(57)【要約】【課題】ベルトの厚さを特定するための特別の装置を設けることなく、ベルトの厚さの相違に応じた定着制御を行うこと。【解決手段】画像形成装置の制御部は、バックアップ部材を停止させた状態で発熱部を発熱させる停止加熱と、駆動部によりバックアップ部材を回転させた状態で発熱部を発熱させる回転加熱とを実行する加熱処理と、停止加熱の実行中における温度センサからの信号に基づく検出温度の変化の勾配である停止加熱勾配と、回転加熱の実行中における温度センサからの信号に基づく検出温度の変化の勾配である回転加熱勾配との相対関係が所定の条件を満たすか否かに応じて互いに異なる定着制御を実行する。【選択図】図６
2016184137.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のベルトと、
前記ベルトの内側に設けられた発熱部と、
前記ベルトの内側に設けられた温度センサと、
前記ベルトの外周面に対向するバックアップ部材と、
前記バックアップ部材を回転させる駆動部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記バックアップ部材を停止させた状態で前記発熱部を発熱させる停止加熱と、前記駆動部により前記バックアップ部材を回転させた状態で前記発熱部を発熱させる回転加熱とを実行する加熱処理と、
前記停止加熱の実行中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変化の勾配である停止加熱勾配と、前記回転加熱の実行中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変化の勾配である回転加熱勾配との相対関係が所定の条件を満たすか否かに応じて互いに異なる定着制御を実行する制御処理と、を実行する、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、
前記加熱処理には、
前記停止加熱および前記回転加熱の一方の加熱を実行する第１の加熱処理と、
前記第１の加熱処理の後に、前記停止加熱および前記回転加熱の他方の加熱を実行する第２の加熱処理と、
前記第２の加熱処理の後に、前記一方の加熱を実行する第３の加熱処理と、が含まれ、
前記一方の加熱が前記停止加熱である場合、前記停止加熱勾配は、前記第１の加熱処理および前記第３の加熱処理のそれぞれの実行中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変化の勾配の平均値であり、
前記一方の加熱が前記回転加熱である場合、前記回転加熱勾配は、前記第１の加熱処理および前記第３の加熱処理のそれぞれの実行中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変化の勾配の平均値である、画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、
前記加熱処理において、前記一方の加熱を２回、前記他方の加熱を１回だけ実行する、画像形成装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の画像形成装置であって、
前記一方の加熱は前記停止加熱であり、前記他方の加熱は前記回転加熱である、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、
前記所定の条件は、前記停止加熱勾配に対する前記回転加熱勾配の相対値が第１の閾値以下であるという条件を含み、
前記制御部は、
前記制御処理において、前記相対関係が前記所定の関係を満たす場合、前記相対関係が前記所定の関係を満たさない場合に比べて、前記ベルトと前記バックアップ部材との間にシートが存在するときにおける前記発熱部の発熱量を減少させる、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、
シートを前記ベルトと前記バックアップ部材との間に向けて搬送する搬送部を備え、
前記所定の条件は、前記停止加熱勾配に対する前記回転加熱勾配の相対値が第２の閾値以下であるという条件を含み、
前記制御部は、
前記制御処理において、前記相対関係が前記所定の関係を満たす場合、前記相対関係が前記所定の関係を満たさない場合に比べて、前記発熱部に発熱を開始させてから、前記搬送部に前記シートの搬送を開始させるまでの時間を短くする、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、
報知部を備え、
前記所定の条件は、前記停止加熱勾配に対する前記回転加熱勾配の相対値が第３の閾値以下であるという条件を含み、
前記制御部は、
前記制御処理において、前記相対関係が前記所定の関係を満たすことを条件に、前記報知部に報知動作を実行させる、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、
前記温度センサは、前記ベルトの回転軸の方向において、前記ベルトの中央よりも端部寄りの位置に配置されている、画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の画像形成装置であって、
ファンを備え、
前記制御部は、
前記停止加熱および前記回転加熱の実行中、前記ファンを停止させる、画像形成装置。
【請求項１０】
環状のベルトと、前記ベルトの内側に設けられた発熱部と、前記ベルトの内側に設けられた温度センサと、前記ベルトの外周面に対向するバックアップ部材と、前記バックアップ部材を回転させる駆動部と、を備える画像形成装置の制御方法であって、
前記バックアップ部材を停止させた状態で前記発熱部を発熱させる停止加熱と、前記駆動部により前記バックアップ部材を回転させた状態で前記発熱部を発熱させる回転加熱とを実行する加熱工程と、
前記停止加熱の実行中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変化の勾配である停止加熱勾配と、前記回転加熱の実行中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変化の勾配である回転加熱勾配との相対関係が所定の条件を満たすか否かに応じて互いに異なる定着制御を実行する制御工程と、を含む、画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
環状のベルトと、前記ベルトの内側に設けられた発熱部と、前記ベルトの内側に設けられた温度センサと、前記ベルトの外周面に対向するバックアップ部材と、前記バックアップ部材を回転させる駆動部と、を備える画像形成装置に、
前記バックアップ部材を停止させた状態で前記発熱部を発熱させる停止加熱と、前記駆動部により前記バックアップ部材を回転させた状態で前記発熱部を発熱させる回転加熱とを実行する加熱処理と、
前記停止加熱の実行中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変化の勾配である停止加熱勾配と、前記回転加熱の実行中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変化の勾配である回転加熱勾配との相対関係が所定の条件を満たすか否かに応じて互いに異なる定着制御を実行する制御処理と、を実行させるコンピュータプログラム。
【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、ベルト加熱方式の定着部が備えられたものがある。このベルト加熱方式の定着部は、回転可能に設けられた環状のベルトと、ベルトの内側に設けられた発熱部と、ベルトの外周面に接触しつつ回転可能に設けられたバックアップ部材とを備える。定着部が起動されると、発熱部が発熱することによってベルトが加熱される。そして、バックアップ部材が回転することによってベルトとバックアップ部材との間でシートが搬送されつつ、そのシートにトナー像が熱定着される。
【０００３】
このようなベルト加熱方式の定着部では、例えば経年劣化等によってベルトの厚さが変化することがある。このベルトの厚さが変化すると、ベルトの熱伝達率が変化し、定着部の定着性能が変動することがある。このような問題に対して、膜厚計を用いてベルトの厚さを測定し、その測定結果に応じて、シートの加熱条件を変えるように構成された画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３４６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来の画像形成装置では、膜厚計など、ベルトの厚さを測定するための特別の装置を別途設けることが必須であり、例えば画像形成装置の部品点数の増加などの問題が生じるおそれがある。
【０００６】
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】
【０００７】
本明細書に開示される画像形成装置は、環状のベルトと、前記ベルトの内側に設けられた発熱部と、前記ベルトの内側に設けられた温度センサと、前記ベルトの外周面に対向するバックアップ部材と、前記バックアップ部材を回転させる駆動部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記バックアップ部材を停止させた状態で前記発熱部を発熱させる停止加熱と、前記駆動部により前記バックアップ部材を回転させた状態で前記発熱部を発熱させる回転加熱とを実行する加熱処理と、前記停止加熱の実行中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変化の勾配である停止加熱勾配と、前記回転加熱の実行中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変化の勾配である回転加熱勾配との相対関係が所定の条件を満たすか否かに応じて互いに異なる定着制御を実行する制御処理と、を実行する。
【０００８】
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、画像形成装置の制御方法、定着装置の制御方法、画像形成装置、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】
【０００９】
【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】定着部７００の構成を示す斜視図である。
【図４】プリンタ１０の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】ベルト磨耗判定処理を示すフローチャートである。
【図６】停止加熱および回転加熱の実行時における検出温度の変化を示す説明図である。
【図７】外乱要因とベルト７１０の磨耗の有無と相対値との関係を示す説明図１である。
【図８】外乱要因とベルト７１０の磨耗の有無と相対値との関係を示す説明図２である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
一実施形態のプリンタ１０について、図１から図８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。
【００１１】
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、ファン８０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り、シート供給部２００は搬送部の一例である。
【００１２】
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。
【００１３】
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に静電潜像を形成する。
【００１４】
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。シートＷは、感光体６１０と転写ローラ６４０とによって定着部７００に向けて搬送される。なお、感光体６１０および転写ローラ６４０は搬送部の一例である。
【００１５】
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。また、ファン８０は、筐体１００内において、定着部７００が収容された空間に連通する位置に配置されており、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。ファン８０は、回転駆動されることにより、定着部７００によって暖められた空気を筐体１００の外部に排出する。
【００１６】
図２は、定着部７００の構成を示す概略図であり、図３は、定着部７００の外観構成を示す斜視図である。定着部７００は、環状のベルト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およびニップ部材７３０は発熱部の一例であり、サーミスタ７７０は温度センサの一例であり、加圧ローラ７５０はバックアップ部材の一例である。
【００１７】
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。
【００１８】
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、換言すれば内周面側において、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の内周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の内周面に接している。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の内周面に接している。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。突出部７３２は、図３に示すように、ベース部７３１の上記一端部の右端付近と中央付近にそれぞれ１つずつ、合計２つ形成されている。
【００１９】
反射部材７４０は、ベルト７１０の内側、換言すればベルト７１０の内周面側において、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、ベルト７１０の回転軸と略平行な回転軸を中心に回転可能に設けられている。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、筐体１００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。
【００２２】
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。サーミスタ７７０は、ベルト７１０の内周面側で、且つ、反射部材７４０の外側において、ニップ部材７３０の上記２つの突出部７３２のぞれぞれの上に１つずつ配置されている。つまり、サーミスタ７７０は、ベルト７１０の回転軸の方向において、ベルト７１０の中央付近に１つと、ベルト７１０の右端付近に１つ配置されている。
【００２３】
ハロゲンヒータ７２０がベルト７１０の内周面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。
【００２４】
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、加熱されたベルト７１０と加圧ローラ７５０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。
【００２５】
図４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、サーミスタ７７０およびファン８０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、通信インターフェース９４０と、操作部９５０とを備える。モータ駆動部９１０は、駆動部の一例であり、通信インターフェース９４０と操作部９５０とは、報知部の一例である。
【００２６】
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、制御部の一例である。
【００２７】
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、加圧ローラ７５０、および、ファン８０等をそれぞれ個別に回転駆動させる。温度制御部９２０は、定着部７００に設けられており、ハロゲンヒータ７２０を、図示しない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の指示に従って、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ことにより、ハロゲンヒータ７２０の発熱量を制御する。
【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】
次に、ベルト７１０の厚さ、または、初期からの摩耗量の特定方法について説明する。まず、ハロゲンヒータ７２０の温度を第１の温度から、第１の温度よりも高い第２の温度に上昇させる場合を考える。図２に示すように、この温度上昇の過程においてハロゲンヒータ７２０から発せられた熱Ｑは、主として、第１の熱Ｑ１と、第２の熱Ｑ２と、第３の熱Ｑ３とに分散される。第１の熱Ｑ１は、定着部７００自体の温度上昇および蓄熱に利用され、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（以下、検出温度という）を上昇させる熱である。第２の熱Ｑ２は、定着部７００の外部に放出される熱である。第３の熱Ｑ３は、ベルト７１０を介して加圧ローラ７５０側に伝達される熱である。なお、ベルト７１０は薄く熱容量が比較的に小さいため、ベルト７１０に吸収される熱は無視するものとする。
【００３０】
ここで、ベルト７１０が摩耗して薄くなると、ベルト７１０における熱抵抗が小さくなるため、第３の熱Ｑ３の単位時間当たりにおける伝達量（以下、熱伝達率という）が多くなる。その一方で、第１の熱Ｑ１の単位時間当たりにおける蓄熱量（以下、蓄熱率という）が減少するため、検出温度の温度上昇速度（以下、温度勾配）が小さくなる。即ち、ベルト７１０が磨耗して薄くなると、検出温度の温度勾配が小さくなる。従って、検出温度の温度勾配から、ベルト７１０の厚さを特定することができる。
【００３１】
しかし、検出温度の温度勾配を変化させる要因は、ベルト７１０の厚さに限られず、次の第１の外乱要因と第２の外乱要因とが含まれる。
第１の外乱要因：ベルト７１０以外の周辺部材の状態の相違であり、これには、例えば、ハロゲンヒータ７２０の劣化による出力低下、反射部材７４０の劣化による加熱効果の低下、ステイ７６０の劣化による空間部Ｓにおける蓄熱効果の低下などが含まれる。
第２の外乱要因：定着部７００の周囲環境の相違であり、これには、例えば、上述の温度上昇の開始当初における定着部７００の周囲温度（以下、初期温度という）の相違が含まれる。
【００３２】
従って、例えば、検出温度の温度勾配を、ベルト７１０の新品時と現在とで比較することによりベルト７１０の厚さを特定する方法Ａを採用すれば、ハロゲンヒータ７２０の個体差による影響を抑制できることはできる。しかし、新品時から現在までの温度勾配の変化量には、ベルト７１０の厚さによる変化量だけでなく、上記第１の外乱要因による変化量も含まれることがある。このため、上記方法Ａのみでは、ベルト７１０の厚さを正確に特定することはできない。また、仮に、ベルト７１０以外の周辺部材の状態が同じ、即ち、第１の外乱要因の影響がない場合でも、第２の外乱要因によって、検出温度の温度勾配が変化することがあるため、やはり、方法Ａでは、ベルト７１０の厚さを正確に特定することはできない。
【００３３】
一方、上述したように、第３の熱Ｑ３の熱伝達率は、特にベルト７１０の厚さに応じて大きく変化するため、この第３の熱Ｑ３の熱伝達率による検出温度の温度勾配の変化分を把握することができれば、その変化分から、ベルト７１０の厚さを正確に特定することが可能になる。
【００３４】
これに対して、次に述べるように、停止加熱と回転加熱とを実行することにより、第３の熱Ｑ３の熱伝達率による検出温度の温度勾配の変化分を把握することが可能である。停止加熱は、加圧ローラ７５０の回転を停止させた状態でハロゲンヒータ７２０を発熱させる処理である。停止加熱では、加圧ローラ７５０の外周面の一箇所が、ベルト７１０に対向してハロゲンヒータ７２０からの第３の熱Ｑ３が伝達される被加熱箇所（図２のニップ部Ｐ）に、常に位置しており、その一箇所が集中的に加熱される。このため、ベルト７１０の内周面側とニップ部Ｐとの間の温度差は比較的に小さい。従って、ベルト７１０の内周面側の熱Ｑは、ベルト７１０を介して加圧ローラ７５０側に逃げ難い、換言すれば、第３の熱Ｑ３の熱伝達率が小さい。その一方で、第１の熱Ｑ１の蓄熱率が増大するため、検出温度は比較的に急な勾配で上昇していく（図６参照）。以下、停止加熱の実行中における検出温度の変化の勾配を、停止加熱勾配という。
【００３５】
回転加熱は、加圧ローラ７５０を回転させた状態でハロゲンヒータ７２０を発熱させる処理である。回転加熱では、加圧ローラ７５０の外周面の各箇所が、順次、ニップ部Ｐを通過し、その外周面全体が緩やかに加熱される。このため、ベルト７１０の内周面側とニップ部Ｐとの間の温度差は比較的に大きい。従って、ベルト７１０の内周面側の熱Ｑは、ベルト７１０を介して加圧ローラ７５０側に逃げ易い、換言すれば、第３の熱Ｑ３の熱伝達率が大きい。その一方で、第１の熱Ｑ１の蓄熱率が減少するため、検出温度は比較的に緩やかな勾配で上昇していく（図６参照）。以下、回転加熱の実行中における検出温度の変化の勾配を、回転加熱勾配という。
【００３６】
以上により、停止加熱勾配と回転加熱勾配との相対関係は、主に、第３の熱Ｑ３の伝達効率による検出温度の温度勾配の変化分であることが分かる。そうすると、ベルト７１０が薄いほど、第３の熱Ｑ３の伝達効率による検出温度の温度勾配の変化分は大きくなり、これに伴って、停止加熱勾配に対する回転加熱勾配の相対値（比や差分）が小さくなるといえる。従って、停止加熱勾配と回転加熱勾配との相対関係から、上記第１の外乱要因および第２の外乱要因による影響を抑制しつつ、ベルト７１０の厚さを特定することができる。
【００３７】
図５は、ベルト磨耗判定処理を示すフローチャートであり、図６は、停止加熱および回転加熱の実行時における検出温度の変化を示す説明図である。プリンタ１０が起動されると、ＣＰＵ８１０は、図５に示すベルト磨耗判定処理を実行する。まず、ＣＰＵ８１０は、ベルト磨耗判定の実行条件を満たすか否かを判断する（Ｓ１１０）。この実行条件の例としては、プリンタ１０の電源オン時から所定時間内であること、検出温度と所定の基準温度（例えば２５度などの室温  後述する目標温度よりも低い温度）との温度差が所定値以下であること、前回のベルト磨耗判定の実行時からのベルト７１０の総回転数またはハロゲンヒータ７２０の総発熱時間が所定値以上であることが挙げられる。
【００３８】
ＣＰＵ８１０は、実行条件を満たさないと判断した場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、待機し、実行条件を満たすと判断した場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ファン８０が回転中であれば停止させ（Ｓ１２０）、次に説明する加熱処理を開始する。ＣＰＵ８１０は、ハロゲンヒータ７２０の発熱を開始させる（Ｓ１３０）。このとき、加圧ローラ７５０の回転は停止しているので、１回目の停止加熱が開始されることになる（図６の時間Ｔ０参照）。Ｓ１３０の処理は、第１の加熱処理の一例である。また、温度制御部９２０は、検出温度が所定の目標温度になるようにハロゲンヒータ７２０の温度を制御する温度制御を開始する。ＣＰＵ８１０は、１回目の停止加熱の開始後、第１の基準時間経過後（例えば図６の時間Ｔ１の直前）に検出温度の温度勾配（以下、第１の温度勾配Ｒ１という）を取得する（Ｓ１４０）。第１の基準時間は、例えば１回目の停止加熱の実行期間において検出温度の温度勾配がほぼ一定になるまでの時間であることが好ましく、例えば実験等により得ることができる。
【００３９】
ＣＰＵ８１０は、第１の温度勾配Ｒ１の取得後に、加圧ローラ７５０の回転を開始させる（Ｓ１５０）。これにより、回転加熱が開始される（図６の時間Ｔ１参照）。Ｓ１５０の処理は、第２の加熱処理の一例である。ＣＰＵ８１０は、回転加熱の開始後、第２の基準時間経過後（例えば図６の時間Ｔ２の直前）に検出温度の温度勾配（以下、第２の温度勾配Ｒ２という）を取得する（Ｓ１６０）。第２の基準時間は、例えば回転加熱の実行期間において検出温度の温度勾配がほぼ一定になるまでの時間であることが好ましく、例えば実験等により得ることができる。
【００４０】
ＣＰＵ８１０は、第２の温度勾配Ｒ２の取得後に、加圧ローラ７５０の回転を再び停止させる（Ｓ１７０）。これにより、２回目の停止加熱が開始される（図６の時間Ｔ２参照）。Ｓ１７０の処理は、第３の加熱処理の一例である。ＣＰＵ８１０は、２回目の停止加熱の開始後、第３の基準時間経過後（例えば図６の時間Ｔ３の直前）に検出温度の温度勾配（以下、第３の温度勾配Ｒ３という）を取得する（Ｓ１８０）。第３の基準時間は、例えば２回目の停止加熱の実行期間において検出温度の温度勾配がほぼ一定になるまでの時間であることが好ましく、例えば実験等により得ることができる。
【００４１】
ＣＰＵ８１０は、第３の温度勾配Ｒ３の取得後に、ファン８０の回転を開始させ（Ｓ１９０）、第１〜第３の温度勾配Ｒ１〜Ｒ３に基づき、相対値を算出する。相対値は、例えば次の式１で表すことができる。
相対値＝（第２の温度勾配Ｒ２／（第１の温度勾配Ｒ１と第３の温度勾配Ｒ３との平均値）・・・式１
第２の温度勾配Ｒ２は、上述の回転加熱勾配の一例であり、第１の温度勾配Ｒ１と第３の温度勾配Ｒ３との平均値は、上述の停止加熱勾配の一例である。このときの相対値は、停止加熱勾配に対する回転加熱勾配の比であり、上述したように、ベルト７１０が薄いほど、相対値は小さくなる。
【００４２】
ＣＰＵ８１０は、Ｓ２００で算出した相対値が閾値以下であるか否かを判断する（Ｓ２１０）。なお、相対値が閾値以下であることは、所定の条件の一例である。ＣＰＵ８１０は、相対値が閾値以下でないと判断した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）、ベルト７１０の磨耗の程度は小さいので、次述する磨耗対応処理を実行せずにＳ１１０に戻る。一方、ＣＰＵ８１０は、相対値が閾値以下であると判断した場合（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、ベルト７１０の磨耗の程度は大きいので、磨耗対応処理を実行し（Ｓ２２０）、その後、Ｓ１１０に戻る。磨耗対応処理は制御処理の一例である。
【００４３】
この磨耗対応処理では、ＣＰＵ８１０は、シートＷへの画像形成指示を、通信インターフェース９４０または操作部９５０を介して受け付けた場合、相対値が閾値以下でないと判断した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）に比べて、ベルト７１０と加圧ローラ７５０との間にシートＷが存在するときにおけるハロゲンヒータ７２０の発熱量を減少させる。これにより、ベルト７１０が薄くなったにもかかわらず、ベルト７１０が薄くなる前と同程度の発熱量でハロゲンヒータ７２０が発熱し続けることによって、加圧ローラ７５０の温度が過度に上昇して定着部７００の定着性能が低下することを抑制することができる。
【００４４】
図６に示すように、第１の外乱要因であるヒータ出力が低下した場合、外乱要因がない場合に比べて、検出温度は全体的に低くなる。これに対して、ベルト７１０の磨耗の有無による相違は小さい。また、第２の外乱要因である初期温度（例えば３５度）が高い場合、外乱要因がない場合（例えば２５度）に比べて、検出温度は全体的に高くなる。これに対して、ベルト７１０の磨耗の有無による相違は小さい。従って、上述したように、単に温度勾配を所定の閾値と比較するだけでは、ベルト７１０の厚さを特定することは困難である。
【００４５】
しかし、図７および図８に示すように、所定の同一条件の下で実験をした結果、外乱要因の有無にかかわらず、磨耗ありの場合の相対値はほぼ同じ値になり、磨耗なしの場合の相対値もほぼ同じ値になった。このことは、相対値は、外乱要因の有無による影響をほとんど受けず、ベルト７１０の厚さによる影響を大きく受けることを意味する。従って、停止加熱勾配と回転加熱勾配との相対関係から、上記第１の外乱要因および第２の外乱要因による影響を抑制しつつ、ベルト７１０の厚さを特定することができる。
【００４６】
本実施形態によれば、停止加熱勾配と回転加熱勾配との相対関係に応じて互いに異なる定着制御、換言すれば、ベルト７１０が薄くなったことによる影響を抑制するための磨耗対応処理を実施するか否かが決定される。これにより、ベルト７１０の厚さを特定するための特別の装置を設けることなく、ベルトの厚さの相違に応じた定着制御を行うことができる。
【００４７】
停止加熱と回転加熱とを同時に実行することはできないため、それぞれの実行時における定着部７００の蓄熱状態が互いに相違することがある。定着部７００の蓄熱状態が相違すると、ベルト７１０の厚さが同じでも、相対値が変化することによって互いに異なる制御が実行されるおそれがある。これに対して、本実施形態では、停止加熱勾配は、第１の温度勾配Ｒ１と第３の温度勾配Ｒ３との平均値である。そして、第１の温度勾配Ｒ１が取得される１回目の停止加熱は、回転加熱の前に実施され、第３の温度勾配Ｒ３が取得される２回目の停止加熱は、回転加熱の後に実行される。従って、上記平均値は、第１の温度勾配Ｒ１および第３の温度勾配Ｒ３に比べて、回転加熱の実行時期に近い時期に取得された停止加熱勾配とみなすことができる。従って、例えば停止加熱と回転加熱とを１回ずつだけ実行する構成に比べて、停止加熱と回転加熱との実行時期の相違による影響を抑制しつつ、ベルト７１０の厚さの相違に応じた定着制御を行うことができる。
【００４８】
ＣＰＵ８１０は、加熱処理において、停止加熱を２回、回転加熱を１回だけ実行する。これにより、加熱処理における加熱の実行回数を最小限に抑えつつ、ベルト７１０の厚さの相違に応じた定着制御を行うことができる。
【００４９】
例えばベルト７１０とニップ部材７３０との間にグリスが塗ってある場合、グリスが暖まらないとベルト７１０を円滑に回転できないことがある。これに対して、本実施形態では、加熱処理において、停止加熱、回転加熱、停止加熱の順に実行される。これにより、１回目の停止加熱によってグリスおよびニップ部材７３０を暖めることができるため、回転加熱を円滑に実行することができる。また、回転加熱の実行回数が少ないため、モータ駆動部９１０の負担を軽減することができる。
【００５０】
ベルト７１０の回転軸方向（Ｙ軸方向）におけるベルト７１０の端部付近は、中央付近に比べて、加圧ローラ７５０から受ける圧力が高く、また、シートＷの端が通過するため、ベルト７１０の中央付近に比べて薄くなり易い。そこで、本実施形態では、ベルト磨耗判定処理では、ベルト７１０の右端付近の温度を測定するサーミスタ７７０からの信号を利用する。これにより、ベルト７１０の内、シートＷのエッジとの接触などによって特に薄くなり易い部分の厚さの相違に応じた制御を行うことができる。
【００５１】
また、本実施形態では、停止加熱および回転加熱の実行中、ファン８０の回転は停止させる。これにより、ファン８０の回転による定着部７００の環境変化に起因して、ベルト７１０の厚さの相違に応じた制御を行えなくなることを抑制することができる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
上記実施形態では、発熱部として、ハロゲンヒータ７２０およびニップ部材７３０のように、ヒータとニップ部材とが別体の構成を例示したが、例えばセラミックヒータなど、ヒータとニップ部材とが一体化された構成でもよい。また、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。
【００５６】
上記実施形態では、バックアップ部材として、加圧ローラ７５０を例示したが、バックアップ部材は、ローラに限定されず、例えば、ベルト状の部材など、ベルトの回転軸と同じ方向に沿った回転軸を中心に回転可能に設けられた回転体でもよい。また、上記実施形態では、駆動部として、加圧ローラ７５０を直接回転駆動させるモータ駆動部９１０を例示したが、これに限定されず、ベルト７１０の内周面を支持する駆動ローラを有し、この駆動ローラを回転駆動することでベルト７１０を回転させ、そのベルト７１０に接触するバックアップ部材を連れ回り（回転）させる駆動部でもよい。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
上記実施形態では、報知部の一例として、通信インターフェース９４０および操作部９５０を例示したが、これに限定されず、発光動作を行う発光部や、発音動作を行う発音部などでもよい。
【００６０】
上記実施形態では、ＣＰＵ８１０は、図５のＳ１４０、Ｓ１６０、Ｓ１８０の各処理において、各基準時間経過後に各温度勾配Ｒ１〜Ｒ３を取得したが、これに限定されず、各基準時間経過したか否かに関係なく、第１の温度勾配Ｒ１を取得してもよい。例えば、ＣＰＵ８１０は、停止加熱の実行期間において、所定のサンプリング周期ごとに検出温度を取得し、取得された複数回分の検出温度に基づき検出温度の温度勾配を順次算出し、順次算出される温度勾配の誤差が規定値以内になったときに、当該温度勾配を、第１の温度勾配Ｒ１として取得する。また、ＣＰＵ８１０は、停止加熱の実行期間において、順次算出される温度勾配の最大値を、第１の温度勾配Ｒ１として取得してもよい。さらに、ＣＰＵ８１０は、基準時間経過前の温度勾配を取得してもよい。ただし、上記実施形態のように、安定したときの温度勾配を取得することにより、ベルト７１０の厚さをより正確に特定することができる。
【００６１】
図５のＳ２２０において、ＣＰＵ８１０は、シートＷへの画像形成指示を、通信インターフェース９４０または操作部９５０を介して受け付けた場合、相対値が閾値以下でないと判断した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）に比べて、ハロゲンヒータ７２０に発熱を開始させてから、モータ駆動部９１０にシートＷの搬送を開始させるまでの時間を短くする。これにより、ベルト７１０が薄くなる前と同程度のタイミングでシートＷの搬送を開始する場合に比べて、早期にシートＷをベルト７１０と加圧ローラ７５０との間に搬送することにより、加圧ローラ７５０の温度が過度に上昇して定着部７００の定着性能が低下することを抑制することができる。また、ＣＰＵ８１０は、シートＷへの画像形成指示を、通信インターフェース９４０または操作部９５０を介して受け付けた場合、相対値が閾値以下でないと判断した場合（Ｓ２１０：ＮＯ）に比べて、加圧ローラ７５０の回転速度、換言すればシートＷの搬送速度を速くしてもよい。
【００６２】
また、図５のＳ２２０において、ＣＰＵ８１０は、ベルト７１０が磨耗している旨、ベルト７１０の寿命到来や、ベルト７１０の交換指示等を示す通知情報を、通信インターフェース９４０を介して外部機器に出力したり、操作部９５０の表示部に表示させたりしてもよい。このような報知動作によって、ベルト７１０が薄くなったことを外部に知らせることができる。このときの閾値は、例えば、プリンタ１０の出荷時や、ベルト７１０または定着部７００の交換（メンテナンス作業）時に取得された上記相対値に応じた値に設定されてもよい。なお、これら以外に、報知動作には、発音装置による発音動作等でもよい。
【００６３】
上記実施形態では、相対値として、停止加熱勾配に対する回転加熱勾配の比を例示したが、これに限定されず、相対値は、次の式２に示すように、停止加熱勾配に対する回転加熱勾配の差でもよい。
相対値＝（第２の温度勾配Ｒ２）−（第１の温度勾配Ｒ１と第３の温度勾配Ｒ３との平均値）・・・式２
【００６４】
上記実施形態では、Ｓ２１０において、ＣＰＵ８１０は、所定の条件として、停止加熱勾配に対する回転加熱勾配の相対値が閾値以下であるか否かを判断したが、これに限定されない。ＣＰＵ８１０は、回転加熱勾配に対する停止加熱勾配の相対値（＝停止加熱勾配／回転加熱勾配、停止加熱勾配−回転加熱勾配）が所定値より大きいか否かを判断することにより、間接的に、停止加熱勾配に対する回転加熱勾配の相対値が閾値以下であるか否かを判断してもよい。
【００６５】
上記実施形態では、ＣＰＵ８１０は、加熱処理では、ハロゲンヒータ７２０に発熱を開始させてから、検出温度が目標温度に最初に達するまでの加熱期間内において、停止加熱と回転加熱とを実行した。しかし、これに限定されず、ＣＰＵ８１０は、互いに異なる加熱期間において取得された停止加熱勾配と回転加熱勾配とを用いて相対値を算出してもよい。ただし、上記実施形態の構成であれば、停止加熱勾配と回転加熱勾配との取得時期の相違する影響を抑制しつつ、ベルト７１０の厚さを特定することができる。
【００６６】
上記実施形態において、ＣＰＵ８１０は、加熱処理において、停止加熱と回転加熱とを１回ずつ実行し、１回の停止加熱により取得した停止加熱勾配と、１回の回転加熱により取得した回転加熱勾配とから相対値を算出してもよい。また、ＣＰＵ８１０は、加熱処理において、回転加熱、停止加熱、回転加熱の順に実行してもよい。この場合、１回目の回転加熱で取得された検出温度の温度勾配と、２回目の回転加熱で取得された検出温度の温度勾配との平均値を、回転加熱勾配としてもよい。
【００６７】
本実施形態では、ベルト磨耗判定処理において、ベルト７１０の右端付近の温度を測定するサーミスタ７７０からの信号を利用したが、これに限定されず、ベルト７１０の中央付近の温度を測定するサーミスタ７７０からの信号を利用してもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０：  プリンタ  ８０：  ファン  ２３０：  搬送ローラ  ２４０：  レジストレーションローラ  ３００：  画像形成部  ６００：  プロセス部  ６１０：  感光体  ６４０：  転写ローラ  ７００：  定着部  ７１０：  ベルト  ７２０：  ハロゲンヒータ  ７３０：  ニップ部材  ７５０：  加圧ローラ  ８００：  コントローラ  ８１０：  ＣＰＵ  ９１０：  モータ駆動部  ９４０：  通信インターフェース  ９５０：  操作部  Ｗ：  シート
【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】
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【図８】
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