JPH08146814A

JPH08146814A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08146814A
Application number: JP6284822A
Authority: JP
Inventors: Toru Fujita; 徹藤田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1994-11-18
Publication date: 1996-06-07
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP3422339B2

Abstract

(57)【要約】【目的】連続印字時の通紙間隔が変化しても、間欠印字
をしても、適切に加熱ローラの制御温度を切り替え、紙
しわや定着不良を防止する。【構成】定着ローラが回転していて定着ニップ部に転写
紙がない期間に、加圧ローラに与えられる熱量を推定
し、その蓄熱量の推定値に基づいて、加熱ローラの制御
温度を切り替える。また、印字休止中の加圧ローラの放
熱を予測して、加圧ローラの蓄熱量の推定値を補正す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
り熱溶融性のトナーからなる画像をＯＨＰシートや紙な
どのシート材上に形成し、それを加熱ローラの熱により
溶融定着する定着器を持つ、複写機、プリンタ、ファク
シミリなどの画像形成装置に関し、より詳しくはその定
着器の温度制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ等の画像形成装置で
は、記録材上の未定着トナー像をシート材上に永久像と
して定着させるために、加熱ローラと加圧ローラからな
る加熱定着装置が広く用いられている。このような定着
装置では、一般に加熱ローラの温度が制御されるが、印
字に伴って加圧ローラ等の温度が変化するため、定着不
良や紙しわ、トナー像の高温オフセットなどが発生する
ことが知られている。

【０００３】この課題に対して、実開昭５５−１８１２
５８号公報では、電源投入後所定の枚数までは第１の設
定温度に加熱ローラ温度を制御し、所定枚数に達した後
は第１の設定温度より低い第２の設定温度で加熱ローラ
温度を制御する方法が開示されている。これは、印字に
伴って加圧ローラの温度が上昇する分だけ加熱ローラの
温度を下げるという技術である。

【０００４】また、実開昭６０−１６９６６４号公報で
は定着器への電力付勢終了後所定時間経過するまでに再
び電力付勢する場合は所定の定着温度に制御し、所定時
間経過後は所定の定着温度より高い温度に制御すること
が開示されている。これは、定着終了後所定時間経過し
た後は、定着器が冷えてしまうと判断し、所定の定着温
度より高い温度に設定するという技術である。

【０００５】また、特開平５−２７３８９０号公報では
コピー開始前のローラ温度などに基づいて加熱ローラの
設定温度を予め設定された温度とは異なる温度で一定時
間制御する方法が開示されている。これは、定着器が冷
えているかどうかをローラ温度に基づいて判断するもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、印字枚
数により加熱ローラの制御温度を切り替える方法では次
のような問題がある。

【０００７】ホストコンピュータ等から印字データを受
け、それを画像パターンに展開して印字するプリンタ
や、電話回線を通して送られる圧縮画像データを受け、
それを伸長して画像パターンに展開して印字するファク
シミリでは、印字データが複数ページ分ある場合には、
プリンタやファクシミリはあるページを排出する前に次
のページの印字を開始する、いわゆる連続印字状態にな
る。連続印字状態では、印字データの転送や展開に要す
る時間が印字内容や転送元のコンピュータの能力により
変化するため、通紙間隔も変化して加圧ローラの温度上
昇のしかたもそれに伴い変化する。従って、同じ印字枚
数で設定温度を切り替えても、通紙間隔が長いときには
加圧ローラの温度が高くなって紙しわが発生し、通紙間
隔が短いときには逆に低くなって定着不良が発生してい
た。

【０００８】また、印字開始直前の加熱ローラの検出温
度により設定温度を切り替えたり、印字後の経過時間に
より設定温度を切り替える方法では、以下の問題点があ
る。

【０００９】図１８は印字終了後の加熱ローラと加圧ロ
ーラの降温の様子を示した図である。図中実線で示され
る１枚印字した後の降温曲線と破線で示される多数枚印
字した後の降温曲線は大きく異なっている。このため、
例えば印字開始直前の加熱ローラの検出温度が９０℃以
上か未満かで定着器が冷えているかどうかを判定して加
熱ローラの温度を設定すると、その時の加圧ローラ温度
は、１枚印字した後の場合には６５℃（図中Ｐ₂）、多
数枚印字した後には８５℃（Ｐ₁）と大きく異なり、加
圧ローラの温度が比較的低くても定着器が暖まっている
と判断されたり、逆に加圧ローラの温度が高くても定着
器が冷えていると判断される場合があり、結果として定
着不良や紙しわが発生することがあった。

【００１０】また、印字終了後の経過時間により定着器
が冷えているかどうかを判定する場合にも同様な判断ミ
スが生ずる。例えば印字終了後１０分間経過したかどう
かで定着器が冷えているかどうかを判定すると、１枚印
字後の加圧ローラ温度は６５℃（Ｐ₃）で多数枚印字後
は８０℃（Ｐ₄）とやはり大きく異なり同様の問題が生
じていた。

【００１１】このような判断ミスを起こさないように、
定着器が冷えているかどうかの判定に図中のＰ₅のよう
な点を選んで、どんな場合にも加圧ローラの温度と経過
時間や加熱ローラ温度が１対１に対応するようにするこ
とも考えられる。しかし、図１８からもわかるように、
そのような加熱ローラ温度は大変低温で、定着器が非常
に冷えているかどうかの判定しかできず、加熱ローラの
設定温度の切り替え情報として用いることができる場合
は限られる。また、そのような経過時間も数十分と長
く、その時間が経過するまでは加熱ローラの設定温度の
切り替え情報として用いることができない。つまり、数
十分以下の印字休止期間をはさんで間欠的に印字を繰り
返すような場合には、定着器が冷えているかどうかの情
報を加熱ローラの設定温度の切り替え情報として使うこ
とが全くできず、結果として間欠印字をした際に紙カー
ルやグロスレベルなどの画像品質が大きくばらつき、さ
らには紙しわや定着不良などが起きるという問題があっ
た。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、下記の構成を特徴とする画像形成装置であ
る。

【００１３】（１）未定着のトナー画像をシート材に形
成するプロセス部と、前記シート材の未定着のトナー画
像を、加熱ローラと加圧ローラとからなる定着ローラの
ニップ部に通過させることにより、シート材上に定着す
る定着器を有し、前記加熱ローラの温度を検出する温度
検出素子と、前記温度検出素子からの出力に基づいて加
熱ローラの温度を複数の設定温度に制御する制御手段と
を有する画像形成装置において、前記定着ローラが回転
していることを検出する手段と、前記定着ローラのニッ
プ部にシート材があるかどうかを検出する手段とを有
し、前記制御手段は、前記定着ローラが回転しているこ
とが検出され、かつ、前記ニップ部にシート材がないこ
とが検出された期間中の加圧ローラへの蓄熱量を推定
し、推定された加圧ローラの蓄熱量の推定値に応じて、
前記加熱ローラの設定温度を切り替えることを特徴とす
る画像形成装置。

【００１４】（２）前記制御手段は、前記加熱ローラに
熱量を加えることで加熱ローラの温度を制御するよう構
成され、前記定着ローラが回転していることが検出さ
れ、かつ、前記ニップ部にシート材がないことが検出さ
れる期間に、前記制御手段により加熱ローラへ加えられ
た熱量を積算し、前記加圧ローラの蓄熱量の推定値とし
て、制御手段により積算された前記加熱ローラへ加えら
れた熱量の積算値を用いることを特徴とする（１）に記
載の画像形成装置。

【００１５】（３）前記制御手段は、前記定着ローラが
回転していることが検出され、かつ、前記ニップ部にシ
ート材がないことが検出された時間を積算し、前記加圧
ローラの蓄熱量の推定値として、前記制御手段により積
算された時間を用いることを特徴とする（１）に記載の
画像形成装置。

【００１６】（４）前記制御手段は前記定着ローラを駆
動する信号を発生し、前記定着ローラが回転しているこ
とを検出する手段は、制御手段が発生する前記定着ロー
ラ駆動信号に基づいて定着ローラが回転していることを
検出することを特徴とする（１）に記載の画像形成装
置。

【００１７】（５）前記ニップ部にシート材があるかど
うかを検出する手段は、画像形成装置の給紙部に設けら
れたセンサからの信号に基づいてニップ部にシート材が
あるかどうかを検出することを特徴とする（１）に記載
の画像形成装置。

【００１８】（６）前記制御手段は、前記加熱ローラの
温度制御終了時に前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を保持
し、前記加熱ローラの温度制御開始時には、前記保持さ
れた推定値に基づいて前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を
補正し、前記補正した推定値を、前記推定値の初期値と
して推定することを特徴とする（１）ないし（５）のい
ずれかに記載の画像形成装置。

【００１９】（７）前記制御手段は、前記加圧ローラ蓄
熱量の推定値を補正するのに、前記加熱ローラの温度制
御終了後の経過時間を用いて推定することを特徴とする
（６）に記載の画像形成装置。

【００２０】（８）前記制御手段は、前記加圧ローラ蓄
熱量の推定値を補正するのに、前記加熱ローラの温度制
御開始時の前記温度検出素子からの出力を用いて推定す
ることを特徴とする（６）に記載の画像形成装置。

【００２１】（９）前記制御手段は、前記加熱ローラの
温度制御終了時に前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を保持
し、前記加熱ローラの温度制御開始時には、前記保持さ
れた推定値から定まる所定温度と前記温度検出素子の出
力から得られる検出温度とを比較し、前記検出温度が前
記所定温度より高い場合には前記所定温度により、低い
場合には前記検出温度により前記加圧ローラ蓄熱量の推
定値を補正し、前記補正した推定値を、前記推定値の初
期値として推定することを特徴とする（８）に記載の画
像形成装置。

【００２２】（１０）前記制御手段は、前記加熱ローラ
の温度制御が行われていない期間に、前記温度検出素子
の出力に基づいて、前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を徐
々に変更して推定することを特徴とする（１）ないし
（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

【００２３】

【作用】

＜上記（１）の装置の作用＞本発明者は、加圧ローラの
温度が非通紙状態で加熱ローラと共同回転している（空
回し）期間に急速に昇温すること、そして様々な通紙間
隔で連続印字した際の加圧ローラの昇温を検討した結
果、加圧ローラの温度は定着ニップにシート材が存在し
ている時間にはあまり影響を受けず、専ら空回し状態の
時間によって影響されることを見いだした。このため、
この空回し期間での加圧ローラへの蓄熱量を推定するこ
とで加圧ローラの温度を予測でき、適切に加熱ローラの
温度を設定することができる。

【００２４】＜上記（２）の装置の作用＞また、空回し
期間に加熱ローラから熱を奪うものは専ら加圧ローラで
あり、加熱ローラが設定温度に制御されるときには、加
圧ローラに奪われた熱量分だけ加熱ローラが加熱される
ので、加熱ローラに与えられた熱量を積算することで加
圧ローラへの蓄熱量が推定される。

【００２５】＜上記（３）の装置の作用＞また、この蓄
熱量は定着器が冷えている状態からの空回し時間の積算
値と１対１に対応するため、蓄熱量の推定値として空回
し時間を用いることができる。

【００２６】＜上記（６）の装置の作用＞また、印字終
了後加圧ローラの温度は低下して行くが、その低下のし
かたは加圧ローラに蓄えられた熱量により異なる。とこ
ろが、熱量は主に空回し期間中に加圧ローラに蓄えられ
るので、前述の空回し時間や空回し期間中に加圧ローラ
に与えられた熱量によってその量が判断できる。

【００２７】＜上記（７）の装置の作用＞さらに、印字
後の経過時間の情報とから加圧ローラの温度を予測し
て、空回し時間を修正するので、間欠印字の場合にも適
切に加熱ローラの温度が設定される。

【００２８】＜上記（８）および（９）の装置の作用＞
また、印字終了後加熱ローラの加熱を停止した場合に
は、加圧ローラの温度と加熱ローラの検出温度はある関
係を持って低下して行く。その関係もそれまでに加圧ロ
ーラに蓄えられた熱量により影響される。そこで前述の
空回し時間によってその量を判断し加熱ローラと加圧ロ
ーラの温度関係を予測した上で、加熱ローラの検出温度
の情報から加圧ローラの温度を予測して、空回し時間を
修正するので、間欠印字の場合にも適切に加熱ローラの
温度が設定される。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を実施例を用いて説明する。

【００３０】（実施例１）図１は、本発明をプリンタに
適用した一実施例である。この装置は、給紙ローラ１１
と分離パッド１２からなる給紙部１０、図示しないレー
ザー光源とレーザースキャナ２１、折返しミラー２２か
らなる露光部２０、感光ドラム３１、帯電ローラ３２、
現像器３３、転写ローラ３４、クリーナ３５などからな
る電子写真プロセス部３０、トナー面に接する加熱ロー
ラ４１と加圧ローラ４２などからなる定着器４０、外部
のホストコンピュータとの通信、定着器ヒータの制御、
モータの駆動制御、電子写真プロセス用電源の制御など
を行う制御回路部５０などからなり、それらが枠体６０
の中に収められている。

【００３１】このプリンタは、ホストのコンピュータか
らプリントデータを受け取ると、制御回路部５０に含ま
れる制御系５１によりプリントデータを画像データに展
開し、所定量の画像データが用意されると、図示しない
駆動系７０がシート材である転写紙Ｓの給送を開始す
る。給紙トレイ１３上の転写紙Ｓは、給紙ローラ１１と
分離パッド１２の働きにより１枚ずつ給紙トレイ１３か
ら引き出され、給紙ローラ１１により給送されて給紙セ
ンサ１４により、その進行が検出される。給紙センサ１
４が転写紙Ｓを確認すると、潜像形成が開始される。す
なわち、画像データに応じて制御された露光部２０から
のレーザー光により、予め帯電ローラ３２で均一に帯電
された感光ドラム３１上に潜像が形成される。感光ドラ
ム３１上の潜像は、現像器３３によりトナー画像に現像
される。トナー画像は感光ドラム３１の回転により感光
ドラム３１と転写ローラ３４のニップ部へ達し、そこで
転写紙Ｓ上に転写される。転写後の未定着のトナー画像
を載せた転写紙は転写ローラ３４と感光ドラム３１の協
働により送られて定着部４０へ進み、加熱ローラ４１と
加圧ローラ４２のニップ部で熱と圧力により、トナー像
が定着される。定着部を通過した転写紙は排紙ローラ８
０により装置外へ排出される。

【００３２】このプリンタは、ホストのコンピュータか
らプリントデータを受け取ると、そのデータに応じて制
御された露光部２０からのレーザー光により、予め帯電
ローラ３２で均一に帯電された感光ドラム３１上に潜像
が形成される。感光ドラム３１上の潜像は、現像器３３
によりトナー画像に現像される。給紙トレイ１３上のシ
ート材である転写紙Ｓは、給紙ローラ１１と分離パッド
１２の働きにより１枚ずつ給紙トレイ１３から引き出さ
れ、感光ドラム３１上の像形成に同期して給紙ローラ１
１により感光ドラム３１と転写ローラ３４のニップ部へ
送られ、そこでトナー画像を転写される。転写紙Ｓの進
行は給紙センサ１４により検出される。転写後の未定着
のトナー画像を載せた転写紙は転写ローラ３４と感光ド
ラム３１の協働により送られて定着部４０へ進み、加熱
ローラ４１と加圧ローラ４２のニップ部で熱と圧力によ
り、トナー像が定着される。定着部を通過した転写紙は
排紙ローラ８０により装置外へ排出される。

【００３３】図２は、制御回路部５０の一部をなす制御
系５１と給紙センサ１４や定着器４０との接続関係と、
定着器４０の構成を示した図である。図中実線は電気的
な接続を、二重線は駆動力の伝達を示しており、矢印は
情報の流れを示している。制御系は他にも電子写真プロ
セスの諸要素と接続されているが、ここでは省略した。

【００３４】加熱ローラ４１は内部にヒータ４３が設け
られ端部に設けられたギア（図示省略）を介して駆動系
７０により駆動される。加熱ローラ４１は、アルミ製の
パイプを逆クラウンなど所望の形状に研削し、中央部の
直径１８ｍｍ肉厚０．６ｍｍに形成したものの表面に、
離型層としてＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）を３０
±５μｍの厚みでコーティングしたものである。加熱ロ
ーラ４１表面には温度検出素子であるサーミスタ４４が
押し当てられており、ローラ表面の温度を検出する。ヒ
ータ４３はハロゲンヒータで、制御系５１からの信号で
オンオフされるＳＳＲ５２を介して交流電源５４より交
流電力が印加され、その点滅が制御される。加圧ローラ
４２は、快削鋼などの金属芯がね４２１上にＬＴＶ（低
温硬化型シリコンゴム）などの弾性材層４２２を設けて
外径を１８ｍｍとしたもので、図示しない加圧機構によ
り総荷重６Ｋｇｆで定着ローラ４１に圧接されていて、
加熱ローラ４１が駆動されると加圧ローラ４２もそれに
つれて従動回転する。

【００３５】定着動作時には、加熱ローラ４１は駆動系
７０により周速度２４ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動されると
ともに、サーミスタ４４からの信号に基づいて、ヒータ
４３の点滅が制御され、加熱ローラ４１の表面温度が所
定範囲に制御される。

【００３６】制御系５１はＣＰＵやそこで実行されるプ
ログラムを格納したＲＯＭ等から構成され、プリンタ外
部からホストのコンピュータからのデータが入力され、
プリンタ内部からは加熱ローラに接するサーミスタ４４
の出力信号がＡ／Ｄ変換されて入力されるほか、給紙セ
ンサ１４のオンオフ情報などが入力される。そして、そ
れらの情報を内部のプログラムで処理して、画像情報を
露光部２０に、定着ローラの駆動信号を駆動系７０に、
定着器ヒータ４３の通電信号をＳＳＲ５２にそれぞれ出
力する。

【００３７】また、数ＭＨｚのシステムクロックを分周
した１０ｍＳ（ミリ秒）、１秒の周期信号を発生し、制
御系５１に含まれるＣＰＵに割り込みをかけて、割り込
みルーチンを実行させる。メモリ５３は、ＮＶ−ＲＡＭ
など装置の電源が切られても内容が保持されるもので、
トータルの印字枚数などの情報が記録される構成として
あり、後述するように空回し時間タイマの値など定着器
の温度制御に用いられる情報をメモリ５３に記録すれ
ば、停電やユーザの不注意による電源の遮断があって
も、電源遮断前の情報に基づいて適切な温度制御を続け
ることができるので望ましい。

【００３８】図３は、制御系５１で実行される本発明の
制御方法を示すフローチャートであり、図４は図３のメ
インルーチン実行中に割り込みにより１秒間に１回実行
される１秒割り込みルーチンを示すフローチャートであ
る。

【００３９】図３で、電源がオンされると、加圧ローラ
蓄熱量推定値をリセットする（Ｓ１）。本実施例では後
述するように加圧ローラ蓄熱量推定値として、定着ヒー
タへの積算電力Ｄ_SUMを用いた。次に図４の１秒割り込
みルーチンａをスタートさせる（Ｓ２）。１秒割り込み
ルーチンａでは、まずＳ５１でＤ_SUMの値が判定され、
２０００以上の時には設定温度が１６５℃に、２０００
未満の時には１７０℃に設定される。次にＳ５４で設定
温度とサーミスタ４４の検出温度からヒータの出力Ｄが
決定される。すなわち、この１秒割り込みルーチンａが
周期的に実行される期間は、定着器が加熱され温度制御
される。ヒータの出力Ｄは、１秒間のうちＤ％の時間だ
け通電するというデューティの値で０から１００までの
間の値に設定される（Ｓ５４）。次にＳ５５では定着器
が回転しているかが判定される。これは、制御系５１自
身が駆動系７０に駆動信号を送っているかどうかで判断
される。定着器が回転している場合には、Ｓ５６で定着
部（定着ローラニップ部）に転写紙があることを示す定
着中のフラグが立っているかをチェックし、定着中でな
いときは、積算電力Ｄ_SUMにＳ５４で決定したＤを加え
る（Ｓ５７）。このように、積算電力Ｄ_SUMは、定着器
が回転していて定着部に転写紙が無い、空回し状態の場
合にカウントアップされる。なお、定着中のフラグの操
作については後述する。

【００４０】図３に戻って、１秒割り込みルーチンａを
スタートさせて、定着器の温度制御を開始した後は、印
字休止中状態となりホストコンピュータから印字指令が
来るのを待つ（Ｓ３）。印字休止中状態では定着器は回
転していないので、前述の１秒割り込みルーチンでは、
加圧ローラ蓄積熱量推定値Ｄ_SUMを変更せずに温度制御
を続ける。この時加圧ローラが冷えない程度に加熱ロー
ラの制御温度を低くすることもできる。印字指令が来る
と印字中状態となり、帯電、現像など電子写真プロセス
の各部に通電したり、駆動信号を送ってプリンタを動作
させ、転写紙の給紙を開始する（Ｓ４）。この状態で
は、定着器は回転するが後述する定着中フラグはオンさ
れていないので、１秒割り込みルーチン１中のＳ５７で
Ｄ_SUMが増やされて行く。その結果Ｄ_SUMが２０００を越
えると、１秒割り込みルーチンａ中で設定温度が切り替
えられる。

【００４１】転写紙が送られ続けると、給紙センサ１４
がオンされるが、この時点ではまだ転写紙は定着部には
到っていない。本実施例の装置では給紙センサオンの７
秒後に、転写紙は定着部に到達する。そこで、制御系は
給紙センサオンの７秒後に定着中フラグを立てる（Ｓ５
〜Ｓ６）。定着中フラグが立った後は、１秒割り込みル
ーチンａはＤ_SUMを増やさずに温度制御を続ける。さら
に転写紙が送られると、給紙センサ１４を通過し、その
７秒後に定着部も通過する。すると、定着中フラグがオ
フされ（Ｓ８）、１秒割り込みルーチンａでは再びＤ
_SUMを増やし始める。さらに転写紙が送られて装置から
排出されるが、続くページを連続で印字する場合は、Ｓ
９の判定で印字終了とはならず、印字スタートＳ４の直
後に戻る。続くページが無い場合は印字終了となり、電
子写真プロセスの各部への通電や駆動信号が停止され、
定着器の回転も停止する。その後次の印字指令が来るま
で印字休止中の状態となり、１秒割り込みルーチンａに
よりＤ_SUMを変更せずに定着器の温度制御が続けられ
る。

【００４２】本実施例では定着ニップに転写紙があるか
ないかを検出する方法として、給紙センサ１４からの信
号に基づいてその所定時間後にフラグを立てるようにし
たが、定着ニップ部近傍に転写紙の有無を検出するセン
サを別途設けることも可能である。また、給紙センサか
らの信号の代わりに給紙ローラ１１の駆動信号を用いた
り、定着ニップ部の排紙側に通常設けられる排紙センサ
からの信号を用いることもできる。なお、給紙センサ１
４からの信号に基づいた本実施例の方式によれば、給紙
トレイ１３中での転写紙の積載の具合いによって給紙ロ
ーラが転写紙を送り始めるタイミングが多少前後して
も、転写紙自体の進行を検出するので定着ニップに転写
紙があるかどうかを正確に検出できる。また、給紙セン
サ１４からの信号に加えて、定着ニップの排紙側に設け
られた排紙センサからの信号をも用いると、転写紙が給
紙センサ部を通過した後になんらかの原因で紙が停止し
てしまった場合にも、定着ニップに転写紙があるかない
かを正確に検出できる。

【００４３】また、本実施例では定着ローラが回転して
いることを、制御系５１が駆動系７０に送る駆動信号に
より検出した。他の方法として、加熱ローラ４１を駆動
する軸の１つにエンコーダを設置してその信号によりロ
ーラの回転を検出することも可能であるが、本実施例の
ように制御系が駆動系に送る駆動信号を用いれば、なん
ら部材を追加することなくローラの回転を検出できる。

【００４４】以上説明したように、電源投入後定着器が
空回しされる期間だけ加圧ローラの蓄熱量推定値を積算
し、その積算値により定着器の設定温度を切り替えるの
で、通紙間隔によらず適正な加熱ローラ温度と加圧ロー
ラ温度で定着が行えるため常に良好な定着品質が得られ
る。本実施例では、印字休止中に加熱ローラは定着温度
に制御されるが、そうすることで印字休止中に加圧ロー
ラの温度が保温されるので、積算値Ｄ_SUMも印字休止中
保持し続けるようにした。

【００４５】（実施例２）本実施例は加圧ローラの蓄熱
量の推定値として定着器が空回しされる時間を用いるも
のである。装置の構成は実施例１と同じである。以下本
実施例について説明する。

【００４６】図５は、制御系で実行される本実施例の制
御方法を示すフローチャートであり、図６はその中で用
いられる１秒割り込みルーチンｂを示すフローチャート
である。

【００４７】図５で、電源がオンされる（Ｓ１００）
と、空回し時間タイマｔ_Iをリセットする（Ｓ１０
１）。不揮発性のメモリ５３にｔ_Iを記憶させるときに
は、タイマｔ_Iをリセットする代わりに初期値をメモリ
から読み出してセットすることもできる。次に図６の１
秒割り込みルーチンｂをスタートさせる（Ｓ１０２）。
１秒割り込みルーチンｂでは、まず定着器が回転してい
るかが判定される（Ｓ１５１）。定着器が回転している
場合には、Ｓ１５２で定着部に転写紙があることを示す
前述の定着中のフラグが立っているかをチェックし、定
着中でないときは、空回し時間タイマｔ_Iを１増やす
（Ｓ１５３）。このように、空回し時間タイマｔ_Iは、
定着器が回転していて定着部に転写紙が無い、空回し状
態の場合にカウントアップされ、また、１秒割り込みル
ーチン１は１秒毎に実行されるので、結果として、空回
し状態の積算継続時間が何秒になったかを表わす。

【００４８】ｔ_Iを増やした後Ｓ１５４とＳ１５５では
ｔ_Iの値によって定着器の制御温度が決められる。すな
わち、ｔ_Iの値が３０秒を越えていない場合には設定温
度が１７０℃に、３０秒を越えて１００秒以下の場合に
は１６５℃に、１００秒を越えた場合には１５５℃にそ
れぞれ設定される。最後に、Ｓ１５９で定着器の検出温
度と設定温度から比例制御式に基づき、直後１秒間の定
着器ヒータ４３の出力が決められる。

【００４９】図５に戻って、Ｓ１０２で１秒割り込みル
ーチンｂをスタートさせて定着器の温度制御を開始した
後は、印字休止中状態となりホストコンピュータから印
字指令が来るのを待つ（Ｓ１０３）。印字休止中状態で
は定着器は回転していないので、前述の１秒割り込みル
ーチンｂでは、空回し時間ｔ_Iを変更せずに温度制御を
続ける。印字指令が来ると印字中状態となり、帯電、現
像など電子写真プロセスの各部に通電したり、駆動信号
を送ってプリンタを動作させ、転写紙の給紙を開始する
（Ｓ１０４）。この状態では、定着器は回転するが前述
の定着中フラグはオンされていないので、１秒割り込み
ルーチンｂ中のＳ１５３でｔ_Iが増やされて行く。その
結果ｔ_Iが３０や１００といった切り替え点を越える
と、１秒割り込みルーチンｂ中で設定温度が切り替えら
れる。給紙センサオンの７秒後に定着中フラグが立った
後は、１秒割り込みルーチンｂはｔ_Iを増やさずに温度
制御を続ける。さらに転写紙が送られて定着中フラグが
オフされると（Ｓ１０８）、１秒割り込みルーチンｂで
は再びｔ_Iを増やし始める。さらに転写紙が送られて装
置から排出されるが、続くページを連続で印字する場合
は、Ｓ１０９の判定で印字終了とはならず、印字スター
トＳ１０４の直後に戻る。

【００５０】続くページが無い場合は印字終了となり、
電子写真プロセスの各部への通電や駆動信号が停止さ
れ、定着器の回転も停止する。その後次の印字指令が来
るまで印字休止中の状態となり、１秒割り込みルーチン
ｂにより空回し時間ｔ_Iを変更せずに定着器の温度制御
が続けられる。

【００５１】以上説明したように、電源投入後定着器が
空回しされる時間を積算し、その積算値により定着器の
設定温度を切り替えるので、通紙間隔によらず適正な加
熱ローラ温度と加圧ローラ温度で定着できるため、常に
良好な定着品質が得られる。

【００５２】（実施例３）プリンタによっては、印字中
のみ定着器を温度制御し、電源投入後もホストから印字
指令が来ない間や印字終了後は、温度制御が停止されて
定着器は自然放熱状態におかれるものがある。

【００５３】こういった装置では、定着器の空回し時間
により加圧ローラの昇温を見込んで温度制御しても、印
字休止中に加圧ローラが降温するので、印字再開時にそ
のままの空回し時間に基づいて温度設定すると、加圧ロ
ーラ温度が低いために定着温度が不足するおそれがあ
る。そこで、印字再開時に空回し時間タイマを補正し
て、適切に温度設定されるようにすることが望まれる。

【００５４】本実施例はそのようなプリンタ装置の例で
ある。制御の内容を除いて装置の構成は実施例１の装置
と同様なので説明を省略する。

【００５５】図７は本実施例の制御のフローチャートで
ある。電源が投入される（Ｓ２００）と、空回し時間タ
イマｔ_Iがリセットされ（Ｓ２０１）、印字休止状態と
なり印字指令が来るのを待つ（Ｓ２０２）。この状態で
は、温度制御は行われない。ホストコンピュータから印
字指令が来ると、休止時間タイマｔ_rをストップし（Ｓ
２０３）その値により定着器の温度制御開始に先だっ
て、下記の式１から空回し時間タイマｔ_Iを補正する
（Ｓ２０４）。

【００５６】

【数１】

【００５７】その後、休止時間タイマをリセット（Ｓ２
０５）してから１秒割り込みルーチンｂをスタートし、
温度制御を開始する（Ｓ２０６）。この１秒割り込みル
ーチンｂは実施例２のものと同じものである。１秒割り
込みルーチンｂをスタートした後印字中状態となるが、
Ｓ２０７〜Ｓ２１１の印字中の処理は、実施例２と同様
であるので説明を省略する。印字終了と判断されると
（Ｓ２１２）、１秒割り込みルーチンｂをストップし温
度制御を停止する（Ｓ２１３）とともに、休止時間タイ
マｔ_rをスタートする（Ｓ２１４）。実施例２と異な
り、印字休止中は１秒割り込みルーチンｂが行われない
ため、定着器は加熱されない。

【００５８】式１からもわかるように空回し時間タイマ
の補正は、印字終了後の経過時間ｔ_rが同じでも印字終
了時の空回し時間ｔ_Iによって異なり、ｔ_Iが大きいとき
には補正後のｔ_Iも大きくなりｔ_Iが小さいときには補正
後のｔ_Iも小さくなる。

【００５９】また、本実施例では空回し時間の補正は演
算により行ったが、印字終了時のｔ_Iと休止時間のｔ_rと
からｔ_Iの補正値を求めるようなテーブル参照によるこ
ともできる。

【００６０】すなわち本発明は、加圧ローラの降温速度
をｔ_Iにより予測して、印字再開時に印字終了後の経過
時間ｔ_rと印字終了時のｔ_Iによりｔ_Iを補正するもので
ある。前回印字終了までの空回し時間が長い場合には、
加圧ローラに熱がたくさん蓄えられているため、加圧ロ
ーラの降温速度はゆっくりで、逆に空回し時間が短く加
圧ローラへの蓄熱量が少ない場合には、加圧ローラの降
温速度は速い。このように、加圧ローラへの蓄熱により
降温速度が異なるため、印字終了から印字再開までの経
過時間のみによって設定温度を変えようとしてもうまく
行かない。しかし、空回し時間の情報を組み合わせるこ
とによって、加圧ローラの降温を精度良く予測できるの
である。

【００６１】（実施例４）印字再開時の空回し時間の補
正をするのに、実施例３の印字後の経過時間の代わりに
加熱ローラの検出温度を使うことができる。実施例４は
そのような制御を行うプリンタ装置である。制御の内容
を除いて装置の構成は実施例１の装置と同様なので説明
を省略する。

【００６２】図８は本実施例の制御のフローチャートで
ある。この装置では、メモリ５３に空回し時間タイマｔ
_Iと加熱ローラ設定温度Ｔｃを記憶させている。電源が
投入されると、メモリ５３から電源オフ前の空回し時間
タイマｔ_Iと加熱ローラ設定温度Ｔｃがセットされ（Ｓ
３０１）、印字休止状態となり印字指令が来るのを待
つ。この状態では、温度制御は行われない。

【００６３】ホストコンピュータから印字指令が来る
と、定着器の温度制御開始に先だってＳ３０３で空回し
時間タイマｔ_Iを補正する。ｔ_Iの補正は、この時点すな
わち温度制御開始直前の加熱ローラの検出温度Ｔと、前
回印字終了時のｔ_Iおよび前回印字時の設定温度Ｔｃと
から、下記の式２に従ってなされ、補正後のｔ
_I（ｔ_I’）が決定される。

【００６４】

【数２】

【００６５】その後、１秒割り込みルーチンｃをスター
トし、温度制御を開始する。図９は１秒割り込みルーチ
ンｃの制御を示すフローチャートで、図６の１秒割り込
みルーチンｂとの違いは、ルーチンから抜ける前にＳ３
６０でｔ_Iと設定温度Ｔｃを不揮発性メモリ５３に記録
する点だけである。こうすることで、印字休止状態など
の通常に電源スイッチを切られるタイミングだけでな
く、不慮の停電などそれ以外のタイミングで電源が遮断
されても、空回し時間と設定温度の情報がメモリに記憶
されるので好ましい。

【００６６】図８に戻って、Ｓ３０４で１秒割り込みル
ーチンｃをスタートした後印字中状態となるが、Ｓ３０
５〜Ｓ３０９の印字中の処理は、実施例２と同様である
ので説明を省略する。Ｓ３１０で印字終了と判断される
と、１秒割り込みルーチンｃをストップし温度制御を停
止する（Ｓ３１１）。印字休止中は１秒割り込みルーチ
ンｃが行われないため、定着器は加熱されない。

【００６７】式２で、加熱ローラの検出温度Ｔが４０℃
未満の時には補正後のｔ_I（ｔ_I’）を０にして、空回し
時間タイマｔ_Iをリセットしている。この４０℃という
温度は、そこまで冷えた場合には、過去の印字履歴が全
く無い場合と同様に扱えるようになるような温度で、定
着器の熱容量などで異なるため実験により求められる
が、プリンタを使用することが想定されている環境温度
の上限より高い温度に設定することが望ましい。そうす
ることで、最も高温の環境下でプリンタを使用してもｔ
_Iのリセットが確実になされる。

【００６８】図１０は、式２に従ってｔ_Iが補正される
様子を示した図で、前回印字終了時のｔ_Iが１３０、７
５、２０の場合について示してある。印字直後は加熱ロ
ーラの検出温度は前回印字の設定温度であるので、例え
ばｔ_Iが１３０の場合は印字直後は１５５℃であり、そ
の後徐々に降温する。式２の補正によれば、加熱ローラ
の検出温度がリセット温度の４０℃以上でも、空回し時
間タイマｔ_Iが補正される。例えば、印字再開時の加熱
ローラの検出温度が１００℃である場合、前回印字終了
時のｔ_Iが１３０ならばｔ_Iは６８に、終了時のｔ_Iが７
５ならば３６に、２０ならば９にそれぞれ補正される。
すなわち、印字再開時の加熱ローラの検出温度が同じで
も、リセット温度以上ならば加圧ローラへの蓄熱量の推
定値である空回し時間タイマｔ_Iの値によってｔ_Iの補正
量が異なるものである。

【００６９】本実施例の装置によれば、印字再開時に加
熱ローラの温度とそれまでの印字履歴により空回し時間
を補正するので、前回の印字後に電源を切られても、電
源を切られなかったときと全く同じように制御できるた
め、ユーザの不用意な電源の操作や不慮の停電などがあ
っても良好な定着品質が得られる。

【００７０】また、プリンタ装置の使われる環境温度が
変化すると定着器の降温速度も多少変化するが、本実施
例の制御方式では降温速度を用いないため、環境温度に
よる影響を受けず、安定して良好な定着品質が得られ
る。従って、多様に変化する環境下で用いられる装置に
は特に有効に用いられる。

【００７１】（実施例５）印字指令が来て温度制御を開
始するときに空回し時間タイマを補正する代わりに、印
字休止中に温度検出素子の出力により徐々に空回し時間
タイマを補正することもできる。図１１はそのような制
御のフローチャートである。

【００７２】本実施例では、印字休止中に１０ｍＳ（ミ
リ秒）毎に加熱ローラの温度センサ１４の出力をチェッ
クし、センサ出力が小さくなって温度が低下したことが
検出されると、空回し時間タイマを所定値だけ減少させ
るものである。以下、図１１のフローチャートに従い、
制御の流れを説明する。

【００７３】電源が投入されると空回し時間をリセット
し（Ｓ４０１）、その時点での温度センサのＡ／Ｄ変換
値をＡ_minの初期値として設定し、０（零）をＢの初期
値として設定する（Ｓ４０２）。これらの変数は１０ｍ
Ｓ割り込みルーチンで用いられる。次に１０ｍＳの割り
込みルーチンをスタートする（Ｓ４０３）。１０ｍＳ割
り込みルーチンについては後述するが、電源投入直後は
ｔ_Iが０なのでｔ_Iを０に再設定するだけで抜ける。

【００７４】その後印字指令を待ち、印字指令が来たら
１０ｍＳ割り込みルーチンを停止し（Ｓ４０５）１秒割
り込みルーチンｂをスタートさせて（Ｓ４０６）、１０
ｍＳ割り込みルーチンにより補正されたｔ_Iを用いて温
度制御を開始する。ここで用いた１秒割り込みルーチン
ｂは実施例２で用いたものと同一のものである。その後
印字を開始するが印字中の制御も、実施例２と同様であ
る。印字終了すると、１秒割り込みルーチンｂを停止す
る（Ｓ４１３）。そして、Ｓ４１４では印字終了時の設
定温度とｔ_Iとから下記の式３により１０ｍＳ割り込み
ルーチンで用いる定数Ｂを設定し、Ａ_minの初期値も印
字終了直前の設定温度に対応するＡ／Ｄ変換値に設定さ
れる。その後Ｓ４０３へ戻り１０ｍＳ割り込みルーチン
をスタートして、印字休止状態に戻る。

【００７５】

【数３】

【００７６】図１２は１０ｍＳ割り込みルーチンの制御
を示すフローチャートで、まずＳ４５１で空回し時間タ
イマｔ_Iが１５を越えているかがチェックされる。本装
置では、１回でも印字されると、定着器に転写紙が到達
する前と通過後の空回しを合わせると空回し時間は１５
秒を越えるので、１５以下の場合は全く印字していない
ことになり、Ｓ４５６でｔ_Iを初期化してルーチンを抜
ける。ｔ_Iが１５を越えるときは、Ｓ４５２で定着器の
温度センサ出力Ａがチェックされるが、本例ではセンサ
出力を温度に変換する前のＡ／Ｄ変換出力値によりチェ
ックしている。こうすることで１０ｍＳ毎に変換計算を
行うことを省き、制御系の負荷を軽減できる。

【００７７】本実施例の温度検出系ではＡ／Ｄ変換値Ａ
が７未満の時は、定着器温度が４０℃以下であるので、
ｔ_Iをリセットしてルーチンを抜ける。Ａが７以上の時
は、Ｓ４５３でＡ／Ｄ変換値Ａがそれまでの最小値Ａ
_minより小さくなったかをチェックし、小さくなった場
合はｔ_IからＢを減じ、最小値Ａ_minを更新する。１０ｍ
Ｓでは、本例のＡ／Ｄ変換値の変化量は１を越えること
はないので、Ａ／Ｄ変換値が１減るとｔがＢだけ減らさ
れるようになっている。もちろん、装置の構成によって
加熱ローラの降温速度が速く１０ｍＳではＡ／Ｄの変化
量が１を越えることもある場合には、割り込み間隔を短
くしたり、Ｓ４５４で（Ａ−Ａ_min）×Ｂだけｔ_Iを減少
させるようにすれば良い。

【００７８】本実施例の制御によれば、比較的制御系の
負荷の少ない印字休止中にｔ_Iを補正するため、制御系
に高い制御能力が無い場合にも容易に実現できる。特
に、レーザースキャナや装置の駆動モータあるいは高圧
電源等プリンタ装置の各部を起動し、制御系の負荷が極
大になる印字開始時にｔ_Iの補正計算をしないので、ｔ_I
の補正計算のために制御系の能力を上げる必要が無いと
いう効果がある。さらに、加熱ローラの温度をＡ／Ｄ変
換値のまま扱うので、制御系の能力が低かったり温度制
御に割り当てられる時間が短くても短い時間間隔の割り
込みルーチンで温度判定を行うことができ、精密な温度
制御が可能である。

【００７９】（実施例６）図１８に示した印字休止中の
加熱ローラ、加圧ローラが自然放熱してゆく時の降温曲
線を、本発明者がそれまでの空回し時間が異なる場合に
ついて調べた上、加熱ローラ温度と加圧ローラ温度の関
係としてとらえなおしたところ、図１３のようになって
いることがわかった。前回印字終了時のｔ_Iが１３０の
場合を例にとりその特徴を述べれば、印字終了時にはＰ
₆にある加熱ローラと加圧ローラの温度は、印字終了直
後はＰ₇までともに降温（初期降温）するが、加熱ロー
ラ温度がある温度（この場合約１５０℃）になると、加
圧ローラ温度はほとんど変化せず加熱ローラ温度だけが
降下し始める（Ｐ₇）。このときの加圧ローラの温度を
Ｔｓと表わすと、その後加熱ローラ温度がＴｓ程度まで
降下する（Ｐ₈）まで加圧ローラ温度があまり変化しな
い状態が続く。加熱ローラがＴｓ程度まで降温して加圧
ローラ温度とほぼ等しくなると、再び加熱ローラと加圧
ローラがともに降温して行く（Ｐ₈〜Ｐ₉）。前回印字終
了時のｔ_Iが異なるとＴｓも異なり、Ｔｓはｔ_Iに関連し
ているが、降温曲線の形は前回印字終了時のｔ_Iによら
ず類似している。この降温特性を近似してｔ_Iの補正を
行えば、より精度の高い補正ができる。

【００８０】図１４はこのような考え方に基づいた空回
し時間タイマ補正方法を示すフローチャートで、この空
回し時間タイマ補正は、実施例３のＳ２０４や実施例４
のＳ３０３で行われる空回し時間タイマ補正として用い
ることができる。図１４の空回しタイマ補正は、まずＳ
５０１で印字開始時の加熱ローラ検出温度Ｔが１５０℃
以上であるかを判定し、１５０℃以上の場合には、初期
降温中で前回の印字終了から加圧ローラはあまり降温し
ていないと判断されるので、空回し時間タイマｔ_Iを変
更しない。１５０℃未満の時は、前回印字終了時のｔ_I
により表１のように定まるＴｓ以上かどうかがチェック
される（Ｓ５０２）。

【００８１】

【表１】

【００８２】Ｓ５０２での判定で加熱ローラの検出温度
ＴがＴｓ以上の場合には、加圧ローラ温度は概ねＴｓで
あると判断されて、Ｓ５０３に進み表２に従ってｔ_Iを
ｆ（Ｔｓ）に設定する。Ｔｓ未満の時はＳ５０４に進
み、加圧ローラ温度は概ね加熱ローラ温度Ｔであると判
断されて、同じく表２に従ってｔ_Iをｆ（Ｔ）に設定す
る。

【００８３】

【表２】

【００８４】すなわち、本装置では温度制御終了時の加
圧ローラ蓄熱量推定値として保持されたｔ_Iから定まる
所定温度であるＴｓと、温度制御開始時の検出温度Ｔが
比較される。比較の結果、検出温度のＴが所定温度Ｔｓ
より高い場合には、加圧ローラ蓄熱量の推定値であるｔ
_Iを所定温度Ｔｓによりｆ（Ｔｓ）の値に補正し、Ｔが
Ｔｓより低い場合にはｔ_Iをｆ（Ｔ）の値に補正する。

【００８５】図１５はこの制御を行った場合に補正後の
ｔ_Iがどのように設定されるかを、制御再開時の加熱ロ
ーラ検出温度Ｔに対して示したもので、前回印字終了時
のｔ_Iが１３０、７５、２０の場合について示してい
る。

【００８６】表１のｔ_Iの分割幅や、表２のＸの分割幅
は、必要な予測精度により決定すれば良いが、望ましく
はｔ_Iについては１５から１５０までを１刻みで、Ｘに
ついては４０℃から９０℃をＡ／Ｄ変換の分解能の刻み
で分割すれば、最も予測精度が高められる。

【００８７】なお、加圧ローラの温度は定着器の空回し
にともない上昇して行くがいずれは飽和する。本実施例
の装置では１５０秒程度で飽和したので、空回し時間ｔ
_Iも１５０までカウントできれば良い。そこで１秒割り
込みルーチン中でｔ_Iが１５０を越えたらｔ_Iを増加させ
ないようにすれば、ｔ_Iのためにメモリ容量をたくさん
用意しなくて良いので望ましい。

【００８８】本実施例においては、印字休止中で自然放
熱時の加圧ローラの温度を、前回印字終了時の空回し時
間ｔと加熱ローラの検出温度から予測し、予測された加
圧ローラ温度に基づいて空回し時間ｔを補正するので、
加圧ローラの温度を極めて精度良く予測することが出
来、間欠印字を繰り返しても良好な定着性を確保するこ
とができる。また、自然放熱時の加圧ローラの降温特性
を、加熱ローラが降温しても加圧ローラが降温しない期
間と、加熱ローラと共に降温する期間として近似したの
で、複雑な予測計算式によらず、加熱ローラ温度Ｔと空
回し時間ｔ_Iを使ってテーブル参照するだけの単純な処
理により加圧ローラ温度を予測することができ、制御系
で用いるＣＰＵの能力が低くても十分な予測が行える。
本実施例では、１チップの８ビットマイコンを用いた
が、十分処理をすることができた。

【００８９】本実施例の制御は、加圧ローラに比べ加熱
ローラの熱容量が小さく、印字中は加熱ローラの方が加
圧ローラより高温になり、印字休止中に加熱ローラが加
圧ローラに比べてより速く降温するような定着装置に用
いると好適である。本実施例では比較的薄肉の加熱ロー
ラを用い、加熱ローラと加圧ローラの熱容量の比が１：
７程度であったが、加圧ローラの熱容量が加熱ローラの
５倍以上であれば、加圧ローラがほとんど放熱しない内
に、加熱ローラが放熱して加圧ローラと同じ温度になる
ため、予測の精度がより高まり好都合である。

【００９０】（実施例７）以上実施例２から６では、加
圧ローラ蓄熱量の推定値として空回し時間を用いた例に
ついて説明したが、本実施例は加圧ローラ蓄熱量の推定
値としては実施例１で示したようなヒータ出力の積算値
を用いて、実施例６のような印字休止中の放熱を考慮し
たものである。図１６は本実施例のフローチャートで、
実施例６の空回し時間の代わりに実施例１で説明した印
字中の積算デューティＤ_SUMを用いている。ここで用い
られる１秒割り込みルーチンａは実施例１のものと同一
である。また、Ｓ６０３の加圧ローラ蓄熱量推定値の補
正は、図１７の補正ルーチンによる。この補正ルーチン
は実施例６の空回し時間補正に類似したもので、この中
のＳ６５２で用いられるＴｓは前述の表１で決まり、Ｓ
６５３とＳ６５４で用いられるｇ（Ｘ）は次の表３によ
り決まる。

【００９１】

【表３】

【００９２】また、実施例３より７では、印字休止中に
定着器の加熱を全く行わない例について述べたが、本発
明は印字休止中に加圧ローラの蓄熱量が変化する場合に
適用可能で、特に印字休止中に加熱ローラを定着温度よ
り低い温度で制御する場合にも好ましく適用できる。

【００９３】さらに、以上述べた実施例で、定着中フラ
グの立っている時間を積算した通紙時間をも計測するよ
うにして、空回し時間をさらに通紙時間で補正したもの
を用いたり、通紙される紙の温度や水分量、紙の種類な
どの情報により通紙時間による補正量を切り替えれば、
加圧ローラの昇温をより精密に予測できる。

【００９４】

【発明の効果】請求項１の画像形成装置によれば、定着
器が空回し状態にある期間の加圧ローラへの蓄熱量の推
定値により加熱ローラの設定温度を切り替えるので、印
字間隔が一定でなくても適切に加熱ローラの設定温度を
切り替えることが出来、結果として紙しわや定着不良が
防止でき、さらにグロスやカールなどの印字品質のばら
つきを抑えることができる。

【００９５】請求項２の画像形成装置によれば、加圧ロ
ーラへの蓄熱量の推定値を制御系が加熱ローラに与える
熱量の積算値としたので、特別な装置を付加することな
く蓄熱量の推定を行うことができるので、請求項１の効
果に加え、制御方法が単純化され、信頼性が向上する。

【００９６】請求項３の画像形成装置によれば、加圧ロ
ーラへの蓄熱量の推定値を定着器が空回し状態にある時
間としたので、蓄熱量の推定を単純なタイマで行うこと
ができるので、請求項１の効果に加え、制御方法が単純
化され装置全体の制御に対する定着器の制御の負荷を減
らすことができる。

【００９７】請求項４の画像形成装置によれば、定着器
のローラが回転していることを、制御系からの駆動信号
によったので、なんら部材をつけ加えることなく回転の
検出を行うことができるので、請求項１の効果に加え、
制御方法が単純化され、信頼性が向上する。

【００９８】請求項５の画像形成装置によれば、ニップ
部に支持体があるかどうかをプリンタ装置の給紙センサ
からの信号に基づいて検出したので、特別なセンサを付
加することなく、給紙ローラが転写紙を送り始めるタイ
ミングが前後しても確実に転写紙の進行をモニタできる
ので、請求項１の効果に加え、定着ニップに転写紙があ
るかどうかを正確に検出できる。

【００９９】請求項６の画像形成装置によれば、非印字
中の加圧ローラの放熱を考慮したので、請求項１から５
の効果を保ちながら、非印字中に加熱ローラの温度を低
下させることが出来、エネルギ消費を減少するとともに
装置内の不要な温度上昇を防止することができる。

【０１００】請求項７の画像形成装置によれば、非印字
中の加圧ローラの放熱を印字終了からの経過時間の情報
も使って予測するので、予測精度が高く、請求項６の効
果に加え、得られる印字品質をさらに高くできる。

【０１０１】請求項８の画像形成装置によれば、非印字
中の加圧ローラの放熱を印字再開するときの加熱ローラ
の検出温度の情報も使って予測するので、請求項６の効
果に加え、非印字中に電源が切られるようなことがあっ
ても印字再開後適切に加熱ローラの温度制御をすること
ができるとともに、装置のおかれる環境温度が様々に異
なる場合でも均質な印字結果が得られる。

【０１０２】請求項９の画像形成装置によれば、自然放
熱時の加圧ローラの降温特性を、加熱ローラと共に降温
する期間と、加熱ローラが降温しても加圧ローラが降温
しない期間として近似したので、請求項８の効果に加
え、複雑な予測計算式によらず、テーブル参照するだけ
の単純な処理により加圧ローラの放熱を予測することが
出来、制御系で用いるＣＰＵの能力が低くても十分な予
測が行える。

【０１０３】請求項１０の画像形成装置によれば、印字
休止中に加圧ローラの蓄熱量の推定値を徐々に補正する
ので、請求項１から５の効果に加え、制御負荷が極大と
なる印字開始時に負荷を加えることがないので、ＣＰＵ
を高い能力のものとすることなく加圧ローラの放熱の予
測をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をプリンタに適用した一実施例の主要断
面図。

【図２】制御系と給紙センサや定着器との接続関係なら
びに、定着器の構成を示した図。

【図３】実施例１の制御系で実行される制御方法を示す
フローチャート。

【図４】実施例１の制御系で実行される割り込みルーチ
ンのフローチャート。

【図５】実施例２の制御系で実行される制御方法を示す
フローチャート。

【図６】実施例２の制御系で実行される割り込みルーチ
ンのフローチャート。

【図７】実施例３の制御系で実行される制御方法を示す
フローチャート。

【図８】実施例４の制御系で実行される制御方法を示す
フローチャート。

【図９】実施例４の制御系で実行される割り込みルーチ
ンのフローチャート。

【図１０】実施例４の制御系でｔ_Iが補正される様子を
示した図。

【図１１】実施例５の制御系で実行される制御方法を示
すフローチャート。

【図１２】実施例５の制御系で実行される割り込みルー
チンのフローチャート。

【図１３】印字休止中の加熱ローラ温度と加圧ローラ温
度の関係を示す図。

【図１４】実施例６の制御系で実行される空回しタイマ
補正のフローチャート。

【図１５】実施例６の制御系でｔ_Iが補正される様子を
示した図。

【図１６】実施例７の制御系で実行される制御方法を示
すフローチャート。

【図１７】実施例７の制御系で実行される加圧ローラ蓄
熱量推定値補正のフローチャート。

【図１８】印字休止中の加熱ローラと加圧ローラの降温
曲線。

【符号の説明】

１０・・・給紙部１１・・・給紙ローラ１２・・・分離パッド１３・・・給紙トレイ１４・・・給紙センサ２０・・・露光部２１・・・偏光装置２２・・・折返しミラー３０・・・プロセス部３１・・・感光ドラム３２・・・帯電ローラ３３・・・現像器３４・・・転写ローラ３５・・・クリーナ４０・・・定着器４１・・・加熱ローラ４２・・・加圧ローラ４２１・・・金属芯がね４２２・・・弾性材層４３・・・ヒータ５０・・・制御回路部５１・・・制御系５２・・・ＳＳＲ５３・・・メモリ５４・・・交流電源６０・・・枠体７０・・・駆動系８０・・・排紙ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着のトナー画像をシート材に形成す
るプロセス部と、前記シート材の未定着のトナー画像
を、加熱ローラと加圧ローラとからなる定着ローラのニ
ップ部に通過させることにより、シート材上に定着する
定着器を有し、前記加熱ローラの温度を検出する温度検
出素子と、前記温度検出素子からの出力に基づいて加熱
ローラの温度を複数の設定温度に制御する制御手段とを
有する画像形成装置において、前記定着ローラが回転し
ていることを検出する手段と、前記定着ローラのニップ
部にシート材があるかどうかを検出する手段とを有し、
前記制御手段は、前記定着ローラが回転していることが
検出され、かつ、前記ニップ部にシート材がないことが
検出された期間中の加圧ローラへの蓄熱量を推定し、推
定された加圧ローラの蓄熱量の推定値に応じて、前記加
熱ローラの設定温度を切り替えることを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記加熱ローラに熱量
を加えることで加熱ローラの温度を制御するよう構成さ
れ、前記定着ローラが回転していることが検出され、か
つ、前記ニップ部にシート材がないことが検出される期
間に、前記制御手段により加熱ローラへ加えられた熱量
を積算し、前記加圧ローラの蓄熱量の推定値として、制
御手段により積算された前記加熱ローラへ加えられた熱
量の積算値を用いることを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記定着ローラが回転
していることが検出され、かつ、前記ニップ部にシート
材がないことが検出された時間を積算し、前記加圧ロー
ラの蓄熱量の推定値として、前記制御手段により積算さ
れた時間を用いることを特徴とする請求項１記載の画像
形成装置。
【請求項４】前記制御手段は前記定着ローラを駆動す
る信号を発生し、前記定着ローラが回転していることを
検出する手段は、制御手段が発生する前記定着ローラ駆
動信号に基づいて定着ローラが回転していることを検出
することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項５】前記ニップ部にシート材があるかどうか
を検出する手段は、画像形成装置の給紙部に設けられた
センサからの信号に基づいてニップ部にシート材がある
かどうかを検出することを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記制御手段は、前記加熱ローラの温度
制御終了時に前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を保持し、
前記加熱ローラの温度制御開始時には、前記保持された
推定値に基づいて前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を補正
し、前記補正した推定値を、前記推定値の初期値として
推定することを特徴とする請求項１ないし５記載の画像
形成装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記加圧ローラ蓄熱量
の推定値を補正するのに、前記加熱ローラの温度制御終
了後の経過時間を用いて推定することを特徴とする請求
項６記載の画像形成装置。
【請求項８】前記制御手段は、前記加圧ローラ蓄熱量
の推定値を補正するのに、前記加熱ローラの温度制御開
始時の前記温度検出素子からの出力を用いて推定するこ
とを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項９】前記制御手段は、前記加熱ローラの温度
制御終了時に前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を保持し、
前記加熱ローラの温度制御開始時には、前記保持された
推定値から定まる所定温度と前記温度検出素子の出力か
ら得られる検出温度とを比較し、前記検出温度が前記所
定温度より高い場合には前記所定温度により、低い場合
には前記検出温度により前記加圧ローラ蓄熱量の推定値
を補正し、前記補正した推定値を、前記推定値の初期値
として推定することを特徴とする請求項８記載の画像形
成装置。
【請求項１０】前記制御手段は、前記加熱ローラの温
度制御が行われていない期間に、前記温度検出素子の出
力に基づいて、前記加圧ローラ蓄熱量の推定値を徐々に
変更して推定することを特徴とする請求項１ないし５記
載の画像形成装置。