(57)【要約】  【課題】定着材の余熱を有効に活用し、定着温度を適切に制御することにより、消費電力を抑制することができる定着器を備える画像形成装置を提供する。  【解決手段】画像形成装置であって、定着部材８２を加熱する加熱部８１と、定着部材８２の温度を検出する温度検出部８３と、検出された温度に基づいて加熱部８１をオン及びオフすることにより定着温度を制御する温度制御部８５と、仮想的に加熱部８１をオフにした状態でプリントジョブを継続したときの定着温度の遷移を考慮して、加熱部８１をオンすることなくプリントジョブの終了まで定着に必要な下限温度が確保されかつプリントジョブの終了時に定着温度が下限温度の近傍の温度となる期間を想定し、期間の開始タイミングを予測する予測部８６と、予測された開始タイミングからプリントジョブの終了までの間、温度制御部８５による制御を禁止し、加熱部８１をオフの状態にする禁止部８７とを備える。  【選択図】図３
2010002606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の回転体を、両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置し、前記定着ニップに、未定着のトナー像が形成された記録シートを、加圧、及び定着温度で加熱しながら通過させて、トナー像を記録シートに定着させる画像形成装置であって、
前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段により加熱される回転体の温度、又は当該回転体の温度に相当する温度を検出する検出手段と、
プリントジョブの間、前記検出手段により検出された温度に基づいて、前記加熱手段をオン、及びオフすることにより、前記定着温度を制御する温度制御手段と、
仮想的に前記加熱手段をオフにした状態でプリントジョブを継続したときの、前記定着温度の遷移を考慮して、前記加熱手段をオンすることなく、プリントジョブの終了まで定着に必要な下限温度が確保され、かつ、プリントジョブの終了時に、前記定着温度が当該下限温度の近傍の温度となる期間を想定し、当該期間の開始タイミングを予測する予測手段と、
前記予測手段により予測された開始タイミングから、プリントジョブの終了までの間、前記温度制御手段による制御を禁止し、前記加熱手段をオフの状態にする禁止手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記予測手段は、
前記開始タイミングを予測する指標として、記録シートの種別毎に、プリントジョブにおける残りプリント枚数を規定したテーブルを保持する保持手段と、
記録シートの種別を入手する入手手段と、
前記保持手段に保持されたテーブルから、前記入手手段により入手された記録シートの種別に対応する残りプリント枚数を抽出する抽出手段と、
プリントジョブにおける残りプリント枚数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によりカウントされた残りプリント枚数が、前記抽出手段により抽出された残りプリント枚数以下になったか否かを判断する判断手段と、
判断手段により以下になったと判断されたときに、前記開始タイミングであると予測して、前記禁止手段へ通知する通知手段とを含み、
前記禁止手段は、
前記通知手段から通知を受けると、前記温度制御手段による制御を禁止し、前記加熱手段をオフの状態にすること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記保持手段に保持されたテーブルは、
記録シートの紙種、及びシートサイズ別に、残りプリント枚数を規定したものであること
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記予測手段は、
前記加熱手段のデューティー比を測定する測定手段と、
前記開始タイミングを予測する指標として、デューティー比別に、プリントジョブにおける残りプリント枚数を規定したテーブルを保持する保持手段と、
前記保持手段により保持されたテーブルから、前記測定手段により測定されたデューティー比に対応する残りプリント枚数を抽出する抽出手段と、
プリントジョブにおける残りプリント枚数をカウントするカウント手段と、
前記カウント手段によりカウントされた残りプリント枚数が、前記抽出手段により抽出された残りプリント枚数以下になったか否かを判断する判断手段と、
判断手段により以下になったと判断されたときに、前記開始タイミングであると予測して、前記禁止手段へ通知する通知手段とを含み、
前記禁止手段は、
前記通知手段から通知を受けると、前記温度制御手段による制御を禁止し、前記加熱手段をオフの状態にすること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記測定手段は、
１枚プリントする毎に、直前のデューティー比を測定し、
前記抽出手段は、
１枚プリントする毎に、残りプリント枚数を抽出し、
前記出力手段は、
１枚プリントする毎に、残りプリント枚数を出力し、
前記判断手段は、
１枚プリントする毎に、判断すること
を特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記禁止手段は、
前記開始タイミングから、プリントジョブの終了までの間に、一時停止状態になった場合に、前記温度制御手段による制御を再開させること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記禁止手段は、
前記開始タイミングから、プリントジョブの終了までの間に、プリント枚数が増加した場合に、前記温度制御手段による制御を再開させること
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項８】
一対の回転体を、両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置し、前記定着ニップに、未定着のトナー像が形成された記録シートを、加圧、及び定着温度で加熱しながら通過させて、トナー像を記録シートに定着させる画像形成装置における定着温度の制御方法であって、
前記画像形成装置は、
前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱手段を備え、
前記制御方法は、
前記加熱手段により加熱される回転体の温度、又は当該回転体の温度に相当する温度を検出する検出ステップと、
プリントジョブの間、前記検出ステップにより検出された温度に基づいて、前記加熱手段をオン、及びオフすることにより、前記定着温度を制御する温度制御ステップと、
仮想的に前記加熱手段をオフにした状態でプリントジョブを継続したときの、前記定着温度の遷移を考慮して、前記加熱手段をオンすることなく、プリントジョブの終了まで定着に必要な下限温度が確保され、かつ、プリントジョブの終了時に、前記定着温度が当該下限温度の近傍の温度となる期間を想定し、当該期間の開始タイミングを予測する予測ステップと、
前記予測ステップにより予測された開始タイミングから、プリントジョブの終了までの間、前記温度制御ステップによる制御を禁止し、前記加熱手段をオフの状態にする禁止ステップと
を含むことを特徴とする定着温度の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着器を備える画像形成装置に関し、特に、定着温度を適切に制御することにより、消費電力を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置には、普通紙、厚紙、薄紙、及びＯＨＰシート等といった複数種類の記録シートのいずれにも画像を形成することができるものがある。
このような画像形成装置が備える定着器においては、どの記録シートに対しても安定した定着性を得るため、及び温調時のアンダーシュート等の想定外の温度降下により、定着に必要な下限温度が確保されずに定着不良を起こしてしまうような事のないよう、下限温度よりも幾分か高い温度となるように定着ローラや定着ベルト等の定着材の温度を制御している。
【０００３】
一方、待機状態において定着器の熱源をオフする省電力モードを備える画像形成装置があり、通常、プリントが終了し、最終の記録シートが定着器を通過したときに熱源をオフにしている。
しかしながら、最終の記録シートが定着器を通過した後に熱源をオフにしても、定着材の温度はなかなか下がらず、定着材の余熱を有効に活用すれば、更なる消費電力の抑制が期待できる。
【０００４】
例えば、特許文献１には、搬送路上の転写材の位置を検知し、検知後の所定のタイミングで、かつ通過中の転写材の後端が定着手段から排出される前に、加熱手段への通電を断つことにより、余熱でトナー像を定着させる画像形成装置が開示され（第１の実施例等）、過剰な電力を削減することができると記載されている（段落００４９等）。
また例えば、特許文献２には、印刷すべき画像データの最後尾を検出して、定着器への電力供給を停止させる画像形成装置が開示され（具体例１等）、１枚、もしくは複数枚にまたがる画像データを印刷する場合には、その最終ページでは、空白部分での定着を排除できるので、無駄な電力消費を無くし、ハロゲンランプの寿命を長くできると記載されている（段落００３４等）。
【０００５】
また例えば、特許文献３には、画像後端の余白部が定着ニップ部に到達した時点で、目標温度より低い温度に変更する画像形成装置が開示され（請求項４等）、加熱部材により与えられる熱量過多で転写材端部にカールが生じるのを防ぐことができると記載されている（段落００２９等）。
【特許文献１】特開平８−１７１３０７号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１８８４号公報
【特許文献３】特開２００５−２６６４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、転写材の通過中に、転写材の種類等による転写材に奪われる熱量の違いを考慮することなく、常に同じタイミングで加熱手段への通電を断つので、どの転写材に対しても安定した定着性を得るためには、条件をあまり厳しくするわけにはいかず、電力を削減する余地が残っている。また、条件を厳しくし過ぎると、熱量の大きい転写材において定着不良が起こりかねない。
【０００７】
また、上記特許文献２及び３では、空白部分や余白部において電力供給を抑えるものであって、上記余熱を利用するものではない。
本発明は、定着材の余熱を有効に活用し、定着温度を適切に制御することにより、消費電力を抑制することができる定着器を備える画像形成装置と、当該定着器における定着温度の制御方法とを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、一対の回転体を両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置し前記定着ニップに未定着のトナー像が形成された記録シートを加圧及び定着温度で加熱しながら通過させてトナー像を記録シートに定着させる画像形成装置であって、前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱手段と、前記加熱手段により加熱される回転体の温度又は当該回転体の温度に相当する温度を検出する検出手段と、プリントジョブの間前記検出手段により検出された温度に基づいて前記加熱手段をオン及びオフすることにより前記定着温度を制御する温度制御手段と、仮想的に前記加熱手段をオフにした状態でプリントジョブを継続したときの前記定着温度の遷移を考慮して前記加熱手段をオンすることなくプリントジョブの終了まで定着に必要な下限温度が確保されかつプリントジョブの終了時に前記定着温度が当該下限温度の近傍の温度となる期間を想定し当該期間の開始タイミングを予測する予測手段と、前記予測手段により予測された開始タイミングからプリントジョブの終了までの間前記温度制御手段による制御を禁止し前記加熱手段をオフの状態にする禁止手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る定着温度の制御方法は、一対の回転体を両者間に定着ニップを形成する状態で近接配置し前記定着ニップに未定着のトナー像が形成された記録シートを加圧及び定着温度で加熱しながら通過させてトナー像を記録シートに定着させる画像形成装置における定着温度の制御方法であって、前記画像形成装置は、前記一対の回転体のうちの少なくとも一方を加熱する加熱手段を備え、前記制御方法は、前記加熱手段により加熱される回転体の温度又は当該回転体の温度に相当する温度を検出する検出ステップと、プリントジョブの間前記検出ステップにより検出された温度に基づいて前記加熱手段をオン及びオフすることにより前記定着温度を制御する温度制御ステップと、仮想的に前記加熱手段をオフにした状態でプリントジョブを継続したときの前記定着温度の遷移を考慮して前記加熱手段をオンすることなくプリントジョブの終了まで定着に必要な下限温度が確保されかつプリントジョブの終了時に前記定着温度が当該下限温度の近傍の温度となる期間を想定し当該期間の開始タイミングを予測する予測ステップと、前記予測ステップにより予測された開始タイミングからプリントジョブの終了までの間前記温度制御ステップによる制御を禁止し前記加熱手段をオフの状態にする禁止ステップとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
課題を解決するための手段に記載した構成により、加熱手段をオフにしたときの定着温度の遷移を考慮して、プリントジョブの終了前に、加熱手段をオフの状態にし、そのままプリントジョブの終了まで、定着を行なうことができるので、定着材の余熱を有効に活用し、定着温度を適切に制御することができる。
従って、消費電力を抑制することができる。
【００１１】
また、上記加熱される回転体は、例えばローラであってもベルトであっても、同様に適用できるが、特に回転体がベルトであって、当該ベルトが加熱ローラと定着ローラとに亘って巻回しているような場合には、加熱部分から定着ニップまでの間に少し距離があり、上記構成によれば、この距離の分も考慮して開始タイミングを予測することができるので、より消費電力を抑制することができる。
【００１２】
ここで、画像形成装置において、前記予測手段は、前記開始タイミングを予測する指標として記録シートの種別毎にプリントジョブにおける残りプリント枚数を規定したテーブルを保持する保持手段と、記録シートの種別を入手する入手手段と、前記保持手段に保持されたテーブルから前記入手手段により入手された記録シートの種別に対応する残りプリント枚数を抽出する抽出手段と、プリントジョブにおける残りプリント枚数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によりカウントされた残りプリント枚数が前記抽出手段により抽出された残りプリント枚数以下になったか否かを判断する判断手段と、判断手段により以下になったと判断されたときに前記開始タイミングであると予測して前記禁止手段へ通知する通知手段とを含み、前記禁止手段は、前記通知手段から通知を受けると前記温度制御手段による制御を禁止し前記加熱手段をオフの状態にすることを特徴とすることもできる。
【００１３】
これにより、記録シートの種別毎に異なるタイミングで、プリントジョブの終了前に加熱手段をオフの状態にすることができるので、記録シートの違いにより奪われる熱量が違うことによる誤差をなくすことができ、定着材の余熱を有効に活用し定着温度を適切に制御することができる。
従って、消費電力を抑制することができる。
【００１４】
ここで、画像形成装置において、前記保持手段に保持されたテーブルは、記録シートの紙種、及びシートサイズ別に、残りプリント枚数を規定したものであることを特徴とすることもできる。
これにより、記録シートの紙種、及びシートサイズの違いにより、奪われる熱量が違うことによる誤差をなくすことができる。
【００１５】
ここで、画像形成装置において、前記予測手段は、前記加熱手段のデューティー比を測定する測定手段と、前記開始タイミングを予測する指標としてデューティー比別にプリントジョブにおける残りプリント枚数を規定したテーブルを保持する保持手段と、前記保持手段により保持されたテーブルから前記測定手段により測定されたデューティー比に対応する残りプリント枚数を抽出する抽出手段と、プリントジョブにおける残りプリント枚数をカウントするカウント手段と、前記カウント手段によりカウントされた残りプリント枚数が前記抽出手段により抽出された残りプリント枚数以下になったか否かを判断する判断手段と、判断手段により以下になったと判断されたときに前記開始タイミングであると予測して前記禁止手段へ通知する通知手段とを含み、前記禁止手段は、前記通知手段から通知を受けると前記温度制御手段による制御を禁止し前記加熱手段をオフの状態にすることを特徴とすることもできる。
【００１６】
これにより、デューティー比別に異なるタイミングで、プリントジョブの終了前に加熱手段をオフの状態にすることができるので、実際のプリントの状況に対応して、記録シートの違いや環境等の変化により奪われる熱量が違うことによる誤差をなくすことができ、定着材の余熱を有効に活用し定着温度を適切に制御することができる。
従って、消費電力を抑制することができる。
【００１７】
ここで、画像形成装置において、前記測定手段は、１枚プリントする毎に直前のデューティー比を測定し、前記抽出手段は、１枚プリントする毎に残りプリント枚数を抽出し、前記出力手段は、１枚プリントする毎に残りプリント枚数を出力し、前記判断手段は、１枚プリントする毎に判断することを特徴とすることもできる。
これにより、１枚プリントする毎に最新のデューティー比を測定して判断することができるので、判断の精度が高く、より消費電力を抑制することができる。
【００１８】
ここで、画像形成装置において、前記禁止手段は、前記開始タイミングからプリントジョブの終了までの間に一時停止状態になった場合に前記温度制御手段による制御を再開させることを特徴とすることもできる。
これにより、一時停止状態になった場合に、定着温度が下がり過ぎて定着不良を起こすような不具合が回避され、また、プリントジョブが再開されたときにユーザを待たせることがない。
【００１９】
ここで、画像形成装置において、前記禁止手段は、前記開始タイミングから、プリントジョブの終了までの間に、プリント枚数が増加した場合に、前記温度制御手段による制御を再開させることを特徴とすることもできる。
これにより、プリント枚数が増加した場合に、定着温度が下がり過ぎて定着不良を起こすような不具合が回避される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［実施の形態１］
＜概要＞
本発明の実施の形態１は、記録シートのサイズと紙種とを考慮して、ヒータをオフするタイミングを予測し、当該タイミング以後は、プリントジョブの終了まで定着材の余熱を利用して定着を行い、プリントジョブの終了直後に、省電力モードに移行することを特徴とする画像形成装置である。
【００２１】
＜構成＞
図１は、実施の形態１における画像形成装置の全体構成を示す図である。
図１に示すように、実施の形態１における画像形成装置１は、タンデム型カラーデジタルプリンタであり、画像プロセス部３、給送部４、定着部５、制御部６を備え、ネットワーク（例えば社内ＬＡＮ）に接続されて、社内の端末装置から印刷の実行指示を受付けると、その指示に従って、記録シート上にカラー画像を形成して出力する。
【００２２】
画像プロセス部３は、主に画像の形成を担う部分であり、矢印Ａに示す方向に循環する中間転写ベルト１１に添って、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれのトナー像を形成する画像形成ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋが順に配列され、各画像形成ユニットの下方には、レーザダイオード等の発光素子を備える光学部１０が配置されている。なお画像プロセス部３において、参照番号の後に“Ｙ”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがイエローのトナーによる画像を生成し、以下同様に参照番号の後に“Ｍ”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがマゼンタのトナーによる画像を生成し、参照番号の後に“Ｃ”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがシアンのトナーによる画像を生成し、参照番号の後に“Ｋ”が付いている構成要素を主体とする画像形成ユニットがブラックのトナーによる画像を生成する。
【００２３】
画像形成ユニット３Ｙは、感光体ドラム３１Ｙと、その周辺に配設された帯電器３２Ｙ、現像器３３Ｙ、１次転写ローラ３４Ｙ、及びクリーナ３５Ｙを備えている。
イエローのトナーによる画像を生成するにあたり、帯電器３２Ｙが感光体ドラム３１Ｙを一様に帯電させ、制御部６の制御により、光学部１０が一様に帯電した感光体ドラム３１Ｙへレーザ光Ｌを出射して静電潜像を形成し、形成された静電潜像に現像器３３Ｙがイエローのトナーによる現像を行い、現像されたトナー像が中間転写ベルト１１に１次転写され、１次転写後、感光体ドラム３１Ｙに残留するトナーがクリーナ３５Ｙによって除去される。
【００２４】
画像形成ユニット３Ｍ、３Ｃ、３Ｋについても、画像形成ユニット３Ｙと同様の構成を備え（図中の符号を省略している）、同様に各色のトナーによる画像を生成する。
中間転写ベルト１１に１次転写されるトナー像は、画像形成ユニットのそれぞれを通過する毎にそれぞれの色が重ねられ、最終的にフルカラーのトナー画像が生成される。
一方、給送部４は、主に記録シートの搬送を担う部分であり、記録シートＳを納める給紙カセット４１と、納められている記録シートＳを搬送路４３へ１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された記録シートＳを送り出すタイミングを図るタイミングローラ対４４と、２次転写ローラ４５とを備え、記録シートＳが２次転写位置４６まで搬送され、中間転写ベルト１１に生成されたフルカラーのトナー画像が、２次転写位置４６において記録シートＳに２次転写される。
【００２５】
定着部５は、ベルト方式の定着器であり、トナー画像が２次転写された記録シートＳを加熱及び加圧して、トナー画像を記録シートＳに定着させる。定着部５については以下に詳細に記す。
定着後の記録シートＳは排紙ローラ７１等の駆動により排紙トレイ７２へ排紙される。
制御部６は、画像形成装置１の全体の動作や温調等を一括して制御するコントローラであり、形成すべき画像のデータに基づいて、各画像形成ユニット別に光学部１０の発光素子用の駆動信号を生成し、１次転写において各色のトナー像を正確に重ねたり、２次転写において記録シートＳにトナー画像が正確に転写されるようにタイミングを調整する。
（ａ）定着部の詳細
図２は、定着部５の構成を模式的に示す図である。
【００２６】
図２に示すように、定着部５は、加熱ローラ５１と定着ローラ５２とに亘って巻回して回転自在に支持された定着ベルト５３を介して、加圧ローラ５４を定着ローラ５２に近接配置して荷重をかけ、定着ベルト５３と加圧ローラ５４との接触部分に定着ニップを形成し、未定着画像が形成された記録シートを定着ニップに通過させて、未定着画像を記録シートに熱圧着する。
【００２７】
加熱ローラ５１は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面に、定着ベルト５３との磨耗防止のため、フッ素樹脂等によるコート層等が積層されて構成され（例えば、外径２５ｍｍ、アルミ中空芯金０．６ｍｍ＋ＰＴＦＥコート１５μｍ、ニップ長手方向約３３０ｍｍ）、定着ローラ５２と共に定着ベルト５３に張力をかけた状態で、記録シートの通過速度に合わせて定着ベルト５３を回転駆動する。
【００２８】
また加熱ローラ５１には、加熱源であるヒータ５５（例えばハロゲンランプヒータ９９０Ｗ、発光長２０ｍｍ・２５０ｍｍ・２０ｍｍ／合計２９０ｍｍ、ヒータ配光１１５％・１００％・１１５％、）が内挿されていて、ヒータ５５の発熱によって直接加熱ローラ５１が熱せられ、その熱が定着ベルト５３に伝導し、定着ベルト５３が定着温度に加熱される。
【００２９】
定着ローラ５２は、円柱形の鋼鉄やアルミニウムの表面に、シリコーンゴムやスポンジ等の弾性層が積層されて構成されており（例えば、外径３０ｍｍ、鉄中実芯金φ２２ｍｍ＋ゴム４ｍｍ＋スポンジ２ｍｍ、ニップ長手方向約３３０ｍｍ）、ヒータ５５の発熱によって直接加熱されない。
定着ベルト５３は、ポリイミド樹脂やニッケル基材等からなる耐熱層の表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等によるコート層等が積層されて構成された無端ベルトであり、可撓性を有する（例えば、外径６０ｍｍ、ニッケル基材４５μｍ＋ゴム２００μｍ＋ＰＦＡ３０μｍ、ニップ長手方向約３２０ｍｍ）。
【００３０】
加圧ローラ５４は、円筒形の鋼鉄やアルミニウムのパイプの表面にシリコーンゴム等の弾性層とフッ素樹脂等による離型層等が積層されて構成されている（例えば、外径３５ｍｍ、鉄中空芯金２．５ｍｍ＋ゴム２．５ｍｍ＋ＰＦＡ３０μｍ、ニップ長手方向約３３０ｍｍ）。
また図示例の定着部５は、さらに、非接触サーミスタ５６（例えば中央通紙基準位置より４０ｍｍの位置と１４０ｍｍの位置の２箇所に配置）を備え、加熱ローラ５１近辺の定着ベルト５３の表面温度に対応する電圧を出力する。なお、ここで非接触サーミスタ５６を、加熱ローラ５１の温度を検出する位置に設置してもよい。
（ｂ）機能構成
図３は、実施の形態１における画像形成装置１の機能構成を示す図である。
【００３１】
図３に示すように、画像形成装置１は、加熱部８１、定着部材８２、温度検出部８３、動作制御部８４、温度制御部８５、予測部８６、禁止部８７を備える。
加熱部８１は、図２に示すヒータ５５に相当し、定着部材８２を加熱する加熱源であり、温度制御部８５によりオン／オフ制御される。
定着部材８２は、図２に示す加熱ローラ５１、定着ローラ５２、定着ベルト５３、及び加圧ローラ５４等に相当し、加熱部８１により加熱されたり、定着ニップを形成したり、記録シートを定着ニップにおいて加熱及び加圧する回転体である。
【００３２】
温度検出部８３は、図２に示す非接触サーミスタ５６に相当し、定着部材８２の温度を検出する。
動作制御部８４は、図１に示す制御部６が備える機能の一部に相当し、記録シートの搬送や定着部材８２の動作等を制御する。
温度制御部８５は、図１に示す制御部６が備える機能の一部に相当し、温度検出部８３により検出される温度に基づいて、加熱部８１をオンオフすることにより、定着温度を制御する。
【００３３】
予測部８６は、図１に示す制御部６が備える機能の一部に相当し、仮想的に加熱部８１をオフにした状態でプリントジョブを継続したときの、定着温度の遷移を考慮して、加熱部８１をオンすることなく、プリントジョブの終了まで定着に必要な下限温度が確保され、かつ、プリントジョブの終了時に、定着温度が下限温度の近傍の温度となる期間を想定し、当該期間の開始タイミングを予測する。
【００３４】
図４は、予測部８６の詳細な機能構成を示す図である。
図４に示すように、予測部８６は、保持部８６１、入手部８６２、抽出部８６３、カウント部８６４、判断部８６５、通知部８６６を含む。
保持部８６１は、開始タイミングを予測する指標として、記録シートの種別毎に、プリントジョブにおける残りプリント枚数を規定したテーブルを保持する。
【００３５】
ここで記録シートの種別とは、薄紙、普通紙、厚紙、及びＯＨＰシート等の紙種と、Ａ５、Ｂ４、Ａ４、Ｂ４、及びＡ３等の紙サイズとの組み合わせを示す。
また、ここで残りプリント枚数とは、この枚数よりも、実際にプリントすべき記録シートの枚数が少なくなったときに、開始タイミングであると予測して、加熱部８１を強制的にオフするための指標である。
【００３６】
図５は、保持部８６１に保持されたテーブルを示す図である。
入手部８６２は、残りのプリントに使用する記録シートの種別を、動作制御部８４から入手する。
抽出部８６３は、保持部８６１に保持されたテーブルから、入手部８６２により入手された記録シートの種別に対応する残りプリント枚数を抽出する。
【００３７】
例えば、記録シートの種別として紙サイズ「Ｂ４」、紙種「薄紙」が入手されると、図５に示すテーブルから、残りプリント枚数として「３．５」が抽出される。
カウント部８６４は、プリントジョブにおける残りプリント枚数をカウントする。なお、カウント部８６４は、複数のプリントジョブが重複した場合は、これらを合わせて新たなプリントジョブとし、また、プリント中に、割り込みプリントや、プリントジョブの追加、及びプリントジョブの全部又は一部破棄等によるプリント枚数の変更があれば、変更後のプリント枚数に基づいて、残りプリント枚数をカウントするものとする。
【００３８】
判断部８６５は、カウント部８６４によりカウントされた残りプリント枚数が、抽出部８６３により抽出された残りプリント枚数以下になったか否かを判断する。
通知部８６６は、判断部８６５により以下になったと判断されたときに、開始タイミングであると予測して、禁止部８７へ通知する。
例えば、抽出された残りプリント枚数が「３．５」である場合には、カウントされた残りプリント枚数が３枚になったときに、開始タイミングであると予測して、禁止部８７へ通知する。
【００３９】
禁止部８７は、通知部８６６から通知を受けると、予測部８６により予測された開始タイミングから、プリントジョブの終了までの間、温度制御部８５による温調制御を禁止し、加熱部８１をオフの状態にする。
また、禁止部８７は、開始タイミングから、プリントジョブの終了までの間に、一時停止状態になった場合、及びプリント枚数が増加した場合には、温度制御部８５による温調制御を再開させる。
【００４０】
＜動作＞
図６は、実施の形態１における、定着時の温度制御の手順を示す図である。
以下に図６を用いて、定着時の温度制御の手順を説明する。
（１）電源が投入されると、動作制御部８４が、ユーザから直接、あるいはＰＣ（パーソナルコンピュータ）等を経由して、印刷開始の指示を受付けるまで待つ（ステップＳ１）。
【００４１】
（２）プリントジョブの開始の指示を受付けると（ステップＳ１：ＹＥＳ）、動作制御部８４が記録シートの材質や仕上がり指定（普通か高光沢か等）に応じて、定着ベルト５３の線速度と記録シートの線速度、及び温調制御における目標温度を設定し、温度制御部８５が温調制御を開始する（ステップＳ２）。実施の形態１では、例えば普通紙を通常の設定でプリントする場合には、定着ベルト５３と記録シートの線速度を線速度９０ｍｍ／ｓとし、目標温度を１８５℃に設定し、また例えば普通紙を高光沢でプリントすると設定した場合には、定着ベルト５３と記録シートの線速度を線速度４５ｍｍ／ｓとし、目標温度を１４５℃に設定する。
【００４２】
（３）定着部材８２の温度が目標温度になるまで待つ（ステップＳ３）。
（４）定着部材８２の温度が目標温度になると（ステップＳ３：ＹＥＳ）ウォームアップが完了し、温度制御部８５が、定着部材８２の温度を、目標温度近辺の所定の範囲内になるように制御し、印刷許可信号を出し、プリントが開始される（ステップＳ４）。
（５）プリントが開始されると、カウント部８６４が、プリントジョブにおける残りプリント枚数をカウントする（ステップＳ５）。ここで、割り込みプリントや、プリントジョブの追加、及びプリントジョブの全部又は一部破棄等によるプリント枚数の変更があれば、変更後のプリント枚数に基づいて、残りプリント枚数をカウントする。
【００４３】
（６）入手部８６２が、残りのプリントに使用する記録シートの種別を、動作制御部８４から入手して、抽出部８６３が、保持部８６１に保持されたテーブルから、入手部８６２により入手された記録シートの種別に対応する残りプリント枚数を抽出する（ステップＳ６）。ここで、残りのプリントに使用する記録シートの種別が複数ある場合には、定着不良を起こさないように、各種別の残りプリント枚数を一旦抽出し、その中から一番少ない残りプリント枚数を選択する。
【００４４】
（７）判断部８６５が、ステップＳ６においてカウントされた残りプリント枚数が、ステップＳ３において抽出された残りプリント枚数以下になったか否かを判断する（ステップＳ７）。残りプリント枚数以下でない場合は、ステップＳ５へ戻る。
（８）残りプリント枚数以下になった場合には（ステップＳ７：ＹＥＳ）、通知部８６６が、開始タイミングであると予測して、禁止部８７へ通知する（ステップＳ８）。
【００４５】
（９）禁止部８７が、通知部８６６から通知を受けて、温度制御部８５による温調制御を禁止し、加熱部８１をオフの状態にする（ステップＳ９）。
（１０）禁止部８７が、プリントジョブが一時停止状態になったか否かを判断する（ステップＳ１０）。
（１１）一時停止状態になった場合には（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、禁止部８７が、温度制御部８５による温調制御を再開させる（ステップＳ１１）。
【００４６】
（１２）プリントジョブが再開するまで待つ（ステップＳ１２）。
（１３）プリントジョブが再開した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、禁止部８７が、温度制御部８５による温調制御を禁止し、加熱部８１をオフの状態にする（ステップＳ１３）。
（１４）一時停止状態になっていない場合（ステップＳ１０：ＮＯ、ステップＳ１２：ＹＥＳ後）には、禁止部８７が、割り込みプリントや、プリントジョブの追加等によるプリント枚数の増加があるか否かを判断する（ステップＳ１４）。
【００４７】
（１５）プリント枚数の増加がある場合には（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、禁止部８７が、温度制御部８５による温調制御を再開させる（ステップＳ１５）。
（１６）定着部材８２の温度が目標温度になるまで待った後、ステップＳ５へ戻る（ステップＳ１６）。
（１７）プリント枚数の増加がない場合には（ステップＳ１４：ＮＯ）、プリントジョブが終了するまで待つ（ステップＳ１７）。
【００４８】
＜検証＞
図７（ａ）は、比較の為に、従来のように、プリント終了（図中Ａ）とともに加熱部８１（ここではヒータランプ）をオフの状態にしたときの、温度検出部８３により検出される温度（ここでは定着ベルト５３の温度）と、消費電力とを実際に測定した実測結果を示す図であり、図７（ｂ）は、プリント終了（図中Ｄ）前に加熱部８１をオフの状態にした（図中Ｃ）ときの、温度検出部８３により検出される温度と、消費電力とを実際に測定した、実施の形態１における実測結果を示す図である。
【００４９】
図７（ａ）においては、プリント終了（図中Ａ）から次第に温度が下がり始めるが、すでにプリントが終わっているので、熱を奪われ難いため、温度の下がり勾配は比較的緩やかであり、温度は下がり難い。
一方、図７（ｂ）においては、ヒータランプオフ（図中Ｃ）から次第に温度が下がり始め、まだプリントが終わっていないので、記録シートに熱を奪われ、温度の下がり勾配は比較的急峻であり、温度は下がり易い。また、プリント終了まで（図中Ｃ〜Ｄ）、定着に必要な下限温度（図中Ｅの最低定着温度）が確保され、かつ、プリント終了時（図中Ｄ）に、定着温度が下限温度の近傍の温度となっているので、定着材の余熱を有効に利用していると言える。
【００５０】
また、図７（ａ）のような制御において１０枚プリントしたときの消費電力量の実測値は２２．９６ＷＨであり、図７（ｂ）のような制御において同じく１０枚プリントしたときの消費電力量の予測値は１９．６３ＷＨなので、およそ１５％の電力削減効果が得られる。
＜まとめ＞
以上に説明したように、実施の形態１によれば、記録シートの種別毎に異なるタイミングで、プリントジョブの終了前に加熱手段をオフの状態にすることができるので、記録シートの違いにより奪われる熱量が違うことによる誤差をなくすことができ、定着材の余熱を有効に活用し定着温度を適切に制御することができる。
【００５１】
従って、消費電力を抑制することができる。
［変形例１］
＜概要＞
本発明の変形例１は、直前のヒータのデューティー比を測定して、ハロゲンヒータをオフするタイミングを予測し、当該タイミング以後は、プリントジョブの終了まで定着材の余熱を利用して定着を行い、プリントジョブの終了直後に、省電力モードに移行することを特徴とする画像形成装置である。
【００５２】
＜構成＞
変形例１は、実施の形態１の予測部８６が、予測部８８に置き換わったものであり、その他の構成要素、及び動作は実施の形態１と同様である。
図８は、予測部８８の詳細な機能構成を示す図である。
変形例１の予測部８８は、実施の形態１の予測部８６と同様に、図１に示す制御部６が備える機能の一部に相当し、図８に示すように、測定部８８１、保持部８８２、抽出部８８３、カウント部８６４、判断部８６５、通知部８６６を含む。
【００５３】
なお、実施の形態１と同様の機能を備える構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。
測定部８８１は、加熱部８１のデューティー比を測定する。
ここで、デューティー比とは、一定期間内に加熱部８１がオンしていた割合を示し、オン時間の合計／（オン時間の合計＋オフ時間の合計）で表される。
【００５４】
本変形例では、１枚プリントする毎に、直前の３枚分のプリントに要したデューティー比を測定するものとする。
保持部８８２は、開始タイミングを予測する指標として、デューティー比別に、プリントジョブにおける残りプリント枚数を規定したテーブルを保持する。
図９は、保持部８８２に保持されたテーブルを示す図である。
【００５５】
抽出部８８３は、保持部８８２により保持されたテーブルから、測定部８８１により測定されたデューティー比に対応する残りプリント枚数を抽出する。
例えば、デューティー比が「５０％」であった場合には、図９に示すテーブルから、残りプリント枚数として「３」が抽出される。
＜動作＞
図１０は、変形例１における、定着時の温度制御の手順を示す図である。
【００５６】
以下に図１０を用いて、定着時の温度制御の手順を説明する。
なお、実施の形態１における図６の手順と同様の処理を行なうステップには同一番号を付し、その説明を省略する。
（１）〜（５）実施の形態１における図６の（１）〜（５）と同様の処理を行なう（ステップＳ１〜Ｓ５）。
【００５７】
（６）測定部８８１が、加熱部８１のデューティー比を測定する（ステップＳ２１）。
（７）抽出部８８３が、保持部８８２により保持されたテーブルから、測定部８８１により測定されたデューティー比に対応する残りプリント枚数を抽出する（ステップＳ２２）。
（８）判断部８６５が、ステップＳ６においてカウントされた残りプリント枚数が、ステップＳ２２において抽出された残りプリント枚数以下になったか否かを判断する（ステップＳ２３）。残りプリント枚数以下でない場合は、ステップＳ５へ戻る。
【００５８】
（９）残りプリント枚数以下になった場合には（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、通知部８６６が、開始タイミングであると予測して、禁止部８７へ通知する（ステップＳ２４）。
（１０）〜（１８）実施の形態１における図６の（９）〜（１７）と同様の処理を行なう（ステップＳ９〜Ｓ１７）。
＜まとめ＞
以上に説明したように、変形例１によれば、デューティー比別に異なるタイミングで、プリントジョブの終了前に加熱手段をオフの状態にすることができるので、実際のプリントの状況に対応して、記録シートの違いや環境等の変化により奪われる熱量が違うことによる誤差をなくすことができ、定着材の余熱を有効に活用し定着温度を適切に制御することができる。
【００５９】
従って、消費電力を抑制することができる。
なお、コンピュータに本実施の形態１及び変形例１のような動作を実行させることができるプログラムがコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録され、この記録媒体が流通し取り引きの対象となり得る。また、当該プログラムは、例えばネットワーク等を介して流通して取り引きの対象となり得、また、表示装置に表示されたり印刷されて、利用者に提示されることもあり得る。
【００６０】
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ、ＭＯ、ＤＶＤ、メモリカード等の着脱可能な記録媒体、及び、ハードディスク、半導体メモリ等の固定記録媒体等であり、特に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、定着器を備える画像形成装置の技術分野に広く適用することができる。
本発明によって、定着材の余熱を有効に活用し、定着温度を適切に制御することができるので、消費電力を抑制することができ、その産業的利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】実施の形態１における画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】定着部５の構成を模式的に示す図である。
【図３】実施の形態１における画像形成装置１の機能構成を示す図である。
【図４】予測部８６の詳細な機能構成を示す図である。
【図５】保持部８６１に保持されたテーブルを示す図である。
【図６】実施の形態１における、定着時の温度制御の手順を示す図である。
【図７】（ａ）は、比較の為に、従来のように、プリント終了とともに加熱部８１をオフの状態にしたときの、温度検出部８３により検出される温度と、消費電力とを実際に測定した実測結果を示す図であり、（ｂ）は、プリント終了前に加熱部８１をオフの状態にしたときの、温度検出部８３により検出される温度と、消費電力とを実際に測定した、実施の形態１における実測結果を示す図である。
【図８】予測部８８の詳細な機能構成を示す図である。
【図９】保持部８８２に保持されたテーブルを示す図である。
【図１０】変形例１における、定着時の温度制御の手順を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    画像形成装置
３    画像プロセス部
４    給送部
５    定着部
６    制御部
１０    光学部
１１    中間転写ベルト
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ    画像形成ユニット
３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ    感光体ドラム
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ    帯電器
３３Ｙ、３３Ｍ、３３Ｃ、３３Ｋ    現像器
３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ    １次転写ローラ
３５Ｙ、３５Ｍ、３５Ｃ、３５Ｋ    クリーナ
４１    給紙カセット
４２    繰り出しローラ
４３    搬送路
４４    タイミングローラ対
４５    ２次転写ローラ
４６    ２次転写位置
５１    加熱ローラ
５２    定着ローラ
５３    定着ベルト
５４    加圧ローラ
５５    ヒータ
５６    非接触サーミスタ
７１    排紙ローラ
７２    排紙トレイ
８１    加熱部
８２    定着部材
８３    温度検出部
８４    動作制御部
８５    温度制御部
８６    予測部
８７    禁止部
８８    予測部
８６１    保持部
８６２    入手部
８６３    抽出部
８６４    カウント部
８６５    判断部
８６６    通知部
８８１    測定部
８８２    保持部
８８３    抽出部
【図１】
2010002606.tif 000003
【図２】
2010002606.tif 000004
【図３】
2010002606.tif 000005
【図４】
2010002606.tif 000006
【図５】
2010002606.tif 000007
【図６】
2010002606.tif 000008
【図７】
2010002606.tif 000009
【図８】
2010002606.tif 000010
【図９】
2010002606.tif 000011
【図１０】
2010002606.tif 000012