(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと加圧ローラとの間に設けられたニップ部で挟持した用紙を加熱して、用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置であって、
前記定着ローラを加熱する加熱部と、
前記定着ローラの表面の温度を定着温度として検出する定着温度センサと、
前記定着温度センサによって検出された定着温度が予め設定された定着許可範囲内かどうかの許可範囲判定をする温度判定部と、
前記定着温度センサによって検出された定着温度が上昇しているかどうかの勾配判定をする勾配判定部と、
用紙への定着を指示された際、前記許可範囲判定および前記勾配判定に基づいて、前記ニップ部への用紙の搬送を制御する搬送制御部とを備え、
前記搬送制御部は、前記許可範囲判定で前記定着温度が前記定着許可範囲内であると判定され、且つ、前記勾配判定で前記定着温度が上昇していると判定された回数が複数である場合、用紙の搬送を開始すること
を特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置であって、
前記勾配判定部は、予め設定された規定時間をずらして前記勾配判定を繰り返すこと
を特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の定着装置であって、
前記定着温度センサは、周期的に定着温度を検出する構成とされ、
前記勾配判定部は、予め設定された比較時間をあけて検出された定着温度を比較して、定着温度が上昇していると判定すること
を特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１つに記載の定着装置であって、
用紙への定着を指示されてから経過した経過時間が、予め設定された待機時間を超えたかどうかの時間判定をする時間判定部を備え、
前記搬送制御部は、前記許可範囲判定で前記定着温度が前記定着許可範囲内であると判定され、且つ、前記時間判定で前記経過時間が前記待機時間を超えたと判定された場合、用紙の搬送を開始すること
を特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１つに記載の定着装置であって、
前記温度判定部は、前記定着温度が予め設定された適用外温度を超えているかどうかの適用外判定をし、
前記搬送制御部は、前記適用外判定で前記定着温度が前記適用外温度を超えていると判定された場合、用紙の搬送を停止すること
を特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１つに記載の定着装置であって、
前記ニップ部における用紙の位置を検知する用紙検知センサを備え、
前記搬送制御部は、用紙の搬送を停止した際に、前記用紙検知センサの検知結果に基づいて定着中の用紙がないと判断した場合、前記許可範囲判定および前記勾配判定に基づいて、用紙の搬送を開始すること
を特徴とする定着装置。
【請求項７】
請求項６に記載の定着装置であって、
前記加熱部は、デューティ比に基づいて出力を制御する構成とされており、用紙の搬送が停止され、且つ、前記用紙検知センサによって前記ニップ部に用紙がないことを検知した場合、前記デューティ比を下げること
を特徴とする定着装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１つに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【請求項９】
定着ローラと、前記定着ローラに当接してニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱部と、前記定着ローラの表面の温度を定着温度として検出する定着温度センサとを備え、用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置の搬送制御方法であって、
温度判定部に、前記定着温度センサによって検出された定着温度が予め設定された定着許可範囲内かどうかの許可範囲判定をさせる温度判定ステップと、
勾配判定部に、前記定着温度センサによって検出された定着温度が上昇しているかどうかの勾配判定をさせる勾配判定ステップと、
搬送制御部に、用紙への定着を指示された際、前記許可範囲判定および前記勾配判定に基づいて、前記ニップ部への用紙の搬送を制御させる搬送制御ステップとを含み、
前記搬送制御ステップでは、前記温度判定ステップで前記定着温度が前記定着許可範囲内であると判定され、且つ、前記勾配判定ステップで前記定着温度が上昇していると複数回判定された場合、用紙の搬送を開始すること
を特徴とする搬送制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置および画像形成装置並びに、その搬送制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置では、定着ローラと加圧ローラとが当接するニップ部において、用紙を加熱および加圧することで、用紙に形成されたトナー像を定着させている。この際、ニップ部における定着温度が適温に制御されていなければ、定着不良などが生じることがあった。画像形成装置では、定着温度の制御として、ランプの点灯と非点灯とを繰り返し、所定の制御温度に対して一定の幅を保ちながら温度調節されている。そのため、定着温度が制御温度よりも高い場合、ランプが非点灯となるが、そのタイミングに定着ローラの回転とニップ部への通紙とが重なると、ニップ部の熱が急激に奪われ、定着温度制御が間に合わず、低温オフセットが発生することが懸念される。そこで、熱定着動作開始直後の温度降下幅を小さく抑えた熱定着装置の温度制御方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−１４９１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、加熱ロールと、加熱ロールとの間に通紙を行うように配設された加圧ロールと、加熱ロールの表面温度を検出する温度センサと、加熱ロールを加熱するヒータと、温度センサの出力に基づいてヒータへの通電を制御する温度制御手段とを備えた熱定着装置の温度制御方法が記載されている。上述した温度制御方法では、熱定着動作開始直後に、加熱ロールの表面温度の降下が終了し上昇に転ずるまで、温度センサの出力に拘わらずヒータにフル通電し、熱定着動作における通紙中は、温度センサの出力と基準温度との差に応じてヒータへの通電量を制御して、熱定着動作終了前にヒータへの通電をオフにしている。このように、従来の温度制御方法では、通紙する前にヒータにフル通電することで、下降温度の幅を低く抑えている。
【０００５】
ところで、従来の温度制御方法では、現在温度と一刻前の温度とを比較して、加熱ロールの表面温度の降下が終了し上昇に転じているかを判定し、次のステップへ進めているが、表面温度が上昇に転じたと１回判定されれば、次のステップへ進めてしまう。そのため、温度センサによる誤検出といった事態が想定されておらず、実際は、表面温度が降下しているにも拘らず、次のステップへ進めてしまい、表面温度が低いため定着不良が生じるといった虞がある。また、熱定着動作開始直後において、ヒータにフル通電しており、表面温度が急速に上昇することも懸念されるが、温度センサの出力を考慮していないため、加熱ロールの過剰な温度上昇を検出できずに、高温による定着不良を生じさせる虞がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、定着温度の推移を把握し、定着温度が適温となるように確実に制御することができる定着装置、画像形成装置、および搬送制御方法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】
【０００７】
本発明に係る定着装置は、定着ローラと加圧ローラとの間に設けられたニップ部で挟持した用紙を加熱して、用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置であって、前記定着ローラを加熱する加熱部と、前記定着ローラの表面の温度を定着温度として検出する定着温度センサと、前記定着温度センサによって検出された定着温度が予め設定された定着許可範囲内かどうかの許可範囲判定をする温度判定部と、前記定着温度センサによって検出された定着温度が上昇しているかどうかの勾配判定をする勾配判定部と、用紙への定着を指示された際、前記許可範囲判定および前記勾配判定に基づいて、前記ニップ部への用紙の搬送を制御する搬送制御部とを備え、前記搬送制御部は、前記許可範囲判定で前記定着温度が前記定着許可範囲内であると判定され、且つ、前記勾配判定で前記定着温度が上昇していると判定された回数が複数である場合、用紙の搬送を開始することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る定着装置では、前記勾配判定部は、予め設定された規定時間をずらして前記勾配判定を繰り返す構成としてもよい。
【０００９】
本発明に係る定着装置では、前記定着温度センサは、周期的に定着温度を検出する構成とされ、前記勾配判定部は、予め設定された比較時間をあけて検出された定着温度を比較して、定着温度が上昇していると判定する構成としてもよい。
【００１０】
本発明に係る定着装置では、用紙への定着を指示されてから経過した経過時間が、予め設定された待機時間を超えたかどうかの時間判定をする時間判定部を備え、前記搬送制御部は、前記許可範囲判定で前記定着温度が前記定着許可範囲内であると判定され、且つ、前記時間判定で前記経過時間が前記待機時間を超えたと判定された場合、用紙の搬送を開始する構成としてもよい。
【００１１】
本発明に係る定着装置では、前記温度判定部は、前記定着温度が予め設定された適用外温度を超えているかどうかの適用外判定をし、前記搬送制御部は、前記適用外判定で前記定着温度が前記適用外温度を超えていると判定された場合、用紙の搬送を停止する構成としてもよい。
【００１２】
本発明に係る定着装置では、前記ニップ部における用紙の位置を検知する用紙検知センサを備え、前記搬送制御部は、用紙の搬送を停止した際に、前記用紙検知センサの検知結果に基づいて定着中の用紙がないと判断した場合、前記許可範囲判定および前記勾配判定に基づいて、用紙の搬送を開始する構成としてもよい。
【００１３】
本発明に係る定着装置では、前記加熱部は、デューティ比に基づいて出力を制御する構成とされており、用紙の搬送が停止され、且つ、前記用紙検知センサによって前記ニップ部に用紙がないことを検知した場合、前記デューティ比を下げる構成としてもよい。
【００１４】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る定着装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る搬送制御方法は、定着ローラと、前記定着ローラに当接してニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ローラを加熱する加熱部と、前記定着ローラの表面の温度を定着温度として検出する定着温度センサとを備え、用紙に形成されたトナー像を定着させる定着装置の搬送制御方法であって、温度判定部に、前記定着温度センサによって検出された定着温度が予め設定された定着許可範囲内かどうかの許可範囲判定をさせる温度判定ステップと、勾配判定部に、前記定着温度センサによって検出された定着温度が上昇しているかどうかの勾配判定をさせる勾配判定ステップと、搬送制御部に、用紙への定着を指示された際、前記許可範囲判定および前記勾配判定に基づいて、前記ニップ部への用紙の搬送を制御させる搬送制御ステップとを含み、前記搬送制御ステップでは、前記温度判定ステップで前記定着温度が前記定着許可範囲内であると判定され、且つ、前記勾配判定ステップで前記定着温度が上昇していると複数回判定された場合、用紙の搬送を開始することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、定着温度が上昇している際に用紙を搬送することで、定着開始時の急激な温度降下を回避し、低温オフセットによる定着不良を防止することができる。また、定着温度の勾配判定を複数回繰り返すことで、定着温度センサの誤検知を防止することができる。さらに、複数の判定を組み合わせることで、定着温度の推移を把握し、定着温度が適温となるように確実に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３】用紙の搬送を待機する際における定着温度の時間変化を示す説明図である。
【図４】用紙の搬送を開始する際における定着温度の時間変化を示す説明図である。
【図５】第１実施形態に係る搬送制御方法の処理フローを示すフロー図である。
【図６】第２実施形態に係る搬送制御方法の処理フローを示すフロー図である。
【図７】第３実施形態に係る搬送制御方法の処理フローを示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る画像形成装置について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略側面図である。
【００２０】
画像形成装置１は、原稿を読み取って用紙に画像形成する複写機能を有しており、画像読取装置Ｃ、画像読取装置Ｃの上側に設けられた原稿搬送装置（ＡＤＦ）Ｂ、画像読取装置Ｃの下側に設けられた画像形成部Ａ、給紙カセット１０、および積載トレイ１５を備えている。
【００２１】
原稿搬送装置Ｂは、画像読取装置Ｃに対して開閉自在に支持されている。原稿搬送装置Ｂが開かれると、画像読取装置Ｃの上方が開放され、原稿を手置きで置くことができるようになっている。また、原稿搬送装置Ｂは、載置された原稿を画像読取装置Ｃの上に自動で搬送する。画像読取装置Ｃは、載置された原稿または原稿搬送装置Ｂから搬送された原稿を読み取って画像データを生成する。
【００２２】
画像形成装置１では、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像、または単色（例えば、ブラック）を用いたモノクロ画像に応じた画像データが扱われる。画像形成部Ａには、４種類のトナー像を形成するための現像装置２、感光体ドラム３、ドラムクリーニング装置４、および帯電器５が４つずつ設けられ、それぞれがブラック、シアン、マゼンタ、およびイエローに対応付けられ、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。
【００２３】
ドラムクリーニング装置４は、感光体ドラム３の表面の残留トナーを除去および回収する。帯電器５は、感光体ドラム３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。光走査装置６は、感光体ドラム３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置２は、感光体ドラム３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム３の表面にトナー像を形成する。上述した一連の動作によって、各感光体ドラム３の表面に各色のトナー像が形成される。
【００２４】
感光体ドラム３の上側には、中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、矢印Ｄの方向へ周回移動し、ベルトクリーニング装置９によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト７の表面にカラーのトナー像が形成される。
【００２５】
２次転写装置１１の転写ローラ１１ａは、中間転写ベルト７との間にニップ域が形成されており、用紙搬送経路Ｓを通じて搬送されて来た用紙をニップ域に挟み込んで搬送する。用紙は、ニップ域を通過する際に、中間転写ベルト７の表面のトナー像が転写されて定着装置１２に搬送される。
【００２６】
定着装置１２は、用紙を挟んで回転する定着ローラ３１および加圧ローラ３２を備えている。定着装置１２は、定着ローラ３１および加圧ローラ３２の間のニップ部にトナー像が転写された用紙を挟み込んで加熱および加圧し、トナー像を用紙に定着させる。なお、定着装置１２については、後述する図２を参照して、詳細に説明する。
【００２７】
給紙カセット１０は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのカセットであり、光走査装置６の下側に設けられている。用紙は、ピックアップローラ１６によって給紙カセット１０から引き出されて、用紙搬送経路Ｓを通じて搬送され、２次転写装置１１や定着装置１２を経由し、排紙ローラ１７を介して積載トレイ１５へと搬出される。用紙搬送経路Ｓには、用紙を一旦停止させて、用紙の先端を揃えた後、中間転写ベルト７と転写ローラ１１ａとの間のニップ域でのカラーのトナー像の転写タイミングに合わせて用紙の搬送を開始するレジストローラ１４、レジスト前ローラ１９、用紙の搬送を促す搬送ローラ１３、および排紙ローラ１７が配置されている。
【００２８】
また、用紙の表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合は、用紙を排紙ローラ１７から反転経路Ｓｒへと逆方向に搬送して、用紙の表裏を反転させ、用紙をレジストローラ１４へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、用紙を積載トレイ１５へと搬出する。
【００２９】
図２は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【００３０】
上述したように、画像形成装置１は、給紙部（給紙カセット１０）から供給された用紙を、用紙搬送部（用紙搬送経路Ｓ）を介して画像形成部Ａ（特に、２次転写装置１１や定着装置１２）に搬送する構成とされている。
【００３１】
定着装置１２は、上述した定着ローラ３１および加圧ローラ３２に加え、加熱部３３、定着温度センサ３４、用紙検知センサ３５、搬送制御部４１、温度判定部４２、勾配判定部４３、および時間判定部４４を備える構成とされている。定着ローラ３１には、図示しない駆動部が接続されており、駆動部によって回転駆動する。加圧ローラ３２は、定着ローラ３１に従動して回転する。加熱部３３は、定着ローラ３１を加熱するランプであって、定着ローラ３１に内蔵されており、デューティ比に基づいて出力を制御する構成とされている。なお、加熱部３３は、上述した構造に限定されず、定着ローラ３１の外部に設けられていてもよい。定着温度センサ３４は、定着ローラ３１の温度を検出するセンサであって、定着ローラ３１の近傍に設けられ、定着ローラ３１の表面に対して非接触とされている。また、定着温度センサ３４は、周期的に温度を検出する構成とされ、本実施の形態では、０．２秒毎に温度を検出する。以下では説明のため、定着温度センサ３４で検出した定着ローラ３１の表面の温度を定着温度ＵＭ（後述する図３および図４参照）と呼ぶことがある。用紙検知センサ３５は、用紙の位置を検知するセンサであって、用紙搬送経路Ｓに沿って複数設けられている。つまり、用紙検知センサ３５の検知結果によって、例えば、定着装置１２のニップ部や２次転写装置のニップ域などに用紙が存在するかどうかを把握することができる。
【００３２】
定着装置１２は、ＣＰＵ４０を備えており、ＣＰＵ４０は、搬送制御部４１、温度判定部４２、勾配判定部４３、および時間判定部４４を予め組み込まれたプログラムとして記憶しており、記憶したプログラムを実行することにより、後述する処理を実行する。なお、ＣＰＵ４０によって、画像形成装置１を制御する構成としてもよい。つまり、画像形成装置１と定着装置１２とで共通のＣＰＵ４０を用いてもよい。
【００３３】
温度判定部４２は、定着温度センサ３４によって検出された定着温度ＵＭが予め設定された定着許可範囲内かどうかの許可範囲判定と、定着温度ＵＭが予め設定された適用外温度を超えているかどうかの適用外判定とをする。勾配判定部４３は、定着温度センサ３４によって検出された定着温度ＵＭが上昇しているかどうかの勾配判定をする。時間判定部４４は、用紙への定着を指示されてから経過した経過時間が、予め設定された待機時間を超えたかどうかの時間判定をする。搬送制御部４１は、用紙への定着を指示された際、許可範囲判定および勾配判定に基づいて、ニップ部への用紙の搬送を制御する。つまり、搬送制御部４１は、レジストローラ１４、レジスト前ローラ１９、搬送ローラ１３、および排紙ローラ１７の動作を制御して、用紙の搬送を開始させたり停止させたりする。なお、定着許可範囲、適用外温度、および待機時間の具体的な値については、後述する図５および図６を参照して詳細に説明する。
【００３４】
定着装置１２では、ＣＰＵ４０によってターゲット温度が指示されており、定着温度センサ３４で検出した定着温度ＵＭをターゲット温度に近づけるように、加熱部３３の出力を制御する。なお、ターゲット温度は、画像形成装置１の動作に応じて適宜変更される構成であって、例えば、稼動を停止している待機状態では、低い温度に設定され、画像形成が指示されると、画像形成に適した定着温度ＵＭとなるように、高い温度に設定される。そして、搬送制御部４１は、定着温度ＵＭが適温となったタイミングに合わせて、用紙を搬送する。以下では、定着温度ＵＭと用紙を搬送するタイミングとの関係について説明する。
【００３５】
図３は、用紙の搬送を待機する際における定着温度の時間変化を示す説明図である。
【００３６】
図３に示すように、定着温度ＵＭは、時間が経過するにつれて徐々に降下している。そして、時間Ｔ１において用紙への定着（画像形成）が指示された場合、時間Ｔ１での定着温度ＵＭと時間Ｔａでの定着温度ＵＭとを比較して、その温度差Δ１を算出する。ここで、時間Ｔａは、時間Ｔ１より過去であって、時間Ｔａと時間Ｔ１との間隔は比較時間ＨＴとして設定されている。すなわち、異なる時間における定着温度ＵＭを比較することで、時間経過によって定着温度ＵＭが上昇しているかどうかの勾配判定をしている。勾配判定では、時間経過によって変化した定着温度ＵＭを比較することで、確実に定着温度ＵＭが上昇しているかどうかを把握できる。なお、本実施の形態では、比較時間ＨＴは０．８秒とされている。
【００３７】
その後、時間Ｔ１から規定時間ＫＴ経過した時間Ｔ２において、再度、勾配判定をする。ここでは、時間Ｔ２における定着温度ＵＭと、時間Ｔ２より比較時間ＨＴ前の時間Ｔｂにおける定着温度ＵＭとを比較し、温度差Δ２を算出する。つまり、勾配判定部４３は、時間をずらして複数回の勾配判定を行う。本実施の形態では、規定時間ＫＴは、０．２秒とされている。
【００３８】
さらに、時間Ｔ２から規定時間ＫＴ経過した時間Ｔ３でも、時間Ｔ２と同様に、時間Ｔ３より比較時間ＨＴだけ前の時間Ｔｃとの温度差Δ３を算出して、勾配判定をする。
【００３９】
図３では、時間Ｔ１ないし時間Ｔ３において、過去（時間Ｔａないし時間Ｔｃ）の定着温度ＵＭのほうが高いことから、定着温度ＵＭが降下傾向であると判定できる。このとき、定着温度ＵＭを低下させるため、加熱部３３は、ランプが非点灯とされている。ここで、仮に、用紙をニップ部に通紙すると、定着ローラ３１の熱が用紙に奪われ、定着温度ＵＭがさらに低下するが、ランプが非点灯とされているため、定着温度ＵＭを上昇させるのに必要な時間が長くなる。その結果、用紙が充分に加熱されず、定着不良などが生じてしまう。このことを考慮し、本実施の形態では、定着温度ＵＭが降下傾向である際、搬送制御部４１は、用紙の搬送を待機させる。待機している際にも勾配判定を繰り返しており、時間Ｔ３から規定時間ＫＴ経過する毎に、過去の定着温度ＵＭと比較する。
【００４０】
図４は、用紙の搬送を開始する際における定着温度の時間変化を示す説明図である。
【００４１】
図４に示すように、定着温度ＵＭは、しばらく降下した後、徐々に上昇している。具体的に、定着温度ＵＭは、時間Ｔｄおよび時間Ｔｅまでは降下しており、時間Ｔｆ付近で安定した後、上昇傾向に転じ、時間Ｔ４ないし時間Ｔ６の間は上昇し続けている。すなわち、時間Ｔ４では、過去（時間Ｔｄ）の定着温度ＵＭと比較した温度差Δ４から定着温度ＵＭが上昇していると判定できる。さらに、規定時間ＫＴ経過した時間Ｔ５や時間Ｔ６においても、温度差Δ５や温度差Δ６から定着温度が上昇していると判定できる。そして、搬送制御部４１は、用紙の搬送を開始する。このように、定着温度ＵＭが上昇している途中であれば、用紙をニップ部に通紙することで、定着温度ＵＭが低下しても、即座に加熱されて温度降下が低減されるため、定着性を確保することができる。なお、本実施の形態では、用紙に定着する際、定着温度ＵＭが１７５℃程度とされているのが望ましい。
【００４２】
本発明に係る画像形成装置１は、以下に示す３つの搬送制御方法を備えている。そこで、３つの搬送制御方法に対応して、第１実施形態ないし第３実施形態に係る搬送制御方法の処理フローについて、それぞれ図面を参照して説明する。
【００４３】
図５は、第１実施形態に係る搬送制御方法の処理フローを示すフロー図である。
【００４４】
第１実施形態では、画像形成装置１は、処理開始時において、画像形成（ジョブ）が完了した状態であって、新たなジョブを受け付ける待機状態である。この場合、定着ローラ３１は、回転を停止した状態とされ、加熱部３３は、ターゲット温度を１５５℃に設定して制御されている。
【００４５】
ステップＳ１０１では、ジョブの実行の指示を待つ。ジョブの実行が指示されない場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ジョブの実行が指示されるまで待機する。一方、ジョブの実行が指示された場合には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２へ進む。
【００４６】
ステップＳ１０２では、定着ローラ３１の回転を開始する。定着ローラ３１の回転を開始することで、加圧ローラ３２の従動が開始し、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との当接部が変化する。その結果、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間で熱が移動し、定着ローラ３１および加圧ローラ３２の全体が加熱されることによって、定着温度ＵＭが一旦低下する。なお、定着ローラ３１を回転させた状態でも、加熱を続ければ、定着ローラ３１は、充分に加熱される。そして、定着ローラ３１および加圧ローラ３２の全体が加熱されるため、温度の変化が緩やかになる。また、定着ローラ３１を回転させるのに併せて、ターゲット温度が１７５℃に変更される。
【００４７】
ステップＳ１０３では、温度判定部４２によって、定着温度ＵＭが適用外温度を超えているかどうかの適用外判定をする。本実施の形態では、適用外温度は１９０℃とされており、ジョブ中のターゲット温度に対して１５℃高く設定されている。その結果、定着温度ＵＭが適用外温度を超えている場合には（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４へ進む。一方、定着温度ＵＭが適用外温度を超えていない場合には（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０５へ進む。
【００４８】
ステップＳ１０４では、搬送制御部４１によって、用紙の搬送を停止し、定着温度ＵＭが低下するまで待機する。なお、用紙は、ニップ部より前の位置で停止されていればよく、本実施の形態では、先端がレジストローラ１４に到達した状態で停止させている。その後、定着温度ＵＭが１８０℃まで低下すると、用紙の搬送を開始して、処理を終了する。つまり、定着ローラ３１が高温である場合の定着を避けることで、高温オフセットによる定着不良を防止することができる。
【００４９】
ステップＳ１０５では、温度判定部４２によって、定着温度ＵＭが許可範囲内かどうかの許可範囲判定をする。本実施の形態では、定着温度ＵＭが許可温度を超えている場合に、許可範囲内であると判定しており、許可温度は１７０℃に設定されている。なお、許可温度として下限値のみを設定しているがこれに限定されず、下限値に加えて上限値を設定してもよい。許可範囲判定の結果、定着温度ＵＭが許可範囲内である場合には（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６へ進む。一方、定着温度ＵＭが許可範囲内でない場合には（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１１０へ進む。
【００５０】
ステップＳ１０６では、勾配判定部４３によって、定着温度ＵＭが上昇しているかどうかの勾配判定をする。つまり、勾配判定時（現在）での定着温度ＵＭと、勾配判定時より比較時間ＨＴ（０．８秒）だけ前（過去）の定着温度ＵＭとを比較する。例えば、勾配判定時が図３に示す時間Ｔ１であれば、０．８秒前の時間Ｔａと比較し、定着温度ＵＭが降下していると判定される。また、勾配判定時が図４に示す時間Ｔ４であれば、０．８秒前の時間Ｔｄと比較し、定着温度ＵＭが上昇していると判定される。勾配判定の結果、定着温度ＵＭが上昇している場合には（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７へ進む。一方、定着温度ＵＭが上昇していない場合には（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ１１０へ進む。
【００５１】
ステップＳ１０７では、ＣＰＵ４０によって、許可判定回数をカウントする。具体的には、許可範囲判定で定着温度ＵＭが許可範囲内であると判定され、勾配判定で定着温度ＵＭが上昇していると判定された回数を許可判定回数として数える。つまり、許可範囲判定で判定した温度条件および勾配判定で判定した勾配条件の両方を満たしている場合のみ、許可判定回数をカウントする。なお、後述するステップＳ１０８の後、ステップＳ１０５およびステップＳ１０６のいずれか一方で、温度条件または勾配条件を満たしていないと判定された場合には、許可判定回数をリセットし、１から数え直す。すなわち、温度条件および勾配条件を満たしているとの判定が連続している場合のみ許可判定回数をカウントする。
【００５２】
ステップＳ１０８では、ＣＰＵ４０によって、許可判定回数が規定数を超えたかどうかを判断する。本実施の形態では、規定数は３回に設定されている。つまり、許可範囲判定および勾配判定を少なくとも３回は繰り返す構成とされている。その結果、許可判定回数が規定数を超えている場合には（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９へ進む。一方、許可判定回数が規定数を超えていない場合には（ステップＳ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１１０へ進む。
【００５３】
ステップＳ１０９では、搬送制御部４１によって、用紙の搬送を開始して、処理を終了する。
【００５４】
ステップＳ１１０では、搬送制御部４１によって、規定時間ＫＴ（０．２秒）経過するまで用紙の搬送を待機し、ステップＳ１０５へ戻る。
【００５５】
本実施の形態では、規定時間ＫＴずらした後、ステップＳ１０５ないしステップＳ１０８を繰り返している。例えば、図３に示す時間Ｔ１において、ジョブを指示されたとすると、定着温度ＵＭが上昇していないので、規定時間ＫＴずらして処理を繰り返す。しかし、時間Ｔ３においても、定着温度ＵＭは上昇していないので、さらに処理を繰り返す。その後、定着温度ＵＭが推移して、図４に示す状態となり、時間Ｔ４に到達すると、定着温度ＵＭは、上昇しており許可範囲内であれば、許可判定回数がカウントされる。そして、定着温度ＵＭが時間Ｔ６まで連続して上昇し、許可判定回数が３回となると、ステップＳ１０８において規定数を超えたと判定され、用紙の搬送が開始される。
【００５６】
上述したように、本発明の実施の形態に係る定着装置１２は、定着ローラ３１と加圧ローラ３２との間に設けられたニップ部で挟持した用紙を加熱して、用紙に形成されたトナー像を定着させる。定着装置１２は、定着ローラ３１を加熱する加熱部３３と、定着ローラ３１の表面の温度を定着温度ＵＭとして検出する定着温度センサ３４と、定着温度センサ３４によって検出された定着温度ＵＭが予め設定された定着許可範囲内かどうかの許可範囲判定をする温度判定部４２と、定着温度センサ３４によって検出された定着温度ＵＭが上昇しているかどうかの勾配判定をする勾配判定部４３と、用紙への定着を指示された際、許可範囲判定および勾配判定に基づいて、ニップ部への用紙の搬送を制御する搬送制御部４１とを備えている。搬送制御部４１は、許可範囲判定で定着温度ＵＭが定着許可範囲内であると判定され、且つ、勾配判定で定着温度ＵＭが上昇していると判定された回数が複数である場合、用紙の搬送を開始する。この構成によると、定着温度ＵＭが上昇している際に用紙を搬送することで、定着開始時の急激な温度降下を回避し、低温オフセットによる定着不良を防止することができる。また、定着温度ＵＭの勾配判定を複数回繰り返すことで、定着温度センサ３４の誤検知を防止することができる。さらに、複数の判定を組み合わせることで、定着温度ＵＭの推移を把握し、定着温度ＵＭが適温となるように確実に制御することができる。
【００５７】
また、勾配判定部４３は、予め設定された規定時間ＫＴをずらして勾配判定を繰り返す構成とされている。この構成によると、温度勾配を判定する時間をずらすことで、定着温度センサ３４の誤検知を確実に防止することができる。つまり、定着温度センサ３４に異常が発生するなどして誤検知した瞬間に、同じタイミングで複数回の判定を行うと、全ての判定が異常な結果となるが、時間をずらすことで誤検知した瞬間を避けることができ、正常な判定を実施することができる。
【００５８】
また、本発明の実施の形態に係る定着装置１２における搬送制御方法は、温度判定部４２に、定着温度センサ３４によって検出された定着温度ＵＭが予め設定された定着許可範囲内かどうかの許可範囲判定をさせる温度判定ステップと、勾配判定部４３に、定着温度センサ３４によって検出された定着温度ＵＭが上昇しているかどうかの勾配判定をさせる勾配判定ステップと、搬送制御部４１に、用紙への定着を指示された際、許可範囲判定および勾配判定に基づいて、ニップ部への用紙の搬送を制御させる搬送制御ステップとを含む。搬送制御ステップでは、温度判定ステップで定着温度ＵＭが定着許可範囲内であると判定され、且つ、勾配判定ステップで定着温度ＵＭが上昇していると複数回判定された場合、用紙の搬送を開始する。
【００５９】
また、許可温度は、ターゲット温度より低く設定されているのが望ましい。つまり、ジョブが指示された際に、定着温度ＵＭは、ターゲット温度より低い場合、温度を上昇させるように制御され、上昇傾向となる。ここで、許可温度がターゲット温度より低く設定されていれば、定着温度ＵＭが定着許可範囲内であると判定される。このように、定着温度ＵＭが上昇傾向となるタイミングを定着許可範囲内とするように、温度を設定することで、搬送が許可されるまでの遅延を短縮することができる。
【００６０】
なお、画像形成装置１の電源をオンにしてから１分以内でのウォームアップ直後のジョブについては、オーバーシュートによる高温オフセットを考慮して、上述した処理を適用しない。この場合、定着温度ＵＭが定着許可範囲内となれば勾配判定をせず、用紙に画像形成を行う。
【００６１】
図６は、第２実施形態に係る搬送制御方法の処理フローを示すフロー図である。
【００６２】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、画像形成装置１は、処理開始時において、画像形成が完了した状態であって、新たなジョブを受け付ける待機状態である。なお、第２実施形態は、一部が第１実施形態と同様の処理をするので、異なる部分を詳細に説明し、重複する部分は省略する。
【００６３】
ステップＳ２０１ないしステップＳ２０９の処理については、上述したステップＳ１０１ないしステップＳ１０９と同様であるので、説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ２１０では、時間判定部４４によって、経過時間が待機時間を超えたかどうかの時間判定をする。つまり、ステップＳ２０１において、ジョブを指示されてから経過した経過時間が、予め設定された待機時間を超えたかどうかを判定する。本実施の形態では、待機時間は３０秒とされている。時間判定の結果、経過時間が待機時間を超えている場合には（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０９へ進む。一方、経過時間が待機時間を超えていない場合には（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、ステップＳ２１１へ進む。
【００６５】
ステップＳ２１１では、搬送制御部４１によって、規定時間ＫＴ（０．２秒）経過するまで用紙の搬送を待機し、ステップＳ２０５へ戻る。
【００６６】
つまり、第１実施形態では、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、およびステップＳ１０８でＮｏであるとき、ステップＳ１１０へ進んでいたが、第２実施形態では、ステップＳ１１０に相当するステップＳ２１１の前に、新たなステップＳ２１０へ進む構成とされている。第２実施形態では、経過時間が所定の時間（３０秒）を超えると、用紙の搬送を開始させており、用紙の搬送が開始されるまでの余計な遅延を避けることで、定着装置１２の処理速度を向上させることができる。つまり、定着温度ＵＭが上昇しているかどうかに拘わらず、定着を指示されてから経過した時間（経過時間）に応じて、用紙の搬送を開始させることで、用紙を停止させている時間を低減することができる。
【００６７】
図７は、第３実施形態に係る搬送制御方法の処理フローを示すフロー図である。
【００６８】
第３実施形態では、処理開始時において、複数の用紙に対し画像形成を連続して実行している状態であって、ジョブ中である。なお、第３実施形態は、一部が第１実施形態および第２実施形態と同様の処理をするので、異なる部分を詳細に説明し、重複する部分は省略する。
【００６９】
ステップＳ３０１では、ＣＰＵ４０によって、画像形成を一時停止する。画像形成装置１では、例えば、トナー補給や画質調整などのメンテナンスを必要とすることがあり、このような場合には、画像形成を指示されている用紙が残っていても、画像形成を中断することがある。なお、定着ローラ３１は、回転した状態とされている。
【００７０】
ステップＳ３０２では、画像形成中の用紙が有るかどうかを判断する。つまり、用紙検知センサ３５の検知結果に基づいて、用紙の位置を判断しており、特に、ニップ部での用紙の有無を確認している。その結果、画像形成中の用紙が有る場合には（ステップＳ３０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ３０３へ進む。一方、画像形成中の用紙が無い場合には（ステップＳ３０２：Ｎｏ）、ステップＳ３０４へ進む。
【００７１】
ステップＳ３０３では、搬送制御部４１によって、画像形成中の用紙を搬送する。つまり、処理中の用紙については、画像形成を完了させてから排出し、定着装置１２は、装置内に用紙が存在しない状態とされる。
【００７２】
ステップＳ３０４では、加熱部３３によって、デューティ比を変更する。つまり、定着途中に用紙の搬送を停止した際には、定着ローラ３１が充分に加熱されていて温度が低下しづらいため、デューティ比を下げて温度低下を促し、定着温度ＵＭが早急に上昇傾向へ移行するようにしている。その結果、用紙の搬送を停止している時間が短縮され、定着装置１２の処理速度を向上させることができる。その後、ステップＳ３０５へ進む。
【００７３】
ステップＳ３０５ないしステップＳ３１１の処理については、上述したステップＳ２０５ないしステップＳ２１１と同様であるので、説明を省略する。
【００７４】
なお、第３実施形態では、ステップＳ３０５でＹｅｓである場合、デューティ比をステップＳ３０４で変更する前の状態に戻す処理を行う。また、デューティ比は、元の状態に戻された後、ステップＳ３０５ないしステップＳ３１０の処理を繰り返す際に、再度変更する必要はない。
【００７５】
上述したように、搬送制御部４１は、用紙の搬送を停止した際に、用紙検知センサ３５の検知結果に基づいて定着中の用紙がないと判断した場合、許可範囲判定および勾配判定に基づいて、用紙の搬送を開始する構成とされている。つまり、定着途中の画質調整などによって用紙の搬送を停止した際にも、許可範囲判定および勾配判定をすることで、定着温度ＵＭと用紙の搬送のタイミングを同期させ、急激な温度低下を回避することができる。
【００７６】
なお、今回開示した実施の形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。従って、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１  画像形成装置
１０  給紙カセット（給紙部）
１２  定着装置
３１  定着ローラ
３２  加圧ローラ
３３  加熱部
３４  定着温度センサ
３５  用紙検知センサ
４０  ＣＰＵ
４１  搬送制御部
４２  温度判定部
４３  勾配判定部
４４  時間判定部
Ａ  画像形成部
ＨＴ  比較時間
ＫＴ  規定時間
Ｓ  用紙搬送経路（用紙搬送部）
ＵＭ  定着温度
【図１】
0006261468.tif 000002
【図２】
0006261468.tif 000003
【図３】
0006261468.tif 000004
【図４】
0006261468.tif 000005
【図５】
0006261468.tif 000006
【図６】
0006261468.tif 000007
【図７】
0006261468.tif 000008