(57)【要約】【課題】定着装置を備える画像形成装置であって、連続印字時の温度リップルの縮小と、フリッカの抑制と、のバランスを図る技術を提供すること。【解決手段】プリンタ１００は、定着ニップ部を形成する加熱部材８１と加圧ローラ８２とを備え、温度センサ８１１の信号に基づいて加熱部材８１の表面温度を検出する。プリンタ１００は、加熱部材８１の設定温度と検出温度との差に基づく比例成分値と、温度変化量Ｙｄとシートの連続搬送時の紙間時間Ｔとに基づく微分成分値と、を用いて、制御値Ｙを決定する。さらに、プリンタ１００は、制御値Ｙを用いて、ヒータ８１０に供給する電力量を決定する。微分成分値の絶対値は、温度変化量Ｙｄが所定値であって紙間時間Ｔが第１の時間の場合、温度変化量Ｙｄが同じ所定値であって、紙間時間Ｔが第１の時間よりも短い第２の時間の場合と比較して、大きい。【選択図】図９
2019053164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと、
前記ヒータによって加熱される第１の回転体と、
前記第１の回転体との間で定着ニップ部を形成する第２の回転体と、
前記第１の回転体の表面温度に応じて異なる信号を出力する温度センサと、
制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記温度センサの信号に基づいて前記第１の回転体の表面温度を検出する検出処理と、
前記第１の回転体の設定温度と前記第１の回転体の表面温度との差に基づく第１値と、単位時間当たりの前記第１の回転体の表面温度の変化量とシートの連続搬送時の紙間時間とに基づく第２値と、を用いて制御値を決定する制御値決定処理と、
前記制御値決定処理にて決定された前記制御値を用いて、前記ヒータに供給する電力量を決定する電力決定処理と、
を実行し、
前記第２値の絶対値は、前記変化量が所定値であって前記紙間時間が第１の時間の場合、前記変化量が前記所定値であって前記紙間時間が前記第１の時間よりも短い第２の時間の場合と比較して、大きい、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載する画像形成装置において、
前記制御部は、
前記制御値決定処理において、次の式（１）〜（３）を満たし、
（１）前記制御値＝前記第１値−前記第２値
（２）前記第１値＝（前記第１の回転体の設定温度−前記第１の回転体の表面温度）×比例ゲイン
（３）前記第２値＝前記変化量×微分ゲイン
前記微分ゲインの値は、前記紙間時間が前記第１の時間の場合、前記紙間時間が前記第２の時間の場合と比較して、大きい、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する画像形成装置において、
シートを収容する収容部と、
シートの搬送路と、
前記収容部に収容されているシートを前記搬送路に１枚ずつ搬入する搬入部と、
を備え、
前記制御部は、前記収容部に収容されたシートの種類が、第１の種類、または、前記第１の種類よりも搬送方向の長さが短い第２の種類である場合、シートの連続搬送時の前記搬入部による搬入開始間隔を第１の時間間隔に設定し、
シートの種類が前記第２の種類のシートである場合、前記紙間時間は前記第１の時間であり、
シートの種類が前記第１の種類のシートである場合、前記紙間時間は前記第２の時間である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載する画像形成装置において、
シートを収容する収容部と、
シートの搬送路と、
前記収容部に収容されているシートを前記搬送路に１枚ずつ搬入する搬入部と、
を備え、
前記制御部は、シートの連続搬送時の前記搬入部による搬入開始間隔を第１の時間間隔として前記搬入部を動作させる第１モードと、前記搬入開始間隔を前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔として前記搬入部を動作させる第２モードと、を実行可能であり、
前記第１モードで前記搬入部が動作している場合、前記紙間時間は前記第１の時間であり、
前記第２モードで前記搬入部が動作している場合、前記紙間時間は前記第２の時間である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載する画像形成装置において、
両面印刷の場合、前記紙間時間は前記第１の時間であり、
片面印刷の場合、前記紙間時間は前記第２の時間である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２に記載する画像形成装置において、
シートの搬送路と、
前記搬送路の所定位置におけるシートの有無に応じて異なる信号を出力するシートセンサと、
を備え、
前記シートセンサがシートの有から無を検知したタイミングからシートの無から有を検知したタイミングまでの時間が前記紙間時間である、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載する画像形成装置において、
前記制御部は、
シートが前記定着ニップ部を通過していない第１の期間の少なくとも一部において、前記第１の回転体の前記設定温度を、シートが前記定着ニップ部を通過している第２の期間と比較して、小さくする、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１つに記載する画像形成装置において、
前記制御部は、
前記電力決定処理では、
前記制御値決定処理にて決定された前記制御値を用いて、所定周期内における通電状態の比率であるデューティ比を決定し、さらに決定される前記デューティ比は、前記制御値決定処理にて決定された前記制御値が大きいほど大きい、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
ヒータと、
前記ヒータによって加熱される第１の回転体と、
前記第１の回転体との間で定着ニップ部を形成する第２の回転体と、
前記第１の回転体の表面温度に応じて異なる信号を出力する温度センサと、
を備える画像形成装置の制御方法であって、
前記温度センサの信号に基づいて前記第１の回転体の表面温度を検出する検出ステップと、
前記第１の回転体の設定温度と前記第１の回転体の表面温度との差に基づく第１値と、単位時間当たりの前記第１の回転体の表面温度の変化量とシートの連続搬送時の紙間時間とに基づく第２値と、を用いて制御値を決定する制御値決定ステップであって、前記第２値の絶対値は、前記変化量が所定値であって前記紙間時間が第１の時間の場合、前記変化量が前記所定値であって前記紙間時間が前記第１の時間よりも短い第２の時間の場合と比較して、大きい前記制御値決定ステップと、
前記制御値決定ステップにて決定された前記制御値を用いて、前記ヒータに供給する電力量を決定する電力決定ステップと、
を含むことを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
ヒータと、
前記ヒータによって加熱される第１の回転体と、
前記第１の回転体との間で定着ニップ部を形成する第２の回転体と、
前記第１の回転体の表面温度に応じて異なる信号を出力する温度センサと、
を備える画像形成装置に、
前記温度センサの信号に基づいて前記第１の回転体の表面温度を検出する検出処理と、
前記第１の回転体の設定温度と前記第１の回転体の表面温度との差に基づく第１値と、単位時間当たりの前記第１の回転体の表面温度の変化量とシートの連続搬送時の紙間時間とに基づく第２値と、を用いて制御値を決定する制御値決定処理であって、前記第２値の絶対値は、前記変化量が所定値であって前記紙間時間が第１の時間の場合、前記変化量が前記所定値であって前記紙間時間が前記第１の時間よりも短い第２の時間の場合と比較して、大きい前記制御値決定処理と、
前記制御値決定処理にて決定された前記制御値を用いて、前記ヒータに供給する電力量を決定する電力決定処理と、
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、画像形成装置の制御方法、およびプログラムに関する。さらに詳細には、定着装置を有する画像形成装置におけるヒータの加熱制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、トナー像を形成するプロセス部と、シートに転写されたトナー像をシートに熱定着させる定着装置と、を備える電子写真方式の画像形成装置では、定着装置のヒータに電力を供給する通電状態と電力を供給しない非通電状態とを切り替えて、定着装置の回転体の表面温度を設定温度に近づける加熱制御を行っている。
【０００３】
定着装置の加熱制御を開示した文献としては、例えば特許文献１がある。特許文献１には、定着装置の加熱制御としてＰＩＤ制御を行う画像形成装置であって、搬送速度が速いほど、所定周期内における通電状態の比率であるデューティ比が高くなるように、比例ゲインを大きくする構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２１２２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
定着装置の回転体の表面温度は、定着ニップ部での通紙と非通紙とを繰り返すことで変動する。そのため、特許文献１に開示されているように、搬送速度に基づいて比例ゲインを変更した場合であっても、連続印字中、回転体の表面温度の変動である所謂、温度リップルを抑えるには不十分である。定着装置の加熱制御として微分制御を行っている場合、微分ゲインを大きくすることで、温度変化に対する追従性が高められ、その結果として温度リップルを縮小できる。しかしながら、温度変化に対する追従性が高いと、デューティ比の変化が過敏になり、フリッカが発生し易くなる。
【０００６】
本発明は、前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、定着装置を備える画像形成装置であって、連続印字時の温度リップルの縮小と、フリッカの抑制と、のバランスを図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた画像形成装置は、ヒータと、前記ヒータによって加熱される第１の回転体と、前記第１の回転体との間で定着ニップ部を形成する第２の回転体と、前記第１の回転体の表面温度に応じて異なる信号を出力する温度センサと、制御部と、を備え、前記制御部は、前記温度センサの信号に基づいて前記第１の回転体の表面温度を検出する検出処理と、前記第１の回転体の設定温度と前記第１の回転体の表面温度との差に基づく第１値と、単位時間当たりの前記第１の回転体の表面温度の変化量とシートの連続搬送時の紙間時間とに基づく第２値と、を用いて制御値を決定する制御値決定処理と、前記制御値決定処理にて決定された前記制御値を用いて、前記ヒータに供給する電力量を決定する電力決定処理と、を実行し、前記第２値の絶対値は、前記変化量が所定値であって前記紙間時間が第１の時間の場合、前記変化量が前記所定値であって前記紙間時間が前記第１の時間よりも短い第２の時間の場合と比較して、大きい、ことを特徴としている。
【０００８】
本明細書に開示される画像形成装置は、温度センサの信号に基づいて第１の回転体の表面温度を検出する。さらに、第１の回転体の設定温度と第１の回転体の表面温度との差に基づく第１値と、単位時間当たりの第１の回転体の表面温度の変化量とシートの連続搬送時の紙間時間とに基づく第２値と、を用いて決定した制御値を利用して、ヒータに供給する電力量を決定する。そして、画像形成装置は、変化量が同じ所定値であれば、紙間時間が長い場合には短い場合よりも第２値の絶対値を大きくする。
【０００９】
すなわち、本明細書に開示される画像形成装置は、紙間時間が長い場合には、紙間時間が短い場合に比較して、絶対値の大きい第２値を用いる。第２値は、制御値のうち、単位時間当たりの第１の回転体の表面温度の変化量に基づく成分，つまり微分制御の成分であり、第２値の絶対値が大きいほど，温度変化に対する追従性が高まる。そして、紙間時間が長い場合には、紙間時間が短い場合に比較して、温度リップルが大きくなり易い。画像形成装置は、紙間時間が長い場合、第２値の絶対値を大きくして温度の変化に対する追従性を高めるので、温度リップルを抑制できる。一方、紙間時間が短い場合には、温度リップルが大きくなり難い。そのため、画像形成装置は、紙間時間が短い場合、紙間時間が長い場合に比較して温度の変化に対する追従性を低くすることで、フリッカの抑制を図る。これにより、連続印字時の温度リップルの縮小と、フリッカの抑制と、のバランスを図ることができる。
【００１０】
上記装置の機能を実現するための制御方法、コンピュータプログラム、および当該コンピュータプログラムを格納するコンピュータにて読取可能な記憶媒体も、新規で有用である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、定着装置を備える画像形成装置であって、連続印字時の温度リップルの縮小と、フリッカの抑制と、のバランスを図る技術が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態にかかるプリンタの概略構成を示す断面図である。
【図２】プリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図３】ヒータのデューティ制御の例を示す説明図である。
【図４】制御値とデューティ比との関係を示す対応表の例を示す説明図である。
【図５】両面印刷の場合の検出温度の変化の例を示す説明図である。
【図６】片面印刷の場合の検出温度の変化の例を示す説明図である。
【図７】温度制御処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】初期設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】搬送モードと微分ゲインとの関係を示すモードテーブルの例を示す説明図である。
【図１０】デューティ変更処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】設定温度を変更して両面印刷を行った場合の検出温度の変化の例を示す説明図である。
【図１２】両面印刷にて本形態の制御を行った場合の検出温度の変化の例を示す説明図である。
【図１３】紙間時間と温度変化量と微分成分値との関係の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明にかかる画像形成装置を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は、電子写真方式の画像形成機能を備えたプリンタに本発明を適用したものである。
【００１４】
本形態のプリンタ１００は、図１に示すように、印刷前のシートＳを収容する給紙トレイ１１と、印刷済みのシートＳを収容する排紙トレイ１２と、トナー像を形成してシートＳにそのトナー像を転写するプロセス部５と、トナー像をシートＳに定着する定着部８と、を備えている。給紙トレイ１１は、収容部の一例である。
【００１５】
プロセス部５は、電子写真方式によりトナー像を形成し、シートＳにトナー像を転写する。プロセス部５は、図１に示すように、感光体５１と、帯電部５２と、露光部５３と、現像部５４と、転写部５５と、クリーナ５６と、を有している。感光体５１は、図１中で時計回りに回転され、帯電部５２、露光部５３、現像部５４、転写部５５、及びクリーナ５６は、感光体５１の周りに、感光体５１の回転方向についてこの順で配置されている。
【００１６】
帯電部５２は、例えば、スコロトロン帯電器であり、感光体５１の表面をほぼ均一に帯電させる。露光部５３は、例えば、レーザ露光器であり、感光体５１にレーザ光を照射して部分的に露光し、感光体５１上に画像データに基づく静電潜像を形成させる。現像部５４は、トナーを収容し、感光体５１上の静電潜像にトナーを供給することで現像して、感光体５１上にトナー像を形成させる。転写部５５は、感光体５１上のトナー像を電気的に引き寄せ、シートＳに転写させる。クリーナ５６は、例えば、スポンジローラであり、転写後も感光体５１上に残るトナー等を感光体５１から除去する。
【００１７】
定着部８は、図１に示すように、シート搬送路１３を挟んで両側に配置されている加熱部材８１と加圧ローラ８２とを備える。加熱部材８１と加圧ローラとはともに、回転可能に設けられた回転体である。そして、加熱部材８１と加圧ローラ８２とは、互いに圧接され、加熱部材８１と加圧ローラ８２との間に定着ニップ部が形成される。加熱部材８１は、第１の回転体の一例であり、加圧ローラ８２は第２の回転体の一例である。定着部８は、プロセス部５によってトナー像が転写されたシートＳを、定着ニップ部にて加熱しつつ搬送することにより、トナー像をシートＳに熱定着させる。
【００１８】
加熱部材８１は、内部にヒータ８１０を備え、そのヒータ８１０によって加熱される。これによって、加熱部材８１の表面が昇温し、その熱が、定着ニップ部を通過するシートＳに与えられる。加熱部材８１としては、例えば、ローラ部材、無端状のベルト部材を適用できる。また、ヒータ８１０としては、例えば、ハロゲンヒータ、セラミックヒータ、ＩＨヒータ（誘導加熱部材）を適用できる。ヒータ８１０は、加熱部材８１の表面を昇温できればよく、加熱部材８１の内側に配置されて加熱部材８１を内側から全体的に加熱してもよいし、加熱部材８１の外側に配置されて加熱部材８１の表面を直接加熱してもよい。
【００１９】
加圧ローラ８２は、耐熱性を有するゴムローラであり、例えば、金属製の軸心に、シリコーンゴム等による弾性層と、離型性を有する離型層と、が被覆されたものである。加圧ローラ８２は、不図示の押圧部材によって加熱部材８１に向けて押圧されている。また、加圧ローラ８２は、シートの搬送時、図１中で反時計回りに回転駆動され、加熱部材８１は、加圧ローラ８２の回転に従動して、図１中で時計回りに回転される。なお、加熱部材８１が駆動側であってもよい。また、第２の回転体として，無端状のベルト部材を適用することもできる。
【００２０】
また、プリンタ１００は、図１に示すように、加熱部材８１の表面温度を検出するための温度センサ８１１を備えている。温度センサ８１１は、例えば、加熱部材８１の軸方向の中央位置にて、加熱部材８１の表面温度に応じて異なる信号を出力する。温度センサ８１１の検出位置は、シートＳのサイズに関わらずシートが通過する領域の範囲内に配置されている。温度センサ８１１は、加熱部材８１に対して接触する接触式であっても、加熱部材８１に対して接触しない非接触式であってもよい。なお、プリンタ１００は、さらに他の温度センサを備えていてもよい。
【００２１】
また、プリンタ１００には、図１に示すように、給紙トレイ１１から排紙トレイ１２へ至るシートＳの経路であるシート搬送路１３が形成されている。そして、プリンタ１００は、シート搬送路１３に沿ってシートＳを搬送するための各種の搬送部材を備えている。プリンタ１００は、シートＳを搬送する搬送部材として、例えば、ピックアップローラ２１と、レジストローラ２２と、排紙ローラ２３と、を備える。また、定着部８や、プロセス部５の感光体５１も、シートＳを搬送する機能を有している。シート搬送路１３は、搬送路の一例であり、ピックアップローラ２１は、搬入部の一例である。
【００２２】
ピックアップローラ２１は、所定のタイミングで回転駆動され、給紙トレイ１１から１枚のシートＳを引き出して、シート搬送路１３に１枚ずつ搬入する。レジストローラ２２は、プロセス部５のトナー像形成動作とタイミングを合わせて、ピックアップローラ２１によって引き出されたシートＳをプロセス部５へ向けて搬送する。排紙ローラ２３は、印刷済みのシートＳを排紙トレイ１２へ排出する。
【００２３】
さらに、図１に示すように、シート搬送路１３は、印刷経路１３ａと反転経路１３ｂとを含んでいる。印刷経路１３ａは、給紙トレイ１１から、プロセス部５と定着部８とをこの順に経由して、排紙トレイ１２へ至る経路である。反転経路１３ｂは、定着部８よりも下流側で印刷経路１３ａから分岐し、プロセス部５よりも上流側で印刷経路１３ａに合流する経路である。反転経路１３ｂは、プロセス部５や定着部８を経由しないで、定着部８を通過したシートＳを反転させて再びプロセス部５へと導くための経路である。
【００２４】
本形態のプリンタ１００は、両面印刷が可能な装置であり、両面印刷を行う場合、給紙トレイ１１から引き出したシートＳを、まず印刷経路１３ａにて搬送し、プロセス部５と定着部８とにてシートＳの一面に画像を形成する。一面に画像が形成されたシートＳが印刷経路１３ａと反転経路１３ｂとの分岐点を通過したら、プリンタ１００は、シートＳの搬送方向を反転して、シートＳを反転経路１３ｂに進行させる。さらに、プリンタ１００は、そのシートＳを、印刷経路１３ａと反転経路１３ｂとの合流点から印刷経路１３ａに進行させ、再びプロセス部５と定着部８とを通過させることで、シートＳの他面に画像を形成する。プリンタ１００は、両面に画像を形成したシートＳを排紙トレイ１２に排出する。
【００２５】
また、プリンタ１００は、シート搬送路１３上に、シートＳの通過を検知するためのシートセンサ７１を備えている。シートセンサ７１は、シートＳの搬送方向において、印刷経路１３ａと反転経路１３ｂとの合流点よりも下流側で、かつ、プロセス部５よりも上流側の位置に配置されている。シートセンサ７１は、検知箇所におけるシートＳの有無に応じて異なる信号を出力する。なお、プリンタ１００は、シート搬送路１３上に、複数のシートセンサ７１を備えていてもよい。
【００２６】
続いて、プリンタ１００の電気的構成について説明する。本形態のプリンタ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ３１と、ＲＯＭ３２と、ＲＡＭ３３と、ＮＶＲＡＭ（不揮発性ＲＡＭ）３４と、を含むコントローラ３０を備えている。また、プリンタ１００は、プロセス部５と、シートセンサ７１と、定着部８と、ネットワークインターフェース（ネットワークＩＦ）３７と、操作パネル４０と、を備え、これらがコントローラ３０に電気的に接続されている。
【００２７】
ＲＯＭ３２には、プリンタ１００を制御するための制御プログラムであるファームウェアや各種の設定、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ３３は、各種の制御プログラムが読み出される作業領域として、あるいは画像データ等のデータを一時的に記憶する記憶領域として利用される。ＮＶＲＡＭ３４は、各種の設定値等が記憶される記憶領域として利用される。
【００２８】
ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３２から読み出した制御プログラムや各種センサから送られる信号に従って、その処理結果をＲＡＭ３３またはＮＶＲＡＭ３４に記憶させながら、プリンタ１００の各構成要素を制御する。ＣＰＵ３１は、制御部の一例である。また、コントローラ３０が制御部であってもよい。なお、図２中のコントローラ３０は、ＣＰＵ３１等、プリンタ１００の制御に利用されるハードウェアを纏めた総称であって、実際にプリンタ１００に存在する単一のハードウェアを表すとは限らない。
【００２９】
ネットワークＩＦ３７は、ネットワークを介して接続された装置と通信を行うためのハードウェアである。プリンタ１００は、ネットワークＩＦ３７を介して、例えば、外部装置から印刷ジョブを受信する。ネットワークＩＦ３７による通信方法は、無線でも有線でもよい。また、プリンタ１００は、ネットワークＩＦ３７以外にも、ＵＳＢインターフェース等の外部装置との通信手段を有していてもよい。
【００３０】
操作パネル４０は、ユーザに対する報知の表示と、ユーザによる指示入力の受け付けとを担うハードウェアである。操作パネル４０は、例えば、液晶ディスプレイと、スタートキー、ストップキー、テンキー等から構成されるボタン群とを備える。プリンタ１００は、操作パネル４０を介しても印刷ジョブを受け付けることができる。
【００３１】
続いて、本形態のプリンタ１００における、定着部８の温度制御について説明する。本形態のプリンタ１００は、検出温度が設定温度に近づくようにヒータ８１０を制御する。検出温度は、温度センサ８１１の出力信号に基づいて取得される加熱部材８１の表面温度である。設定温度は、検出温度の目標値である。具体的には、プリンタ１００は、温度センサ８１１の出力信号と設定温度とに基づいて、ヒータ８１０へ供給する電力量を制御する。
【００３２】
本形態のプリンタ１００は、温度制御として、例えば、ＰＤ制御によるフィードバック制御を行う。すなわち、プリンタ１００は、設定温度と検出温度との差に比例ゲインを乗じた比例成分に基づく比例（Proportional）制御と、温度変化量に微分ゲインを乗じた微分成分に基づく微分（Derivative）制御と、を併用して温度制御を行う。温度変化量は、検出温度の単位時間当たりの変化を表す量である。
【００３３】
具体的には、プリンタ１００は、以下の式（１）で求められる制御値Ｙに基づいて、ヒータ８１０へ供給する電力量を切り替える。
Ｙ  ＝  （設定温度−検出温度）×Ｋｐ  −  温度変化量×Ｋｄ    …  （１）
上記の式（１）中の、Ｋｐは、比例ゲインであり、Ｋｄは、微分ゲインである。本形態では、比例ゲインＫｐは、正の固定値であり、微分ゲインＫｄは、正の可変値である。また、「（設定温度−検出温度）×Ｋｐ」は、比例成分値であり、「温度変化量×Ｋｄ」は、微分成分値である。比例成分値は、第１値の一例であり、微分成分値は、第２値の一例である。
【００３４】
本形態のプリンタ１００は、取得された制御値Ｙに基づいて、ヒータ８１０へ供給する電力のデューティ比Ｄを切り替えるデューティ制御を行う。例えば、図３に示すように、プリンタ１００は、商用電源から供給される交流電圧のゼロクロスタイミングに同期したゼロクロス信号を生成し、ゼロクロス信号に基づいて、交流電圧の半波長単位での制御を行う波数制御により、ヒータ８１０への通電状態のオンとオフとを切り替える。
【００３５】
図３には、デューティ比６０％の場合のヒータオン期間の例を示している。この図では、交流電圧の５半波長期間を１サイクルとし、１サイクル中の３半波長分の期間、すなわち、１サイクル中の６０％の期間でヒータ８１０に電力を供給する例を示している。なお、ヒータ８１０に通電する期間は、１サイクル中の３半波長期間であればよく、図３に示したような連続期間に限らず、どの半波長の組合せとしてもよい。
【００３６】
本形態のプリンタ１００は、図３に示すように、５半波長期間を１サイクルとし、ヒータオン期間を０半波長〜５半波長の何れかとすることで、ヒータ８１０のデューティ比Ｄを、０％、２０％、４０％、６０％、８０％、１００％のいずれかに切り替える。なお、デューティ比の選択肢は、上記の例に限らず、１サイクル期間も５半波長期間に限らない。１サイクル期間を変更すれば、プリンタ１００は、さらに上記以外のデューティ比を選択できる。
【００３７】
そして、プリンタ１００は、前述した式（１）にて算出される制御値Ｙが大きいほど、ヒータ８１０に供給する電力のデューティ比Ｄを大きくする。例えば、図４に示すように、プリンタ１００は、制御値Ｙとデューティ比Ｄとの対応関係を示す対応表８１５を、ＲＯＭ３２またはＮＶＲＡＭ３４に記憶している。プリンタ１００は、検出温度に基づいて制御値Ｙを取得し、対応表８１５を参照して、取得された制御値Ｙに対応するデューティ比Ｄを決定する。そして、プリンタ１００は、次のサイクルにてヒータ８１０へ供給する電力のデューティ比Ｄを、決定したデューティ比Ｄに切り替える。
【００３８】
本形態のプリンタ１００では、ヒータ８１０が加熱部材８１の内部に設けられており、ヒータ８１０への通電を開始した後、検出温度が上昇し始めるまでに多少の時間を要する。また、例えば、検出温度が設定温度以上となったことでヒータ８１０への通電を停止したとしても、直ちに検出温度が下がり始めるとは限らない。さらに、前述したようにデューティ制御を行うことから、検出温度が変化してからヒータ８１０への供給電力が変更されるまでに、最大で１サイクル分の遅延がある。つまり、フィードバック制御では、制御の遅れが発生する。この制御の遅れが、温度リップルの原因の１つとなる。
【００３９】
シートＳが定着ニップ部を通過する際、シートＳが定着ニップ部から熱を奪うことから、定着中には加熱部材８１の表面温度が下がり易い。一方、加圧ローラ８２は加熱部材８１と同程度に昇温しており、シートＳが定着ニップ部に存在しない紙間時間Ｔの期間中は、加熱部材８１から奪われる熱の量は小さく、加熱部材８１の表面温度が上昇しやすい。
【００４０】
「紙間時間」は、シートＳの連続搬送の継続中におけるシートＳの搬送方向について、先行するシートＳの後端がシート搬送路１３中の所定の箇所を通過した時点から、後続するシートＳの先端が同じ箇所を通過するまでの時間を意味する。なお、連続搬送の継続中とは、プリンタ１００が少なくとも２枚のシートＳを所定の紙間時間Ｔで搬送している状態である。紙間時間Ｔは、特に、先行するシートＳが定着ニップ部を通過してから、後続するシートＳが定着ニップ部に進入するまでの時間である。紙間時間Ｔは、例えば、０．１秒〜１０秒である。
【００４１】
本形態のプリンタ１００は、例えば、複数枚のシートＳへの印刷を行う印刷ジョブを実行する際には、シートＳを所定の間隔で連続して給紙し、連続搬送を行う。プリンタ１００は、連続搬送の継続中には、所定の紙間時間Ｔの間隔を空けて、複数枚のシートＳを連続して定着部８に通紙する。また、異なる印刷ジョブを跨ぐ場合でも、先行する印刷ジョブの最後のシートと後続の印刷ジョブの最初のシートとの紙間時間が、先行する印刷ジョブの紙間時間Ｔと同等となり、シートの連続搬送が継続されることもある。
【００４２】
両面印刷では、一方の面への印刷の後、プリンタ１００は、シートＳを反転経路１３ｂを経由してプロセス部５まで搬送する。そのため、一方の面への印刷と、同じシートＳの他方の面への印刷との間には、反転経路１３ｂを搬送するための所定の時間を要する。つまり、両面印刷では、片面印刷に比較して、紙間時間Ｔが長い。
【００４３】
図５に、連続して両面印刷を行った場合の検出温度Ｑの変化の例を、ヒータ８１０のデューティ比Ｄ，通紙タイミングとともに示す。なお、図５や後述する同様の他の図（図６、図１１、図１２）では、連続印刷を開始して数十秒が経過した後の状態を示している。図５等では、通紙タイミングを図中下部に一点鎖線にて示している。通紙タイミングがオンの期間は、シートＳが定着部８を通過している期間である。そして、通紙タイミングがオフの期間の長さが紙間時間Ｔである。また、図５等では、デューティ比Ｄを図中中段部に実線にて示している。
【００４４】
両面印刷の場合、図５に示すように、紙間時間Ｔとして、シートＳを反転経路１３ｂにて搬送する期間である紙間時間Ｔａと、１枚のシートＳの両面への印刷の後、次のシートＳの一面への印刷までの期間である紙間時間Ｔｂとがある。そして、紙間時間Ｔａは、紙間時間Ｔｂに比較して長い。そして、例えば、図５に示すように、長い紙間時間Ｔａの初期に検出温度Ｑが設定温度Ｐを下回っている場合、紙間時間Ｔａに入った後も加熱が続き、検出温度Ｑが設定温度Ｐを大きく超えて上昇してしまうことがある。このようになると、図５に破線で示すように、検出温度Ｑが大きく変化し、温度リップルが大きくなる。
【００４５】
一方、図５の例と同じ微分ゲインＫｄを用いて温度制御を行っても、片面印刷の場合には、図６に示すように、温度リップルは小さい。片面印刷における紙間時間Ｔｃは、両面印刷における紙間時間Ｔｂと同程度であり、紙間時間Ｔａに比較して短い。紙間時間Ｔが短い場合には、先行するシートＳが定着ニップ部を通過した後に加熱部材８１の表面温度が上昇したとしても、短時間で後続のシートＳが定着ニップ部に到達することから、後続のシートＳによって熱が奪われるため、検出温度Ｑが上昇しすぎる可能性は小さい。
【００４６】
本形態のプリンタ１００は、連続印刷の実行中において、紙間時間Ｔが長いほど、温度変化量が同じ値である場合の制御値Ｙの微分成分値の絶対値が大きい値となるように制御する。具体的には、本形態のプリンタ１００は、紙間時間Ｔが長い場合には紙間時間Ｔが短い場合よりも、制御値Ｙの算出に用いる微分ゲインＫｄを大きくする。なお、制御値Ｙの微分成分値は、温度変化量と微分ゲインＫｄとの積であり、温度変化量が同じ値である場合、微分ゲインＫｄが大きいほど、微分成分値の絶対値は大きい値となる。
【００４７】
ＰＤ制御によるフィードバック制御では、制御値Ｙの微分成分値は、検出温度の変化に対する追従性を表す成分であり、微分ゲインＫｄが大きいほど、温度変化に対する感度が高い制御となる。つまり、本形態のプリンタ１００は、紙間時間Ｔが長い場合には紙間時間Ｔが短い場合よりも、検出温度の変化に対する追従性が高い温度制御を行う。検出温度の変化に対する追従性が高い制御であれば、温度リップルを縮小できる可能性が高い。
【００４８】
なお、温度リップルを低下させるために微分ゲインＫｄを大きくすると、温度変化に対する追従性が高まるとともに、フリッカが発生しやすくなる。本形態のプリンタ１００は、紙間時間Ｔが長い場合に微分ゲインＫｄを大きくし、紙間時間Ｔが短い場合には微分ゲインＫｄを大きくしないことから、紙間時間に関わらず一律に微分ゲインＫｄを大きくする場合に比較して、フリッカの発生を抑制できる。
【００４９】
続いて、上述した定着部８の温度制御を実現する温度制御処理の手順について、図７のフローチャートを参照しつつ説明する。温度制御処理は、連続して２枚以上の印刷を行う印刷指示を受け付けたことを契機に、ＣＰＵ３１によって実行される。
【００５０】
温度制御処理では、ＣＰＵ３１は、まず、印刷を開始する前に、温度制御を行う初期設定処理を実行する（Ｓ１０１）。初期設定処理の手順について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
初期設定処理では、ＣＰＵ３１は、印刷指示にて指定されている印刷設定に基づいて、シートＳを搬送する搬送モードを取得する（Ｓ２０１）。本形態のプリンタ１００は、例えば、連続印刷において、シートＳを搬送するモードとして、図９に示すように、定型片面モード、小サイズ片面モード、間欠片面モード、定型両面モード、の４種類の搬送モードを備えている。図９に示すモードテーブル８１６は、搬送モードと微分ゲインＫｄとの対応関係を示す。
【００５２】
定型片面モードは、Ａ４等の定型サイズで普通紙のシートＳに対して、片面印刷を連続して実行する際の搬送モードであり、定型片面モードの紙間時間Ｔ０は、他の搬送モードの紙間時間に比較して短い。
【００５３】
小サイズ片面モードは、定型サイズのシートＳよりも小サイズのシートを、定型片面モードと同じタイミングで搬入する場合の搬送モードである。つまり、小サイズ片面モードでは、ピックアップローラ２１がシートＳをシート搬送路１３に搬入する搬入開始間隔は、定型片面モードの搬入開始間隔と等しい。なお、搬入開始間隔は、ピックアップローラ２１が、Ｎ枚目のシートＳの搬入を開始してから、Ｎ＋１枚目のシートＳの搬入を開始するまでの時間間隔である。小サイズ片面モードでは、給紙トレイ１１に収容されたシートＳの種類が、定型片面モードのシートＳよりも搬送方向の長さが短い種類である。
【００５４】
すなわち、小サイズ片面モードでは、シートＳの搬入開始間隔が定型片面モードと同じであり、シートＳの長さが短い分、定型片面モードよりも紙間時間は長い。つまり、小サイズ片面モードでの紙間時間Ｔ１は、定型片面モードの紙間時間Ｔ０より長い。この場合、小サイズのシートＳが第２の種類のシートの一例であり、定型サイズのシートＳが第１の種類のシートの一例である。紙間時間Ｔ１は、第１の時間の一例であり、紙間時間Ｔ０は、第２の時間の一例である。小サイズ片面モードの搬入開始間隔は、定型片面モードの搬入開始間隔と同じであり、いずれも、第１の時間間隔の一例である。
【００５５】
間欠片面モードは、定型サイズのシートＳを、定型片面モードよりも間隔を空けて給紙する場合の搬送モードである。間欠片面モードでは、ピックアップローラ２１がシートＳをシート搬送路１３に搬入する搬入時間間隔は、定型片面モードよりも長い。間欠片面モードでは、定型片面モードと同じサイズのシートＳであって、搬入時間間隔が長いことから、定型片面モードよりも紙間時間は長い。つまり、間欠片面モードでの紙間時間Ｔ２は、定型片面モードの紙間時間Ｔ０より長い。この場合、間欠片面モードが第１モードの一例であり、定型片面モードが第２モードの一例である。紙間時間Ｔ２は、第１の時間の一例であり、紙間時間Ｔ０は、第２の時間の一例である。間欠片面モードの搬入開始間隔は、第１の時間間隔の一例であり、定型片面モードの搬入開始間隔は、第２の時間間隔の一例である。
【００５６】
なお、本形態のプリンタ１００では、図９に示すように、間欠片面モードでの紙間時間Ｔ２は、小サイズ片面モードの紙間時間Ｔ１より長い。プリンタ１００は、例えば、定着部８の軸方向端部の温度が過昇温していると判断した場合、定着部８の温度が軸方向について均される時間を設けるために、間欠片面モードでのシートＳの搬送を実行する。
【００５７】
定型両面モードは、定型サイズのシートＳに両面印刷を行うモードである。前述したように、両面印刷を行う場合には、一方の面への定着動作と他方の面への定着動作との間には、反転と搬送のための時間を要する。そのため、定型両面モードでの紙間時間Ｔ３は、他のモードでの紙間時間よりも長い。この場合、紙間時間Ｔ３は、第１の時間の一例であり、紙間時間Ｔ０またはＴ１またはＴ２は、第２の時間の一例である。
【００５８】
つまり、本形態では、各搬送モードの紙間時間は、定型片面モードの紙間時間Ｔ０＜小サイズ片面モードの紙間時間Ｔ１＜間欠片面モードの紙間時間Ｔ２＜定型両面モードの紙間時間Ｔ３である。なお、搬送モードは、受け付けた印刷指示に含まれる印刷設定にて決定される。
【００５９】
そして、ＣＰＵ３１は、取得した搬送モードに対応する微分ゲインＫｄを決定する（Ｓ２０２）。プリンタ１００は、図９に示すように、モードテーブル８１６にて、各搬送モードと微分ゲインＫｄとを対応付けて、例えば、ＲＯＭ３２またはＮＶＲＡＭ３４に記憶している。つまり、ＣＰＵ３１は、制御値Ｙの算出に用いる微分ゲインＫｄの初期値を、モードテーブル８１６から読み出した値に決定する。
【００６０】
これにより、プリンタ１００は、例えば、シートの種類や両面印刷の有無等に基づいて搬送モードを取得し、搬送モードに対応する微分ゲインＫｄを決定できる。なお、プリンタ１００は、後述するように、シートセンサ７１の出力信号に基づいて紙間時間Ｔを実測することもできる。ただし、搬送モードに基づいて紙間時間Ｔを推定することで、紙間時間Ｔを実測する場合よりも、演算負荷を軽減できる。また、紙間時間Ｔを実測する場合、少なくとも２枚目のシートＳの搬送を開始した後でなければ紙間時間Ｔを決定できないが、搬送モードに基づいて紙間時間Ｔを推定すれば、１枚目のシートＳの搬送前から微分ゲインＫｄを決定できる。
【００６１】
また、ＣＰＵ３１は、温度センサ８１１の出力信号に基づいて、検出温度を取得する（Ｓ２０３）。さらに、ＣＰＵ３１は、温度制御の設定温度を決定する（Ｓ２０４）。さらに、ＣＰＵ３１は、Ｓ２０３にて取得した検出温度と、Ｓ２０４にて決定した設定温度と、を使用して、デューティ比の初期値を決定し、温度制御を開始する（Ｓ２０５）。そして、ＣＰＵ３１は、検出温度が定着に適した温度に到達したら、ピックアップローラ２１等の搬送部材を制御して、シートＳの搬送を開始させ（Ｓ２０６）、初期設定処理を終了する。
【００６２】
温度制御処理に戻り、ＣＰＵ３１は、温度検出タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１１１）。ＣＰＵ３１は、所定のタイミングで定期的に、温度センサ８１１の出力信号に基づいて検出温度を取得する。つまり、温度検出タイミングであると判断した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、温度センサ８１１の出力信号に基づいて温度を検出し（Ｓ１１２），検出した温度をＲＡＭ３３に記憶する。Ｓ１１２は、検出処理の一例である。温度検出タイミングではないと判断した場合（Ｓ１１１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１１２をスキップする。
【００６３】
さらに、ＣＰＵ３１は、デューティ比の変更タイミングであるか否かを判断する（Ｓ１２１）。前述したように、デューティ比は、１サイクルごとに設定されるため、ＣＰＵ３１は、デューティ比の変更を、１サイクルが終了した後であって、次のサイクルが始まる前に行う。そして、デューティ比の変更タイミングであると判断した場合（Ｓ１２１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、デューティ変更処理を実行する（Ｓ１２２）。
【００６４】
次に、デューティ変更処理の手順について、図１０のフローチャートを参照して説明する。デューティ変更処理では、ＣＰＵ３１は、温度変化量Ｙｄを算出する（Ｓ３０１）。ＣＰＵ３１は、直近の検出温度Ｃと、所定の変化時間Ｘだけ前に検出した検出温度Ｃｄとを用いて、以下の式（２）にて、温度変化量Ｙｄを求める。
Ｙｄ  ＝  （Ｃ−Ｃｄ）／Ｘ  …  （２）
なお、検出温度の測定誤差やノイズの影響を抑制するために、変化時間Ｘは、温度検出タイミングの間隔よりも、例えば１０倍以上長い時間とすることが好ましい。
【００６５】
そして、ＣＰＵ３１は、直近の検出温度と、Ｓ３０１にて求めた温度変化量Ｙｄと、決定している微分ゲインＫｄとを用いて、前述した式（１）にて制御値Ｙを算出する（Ｓ３０２）。つまり、ＣＰＵ３１は、微分成分値を、温度変化量Ｙｄと微分ゲインＫｄとの乗算にて求め、比例成分値から微分成分値を減じた結果を制御値Ｙとする。Ｓ３０２は、制御値決定処理の一例である。
【００６６】
さらに、ＣＰＵ３１は、前述した対応表８１５（図４参照）を参照して、算出した制御値Ｙに対応するデューティ比Ｄを決定する（Ｓ３０３）。Ｓ３０３は、電力決定処理の一例である。さらに、ＣＰＵ３１は、サイクル期間の終了時に、ヒータ８１０に供給する電力のデューティ比Ｄを、Ｓ３０３にて決定したデューティ比Ｄに変更し（Ｓ３０４）、デューティ変更処理を終了する。
【００６７】
温度制御処理に戻り、デューティ比Ｄの変更タイミングではないと判断した場合（Ｓ１２１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１２２をスキップする。次に、ＣＰＵ３１は、シートセンサ７１の出力信号が、シートの有を示す信号からシートの無を示す信号に変化したか否かを判断する（Ｓ１３１）。そして、シートセンサ７１の出力信号が、シートの有を示す信号からシートの無を示す信号に変化したと判断した場合（Ｓ１３１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、時間の計測を開始する（Ｓ１３２）。シートセンサ７１の出力信号が、シートの有を示す信号からシートの無を示す信号に変化していないと判断した場合（Ｓ１３１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１３２をスキップする。
【００６８】
そして、ＣＰＵ３１は、シートセンサ７１の出力信号が、シートの無を示す信号からシートの有を示す信号に変化したか否かを判断する（Ｓ１４１）。そして、シートセンサ７１の出力信号が、シートの無を示す信号からシートの有を示す信号に変化したと判断した場合（Ｓ１４１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１３２にて計測を開始した後の経過時間に基づいて、実測の紙間時間Ｔを取得する（Ｓ１４２）。これにより、プリンタ１００は、シートの連続搬送時のＮ枚目のシートの後端が所定位置（シートセンサ７１の検知位置）を通過してから、Ｎ＋１枚目の先端が同じ所定位置を通過するまでの時間である、実測値の紙間時間Ｔを取得できる。
【００６９】
なお、両面印刷の場合には、同じシートＳの一面目への印刷と二面目への印刷との間の紙間時間と、先行するシートＳの二面目への印刷と後続するシートの一面目への印刷との間の紙間時間とは、異なる時間である。ＣＰＵ３１は、連続印刷にて，実測される紙間時間が複数種類である場合には、そのうちの最長の紙間時間を紙間時間Ｔとする。このようにすることで、より確実に温度リップルを抑制できる。
【００７０】
ＣＰＵ３１は、取得した実測の紙間時間Ｔに基づいて、微分ゲインＫｄを決定する（Ｓ１４３）。ＣＰＵ３１は、例えば、紙間時間Ｔに所定の係数を乗算して、微分ゲインＫｄを決定する。つまり、本形態では、微分ゲインＫｄと紙間時間Ｔとは、おおむね一次関数の関係にある。２枚目のシートＳの搬送を開始した後であれば、ＣＰＵ３１は、シートセンサ７１の出力信号に基づいて、紙間時間Ｔを実測できる。実測値を紙間時間Ｔとすることで、より適切な微分ゲインＫｄを決定できる。なお、微分ゲインＫｄと紙間時間Ｔとの関係は、一次関数の関係に限らず、例えば、二次関数であってもよい。
【００７１】
シートセンサ７１の出力信号が、シートの無を示す信号からシートの有を示す信号に変化していないと判断した場合（Ｓ１４１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１４２とＳ１４３とをスキップする。そして、ＣＰＵ３１は、印刷を終了したか否かを判断する（Ｓ１５１）。印刷を終了していないと判断した場合（Ｓ１５１：ＮＯ）、ＣＰＵ３１は、Ｓ１１１に戻って、各判断を繰り返し実行する。
【００７２】
印刷を終了したと判断した場合（Ｓ１５１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３１は、ヒータ８１０への電力の供給を停止して（Ｓ１５２）、温度制御処理を終了する。なお、プリンタ１００は、印刷の終了前にさらに次の印刷指示を受け付けている場合には、ヒータ８１０への電力の供給を停止しなくてもよい。
【００７３】
なお、設定温度は、固定値ではなく、例えば、検出温度や搬送モードに基づいて、予め決まったパターンにて変化する温度としてもよい。設定温度の変化パターンの例としては、例えば、両面印刷の紙間時間Ｔにて低温とする、あるいは、印刷開始前の検出温度が低温の場合に一時的に定着に適した温度より高温とする、等の例がある。例えば、電源投入後初めての印刷の場合や、前回の印刷から時間が経過している場合のように、検出温度が定着に適した温度よりも大きく低温であれば、制御の開始からの初期における設定温度を高温としてデューティ比Ｄが大きくなる制御とし、印刷開始までの時間を短くすることが好ましい。
【００７４】
また、連続して両面印刷を行う場合には、例えば、図１１に示すように、設定温度Ｐを変更してもよい。具体的には、シートＳが定着ニップを通過していない期間である非通紙期間の初期の期間ｊで、設定温度Ｐを大きく低下させる制御を行ってもよい。非通紙期間は、第１の期間の一例である。一方、プリンタ１００は、シートＳが定着ニップを通過している期間である通紙期間では、設定温度Ｐを定着に適した温度とする。通紙期間は、第２の期間の一例である。
【００７５】
非通紙期間の長さは、紙間時間Ｔａである。そして、期間ｊの長さは、紙間時間Ｔａよりも短い。期間ｊで設定温度Ｐを低くすれば、比例成分値が急激に低下するのでデューティ比Ｄが急激に小さくなり、非通紙期間中に検出温度Ｑが上昇しすぎることを抑制できる。従って、設定温度Ｐを一定とした図５の例に比較して、図１１の例では、温度リップルが小さくなっている。
【００７６】
この設定温度Ｐを本形態のプリンタ１００に適用すると、例えば、図１２に示すように、非通紙期間における検出温度Ｑの上昇をさらに抑制できることから、さらに温度リップルの小さい制御となる。なお、期間ｊは、非通紙期間の少なくとも一部の期間であればよい。ただし、期間ｊを非通紙期間の初期とすれば，他の期間とするよりも温度リップルを低下させる効果が大きいので好ましい。また、設定温度を変更する制御は、両面印刷に限らず、他の種類の印刷ジョブに適用してもよい。ただし、両面印刷のように紙間時間Ｔが長い印刷ジョブにて特に有効である。
【００７７】
なお、上述した温度制御処理では、実測した紙間時間Ｔを用いて、微分成分値を算出するとした。つまり、紙間時間Ｔに所定の係数を乗算して微分ゲインＫｄを決定し（Ｓ１４３）、さらに、式（１）の微分成分値を、温度変化量Ｙｄと微分ゲインＫｄとの乗算から求める（デューティ変更処理のＳ３０２）とした。しかし、微分成分値の取得方向は、乗算等の計算による方法に限らない。
【００７８】
前述したように、デューティ比Ｄは限られた種類の値の中から選択されて決定されるものであり、制御値Ｙや微分成分値を厳密に求める必要はない。プリンタ１００は、例えば、図１３に示すように、温度変化量Ｙｄと、紙間時間Ｔと、対応する微分成分値との関係を示す微分成分値表８１７をＲＯＭ３２またはＮＶＲＡＭ３４に記憶し、この微分成分値表８１７から微分成分値を決定してもよい。なお、微分成分値表８１７中の微分成分値の数値は、大小関係を示すための一例であり、数値自体に特別の意味はない。
【００７９】
図１３に示すように、例えば、Ｙｄ＝３の場合、紙間時間Ｔ＝Ｔ０であれば微分成分値は−１であり、紙間時間ＴがＴ０より大きいＴ３であれば、微分成分値は−４である。つまり、温度変化量Ｙｄが同じ所定値であって、紙間時間が長い場合の微分成分値の絶対値は、紙間時間が短い場合の微分成分値の絶対値よりも大きい。このように、微分成分値表８１７を用いれば、ＣＰＵ３１は、微分成分値を計算する必要が無い。
【００８０】
以上、詳細に説明したように、本形態のプリンタ１００は、温度センサ８１１の出力信号に基づいて検出温度を取得し、検出温度と設定温度とを用いたＰＤ制御により、ヒータ８１０に供給する電力量を制御する。そして、プリンタ１００は、微分成分値を求めるための微分ゲインＫｄを、紙間時間Ｔが長いほど大きい値とする。つまり、温度変化量Ｙｄが同じであれば、紙間時間Ｔが長いほど微分成分値の絶対値を大きくすることで、温度変化に対する追従性を高める。これにより、紙間時間Ｔが長いときのような温度リップルが大きくなり易い場合には、微分成分値の絶対値を大きくして温度変化に対する感度を上げて温度リップルを抑制し、紙間時間Ｔが短いときのような温度リップルが大きくなり難い場合には、微分成分値の絶対値を小さくして温度変化に対する感度を下げてフリッカを抑制する、といったような状況に応じた制御が可能になる。その結果、温度変化量に応じて一律に微分成分値を決定する場合と比較して、連続印字時の温度リップルの縮小と、フリッカの抑制と、のバランスが図られる。
【００８１】
さらに、本形態のプリンタ１００では、前述した式（１）（下記再掲）にて制御値Ｙを算出し、制御値Ｙを用いてヒータ８１０に供給する電力量を制御してもよい。
Ｙ  ＝  （設定温度−検出温度）×Ｋｐ  −  温度変化量×Ｋｄ    …  （１）
式（１）中の微分ゲインＫｄを紙間時間Ｔが長いほど大きい値とすれば、温度変化量が同じであれば、微分成分値の絶対値は紙間時間Ｔが長いほど大きい値となる。
【００８２】
さらに、本形態のプリンタ１００は、シートＳの搬送モードとして、小サイズ片面モードを備え、小サイズ片面モードが選択された場合には、定型片面モードが選択された場合よりも、微分ゲインＫｄを大きくするとしてもよい。小サイズ片面モードの紙間時間Ｔ１は、定型片面モードの紙間時間Ｔ０よりも長い。シートの種類によって紙間時間を推定することで、紙間時間を毎回演算する場合よりも、演算負荷を軽減できる。
【００８３】
さらに、本形態のプリンタ１００は、シートＳの搬送モードとして、間欠片面モードを備え、間欠片面モードが選択された場合には、定型片面モードが選択された場合よりも、微分ゲインＫｄを大きくするとしてもよい。間欠片面モードの紙間時間Ｔ２は、定型片面モードの紙間時間Ｔ０よりも長い。動作モードによって紙間時間を推定することで、紙間時間を毎回演算する場合よりも、演算負荷を軽減できる。
【００８４】
さらに、本形態のプリンタ１００は、シートＳの搬送モードとして、定型両面モードを備え、定型両面モードが選択された場合には、定型片面モードが選択された場合よりも、微分ゲインＫｄを大きくするとしてもよい。定型両面モードの紙間時間Ｔ３は、定型片面モードの紙間時間Ｔ０よりも長い。両面印刷によって紙間時間を推定することで、紙間時間を毎回演算する場合よりも、演算負荷を軽減できる。
【００８５】
さらに、本形態のプリンタ１００は、シートセンサ７１の出力信号に基づいて、紙間時間を実測してもよい。つまり、プリンタ１００は、シートの連続搬送時において、紙間時間を、シートセンサ７１の出力信号がシートＳの有を示す信号から無を示す信号に変化した時点から、シートセンサ７１の出力信号がシートＳの無を示す信号から有を示す信号に変化した時点までの時間としてもよい。実測値を紙間時間とすれば、より適切な制御値を決定できる。
【００８６】
さらに、本形態のプリンタ１００は、例えば、両面印刷において、非通紙期間の初期の期間ｊの設定温度Ｐを小さくしてもよい。非通紙期間の少なくとも一部で設定温度を小さくすることで、温度リップルをより低減できる。
【００８７】
さらに、本形態のプリンタ１００は、前述した式（１）にて算出した制御値Ｙに基づいて、ヒータ８１０へ供給する電力のデューティ比Ｄを、制御値Ｙが大きいほど大きい値に切り替えてもよい。デューティ比Ｄを切り替えることで、ヒータ８１０に供給する電力量が適切に切り替えられる。
【００８８】
なお、本実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、プリンタに限らず、複合機、複写機、ＦＡＸ装置等、電子写真方式による画像形成機能を備えるものであれば適用可能である。また、モノクロプリンタに限らず、カラープリンタに適用することもできる。
【００８９】
また、実施の形態では、定着部８として、加圧ローラ８２が駆動側である例を示したが、加熱部材８１側が駆動側であってもよい。また、両面印刷が可能なプリンタ１００に限らず、片面印刷専用の装置であってもよい。その場合には、搬送モードに定型両面モードは含まれない。つまり、搬送モードは、実施の形態にてモードテーブル８１６に示した４種類に限らない。紙間時間の異なる搬送モードが、２種類以上有ればよい。また、小サイズ片面モードは、シートＳのサイズによって、さらに細分化されていてもよい。
【００９０】
また、ヒータ８１０に供給する電力量の制御は、実施の形態に記載した波数制御に限らない。例えば、交流電源の電圧波形の位相に基づく制御である位相制御を行ってもよいし、波数制御と位相制御とを組み合わせてもよい。
【００９１】
また、実施の形態では、ヒータ８１０の温度制御として、ＰＤ制御を行うとしたが、さらに積分成分も加えたＰＩＤ制御としてもよい。また、比例ゲインＫｐは固定値であるとしたが、可変値としてもよい。
【００９２】
また、例えば、紙間時間Ｔの初期値を搬送モードに基づいて決定するとしたが、固定値としてもよい。つまり、微分ゲインＫｄの初期値は搬送モードによらない固定値として、搬送を開始してから、紙間時間Ｔの実測値に基づいて微分ゲインＫｄを変更するとしてもよい。この場合、搬送モードの判断やモードテーブル８１６は不要である。ただし、搬送モードに基づいて初期値を決定することで、初期から適切な制御となる。
【００９３】
また、例えば、紙間時間Ｔの実測は行わなくてもよい。つまり、印刷の終了まで、搬送モードに基づいて決定された微分ゲインＫｄを使用してもよい。この場合、温度制御処理のＳ１３１，Ｓ１３２，Ｓ１４１，Ｓ１４２，Ｓ１４３は、不要である。ただし、実測値に基づいた制御を行うことで、より精密な制御が可能となる。
【００９４】
また、両面印刷の場合、紙間時間中の少なくとも一部の期間にて設定温度を低下させるとしたが、低下させなくてもよい。ただし、設定温度を低下させることで、より温度リップルを縮小できるので好ましい。また、設定温度を低下させる期間は、紙間時間Ｔの開始時から紙間時間Ｔの終了時よりも前までの所定の期間としたが、これに限らない。
【００９５】
また、実施の形態に開示されている処理は、単一のＣＰＵ、複数のＣＰＵ、ＡＳＩＣなどのハードウェア、またはそれらの組み合わせで実行されてもよい。また、実施の形態に開示されている処理は、その処理を実行するためのプログラムを記録した記録媒体、または方法等の種々の態様で実現することができる。
【符号の説明】
【００９６】
５  プロセス部
８  定着部
１１  給紙トレイ
１３  シート搬送路
２１  ピックアップローラ
３１  ＣＰＵ
７１  シートセンサ
８１  加熱部材
８１０  ヒータ
８１１  温度センサ
８２  加圧ローラ
１００  プリンタ
【図１】
2019053164.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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