(57)【要約】【課題】定着部７００の定着温度が所定温度に近づくまでの時間が長期化することを抑制しつつ、定着温度が所定温度に近づいた後における定着温度の変動（リップル）を抑制すること。【解決手段】画像形成装置は、ヒータと、ヒータを通電状態と非通電状態とに切り替える切替部と、温度センサとを含む定着部と、制御部と、デューティ比の複数の値と、複数の温度領域とをそれぞれ対応付ける対応情報であって、デューティ比の値が小さいほど、複数の温度領域の内の高温の温度領域に対応付ける対応情報が記憶されるメモリと、を備え、制御部は、温度センサからの信号に基づき検出温度を取得し、対応情報に基づき、検出温度を含む温度領域に対応するデューティ比の値で切替部を制御し、対応情報における複数の温度領域の内、第１の温度領域は、第１の温度領域よりも低い温度を含む第２の温度領域よりも広い。【選択図】図５
2016184133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータと、前記ヒータを通電状態と非通電状態とに切り替える切替部と、温度センサとを含む定着部と、
制御部と、
所定の時間における通電比率であるデューティ比の複数の値と、複数の温度領域とをそれぞれ対応付ける対応情報であって、前記デューティ比の値が小さいほど、前記複数の温度領域の内の高温の温度領域に対応付ける対応情報が記憶されるメモリと、
を備え、
前記制御部は、
前記温度センサからの信号に基づき検出温度を取得し、前記対応情報に基づき、前記検出温度を含む前記温度領域に対応する前記デューティ比の値で前記切替部を制御し、
前記対応情報における前記複数の温度領域の内、第１の温度領域は、前記第１の温度領域よりも低い温度を含む第２の温度領域よりも広い、画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置であって、
さらに、プロセス部を備え、
前記第１の温度領域は、前記プロセス部がシートにトナー像を形成しているときにおける前記温度センサからの信号に基づく検出温度の平均値を含む、画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記対応情報において、前記第１の温度領域に対応するデューティ比の値は、５０％未満である、画像形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記対応情報において、前記第２の温度領域に対応するデューティ比の値は、５０％より大きい、画像形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記対応情報において、前記デューティ比の前記複数の値には３３％が含まれる、画像形成装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記対応情報において、前記デューティ比の前記複数の値には５０％が含まれない、画像形成装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記対応情報における前記デューティ比の前記複数の値は、短期間フリッカ値（ｐｓｔ）が１以下になるように設定されている、画像形成装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
前記対応情報における前記デューティ比の前記複数の値は、いずれもゼロよりも大きい、画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置であって、
さらに、プロセス部を備え、
前記メモリには、さらに、ゼロを含む前記デューティ比の複数の値と、複数の温度領域とを対応付ける第２の対応情報が記憶され、
前記制御部は、
前記プロセス部がトナー像を形成する際の設定情報が、前記対応情報である第１の対応情報の使用条件を満たす場合、前記第１の対応情報に基づき前記切替部を制御し、
前記設定情報が前記使用条件を満たさない場合、前記第２の対応情報に基づき前記切替部を制御する、画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の画像形成装置であって、
前記メモリには、さらに、ゼロを含む前記デューティ比の複数の値と、複数の温度領域とを対応付ける第２の対応情報とが記憶され、
前記制御部は、
前記ヒータの目標温度が第１の目標温度に設定されている場合、前記対応情報である第１の対応情報に基づき前記切替部を制御し、
前記ヒータの目標温度が前記第１の目標温度よりも低い第２の目標温度に設定されている場合、前記第２の対応情報に基づき前記切替部を制御する、画像形成装置。
【請求項１１】
ヒータと、前記ヒータを通電状態と非通電状態とに切り替える切替部と、温度センサとを含む定着部の制御方法であって、
前記温度センサからの信号に基づき検出温度を取得する工程と、
所定の時間における通電比率であるデューティ比の複数の値と、複数の温度領域とをそれぞれ対応付ける対応情報であって、前記デューティ比の値が小さいほど、前記複数の温度領域の内の高温の温度領域に対応付ける対応情報を参照して、前記検出温度を含む前記温度領域に対応する前記デューティ比の値を特定する工程と、
特定された前記デューティ比の値で前記切替部を制御する工程とを含み、
前記対応情報における前記複数の温度領域の内、第１の温度領域は、前記第１の温度領域よりも低い温度を含む第２の温度領域よりも広い、定着部の制御方法。
【請求項１２】
ヒータと、前記ヒータを通電状態と非通電状態とに切り替える切替部と、温度センサとを含む定着部の制御プログラムであって、
前記温度センサからの信号に基づき検出温度を取得する処理と、
所定の時間における通電比率であるデューティ比の複数の値と、複数の温度領域とをそれぞれ対応付ける対応情報であって、前記デューティ比の値が小さいほど、前記複数の温度領域の内の高温の温度領域に対応付ける対応情報を参照して、前記検出温度を含む前記温度領域に対応する前記デューティ比の値を特定する処理と、
特定された前記デューティ比の値で前記切替部を制御する処理と、を前記定着部に実行させ、
前記対応情報における前記複数の温度領域の内、第１の温度領域は、前記第１の温度領域よりも低い温度を含む第２の温度領域よりも広い、定着部の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される技術は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置には、トナー像をシートに熱定着させるための定着部が備えられ、定着部には、ヒータと、ヒータを通電状態と非通電状態とに切り替える切替部と、温度センサとが備えられている。このような画像形成装置の一例として、次のようなヒータの温度制御が行われるものが知られている（先行技術文献１参照）。この画像形成装置では、温度センサからの信号に基づく検出温度と熱定着に適した目標温度とが比較され、目標温度に対する検出温度の差に応じてデューティ比の値が変更されることが繰り返されることにより、ヒータの温度が目標温度に近づくように切替部が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３７０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のヒータの温度制御を行う従来の画像形成装置では、デューティ比の各値に対応付けられた目標温度以下の各温度領域は、いずれも同じ広さである。従って、これらの全ての温度領域が一律に広い場合には、検出温度が目標温度に近づくまでの時間が長期化するおそれがある。また、全ての温度領域が一律に狭い場合には、温度センサの応答遅れにより、検出温度が目標温度に近づいた後におけるヒータの温度の変動（リップル）が大きくなるおそれがある。
【０００５】
本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書に開示される画像形成装置は、ヒータと、前記ヒータを通電状態と非通電状態とに切り替える切替部と、温度センサとを含む定着部と、制御部と、所定の時間における通電比率であるデューティ比の複数の値と、複数の温度領域とをそれぞれ対応付ける対応情報であって、前記デューティ比の値が小さいほど、前記複数の温度領域の内の高温の温度領域に対応付ける対応情報が記憶されるメモリと、を備え、前記制御部は、前記温度センサからの信号に基づき検出温度を取得し、前記対応情報に基づき、前記検出温度を含む前記温度領域に対応する前記デューティ比の値で前記切替部を制御し、前記対応情報における前記複数の温度領域の内、第１の温度領域は、前記第１の温度領域よりも低い温度を含む第２の温度領域よりも広い。
【０００７】
本明細書によって開示される技術は、種々の形態で実現することが可能である。例えば、定着部の温度制御方法および定着装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態のプリンタ１０の全体構成を示す概略図である。
【図２】定着部７００の構成を示す概略図である。
【図３】プリンタ１０の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】配列パターンテーブルの対応関係を示すマトリックス図である。
【図５】第１の温度領域テーブルの対応関係を示すマトリックス図である。
【図６】第２の温度領域テーブルの対応関係を示すマトリックス図である。
【図７】温度制御処理を示すフローチャートである。
【図８】第２の温度領域テーブルに基づく温度制御の実行時における検出温度とデューティ比との推移を示す説明図である。
【図９】ヒータ温度と、検出温度と、ヒータ電流との推移を示す説明図である。
【図１０】第１の温度領域テーブルに基づく温度制御の実行時における検出温度とデューティ比との推移を示す説明図である。
【図１１】ヒータ温度と、検出温度と、ヒータ電流との推移を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
一実施形態のプリンタ１０について、図１から図１１を参照しつつ説明する。図１は、プリンタ１０の全体構成を示す概略図である。図１には、方向を特定するための互いに直交するＸＹＺ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Ｚ軸正方向を上方向と呼び、Ｚ軸負方向を下方向と呼び、Ｘ軸正方向を前方向と呼び、Ｘ軸負方向を後ろ方向と呼び、Ｙ軸正方向を右方向と呼び、Ｙ軸負方向を左方向と呼ぶものとする。図２以降についても同様である。
【００１０】
図１に示すように、プリンタ１０は、レーザプリンタであり、筐体１００と、シート供給部２００と、画像形成部３００と、排出ローラ４００とを備える。筐体１００の上面には、排出口１１０と、排出トレイ１２０とが形成されている。なお、プリンタ１０は画像形成装置の一例である。
【００１１】
シート供給部２００は、筐体１００内に設けられており、トレイ２１０と、ピックアップローラ２２０と、搬送ローラ２３０と、レジストレーションローラ２４０とを有する。トレイ２１０に収容されたシートＷは、ピックアップローラ２２０により１枚ずつ取り出され、搬送ローラ２３０により搬送され、レジストレーションローラ２４０により姿勢が矯正されて、所定のタイミングで画像形成部３００に送られる。
【００１２】
画像形成部３００は、筐体１００内に設けられており、露光部５００と、プロセス部６００と、定着部７００とを備える。露光部５００は、レーザ光Ｌを後述する感光体６１０に照射することによって感光体６１０に静電潜像を形成可能である。
【００１３】
プロセス部６００は、感光体６１０と、帯電部６２０と、現像部６３０と、転写ローラ６４０とを有する。帯電部６２０は、感光体６１０の表面を一様に帯電させる。帯電部６２０によって一様に帯電された感光体６１０の表面に上述した露光部５００からのレーザ光Ｌが照射されると、感光体６１０の表面に静電潜像が形成される。現像部６３０は、現像剤を供給することによって、感光体６１０の表面に形成された静電潜像を現像する。これにより、感光体６１０の表面に現像剤像が形成される。転写ローラ６４０は、感光体６１０に対向するように配置されており、感光体６１０の表面に形成された現像剤像を、シート供給部２００によって搬送されるシートＷに転写する。
【００１４】
定着部７００は、感光体６１０よりもシートＷの搬送方向（Ｘ軸負方向）の下流側に配置されており、熱によって現像剤像をシートＷに定着させる。定着部７００の構成については後に詳述する。定着部７００を通過したシートＷは、排出ローラ４００により、排出口１１０を介して排出トレイ１２０へと排出される。
【００１５】
図２は、定着部７００の構成を示す概略図である。定着部７００は、ベルト７１０と、ハロゲンヒータ７２０と、ニップ部材７３０と、反射部材７４０と、加圧ローラ７５０と、ステイ７６０と、サーミスタ７７０とを備える。なお、ハロゲンヒータ７２０はヒータの一例であり、サーミスタ７７０は温度センサの一例である。
【００１６】
ベルト７１０は、筒状の帯体であり、シートＷの搬送方向に直交する水平方向（Ｙ軸方向）に沿った軸を中心に回転可能に設けられている。より詳細には、ベルト７１０の左右方向における両端部が、図示しないガイド部材により回転可能に案内されている。なお、ベルト７１０は、金属製であり、例えば、ステンレス鋼やニッケルなどから形成されている。
【００１７】
ハロゲンヒータ７２０は、ハロゲンランプを有する公知の発熱体であり、ベルト７１０の内側において、ベルト７１０およびニップ部材７３０から離間した位置に配置されている。ニップ部材７３０は、ハロゲンヒータ７２０とベルト７１０の内面との間に配置されている。ニップ部材７３０は、例えばアルミニウム板などの金属製の板状の部材であり、ニップ部材７３０の下面はベルト７１０の内面に接している。ニップ部材７３０は、ベース部７３１と突出部７３２とを含む。ベース部７３１は、ハロゲンヒータ７２０に対向して配置されており、その下面がベルト７１０の内面に接している。突出部７３２は、ベース部７３１の搬送方向における一端部から搬送方向に沿って後方に突出するように形成されている。
【００１８】
反射部材７４０は、ベルト７１０の内側において、ハロゲンヒータ７２０を取り囲むようにハロゲンヒータ７２０から離間した位置に配置されている。反射部材７４０は、例えばアルミニウムなどの金属製であり、鏡面加工され、ハロゲンヒータ７２０を囲むように略Ｕ字状に湾曲した板状の部材である。
【００１９】
ステイ７６０は、反射部材７４０の外面形状に沿った形状（断面視略Ｕ形状）の鋼板であり、反射部材７４０を覆うように配置されている。ステイ７６０は、ニップ部材７３０との間で、反射部材７４０のフランジ部７４２を挟んでいる。これにより、上下方向における反射部材７４０の位置ずれが抑制されている。なお、ステイ７６０と反射部材７４０との間には、空間部Ｓが形成されている。空間部Ｓにある空気は、外部に流れ出にくいので、この空気が温められることで保温層として作用し、ニップ部材７３０の加熱効率を向上させることができる。
【００２０】
加圧ローラ７５０は、ベルト７１０を挟んで、ニップ部材７３０と対向するように配置されている。加圧ローラ７５０は、ニップ部材７３０に向けて押圧されており、これにより、ベルト７１０と加圧ローラ７５０との間にニップ部Ｐが形成されている。加圧ローラ７５０は、本体筐体２内に設けられた後述のモータ駆動部９１０によって回転駆動されるように構成されている。なお、加圧ローラ７５０を、ベルト状の加圧部材に代えてもよい。
【００２１】
サーミスタ７７０は、ベルト７１０の内側で、且つ、反射部材７４０の外側において、ニップ部材７３０の突出部７３２上に配置されている。
【００２２】
ハロゲンヒータ７２０がベルト７１０の内側において発熱すると、ニップ部材７３０は、ハロゲンヒータ７２０からの輻射熱を、ベルト７１０を介して加圧ローラ７５０側に伝達する。また、反射部材７４０によってハロゲンヒータ７２０からの輻射熱をニップ部材７３０に集めることで、ハロゲンヒータ７２０からの輻射熱を効率良く利用することができ、ニップ部材７３０およびベルト７１０を速やかに加熱することができる。
【００２３】
加圧ローラ７５０が回転駆動されると、ベルト７１０（またはシートＷ）との摩擦力によりベルト７１０が従動回転する。トナー像が転写されたシートＷは、加圧ローラ７５０と加熱されたベルト７１０との間（ニップ部Ｐ）を搬送されることでトナー像が熱定着されることとなる。
【００２４】
図３は、プリンタ１０の電気的構成を示すブロック図である。プリンタ１０は、上述のプロセス部６００およびサーミスタ７７０等に加えて、プリンタ１０を制御するコントローラ８００と、モータ駆動部９１０と、温度制御部９２０と、ゼロクロス検出部９３０と、通信インターフェース９４０と、操作部９５０とを備える。なお、温度制御部９２０は切替部の一例である。
【００２５】
コントローラ８００は、ＣＰＵ８１０と、ＲＯＭ８２０と、ＲＡＭ８３０と、不揮発性メモリ８４０と、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）８５０とを有する。ＲＯＭ８２０には、プリンタ１０を制御するための制御プログラムや、各種設定、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ８３０は、ＣＰＵ８１０が各種のプログラムを実行する際の作業領域や、データの一時的な記憶領域として利用される。不揮発性メモリ８４０は、ＮＶＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ、ＥＥＰＲＯＭなどの書き換え可能なメモリである。ＡＳＩＣ８５０は、例えば画像処理専用のハード回路である。ＣＰＵ８１０は、ＲＯＭ８２０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、プリンタ１０の各構成要素を制御する。ＣＰＵ８１０は、制御部の一例であり、不揮発性メモリ８４０は、メモリの一例である。
【００２６】
モータ駆動部９１０は、図示しない１または複数のモータを有し、当該モータの駆動力によって、上述のピックアップローラ２２０、レジストレーションローラ２４０、感光体６１０および加圧ローラ７５０等をそれぞれ個別に回転駆動させる。ゼロクロス検出部９３０は、図示しない交流電源の電圧がゼロになるタイミングを検出する毎にゼロクロス信号を出力する。
【００２７】
温度制御部９２０は、定着部７００に設けられており、上記交流電源とハロゲンヒータ７２０との間に電気的に接続される図示しないスイッチ素子を有する。温度制御部９２０は、そのスイッチ素子を開閉させることにより、ハロゲンヒータ７２０を、交流電源からの電力が供給される通電状態と、交流電源からの電力が供給されない非通電状態とに切り替える。本実施形態では、温度制御部９２０は、ＣＰＵ８１０から入力される温度制御信号に従うと共に、ゼロクロス検出部９３０が出力したゼロクロス信号がＣＰＵ８１０を介して入力されることにより、交流電源の電圧がゼロになるタイミングでハロゲンヒータ７２０を通電状態と非通電状態とに切り替える。
【００２８】
通信インターフェース９４０は、外部デバイスとの通信を可能にするハードウェアである。操作部９５０は、ユーザによる操作を受け付ける各種のボタンやタッチパネル（いずれも図示しない）を有する。タッチパネルは、各種情報を表示する表示部としても機能する。
【００２９】
図４は、配列パターンテーブルの対応関係を示すマトリックス図である。配列パターンテーブルは、例えば不揮発性メモリ８４０に記憶されている。配列パターンテーブルでは、デューティ比の各値と、制御周期の各値と、各配列パターンとが対応付けられている。デューティ比は、所定時間に対し、ハロゲンヒータ７２０を通電状態にしている通電時間の割合を示す通電デューティ比（通電比率）、換言すればヒータ加熱率である。制御周期は、配列パターンの繰り返し周期である。
【００３０】
配列パターンは、デューティ比を実現するために用いられる上記スイッチ素子の切替パターンである。より詳細には、配列パターンは、交流電源の電圧の半波周期を単位区間として、制御周期内の単位区間毎に、ハロゲンヒータ７２０が通電状態であるか非通電状態であるかを表すものである。図４中の「ＯＮ」は、ハロゲンヒータ７２０を通電状態にすべき単位区間である通電区間を意味し、「ＯＦＦ」は、ハロゲンヒータ７２０を非通電状態にすべき単位区間である非通電区間を意味するものとする。
【００３１】
なお、配列パターンでは、制御周期内における最初の単位区間（半波１）が通電区間（但し、デューティ比が０％の場合を除く）となり、最後の単位区間が非通電区間（但し、デューティ比が１００％の場合を除く）となるように配列されると共に、通電区間と非通電区間とがなるべく均等となるように配列されている。つまり、配列パターンでは、通電区間および非通電区間のうち制御周期内における単位区間（半波）の合計数の少ない方の区間が全て非連続となるように配列され、且つ、通電区間が連続する通電連続区間、又は、非通電区間が連続する非通電連続区間に含まれる単位区間（半波）の数が最少となるように配列されている。
【００３２】
制御周期は、最大値が７個である単位区間の数（以下、半波数という）Ｎで表される。なお、半波数Ｎは、Ｍ／Ｎのデューティ比を、Ｍ個の通電区間とＮ−Ｍ個の非通電区間とからなる配列パターンで表した場合に、Ｍ／Ｎが既約分数となる数に設定されている。つまり、半波数Ｎは、デューティ比を表すために最低限必要な数に設定され、例えば７５％（３／４）のデューティ比であれば４個に設定される。
【００３３】
なお、本実施形態のデューティ比は、１００％，７５％（３／４），７１％（５／７），６７％（２／３），６０％（３／５），５７％（４／７），５０％（１／２），４３％（３／７），４０％（２／５），３３％（１／３），２９％（２／７），２５％（１／４），０％にそれぞれ切り替えられるように設定されている。
【００３４】
図５は、第１の温度領域テーブルの対応関係を示すマトリックス図であり、図６は、第２の温度領域テーブルの対応関係を示すマトリックス図である。各温度領域パターンテーブルは、例えば不揮発性メモリ８４０に記憶されている。各温度領域テーブルでは、デューティ比の複数の値と、複数の温度領域とが対応付けられている。各温度領域は、基準温度に対する検出温度の差（＝基準温度−検出温度  以下、温度差ΔＴという）で示されている。基準温度とは、シートＷにトナー像を熱定着させるのに適したハロゲンヒータ７２０の目標温度（例えば１６０度）よりも高い温度（例えば１６８度）である。検出温度は、サーミスタ７７０からの信号に基づき検出されるハロゲンヒータ７２０（ニップ部材７３０）の温度である。なお、複数の温度領域は互いに重複しないことが好ましい。第１の温度領域テーブルが第１の対応情報の一例である。
【００３５】
図５に示すように、第１の温度領域テーブルでは、デューティ比の値が小さいほど、高温の温度領域、換言すれば基準温度との温度差が小さい温度領域に対応付けられており、上記目標温度に近い温度領域ほど、当該温度領域の温度幅が広い。より詳細には、デューティ比の値が５０％未満である第１の温度領域は、デューティ比が５０％より大きい第２の温度領域よりも、温度幅が広い。
【００３６】
第１の温度領域テーブルには、デューティ比３３％に対応付けられている温度領域は含まれており、デューティ比０％とデューティ比５０％とにそれぞれ対応付けられている温度領域は含まれていない。なお、本実施形態では、デューティ比を３３％に設定して温度制御部９２０が制御された場合、ハロゲンヒータ７２０の検出温度は目標温度付近に収束する。そして、デューティ比３３％に対応付けられている温度領域に、目標温度が含まれている。さらに、第１の温度領域テーブルに含まれているデューティ比の各値（１００％、７５％、６７％、５７％、４３％、３３％、２５％）は、当該値を設定して温度制御部９２０が制御された場合に短期フリッカ値（ｐｓｔ）が１以下になる値である。
【００３７】
図５に示す例では、温度差ΔＴが１６度を超える温度領域はデューティ比１００％、温度差ΔＴが１６度である温度領域はデューティ比７５％、温度差ΔＴが１４度以上１５度以下である温度領域はデューティ比６７％、・・・、温度差ΔＴが４度以上７度以下である温度領域はデューティ比４３％、温度差ΔＴが０度より大きく３度以下である温度領域はデューティ比２５％にそれぞれ対応付けられている。
【００３８】
一方、図６に示すように、第２の温度領域テーブルでは、デューティ比の各値（１００％を除く）に対応付けられている温度領域の温度幅は、いずれも同じである。第２の温度領域テーブルには、デューティ比０％とデューティ比５０％とにそれぞれ対応付けられている温度領域が含まれている。第２の温度領域テーブルに含まれている一部のデューティ比の値は、当該値を設定して温度制御部９２０が制御された場合に短期フリッカ値（ｐｓｔ）が１以下にならない値（例えば７１％、５０％）である。第２の温度領域テーブルが第２の対応情報の一例である。
【００３９】
図６に示す例では、温度差ΔＴが１２度以上である温度領域はデューティ比１００％、温度差ΔＴが１１度である温度領域はデューティ比７５％、・・・温度差ΔＴが１度である温度領域はデューティ比２５％、温度差ΔＴが０以下である温度領域はデューティ比０％にそれぞれ対応付けられている。
【００４０】
図７は、温度制御処理を示すフローチャートである。ＣＰＵ８１０は、例えば、通信インターフェース９４０や操作部９５０を介してシートＷに画像を形成するための印刷指令を受け付けると、図７に示す温度制御処理を実行する。温度制御処理では、ゼロクロス信号が入力される毎にカウント値ＣＮＴが更新されるカウンタ（以下、半波数カウンタという）が用いられる。
【００４１】
ＣＰＵ８１０は、まず、半波数カウンタのカウント値ＣＮＴを０にリセットする（Ｓ１１０）。次に、ＣＰＵ８１０は、ＲＡＭ８３０の記憶領域に記憶されている図示しない設定データに基づいて目標温度を設定し（Ｓ１２０）、上記印刷指令で指定されているシートＷの種類（ＯＨＰ，薄紙，再生紙，普通紙，厚紙）に応じた目標温度を設定し（Ｓ１２０）、サーミスタ７７０からの信号に基づき、ハロゲンヒータ７２０の検出温度を取得する（Ｓ１３０）。なお、目標温度は、例えばシートＷの厚さが大きい程、高い温度に設定される。
【００４２】
ＣＰＵ８１０は、検出温度を取得すると、所定の実行条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１４０）。ここで、所定の実行条件は、第１の温度領域テーブルに基づくハロゲンヒータ７２０の温度制御を実行するための条件であり、次の検出温度条件および印刷設定条件の両方を満たすことであるとする。
検出温度条件：検出温度が、第１の温度領域テーブルで定められた温度領域内であること。例えば、第１の温度領域テーブルに基づく温度制御中に、何らかの原因により検出温度が上記基準温度を超えるような異常状態になった場合、検出温度条件を満たさないと判断される。
印刷設定条件：印刷指令で指定された印刷設定内容が、第１の温度領域テーブルを使用可能な使用条件を満たすこと。例えば、印刷指令で指定されたシートの種類が、第１の温度領域テーブルでは保証されていない種類である場合には、印刷設定条件を満たさないと判断される。
【００４３】
ＣＰＵ８１０は、実行条件を満たすと判断した場合（Ｓ１４０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０で設定した目標温度より所定温度だけ高い基準温度に対するＳ１３０での検出温度の温度差ΔＴ（＝基準温度−検出温度）を算出し、第１の温度領域テーブルの中から、算出した温度差ΔＴに対応するデューティ比の値を選択する（Ｓ１５０）。そして、ＣＰＵ８１０は、配列パターンテーブルの中から、Ｓ１５０で選択されたデューティ比の値に対応付けられている配列パターンを選択する（Ｓ１７０）。一方、ＣＰＵ８１０は、実行条件を満たさないと判断した場合（Ｓ１４０：ＮＯ）、第２の温度領域テーブルの中から、上記温度差ΔＴに対応するデューティ比の値を選択する（Ｓ１６０）。そして、ＣＰＵ８１０は、配列パターンテーブルの中から、Ｓ１６０で選択されたデューティ比の値に対応付けられている配列パターンを選択する（Ｓ１７０）。
【００４４】
ＣＰＵ８１０は、配列パターンを選択した後、ゼロクロス検出部９３０からゼロクロス信号が入力されるまで待機し（Ｓ１８０；ＮＯ）、ゼロクロス信号が入力されると（Ｓ１８０；ＹＥＳ）、半波数カウンタのカウント値ＣＮＴを＋１にインクリメントする（Ｓ１９０）。なお、ここでゼロクロス検出部９３０から入力されたゼロクロス信号は、温度制御部９２０に出力される。
【００４５】
ＣＰＵ８１０は、配列パターンテーブルを用いて、Ｓ１５０で選択された配列パターンのうち、Ｓ１７０でインクリメントしたカウント値ＣＮＴに対応する単位区間（通電区間，非通電区間）を参照し、ハロゲンヒータ７２０の状態を通電状態または非通電状態にするための温度制御信号を出力する（Ｓ２００）。
【００４６】
ＣＰＵ８１０は、例えば、Ｓ１５０またはＳ１６０で３３％のデューティ比に対応する配列パターンが選択されている場合、Ｓ１９０でインクリメントしたカウント値ＣＮＴが２であれば、そのカウント値ＣＮＴに対応する単位区間（半波２）は非通電区間となるため（図４参照）、ハロゲンヒータ７２０の状態を非通電状態にするための温度制御信号が出力される。
【００４７】
ＣＰＵ８１０は、温度制御信号を出力すると、Ｓ１９０でインクリメントしたカウント値ＣＮＴが、Ｓ１５０またはＳ１６０で選択されたデューティ比の値に対応付けられている半波数Ｎと一致するか否かを判断し（Ｓ２１０）、カウント値ＣＮＴが、半波数Ｎと一致しない場合（Ｓ２１０；ＮＯ）にはＳ１８０を再実行し、半波数Ｎと一致する場合（Ｓ２１０；ＹＥＳ）にはＳ１１０を再実行する。つまり、温度制御処理が繰り返し実行されることによって、配列パターン毎に設定された制御周期内における最後の単位区間で必ずデューティ比が再設定される。また、ゼロクロス信号の入力毎に通電状態または非通電状態の温度制御信号が出力される。なお、温度制御信号を入力した温度制御部９２０は、次回のゼロクロスタイミングで、ハロゲンヒータ７２０の状態を通電状態または非通電状態に切り替えることになる。これにより、交流電源の交流電圧に起因するフリッカを抑制することができる。
【００４８】
ここで、サーミスタ７７０からの信号に基づく検出温度の応答遅れについて説明する。サーミスタ７７０は、ハロゲンヒータ７２０（ニップ部材７３０）の温度を検出するために設けられたものである。しかし、一般に、ハロゲンヒータ７２０等の対象物の実際の温度変化に対して、サーミスタ７７０等の温度センサからの信号に基づく検出温度の変化が遅れる、いわゆる応答遅れが生じることがある。
【００４９】
応答遅れが生じる要因は、例えば設計上、温度センサを、対象物と同一の温度環境下に配置することが困難であったり、温度センサや温度センサからの信号を処理する処理装置の応答性が低かったりするなど、様々なことが考えられる。本実施形態では、図２に示すように、ハロゲンヒータ７２０は反射部材７４０の内側に配置されている一方で、サーミスタ７７０は反射部材７４０の外側に配置されている。即ち、ハロゲンヒータ７２０とサーミスタ７７０とは互いに離間し、且つ、互いに異なる温度環境下に配置されている。このため、特に応答遅れが生じやすい。
【００５０】
図８は、第２の温度領域テーブルに基づく温度制御を実行した場合における検出温度とデューティ比との推移を示す説明図であり、図９は、ハロゲンヒータ７２０の実際の温度（以下、ヒータ温度という）と、検出温度と、ハロゲンヒータ７２０に流れる電流（以下、ヒータ電流という）との推移を示す説明図である。
【００５１】
上述したように、第２の温度領域テーブルでは、デューティ比の各値（１００％を除く）に対応付けられている温度領域の温度幅は、いずれも１度ずつであり、比較的に狭い。従って、例えばハロゲンヒータ７２０への通電を開始した立ち上がりの時期など、温度差ΔＴが比較的に大きい場合には、検出温度の微少な変化に対してデューティ比が即時的に変更されていくため、ヒータ温度および検出温度を早期に基準温度に近づけることができる。しかし、検出温度が基準温度に近づいて温度差ΔＴが比較的に小さくなった場合でも、検出温度の微少な変化に対してデューティ比が即時的に変更されていく。このため、図８に示すように、上述の応答遅れに起因して、ヒータ温度（検出温度）が基準温度に対して上下に変動し、ヒータ温度の変動（リップル）が大きくなるおそれがある。
【００５２】
しかも、第２の温度領域テーブルには、デューティ比０％に対応付けられている温度領域が含まれている（図６参照）。より詳細には、図８に示すように、検出温度が基準温度に達すると、デューティ比が０％に設定され、ハロゲンヒータ７２０が発熱動作を停止する停止期間が生じる。そうすると、次に説明するように、大電流によるフリッカが生じやすくなる。
【００５３】
図９に示すように、検出温度が基準温度に達すると、デューティ比が０％に設定されるため（図６参照）、ハロゲンヒータ７２０が発熱動作を停止する（図９のタイミングＴ１参照）。この発熱動作の停止により、ヒータ温度は直ぐに低下していくが、検出温度は、上述の応答遅れにより、直ぐには低下せず、ある程度まで上昇し続けた後に低下し始めて基準温度を下回る。このため、応答遅れにより停止時間が長期化する。
【００５４】
検出温度が基準温度を下回ると（図９のタイミングＴ２参照）、ハロゲンヒータ７２０の発熱動作が再開される。このとき、ヒータ温度は、停止期間の間に大きく低下しているため、発熱動作の再開によりハロゲンヒータ７２０に大電流が流れることによりフリッカが生じる。また、このとき、温度差ΔＴは小さいため、相対的に低いデューティ比が設定される。従って、ヒータ温度は緩やかに上昇していく一方で、検出温度は、応答遅れにより、まだ低下し続けている（図９のタイミングＴ２からＴ３の期間参照）。
【００５５】
その後、温度差ΔＴがある程度大きくなると、相対的に高いデューティ比が設定されることにより、検出温度が急激に上昇し始める（図９のタイミングＴ３参照）。その後、検出温度が基準温度に達し、デューティ比が０％に設定され、ハロゲンヒータ７２０が発熱動作を再び停止し（図９のタイミングＴ４参照）、以後、同様の動作が繰り返される。以上のように、第２の温度領域テーブルに基づく温度制御を実行した場合、応答遅れに起因してリップルが大きくなったり、大電流によるフリッカが生じやすかったりする。
【００５６】
一方、次に説明するように、第１の温度領域テーブルに基づく温度制御を実行した場合、応答遅れに起因するリップルや大電流によるフリッカの発生を抑制することができる。上述したように、第１の温度領域テーブルでは、目標温度に近い温度領域ほど、当該温度領域の温度幅が広い（図５参照）。従って、温度差ΔＴが比較的に大きい場合には、検出温度の微少な変化に対してデューティ比が即時的に変更されていくため、ヒータ温度および検出温度を早期に基準温度に近づけることができる。一方、検出温度が基準温度（目標温度）に近づいて温度差ΔＴが比較的に小さくなった場合には、検出温度の微少な変化に対してデューティ比は直ぐには変更されない。つまり、温度差ΔＴが比較的に小さい場合、温度差ΔＴが比較的に大きい場合に比べて、検出温度の変化に対するデューティ比の変更の応答性が低い。このため、応答遅れによるヒータ温度の変動（リップル）を抑制することができる（図１０参照）。
【００５７】
しかも、第１の温度領域テーブルには、デューティ比０％に対応付けられている温度領域が含まれていない（図５参照）。このため、図１１に示すように、停止期間が生じない分だけ、大電流によるフリッカを抑制することができる。
【００５８】
以上のように、本実施形態によれば、第１の温度領域テーブルでは、第１の温度領域は、第１の温度領域よりも低い温度を含む第２の温度領域よりも広い。このため、定着部７００の定着温度が所定温度に近づくまでの時間が長期化することを抑制しつつ、定着温度が所定温度に近づいた後における定着温度の変動（リップル）を抑制することができる。
【００５９】
第１の温度領域テーブルでは、デューティ比３３％に対応付けられている温度領域に、目標温度が含まれている。このため、定着部７００の定着温度がシートＷへのトナー像の形成時に適した温度に近づくまでの時間が長期化することを抑制しつつ、定着温度が上記温度に近づいた後における定着温度の変動を抑制することができる。
【００６０】
第１の温度領域テーブルでは、デューティ比の値が５０％未満である第１の温度領域は、デューティ比が５０％より大きい第２の温度領域よりも、温度幅が広い。このため、第１の温度領域に対応するデューティ比の値が５０％以上である場合に比べて、急激な温度上昇が抑制されるため、リッブルをより確実に抑制することができる。また、第２の温度領域に対応するデューティ比の値が５０％以下である場合に比べて、リッブルが生じ難い領域で、温度を確実に上昇させることができる。
【００６１】
第１の温度領域テーブルには、デューティ比３３％に対応付けられている温度領域は含まれている。従って、第１の温度領域テーブルにデューティ比３３％に対応付けられている温度領域が含まれていない場合に比べて、フリッカを抑制することができる。また、第１の温度領域テーブルには、デューティ比５０％に対応付けられている温度領域が含まれていない。従って、第１の温度領域テーブルにデューティ比５０％に対応付けられている温度領域が含まれている場合に比べて、フリッカを抑制することができる。さらに、第１の温度領域テーブルに含まれているデューティ比の各値は、当該値を設定して温度制御部９２０が制御された場合に短期フリッカ値（ｐｓｔ）が１以下になる値である。従って、フリッカをより確実に抑制することができる。
【００６２】
ハロゲンヒータ７２０の温度制御の実行中にデューティ比が０％に設定されると、ハロゲンヒータ７２０が低温になり、その低温になった状態でハロゲンヒータ７２０が再び通電されることによって大電流が発生し易くフリッカが発生するおそれがある。これに対して、本実施形態によれば、第１の温度領域テーブルには、デューティ比０％に対応付けられている温度領域が含まれていないため、大電流によるフリッカを抑制することができる。
【００６３】
第１の温度領域テーブルには、ハロゲンヒータ７２０の発熱動作を停止させるデューティ比０％に対応する温度領域が含まれていない。このため、例えば、トナー像を形成するシートＷの種類などの設定情報が、第１の対応情報の使用条件を満たさない場合でも、第１の温度領域テーブルに基づき温度制御を実行すると、定着部７００の温度を正常に制御できなくなるおそれがある。このため、本実施形態によれば、設定情報が第１の温度領域テーブルの使用条件を満たさない場合、第２の温度領域テーブルに基づき温度制御が実行される（図７のＳ１４０：ＮＯ）。これにより、第１の温度領域テーブルによって定着部７００の温度が正常に制御できなくなることを抑制しつつ、設定情報が第１の温度領域テーブルの使用条件を満たさない場合に定着部７００を温度制御できなくなることを抑制することができる。
【００６４】
本明細書に開示された技術は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。
【００６５】
上記実施形態では、定着部を備える画像形成装置として、モノクロの画像を形成するレーザ露光方式のプリンタ１０を例示したが、これに限定されず、例えば、カラーの画像を形成可能なカラープリンタでもよい。また、画像形成装置は、プリンタに限定されず、例えば、画像形成部の他に、スキャナなどの原稿読取部をさらに備える複写機や複合機などでもよい。また、画像形成装置は、レーザプリンタに限らず、ＬＥＤプリンタなど、他の電子写真方式の画像形成装置でもよい。
【００６６】
上記実施形態では、ベルト７１０は、金属製であったが、これに限定されず、例えば、ポリイミド樹脂などの樹脂材料から形成されたものでもよく、ベルト７１０は、耐熱性と可撓性を有する材料で形成されたものが好ましい。
【００６７】
上記実施形態では、ヒータとして、ハロゲンヒータ７２０を例示したが、これに限定されず、例えば、赤外線ヒータやカーボンヒータなどでもよい。また、ヒータは、交流電源からの電力が供給されて発熱するものに限定されず、直流電源から電力が供給されて発熱するものでもよい。
【００６８】
上記実施形態では、温度センサとして、サーミスタ７７０を例示したが、これに限らず、これに限定されず、例えば、サーモスタットや温度ヒューズでもよい。なお、温度センサの数は、上記実施形態に限定されず、例えば、定着部のサイズ等に応じて適宜設定することができる。
【００６９】
上記実施形態では、対応情報が記憶されるメモリとして不揮発性メモリ８４０を例示したが、このようなプリンタ１０に内蔵されたメモリに限定されず、プリンタ１０とデータ通信可能に接続される外部メモリでもよい。
【００７０】
上記実施形態では、制御部として、１つのＣＰＵ８１０を例示したが、これに限定されず、複数のＣＰＵを含むものや、ＣＰＵとＡＳＩＣ等のハード回路とを含むものや、ハード回路のみで構成されたものでもよい。
【００７１】
上記実施形態では、対応情報として、第１の温度領域テーブルを例示したが、このようなテーブルに限定されず、デューティ比の各値と各温度領域との対応関係を示す演算式でもよい。また、デューティ比の各値および各温度領域は、図５に例示したものに限定されず、７２０の特性や定着温度の目標温度等に応じて適宜設定される。
【００７２】
上記実施形態では、第１の温度領域テーブルに基づく温度制御の実行条件として、検出温度条件および印刷設定条件の両方を満たすことを例示したが、これに限定されず、実行条件は、検出温度条件および印刷設定条件の一方だけを満たすことでもよい。さらに、実行条件は、１０への供給電源の電力や周波数が第１の温度領域テーブルで保証されている範囲内であることや、ヒータの使用電力等の仕様が第１の温度領域テーブルで保証されている範囲内であることなどでもよい。
【００７３】
例えば、プリンタ１０が、スタンバイ状態のときなど、７２０の目標温度が、シートＷへのトナー像の形成時よりも低い温度に設定されている場合、デューティ比を０％に設定しても、大電流によるフリッカは発生し難い。そこで、ＣＰＵ８１０は、例えばプリンタ１０が印刷指令を待つスタンバイ状態である場合など、温度制御の目標温度が、上記温度制御処理のＳ１２０で設定される印刷時の目標温度よりも低い温度に設定されている場合、第２の温度領域テーブルに基づく温度制御を実行してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０：プリンタ  ６００：プロセス部  ７００：定着部  ７２０：ハロゲンヒータ  ７７０：サーミスタ  ８１０：ＣＰＵ  ８４０：不揮発性メモリ  ９２０：温度制御部  ΔＴ：温度差  Ｗ：シート
【図１】
2016184133.tif 000003
【図２】
2016184133.tif 000004
【図３】
2016184133.tif 000005
【図４】
2016184133.tif 000006
【図５】
2016184133.tif 000007
【図６】
2016184133.tif 000008
【図７】
2016184133.tif 000009
【図８】
2016184133.tif 000010
【図９】
2016184133.tif 000011
【図１０】
2016184133.tif 000012
【図１１】
2016184133.tif 000013