(57)【要約】【課題】定着性能変化に応じた最適な省エネ性を実現し、定着不良を発生させない定着装置を備えた画像形成装置を提供すること。【解決手段】画像形成装置が有する、複数の動作モードで記録材上の画像を加熱する像加熱部の制御手段は、記録材１枚ごとの加算値が第１の加算値と、初期の制御目標温度が第１の初期制御温度と、に設定された第１の動作モードで、第１の加算値の合計が所定の閾値を超えると、第１の初期制御温度を補正した第１の補正制御温度に変更する第１の補正を行い、第１の動作モードから、記録材１枚ごとの加算値が第１加算値と異なる第２の加算値と、初期の制御目標温度が第１の初期制御温度と異なる第２の初期制御温度と、に設定された第２の動作モードに変更されると、初期の制御目標温度の差分に基づいて、第１の補正がされた第１の補正制御温度を補正する第２の補正を行う。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
ヒータを備え、前記ヒータの熱を利用して前記画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、
前記温度検知素子が検知した前記温度に基づいて、前記ヒータに供給する電力を制御する制御手段と、
前記像加熱部を通過した前記記録材の枚数を取得する取得手段と、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段が前記電力を制御するための制御目標温度であって予め定められた初期制御温度と、前記取得手段が前記枚数を取得する際における１枚ごとの加算値と、がそれぞれ異なる複数の動作モードを有し、
前記複数の動作モードのうち、前記初期制御温度が第１の初期制御温度で前記加算値が第１の加算値である第１の動作モードにおいて、前記第１の加算値の合計が所定の閾値を超えると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度を補正した第１の補正制御温度に変更し、
前記第１の動作モードから、前記初期制御温度が前記第１の初期制御温度とは異なる第２の初期制御温度で前記加算値が前記第１の加算値とは異なる第２の加算値である第２の動作モードに変更されると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度と前記第２の初期制御温度との差分に基づいて、前記第１の補正制御温度を補正した第２の補正制御温度に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
ヒータを備え、前記ヒータの熱を利用して前記画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、
前記温度検知素子が検知した前記温度に基づいて、前記ヒータに供給する電力を制御する制御手段と、
前記像加熱部を通過した前記記録材の枚数を取得する取得手段と、
前記記録材に画像を形成するトナーが収容された収容部と、前記収容部に収容されたトナーの情報を記憶する記憶手段とを備えるカートリッジと、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段が前記電力を制御するための制御目標温度であって予め定められた初期制御温度と、前記取得手段が前記枚数を取得する際における１枚ごとの加算値と、がそれぞれ異なる複数の動作モードを有し、
前記複数の動作モードのうち、前記初期制御温度が第１の初期制御温度で前記加算値が第１の加算値である第１の動作モードにおいて、前記第１の加算値の合計が所定の閾値を超えると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度を補正した第１の補正制御温度に変更し、
前記第１の動作モードでの動作の途中で前記カートリッジが取り替えられた際に、前記初期制御温度を前記第１の初期制御温度から前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された第３の初期制御温度に変更し、前記加算値を前記第１の加算値から前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された記憶された第３の加算値に変更し、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度と前記第３の初期制御温度との差分に基づいて、前記第１の補正制御温度を補正した第３の補正制御温度に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
記録材に画像を形成する画像形成部と、
ヒータを備え、前記ヒータの熱を利用して前記画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、
前記温度検知素子が検知した前記温度に基づいて、前記ヒータに供給する電力を制御す
る制御手段と、
前記像加熱部を通過した前記記録材の枚数を取得する取得手段と、
前記記録材に画像を形成するトナーが収容された収容部と、前記収容部に収容されたトナーの情報を記憶する記憶手段とを備えるカートリッジと、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段が前記電力を制御するための制御目標温度であって予め定められた初期制御温度と、前記取得手段が前記枚数を取得する際における１枚ごとの加算値と、がそれぞれ異なる複数の動作モードを有し、
前記複数の動作モードのうち、前記初期制御温度が第１の初期制御温度で前記加算値が第１の加算値である第１の動作モードにおいて、前記第１の加算値の合計が所定の閾値を超えると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度を補正した第１の補正制御温度に変更し、
前記第１の動作モードから、前記初期制御温度が前記第１の初期制御温度とは異なる第２の初期制御温度で前記加算値が前記第１の加算値とは異なる第２の加算値である第２の動作モードに変更され、なおかつ、前記カートリッジも取り替えられると、
前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度と前記第２の初期制御温度との差分に基づいて、前記第１の補正制御温度を補正した第２の補正制御温度に変更し、前記第２の補正制御温度に対して、前記第２の初期制御温度と前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された第３の初期制御温度との差分に基づく更なる補正をして、前記第２の補正制御温度を第４の補正制御温度に変更し、前記第２の加算値を、前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された第３の加算値に変更することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の動作モードは、前記記録材の種類や、前記記録材の搬送速度ごとに用意されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像加熱部は、
前記記録材に形成された画像を加熱するための前記ヒータと、
前記ヒータと摺動しながら移動するフィルムと、
前記ヒータと前記フィルムの間に設けられたグリスと、
前記フィルムを介して前記記録材を前記ヒータに押圧させる加圧部材と、で構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の複写機・レーザープリンタ等の画像形成装置に関するものである。また、画像形成装置に搭載されている、記録材（紙など）上に形成させた未定着トナー像を記録材に加熱定着させる定着装置や、記録材に定着されたトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、などの像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、記録材にトナー像を加熱定着させる定着装置や、記録材に定着されたトナー画像を再度加熱することによりトナー画像の光沢度を向上させる光沢付与装置、などの像加熱装置が備えられている。これらの像加熱装置には、従来から熱ローラ方式、フィルム加熱方式などが知られている。フィルム加熱方式の定着装置（例えば特許文献１）は、セラミック製の基板上に抵抗発熱体を有するヒータと、ヒータと接触しつつ加熱され回転する定着フィルムと、定着フィルムを介してヒータとニップ部を形成する加圧ローラなどを有している。未定着トナー画像を担持する記録材はこのニップ部で挟持搬送されつつ加熱され、これにより記録材上のトナー画像は記録材に定着される。フィルム加熱方式の定着装置は、熱容量の小さいフィルムを定着部材として用いているため定着部材を所定温度に立ち上げるまでの時間を短縮することができる。また立ち上がり時間が短いため、スタンバイ時に定着部材を暖めておく必要がなく消費電力を極力低く抑えることが可能である。
【０００３】
フィルム加熱方式の定着装置は、通紙を重ねると、定着性能が変化することが知られている。上記定着性能の変化を検知し、狙い通りの定着性を得るための技術として、特許文献１のように、ヒータへ電力を投入したときの温度検知素子の温度上昇を解析して定着性能を予測する技術などが提案されている。しかし上記技術は電源環境の影響を受けやすく、その影響を補正するには電源回路に大きなコストがかかる。そのため、さらに安定した予測の仕組みが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−２２０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記定着装置の性能変化に対して、性能が低い状態に温調制御を最適化すると、性能が向上した時に過剰となり、省エネ性の低下が問題となる。逆に性能が高い状態に最適化すると、性能が低い状態では定着不良が発生してしまう。
上記性能変化を補正するには、通紙による定着性能の変化をあらかじめ把握することが有効である。しかし、定着性能の変化は、通紙時に温調制御が高温であったか、低温であったかによって、早さが異なる。このため、通紙履歴の詳細を考慮せずに制御を行うと、定着性能の変化の予測を誤り、定着不良や省エネ性の低下を引き起こしてしまうおそれがある。なお、温調制御が定着性能の変化速度に影響を与える主原因は、フィルム内面とヒータ表面に介在するグリスの粘性が変化するためである。
上記グリスの厚みは、定着装置使用初期には厚く、通紙によって薄くなっていく。また、グリスの厚みが厚いと熱伝導性が悪くなり、薄いと熱伝導性が良くなるため、定着性能は通紙によって良化していく。一方で、グリスそのものは高い温度では粘性が低下する性質があるため、定着装置を高い温度で温調制御すると、上記厚みが薄くなるのが早くなる
。定着装置の性能変化の原因としては、他にもフィルム膜厚の減少、加圧ローラの硬度の低下が挙げられるが、いずれの要因による変化も、温度が高いと変化の速度が早い傾向がある。また、グリスの厚みによる定着性能の変化は、他の変化と比較して影響が大きく、変化速度も早い。
そこで、本発明の目的は、定着性能変化に応じた最適な省エネ性を実現しつつ、定着不良を発生させない定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
ヒータを備え、前記ヒータの熱を利用して前記画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、
前記温度検知素子が検知した前記温度に基づいて、前記ヒータに供給する電力を制御する制御手段と、
前記像加熱部を通過した前記記録材の枚数を取得する取得手段と、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段が前記電力を制御するための制御目標温度であって予め定められた初期制御温度と、前記取得手段が前記枚数を取得する際における１枚ごとの加算値と、がそれぞれ異なる複数の動作モードを有し、
前記複数の動作モードのうち、前記初期制御温度が第１の初期制御温度で前記加算値が第１の加算値である第１の動作モードにおいて、前記第１の加算値の合計が所定の閾値を超えると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度を補正した第１の補正制御温度に変更し、
前記第１の動作モードから、前記初期制御温度が前記第１の初期制御温度とは異なる第２の初期制御温度で前記加算値が前記第１の加算値とは異なる第２の加算値である第２の動作モードに変更されると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度と前記第２の初期制御温度との差分に基づいて、前記第１の補正制御温度を補正した第２の補正制御温度に変更することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明における画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
ヒータを備え、前記ヒータの熱を利用して前記画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、
前記温度検知素子が検知した前記温度に基づいて、前記ヒータに供給する電力を制御する制御手段と、
前記像加熱部を通過した前記記録材の枚数を取得する取得手段と、
前記記録材に画像を形成するトナーが収容された収容部と、前記収容部に収容されたトナーの情報を記憶する記憶手段とを備えるカートリッジと、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段が前記電力を制御するための制御目標温度であって予め定められた初期制御温度と、前記取得手段が前記枚数を取得する際における１枚ごとの加算値と、がそれぞれ異なる複数の動作モードを有し、
前記複数の動作モードのうち、前記初期制御温度が第１の初期制御温度で前記加算値が第１の加算値である第１の動作モードにおいて、前記第１の加算値の合計が所定の閾値を超えると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度を補正した第１の補正制御温度に変更し、
前記第１の動作モードでの動作の途中で前記カートリッジが取り替えられた際に、前記初期制御温度を前記第１の初期制御温度から前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された第３の初期制御温度に変更し、前記加算値を前記第１の加算値から前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された記憶された第３の加算値に変更し、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度と前記第３の初期制御温度との差
分に基づいて、前記第１の補正制御温度を補正した第３の補正制御温度に変更することを特徴とすることを特徴とする。
さらに、上記目的を達成するため、本発明における画像形成装置は、
記録材に画像を形成する画像形成部と、
ヒータを備え、前記ヒータの熱を利用して前記画像を加熱する像加熱部と、
前記ヒータの温度を検知する温度検知素子と、
前記温度検知素子が検知した前記温度に基づいて、前記ヒータに供給する電力を制御する制御手段と、
前記像加熱部を通過した前記記録材の枚数を取得する取得手段と、
前記記録材に画像を形成するトナーが収容された収容部と、前記収容部に収容されたトナーの情報を記憶する記憶手段とを備えるカートリッジと、
を備える画像形成装置において、
前記制御手段が前記電力を制御するための制御目標温度であって予め定められた初期制御温度と、前記取得手段が前記枚数を取得する際における１枚ごとの加算値と、がそれぞれ異なる複数の動作モードを有し、
前記複数の動作モードのうち、前記初期制御温度が第１の初期制御温度で前記加算値が第１の加算値である第１の動作モードにおいて、前記第１の加算値の合計が所定の閾値を超えると、前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度を補正した第１の補正制御温度に変更し、
前記第１の動作モードから、前記初期制御温度が前記第１の初期制御温度とは異なる第２の初期制御温度で前記加算値が前記第１の加算値とは異なる第２の加算値である第２の動作モードに変更され、なおかつ、前記カートリッジも取り替えられると、
前記制御目標温度を、前記第１の初期制御温度と前記第２の初期制御温度との差分に基づいて、前記第１の補正制御温度を補正した第２の補正制御温度に変更し、前記第２の補正制御温度に対して、前記第２の初期制御温度と前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された第３の初期制御温度との差分に基づく更なる補正をして、前記第２の補正制御温度を第４の補正制御温度に変更し、前記第２の加算値を、前記取り替え後の前記カートリッジの前記記憶手段に記憶された第３の加算値に変更する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
定着装置の定着性能変化に応じた最適な省エネ性を実現しつつ、定着不良を発生させないことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の画像形成装置の断面概略図
【図２】実施例１の定着装置の断面概略図
【図３】普通紙を使用した場合のターゲット温度および紙表面温度の推移
【図４】薄紙を使用した場合のターゲット温度および紙表面温度の推移
【図５】薄紙、普通紙の順に使用した場合のターゲット温度および紙表面温度の推移
【図６】トナー２を使用した場合のターゲット温度および紙表面温度の推移
【図７】トナー２、１の順に使用した場合のターゲット温度および紙表面温度の推移
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００１０】
＜実施例１＞
（画像形成装置の説明）
本発明の実施例１を以下に説明する。
本実施例において、記録材上に未定着トナー像を形成する方法及び画像形成装置の一例を図１に示す概略図を用いて説明する。本実施例における画像形成装置５０は、感光ドラム上のトナー像を直接記録材Ｐ上に転写する電子写真方式の画像形成装置である。像担持体である感光ドラム１の周面には、回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿って順に、帯電器２、レーザー光Ｌを感光ドラム１に照射する露光装置３、現像器５、転写ローラ１０、及び感光ドラムクリーナー１６が配置されている。
【００１１】
まず、感光ドラム１は、その表面が帯電器２によってマイナス極性に帯電される。次に帯電された感光ドラム１は、露光手段３のレーザー光Ｌにより、その表面上に静電潜像が形成（露光された部分は表面電位が上がる）される。本実施例のトナーはマイナス極性に帯電されており、ブラックトナーが入った現像器５によって、感光ドラム１上の静電潜像部にのみマイナストナーが付着し、感光ドラム１上にトナー像が形成される。記録材Ｐは、給紙ローラ４によって給紙されると、搬送ローラ６によって記録材Ｐが転写ニップＮに搬送される。転写ローラ１０に、不図示の電源からトナーの極性とは逆の極性であるプラス極性の転写バイアスが印加され、感光ドラム１上のトナー像は、転写ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐ上に転写される。このように、上述の感光ドラム１、帯電器２、露光装置３、現像器５、転写ローラ１０が、記録材Ｐに未定着のトナー画像を形成する画像形成部を構成している。転写後の感光ドラム１は、弾性体ブレードを有する感光ドラムクリーナー１６によって表面の転写残トナーが除去される。トナー像を担持した記録材Ｐは、定着部（像加熱部）としての定着装置１００に搬送され、制御手段７によって適切な温度に制御された状態で、表面のトナー像の加熱定着が行なわれる。
【００１２】
（定着装置の概要）
次いで、本実施例の画像形成装置における定着部（像加熱部）としての定着装置１００について以下に説明する。本実施例の定着装置１００は、上述のように立ち上げ時間の短縮や低消費電力化を目的としたフィルム加熱方式の定着装置である。図２は本実施例における定着装置１００の断面図である。
ヒータ１１３がヒータホルダ１３０に保持され、この周囲に無端状のベルトである定着フィルム１１２が設けられた構成となっている。ヒータ１１３は定着フィルム１１２の内面と摺動し、定着フィルム１１２を内側から加熱する。ヒータ１１３と定着フィルム１１２の界面には、摺動グリス層１４０が介在し、摩擦を軽減させて両者の摺動を補助している。加圧部材としての加圧ローラ１１０は、定着フィルム１１２の外側からヒータ１１３を加圧し、フィルムを介して記録材をヒータに押圧させる。加圧ローラ１１０と定着フィルム１１２が加圧により接触している領域を加圧ニップとする。加圧ローラ１１０が図中矢印Ｒ１方向に駆動されると、定着フィルム１１２は加圧ニップで加圧ローラ１１０から動力をもらい矢印Ｒ２方向に従動回転する。未定着トナー像Ｔが転写された記録材Ｐが、図中矢印Ａ１方向から加圧ニップに搬送されると、記録材Ｐにトナー像Ｔが定着されるようになっている。
【００１３】
（定着フィルム）
本実施例の定着フィルム１１２は変形させない円筒状の状態で外径がφ１８ｍｍであり、厚み方向には多層構成となっている。定着フィルム１１２の層構成としては、フィルムの強度を保つための基層と、表面への汚れ付着低減のための離型層からなる。
基層の材質は、ヒータ１１３の熱を受けるため耐熱性が必要であり、またヒータ１１３と摺動するため強度も必要であるため、ステンレス鋼やニッケルなどの金属や、ポリイミドなどの耐熱性樹脂を用いると良い。本実施例では、定着フィルム１１２の基層の材質としてポリイミド樹脂を用い、熱伝導率と強度を向上させるためカーボン系のフィラーを添
加して用いた。基層の厚さは薄いほどヒータ１１３の熱を定着ローラ１１０表面に伝達しやすいが強度が低下するため１５μｍ〜１００μｍ程度が好ましく、本実施例では５０μｍとした。
【００１４】
定着フィルム１１２の離型層の材質は、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を用いると好ましい。そこで、本実施例ではフッ素樹脂の中でも離型性と耐熱性に優れるＰＦＡを用いた。離型層は、チューブを被覆させたものでも良いが、表面を塗料でコートしたものでも良く、本実施例では、薄肉成型に優れるコートにより離型層を成型した。離型層は、層の厚みが薄いほどヒータ１１３の熱を定着フィルム１１２表面に伝達しやすいが、薄すぎると耐久性が悪化するため、５μｍ〜３０μｍ程度が好ましく、本実施例では１０μｍとした。また、本実施例には使用していないが、基層と離型層の間に、弾性層を設けても良い。その場合、弾性層の材質としては、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどが用いられる。
【００１５】
（加圧ローラ）
本実施例の加圧ローラ１１０は外径φ２０ｍｍであり、φ１２ｍｍの鉄製の芯金１１７厚さ４ｍｍの弾性層１１６が形成されている。弾性層１１６の材質としては、ソリッドゴムや、発泡ゴムが用いられる。発泡ゴムは、低熱容量で熱伝導率が低く、加圧ローラ１１０表面の熱が内部へ吸収され難いため、表面温度が上昇しやすく、立ち上がり時間を短縮できる利点がある。本実施例においては、シリコーンゴムを発泡した発泡ゴムを使用した。
【００１６】
加圧ローラ１１０の外径は小さい方が熱容量を抑えられるが、小さ過ぎると加圧ニップの幅が狭くなってしまうので適度な径が必要であり、本実施例では、外径をφ２０ｍｍとした。弾性層１１６の肉厚に関しても、薄過ぎれば金属製の芯金に熱が逃げるので適度な厚みが必要であり、本実施例では、弾性層１１６の厚さを４ｍｍとした。弾性層１１６の上には、トナーの離型層として、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）からなる離型層１１８が形成されている。離型層１１８は定着フィルム１１２の離型層同様、チューブを被覆させたものでも表面を塗料でコートしたものでも良いが、本実施例では、耐久性に優れるチューブを使用した。離型層１１８の材質としては、ＰＦＡの他に、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂や、離型性の良いフッ素ゴムやシリコーンゴム等を用いても良い。
【００１７】
加圧ローラ１１０の表面硬度は、低いほど軽圧で加圧ニップの幅が得られる。本実施例では、Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度（４．９Ｎ荷重）で、５０°のものを使用した。加圧ローラ１１０は、不図示の加圧手段により、ヒータに加圧されている。加圧力に関しては、総圧１５０Ｎとした。加圧ローラ１１０は、不図示の回転手段により、図中矢印Ｒ１方向に、表面移動速度２００ｍｍ／ｓｅｃで回転するようになっている。
【００１８】
（ヒータ）
本実施例のヒータ１１３はフィルム加熱方式の定着装置で用いられる一般的なヒータであり、セラミック製の基板上に抵抗発熱体を設けたものを用いている。ヒータ１１３は、記録材搬送方向の幅７ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミナの基板表面に、Ａｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）の抵抗発熱体１８０をスクリーン印刷により１０μｍ塗工し、その上に発熱体保護層としてガラス１７０を５０μｍの厚さで覆ったものを用いた。また、セラミック基板には、温度検知素子１１５が接触している。温度検知素子１１５による検知結果、すなわち検知した温度についての信号に基づいて、抵抗発熱体１８０に流す電流およびヒータに供給する電力を適切に制御することで、ヒータ１１３の温度を調整している。そしてこのヒータ１１３の熱を利用し、記録材に形成された未定着のトナー画像を加熱している。なお、温度検知素子１１５は、ヒータ１１３もしくはフィルム１１２の温度を適切に検知でき
ればよく、たとえばフィルム１１２の温度を直接検知してもよい。
【００１９】
（制御モード）
本実施例のターゲット温度（制御目標温度）について表１を用いて説明する。本実施例における定着部（像加熱部）としての定着装置は、複数の動作モードで動作可能となっている。そして、この定着装置は、ユーザが記録材Ｐの坪量を設定することにより、定着装置の動作モードである定着モード（以下単に定着モードと呼ぶ）が変更され、ターゲット温度を適正化する補正が加わる機能を備えている。坪量が７５ｇ／ｍ２〜８５ｇ／ｍ２の紙は普通紙とし、本定着モードの定着装置使用初期のターゲット温度（初期制御温度）を２２０℃とする。６１ｇ／ｍ２〜７４ｇ／ｍ２の紙は薄紙１とし、定着モードを変更してターゲット温度をΔ−１０℃補正し、定着装置使用初期ではターゲット温度（初期制御温度）を２１０℃とする。５０ｇ／ｍ２〜６０ｇ／ｍ２の紙は薄紙２とし、定着モードを変更してターゲット温度をΔ−２０℃補正し、定着装置使用初期ではターゲット温度（初期制御温度）を２００℃とする。
【００２０】
次に、本実施例は、記録材の枚数を取得する取得手段に相当し、記録材が通過することによる定着装置の定着性能を管理する為のカウンタを備えている。上記カウンタによる補正動作を同じく表１を用いて説明する。定着装置の初期状態のカウンタは０であり、普通紙の場合は１枚を通過させるごとに第１の加算値として１００を加算する。上記カウンタに対しては、所定の閾値が設定され、閾値１、閾値２、閾値３はそれぞれ２００００、４５０００、９００００であり、加算値の合計がこれを超えると、それぞれターゲット温度をΔ−５℃、Δ−１０℃、Δ−１５℃補正する第１の補正が行われる。次に、例として普通紙の場合の動作モードを第１の動作モード、薄紙１や薄紙２などの普通紙と異なる記録材における動作モードを第２の動作モードとする。上述の定着装置（像加熱部）により記録材の画像を連続的に加熱する連続加熱が行われる際に、定着モードが第１の動作モードから第２の動作モードに変更されると、カウンタの加算値が第１の加算値から、第１の加算値と異なる第２の加算値に変更される。その結果、定着性能変化に対する補正を行う閾値と通紙枚数の関係も補正される。そして、それぞれの動作モードにおいて設定された定着装置使用初期におけるターゲット温度である第１の初期制御温度と第２の初期制御温度との差分に基づいて、第１の補正がされた後のターゲット温度（第１の補正制御温度）に対して、第２の補正が行われる。第２の補正が行われた結果、ターゲット温度がその記録材に適した温度（第２の補正制御温度）に変更され、定着性能と省エネ性を適正に維持することが可能となる。なお、上記の第２加算値は、薄紙１の場合は７５、薄紙２の場合は５０とする。
（表１：実施例１の補正制御）
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【００２１】
なお、本実施例については普通紙と二種類の薄紙についての動作モードで説明したが、厚紙モード、小サイズ紙モード、搬送速度変更モード、定着性改善モードなど、ユーザ設定可能な複数の定着モード（動作モード）が多数用意されていてもよい。その場合、それぞれのモードに対するカウンタの記録材１枚ごとの加算値および定着装置使用初期におけるターゲット温度（初期制御温度）を規定し、加算値の合計が前述の閾値を超えるごとのターゲット温度の変更量（補正量）を設定しておく。このようにすることで、各モードにおける定着性能の変化に追従するための最適なパラメータを設定可能である。
【００２２】
なお、一般的に、上記パラメータの設定において、定着モードの初期ターゲット温度が低いほど、カウンタの加算値は小さくして変化を遅くし、閾値に対応する通紙枚数を多くする必要がある。
これは、前述のように、定着性能の変化は、摺動グリス層１４０の厚みの変化に起因し、温度が低いほど摺動グリス層１４０の粘性が高く、厚みの変化に時間がかかる為である。
【００２３】
また、初期ターゲット温度が同じであっても、搬送スピードが遅いほど、カウンタの加算値は大きくして変化を速めて、閾値に対応する通紙枚数を少なくする必要がある。これは、搬送スピードが遅いほど、一枚を通紙するのにかかる時間が長い為、一枚あたりに摺動グリス層１４０が変化する量が大きく、同じ枚数を通紙したときに定着性能が変化する見かけの速度が早くなるためである。
【００２４】
（比較例の制御モード）
本実施例に対する比較例の構成を同じく表１を用いて説明する。比較例１は、普通紙、薄紙１、薄紙２の各定着モード（動作モード）に対する定着装置初期のターゲット温度の補正（第１の補正）は本実施例と同じである。また、記録材の枚数を取得手段に相当し、定着装置の通紙枚数を管理するカウンタも備えており、加算値として１枚に１を加算する
。記録材の枚数に応じて加算されていく加算値の合計に対する閾値１は２００、閾値２は４５０、閾値３は９００、閾値４は１２００、閾値５は１８００に設定されている。加算値の合計が、それぞれの閾値を超えた場合、ターゲット温度を、普通紙の場合はそれぞれΔ−５℃、Δ−１０℃、Δ−１５℃、Δ−１５℃、Δ−１５℃の温度補正をする。また、薄紙１の場合はそれぞれΔ−４℃、Δ−８℃、Δ−１２℃、Δ−１５℃、Δ−１５℃の温度補正をし、薄紙２の場合はそれぞれΔ−３℃、Δ−６℃、Δ−１０℃、Δ−１０℃、Δ−１５℃の温度補正をする。
【００２５】
比較例１は、定着モードの変更による定着性変化速度の変化に対応する為に、閾値を多数用意する必要がある。本実施例は、比較例１と比較して、加算値の合計に対して設定される閾値の種類を少なくし、記録材の種類に応じて加算値を設定しているため、少ないパラメータで必要なところのみ補正を行うことができるメリットがある。この傾向は、前述した対応モード数が増加したり、モードよる定着性変化速度の変化が大きかったりすると、より顕著になる。また、比較例１は、使用している定着モードが途中で変更されても、記録材に対して設定されたカウンタの加算値が１種類だけなので、あらかじめ設定された閾値と通紙枚数の関係は補正できない。また、比較例２として、通紙枚数を管理するカウンタを備えておらず、通紙によるターゲット温度の調整を行わない例も用意する。
【００２６】
（評価結果）
本実施例および比較例を用いて評価を行った結果を説明する。
本評価においては、定着装置初期から全て普通紙を通紙した場合と、全て薄紙２を通紙した場合、初期は薄紙を通紙し、途中から普通紙に切り替えた場合の３種類の条件の評価を行った。それぞれの条件における、定着性能と省エネ性能の評価結果を表２にまとめた。本実施例は全ての場合について定着性能と省エネ性能を満足しているのに対し、比較例１は、初期は薄紙を通紙し、途中から普通紙に切り替えた場合に定着性能を満たせなかった。比較例２は全ての場合で省エネ性能を満たせなかった。また、薄紙２の代わりに薄紙１を使用すると、薄紙２と普通紙の中間の結果であった。以下、各条件における結果の詳細を説明する。
【００２７】
（表２：各条件における実施例、比較例１、比較例２の定着性および省エネ性）
2020098286.tif 000004
【００２８】
まず全て普通紙を通紙した場合の結果について、図３を用いて説明する。この場合、本実施例、比較例１のターゲット温度（制御目標温度）の推移は同じである。すなわち、初期のターゲット温度は２２０℃であり、記録材の通紙枚数が２０１枚で２１５℃、４５１枚で２１０℃、９０１枚で２０５℃になる。一方で、比較例２のターゲット温度は２２０℃で一定である。また、同図３に定着性能を評価する指標として、定着ニップ直後の紙表面温度を示した（以下定着ニップ直後の紙表面温度を単に紙表面温度と呼ぶ）。今回行った評価においては、紙表面温度は、１１０℃以上であれば定着不良が発生しない。本実施例および比較例１は、図３に示すように紙表面温度を１１０℃〜１１２．５℃の間に制御
できており、定着不良を発生させず、過剰な電力の消費も少なく抑えられている。
一方で、比較例２は、初期の紙表面温度は１１０℃であるものの、通紙に伴い紙表面温度は上昇する。約２０００枚以降は、定着性がＯＫとなる温度と比較して、紙表面温度で約Δ１０℃、ターゲット温度に換算して約Δ２０℃分高い状態となっている。これは、５０ページの連続印字時の消費電力に換算すると、約１２％の過剰電力に相当する。なお、本実施例においては、定着性を満足する最適な設定に対して、余剰電力を３％以内とすることを目標としている。これは、前述した紙表面温度の制御範囲に換算するとΔ２．５℃分、ターゲット温度に換算するとΔ５℃分に相当する。
【００２９】
次に、全て薄紙２を通紙した結果について図４を用いて説明する。まず、比較例２は、ターゲット温度は２００℃で一定である。この場合、全て普通紙を通紙した場合の図３と比べて、紙表面温度の推移が緩やかである。これは、ターゲット温度が普通紙の場合の２２０℃と比較して低い為、摺動グリス層１４０の粘性が高く、同層が薄くなって定着性能が上がるのに時間がかかるためである。なお、薄紙２においても、定着不良を発生させない為の紙表面温度は１１０℃以上である。比較例２は、定着不良は発生しないものの、通紙枚数が約３５００枚以降は、紙表面温度で約Δ１０℃分、ターゲット温度で約Δ２０℃分の電力を過剰に消費している。次に、本実施例の初期ターゲット温度は２００℃、記録材の通紙枚数が４０１枚以降は１９５℃、９０１枚以降は１９０℃、１８０１枚以降は１８５℃である。定着性能の上昇の緩和に対応して閾値変更のタイミングを補正しているため、紙表面温度は１１０℃〜１１２．５℃の間に適正に制御できている。最後に、比較例１は、初期ターゲット温度は２００℃、記録材の通紙枚数が２０１枚以降は１９７℃、４５１枚以降は１９４℃、９０１枚以降は１９０℃、１２０１枚以降は１８８℃、１８０１枚以降は１８５℃である。比較例１も、紙表面温度は１１０℃〜１１２．５℃の間に適正に制御できている。
【００３０】
最後に、４００枚まで薄紙２を通紙し、その後普通紙を通紙した場合について図５を用いて説明する。まず、比較例２は、ターゲット温度は通紙枚数が４００枚までは２００℃で一定であり、４０１枚以降は２２０℃となる。４００枚までは図４の例と同様に紙表面温度の推移は緩やかであり、４０１枚以降はターゲット温度が上昇する為、図３の例と同様に紙表面温度の推移が早い。定着不良を発生させない為の紙表面温度は１１０℃以上であるため、図３、４に示す以前の例と同様に消費電力が過剰である。
【００３１】
次に、本実施例について説明する。本実施例は、通紙枚数が４００枚までは図４の例と同様の推移をし、ターゲット温度は２００℃である。通紙枚数が４０１枚以降も薄紙２のままであれば、ターゲット温度は、加算値の合計が閾値１の２００００を超えるので、表１にあるように１９５℃に補正される。しかし、通紙枚数が４０１枚以降、すなわち加算値の合計が閾値１の２００００を超える際に記録材を薄紙２から普通紙に切り替えることになる。そのため、ターゲット温度は、薄紙２の場合における閾値１を超えたときのターゲット温度、すなわち上述の第１の補正がされた後のターゲット温度（第１の補正制御温度）である１９５℃には変更されない。この場合は、薄紙２の場合における第１の補正制御温度である１９５℃に対して、普通紙と薄紙２の場合におけるそれぞれの初期ターゲット温度（第１の初期制御温度と第２の初期制御温度）の差分に基づいて補正された温度である２１５℃に変更する。なお、この２１５℃は、普通紙の場合における閾値１を超えたときの初期ターゲット温度（初期制御温度）２２０℃からΔ−５℃補正されたときの温度でもある。そしてこの２１５℃が上述の第２の補正制御温度に相当する。以上のことから、ターゲット温度は２００℃から２１５℃に変更される。その後も定着装置の定着性能の上昇に即した補正が適用される為、紙表面温度は１１０℃〜１１２．５℃の間に適正に制御される。
【００３２】
比較例１は、４００枚までは適切な紙表面温度に保たれるが、温度補正のカウンタに対
する加算値が変更されない為、加算値の合計が４５１枚でカウンタの閾値を越えると、普通紙の閾値２を超えた場合のターゲット温度である２１０℃に補正を行ってしまう。結果、紙表面温度が１１０℃を下回り、定着不良が発生してしまう。これは、４５０枚までに薄紙が通紙され定着性能の上昇が緩やかであるのにもかかわらず、普通紙に切り替えられた時点で全て普通紙が通紙された前提の閾値を使用してしまったためである。
【００３３】
以上、説明したように、定着モードによって異なるターゲット温度を用いる場合に、定着装置に対する記録材の通紙枚数に応じてターゲット温度の補正を行いつつ、上記補正を行う上記通紙枚数に対する加算値も変更する。このようにすることにより、定着装置の性能の変化を反映して定着性能と省エネ性を適正に維持することが可能である。なお、上述のターゲット温度の補正は、連続通紙、すなわち、記録材に形成された画像を連続的に加熱する連続加熱が行われる場合を例として挙げて説明してきたが、これに限られない。例えば、一定の間隔をあけて、記録材を１枚ずつ通紙する場合でも、その１枚ずつを積算してカウンタで記録材の通紙枚数をカウントし、加算値の合計が所定の閾値を超えると、ターゲット温度の補正は、記録材の画像に対して連続加熱をする場合と同様に行われる。
【００３４】
＜実施例２＞
本発明の実施例２を以下に説明する。本実施例は、基本的な本体構成、定着装置および給紙部・搬送部の構造は実施例１と同様であるため、その部分の説明は省略する。本実施例は、現像器５がカートリッジとして着脱・交換可能である。このカートリッジには、後述のトナーを収容するための収容部が設けられており、現像器５は、収容部内部のトナーに対する情報を記憶する不図示の記憶手段５１を備えている。そして、上記５１の情報に基づいて例えば定着装置のターゲット温度を変更可能である。なお、着脱可能な部分であるカートリッジは現像器５および記録手段５１を含んでいれば、帯電器２、感光ドラム１、転写ローラ１０、感光ドラムクリーナー１６の有無は問わない。
【００３５】
トナーに関して、実施例１と同じトナーをトナー１とする。トナー１に対するターゲット温度、および記録材の枚数取得手段であるカウンタを用いた補正は実施例１と同様である。本実施例では、実施例１とは定着性能の異なるトナー２を用意している。本実施例は、そのような場合においても、実施例１と同様に、定着性を満足する消費電力を１００％としたときに、最大消費電力を１０３％までに抑えることを目標としている。なお、トナー２は、トナー１よりもより低い温度で定着可能となるよう改良したトナーであり、ユーザが更なる低消費電力を得られることを狙っている。但し、ユーザの在庫状況や、市場における流通状況を考慮し、初期はトナー２を使用し、途中からトナー１を使用する場合も考慮している。
【００３６】
カートリッジが取り替えられたことで使用されるトナー２に対する制御について、表３を用いて説明する。トナー２を使用すると、トナー１における初期のターゲット温度（第１の初期制御温度）とトナー２における初期のターゲット温度（第３の初期制御温度）の差分に基づいて、トナー２の定着性に応じたターゲット温度の補正が入る。その結果、定着装置使用初期のターゲット温度は１９０℃となる。トナーの種類がトナー１からトナー２に変わった際に、実施例１と同じトナーであるトナー１を用いた場合のカウンタ加算値（第１加算値）から、カウンタの加算値（第３加算値）は３３に変更される。その結果、定着性能変化に対する補正を行う閾値と通紙枚数の関係も補正される。閾値１〜３に対するターゲット温度の補正値は実施例１と同様にΔ−５℃、Δ−１０℃、Δ−１５℃である。
【００３７】
（表３：実施例２の補正制御）
2020098286.tif 000005
【００３８】
なお、上記は普通紙における設定であるが、紙種などのユーザ設定可能なモードにも対応してもよい。その場合、例えば、トナー２を使用し、かつ薄紙を使用したときの初期ターゲット温度は、トナー２を使用した場合におけるターゲット温度よりも低くなる。理由として、まず、記録材の種類が普通紙から薄紙に変更され、定着モードが第１の動作モードから第２の動作モードに変更されたときのターゲット温度の補正（実施例１における第２の補正）が行われる。次に、その補正がされたターゲット温度（第２の補正制御温度）に対して、第２の動作モードの場合と、カートリッジの記憶手段に記憶されたトナー２の場合のそれぞれの定着装置使用初期のターゲット温度の差分に基づく補正を更に行う。その結果、ターゲット温度は、第２の補正制御温度から第４の補正制御温度に変更されるのでさらに低くなる。また、カウンタ加算値も、記録材の種類の変更に伴い、加算値が変更され、その変更された加算値に対して、トナーの種類が変更されたことによる加算値の変更を行うため、カウンタ加算値はさらに小さくなる。
【００３９】
（比較例の制御モード）
本実施例に対する比較例の構成について表３を用いて説明する。比較例３は、トナー１、トナー２に対する定着装置初期のターゲット温度は実施例１と同じである。また、定着装置の通紙枚数を管理するカウンタも備えており、枚数１枚に対して１を加算する。加算値の合計に対する閾値１は２００、閾値２は４５０、閾値３は９００であり、加算値の合計が閾値を超えると、それぞれターゲット温度を、トナー１の場合はΔ−５℃、Δ−１０℃、Δ−１５℃、トナー２の場合はΔ−２℃、Δ−４℃、Δ−７℃補正する。また、比較例４として、通紙枚数を管理するカウンタを備えておらず、通紙によるターゲット温度の調整を行わない例も用意する。
【００４０】
（評価結果）
本実施例および比較例を用いて評価を行った結果を説明する。
本評価においては、定着装置初期から全てトナー１を使用した場合と、全てトナー２を使用した通紙した場合、初期はトナー２を使用し、途中からトナー１に切り替えた場合の３種類の条件の評価を行った。それぞれの条件における、定着性能と省エネ性能の評価結果を表４にまとめた。本実施例は全ての場合について定着性能と省エネ性能を満足しているのに対し、比較例３は、初期はトナー２を使用し、途中からトナー１に切り替えた場合に定着性能を満たせなかった。比較例４は全ての場合で省エネ性能を満たせなかった。以下、各条件における結果の詳細を説明する。
【００４１】
（表４：各条件における実施例２、比較例３、比較例４の定着性および省エネ性）
2020098286.tif 000006
【００４２】
まず全てトナー１を使用した場合の評価結果は、実施例１の図３と同じであるため、省略する。本実施例と比較例３は所望の定着性および消費電力を得られているのに対し、比較例４は過剰な電力を消費する。
次に、全てトナー２を使用した場合の評価結果について図６を用いて説明する。まず、比較例４は、ターゲット温度は１９０℃で一定である。この場合、全てトナー１を使用し、薄紙２を使用して通紙した場合の図４と比べても、さらに紙表面温度の推移が緩やかである。これは、ターゲット温度がトナー１で薄紙２を使用した場合よりもさらに低い為、摺動グリス層１４０の粘性がさらに高く、層が薄くなって定着性能が上がるのにさらに時間がかかるためである。
【００４３】
なお、トナー２を使用した場合、定着不良を発生させない為の紙表面温度は９５℃以上である。比較例４は、定着不良は発生しないものの、通紙枚数が約４０００枚以降は、紙表面温度で約Δ１０℃、ターゲット温度で約Δ２０℃分の電力を過剰に消費している。次に、本実施例の初期ターゲット温度は１９０℃、記録材の通紙枚数が６０７枚以降は１８５℃、１３６４枚以降は１８０℃、２７２８枚以降は１７５℃である。定着性能の上昇の緩和に対応して閾値変更のタイミングを補正しているため、紙表面温度は９５℃〜９７．５℃の間に適正に制御できている。最後に、比較例３は、初期温度は１９０℃、記録材の通紙枚数が２０１枚以降は１８８℃、４５１枚以降は１８６℃、９０１枚以降は１８３℃、１８０１枚以降は１７８℃、２７０１枚以降は１７５℃である。比較例３も、紙表面温度を９５℃〜９７．５℃の間に適正に制御できている。
【００４４】
最後に、６００枚までトナー２を使用し、その後トナー１を使用した場合について図７を用いて説明する。まず、比較例４は、ターゲット温度は通紙枚数６００枚までは１９０℃で一定であり、６０１枚以降は、トナー１の情報が記憶された記憶手段５１の内容を反映して２２０℃となる。図６の例と同様に、６００枚までは紙表面温度の推移は緩やかであり、６０１枚以降はターゲット温度が上昇する為、紙表面温度の推移が早くなる。トナ
ー１で定着不良を発生させない為の紙表面温度は１１０℃以上であるため、以前の例と同様に消費電力が過剰である。
【００４５】
次に、本実施例について説明する。本実施例は、通紙枚数が６００枚までは図６の例と同様の推移をし、ターゲット温度は１９０℃である。通紙枚数が６０１枚以降もトナー２の場合は、加算値の合計が閾値１の２００００を超えた際に、表３にあるように１８５℃に補正される。しかし、６０１枚以降にトナー１に切り替えてカウンタによる加算値の合計が閾値１の２００００を超えると、ターゲット温度は、トナー２の場合における閾値１を超えたときのターゲット温度１８５℃には変更されない。この場合は、トナー２を使用した場合の補正制御温度である１８５℃に対して、トナー１とトナー２の場合におけるそれぞれの初期ターゲット温度（第１の初期制御温度と第３の初期制御温度）の差分に基づいて補正された温度である２１５℃に変更する。なお、この２１５℃は、トナー１の場合における閾値１を超えたときの初期ターゲット温度（初期制御温度）２２０℃からΔ−５℃補正されたときの温度である。そしてこの２１５℃が第３の補正制御温度に相当する。以上のことから、ターゲット温度は１９０℃から２１５℃に変更される。その後も定着装置の定着性能の上昇に即した補正が適用される為、紙表面温度は１１０℃〜１１２．５℃の間に適正に制御される。
【００４６】
比較例３は、通紙枚数が６００枚までは適切な紙表面温度に保たれるものの、カウンタに対する加算値は変更されない。その為、６０１枚でトナー２に切り替えられた時点で、トナー１を使用して閾値２を超えた場合のターゲット温度である２１０℃に温度の補正を行ってしまう。結果、紙表面温度が１１０℃を下回り、定着不良が発生してしまう。これは、６００枚までにトナー２を使用して低いターゲット温度で通紙され定着性能の上昇が緩やかであるのにもかかわらず、普通紙に切り替えられた時点で全てトナー１が使用された前提の閾値を使用してしまったためである。同様に、通紙枚数が９０１枚に達したときのターゲット温度を２０５℃にする補正も過剰であり、紙表面温度は１１０℃を下回ってしまう。
【００４７】
以上、説明したように、使用するトナーによって異なるターゲット温度を用いる場合に、定着装置に対する記録材の通紙枚数に応じてターゲット温度の補正を行いつつ、上記補正を行う上記通紙枚数に対する閾値も変更する。このようにすることにより、定着装置の性能の変化を適切に反映して定着性能と省エネ性を適正に維持することが可能である。なお、上述のターゲット温度の補正は、実施例１と同様に、連続通紙、すなわち、記録材に形成された画像を連続的に加熱する連続加熱が行われる場合を例として挙げて説明してきたが、これに限られない。例えば、一定の間隔をあけて、記録材を１枚ずつ通紙する場合でも、その１枚ずつを積算してカウンタで記録材の通紙枚数をカウントし、加算値の合計が所定の閾値を超えると、ターゲット温度の補正は、記録材の画像に対して連続加熱をする場合と同様に行われる。 
【符号の説明】
【００４８】
５０…画像形成装置本体、１００…定着装置、１１０…加圧ローラ、１１２…定着フィルム、１１３…ヒータ、７…制御手段、Ｐ…記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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