(57)【要約】【課題】本発明の目的は、温調手段や自動圧離機構がない画像形成装置において、ニップ幅の制御を適切に行うことを可能とする画像形成装置を提供することである【解決手段】画像形成装置１は、定着器１００と該定着器１００及び各部を制御する制御部４０とを備えている。定着器１００は、熱と圧力によりトナーを用紙Ｐに定着させる定着器であり、定着ベルト１２２、定着ベルト１２２とニップ部Ｎを形成する加圧ローラ１２８、温度センサ１３０及びハロゲンヒータ１３２を有する。制御部４０は、定着ベルト１２２が所定の温度になるようにハロゲンヒータ１３２が作動している作動状態での定着ベルト１２２の回転時間Ｔrot及び該作動状態での停止時間Ｔstopを利用して、ニップ幅ｄを算出し、算出されたニップ幅ｄに応じて定着ベルト１２２の目標温度を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱と圧力によりトナーをシートに定着させる定着器であって、熱源、該熱源により加熱される第１の回転体、該第１の回転体の温度を検出する温度検出手段、及び該シートに熱と圧力を加えるニップ部を該第１の回転体と形成する第２の回転体を有する定着器と、
前記定着器及び各部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の回転体が所定の温度となるように前記熱源が作動している作動状態で前記第１の回転体が回転した回転時間及び該第１の回転体が停止した停止時間を用いて、前記ニップ部における前記シートの通過方向の幅であるニップ幅を算出し、算出された該ニップ幅に応じて前記第１の回転体の目標温度を決定すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部には、前記ニップ幅の算出に用いられる記憶手段が含まれ、
前記ニップ幅は、前記回転時間及び前記停止時間を用いて所定の時間間隔で算出され、
前記制御部は、前記ニップ幅の算出の過程で得られる前記回転時間及び前記停止時間から求まる補正回転時間を前記記憶手段に記憶させ、さらに該補正回転時間を該ニップ幅を新たに算出する際の前記回転時間とみなすこと、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記温度検出手段により検出される温度が所定の値よりも低いときは、前記補正回転時間を用いずに、前記ニップ幅の算出を行うこと、
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部には、前記ニップ幅の算出に用いられる記憶手段が含まれ、
前記ニップ幅は、前記回転時間及び前記停止時間を用いて所定の時間間隔で算出され、
前記制御部は、前記ニップ幅の算出の過程で得られる前記回転時間及び前記停止時間から求まる補正回転時間を前記記憶手段に時刻と共に記憶させ、その後に電源が落とされ再び電源が投入された際には、該時刻と該電源投入時の時間差を前記停止時間とみなし、さらに該補正回転時間を該記憶手段から呼び出して、該補正回転時間を該回転時間とみなして該ニップ幅を新たに算出すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、算出した前記ニップ幅が第１の閾値以上かつ第１の閾値より大きい第２の閾値未満のときは前記熱源の目標温度を第１の温度とし、算出した前記ニップ幅が第２の閾値以上のときは前記熱源の目標温度を第１の温度よりも低い第２の温度とすること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記目標温度を決定する際には、算出された前記ニップ幅に加え前記ニップ部を通過するシートの種類を決定要素とすること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記ニップ幅の算出に用いられる記憶手段を有し、前記定着器が交換されると、該記憶手段に記憶された前記補正回転時間をクリアすること、
を特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
現像器をさらに備え、
前記制御部は、前記目標温度を決定する際には、算出された前記ニップ幅に加え前記現像器の駆動状況を決定要素とすること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記目標温度を決定する際には、算出された前記ニップ幅に加え前記定着器周囲の気温を決定要素とすること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、特に、熱と圧力によりトナーをシートに定着させる定着器を備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような画像形成装置として特許文献１に記載の画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置の定着器は、一般的に、定着ローラと加圧ローラとを圧接させてニップ部を形成し、定着ローラをヒータ等で加熱しながら該ニップにシートを通過させることで、未定着のトナーをシートに定着させている。このとき、ニップ部におけるシートの搬送方向の幅であるニップ幅は、加圧ローラの熱膨張等により変化する。また、ニップ幅は所定の幅になるように適切に制御しないと、シートにしわやカール等の不具合が発生する虞がある。従って、ニップ幅を適切に制御するために、上記のような画像形成装置の定着器では、送風装置やヒータといった温調手段や、動作状態に応じて定着ローラと加圧ローラとの圧接状態を変更する自動圧離機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５４２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、昨今、画像形成装置の小型化やコストダウンといった理由により、温調手段や自動圧離機構を削減することが提案されている。しかし、温調手段や自動圧離機構がない場合、上述したように、ニップ幅の制御を適切に行うことが困難になる。
【０００５】
本発明の目的は、温調手段や自動圧離機構がない画像形成装置において、ニップ幅の制御を適切に行うことを可能とする画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一形態である画像形成装置は、
熱と圧力によりトナーをシートに定着させる定着器であって、熱源、該熱源により加熱される第１の回転体、該第１の回転体の温度を検出する温度検出手段、及び該シートに熱と圧力を加えるニップ部を該第１の回転体と形成する第２の回転体を有する定着器と、
前記定着器及び各部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の回転体が所定の温度となるように前記熱源が作動している作動状態で前記第１の回転体が回転した回転時間及び該第１の回転体が停止した停止時間を用いて、前記ニップ部における前記シートの通過方向の幅であるニップ幅を算出し、算出された該ニップ幅に応じて前記第１の回転体の目標温度を決定すること、
を特徴とする。
【０００７】
第１の回転体及び第２の回転体により形成されるニップ部のニップ幅は、第１の回転体が所定の温度となるように熱源が作動している作動状態における第１の回転体が回転した回転時間、及び該第１の回転体が停止した停止時間と相関関係がある。そして、本発明の一形態である画像形成装置は、この相関関係を利用して、ニップ幅を算出している。これにより、本発明の一形態である画像形成装置は、温調手段や自動圧離機構を用いることなく、ニップ幅の制御を適切に行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、温調手段や自動圧離機構を用いることなく、ニップ幅の制御を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例である画像形成装置の全体構成を示す図である。
【図２】一実施例に係る定着器の構成を示す図である。
【図３】定着ベルトの回転時間とニップ幅の関係を示した図である。
【図４】定着ベルトの停止時間とニップ幅の関係を示した図である。
【図５】定着ベルトを回転させた後に該定着ベルトを停止させた停止時間と、該停止時間に対応するニップ幅と同じニップ幅となるように定着ベルトを停止させずに回転させた回転時間との関係を示した図である。
【図６】定着ベルトの回転時間とニップ幅の関係を示した図である。
【図７】ニップ幅の制御に係る部位を示したブロック図である。
【図８】画像形成装置の電源投入時の定着ベルトの目標温度設定に係る制御のフローチャートである。
【図９】画像形成装置の電源投入後の経過時間と定着ベルトの温度変化の関係を示した図である。
【図１０】印字要求発生時の定着ベルトの目標温度再設定に係る制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、一実施例である画像形成装置について、添付図面を参照して説明する。各図においては、同じ部材、部分について共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）のトナー画像を合成して用紙に印刷する。該画像形成装置１は、スキャナにより読み取った画像データに基づいて、用紙Ｐに画像を形成する機能を有し、図１に示すように、画像形成部２、給紙部１５、タイミングローラ対１９、定着器１００、搬送センサ５０、排紙ローラ対２１、排紙トレイ２３、機内温度センサ７０及び制御部４０を備えている。
【００１２】
制御部４０は、画像形成装置１の全体を制御し、例えば、ＣＰＵ等の電気回路により構成される。また、制御部４０は、画像形成装置１内に備えられた機内温度センサ７０から、該画像形成装置１内の気温の情報を得て、これを各部の制御に利用している。
【００１３】
給紙部１５は、用紙Ｐを１枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１６及び給紙ローラ１７を含む。用紙トレイ１６には、印刷前の状態の用紙が複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１７は、用紙トレイ１６に載置された用紙Ｐを１枚ずつ取り出す。
【００１４】
タイミングローラ対１９は、給紙ローラ１７により搬送されてきた用紙Ｐにトナー画像が画像形成部２において２次転写されるように、タイミングを調整しながら用紙を搬送する。
【００１５】
画像形成部２は、給紙部１５から供給されてくる用紙Ｐにトナー画像を形成する。また、画像形成部２は、各色に対応した４つの作像ユニット２２、転写部８、中間転写ベルト１１、駆動ローラ１２、従動ローラ１３、及び２次転写ローラ１４を含んでいる。
【００１６】
各作像ユニット２２は、感光体ドラム４、帯電器５、光走査装置６、及び現像器７を含んでいる。
【００１７】
感光体ドラム４は、円筒形状をなしており、図１において時計回りに回転させられる。帯電器５は、感光体ドラム４の周面を帯電させる。光走査装置６は、感光体ドラム４の周面に対してビームを走査する。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。
【００１８】
現像器７は、感光体ドラム４に静電潜像に基づくトナー画像を現像する。
【００１９】
転写ベルト１１は、駆動ローラ１２と従動ローラ１３との間に張り渡されている。転写部８は、中間転写ベルト１１の内周面に対向するように配置されており、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１１に１次転写する役割を果たす。駆動ローラ１２は、中間転写ベルト１１を矢印αの方向に駆動させる。これにより、中間転写ベルト１１は、トナー画像を２次転写ローラ１４まで搬送する。
【００２０】
２次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１１と対向し、ドラム形状をなしている。そして、２次転写ローラ１４は、転写電圧が印加されることにより、中間転写ベルト１１との間を通過する用紙Ｐに対して、中間転写ベルト１１が担持しているトナー画像を２次転写する。
【００２１】
トナー画像が２次転写された用紙は、後述する定着器１００にて定着処理を施され、排紙ローラ対２１によって、排紙トレイ２３に排出される。なお、用紙搬送方向における定着器１００の上流側には搬送センサ５０が設けられ、定着器１００に搬送される用紙の通過を検知している。
【００２２】
（定着器の構成  図２参照）
定着器１００は、トナー画像を熱と圧力により用紙Ｐに定着させる装置である。また、定着器１００は、定着ベルト１２２、定着ローラ１２４、加熱ローラ１２６、加圧ローラ１２８、温度センサ１３０及びハロゲンヒータ１３２を備えている。
【００２３】
定着ベルト１２２は、駆動ローラである定着ローラ１２４と従動ローラである加熱ローラ１２６との間に張り渡されている無端状の弾性部材である。具体的に、定着ベルト１２２は、例えばＰＩ（ポリイミド）で構成される基体表層にシリコーンゴム等からなる弾性層と、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシフッ素樹脂）等のフッ素系樹脂からなる表面離型層が順に積層されて構成されている。なお、フッ素系樹脂からなる表面離型層は、定着ベルト１２２の表面にトナーが付着することを防止するための層である。
【００２４】
定着ローラ１２４は円柱状の部材であり、鉄等の金属製の芯金上に例えばシリコーンゴム等の弾性層を有する。定着ローラ１２４は、図示しないモーターと接続され、これにより回転する。また、定着ローラ１２４の回転に伴って、定着ローラ１２４の外周面と接触する定着ベルト１２２が回転する。
【００２５】
加熱ローラ１２６は、アルミニウムなどの金属からなる円筒状の部材である。また、加熱ローラ１２６の内周側にはハロゲンヒータ１３２が設けられている。このハロゲンヒータ１３２が点灯することで加熱ローラ１２６が加熱される。そして、加熱ローラ１２６の熱が定着ベルト１２２に伝わり、結果として、定着ベルト１２２が加熱される。なお、加熱ローラ１２６の表面には、離型層としてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）がコーティングされている。
【００２６】
加圧ローラ１２８は、円柱状の部材である。具体的には、加圧ローラ１２８は、金属（例えば、ＳＴＫＭパイプ）からなる円筒の芯金の外周面にシリコーンゴムからなる弾性層が接着されている。また、弾性層の表面には、加圧ローラ１２８にトナーが付着することを防止するためＰＦＡからなる離型層が設けられている。そして、加圧ローラ１２８は、ＪＡＭ処理や特殊な用紙の印字といった場合を除き、定着ベルト１２２を挟んで定着ローラ１２４に常時圧接している。これにより、定着ベルト１２２との間でニップ部Ｎを形成している。また、加圧ローラ１２８は、定着ベルト１２２に連動して回転する。
【００２７】
温度センサ１３０は、例えば、サーミスタであり、定着ベルト１２２における加熱ローラ１２６の外周面と接する部分近傍に配置されている。そして、温度センサ１３０は、定着ベルト１２２の表面温度を検出して、制御部４０に出力する。制御部４０は、温度センサ１３０から定着ベルト１２２の表面温度を受け取ると、定着ベルト１２２の表面温度が所定の定着温度、つまり、画像加熱時の目標温度に維持されるように、ハロゲンヒータ１３２への供給電力を制御する。なお、目標温度の決定方法については後述する。
【００２８】
以上のように構成された定着器１００は、ニップ部Ｎを通過する用紙Ｐにトナー画像を定着させる。具体的には、トナー画像が主面に形成された用紙Ｐが、ニップ部Ｎにおいて定着ベルト１２２と接触する。これにより、トナー画像が加熱されて溶融する。さらに、定着ローラ１２４及び加圧ローラ１２８からの圧力により、トナー画像は用紙Ｐに押し付けられる。つまり、トナー画像は、熱と圧力により用紙Ｐ上に定着させられる。
【００２９】
（ニップ幅の制御方法  図２乃至図６参照）
画像形成装置１は、定着器１００の作動状態に応じて定着ベルト１２２と加圧ローラ１２８との圧接状態を変更するような自動圧離機構を備えていない。従って、ニップ部Ｎにおける用紙Ｐの搬送方向における幅であるニップ幅ｄ（図２参照）を、自動圧離機構を用いずに制御する必要がある。以下で、画像形成装置１におけるニップ幅ｄの制御方法を説明する。
【００３０】
ニップ幅ｄは、加圧ローラ１２８の熱膨張により変化する。また、加圧ローラ１２８には、これとニップ部Ｎを形成する定着ベルト１２２から熱が加えられる。そして、この加圧ローラ１２８に加えられる熱の量は、定着ベルト１２２の回転中と停止中で異なる。
【００３１】
例えば、ハロゲンヒータ１３２が、制御部４０からの指示により、目標温度１６０°で動作していたとする。このとき、定着ベルト１２２が回転すると、図３に示すように、約４．８５ｍｍだったニップ幅ｄが、３００秒後に約５．４ｍｍとなり、９００秒後には約５．６ｍｍとなる。また、この状態から定着ベルト１２２の回転を停止させると、加圧ローラ１２８に伝わる熱の量が減少するため、図４に示すように、約５．６ｍｍだったニップ幅ｄが、１８００秒後に約５．２ｍｍ、４８００秒後には、約５．０ｍｍになる。なお、図４において、ニップ幅ｄが元のニップ幅である４．８ｍｍに戻らない理由は、定着ベルト１２２の回転が停止しても、ハロゲンヒータ１３２からの熱が定着ベルト１２２を介して加圧ローラ１２８に伝わるためである。
【００３２】
このようにニップ幅ｄは、ハロゲンヒータ１３２の作動状態において、定着ベルト１２２の回転時間に応じて増加し、定着ベルト１２２の停止時間に応じて収縮する。つまり、ニップ幅ｄは、定着ベルト１２２の回転時間及び停止時間と相関がある。そこで、画像形成装置１では、定着ベルト１２２の回転時間及び停止時間を利用してニップ幅ｄを算出する。そして、ニップ幅ｄが狙いの値よりも大きい場合には、制御部４０が、定着ベルト１２２の目標温度を下げるといった制御を行う。
【００３３】
具体的な例を挙げて、ニップ幅の算出に至る過程を説明する。まず、制御部４０が、前回定着ベルト１２２が回転した時間を表す回転時間ｔrotの情報を得る。例えば、回転時間ｔrotは５分であったとする。次に、制御部４０が、定着ベルト１２２が前回回転した後、何分間定着ベルトが停止していたかを表す停止時間ｔstopの情報を得る。このとき、停止時間ｔstopは７分であったとする。そして、制御部４０は、定着ベルト１２２が５分回転した後に７分間停止した場合には、ニップ幅ｄの算出において、定着ベルト１２２が停止せずに１００秒間回転した状態に相当すると判断する。この判断には、機内温度センサ７０により検出された温度を用いることができる。
【００３４】
この判断は、制御部４０が、該制御部４０内の記憶領域に保存された回転時間換算テーブルを用いて行う。回転時間換算テーブルは、定着ベルト１２２を回転させた後に該定着ベルト１２２を所定時間停止させた際のニップ幅が、定着ベルト１２２を停止させずに回転させた場合における何秒後のニップ幅に相当するかというデータを記録したテーブルである。
【００３５】
回転時間換算テーブルに記録されたデータは、下記の（１）式から求めることができる。
δrot＝ｔrot−（ｔrot−δ∞）×ｔstop÷（ｔstop＋βrot）  …（１）
ここで、（１）式を表す曲線を図５に示す。図５は、横軸が、定着ベルト１２２を所定時間回転させた後の停止時間ｔstopであり、縦軸が、該停止時間ｔstopに対応するニップ幅と同じニップ幅になるように定着ベルト１２２を停止させずに回転させた場合の回転時間（以下で、補正回転時間δrotと称す）である。また、図５において、太線は定着ベルト１２２を１０分間回転させた場合に対応し、実線は５分間回転させた場合に対応し、破線は３分間回転させた場合に対応し、一点鎖線は１分間回転させた場合に対応している。ここで、図５において、定着ベルト１２２の回転時間ｔrotは５分であるから実線を選択し、さらに停止時間ｔstopは７分であるから、実線の７分に対応する縦軸の数値を読み取ると、その数値は１００となる。このようにして、補正回転時間δrotが求まる。
【００３６】
上式（１）のｔrotは、上述のとおり、定着ベルト１２２の停止前のニップ幅に対応する定着ベルト１２２の回転時間に相当し、図５において初期値、つまり、各曲線と縦軸の交点に対応する。また、δ∞は、機内温度センサ７０により検出される定着器１００周辺の気温や外気温等に関係づけられる項であり、図５において各曲線の収束値に対応する。さらに、βrotは定着ベルト１２２の停止時間とニップ幅ｄの収縮量との関係を示し、機内温度と関係づけられる項であり、この値が大きいほど停止時間に対してニップ幅ｄが素早く収縮することを意味する。また、βrotは、図５において、各曲線の傾きに対応している。なお、δ∞は、例えば、現像装置が作動していた場合など機内温度が高い場合には、大きな値になる。βrotは、例えば画像形成装置１内の換気ファンが動作していた場合や画像形成装置１の本体に設けられたカバーが開いていた場合には、定着器１００の温度が素早く下がることから、大きな値になる。逆に、現像装置が作動していた場合など機内温度が高い場合には、小さい値になる。
【００３７】
制御部４０が、補正回転時間δrotを１００秒であると判断すると、これに対応するニップ幅を該制御部４０内の記憶領域に保存されたニップ幅換算テーブルを用いて割り出す。ニップ幅換算テーブルは、補正回転時間δrotと、ニップ幅ｄの関係を記録したテーブルである。このテーブルに記録された一部のデータを図６に示す。図６に示すとおり、例えば、補正回転時間δrotが１００秒の場合には、ニップ幅ｄが約５．３ｍｍになることがわかる。そして、このニップ幅ｄが狙いのニップ幅よりも大きければ、制御部４０は、定着ベルト１２２の目標温度を下げる。具体的には、表１に示すように、ニップ幅ｄが５．３ｍｍ以上５．５ｍｍ未満のときは定着ベルト１２２の目標温度を５℃下げ、ニップ幅ｄが５．５以上のときは定着ベルト１２２の目標温度を１０℃下げる。
【００３８】
【表１】
2017009746.tif 000003
【００３９】
また、制御部４０が、新たにニップ幅ｄの算出を行う際には、その前に算出された補正回転時間δrotを定着ベルト１２２の回転時間ｔrotとみなして、新たな補正回転時間δrotを算出する。
【００４０】
ところで、ニップ幅ｄの算出は所定の時間間隔（例えば、２０ｍｓｅｃの間隔）で行われ、その結果は不揮発性メモリＭにバックアップされる。ただし、不揮発性メモリＭへのバックアップは、ニップ幅ｄを算出する度に行われるわけではない。具体的には、表２に示すように、補正回転時間δrotの値によって、本実施例では１８の区分に分け、補正回転時間δrotの値が属する区分が変わった際に、該補正回転時間δrotの不揮発性メモリＭへのバックアップが行われる。例えば、補正回転時間δrotの値がそれまで８０だったとする。この値が、新たなニップ幅の算出をした結果１０１になったとする。このとき、補正回転時間δrotの値は、区分２から区分３へ変わる。このような場合に、補正回転時間δrotの不揮発性メモリＭへのバックアップが行われる。このように、補正回転時間δrotの値が属する区分が変わった際に、該補正回転時間δrotの不揮発性メモリＭへのバックアップを行うようにすることで、ニップ幅ｄを算出する度にバックアップを行うよりも、バックアップの頻度を減らすことができ、結果として不揮発性メモリＭのバックアップの限界回数への到達を遅らせることができる。
【００４１】
【表２】
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【００４２】
また、不揮発性メモリＭへは、補正回転時間δrotだけでなく、該補正回転時間δrotが記録された時刻もバックアップされる。これは、画像形成装置１の電源が落とされ、その後再び画像形成装置１の電源が投入された際に、不揮発性メモリＭにバックアップされた時刻と画像形成装置１の電源が投入された時刻との差から、何分間定着ベルト１２２が停止していたかを割り出すためである。そして、画像形成装置１では、割り出された定着ベルト１２２の停止時間を、次回のニップ幅ｄの算出に用いる。なお、本実施例では、年／月／日／秒を不揮発性メモリへバックアップする。
【００４３】
（ニップ幅の制御に係る部位  図７参照）
画像形成装置１におけるニップ幅ｄの制御は、図７に示すように、制御部４０において定着器１００の制御を管理する定着制御部４１により行われる。また、定着制御部４１は、定着状態管理部４２、温度検出部４３、目標温度算出部４４、ヒータ制御部４５及びベルト駆動部４６に分けられる。
【００４４】
定着状態管理部４２は、これと接続された制御部４０のプリンタコントローラからの情報を基にウォームアップやプリントに対応した定着器１００の状態を決定する。そして、温度検出部４３を介して受け取った温度センサ１３０による定着ベルト１２２の表面温度の情報、及び決定された定着器１００の状態から、目標温度算出部４４が定着ベルト１２２の目標温度を算出し、これをヒータ制御部４５及びベルト駆動部４６に送信する。そして、ヒータ制御部４５及びベルト駆動部４６は、目標温度算出部４４により算出・設定された目標温度に従い、ハロゲンヒータ１３２及び定着ベルト１２２を制御する。以下では、画像形成装置１の電源投入時及び印字要求発生時に分けて、図８及び図９に記載のフローチャートを見ながらニップ幅の制御に関連する定着ベルト１２２の目標温度設定制御について説明する。
【００４５】
（電源投入時の目標温度設定制御  図８参照）
画像形成装置１の電源が投入されると、該画像形成装置１がすぐに印字できる状態、いわゆる待機状態となるように、定着ベルト１２２の目標温度が設定されて、該定着ベルト１２２の温度が制御される。この制御について、図８のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４６】
画像形成装置１の電源が投入されること（電源ＯＮ）で、本制御はスタートする。
【００４７】
本制御のステップＭＳ１では、制御部４０が、画像形成装置１の電源が落とされる前の不揮発性メモリＭに記録された定着ベルト１２２の補正回転時間δrot及び該補正回転時間δrotが記録された時刻を読み出す。
【００４８】
ステップＭＳ２では、制御部４０が、ステップＭＳ１で得た情報を基に、新たに補正回転時間δrotを算出する。なお、前回の不揮発性メモリＭへの補正回転時間δrotが記録された時刻と、画像形成装置１の電源が投入された時刻との間に大きな時間差がある場合には、不揮発性メモリＭに記録された値を用いることなく、電源投入後の定着ベルト１２２の回転時間と停止時間から、新たな補正回転時間δrotを算出する。これは、画像形成装置１の電源が長い間オフの状態である場合には、当然、定着器１００も十分冷えていると考えられるためである。
【００４９】
ステップＭＳ３では、制御部４０が、補正回転時間δrotの値が属する区分が変わったか否かを判定する。区分が変わった場合には、本制御はステップＭＳ４に進み、区分が変わらない場合は、本制御はステップＭＳ５に進む。
【００５０】
ステップＭＳ４では、制御部４０が、補正回転時間δrotを時刻とともに不揮発性メモリＭにバックアップする。
【００５１】
ステップＭＳ５では、制御部４０が、ステップＭＳ３で算出した補正回転時間δrotから、この補正回転時間に相当するニップ幅ｄを、該制御部４０内の記憶領域に保存されたニップ幅換算テーブルを用いて割り出す。
【００５２】
ステップＭＳ６では、制御部４０が、ステップＭＳ５で割り出したニップ幅ｄから、定着ベルト１２２の目標温度を決定する。目標温度を決定したら、本制御は再びステップＭＳ２に戻る。そして、待機状態では、本制御のステップＭＳ２からステップＭＳ６までのフローを繰り返す。
【００５３】
このようにして、温度制御された定着ベルト１２２の様子を図９に示す。図９の縦軸は定着ベルト１２２の温度であり、横軸は画像形成装置１の電源が投入されてからの経過時間である。図９に示すように、画像形成装置１の電源が投入されると略同時に、ハロゲンヒータ１３２が点灯し、定着ベルト１２２が加熱される。その後、定着ベルト１２２の温度が目標温度を超えると、ハロゲンヒータ１３２が消灯する。そして、ハロゲンヒータ１３２が消灯したことで、定着ベルト１２２の温度が目標温度を下回ると、再びハロゲンヒータ１３２を点灯させる。このようなサイクルを、画像形成装置１は待機状態において繰り返す。なお、画像形成装置１の電源投入後、所定時間の間は、定着ベルト１２２表面の温度を均一にするために、定着ベルト１２２も回転する。
【００５４】
（印字要求発生時の目標温度再設定制御  図１０参照）
印字要求が発生した場合、本実施例では、プリントされる用紙の種類に応じて定着ベルト１２２の目標温度を再設定する。これは、プリントされる用紙の種類によって熱の伝わり具合が異なるため、定着ベルト１２２の目標温度を用紙の種類に関係なく一律に定めると、狙いのニップ幅にならない場合があるためである。
【００５５】
例えば、表３に示すように、画像形成装置１の機内温度が常温で、プリントされる用紙が普通紙の時には、定着ベルト１２２の目標温度を標準の目標温度（以下で、デフォルト温度と称す）として１６０℃に設定する。ただし、ニップ幅が５．３ｍｍから５．５ｍｍの場合、表４に示すように、定着ベルト１２２の目標温度をデフォルト温度から５℃下げる。つまり、定着ベルト１２２の目標温度を１５５℃に設定する。一方、プリントされる用紙が厚紙（表３の厚紙１）の場合、定着ベルト１２２の目標温度を常温時における厚紙のデフォルト温度である１６５℃に設定する。このとき、ニップ幅が５．３ｍｍから５．５ｍｍの場合、表４に示すように、定着ベルト１２２の目標温度をデフォルトの目標温度から２℃下げる。つまり、定着ベルト１２２の目標温度を１６３℃に設定する。この用紙の種類に応じた定着ベルト１２２の目標温度の再設定に関する制御フローについて図１０を参照しながら説明する。
【００５６】
【表３】
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【００５７】
【表４】
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【００５８】
本制御は、画像形成装置１の電源が投入されることで起動する。
【００５９】
本制御のステップＳＳ１では、制御部４０が、待機時の定着ベルト１２２の目標温度を設定する。これは、上述した電源投入時の目標温度設定制御のステップＭＳ２からステップＭＳ６に相当する。
【００６０】
ステップＳＳ２では、プリンタコントローラからの印字要求の有無が判定される。印字要求があった場合には本制御はステップＳＳ３に進み、印字要求がない場合にはステップＳＳ１に戻る。
【００６１】
ステップＳＳ３では、これからプリントされる用紙の種類に応じて、プリント時における定着ベルト１２２のデフォルト温度を設定する。
【００６２】
ステップＳＳ４では、ニップ幅を考慮してプリント時における定着ベルトの目標温度を再設定する。再設定に関しては、上述のとおり、制御部４０が、定着ベルト１２２の目標温度をデフォルト温度から所定の温度だけ下げるという方法により行われる。
【００６３】
ステップＳＳ５では、ステップＳＳ４で目標温度を再設定した際に、その対象となった用紙が定着器１００を通過完了する直前であるか、つまり、用紙の後端がニップ部Ｎの手前（例えば手前２０ｍｍ）を通過したか否かを、搬送センサ５０からの信号を基に制御部４０が判定する。通過したと判定した場合には、本制御はステップＳＳ６に進み、通過していないと判定した場合には、ステップＳＳ５で待機する。
【００６４】
ステップＳＳ６では、定着器１００を現在通過している用紙の後に、さらに新たな用紙が定着器１００に搬送されるか否かを、制御部４０が判定する。新たな用紙が定着器１００に搬送される場合には本制御はステップＳＳ７に進み、搬送されない場合にはステップＳＳ１に戻る。
【００６５】
ステップＳＳ７では、新たに定着器１００に搬送される用紙の種類が、定着器１００を現在通過している用紙の種類と異なるか否かを、制御部４０が判定する。用紙の種類が異なる場合には本制御はステップＳＳ３に戻り、異ならない場合にはステップＳＳ４に戻る。
【００６６】
（効果）
画像形成装置１は、ニップ幅ｄを制御するための、送風装置や自動圧離機構を備えていない。ただし、ニップ幅ｄは、定着ベルト１２２の回転時間及び停止時間と相関がある。そこで、画像形成装置１では、定着ベルト１２２の回転時間及び停止時間を利用してニップ幅ｄを算出し、これに合わせてハロゲンヒータ１３２等を制御している。これにより、画像形成装置１では、送風装置や自動圧離機構がなくても、ニップ幅ｄを適正な値に制御することができる。
【００６７】
また、画像形成装置１では、ニップ幅ｄを算出するために必要な補正回転時間δrotを導く（１）式において、現像器の作動有無にかかわるδ∞や、画像形成装置１内の換気ファンの動作及び画像形成装置１の本体に設けられたカバーの開閉に関わるβrotという項を導入している。これにより、より正確にニップ幅ｄを算出することができる。
【００６８】
ところで、画像形成装置１では、補正回転時間δrotの時間によって、それらを１８の区分に分け、補正回転時間δrotの値が属する区分が変わった際に、該補正回転時間δrotを不揮発性メモリＭにバックアップしている。このようにすることで、ニップ幅を算出する度にバックアップを行うよりも、バックアップの頻度を減らすことができ、結果として不揮発性メモリＭのバックアップの限界回数への到達を遅らせることができる。
【００６９】
また、不揮発性メモリＭへのバックアップの内容には、補正回転時間δrotだけでなく、そのバックアップ時刻も含まれる。これにより、画像形成装置１の電源が落とされ、その後再び画像形成装置１の電源が投入された際に、不揮発性メモリＭにバックアップされた時刻と画像形成装置１の電源が投入された時刻との差から、何分間定着ベルト１２２が停止していたかを割り出すことができる。従って、画像形成装置１では、画像形成装置１の電源がオフの状態における定着ベルト１２２の停止時間を把握でき、次回のニップ幅の算出に該停止時間を用いることができる。
【００７０】
（他の実施例）
本発明に係る画像形成装置は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、不揮発性メモリＭへのバックアップのタイミングに用いられる区分の数や、該区分に含まれる補正回転時間δrotの値の範囲は任意である。また、定着器１００が交換された場合などには、定着ベルト１２２等は初期の状態に戻るため、それまでに算出された補正回転時間δrot等はクリアしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明は、画像形成装置に有用であり、特に、温調手段や自動圧離機構を用いることなく、ニップ幅の制御を適切に行うことができる点で優れている。
【符号の説明】
【００７２】
ｄ  ニップ幅
Ｍ  不揮発性メモリ（記憶手段）
Ｎ  ニップ部
Ｐ  用紙（シート）
Ｔrot  回転時間
Ｔstop  停止時間
δrot  補正回転時間
１  画像形成装置
４０  制御部
１００  定着器
１２２  定着ベルト（第１の回転体）
１２８  加圧ローラ（第２の回転体）
１３０  温度センサ（温度検出手段）
１３２  ハロゲンヒータ（熱源）
【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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【図９】
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【図１０】
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