(57)【要約】【課題】加熱部への電力供給を予め定めた下限デューティ比以上で行うとともに、冷却強度を反映した制御パラメーターを用いることで定着装置の温度制御を高精度に行う。【解決手段】定着温度センサー１３３の検知温度に応じて算出した第１のデューティ比（Ｄ１）が、予め定めた下限のデューティ比（Ｄｍｉｎ）を下回る場合、下限のデューティ比で電力供給部１６０を制御して加熱部Ｌ３に電力を供給し、第１のデューティ比に応じて設定した冷却強度で冷却部１７０を作動させ、設定した冷却強度に基づいて制御パラメーターを変更する。【選択図】図６
2017198802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上に画像を形成する画像形成部と、
画像が形成された用紙を加熱する定着部材、前記定着部材に熱を供給する加熱部、および前記定着部材の温度を検知する定着温度センサーを備える定着装置と、
前記定着部材を冷却する冷却部と、
所定周期内における前記加熱部に電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比に応じて前記加熱部のオン／オフを切り替える電力供給部と、
制御パラメーターを用いて演算することで、前記定着温度センサーの検知温度に応じたデューティ比を算出し、算出した該デューティ比で前記電力供給部を制御して前記加熱部に電力を供給させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、予め定めた下限のデューティ比を下回る場合、前記下限のデューティ比で前記電力供給部を制御して前記加熱部に電力を供給し、前記第１のデューティ比に応じて設定した冷却強度で前記冷却部を作動させ、設定した前記冷却強度に基づいて前記制御パラメーターを変更する、画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、前記下限のデューティ比を下回る場合、
設定した前記冷却強度に基づいて前記制御パラメーターを変更し、変更後の前記制御パラメーターを用いて演算することで、前記定着温度センサーの検知温度に応じた第２のデューティ比を算出し、
前記第２のデューティ比が、前記下限のデューティ比を下回る場合に、前記下限のデューティ比で、前記電力供給部を制御して前記加熱部に電力を供給する、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
更に、外気の温度を検知する外気温度センサーを備え、
前記冷却部は、前記定着部材を冷却するファンであり、
前記冷却強度は、前記ファンの風量であり、
前記制御部は、前記制御パラメーターの変更を、前記冷却強度と、前記外気温度センサーの検知温度に基づいて行う、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着部材の表面に当接し、前記定着部材を冷却する当接部材、および前記当接部材を移動させることにより該当接部材の前記定着部材への当接状態を変更する駆動機構と、を備え、
前記冷却部は、前記当接部材であり、
前記冷却強度は、前記当接部材の前記定着部材の当接圧である、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記定着装置は、前記定着部材との間で、画像が形成された用紙を通過させる定着ニップを形成する加圧ローラーを備え、
前記当接部材として機能する前記加圧ローラーは、画像を形成しない待機時に前記駆動機構により、前記定着部材と非接触の離間位置と、所定の当接圧で前記定着ニップを形成する当接位置との間で、複数段階で位置を移動される、請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記制御部は、前記定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、予め定めた下限のデューティ比以上の場合、前記冷却強度を最小値に設定する、または前記冷却部の作動を停止させる、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加熱部は、ハロゲンランプである、請求項１〜請求項６のいずれか１つ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、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、用紙上に形成したトナー画像を用紙に定着させるために、加熱された一対のローラーなどの定着部材で形成した定着ニップに用紙を搬送して、加熱、加圧処理を行う。これにより用紙上にトナー画像を定着する。
【０００３】
一般に、定着部材の加熱源としては、ハロゲンランプのヒーターが用いられる。トナー画像を用紙に定着させるためには、定着部材の温度を所定の範囲内に維持する必要がある。そのためのヒーターへ供給する電力量を細かく正確に制御するための技術として、半波単位のデューティ制御（ＨＤＣ制御：Ｈａｌｆ  Ｃｙｃｌｅ  Ｄｕｔｙ）がある。この半波単位のデューティ制御は、交流電源の交流波形の半波が複数含まれる所定期間を制御周期とし、その制御周期内でオンする波数を制御することにより、ヒーターへの供給電力を高精度に制御するものである。
【０００４】
ヒーターの定格電力は、連続印刷時、ウォームアップ等の必要な供給熱量が多い状況に対応できるように設定している。そのため、待機時（アイドル）等の必要な供給熱量が比較的少ない場面においては、定着部材の温度を一定範囲内で維持するために低デューティ比で電力を供給することになる。
【０００５】
しかしながら、低デューティ比では、ヒーターのフィラメントの温度が低下してしまう。このヒーターの温度低下に関しては２つの課題がある。第１の課題は電力供給を開始するときに生じるヒーターへの突入電流によって電源電圧の降下が生じ、これによるフリッカ問題である。第２の課題は、フィラメントの温度が十分に高くない（２５０℃以下）状態で点灯を繰り返した場合にハロゲンサイクルが正常に作用せず、バルブの黒化が生じて著しく耐久性が悪化するという問題である。
【０００６】
このような課題に対して、特許文献１では、ハロゲンランプのヒーターにより加熱される加熱ローラー、およびこれを冷却するファンを備えた画像形成装置において、ヒーターに供給する電力のデューティ比が、予め設定した下限のデューティ比に達した場合には、ファンの駆動開始、または風量の増加を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−１８１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、同じデューティ比でヒーターにより定着器の加熱ローラーに熱を供給したとしても、定着器の加熱ローラーを冷却するファンの動作の状態により、加熱ローラーの温度上昇率が変化する。例えば、ファンによる冷却が過剰である場合には、下限デューティ比で加熱ローラーに熱を供給した場合には、目標温度に対して大きなアンダーシュートを発生してしまう虞がある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加熱部への電力供給を予め定めた下限デューティ比以上で行うことで、フリッカを減少させ、加熱部の耐久性を確保し、そして定着装置の温度制御を高精度に行うことが可能な画像形成装置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】
【００１０】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【００１１】
（１）用紙上に画像を形成する画像形成部と、
画像が形成された用紙を加熱する定着部材、前記定着部材に熱を供給する加熱部、および前記定着部材の温度を検知する定着温度センサーを備える定着装置と、
前記定着部材を冷却する冷却部と、
所定周期内における前記加熱部に電力を供給するオン区間の比率であるデューティ比に応じて前記加熱部のオン／オフを切り替える電力供給部と、
制御パラメーターを用いて演算することで、前記定着温度センサーの検知温度に応じたデューティ比を算出し、算出した該デューティ比で前記電力供給部を制御して前記加熱部に電力を供給させる制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、予め定めた下限のデューティ比を下回る場合、前記下限のデューティ比で前記電力供給部を制御して前記加熱部に電力を供給し、前記第１のデューティ比に応じて設定した冷却強度で前記冷却部を作動させ、設定した前記冷却強度に基づいて前記制御パラメーターを変更する、画像形成装置。
【００１２】
（２）前記制御部は、前記定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、前記下限のデューティ比を下回る場合、
設定した前記冷却強度に基づいて前記制御パラメーターを変更し、変更後の前記制御パラメーターを用いて演算することで、前記定着温度センサーの検知温度に応じた第２のデューティ比を算出し、
前記第２のデューティ比が、前記下限のデューティ比を下回る場合に、前記下限のデューティ比で、前記電力供給部を制御して前記加熱部に電力を供給する、上記（１）に記載の画像形成装置。
【００１３】
（３）更に、外気の温度を検知する外気温度センサーを備え、
前記冷却部は、前記定着部材を冷却するファンであり、
前記冷却強度は、前記ファンの風量であり、
前記制御部は、前記制御パラメーターの変更を、前記冷却強度と、前記外気温度センサーの検知温度に基づいて行う、上記（１）または上記（２）に記載の画像形成装置。
【００１４】
（４）前記定着部材の表面に当接し、前記定着部材を冷却する当接部材、および前記当接部材を移動させることにより該当接部材の前記定着部材への当接状態を変更する駆動機構と、を備え、
前記冷却部は、前記当接部材であり、
前記冷却強度は、前記当接部材の前記定着部材の当接圧である、上記（１）または上記（２）に記載の画像形成装置。
【００１５】
（５）前記定着装置は、前記定着部材との間で、画像が形成された用紙を通過させる定着ニップを形成する加圧ローラーを備え、
前記当接部材として機能する前記加圧ローラーは、画像を形成しない待機時に前記駆動機構により、前記定着部材と非接触の離間位置と、所定の当接圧で前記定着ニップを形成する当接位置との間で、複数段階で位置を移動される、上記（４）に記載の画像形成装置。
【００１６】
（６）前記制御部は、前記制御部は、前記定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、予め定めた下限のデューティ比以上の場合、前記冷却強度を最小値に設定する、または前記冷却部の作動を停止させる、上記（１）〜上記（５）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【００１７】
（７）前記加熱部は、ハロゲンランプである、上記（１）〜上記（６）のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、予め定めた下限のデューティ比を下回る場合、下限のデューティ比で電力供給部を制御して加熱部に電力を供給し、第１のデューティ比に応じて設定した冷却強度で冷却部を作動させ、設定した冷却強度に基づいて制御パラメーターを変更する。このようにすることで、加熱部への電力供給を予め定めた下限デューティ比以上で行うとともに、冷却強度を反映した制御パラメーターを用いることで定着装置の温度制御を高精度に行える。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】画像形成装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】定着装置を示す図である。
【図４】電源部の構成を示す模式図である。
【図５】半波周期のデューティ制御を説明するタイミングチャートである。
【図６】第１の実施形態に係る電力供給制御を示すフローチャートである。
【図７】ステップＳ１０５のサブルーチンを示す図である。
【図８】冷却強度決定テーブルを示す図である。
【図９】ゲイン補正係数決定テーブルを示す図である。
【図１０】第２の実施形態に係る電力供給制御を示すフローチャートである。
【図１１】変形例に係る冷却強度決定テーブルを示す図である。
【図１２】変形例に係るゲイン補正係数決定テーブルを示す図である。
【図１３】変形例に係る、ステップＳ１０５のサブルーチンを示す図である。
【図１４】他の変形例に係る定着装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
【００２１】
図１は、実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成を示す図である。図２は画像形成装置１０のハードウェア構成を示すブロック図である。図３は定着装置１３０を示す図である。図４は、電源部１６０の構成を示す模式図である。
【００２２】
図１、図２に示すように画像形成装置１０は、制御部１１０、画像形成部１２０、定着装置１３０、操作表示部１４０、記憶部１５０、電源部１６０、冷却部１７０、給紙搬送部１８０、およびこれらを電気的に接続する信号線１９０を備える。
【００２３】
制御部１１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭを備え、ＲＯＭ、記憶部１５０などに記憶された各種のプログラムを適宜読み出してＲＡＭ上に展開し、これをＣＰＵが実行することにより種々の機能を実現する。制御部１１０が実行する機能には、後述するデューティ演算部、冷却強度設定部が含まれる。
【００２４】
画像形成部１２０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナーに対応した現像ユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋを備える。各現像ユニット１２１Ｙ〜１２１Ｋにより帯電、露光、現像のプロセスを経て形成されたトナー画像は、中間転写ベルト１２２上に順次重ねられて、２次転写ローラー１２３により用紙Ｓ上に転写される。
【００２５】
図３に示すように定着装置１３０は、ベルトユニット１３１、加圧ローラー１３２、定着温度センサー１３３、１３４、複数のヒーターＬ３１〜Ｌ３３を備える。ベルトユニット１３１は「定着部材」として機能する。定着装置１３０の構成の詳細については後述する。
【００２６】
操作表示部１４０は、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）の表示面に、タッチセンサーを重畳して配置させたものであり、操作画面を表示したり、ユーザーによる各種操作を受け付けたりする。
【００２７】
記憶部１５０は、ＨＤＤまたはＳＳＤなどの半導体メモリで構成される補助記憶装置である。記憶部１５０には、制御パラメーターの設定に用いる「ゲイン補正係数決定テーブル」、および冷却強度の設定に用いる「冷却強度決定テーブル」が記憶されている（図８、９等参照）。制御部１１０の冷却強度設定部は、「冷却強度決定テーブル」とデューティ比を用いて冷却部１７０の動作条件を設定する。制御部１１０は「ゲイン補正決定テーブル」を用いてデューティ比の演算に用いる制御パラメーターを更新する。
【００２８】
電源部１６０は「電力供給部」として機能し、複数のスイッチング素子Ｅ６、およびゼロクロス検知部１６１を備える。図４に示すように、電源部１６０は例えば電圧１００Ｖ、周波数が５０／６０Ｈｚの商用交流電源９０に接続され、ヒーターＬ３１〜Ｌ３３や画像形成装置１０の各構成に電力を供給する。同図においては、ヒーターＬ３１〜Ｌ３３を総称して符号Ｌ３で示している。ゼロクロス検知部１６１は、商用交流電源９０の電圧出力が０Ｖを横切るタイミングでゼロクロス信号を出力する。なお図４において省略して記載しているが、ヒーターＬ３１〜Ｌ３３のそれぞれは、商用交流電源９０と並列接続しており、それぞれの電力線にはヒーターＬ３１〜Ｌ３３に対応した複数のスイッチング素子Ｅ６がそれぞれ設けられている。
【００２９】
冷却部１７０は、図１に示すように、温度センサー１７１、ファン１７２、ダクト１７３、駆動機構１７４を備える。温度センサー１７１（外気温度センサー）は、画像形成装置１０の本体内部において、開口が設けられた外装近傍に配置されており、外気の温度を検知する。ダクト１７３は、金属等の耐熱性のある材料により構成されておりその先端の吹出口は、定着ニップの近傍に配置されている。送風ファン１７２が作動することにより、吹出口から風が送り出される。本実施形態では、送風ファン１７２およびダクト１７３は、ベルトユニット１３１を冷却する機能を有する。送風ファン１７２は、ファンの回転数（ｒｐｍ）を多段階で変更可能なファンであり、例えば、制御コネクタにＰＷＭ信号を入力することで、ＰＷＭ信号に応じた回転数で回転する。制御部１１０は、ＰＷＭ信号を制御することで、ベルトユニット１３１への冷却強度を増減できる。なお、送風ファン１７２およびダクト１７３は、用紙の分離補助機能を兼ね、画像形成時において、用紙のベルトユニット１３１からの分離を補助するためのエアを所定タイミングで、定着ニップを通過した直後の用紙Ｓの先端に吹き付ける。
【００３０】
給紙搬送部１８０は、複数の給紙トレイ１８１、１８２および搬送モーター（図示せず）により駆動される複数の搬送ローラー対を備える。給紙トレイ１８１、１８２の内部には多数の用紙Ｓが収納される。収納された用紙Ｓは１枚ずつ下流側の搬送経路に給紙される。
【００３１】
（定着装置１３０）
図３に示すようにベルトユニット１３１は、加熱ローラー１３５、定着ローラー１３６、張架ローラー１３７、およびこれらのローラーに巻き回された定着ベルト１３８を備える。
【００３２】
加熱ローラー１３５の中空芯金の内部には複数本のハロゲンランプのヒーターＬ３１〜Ｌ３３が配置されている。用紙Ｓの搬送方向に直交する加熱ローラー１３５の回転軸方向（以下、単に「幅方向」という）の長さは、搬送可能な最大用紙幅の用紙Ｓを定着可能な十分な長さを有する。ヒーターＬ３１〜Ｌ３３は装置で給紙する複数種類の用紙幅に応じた幅方向で異なる配熱分布（配光特性）のヒーターから構成されていてもよい。例えば、ヒーターＬ３１は中央部の発熱量が両端部よりも大きい発熱量分布の中央ヒーターであり、ヒーターＬ３２は、両端部の発熱量が中央部よりも大きい発熱量分布の端部ヒーターであり、ヒーターＬ３３はフラットな配熱量分布の全面ヒーターである。
【００３３】
定着温度センサー１３３、１３４は、加熱ローラー１３５に対向し、加熱ローラー１３５の軸方向の中央部、端部の位置にそれぞれ配置され、定着ベルト１３８表面の温度を検知する。
【００３４】
図３（Ａ）には、画像形成時の当接位置を示している。加圧ローラー１３２は、定着ベルト１３８を間に挟んで、定着ローラー１３６に対して所定の圧力（強圧着）で付勢される。定着装置１３０では、定着ローラー１３６および加圧ローラー１３２との間に形成される定着ニップに搬送された用紙Ｓに対して、加圧、加熱処理し、用紙Ｓ上のトナー画像をその表面に溶融定着する。
【００３５】
図３（Ｂ）には、待機時（アイドル）の離間位置を示している。加圧ローラー１３２は、駆動機構１７４に接続されている。駆動機構１７４は、カム機構と駆動源から構成され、加圧ローラー１３２と定着ローラー１３６との軸中心を結ぶ直線に沿って、加圧ローラー１３２を矢印方向に複数段階で上下動する。加圧ローラー１３２の位置を変更することにより加圧ローラー１３２と定着ローラー１３６との間の当接状態を変更できる。図３（Ｂ）に示す「離間位置」では、定着ローラー１３６は下方に待避している。離間位置では、加圧ローラー１３２と定着ローラー１３６は非接触である。ここでいう待機時とは、画像形成をしてないときに、定着部材を、直ぐにまたは短時間で画像形成開始できるような所定の制御温度（目標温度）で維持している状態をいう。この待機時には加圧ローラー１３２は静止しているが、ベルトユニット１３１は通常（画像形成時）の回転速度よりも低速で回転する。
【００３６】
図５は、半波周期のデューティ制御（ＨＤＣ制御）を説明するタイミングチャートである。同図にはスイッチング素子Ｅ６への入力電圧、ゼロクロス検知部１６１からのゼロクロス信号、制御部１１０からの制御信号、およびヒーターＬ３への出力電圧を示している。
【００３７】
制御部１１０のデューティ演算部は、用紙サイズ等の用紙情報および温度センサー１３３、１３４の検知温度に基づいて制御対象とするヒーターＬ３を決定するとともに、その対象となるヒーターＬ３へのデューティ比（制御信号）を演算する。そして制御部１１０は、演算したデューティ比に応じて、ゼロクロス信号のオンタイミングに同期してスイッチング素子Ｅ６への制御信号をオフからオン、またはオンからオフに切り替える。スイッチング素子Ｅ６は制御信号に応じてターンオンまたはターンオフし、ヒーターＬ３への電力供給を切り替える。
【００３８】
制御部１１０は、同図に示すように商用交流電源９０の半波の整数倍の所定の期間を制御周期としてデューティ制御を行う。図６に示す例では５半波周期（約１００ｍｓｅｃ）を制御周期とし、この制御周期（ｔ０〜ｔ５）のうち、時刻ｔ０〜ｔ１、およびｔ３〜ｔ４の２半波の期間をオン状態にするデューティ比４０％の出力例を示している。次の制御周期（ｔ５〜ｔ１０）も同じデューティ比４０％で制御している。なお制御周期の長さは、これよりも数倍長くてもよく、またその制御周期のうちどの半波期間を選択（オン状態）するかの組み合わせは、予めパターンテーブルに記述し、記憶部１５０に記憶しておいてもよい。また、温度センサー１３３、１３４からの検知温度の取得は、所定間隔、例えば数百ｍ〜１ｓｅｃ毎に行い、後述する出力デューティ比の設定（図６等）は、検知温度を取得する毎に行う。
【００３９】
また用いるヒーターＬ３の特性により、ハロゲンランプ（ヒーター）の寿命、およびフリッカ値等に応じて、デューティ比の下限値（以下、単に「下限値（Ｄｍｉｎ）」または「下限のデューティ比」ともいう）は予め設定されており、これは記憶部１５０に記憶されている。なお、以降の実施形態においては、この下限値（Ｄｍｉｎ）としてデューティ比４０％が設定されているものとして説明する。以下の制御においては制御部１１０のデューティ比演算部が算出したデューティ比が、下限値（Ｄｍｉｎ）を下回る場合には、下限値（Ｄｍｉｎ）に変更するとともに、冷却部１７０の作動条件を設定し、制御パラメーターの変更を行う。
【００４０】
（第１の実施形態に係る定着温度制御）
次に図６〜図９を参照し、第１の実施形態に係る定着装置１３０への電力供給制御を説明する。図６は、制御部１１０により実行される第１の実施形態に係る電力供給制御を示すフローチャートであり、図７は図６のステップＳ１０５のサブルーチンを示す図であり、図８、図９は、それぞれ記憶部１５０に記憶されている冷却強度決定テーブル、ゲイン補正係数決定テーブルを示す図である。なお、以降においては理解を容易にするため、複数の温度センサー１３３、１３４のうち一方の温度センサー１３３の検知温度に基づいて、ヒーターＬ３１〜Ｌ３３を同じデューティ比で制御するものとし、各ヒーターＬ３１〜Ｌ３３の個別制御についての説明は省略する。実際には、異なる配熱分布のヒーターＬ３１〜Ｌ３３を適用した場合、温度センサー１３３、１３４の検知温度の一方またはこれらの差分（幅方向の温度分布）を考慮して、それぞれのヒーターＬ３１〜Ｌ３３のデューティ比を決定している。
【００４１】
最初に、制御部１１０は温度センサー１３３により定着ベルト１３８の温度を検知する（Ｓ１０１）。
【００４２】
次に、制御パラメーターＡを用いて、以下の式（１）により定着のヒーターＬ３に供給する電力の第１のデューティ比（Ｄ１）を算出する（Ｓ１０２）。
【００４３】
Ｄ１（％）＝制御パラメーターＡ×（目標温度−検知温度）              式（１）
そして、この算出した第１のデューティ比（Ｄ１）を下限値（Ｄｍｉｎ）と比較し、第１のデューティ比（Ｄ１）が下限値（Ｄｍｉｎ）を下回る場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、次に冷却強度の設定処理を行う（Ｓ１０４）。
【００４４】
このステップＳ１０４の設定処理には、図８の冷却強度決定テーブルを用いる。冷却強度決定テーブルの第１列目には算出された第１のデューティ比（Ｄ１）、第２列目には下限値（Ｄｍｉｎ）、第３列目には、第１のデューティ比（Ｄ１）と下限値（Ｄｍｉｎ）との差分を示し、第４列目には設定する冷却強度を示している。
【００４５】
例えば、ステップＳ１０２で算出された第１のデューティ比（Ｄ１）が２０％であれば、冷却強度決定テーブルの第１列目の下から２行目に該当するので、差分は２０％であり、冷却強度は７５に設定される。図８の冷却強度０、２５、５０、７５、１００では、その値に応じたＰＷＭ信号でファン１７２を作動させる。冷却強度０ではファン１７２は停止する。冷却強度２５では最低風量で動作し、冷却強度１００では最大風量で動作する。冷却強度５０、７５ではその数値に応じた中間の風量で動作する。
【００４６】
次に制御パラメーターＡの変更処理を行う（Ｓ１０５）。この変更処理について図７に示すＳ１０５のサブルーチンを参照して説明する。
【００４７】
図７に示すサブルーチンでは最初に、温度センサー１７１により外気の温度を検知する（Ｓ２０１）。次に、得られた外気の検知温度Ｔ１と、ゲイン補正係数決定テーブルを用いてゲイン補正係数ａ１を設定する（Ｓ２０２）。このゲイン補正係数決定テーブルの値は、それぞれの冷却強度において、定着装置１３０の温度制御が高精度に行えるように予め設定したものである。図９に示すゲイン補正係数決定テーブルの縦軸は検知温度Ｔ１であり、横軸はステップＳ１０４で設定した冷却強度である。ゲイン補正係数決定テーブルでは冷却強度が高いほど、あるいは、検知温度Ｔ１が低いほど、補正係数が大きくなるように設定している。この検知温度Ｔ１と冷却強度との組み合わせによりゲイン補正係数ａ１を決定する。例えば、外気の検知温度Ｔ１が２０℃で、冷却強度７５であれば、ゲイン補正係数ａ１を「１．１５」に決定する。
【００４８】
次に、決定したゲイン補正係数ａ１を用いて、制御パラメーターＡを以下の式（２）により算出した値に更新する（Ｓ２０３）。
【００４９】
制御パラメーターＡ＝αｃ×ａ１              式（２）
ここで、αｃは予め設定されている固定の通常ゲイン値である。
【００５０】
以上により制御パラメーターＡを更新した後、図６の制御に戻り、ステップＳ１０６で、冷却部１７０をステップＳ１０４で設定した冷却強度で作動させる。例えば冷却強度７５であれば、ファン１７２をＰＷＭ７５％で動作させ、このＰＷＭ値に対応した回転数でベルトユニット１３１の冷却を開始する。
【００５１】
次のステップＳ１０７では、ステップＳ１０２で算出した第１のデューティ比（Ｄ１）を使用せずに、下限値（Ｄｍｉｎ）を出力デューティ比に設定する。
【００５２】
ステップＳ１１４では、制御部１１０は、電源部１６０を制御することで、設定した出力デューティ比で、ヒーターＬ３に電力を供給して終了する（エンド）。以降は、ステップＳ１０１からの処理を所定間隔で繰り返す。
【００５３】
一方で、前述のステップＳ１０３において、ステップＳ１０２で算出した第１のデューティ比（Ｄ１）が下限値（Ｄｍｉｎ）を下回らない場合には（Ｓ１０３：ＮＯ）、冷却部１７０が所定の冷却強度でオン状態であればこれをオフ、または冷却強度をゼロに設定する（Ｓ１１１）。
【００５４】
次に制御パラメーターＡの更新処理（Ｓ１１２）を行う。このステップＳ１１２の処理は、ステップＳ１０５と同じ処理であり、図９のゲイン補正係数決定テーブルにより、ゲイン補正係数ａ１を「１」に設定し、制御パラメーターＡを初期値に更新する（Ｓ１１２（図７のサブルーチン））。
【００５５】
そして、ステップＳ１１３では、ステップＳ１０２で算出した第１のデューティ比（Ｄ１）をそのまま出力デューティ比として設定し、この設定で電源部１６０を制御し、ヒーターＬ３に電力を供給する（Ｓ１１４）。
【００５６】
以上説明したように、第１の実施形態では定着温度センサーの検知温度に応じて算出した第１のデューティ比が、予め定めた下限のデューティ比を下回る場合、下限のデューティ比で電力供給部を制御して加熱部に電力を供給し、第１のデューティ比に応じて設定した冷却強度で冷却部を作動させ、設定した冷却強度に基づいて制御パラメーターを変更する。このようにすることで、加熱部への電力供給を予め定めた下限のデューティ比以上で行うことで、フリッカを減少させ、加熱部の耐久性を確保するとともに、冷却強度を反映した制御パラメーターを用いることで定着装置の温度制御を高精度に行える。
【００５７】
（第２の実施形態に係る定着温度制御）
次に図１０を参照し、第２の実施形態に係る定着装置１３０への電力供給制御を説明する。第２の実施形態では、更に、更新後の制御パラメーターＡを用いて、再度デューティ比（Ｄ２）を算出するものであり、より高精度で定着装置の温度制御を行うものである。図１０は、制御部１１０により実行される第２の実施形態に係る電力供給制御を示すフローチャートであり、破線Ｓ３で囲んだ処理以外は、図６で示した制御と同じであり、説明は省略する。
【００５８】
図１０において、図６と同様のステップＳ１０１〜Ｓ１０６の処理をした後、ステップＳ３１０では、ステップＳ１０５で更新された制御パラメーターＡを用いて、前述の式（１）により第２のデューティ比（Ｄ２）を算出する。
【００５９】
そしてステップＳ３１１では、この算出した第２のデューティ比（Ｄ２）を下限値（Ｄｍｉｎ）と比較し、これが下限値（Ｄｍｉｎ）を下回る場合には（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、ステップＳ３１０で算出した第２のデューティ比（Ｄ１）を使用せずに、下限値（Ｄｍｉｎ）を出力デューティ比に設定する。
【００６０】
一方で、ステップＳ３１０で算出した第２のデューティ比（Ｄ２）が下限値（Ｄｍｉｎ）を下回らない場合には（Ｓ３１１：ＮＯ）、そのまま出力デューティ比として設定する（Ｓ３１３）。
【００６１】
そしてステップＳ１１４では、ステップＳ３１２またはＳ３１３で設定された出力デューティ比で電源部１６０を制御し、ヒーターＬ３に電力を供給する。
【００６２】
このように、第２の実施形態では、更新後の制御パラメーターＡを用いて、第２のデューティ比（Ｄ２）を算出し、これが予め定めた下限のデューティ比を下回る場合には下限のデューティ比で、下回らない場合はその第２のデューティ比で電力供給部を制御して加熱部に電力を供給する。このようにすることで、第１の実施形態と同様の効果を得られるとともに、より高精度で定着装置の温度制御を行える。
【００６３】
（変形例）
図１１〜図１３を参照し、変形例について説明する。図１１、図１２はそれぞれ記憶部１５０に記憶されている冷却強度決定テーブル、ゲイン補正係数決定テーブルを示す図であり、変形例で用いる。図１３は、変形例に係るステップＳ１０５のサブルーチンを示す図である。第１、第２の実施形態においては、冷却部としてファン１７２等を用いていたが、変形例においては冷却部として当接部材を用いる。待機時においては、通常は図３（Ｂ）のように加圧ローラー１３２は、ベルトユニット１３１の定着ローラー１３６から離間している。変形例は待機時に実行されるものであり、冷却強度の設定に応じて加圧ローラー１３２を定着ローラー１３６に複数段階の当接圧で圧着させるものである。以下、説明する。
【００６４】
この変形例では図６（または図１０）のステップＳ１０４で、図１１の冷却強度決定テーブルを用いる。この冷却強度決定テーブルの第１列目には第１のデューティ比（Ｄ１）、第２列目には下限値（Ｄｍｉｎ）、第３列目には、第１のデューティ比（Ｄ１）と下限値（Ｄｍｉｎ）との差分を示し、第４列目には設定する冷却強度を示している。
【００６５】
例えば、ステップＳ１０２で算出された第１のデューティ比（Ｄ１）が３０％であれば、図１１の冷却強度決定テーブルの第１列目の下から２行目に該当するので、差分は０％以上（２０％未満）であり、冷却強度は「弱圧着」に設定される。ここで、図１２の冷却強度の「離間」は、図３（Ｂ）に示す状態であり、「弱圧着」、「強圧着」は図３Ａに示す状態に相当する。そして「強圧着」では、加圧ローラー１３２の定着ローラー１３６への付勢力は、画像形成時と同じ所定の当接圧であり、「弱圧着」ではこれよりも弱い。両ローラー間で形成される定着ニップの幅（回転方向の長さ）は、「強圧着」の方が「弱圧着」よりも広い。そのため「強圧着」の方が、ベルトユニット１３１から加圧ローラー１３２に伝わって拡散する熱量が大きく、冷却強度が高い。
【００６６】
次に図１２のゲイン補正係数決定テーブルを用いて、制御パラメーターＡの変更処理を行う（Ｓ１０５）。この変更処理について図１３に示すＳ１０５のサブルーチンを用いる。
【００６７】
図１３に示すサブルーチンでは最初に、ゲイン補正係数決定テーブルを用いて、ステップＳ１０４で設定した冷却強度によりゲイン補正係数ａ２を決定する（Ｓ４０１）。図１２に示すゲイン補正係数決定テーブルの第１列目はステップＳ１０４で設定した冷却強度であり、第２列目は、補正係数ａ２である。例えば、冷却強度が「弱圧着」であればゲイン補正係数ａ２を「１．１」に決定する。
【００６８】
次に、決定したゲイン補正係数ａ２を用いて、制御パラメーターＡを以下の式（３）により算出した値に更新する（Ｓ４０２）。
【００６９】
制御パラメーターＡ＝αｃ×ａ２              式（３）
ここで、αｃは予め設定されている固定の通常ゲイン値である。
【００７０】
以上により制御パラメーターＡを更新した後、図６（または図１０）の制御に戻り、ステップＳ１０６の処理を行い、冷却部１７０をステップＳ１０４で設定した冷却強度で作動させる。例えば「弱圧着」であれば駆動機構１７４により加圧ローラー１３２を移動し、定着ローラー１３６に対して弱い付勢力で当接させる。以降は、図６と同様の処理により定着温度制御を行う。
【００７１】
以上説明した変形例のように、加圧ローラー１３２を、ベルトユニット１３１を冷却する当接部材として用いても、第１、第２の実施形態と同様の効果が得られる。なお、当接部材としては、加圧ローラー１３２の代わりに、冷却にのみ用いる専用のローラーを更に設け、これを、ベルトユニット１３１を冷却する当接部材として用いてもよい。加圧ローラー１３２を当接部材として用いる場合には、待機時にしか用いることはできないが、専用のローラーを設けた場合、このような制約はない。
【００７２】
（その他の変形例）
図１４は、他の変形例に係る定着装置１３０を示す図である。第２の変形例に係る定着装置１３０では、放熱用の張架ローラー１３９を用いる。この張架ローラー１３９の内部には、前部のヒートパイプ１７６ａが配置されており、これは後部のヒートパイプ１７６ｂと一体に連結されている。ヒートパイプ１７６ａ、１７６ｂを流れる作動液は、ファン１７５により冷却される。図１に示した冷却部（ファン１７２、ダクト１７３）に代えて、図１４に示す冷却部（ファン１７５、ヒートパイプ１７６ａ、１７６ｂ）を適用してもよい。
【００７３】
また、別の変形例として、加熱ローラー１３５の芯金と、ヒーターＬ３の間の空間に風が通るように、加熱ローラー１３５の端部側にダクトおよびファンを設け、これを冷却部として用いてもよい。
【００７４】
そのほか、本発明は特許請求の範囲によってのみ限定的に解釈されるものであって、上述した本実施形態の装置構成例、仮定した事例などに限定的に解釈されるものではない。
【符号の説明】
【００７５】
１０  画像形成装置
９０  商用交流電源
１１０  制御部
１２０  画像形成部
１２１Ｙ、１２１Ｍ、１２１Ｃ、１２１Ｋ  現像ユニット
１２２  中間転写ベルト
１２３  ２次転写ローラー
１３０  定着装置
１３１  ベルトユニット
１３２  加圧ローラー（当接部材）
１３３、１３４  温度センサー（定着温度センサー）
１３５  加熱ローラー
１３６  定着ローラー
１３７  張架ローラー
１３８  定着ベルト
Ｌ３、Ｌ３１、Ｌ３２、Ｌ３３  ヒーター（加熱部）
１４０  操作表示部
１５０  記憶部
１６０  電源部
１６１  ゼロクロス検知部
Ｅ６  スイッチング素子
１７０  冷却部
１７１  温度センサー（外気温度センサー）
１７２、１７５  ファン
１７３  ダクト
１７４  駆動機構
【図１】
2017198802.tif 000003
【図２】
2017198802.tif 000004
【図３】
2017198802.tif 000005
【図４】
2017198802.tif 000006
【図５】
2017198802.tif 000007
【図６】
2017198802.tif 000008
【図７】
2017198802.tif 000009
【図８】
2017198802.tif 000010
【図９】
2017198802.tif 000011
【図１０】
2017198802.tif 000012
【図１１】
2017198802.tif 000013
【図１２】
2017198802.tif 000014
【図１３】
2017198802.tif 000015
【図１４】
2017198802.tif 000016