データを予め記憶する記憶部と、前記到達タイミング後のタイミングであって前記熱源に供給される電力の過不足を確認するための確認タイミングを、前記位置検出センサーの検出信号又は前記熱源温度センサーの検出信号に基づいて判定する確認タイミング判定部と、前記確認タイミングにおいて前記熱源温度センサーにて検出された前記熱源の温度と、前記記憶部に記憶された前記理想推移データのうち前記確認タイミング時のタイミングの温度との差分に基づいて、電力補正量を算出する補正量算出部と、を備え、前記電力制御部は、前記補正量算出部が算出した前記電力補正量と前記維持電力とを合算した合計電力を、前記熱源に対して供給する定着装置である。

また、本発明の別の一局面にかかる画像形成装置は、トナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたトナー画像を前記記録媒体の表面上に定着させる前記定着装置と、を備えた画像形成装置である。

本発明によれば、加熱部材の温度が設計値と乖離することを低減でき、定着部材の温度リプルを低減することが可能となる。

本発明の実施形態にかかる定着装置および画像形成装置の構造を示す断面図である。 本発明の実施形態にかかる定着装置および画像形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。 本発明の実施形態にかかる定着装置の構成を示す断面図である。 電力不足時の電力補正の場合におけるヒーター温度、ベルト温度、および供給電力を示す図である。 電力過剰時の電力補正の場合におけるヒーター温度、ベルト温度、および供給電力を示す図である。 本発明の実施形態にかかる定着装置の温度制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態にかかる定着装置および画像形成装置について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態にかかる定着装置および画像形成装置の構造を示す断面図である。図２は、本発明の実施形態にかかる定着装置および画像形成装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。

画像形成装置１は、例えば、コピー機能、プリンター機能、スキャナー機能、およびファクシミリ機能のような複数の機能を兼ね備えた複合機である。画像形成装置１は、装置本体１１に、原稿読取部５、原稿給送部６、制御ユニット１０、画像形成部１２、給紙部１４、および定着部２０等を備えて構成されている。画像形成装置１は、定着装置２００を備えている。定着装置２００は、定着部２０と、後述する動作制御部１００（特に、動作制御部１００における定着部２０の制御を行う構成部分）とを備える。

制御ユニット１０は、プロセッサー、ＲＡＭ(Random Access Memory）、及びＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成される。プロセッサーは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ(Micro-Processing Unit）、又はＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等である。

制御ユニット１０は、上記のＲＯＭまたは内蔵ＨＤＤに記憶された制御プログラムが上記のＣＰＵに実行されることにより、原稿読取部５、原稿給送部６、画像形成部１２、給紙部１４、および定着部２０等の動作を制御する動作制御部１００として機能する。

動作制御部１００は、電力制御部１０１と、到達タイミング判定部１０２と、確認タイミング判定部１０３と、記憶部１０４と、補正量算出部１０５とを備える。なお、記憶部１０４には、少なくとも、電力制御部１０１、到達タイミング判定部１０２、確認タイミング判定部１０３、および補正量算出部１０５にて用いる各種のデータ、後述する式（１）などの情報が記憶される。

画像形成装置１が原稿読取動作を行う場合、動作制御部１００による制御のもと、原稿読取部５が原稿給送部６により給送されてくる原稿、または原稿載置ガラス１６１に載置された原稿の画像を光学的に読み取り画像データを生成する。原稿読取部５により生成された画像データは、内蔵ＨＤＤ（Hard Disk Drive）またはネットワーク接続されたコンピューター等に保存される。

画像形成装置１が画像形成動作を行う場合、動作制御部１００による制御のもと、画像形成部１２が上記の原稿読取動作により生成された画像データまたは内蔵ＨＤＤに記憶されている画像データ等に基づいて、給紙部１４から給紙される記録媒体としての用紙Ｐにトナー画像を形成する。

カラー印刷を行う場合、画像形成部１２のマゼンタ用の画像形成ユニット１２Ｍ、シアン用の画像形成ユニット１２Ｃ、イエロー用の画像形成ユニット１２Ｙ、およびブラック用の画像形成ユニット１２Ｂｋが、帯電、露光および現像の工程により感光体ドラム１２１上に各色のトナー画像を形成する。当該形成された各色のトナー画像は、１次転写ローラー１２６により中間転写ベルト１２５上で重ね合わされ、カラーのトナー画像となる。当該重ね合わされたカラーのトナー画像は、２次転写ローラー２１０により搬送路１９０内を搬送されてきた用紙Ｐに転写される。このように用紙Ｐにトナー画像が転写された後、定着部２０により定着処理が行われ、定着処理の完了した用紙Ｐが排出トレイ１５１に排出される。

図３は、定着部２０の構成を示す断面図である。定着部２０は、定着ローラー２１と、加圧ローラー２２とを主要な構成として備える。定着ローラー２１および加圧ローラー２２は、樹脂製のハウジング２４内に収容されている。

加圧ローラー２２は、鉄製の芯金にシリコンゴムの弾性層を設け、その外面を厚さ５０μｍのＰＦＡ樹脂フィルムでコートして構成されている。加圧ローラー２２は、図３の紙面反時計回りに回転可能にハウジング２４内に軸支されている。定着処理の際には、加圧ローラー２２の回転軸２３が動作制御部１００による制御のもと、モーター等から構成される回転駆動部９５（図２参照）により回転駆動される。加圧ローラー２２は、定着ローラー２１との間に定着対象の用紙Ｐが挿通されるニップ部Ｎを形成する。なお、加圧ローラー２２は、特許請求の範囲における加圧部材の一例となる。

定着ローラー２１は、ベルト状の定着部材２１１と、当該定着部材２１１の内部に設けられたヒーター２１２、ヒーター温度センサー２１３、保持部材２１４、および、押圧部材２１５等から構成されている。

定着部材２１１は、外径３０ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍのステンレス製ベルトの内面と外面とをフッ素樹脂でコートして構成されている。定着部材２１１は、図３の紙面時計回りに回転可能にハウジング２４内に軸支されている。定着部材２１１は、耐熱樹脂性のパッドからなる押圧部材２１５により加圧ローラー２２に圧接されており、加圧ローラー２２の回転にともなって従動回転する。定着部材２１１は、対向配置された加圧ローラー２２との間にニップ部Ｎを形成し、当該ニップ部Ｎにおいて挿通された用紙Ｐにトナー画像を定着させる。

ヒーター２１２は、例えば、セラミックヒーターである。なお、ヒーター２１２は、ＩＨヒーター等の熱源であってもよい。ヒーター２１２は、動作制御部１００による制御のもと、定着処理中に加熱動作を行い、定着処理が完了後に加熱動作を停止する。なお、ヒーター２１２は、特許請求の範囲における熱源の一例となる。

ヒーター温度センサー２１３は、ヒーター２１２に接触して当該ヒーター２１２の温度を検出する接触式の温度センサーである。ヒーター温度センサー２１３は、ヒーター２１２の温度値を示す検出信号を電力制御部１０１に出力する。なお、ヒーター温度センサー２１３は、特許請求の範囲における熱源温度センサーの一例となる。

保持部材２１４は、ヒーター２１２を保持する。例えば、保持部材２１４は、ヒーター２１２を収容可能な大きさの収容凹部に、ヒーター温度センサー２１３が接触された状態のヒーター２１２を収容した状態で当該ヒーター２１２を保持している。

また、定着装置２００は、用紙搬送ガイド１９１と、用紙位置検出センサー１９３とを備えている。用紙搬送ガイド１９１は、搬送路１９０から定着部２０に向かう用紙Ｐをニップ部Ｎに案内するガイド部材である。なお本実施形態の定着装置２００は、予め定められた同一サイズの用紙Ｐを定着処理する場合について説明している。

用紙位置検出センサー１９３は、定着部２０に向かう用紙Ｐの位置を検出する非接触式の位置センサーである。用紙位置検出センサー１９３は、例えば、ニップ部Ｎから用紙Ｐの搬送上流側に予め定められた距離だけ（例えば、定着部材２１１の１周分だけ）離れた位置に配置されている。用紙位置検出センサー１９３は、用紙Ｐの検出を示す検出信号を電力制御部１０１に出力する。なお、用紙位置検出センサー１９３は、特許請求の範囲における位置検出センサーの一例となる。

到達タイミング判定部１０２は、用紙位置検出センサー１９３からの検出信号に基づいて、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに到達する到達タイミングを判定する。例えば、到達タイミング判定部１０２は、定着部材２１１の周長Ｌ２が８０[ｍｍ]であり、前記予め定められた距離も８０[ｍｍ]であり、定着部材２１１の予め定められた線速Ｖが１００[ｍｍ/ｓ]であった場合には、用紙位置検出センサー１９３が用紙Ｐの先端を検出したタイミングから０．８秒（８０[ｍｍ]/１００[ｍｍ/ｓ]＝０．８秒）経過したタイミングが、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに到達する到達タイミングであると判定する。すなわち、到達タイミング判定部１０２は、用紙位置検出センサー１９３にて用紙Ｐの先端が検出されたタイミングから、定着部材２１１の１周分の距離を前記定着部材２１１の線速で割った時間が経過したタイミングを、到達タイミングとして判定する。

電力制御部１０１は、ヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度が予め定められた制御温度（つまり、定着温度）に維持する維持電力（つまり、ヒーター２１２の温度を予め定められた定着温度に保つために必要な電力）を算出して、当該維持電力を当該ヒーター２１２に対して供給する。制御温度は、使用されるトナー種類などにより決定されるが、例えば１００℃以上２００℃以下の温度であって定着に適した温度（例えば１７０℃）である。

記憶部１０４は、用紙Ｐを定着処理する際のヒーター２１２の理想的な温度推移を示す理想推移データを、予め記憶している。例えば、記憶部１０４は、後述する図４又は図５にて実線で示すヒーター温度の推移を示す理想推移データを予め記憶している。図４にて実線で示すヒーター温度の理想推移データと、図５にて実線で示すヒーター温度の理想推移データとは同一のデータである。

確認タイミング判定部１０３は、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに到達する到達タイミング後のタイミングであってヒーター２１２に供給される電力の過不足を確認するための１回限りの確認タイミングを、用紙位置検出センサー１９３からの検出信号に基づいて判定する。実施形態では、確認タイミング判定部１０３は、用紙位置検出センサー１９３からの検出信号に基づいて、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに到達する到達タイミングから、定着部材２１１が１周する時間が経過したタイミングを、１回限りの確認タイミングとして判定する。

具体的には、確認タイミング判定部１０３は、前述と同様に定着部材２１１の周長Ｌ２が８０[ｍｍ]であり、前記予め定められた距離も８０[ｍｍ]であり、定着部材２１１の線速Ｖが１００[ｍｍ/ｓ]であるとすると、用紙位置検出センサー１９３が用紙Ｐの先端を検出したタイミングから１．６秒（（８０[ｍｍ]/１００[ｍｍ/ｓ]）×２＝１．６秒）経過したタイミングが、到達タイミングから定着部材２１１が１周する時間（８０[ｍｍ]/１００[ｍｍ/ｓ]＝０．８秒）が経過した確認タイミングであると判定する。

なお、確認タイミング判定部１０３は、到達タイミング判定部１０２にて判定された到達タイミングから０．８秒経過したタイミングが確認タイミングであると判定してもよい。例えば、確認タイミング判定部１０３は、到達タイミング判定部１０２にて判定された前記到達タイミングから、前記１周分の距離を定着部材２１１の予め定められた線速で割った時間が経過したタイミングを、確認タイミングとして判定する。

補正量算出部１０５は、確認タイミングにおいてヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度と、記憶部１０４に記憶された理想推移データのうち確認タイミングに対応するタイミングの温度との差分に基づいて、電力補正量を算出する。例えば、確認タイミングが到達タイミングから０．８秒経過したタイミングであった場合には、「確認タイミングに対応するタイミング」は、理想推移データにおいて到達タイミングに対応するタイミングから同じく０．８秒経過したタイミングのことであり、確認タイミングと同じタイミングを意味する。

具体的には、補正量算出部１０５は、電力補正量Ｗcorを、下記の式（１）を用いて算出する。

Ｗcor =ΔT×Ｗut ＝ (T def - T)×Ｗut …（１）

但し、Ｗcor: 電力補正量[W]、ΔT :温度の差分[℃]、Tdef:理想推移データによる温度[℃]、T : 熱源温度センサーの検知温度[℃]、Ｗut : 単位温度当たりの電力[W/℃]である。

補正量算出部１０５は、例えば、確認タイミングにおけるヒーター温度センサー２１３（熱源温度センサー）の検知温度T＝１５０[℃]、記憶部１０４に記憶された理想推移データのうち確認タイミングに対応するタイミングの温度Tdef＝１７０[℃]、単位温度当たりの電力Ｗut ＝１．１ [W/℃]とした場合、上記式（１）に各数値を代入することにより、電力補正量Ｗcor[W]を求めることができる。電力補正量Ｗcorが正の値であれば、当該正の値だけ電力が不足となっていることがわかる。
電力補正量Ｗcor = (170 - 150)×1.1 = 22 [W]
すなわち、２２[W]の電力が不足していることがわかる。

一方、上記検知温度T＝１９０[℃]であった場合には、補正量算出部１０５は、例えば、確認タイミングにおけるヒーター温度センサー２１３（熱源温度センサー）の検知温度T＝１９０[℃]、記憶部１０４に記憶された理想推移データのうち確認タイミングに対応するタイミングの温度Tdef＝１７０[℃]、単位温度当たりの電力Ｗut ＝１．１ [W/℃]とした場合、上記式（１）に各数値を代入することにより、電力補正量Ｗcor[W]を求めることができる。電力補正量Ｗcorが負の値であれば、当該負の値だけ電力が過剰となっていることがわかる。
電力補正量Ｗcor = (170 - 190)×1.1 = -22 [W]
すなわち、２２[W]の電力が過剰となっていることがわかる。

電力制御部１０１は、補正量算出部１０５が算出した電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力を、ヒーター２１２に対して供給する。

ここで、電力制御部１０１による電力補正について、図４および図５を用いて説明する。図４は、電力不足時の電力補正の場合におけるヒーター温度、ベルト温度、および供給電力を示す図である。図５は、電力過剰時の電力補正の場合におけるヒーター温度、ベルト温度、および供給電力を示す図である。

まず、電力不足時における電力制御部１０１による電力補正について説明する。電力不足時の場合には、図４に点線で示すヒーター温度センサー２１３にて検出された温度検出値は、図４に示すヒーター２１２の実線で示す理想推移データに対して、立ち上がり勾配が小さくなっている。なお、本実施形態では定着部材２１１の温度（ベルト温度）を検出するセンサーを備えていないので、ベルト温度の実測はしていないが、図４に点線で示す定着部材２１１の推定温度（ベルトの推定温度）の値は、図４に実線で示す定着部材２１１の温度（ベルト温度）の理想的な温度推移を示す理想推移データに対して、立ち下がり勾配が大きくなっていると推察される。

そして、確認タイミング判定部１０３が、図４に示す用紙先端タイミング（＝到達タイミング）から、定着部材２１１が１周する時間（例えば０．８秒）が経過した図４に示す電力変更タイミング（＝確認タイミング。つまり、用紙Ｐのニップ部Ｎへの挿通開始から例えば０．８秒後のタイミング）であると判定すると、補正量算出部１０５は、電力補正量Ｗcorを、上記の式（１）を用いて算出し、電力制御部１０１は、補正量算出部１０５が算出した電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力を、ヒーター２１２に対して供給する。これにより、図４に点線で示すヒーター温度センサー２１３にて検出された温度検出値の立ち上がり勾配が、確認タイミング後に、より急峻な立ち上がり勾配に変更され、ヒーター温度センサー２１３にて検出された温度検出値が、理想推移データでの目標値に到達した状態となっている。図４に点線で示す供給電力について見ると、用紙先端タイミング（＝用紙到達タイミング）において不足していた電力分である電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力が、図４に示す電力変更タイミング（＝確認タイミング）においてヒーター２１２に供給されている。つまり、ヒーター２１２への不足分の電力である電力補正量Ｗcorが補われている。

次に、電力過剰時における電力制御部１０１による電力補正について説明する。電力過剰時の場合には、図５に点線で示すヒーター温度センサー２１３にて検出された温度検出値は、図５に示すヒーター２１２の実線で示す理想推移データに対して、立ち上がり勾配が大きくなっている。なお、本実施形態では定着部材２１１の温度（ベルト温度）を検出するセンサーを備えていないので、ベルト温度の実測はしていないが、図５に点線で示す定着部材２１１の推定温度（ベルトの推定温度）の値は、図５に実線で示す定着部材２１１の温度（ベルト温度）の理想的な温度推移を示す理想推移データが示す立ち下がり勾配とは異なり、立ち上がり勾配となっていると推察される。

そして、確認タイミング判定部１０３が、図５に示す用紙先端タイミング（＝到達タイミング）から、定着部材２１１が１周する時間（例えば０．８秒）が経過した図５に示す電力変更タイミング（＝確認タイミング。つまり、用紙Ｐのニップ部Ｎへの挿通開始から例えば０．８秒後のタイミング）であると判定すると、補正量算出部１０５は、電力補正量Ｗcorを、上記の式（１）を用いて算出し、電力制御部１０１は、補正量算出部１０５が算出した電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力を、ヒーター２１２に対して供給する。これにより、図５に点線で示すヒーター温度センサー２１３にて検出された温度検出値の立ち上がり勾配が、確認タイミング後に、立ち下がり勾配に変更され、ヒーター温度センサー２１３にて検出された温度検出値が、理想推移データでの目標値に到達した状態となっている。図５に点線で示す供給電力について見ると、用紙先端タイミング（＝用紙到達タイミング）において過剰していた電力分である電力補正量Ｗcor（ここでは、電力補正量Ｗcorは負の値）が維持電力Ｗから減算された合計電力が、図５に示す電力変更タイミング（＝確認タイミング）においてヒーター２１２に供給されている。つまり、ヒーター２１２への過剰分の電力である電力補正量Ｗcorが削除されている。

ここで、実施形態にかかる定着装置２００の温度制御処理について図６を用いて説明する。図６は、実施形態にかかる定着装置の温度制御処理の一例を示すフローチャートである。

画像形成装置１が例えばユーザーによる印刷指示を受けると、到達タイミング判定部１０２は、用紙位置検出センサー１９３からの検出信号に基づいて、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに到達する到達タイミングであるか否かを判定する（Ｓ１）。具体的には、到達タイミング判定部１０２は、用紙位置検出センサー１９３が用紙Ｐの先端を検出したタイミングから０．８秒経過したタイミングが、ニップ部Ｎに到達する到達タイミングであると判定する。

到達タイミング判定部１０２は、到達タイミングでないと判定した場合（Ｓ１でＮＯ）、Ｓ１に戻り、到達タイミングを待つ。一方、電力制御部１０１は、到達タイミング判定部１０２にて到達タイミングであると判定された場合（Ｓ１でＹＥＳ）、ヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度を予め定められた制御温度（例えば１７０℃）に維持する維持電力Ｗを算出して、当該維持電力Ｗを当該ヒーター２１２に対して供給する（Ｓ２）。

確認タイミング判定部１０３は、用紙位置検出センサー１９３からの検出信号に基づいて、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに位置した到達タイミングから予め定められた時間（例えば、０．６秒）が経過した確認タイミング（挿通開始から例えば０．６秒後のタイミング）であるか否かを判定する（Ｓ３）。

確認タイミング判定部１０３は、確認タイミングでないと判定した場合（Ｓ３でＮＯ）、Ｓ３に戻り、確認タイミングを待つ。一方、補正量算出部１０５は、確認タイミング判定部１０３にて確認タイミングであると判定された場合（Ｓ３でＹＥＳ）、確認タイミングにおいてヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度と、記憶部１０４に記憶された理想推移データのうち確認タイミングに対応するタイミングの温度との差分に基づいて、電力補正量を算出する（Ｓ４）。つまり、補正量算出部１０５は、電力補正量Ｗcorを、上記の式（１）を用いて算出する。

電力制御部１０１は、補正量算出部１０５が算出した電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力を、ヒーター２１２に対して供給する（Ｓ５）。

電力制御部１０１は、用紙位置検出センサー１９３からの検出信号に基づいて、用紙Ｐの後端がニップ部Ｎに到達するタイミングであるか否かを判定する（Ｓ６）。具体的には、電力制御部１０１は、用紙位置検出センサー１９３が用紙Ｐの後端を検出したタイミングから０．８秒経過したタイミングが、ニップ部Ｎに到達するタイミングであると判定する。

電力制御部１０１は、用紙Ｐの後端がニップ部Ｎに到達するタイミングでないと判定した場合（Ｓ６でＮＯ）、Ｓ６に戻り、用紙Ｐの後端がニップ部Ｎに到達するタイミングであると判定した場合（Ｓ６でＹＥＳ）、ヒーター２１２の制御温度（例えば１７０℃）に維持する維持電力Ｗの供給を終了する（Ｓ７）。

上記Ｓ７のあと、動作制御部１００は、印刷終了であるか否かを判定する（Ｓ８）。動作制御部１００は、次の印刷がある場合には印刷終了でないと判定し（Ｓ８でＮＯ）、Ｓ１に進み、上記のＳ１～Ｓ７が実行される。一方、動作制御部１００は、次の印刷がない場合には印刷終了であると判定し（Ｓ８でＹＥＳ）、本処理を終了させる。

上記した実施形態にかかる定着部２０および画像形成装置１によれば、用紙位置検出センサー１９３は、ニップ部Ｎに向かう用紙Ｐの位置を検出する。到達タイミング判定部１０２は、用紙位置検出センサー１９３の検出信号に基づいて、用紙Ｐの先端がニップ部Ｎに到達する到達タイミングを判定する。記憶部１０４は、用紙Ｐを定着処理する際における前記到達タイミングからの経過時間に伴うヒーター２１２の理想的な温度推移を示す理想推移データを予め記憶する。確認タイミング判定部１０３は、到達タイミング後のタイミングであってヒーター２１２に供給される電力の過不足を確認するための確認タイミングを、用紙位置検出センサー１９３の検出信号に基づいて判定する。補正量算出部１０５は、確認タイミングにおいてヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度と、記憶部１０４に記憶された理想推移データのうち確認タイミング時のタイミングの温度との差分に基づいて、電力補正量Ｗcorを算出する。電力制御部１０１は、補正量算出部１０５が算出した電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力を、ヒーター２１２に対して供給する。これにより、定着部材２１１の温度が設計値と乖離することを低減でき、定着部材２１１の温度リプルを低減することができる。また、電力補正量Ｗcorを考慮した合計電力をヒーター２１２に供給するだけで済むので、周期的に温度検出値を目標温度に合わせる温度フィードバック制御を行う必要がなく、簡易な制御構成とすることができる。

また、確認タイミング判定部１０３は、前記到達タイミング後における１回限りの確認タイミングを、用紙位置検出センサー１９３の検出信号に基づいて判定する。補正量算出部１０５は、１回限りの確認タイミングにおいてヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度と、記憶部１０４に記憶された理想推移データのうち１回限りの確認タイミングに対応するタイミングの温度との差分に基づいて、電力補正量を算出する。電力制御部１０１は、補正量算出部１０５が算出した電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力を、ヒーター２１２に対して供給する。これにより、定着部材２１１の温度が設計値と乖離することを低減でき、定着部材２１１の温度リプルを低減することができる。しかも、補正量制御が１回限りで済むため、複雑なフィードバック制御を行う必要がなく、簡易な電力制御により、定着部材２１１の温度リプルを低減することができる。

また、補正量算出部１０５は、電力補正量を、上記式（１）を用いて算出するので、電力補正量を正確に算出することができる。

また、確認タイミング判定部１０３は、用紙位置検出センサー１９３の検出信号に基づいて、到達タイミングから定着部材２１１が１周する時間が経過したタイミングを、１回限りの確認タイミングとして判定する。すなわち、到達タイミングから定着部材２１１が１周した確認タイミングにおける温度検出値と理想推移データのうち確認タイミングに対応するタイミングの温度理想値との差分に基づいて、電力補正量を算出する。例えば、到達タイミングから定着部材２１１が例えば半周又は１／４周などのタイミングにおける温度検出値と温度理想値との差分に基づいて、電力補正量を算出した場合には、定着部材２１１面内の熱伝導率ムラなどによる影響により、差分に誤差が生じてしまい、電力補正量が不正確になることがある。これに対して、到達タイミングから定着部材２１１が１周したタイミングにおける温度検出値と温度理想値との差分に基づいて、電力補正量を算出しているので、差分に誤差が生じ難くすることができ、電力補正量が不正確になることを低減できる。これにより、定着部材２１１面内の熱伝導率ムラなどによる影響を低減することができ、電力補正量を正確に算出することができる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず種々の変形が可能である。

＜変形例＞
なお上記実施形態では、確認タイミング判定部１０３は、用紙位置検出センサー１９３からの検出信号に基づいて、到達タイミングから、定着部材２１１が１周する時間が経過したタイミングを、１回限りの確認タイミングとして判定しているが、これに限定されない。例えば、変形例にかかる定着部２０および画像形成装置１の確認タイミング判定部１０３は、ヒーター温度センサー２１３（熱源温度センサー）からの検出信号に基づいて、前記１回限りの確認タイミングを判定するものであってもよい。

具体的には、確認タイミング判定部１０３は、ヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度（T : ヒーター温度センサー２１３の検知温度[℃]）と、記憶部１０４に記憶された理想推移データが示す温度（Tdef:理想推移データによる温度[℃]）との差分（ΔT :温度の差分[℃]、ΔT＝ T def - T）が、予め定められた閾値（例えば、２０℃など）に達したタイミングを、１回限りの確認タイミングとして判定する。

補正量算出部１０５は、上記差分ΔTが閾値に達した確認タイミングにおいて、差分ΔT（つまり、閾値である「２０℃」）に基づいて、電力補正量を算出する。例えば、補正量算出部１０５は、確認タイミングにおけるヒーター温度センサー２１３の検知温度T＝１５０[℃]、記憶部１０４に記憶された理想推移データのうち確認タイミングに対応するタイミングの温度Tdef＝１７０[℃]、単位温度当たりの電力Ｗut ＝１．１ [W/℃]とした場合、上記式（１）に各数値を代入することにより、電力補正量Ｗcor[W]を算出する。
電力補正量Ｗcor = (170 - 150)×1.1 = 22 [W]
すなわち、２２[W]の電力が不足していることがわかる。

電力制御部１０１は、補正量算出部１０５が算出した電力補正量Ｗcorと維持電力Ｗとを合算した合計電力を、ヒーター２１２に対して供給する。

この変形例の場合には、確認タイミング判定部１０３は、ヒーター温度センサー２１３にて検出されたヒーター２１２の温度と、記憶部１０４に記憶された理想推移データが示す温度との差分が、予め定められた閾値に達したタイミングを、１回限りの確認タイミングとして判定する。すなわち、温度検出値と温度理想値との差分が閾値に達した１回限りの確認タイミングにおける温度検出値と温度理想値との差分に基づいて、電力補正量を算出する。これにより、電力補正量を正確に算出することができ、電力補正を好適に実行することができる。例えば、温度検出値と温度理想値との差分が小さい状態（閾値よりも十分に小さい状態）で電力補正量を算出すると、熱源温度センサーの誤差等の影響を受け、電力補正量が不正確になることがある。一方、温度検出値と温度理想値との差分が大きい状態（閾値よりも十分に大きい状態）で電力補正量を算出しても、温度の乖離が非常に大きくなり、電力補正が間に合わなくなる。これに対して、温度検出値と温度理想値との差分が閾値に達したときに、温度検出値と温度理想値との差分に基づいて、電力補正量を算出するので、電力補正量を正確に算出することができ、電力補正を好適に行うことができる。

１ 画像形成装置
１０ 制御ユニット
１２ 画像形成部
２０ 定着部
２１ 定着ローラー
２２ 加圧ローラー（加圧部材）
１００ 動作制御部
１０１ 電力制御部
１０２ 到達タイミング判定部
１０３ 確認タイミング判定部
１０４ 記憶部
１０５ 補正量算出部
１９３ 用紙位置検出センサー（位置検出センサー）

２００ 定着装置
２１１ 定着部材
２１２ ヒーター（熱源）
２１３ ヒーター温度センサー（熱源温度センサー）

Claims (4)

1. ベルト状の定着部材と、
   前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材の内周面を加熱する熱源と、
   前記熱源に接触して当該熱源の温度を検出する熱源温度センサーと、
   前記定着部材に対向配置され、前記定着部材との間に定着対象の記録媒体が挿通されるニップ部を形成する加圧部材と、
   前記ニップ部に向かう前記記録媒体の位置を検出する位置検出センサーと、
   前記位置検出センサーの検出信号に基づいて、前記記録媒体の先端が前記ニップ部に到達する到達タイミングを判定する到達タイミング判定部と、
   前記熱源温度センサーにて検出された前記熱源の温度を予め定められた制御温度に維持する維持電力を算出して、当該維持電力を前記到達タイミングにおいて当該熱源に対して供給する電力制御部と、
   前記記録媒体を定着処理する際における前記到達タイミングからの経過時間に伴う前記熱源の理想的な温度推移を示す理想推移データを予め記憶する記憶部と、
   前記到達タイミング後のタイミングであって前記熱源に供給される電力の過不足を確認するための確認タイミングを、前記位置検出センサーの検出信号又は前記熱源温度センサーの検出信号に基づいて判定する確認タイミング判定部と、
   前記確認タイミングにおいて前記熱源温度センサーにて検出された前記熱源の温度と、前記記憶部に記憶された前記理想推移データのうち前記確認タイミング時のタイミングの温度との差分に基づいて、電力補正量を算出する補正量算出部と、を備え、
   前記電力制御部は、前記補正量算出部が算出した前記電力補正量と前記維持電力とを合算した合計電力を、前記熱源に対して供給し、
   前記位置検出センサーは、前記ニップ部から前記記録媒体の搬送上流側に前記定着部材の１周分の距離だけ離れた位置に配置されており、
   前記到達タイミング判定部は、前記位置検出センサーにて前記記録媒体の先端が検出されたタイミングから、前記１周分の距離を前記定着部材の予め定められた線速で割った時間が経過したタイミングを、前記到達タイミングとして判定し、
   前記確認タイミング判定部は、前記到達タイミング判定部にて判定された前記到達タイミングから、前記１周分の距離を前記定着部材の予め定められた線速で割った時間が経過したタイミングを、前記確認タイミングとして判定する定着装置。
2. ベルト状の定着部材と、
   前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材の内周面を加熱する熱源と、
   前記熱源に接触して当該熱源の温度を検出する熱源温度センサーと、
   前記定着部材に対向配置され、前記定着部材との間に定着対象の記録媒体が挿通されるニップ部を形成する加圧部材と、
   前記ニップ部に向かう前記記録媒体の位置を検出する位置検出センサーと、
   前記位置検出センサーの検出信号に基づいて、前記記録媒体の先端が前記ニップ部に到達する到達タイミングを判定する到達タイミング判定部と、
   前記熱源温度センサーにて検出された前記熱源の温度を予め定められた制御温度に維持する維持電力を算出して、当該維持電力を前記到達タイミングにおいて当該熱源に対して供給する電力制御部と、
   前記記録媒体を定着処理する際における前記到達タイミングからの経過時間に伴う前記熱源の理想的な温度推移を示す理想推移データを予め記憶する記憶部と、
   前記到達タイミング後のタイミングであって前記熱源に供給される電力の過不足を確認するための確認タイミングを、前記位置検出センサーの検出信号又は前記熱源温度センサーの検出信号に基づいて判定する確認タイミング判定部と、
   前記確認タイミングにおいて前記熱源温度センサーにて検出された前記熱源の温度と、前記記憶部に記憶された前記理想推移データのうち前記確認タイミング時のタイミングの温度との差分に基づいて、電力補正量を算出する補正量算出部と、を備え、
   前記電力制御部は、前記補正量算出部が算出した前記電力補正量と前記維持電力とを合算した合計電力を、前記熱源に対して供給し、
   前記確認タイミング判定部は、前記熱源温度センサーにて検出された前記熱源の温度と、前記記憶部に記憶された前記理想推移データが示す温度との差分が、予め定められた閾値に達したタイミングを、前記確認タイミングとして判定する定着装置。
3. 前記補正量算出部は、前記電力補正量を、
   Ｗcor = ΔT×Ｗut ＝ (T def - T)×Ｗut …（１）
   上記式（１）を用いて算出する請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
   但し、Ｗcor: 電力補正量[W]、ΔT :温度の差分[℃]、Tdef:理想推移データによる温度[℃]、T : 熱源温度センサーの検知温度[℃]、Ｗut : 単位温度当たりの電力[W/℃]である。
4. トナー画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により形成されたトナー画像を前記記録媒体の表面上に定着させる請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載の定着装置と、を備えた画像形成装置。

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