(57)【要約】【課題】  定着手段の温度が目標温度以上になる不必要なオーバーシュートを防ぎ、適切な熱量を定着手段に与えることができるようにする。【解決手段】  メイン制御部１０１は、定着制御部１０２を介し、加熱ヒータ２０１ａ（加熱手段）の加熱制御を停止する以前の異なる時期に定着温度検出部１０４によって定着ローラ２０１（定着手段）の温度を少なくとも２度検出し、順に停止前第１温度，停止前第２温度として求めて温度記憶部１０６に記憶する。また、その停止前第１温度と前記停止前第２温度とを用いて停止前温度変化勾配を演算して温度記憶部１０６に記憶する。そして、加熱制御の停止後であって加熱制御を再開する以前に、定着ローラ２０１の温度を加熱前第１温度として検出し、停止前第１温度と停止前温度変化勾配と加熱前第１温度とを用いて加熱ヒータ２０１ａの加熱制御再開の要否を判断する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱定着方式の定着手段を備える画像形成装置において、
前記定着手段を加熱する加熱手段と、
前記定着手段を制御する制御手段と、
前記定着手段の温度である定着温度を検出する定着温度検出手段と、
該定着温度検出手段により検出される少なくとも２つの定着温度から温度変化勾配を求める演算手段と、
前記定着温度検出手段により検出される定着温度と前記演算手段から求められる温度変化勾配を記憶する温度記憶手段と、
前記加熱手段による加熱再開の要否を判断する判定手段とを設け、
前記制御手段が、前記加熱手段の加熱停止前の所定時に、前記定着温度検出手段により少なくとも２回定着温度を検出して順に停止前第１温度，停止前第２温度とし、その停止前第１温度および停止前第２温度から前記演算手段によって求められる温度変化勾配を停止前温度変化勾配とし、前記加熱手段により再加熱を実施する以前に前記定着温度検出手段により検出される定着温度を加熱前第１温度としたとき、
前記判定手段は、前記停止前第１温度と前記停止前温度変化勾配と前記加熱前第１温度とを用いて前記加熱手段による加熱再開の要否を判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、所定時間間隔毎に前記定着温度検出手段によって定着温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を停止前第１温度、続く過去の温度検出結果を停止前第２温度として、その停止前第１温度および停止前第２温度を前記温度記憶手段に記憶する制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記制御手段が、前記加熱手段を停止後であって前記加熱手段による加熱を再開する以前に、所定時間間隔毎に前記定着温度検出手段によって定着温度を検出し、新たに検出される定着温度を加熱前第１温度として前記温度記憶手段に記憶し、前記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ前記加熱前第１温度が前記停止前第１温度を上回る場合に、
前記判定手段は、前記加熱前第１温度が所定値に達するまで前記加熱手段による加熱再開を待機するように判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の画像形成装置において、
前記制御手段が、前記加熱手段を停止後であって前記加熱手段による加熱を再開する以前に、所定時間間隔毎に前記定着温度検出手段によって定着温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を加熱前第１温度、続く過去の温度検出結果を加熱前第２温度として前記温度記憶手段に記憶し、前記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ前記加熱前第１温度が前記停止前第１温度を上回る場合に、
前記判定手段は、前記演算手段により前記加熱前第１温度と前記加熱前第２温度を用いて求められる加熱前温度変化勾配が所定値に達するまで前記加熱手段による加熱再開を待機するように判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項４記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記判定手段が前記加熱手段による加熱再開を待機するように判断した場合に、前記加熱前第１温度，前記加熱前第２温度，および前記加熱前温度変化勾配の少なくとも１つに基づいて、前記定着手段の回転部材の回転速度を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、回転可能に構成される前記加熱手段、および回転可能に構成されるとともに前記加熱手段に当接する加圧手段の少なくとも一方を回転制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記判定手段は、前記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ前記加熱前第１温度が前記停止前第１温度と略同値又はそれ以下である場合に、前記加熱手段による加熱を再開するよう判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置において、
前記判定手段は、前記停止前温度変化勾配が所定値を下回る場合に、前記加熱手段による加熱を再開するよう判断することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
トナー画像を担持した記録媒体を加熱手段を用いて熱定着させる定着手段を制御する定着制御方法であって、
前記加熱手段の加熱制御を停止する以前の異なる時期に前記定着手段の温度を少なくとも２度検出し、順に停止前第１温度，停止前第２温度として求める停止前温度検出ステップと、
前記停止前第１温度と前記停止前第２温度とを用いて求められる停止前温度変化勾配を演算する演算ステップと、
前記加熱制御の停止後であって前記加熱手段による加熱制御を再開する以前に、前記定着手段の加熱前第１温度を検出する加熱前温度検出ステップと、
前記停止前第１温度と前記停止前温度変化勾配と前記加熱前第１温度とを用いて前記加熱手段の加熱制御再開の要否を判断する判断ステップとを備えることを特徴とする定着制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載の定着制御方法において、
前記停止前温度検出ステップは、所定時間間隔毎に前記定着手段の温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を停止前第１温度、続く過去の温度検出結果を停止前第２温度として記憶する記憶ステップを含むことを特徴とする定着制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の定着制御方法において、
前記加熱前温度検出ステップは、前記加熱制御を停止後であって前記加熱手段の加熱制御を再開する以前に、所定時間間隔毎に前記定着手段の温度を検出し、新たに検出された温度検出結果を加熱前第１温度として記憶するステップを含み、
前記判断ステップは、前記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ前記加熱前第１温度が前記停止前第１温度を上回る場合に、前記加熱前第１温度が所定値に達するまで前記加熱手段の加熱制御再開を待機するよう判断することを特徴とする定着制御方法。
【請求項１２】
請求項９又は１０記載の定着制御方法において、
前記加熱前温度検出ステップは、前記加熱制御を停止後であって前記加熱手段の加熱制御を再開する以前に、所定時間間隔で前記定着手段の温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を加熱前第１温度、続く過去の温度検出結果を加熱前第２温度として記憶するステップを含み、
前記判断ステップは、前記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ加熱前第１温度が前記停止前第１温度を上回る場合に、前記加熱前第１温度と前記加熱前第２温度とを用いて求められる加熱前温度変化勾配が所定値に達するまで前記加熱手段の加熱制御再開を待機するよう判断することを特徴とする定着制御方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の定着制御方法において、
前記判断ステップによって前記加熱手段の加熱制御再開を待機するように判断した場合に、前記加熱手段を冷却するように冷却手段を制御する冷却制御ステップを備えることを特徴とする定着制御方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の定着制御方法において、
前冷却制御ステップは、前記加熱前第１温度，前記加熱前第２温度，および前記加熱前温度変化勾配の少なくとも１つに基づいて、前記冷却手段である回転部材の回転速度を制御することを特徴とする定着制御方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４記載の定着制御方法において、
前記冷却制御ステップは、回転可能に構成される前記加熱手段、および回転可能に構成されるとともに前記加熱手段に当接する加圧手段の少なくとも一方を回転制御することを特徴とする定着制御方法。
【請求項１６】
請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の定着制御方法において、
前記判断ステップは、前記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ前記加熱前第１温度が前記停止前第１温度と略同値又はそれ以下である場合に、前記加熱手段の加熱制御を再開するよう判断することを特徴とする定着制御方法。
【請求項１７】
請求項９乃至１５のいずれか一項に記載の定着制御方法において、
前記判断ステップは、前記停止前温度変化勾配が所定値を下回る場合に、前記加熱手段の加熱制御を再開するよう判断することを特徴とする定着制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式の複合機，複写機，ファクシミリ装置，プリンタ等の画像形成装置およびその定着制御方法に関し、特にトナー定着用の熱定着装置（具体的には定着手段を加熱する加熱手段）の通電制御に関わる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような画像形成装置では、原稿画像又は画像データに応じて像担持体である感光体上（帯電装置によって予め一様に帯電されている）を露光手段により露光して静電潜像を形成させ、その静電潜像に現像手段によりトナーを付着させてトナー画像を形成し、そのトナー画像を転写手段により記録媒体である用紙上に転写した後、その用紙上のトナー画像を加熱ヒータ（加熱手段）内蔵の定着ローラ（定着手段）および加圧ローラを含む定着器により加熱圧着して定着させる一連の画像形成動作を行うようにしている。
【０００３】
このような画像形成装置として、例えば特許文献１に見られるように、ウォームアップ動作中のヒータ温度時間特性を求め、その傾きに合わせてヒータ点灯デューティ比の演算補正を行い、ヒータ出力の最適化を行うことで、定着温度（定着ローラの温度）を設定温度に素早く且つ不必要なオーバーシュートを生じることなく到達・維持できるようにしたものが開示されている。
また、例えば特許文献２に見られるように、現在の定着温度と設定温度の差から点灯デューティ比の演算補正を行い、素早く且つ不必要なオーバーシュートを生じることなく目標温度に到達・維持できるようにしたものも開示されている。
【特許文献１】特開２００５−３３８６３４号公報
【特許文献２】特開２００５−０９１８１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来の画像形成装置において、加熱手段によって熱定着させる定着手段を制御する場合（特に定着手段を加熱手段で再加熱する際）に、加熱を再開する以前の加熱により定着手段の温度が上昇している場合がある。この場合、定着手段を目標温度（熱定着に必要な温度）に到達させるために与える熱量に、それ以前の加熱による熱量が加わることになる。
【０００５】
そのため、定着手段は必要な熱量以上の熱量が与えられることにより、必要な温度以上に加熱されてしまい、不必要なオーバーシュートが生じてしまう（例えば図１０参照）。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、定着手段の温度が目標温度以上になる不必要なオーバーシュートを防ぎ、適切な熱量を定着手段に与えることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、上記の目的を達成するため、画像形成装置およびその定着制御方法を提供する。
請求項１の発明による画像形成装置は、加熱定着方式の定着手段を備える画像形成装置において、上記定着手段を加熱する加熱手段と、上記定着手段を制御する制御手段と、上記定着手段の温度である定着温度を検出する定着温度検出手段と、該定着温度検出手段により検出される少なくとも２つの定着温度から温度変化勾配を求める演算手段と、上記定着温度検出手段により検出される定着温度と上記演算手段から求められる温度変化勾配を記憶する温度記憶手段と、上記加熱手段による加熱再開の要否を判断する判定手段とを設け、上記制御手段が、上記加熱手段の加熱停止前の所定時に、上記定着温度検出手段により少なくとも２回定着温度を検出して順に停止前第１温度，停止前第２温度とし、その停止前第１温度および停止前第２温度から上記演算手段によって求められる温度変化勾配を停止前温度変化勾配とし、上記加熱手段により再加熱を実施する以前に上記定着温度検出手段により検出される定着温度を加熱前第１温度としたとき、上記判定手段は、上記停止前第１温度と上記停止前温度変化勾配と上記加熱前第１温度とを用いて上記加熱手段による加熱再開の要否を判断するものである。
【０００７】
請求項２の発明による画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、上記制御手段は、所定時間間隔毎に上記定着温度検出手段によって定着温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を停止前第１温度、続く過去の温度検出結果を停止前第２温度として、その停止前第１温度および停止前第２温度を上記温度記憶手段に記憶する制御を行うものである。
【０００８】
請求項３の発明による画像形成装置は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、上記制御手段が、上記加熱手段を停止後であって上記加熱手段による加熱を再開する以前に、所定時間間隔毎に上記定着温度検出手段によって定着温度を検出し、新たに検出される定着温度を加熱前第１温度として上記温度記憶手段に記憶し、上記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ上記加熱前第１温度が上記停止前第１温度を上回る場合に、上記判定手段は、上記加熱前第１温度が所定値に達するまで上記加熱手段による加熱再開を待機するように判断するものである。
【０００９】
請求項４の発明による画像形成装置は、請求項１又は２の画像形成装置において、上記制御手段が、上記加熱手段を停止後であって上記加熱手段による加熱を再開する以前に、所定時間間隔毎に上記定着温度検出手段によって定着温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を加熱前第１温度、続く過去の温度検出結果を加熱前第２温度として上記温度記憶手段に記憶し、上記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ上記加熱前第１温度が上記停止前第１温度を上回る場合に、上記判定手段は、上記演算手段により上記加熱前第１温度と上記加熱前第２温度を用いて求められる加熱前温度変化勾配が所定値に達するまで上記加熱手段による加熱再開を待機するように判断するものである。
【００１０】
請求項５の発明による画像形成装置は、請求項４の画像形成装置において、上記制御手段は、上記判定手段が上記加熱手段による加熱再開を待機するように判断した場合に、上記加熱前第１温度，上記加熱前第２温度，および上記加熱前温度変化勾配の少なくとも１つに基づいて、上記定着手段の回転部材の回転速度を制御するものである。
請求項６の発明による画像形成装置は、請求項１〜５のいずれかの画像形成装置において、上記制御手段は、回転可能に構成される上記加熱手段、および回転可能に構成されるとともに上記加熱手段に当接する加圧手段の少なくとも一方を回転制御するものである。
【００１１】
請求項７の発明による画像形成装置は、請求項１〜６のいずれかの画像形成装置において、上記判定手段は、上記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ上記加熱前第１温度が上記停止前第１温度と略同値又はそれ以下である場合に、上記加熱手段による加熱を再開するよう判断するものである。
請求項８の発明による画像形成装置は、請求項１〜７のいずれかの画像形成装置において、上記判定手段は、上記停止前温度変化勾配が所定値を下回る場合に、上記加熱手段による加熱を再開するよう判断するものである。
【００１２】
請求項９の発明による定着制御方法は、トナー画像を担持した記録媒体を加熱手段を用いて熱定着させる定着手段を制御する定着制御方法であって、上記加熱手段の加熱制御を停止する以前の異なる時期に上記定着手段の温度を少なくとも２度検出し、順に停止前第１温度，停止前第２温度として求める停止前温度検出ステップと、上記停止前第１温度と上記停止前第２温度とを用いて求められる停止前温度変化勾配を演算する演算ステップと、上記加熱制御の停止後であって上記加熱手段による加熱制御を再開する以前に、上記定着手段の加熱前第１温度を検出する加熱前温度検出ステップと、上記停止前第１温度と上記停止前温度変化勾配と上記加熱前第１温度とを用いて上記加熱手段の加熱制御再開の要否を判断する判断ステップとを備えるものである。
【００１３】
請求項１０の発明による定着制御方法は、請求項９の定着制御方法において、上記停止前温度検出ステップは、所定時間間隔毎に上記定着手段の温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を停止前第１温度、続く過去の温度検出結果を停止前第２温度として記憶する記憶ステップを含むものである。
【００１４】
請求項１１の発明による定着制御方法は、請求項９又は１０の定着制御方法において、上記加熱前温度検出ステップは、上記加熱制御を停止後であって上記加熱手段の加熱制御を再開する以前に、所定時間間隔毎に上記定着手段の温度を検出し、新たに検出された温度検出結果を加熱前第１温度として記憶するステップを含み、上記判断ステップは、上記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ上記加熱前第１温度が上記停止前第１温度を上回る場合に、上記加熱前第１温度が所定値に達するまで上記加熱手段の加熱制御再開を待機するよう判断するものである。
【００１５】
請求項１２の発明による定着制御方法は、請求項９又は１０記載の定着制御方法において、上記加熱前温度検出ステップは、上記加熱制御を停止後であって上記加熱手段の加熱制御を再開する以前に、所定時間間隔で上記定着手段の温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を加熱前第１温度、続く過去の温度検出結果を加熱前第２温度として記憶するステップを含み、上記判断ステップは、上記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ加熱前第１温度が上記停止前第１温度を上回る場合に、上記加熱前第１温度と上記加熱前第２温度とを用いて求められる加熱前温度変化勾配が所定値に達するまで上記加熱手段の加熱制御再開を待機するよう判断するものである。
【００１６】
請求項１３の発明による定着制御方法は、請求項１２の定着制御方法において、上記判断ステップによって上記加熱手段の加熱制御再開を待機するように判断した場合に、上記加熱手段を冷却するように冷却手段を制御する冷却制御ステップを備えるものである。
請求項１４の発明による定着制御方法は、請求項１３の定着制御方法において、前冷却制御ステップは、上記加熱前第１温度，上記加熱前第２温度，および上記加熱前温度変化勾配の少なくとも１つに基づいて、上記冷却手段である回転部材の回転速度を制御するものである。
【００１７】
請求項１５の発明による定着制御方法は、請求項１３又は１４の定着制御方法において、上記冷却制御ステップは、回転可能に構成される上記加熱手段、および回転可能に構成されるとともに上記加熱手段に当接する加圧手段の少なくとも一方を回転制御するものである。
【００１８】
請求項１６の発明による定着制御方法は、請求項９〜１５のいずれかの定着制御方法において、上記判断ステップは、上記停止前温度変化勾配が所定値以上であり、且つ上記加熱前第１温度が上記停止前第１温度と略同値又はそれ以下である場合に、上記加熱手段の加熱制御を再開するよう判断するものである。
請求項１７の発明による定着制御方法は、請求項９〜１５のいずれかの定着制御方法において、上記判断ステップは、上記停止前温度変化勾配が所定値を下回る場合に、上記加熱手段の加熱制御を再開するよう判断するものである。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、定着手段を加熱する加熱手段の加熱停止前に、少なくとも２回定着温度を検出して順に停止前第１温度，停止前第２温度とし、その停止前第１温度および停止前第２温度から求められる温度変化勾配を停止前温度変化勾配とし、加熱手段により再加熱を実施する以前に検出される定着温度を加熱前第１温度としたとき、上記停止前第１温度と上記停止前温度変化勾配と上記加熱前第１温度とを用いて加熱手段による加熱再開の要否を判断することにより、定着手段の温度が目標温度以上になる不必要なオーバーシュートを防ぎ、適切な熱量を定着手段に与えることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。
〔画像形成装置の機構部および画像形成動作〕
まず、この発明の実施形態である画像形成装置の機構部の構成および画像形成動作について、図１を参照して説明する。
【００２１】
図１は、この発明の実施形態である画像形成装置の機構部の一例を示す全体構成図である。
この画像形成装置は、図１に示すように、転写手段を構成する転写ベルト５に沿って複数色の電子写真プロセス部（画像形成部）であるＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙが並べられた構成を備えるものであり、所謂、タンデムタイプといわれるものである。
【００２２】
転写ベルト５は、矢示方向（反時計回り）に回動し、その回動方向の上流側から順に、複数のＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙが配列されている。これら複数のＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙは、形成するトナー画像の色が異なるだけで内部構成は共通である。ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋはブラックのトナー画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｍはマゼンタのトナー画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｃはシアンのトナー画像を、ＡＩＯカートリッジ６Ｙはイエローのトナー画像をそれぞれ形成する。
【００２３】
以下の説明では、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋについて具体的に説明するが、他のＡＩＯカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６ＹはＡＩＯカートリッジ６Ｂｋと同様であるので、そのＡＩＯカートリッジ６Ｍ，６Ｃ，６Ｙの各構成要素については、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋの各構成要素に付したＢｋに替えて、Ｍ，Ｃ，Ｙによって区別した符号を図に表示するにとどめ、説明を省略する。
【００２４】
転写ベルト５は、回転駆動される二次転写駆動ローラ７と転写ベルトテンションローラ８とに巻回されたエンドレスのベルトである。二次転写駆動ローラ７は、図示しない駆動源である駆動モータにより回転駆動される。その駆動モータと、二次転写駆動ローラ７と、転写ベルトテンションローラ８とが、転写ベルト５を移動させる駆動手段として機能する。
ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋは、感光体９Ｂｋ、この感光体９Ｂｋの周囲に配置された帯電手段である帯電器１０Ｂｋ、露光手段である露光器１１、現像手段である現像器１２Ｂｋ、クリーニング手段であるクリーナーブレード１３Ｂｋ等から構成されている。
【００２５】
露光器１１は、各ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｙが形成する画像色に対応する露光光であるレーザ光１４Ｂｋ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｙを照射するように構成されている。
画像形成に際し、感光体９Ｂｋの外周面は、暗中にて帯電器１０Ｂｋにより一様に帯電された後、露光器１１からのブラック画像に対応するレーザ光１４Ｂｋにより露光され、静電潜像が形成される。
【００２６】
現像器１２Ｂｋは、この静電潜像をブラックトナーにより可視像化し、このことにより感光体９Ｂｋ上にブラックのトナー画像が形成される。
このトナー画像は、感光体９Ｂｋと転写ベルト５とが接する位置（一次転写位置）で、一次転写ローラ１５Ｂｋの働きにより転写ベルト５上に転写される。この転写により、転写ベルト５上にブラックのトナーによる画像が形成される。
【００２７】
トナー画像の転写が終了した感光体９Ｂｋは、外周面に残留した不要なトナーをクリーナーブレード１３Ｂｋにより除去された後、次の画像形成のために待機する。
以上のようにして、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでブラックのトナー画像を転写された転写ベルト５は、転写ベルト５によって次のＡＩＯカートリッジ６Ｍに搬送される。
ＡＩＯカートリッジ６Ｍでは、ＡＩＯカートリッジ６Ｂｋでの画像形成プロセスと同様のプロセスにより感光体９Ｍ上にマゼンタのトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写ベルト５上に形成されたブラックの画像に重畳されて転写される。
【００２８】
転写ベルト５は、さらに次のＡＩＯカートリッジ６Ｃ，６Ｙに順次搬送され、同様の動作により、感光体９Ｃ上に形成されたシアンのトナー画像と、感光体９Ｙ上に形成されたイエローのトナー画像とが、転写ベルト５上に重畳されて転写される。
こうして、転写ベルト５上にフルカラーの画像が形成される。
このフルカラーの重ね画像が形成された転写ベルト５は、二次転写ローラ１６の位置まで搬送される。
【００２９】
なお、画像形成に際して、ブラックのみの画像形成の場合には、一次転写ローラ１５Ｍ，Ｃ，Ｙがそれぞれ感光体９Ｍ，感光体９Ｃ，感光体９Ｙから離間された位置に退避し、前述の画像形成プロセスをブラックの場合のみ行う。
画像形成時の用紙搬送動作に際して、給紙トレイ１に収納された用紙Ｓは、最も上のものから給紙ローラ２を矢示方向（反時計回り）に回転駆動することにより順に送り出され、レジストローラ３の位置にて停止して待機する。その停止タイミングは、用紙Ｓの先端がレジストセンサ４によって検知（検出）されてから所定時間経過した時点となる。
【００３０】
レジストローラ３の駆動開始は、上記の転写ベルト５により搬送されたトナー画像と二次転写ローラ１６上で、トナー画像と用紙Ｓの位置が重なり合うようなタイミングで行われる。このとき、レジストローラ３は矢示方向（反時計方向）に回転駆動することで用紙Ｓを送り出す。
レジストローラ３にて送り出された用紙Ｓは、二次転写ローラ１６にて転写ベルト５上のトナー画像を用紙Ｓに転写した後、定着ローラ２０１（定着手段）および加圧ローラ２０２で構成される定着器２０にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、矢示方向（反時計回り）に回転駆動された排紙ローラ１８にて当該画像形成装置の外部に排紙される。
【００３１】
トナー画像の転写が終了した転写ベルト５は、外周面に残留した不要なトナーをベルトクリーナ１７により除去された後、次の画像形成のために待機する。
用紙Ｓの表裏両面に画像形成を行う両面モード時には、用紙Ｓが排紙ローラ１８を通過する手前（排紙センサ３１によって検知されなくなった時点）で排紙ローラ１８を時計回りに回転駆動し、用紙Ｓを両面搬送経路３０に搬送する。
【００３２】
両面搬送経路３０に搬送された用紙Ｓは、両面ローラ１９を経由し、排紙センサ３１によって検知された後、再びレジストローラ３まで搬送される。
レジストローラ３に到達した用紙Ｓは、再びレジストローラ３から再給紙され、二次転写ローラ１６にて先ほどと逆側の用紙面にトナー画像を転写後、定着器２０にてトナー画像を熱および圧力にて定着し、矢示方向に回転駆動された排紙ローラ１８にて当該画像形成装置の外部に排紙される。
【００３３】
なお、定着器２０の定着ローラ２０１は、例えばアルミニウムの芯金材にゴムがコーティングされた回転部材によって構成されており、また内部には定着ローラ２０１（定着手段）を加熱する加熱ヒータ（加熱手段）が内蔵されている。
一方、加圧ローラ２０２も、例えば同様の回転部材によって構成されており、定着ローラ２０１にある一定の圧力を持って当接している。
図示しない駆動系（駆動手段）により、定着ローラ２０１を回転駆動させることで、定着ローラ２０１に接触している加圧ローラも回転する。用紙Ｓに二次転写されたトナー画像は、この２ローラ間を通過する際に、熱と圧力によって用紙に定着されることになる。
【００３４】
〔画像形成装置の制御部の構成〕
次に、図１に示した画像形成装置の制御部の構成について、図２を参照して説明する。
図２は、図１に示した画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。
この画像形成装置の制御部は、メイン制御部１０１，定着制御部１０２，ヒータ制御部１０３，定着温度検出部１０４，演算部１０５，温度記憶部１０６，判定部１０７，および駆動系制御部１０８等によって構成されている。
【００３５】
これらのうち、少なくともメイン制御部１０１，定着制御部１０２，演算部１０５，および判定部１０７の機能は、マイクロコンピュータを構成するＣＰＵ（中央処理装置）が、ＲＯＭやＲＡＭに格納されているプログラム（ＲＡＭへのプログラムはハードディスク装置等の記録媒体から読み出されて展開される）を実行し、必要に応じて計時タイマ等を使用することにより、実現することができる。
【００３６】
メイン制御部１０１は、この画像形成装置全体を統括的に制御する手段である。
定着制御部１０２は、定着器２０を制御する定着制御手段である。この定着制御部１０２は、定着温度検出部１０４による検出温度に応じてヒータ制御部１０３を制御する。このとき、検出温度が目標温度に達していなければ、加熱ヒータ２０１ａを点灯させ（オンにし）て定着ローラ２０１を加熱する制御を行う。
【００３７】
定着温度検出部１０４は、定着器２０の温度（定着ローラ２０１の表面温度又は内部温度等）をサーミスタ２０１ｂによって検出する定着温度検出手段である。この定着温度検出部１０４は、具体的にはサーミスタ２０１ｂの出力信号を検出して温度情報に変換することによって定着器２０の現在の温度（定着温度）を検出し、それを定着制御部１０２へ通知する。この動作は、０．５秒間隔で常に行うものとする。
演算部１０５は、定着温度検出部１０４によって検出される少なくとも２つの定着温度から定着温度勾配値（停止前温度変化勾配，加熱前温度変化勾配）を算出し、温度記憶部１０６に格納・記憶する演算手段である。
【００３８】
温度記憶部１０６は、演算部１０５から求められる温度変化勾配値の他に、定着温度検出部１０４によって検出される定着温度（停止前第１温度，停止前第２温度，加熱前第１温度，加熱前第２温度）を記憶する温度記憶手段である。この温度記憶部１０６には、不揮発性メモリ等の記憶手段を使用する。
判定部１０７は、ヒータ制御部１０３の加熱制御再開（加熱ヒータ２０１ａの加熱再開）の要否を判断（判定）する判定手段である。
駆動系制御部１０８は、駆動系を制御する駆動系制御手段である。
【００３９】
ここで、この実施形態の画像形成装置における制御の大きな特徴は、判定部１０７が、停止前第１温度と停止前温度変化勾配と加熱前第１温度とを用いてヒータ制御部１０３による加熱制御開始（加熱制御再開）の要否を判断するところにある。但し、定着制御部１０２が、ヒータ制御部１０３の加熱制御停止前の所定時に、定着温度検出部１０４により所定時間間隔毎に少なくとも２回定着温度を検出して順に停止前第１温度，停止前第２温度とする。時間的に現在に近接する温度検出結果を停止前第１温度、続く過去の温度検出結果を停止前第２温度としてもよい。停止前第１温度および停止前第２温度から演算部１０５によって求められる温度変化勾配は、停止前温度変化勾配とする。また、ヒータ制御部１０３の加熱制御を停止した後再び開始する以前に、所定時間間隔毎に定着温度検出部１０４によって定着温度を検出し、時間的に現在に近接する温度検出結果を加熱前第１温度、続く過去の温度検出結果を加熱前第２温度とする。加熱前第１温度および加熱前第２温度から演算部１０５によって求められる温度変化勾配は、加熱前温度変化勾配とする。
【００４０】
判定部１０７による判定方法には具体的に３種類あり、まず１つ目に、停止前温度勾配値が０以上（所定値以上）であり、加熱前第１温度が停止前第１温度を上回る場合には、加熱前第１温度が前回検出した加熱前第１温度と同値か下回る場合、又は加熱前温度変化勾配が０又はマイナスになるまでの間、定着制御部１０２によるヒータ制御部１０３の加熱制御は行わず、条件を満たした後に、定着制御部１０２によるヒータ制御部１０３の加熱制御を開始する。
【００４１】
２つ目は、停止前温度勾配値が０以上（所定値以上）であり、加熱前第１温度が停止前第１温度と同値又は下回る場合であり、この場合は、加熱前第１温度が停止前第１温度と同値又は下回るとわかった段階で、定着制御部１０２によるヒータ制御部１０３の加熱制御を開始する。３つ目は、停止前温度勾配値が０を下回る場合であり、この場合は、メイン制御部１０１により加熱が必要だと判断された直後に、定着制御部１０２によるヒータ制御部１０３の加熱制御を開始する。
【００４２】
また、加熱前第１温度が所定値以下、又は加熱前温度変化勾配が所定値以下になるまでの間、駆動系制御部１０８により定着ローラ２０１及び加圧ローラ２０２の回転速度を制御し、少なくとも定着ローラ２０１，加圧ローラ２０２のいずれか一方を回転させることで定着器２０を冷却し、加熱前第１温度が所定値以下、又は加熱前温度変化勾配が所定値以下になるまでの時間を短縮することも行う。
なお、定着温度検出部１０４によって定着温度を検出し、演算部１０５により温度変化勾配を求める機会が多くある。この実施形態においては、厳密に温度を比較せずに、現在に近い方から第１温度，第２温度とした時、第１温度１５０度、第２温度１５３度といったように±３℃程度の差であれば、変化していないとみなす制御方法でも良い。
【００４３】
以下、この画像形成装置の制御部による定着制御方法について、図３〜図９を参照して具体的に説明する。
図３は、図２に示した画像形成装置の制御部による定着制御スタートした場合の判断ステップ直前までのルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００４４】
この画像形成装置の制御部は、図３に示す制御ルーチンがスタートすると、まずステップＳ１，Ｓ２で順次定着温度を検出し、ステップＳ１によって検出した定着温度を停止前第２温度、ステップＳ３によって検出した定着温度を停止前第１温度として温度記憶部１０６に記憶する（停止前温度検出ステップ）。この例では、ステップＳ２とＳ３の時間間隔は１秒とする。
次に、ステップＳ３で加熱ヒータ２０１ａ（定着ローラ２０１）の加熱が必要かどうかを判断し、加熱がまだ必要なければステップＳ４で加熱ヒータ２０１ａの加熱制御を停止しているのかどうかを判断する。
【００４５】
そして、加熱制御停止前の場合には、再度ステップ１に戻る。このとき、ステップＳ２に戻って定着温度を検出し、今回検出した定着温度を停止前第１温度、前回検出した停止前第１温度を停止前第２温度として、加熱制御が必要となるまで定着温度を見続ける制御であるステップＳ２，３，４を０．５秒サイクルで繰り返すような制御を行っても構わない。
ステップ４で加熱制御を停止していると判断した場合には、ステップＳ５で加熱ヒータ２０１ａの加熱が必要となるまで加熱の必要性を確認する制御を行う。ここでは０．５秒毎に加熱の必要性を確認するとする。
【００４６】
ステップＳ３又はステップＳ５で加熱ヒータ２０１ａの加熱が必要と判断した場合は、ステップＳ６で停止前第１温度と停止前第２温度から停止前温度変化勾配を計算して温度記憶部１０６に記憶する（演算ステップ）。なお、ステップＳ６の演算ステップをステップＳ２の後等に実行し、常に２つの停止前温度から停止前温度変化勾配を求めて記憶するという制御を行う場合もある。
【００４７】
次に、ステップＳ７へ進み、定着温度を検出し、それを加熱前第１温度として温度記憶部１０６に記憶する（加熱前温度検出ステップ）。
そして、停止前第１温度，停止前温度変化勾配，および加熱前第１温度から加熱ヒータ２０１ａの加熱制御再開の要否を判断する判断ステップ（図６参照）へ進む。この判断ステップについては、追って詳細に説明する。
図４は、時間と各検出温度（定着温度）との関係から加熱制御再開の要否判定について説明するための線図である。
【００４８】
図５は、図２に示した画像形成装置の制御部による主電源オン後から定着制御スタートした場合の判断ステップ直前までのルーチンの一例を示すフローチャートである。
この画像形成装置の制御部は、主電源がオフになった後、再度オンになった場合に、図５に示す制御ルーチンがスタートし、まずステップＳ１１で温度記憶部１０６に停止前温度（停止前温度第１温度又は停止前第２温度）が記憶されているかどうかを判断する。
【００４９】
そして、温度記憶部１０６に停止前温度が記憶されている場合には、図３のステップ６へ進み、以後上述と同様の制御を行う。
ステップＳ１１で停止前温度第１温度又は停止前第２温度のいずれか一方でも温度記憶部１０６に記憶されていない場合には、ステップＳ１２へ進む。
ステップＳ１２では、定着温度を検出し、加熱前第２温度として温度記憶部１０６に記憶する。
次に、ステップＳ１３へ進み、０．５秒後に再度定着温度を検出し、加熱前第１温度として温度記憶部１０６に記憶した後、ステップＳ１４へ進む。
【００５０】
ステップＳ１４では、加熱前第１温度と加熱前第２温度とを比較し、加熱前第１温度が加熱前第２温度以下であればステップＳ１５で加熱ヒータ２０１ａの加熱制御を再開する。
加熱前第１温度が加熱前第２温度を上回る場合には、ステップＳ１３に戻り、再度定着温度を検出し、加熱前第１温度として温度記憶部１０６に記憶し、前回記憶した加熱前第１温度は加熱前第２温度とする。
そして、ステップ１４の条件を満たすまで、ステップＳ１３，Ｓ１４のサイクルを０．５秒間隔で繰り返す制御を行うものとする。
【００５１】
図６は、図２に示した画像形成装置の制御部による判断ステップから加熱制御再開までのルーチンの一例を示すフローチャートである。
この画像形成装置の制御部は、図６の判断ステップに進むと、まずステップＳ２１で温度記憶部１０６に記憶されている停止前温度勾配が所定値以上（０以上）であるかどうかを判断する。０以上とは、定着温度が上昇しているか、または定着温度の変化がない状態であることを示す。
【００５２】
そして、停止前温度勾配が０以上の場合には、ステップＳ２２で加熱前第１温度が停止前第１温度を上回るかどうか判定し、そうであれば（図７参照）ステップＳ２３へ進んで、再度定着温度を検出し、それを加熱前第１温度として温度記憶部１０６に記憶した後、ステップＳ２４でその加熱前第１温度を前回検出して記憶した加熱前第１温度と比較し、加熱前第１温度が前回の加熱前第１温度の値以下であればステップＳ２５で加熱ヒータ２０１ａの加熱制御を再開する。
【００５３】
ステップＳ２４において、加熱前第１温度が前回検出した加熱前第１温度を上回る場合には、ステップＳ２３へ戻り、再度定着温度を検出する制御を行う。ステップＳ２３は０．５秒毎に繰り返すとする。
ステップＳ２２において加熱前第１温度が停止前第１温度と略同値かそれ以下の場合（図８参照）、ステップＳ２１において停止前温度変化勾配がマイナスの場合（図９参照）には、ステップＳ２５で加熱ヒータ２０１ａの加熱制御を再開する。
【００５４】
図７は、時間と各検出温度との関係から加熱制御停止前の温度変化勾配が所定値以上で加熱制御再開前に待機する場合について説明するための線図である。
図８は、時間と各検出温度との関係から加熱制御停止前の温度変化勾配が所定値以上であっても加熱制御再開前に待機しない場合について説明するための線図である。
図９は、時間と各検出温度との関係から加熱制御停止前の温度変化勾配が所定値未満で加熱制御再開前に待機しない場合について説明するための線図である。
【００５５】
なお、ステップＳ２３およびＳ２４においては、加熱前第１温度を検出して記憶する際、前回検出した加熱前第１温度を加熱前第２温度として温度記憶部１０６に記憶し、加熱前第１温度と加熱前第２温度から加熱前温度変化勾配を求め、加熱前温度変化勾配が０以下になるまで、０．５秒間隔で定着温度を検出する制御を行う方法もある。
【００５６】
あるいは、ステップＳ２２以降に、冷却制御ステップを備えることで加熱ヒータ２０１ａの加熱制御を開始するまでの時間を短縮することもできる。具体的には、加熱前第１温度，加熱前第２温度，および加熱前温度変化勾配の少なくとも１つに基づいて、加圧ローラ２０２と定着ローラ２０１の回転速度を制御し、それらを回転させることでこれを実現する。なお、加圧ローラ２０２と定着ローラ２０１は、その両方又は一方の回転により、冷却手段としての機能を果たすことができる。
【００５７】
あるいはまた、上記定着制御方法において、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ７のように定着温度を検出し、比較する制御を行うことが多くあるが、厳密に温度を比較せずに、現在に近い方から第１温度，第２温度とした時、第１温度１５０度，第２温度１５３度といったように±３℃程度の差であれば、変化していないとみなす制御方法として良い。
【００５８】
このように、停止前第１温度と停止前温度変化勾配と加熱前第１温度とを用いて、加熱ヒータ２０１ａの加熱制御再開の要否を判断する制御を行い、停止前温度変化勾配が所定値以上であり、加熱前第１温度が停止前第１温度を上回る場合には、加熱前第１温度が所定値以下になるまで、又は加熱前温度変化勾配が所定値以下になるまで加熱ヒータ２０１ａの加熱制御を待機する制御を行うことにより、無駄な熱量を与えず、定着温度が目標以上になる不必要なオーバーシュートを防ぐことができる。
また、冷却制御を行うことにより、上記待機時間を短くすることも可能になる。
さらに、停止前温度変化勾配が所定値以上であり、加熱前第１温度が停止前第１温度と同値又は下回る場合は、すぐに加熱手段の加熱制御を再開することができる判断を行い、待機時間を省略することができる。
さらにまた、停止前温度変化勾配が所定値を下回る場合も、同様の制御を行うことにより、待機時間を省略することができる。
このような制御を行うことにより、定着ローラ２０１に適切な熱量を与えることが可能な画像形成装置および定着制御方法を提供することができる。
【００５９】
〔この発明に関するプログラム〕
このプログラムは、複写機等の画像形成装置を制御するＣＰＵ（コンピュータ）に、この発明に関わる機能である図２のメイン制御部１０１，定着制御部１０２，ヒータ制御部１０３，定着温度検出部１０４，演算部１０５，温度記憶部１０６，判定部１０７，および駆動系制御部１０８としての機能を実現させるためのプログラムであり、このようなプログラムをＣＰＵに実行させることにより、上述したような効果を得ることができる。
【００６０】
このようなプログラムは、はじめからＲＯＭあるいはＨＤＤ（ハードディスク装置）等の記憶手段に格納しておいてもよいが、記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭあるいはフレキシブルディスク，ＭＯ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋Ｒ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，又はＤＶＤ−ＲＡＭや、ＥＥＰＲＯＭ、メモリカード等の不揮発性記録媒体（メモリ）に記録して提供することもできる。その不揮発性記録媒体に記録されたプログラムを画像形成装置にインストールしてＣＰＵに実行させるか、ＣＰＵにその不揮発性記録媒体からこのプログラムを読み出して実行させることにより、上述した各手順を実行させることができる。
さらに、ネットワークに接続され、プログラムを記録した記録媒体を備える外部機器あるいはプログラムを記憶手段に記憶した外部機器からダウンロードして実行させることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、定着手段の温度が目標温度以上になる不必要なオーバーシュートを防ぎ、適切な熱量を定着手段に与えることが可能になる。したがって、トナー画像を常に最適な温度の定着手段で記録媒体に熱定着することが可能な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】この発明の実施形態である画像形成装置の機構部の一例を示す全体構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の制御部の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２に示した画像形成装置の制御部による定着制御スタートした場合の判断ステップ直前までのルーチンの一例を示すフロー図である。
【図４】時間と各検出温度との関係から加熱制御再開の要否判定について説明するための線図である。
【図５】図２に示した画像形成装置の制御部による主電源オン後から定着制御スタートした場合の判断ステップ直前までのルーチンの一例を示すフロー図である。
【００６３】
【図６】図２に示した画像形成装置の制御部による判断ステップから加熱制御再開までのルーチンの一例を示すフロー図である。
【図７】時間と各検出温度との関係から加熱制御停止前の温度変化勾配が所定値以上で加熱制御再開前に待機する場合について説明するための線図である。
【図８】時間と各検出温度との関係から加熱制御停止前の温度変化勾配が所定値以上であっても加熱制御再開前に待機しない場合について説明するための線図である。
【図９】時間と各検出温度との関係から加熱制御停止前の温度変化勾配が所定値未満で加熱制御再開前に待機しない場合について説明するための線図である。
【図１０】時間と各検出温度との関係から現状の課題について説明するための線図である。
【符号の説明】
【００６４】
２０：定着器    １０１：メイン制御部    １０２：定着制御部
１０３：ヒータ制御部    １０４：定着温度検出部    １０５：演算部
１０６：温度記憶部    １０７：判定部    １０８：駆動系制御部
２０１：定着ローラ    ２０１ａ：加熱ヒータ    ２０１ｂ：サーミスタ
２０２：加圧ローラ    ２０３：サーミスタ
【図１】
2008304717.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】
2008304717.tif 000009
【図８】
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【図９】
2008304717.tif 000011
【図１０】
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