(57)【要約】【課題】非接触の温度センサを用いて定着ローラの温度制御を行う時の、期待する目標温度に対するオーバーシュートと落ち込みを少なくし、定着ローラの温度を本当の希望の温度に近づけることができる定着装置の温度制御方法を提供する。【解決手段】電源オン時または印刷終了時に定着加圧ローラの温度を検知し、この検知温度に応じて４段階の目標温度を設定し、最初の目標温度に基づいて電源オン時または印刷終了時から所定時間温度制御した後、目標温度を切り替えて次の目標温度に基づいて所定時間温度制御して時間ごとに目標温度を段階的に切り替え、最終的に電源オン時または印刷終了時から所定時間経過した時点で希望の目標温度に設定し、それ以降は希望の目標温度に基づいて温度制御を行う。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に熱源を有するローラと、このローラに非接触に設置され、前記ローラの温度を検知する温度検知装置と、この温度検知装置の温度検知結果に基づいて前記熱源を制御して前記ローラを目標温度に維持させる制御手段とを備えた非接触温度センサ付き定着装置の温度制御方法において、温度制御開始時から予め定められた時間毎に目標温度を変更して、所定時間後に最後の目標温度に設定することを特徴とする非接触温度センサ付き定着装置の温度制御方法。
【請求項２】
温度制御開始時のローラの温度に応じて、最初の目標温度、予め定められた時間毎に変更される中間の目標温度および最後の目標温度を設定することを特徴とする請求項１記載の非接触温度センサ付き定着装置の温度制御方法。
【請求項３】
温度制御開始時を、画像形成装置の電源オン時または画像形成動作終了時とすることを特徴とする請求項１または２記載の非接触温度センサ付き定着装置の温度制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機，ファクシミリ，プリンタ等の画像形成装置の定着装置に関し、特に定着装置の劣化を防ぐための非接触サーミスタを用いた定着装置の温度制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置に設けられている定着装置においては、定着温度を制御するために温度センサをローラに接触させて直接的に温度を検知するのが一般的であった。しかし、温度センサと定着ローラの接触によって両者あるいは一方が劣化することを防ぐために、従来、特許文献１に記載された技術のように、接触していた定着ローラの温度を検知するための温度センサを非接触とした定着装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２２１８７１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来、接触していた定着ローラの温度を検知するための温度センサを非接触としたために、定着ローラの実温度が短時間で温度センサに伝わらないため、定着ローラの実温度が、期待する目標温度に対して大きなオーバーシュートや落ち込みが発生していた。
【０００５】
本発明は、このような問題点を解決し、非接触の温度センサを用いてローラの温度制御を行う時の、期待する目標温度に対するオーバーシュートと落ち込みを少なくし、ローラの温度を本当の希望の温度に近づけることができる定着装置の温度制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、内部に熱源を有するローラと、このローラに非接触に設置され、前記ローラの温度を検知する温度検知装置と、この温度検知装置の温度検知結果に基づいて前記熱源を制御して前記ローラを目標温度に維持させる制御手段とを備えた非接触温度センサ付き定着装置の温度制御方法において、温度制御開始時から予め定められた時間毎に目標温度を変更して、所定時間後に最後の目標温度に設定することを特徴とする。このように構成したことにより、ローラの温度が段階的に上昇するようになり、温度検知装置の検知温度とローラの実際温度との差を小さくすることが可能になる。
【０００７】
また本発明は、温度制御開始時のローラの温度に応じて、最初の目標温度、予め定められた時間毎に変更される中間の目標温度および最後の目標温度を設定することを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、温度制御開始時を、画像形成装置の電源オン時または画像形成動作終了時とすることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
図１は本発明の実施形態における定着温度制御方法を説明するための画像形成装置であるプリンタの構成図であり、１は感光体ドラム、２は帯電ローラ、３は現像装置、４は転写ローラ、５はレジストローラ対、６は定着加熱ローラ、７は定着加熱ヒータ、８は接触温度センサ、９は定着装置、１０はクリーニングブレード、１１は定着加圧ローラ、１２は定着加圧ヒータ、１３は非接触温度センサ、１４は給紙部、１５は制御装置を示す。
【００１１】
図１に示すプリンタは、画像形成動作を開始させると、感光体ドラム１が矢示Ａ方向に回転し、その表面が帯電ローラ２により一様に帯電され、その帯電面が図示しない露光装置により露光され、そこに静電潜像が形成される。その静電潜像は、現像装置３によりトナーが付着されて顕像化される。
【００１２】
また、装置本体内の下部に設けられている給紙部１４から記録紙Ｐが給紙され、それがレジストローラ対５で一旦停止された後に、感光体ドラム１上の画像と一致する正確なタイミングで転写ローラ４のある転写位置に向けて搬送される。そして、その記録紙Ｐに、感光体ドラム１上のトナー像が転写ローラ４により転写され、その記録紙Ｐは定着装置９へ搬送され、そこでトナー像が熱と加圧力により記録紙Ｐに定着される。そして、その記録紙Ｐは、排紙口から機外に排出されて、排紙トレイ等にスタックされる。また、転写，分離が終了した感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置のクリーニングブレード１０により残留トナーが除去され、次の画像形成に備える。
【００１３】
定着加熱ローラ６の温度は、接触温度センサ８によって読みとった温度により、定着加熱ヒータ７の加熱と加熱停止を行い、接触温度センサ８によって読みとった温度が予め設定した目標温度になるように制御装置１５が定着加熱ヒータ７の通電制御を行うことによって制御される。また、定着加圧ローラ１１の温度は、非接触温度センサ１３によって読みとった温度により、定着加圧ヒータ１２の加熱と加熱停止を行い、非接触温度センサ１３によって読みとった温度が予め設定した目標温度になるように制御装置１５が定着加熱ヒータ７の通電制御を行うことによって制御される。
【００１４】
次に、図２を参照しながら本実施形態の温度制御の説明をする。
【００１５】
図２は本実施形態を実行したときの定着加熱ローラと定着加圧ローラの温度センサによる温度を示す遷移図である。また、（表１）は定着加熱ローラと定着加圧ローラの待機時の温度および印刷時の温度を示すものである。
【００１６】
【表１】
2005037446.tif 000003
【００１７】
最初に定着加熱ローラ６の温度制御について説明する。
【００１８】
電源オン時、（表１）の待機時目標温度１７０℃を目標として温度制御を始める。その後、印刷動作開始されると、（表１）の印刷時目標温度１８０℃に目標を変更し、この温度になるように温度制御を始める。印刷動作終了すると、（表１）の待機時目標温度１７０℃に目標を変更し、この温度になるように温度制御を始める。
【００１９】
次に、定着加圧ローラ１１の温度制御の概要について説明する。
【００２０】
電源オン時、待機時の目標温度を設定してこの温度になるように温度制御を始める。本実施形態においては、後に詳述するが、目標温度を段階的に切り替えて最終的に（表１）の待機時目標温度１２０℃を目標として温度制御を始める。その後、印刷動作開始されると、（表１）の印刷時目標温度１０℃に目標を変更し、この目標温度になるように温度制御を始める。印刷動作終了すると、目標温度を段階的に切り替えて最終的に（表１）の待機時目標温度１２０℃になるように目標温度を変更し、この目標温度になるように温度制御を始める。
【００２１】
制御装置１５には、目標温度のデータおよび目標温度を切り替えるタイミングのデータを記憶する記憶部、および電源オンの時点または印刷終了時点からの時間を計時するタイマ部が備えられており、このタイマ部の計時に基づいて目標温度が記憶部から読み出される。また、段階的に切り替える目標温度は、電源オンの時点および印刷終了時点の定着加圧ローラ１１の温度に応じて用意されている。本実施形態においては、目標温度として、（表２）〜（表７）に示すようなデータ、すなわち電源オン時の温度が０℃〜４０℃の時（表２）、電源オン時の温度が４０℃〜８０℃の時（表３）、電源オン時の温度が８０℃〜の時（表４）、印刷動作終了時の温度が０℃〜４０℃の時（表５）、印刷動作終了時の温度が４０℃〜８０℃の時（表６）、印刷動作終了時の温度が８０℃〜の時（表７）が記憶部に記憶されており、また、目標温度を切り替えるタイミングのデータとして、（表８），（表９）に示すようなデータ、すなわち電源オン時の補正時間（表８）、印刷動作後の補正時間（表９）が記憶部に記憶されている。
【００２２】
【表２】
2005037446.tif 000004
【００２３】
【表３】
2005037446.tif 000005
【００２４】
【表４】
2005037446.tif 000006
【００２５】
【表５】
2005037446.tif 000007
【００２６】
【表６】
2005037446.tif 000008
【００２７】
【表７】
2005037446.tif 000009
【００２８】
【表８】
2005037446.tif 000010
【００２９】
【表９】
2005037446.tif 000011
【００３０】
電源オン時、定着加圧ローラ１１の温度を測定し、その温度が０℃〜４０℃の間になるときは（表２）を、４０℃〜８０℃にあるときは（表３）を、８０℃以上の時は（表４）を用いる。
【００３１】
図３に示すように、電源オン時の加圧ローラの温度が３０℃であったとすると（表８）の電源オン時の補正時間の表により、はじめの待機時間として、待機時間１の５０秒を設定し、この間は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−３０℃を演算した値である９０℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。この５０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ９０℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００３２】
電源オン後５０秒が経過した場合には、次の４０秒間（待機時間２）においては、待機時目標温度１２０℃と補正温度−２０℃を演算した値である１００℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。この４０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１００℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００３３】
電源オン後９０秒が経過した場合には、次の３０秒間（待機時間３）においては、待機時目標温度１２０℃と補正温度−１０℃を演算した値である１１０℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。この３０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１１０℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００３４】
電源オン後１２０秒が経過した場合には、その後は、待機時目標温度１２０℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。電源オン後１２０秒が経過後に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１２０℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００３５】
そして、印刷が終了した時点で定着加圧ローラ１１の温度を測定して、次の温度制御に移行する。
【００３６】
電源オン時の加圧ローラの温度が４０℃〜８０℃であったとすると（（表８），図３のＡ）の電源オン時の補正時間の表により、図４に示すように、はじめの待機時間１の５０秒の間は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−２０℃を演算した値である１００℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。この５０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１００℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００３７】
電源オン後５０秒が経過した場合には、次の４０秒間（待機時間２）において、待機時目標温度１２０℃と補正温度−１０℃を演算した値である１１０℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。この４０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１１０℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００３８】
電源オン後９０秒が経過した場合には、次の３０秒間（待機時間３）においては、待機時目標温度１２０℃と補正温度−５℃を演算した値である１１５℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。この３０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１１５℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００３９】
電源オン後１２０秒が経過した場合には、その後は、待機時目標温度１２０℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。電源オン後１２０秒が経過後に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１２０℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００４０】
なお、印刷が終了した場合には、図３のＣの処理、すなわち印刷動作終了後の処理に移行する。
【００４１】
電源オン時の加圧ローラの温度が８０℃以上であったとすると（（表８），図３のＢ）の電源オン時の補正時間の表により、図５に示すように、はじめの待機時間１の５０秒の間は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−１０℃を演算した値である１１０℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。この５０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１１０℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００４２】
電源オン後５０秒が経過した場合には、次の４０秒間（待機時間２）においては、待機時目標温度１２０℃と補正温度−５℃を演算した値である１１５℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。この４０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１１５℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００４３】
電源オン後９０秒が経過した場合には、次の３０秒間（待機時間３）において、待機時目標温度１２０℃と補正温度−２℃を演算した値である１１８℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。この３０秒間に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１１８℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００４４】
電源オン後１２０秒が経過した場合には、その後は、待機時目標温度１２０℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。電源オン後１２０秒が経過後に印刷開始の命令が入力されれば、目標温度を１０℃とする温度制御を行い、入力がなければ１２０℃を目標温度とする温度制御を継続する。
【００４５】
なお、印刷が終了した場合には、図３のＤの処理、すなわち印刷動作終了後の処理に移行する。
【００４６】
次に、印刷動作が終了した後における定着加圧ローラ１１の温度制御について説明する。
【００４７】
印刷動作が終了するとその時の定着加圧ローラ１１の温度を測定し、その温度が０℃〜４０℃の間になるときは（表５）を用い、図３のＥから図６に示す処理に移行する。４０℃〜８０℃にあるときは（表６）を用い、図３のＦから図６に示す処理に移行する。８０℃以上の時は（表７）を用い、図３のＧから図６に示す処理に移行する。
【００４８】
印刷動作終了時の加圧ローラの温度を３０℃とした場合（図３のＥ）、図６に示すように、（表９）の印刷動作後の補正時間の表により、はじめの待機時間として待機時間１の３０秒を設定し、この間は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−２５℃を演算した値である９５℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後３０秒が経過した場合には、次の２０秒間（待機時間２（Ａ））は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−１５℃を演算した値である１０５℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後５０秒が経過した場合には、次の１０秒間（待機時間３（Ｂ））は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−１０℃を演算した値である１１０℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後６０秒が経過した場合には、その後は、待機時目標温度１２０℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。
【００４９】
印刷動作終了時の加圧ローラの温度が４０℃〜８０℃の場合（図３のＦ）、図７に示すように、（表９）の印刷動作後の補正時間の表により、はじめの待機時間として待機時間１の３０秒を設定し、この間は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−１５℃を演算した値である１０５℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後３０秒が経過した場合には、次の２０秒間（待機時間２（Ａ））は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−５℃を演算した値である１１５℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後５０秒が経過した場合には、次の１０秒間（待機時間３（Ｂ））は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−２℃を演算した値である１１８℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後６０秒が経過した場合には、その後は、目標温度１２０℃を目標温度とし、この温度になるように温度制御を行う。
【００５０】
印刷動作終了時の加圧ローラの温度が８０℃以上の場合（図３のＧ）、図８に示すように、（表９）の印刷動作後の補正時間の表により、はじめの待機時間として待機時間１の３０秒を設定し、この間は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−７℃を演算した値である１１３℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後３０秒が経過した場合には、次の２０秒間（待機時間２（Ａ））は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−３℃を演算した値である１１７℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後５０秒が経過した場合には、次の１０秒間（待機時間３（Ｂ））は、待機時目標温度１２０℃と補正温度−０℃を演算した値である１２０℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。印刷動作終了後６０秒が経過した場合には、その後は、目標温度１２０℃を目標温度とし、この目標温度になるように温度制御を行う。
【００５１】
なお、印刷動作終了後において再び印刷開始の命令が入力されれば、前述した温度制御の段階に関わらずに目標温度を１０℃とする温度制御を行い、印刷終了後、図３のＣの処理に移行する。
【００５２】
このように、本実施形態によれば図２からもわかるように、待機温度に対して大きなオーバーシュートまたは落ち込みが発生することが防止され、実際の定着加圧ローラ１１の温度と、非接触温度センサ１３の検知温度との差を小さくすることが可能になる。
【００５３】
なお、上述した実施形態においては、２つのローラによる定着装置を例として説明したが、本発明はベルト式の定着装置にも適用可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上、説明したように構成された本発明によれば、温度制御を行うための目標温度を所定時間毎に変更していくことにより、オーバーシュートと落ち込みを少なくし、定着ローラの温度を本当の希望の温度に近づけることができる効果がある。
【００５５】
また、本発明は、温度制御開始時の定着ローラの温度に応じて所定時間毎に変更される目標温度を設定することで、オーバーシュートと落ち込みを少なくし、定着ローラの温度を本当の希望の温度に近づけることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における定着温度制御方法を説明するための画像形成装置であるプリンタの構成図
【図２】本実施形態を実行したときの定着加熱ローラと定着加圧ローラの温度センサによる温度を示す遷移図
【図３】定着加熱ローラの温度制御を示すフローチャート
【図４】図３のＡに続く処理を示すフローチャート
【図５】図３のＢに続く処理を示すフローチャート
【図６】図３のＥに続く処理を示すフローチャート
【図７】図３のＦに続く処理を示すフローチャート
【図８】図３のＧに続く処理を示すフローチャート
【符号の説明】
１  感光体ドラム
２  帯電ローラ
３  現像装置
４  転写ローラ
５  レジストローラ対
６  定着加熱ローラ
７  定着加熱ヒータ
８  接触温度センサ
９  定着装置
１０  クリーニングブレード
１１  定着加圧ローラ
１２  定着加圧ヒータ
１３  非接触温度センサ
１４  給紙部
１５  制御装置
【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】
2005037446.tif 000018
【図８】
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