(57)【要約】      （修正有）【課題】用紙が抜けるときのオーバーシュートを抑制しつつ、紙間を隔てて搬送される後続の用紙が突入するときのアンダーシュートを抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置５０は、加熱ローラー５２と、定着ヒーター５３と、加熱ローラー５２の温度を検出する温度センサー５５と、定着ヒーター５３の温度と目標温度とに基づいて定着ヒーター５３を制御する制御部７０と、を有している。ここで、制御部７０は、用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜ける前から抜けるまで、前記定着ヒーター５３の出力を低下させる用紙抜け制御を行うとともに、加熱ローラー５２を抜けた用紙Ｐに続き所定の紙間を隔てて搬送される後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入する前から突入するまで、正の温度勾配で加熱ローラー５２の温度を推移させる用紙突入制御を行っている。【選択図】図１
2017107006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ニップを形成する定着部材と、
前記定着部材を加熱する定着ヒーターと、
前記定着部材の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部により検出される前記定着部材の温度と目標温度とに基づいて前記定着ヒーターを制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、
用紙が前記定着部材を抜ける前から当該用紙が定着部材を抜けるまで、前記定着ヒーターの出力を低下させる第１制御を行うとともに、
前記定着部材を抜けた用紙に続き所定の紙間を隔てて搬送される後続の用紙が前記定着部材に突入する前から当該後続の用紙が定着部材に突入するまで、正の温度勾配で前記定着部材の温度を推移させる第２制御を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記第２制御は、前記後続の用紙が前記定着部材に突入するタイミングで、前記定着部材の温度が前記目標温度よりも高い温度に定められた突入時目標温度に到達するように、正の温度勾配で前記定着部材の温度を推移させる制御であることを特徴とする請求項１に記載された定着装置。
【請求項３】
前記第１制御は、前記定着部材の温度について用紙が前記定着部材を抜けた後のオーバーシュートを抑制し、かつ、前記第２制御の開始前に前記定着部材の温度が前記突入時目標温度よりも低下しているように、前記定着ヒーターの出力を低下させる制御であることを特徴とする請求項１又は２に記載された定着装置。
【請求項４】
前記制御部は、所定のデューティ比に従って前記定着ヒーターをオンオフ制御しており、
前記第１制御は、用紙が前記定着部材を抜けるタイミングを終点とする所定の実行期間においてオンデューティを低下させる制御であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された定着装置。
【請求項５】
前記第１制御は、前記紙間が短いほど前記第１制御終了時における前記定着部材の温度が低くなるように、前記定着ヒーターの出力を低下させる制御であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載された定着装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記定着部材の温度の低下量が所定の温度許容範囲内となるように前記第１制御を行っており、
前記所定の温度許容範囲は、前記定着部材の出力の低下による画像品質に影響が生じない温度範囲に設定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載された定着装置。
【請求項７】
前記制御部は、用紙の条件に応じて前記突入時目標温度を切り替えることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された定着装置。
【請求項８】
用紙に画像を転写する画像形成部と、
前記画像形成部により転写された画像を用紙に定着させる、請求項１から７のいずれかに記載された定着装置と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プリンタ、複写機などとして電子写真方式の画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、用紙に画像を転写し、その後、用紙に画像を定着する、という一連のプロセスを通じて用紙に画像を形成する。画像形成装置は、定着処理を行う定着装置を備えており、定着装置は、互いに圧接された一対のローラーと、当該ローラーを加熱する定着ヒーターとを主体に構成されている。定着ヒーターの周囲には、ローラーの温度を検出する温度センサーが配置されており、定着装置を制御する制御部には、温度センサーにより検出された温度が入力されている。制御部は、目標温度と検出温度との差に応じた所定のデューティ比で定着ヒーターをオンオフ制御する。
【０００３】
ところで、基準値よりも大きな用紙間隔で用紙を搬送した場合には、用紙がローラーに対して非接触となる期間が増加するため、用紙がローラーを抜けた後に、ローラーの温度が著しく上昇するオーバーシュートが発生する。そこで、オーバーシュート抑制の観点から、用紙の後端がローラーを抜けるタイミングに先立ち、目標温度を通常温度からこれよりも低い温度に切り替える温度実行期間を設定するものが知られている（例えば特許文献１）。この手法によれば、紙間、すなわち、用紙がローラーを抜けた後のオーバーシュートの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−００２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示された手法では、先行する用紙がローラーを抜けた後は、目標温度が通常温度に切り替えられる。これにより、後続の用紙がローラーに突入する頃には、ローラーの温度が目標温度を追従するように制御されている。しかしながら、このような制御態様においては、後続の用紙がローラーに突入することで、ローラーの温度が著しく低下するアンダーシュートが発生する可能性がある。また、紙種等の条件によってはアンダーシュートの影響が顕著に表れることがある。この場合には、定着温度が不足し、画質低下を招く可能性がある。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、用紙が抜けるときのオーバーシュートを抑制しつつ、紙間を隔てて搬送される後続の用紙が突入するときのアンダーシュートを抑制することができる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するために、第１の発明は、定着ニップを形成する定着部材と、定着部材を加熱する定着ヒーターと、定着部材の温度を検出する温度検出部と、温度検出部により検出される定着部材の温度と目標温度とに基づいて定着ヒーターを制御する制御部と、を有する定着装置を提供する。この場合において、制御部は、用紙が定着部材を抜ける前から当該用紙が定着部材を抜けるまで、定着ヒーターの出力を低下させる第１制御を行うとともに、定着部材を抜けた用紙に続き所定の紙間を隔てて搬送される後続の用紙が定着部材に突入する前から当該後続の用紙が定着部材に突入するまで、正の温度勾配で定着部材の温度を推移させる第２制御を行う。
【０００８】
ここで、第１の発明において、第２制御は、後続の用紙が定着部材に突入するタイミングで、定着部材の温度が目標温度よりも高い温度に定められた突入時目標温度に到達するように、正の温度勾配で定着部材の温度を推移させる制御であることが好ましい。
【０００９】
また、第１の発明において、第１制御は、定着部材の温度について用紙が定着部材を抜けた後のオーバーシュートを抑制し、かつ、第２制御の開始前に定着部材の温度が突入時目標温度よりも低下しているように、定着ヒーターの出力を低下させる制御であることが好ましい。
【００１０】
また、第１の発明において、制御部は、所定のデューティ比に従って定着ヒーターをオンオフ制御しており、第１制御は、用紙が定着部材を抜けるタイミングを終点とする所定の実行期間においてオンデューティを低下させる制御であることが好ましい。
【００１１】
また、第１の発明において、第１制御は、紙間が短いほど第１制御終了時における定着部材の温度が低くなるように、定着ヒーターの出力を低下させる制御であることが好ましい。
【００１２】
また、第１の発明において、制御部は、定着部材の温度の低下量が所定の温度許容範囲内となるように第１制御を行っており、所定の温度許容範囲は、定着部材の出力の低下による画像品質に影響が生じない温度範囲に設定されていることが好ましい。
【００１３】
また、第１の発明において、制御部は、用紙の条件に応じて突入時目標温度を切り替えることが好ましい。
【００１４】
また、第２の発明は、用紙に画像を転写する画像形成部と、画像形成部により転写された画像を用紙に定着させる、第１の発明に記載された定着装置と、を有することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、用紙が抜けるときのオーバーシュートを抑制しつつ、紙間を隔てて搬送される後続の用紙が突入するときのアンダーシュートを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す構成図
【図２】本実施形態の温度制御に関する処理手順を示すフローチャート
【図３】本実施形態の温度制御に関するタイミングチャート
【図４】温度制御に関する比較例を模式的に示すタイミングチャート
【図５】本実施形態の変形例に係る温度制御に関するタイミングチャート
【図６】温度制御に関する比較例を模式的に示すタイミングチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本実施形態に係る画像形成装置を模式的に示す構成図である。この画像形成装置は、例えば複写機といった電子写真方式の画像形成装置であり、複数の感光体を１本の中間転写ベルトに対面させて縦方向に配列することによりフルカラーの画像を形成する、いわゆるタンデム型カラー画像形成装置である。
【００１８】
画像形成装置は、原稿読取装置ＳＣ、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、定着装置５０、制御部７０を主体に構成されている。
【００１９】
原稿読取装置ＳＣは、走査露光装置の光学系により原稿の画像を走査露光し、その反射光をラインイメージセンサーにより読み取り、これにより、画像信号を得る。この画像信号は、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、圧縮等の処理が施された後、画像データとして制御部７０に入力される。なお、制御部７０に入力される画像データとしては、原稿読取装置ＳＣで読み取ったものに限らず、例えば、画像形成装置に接続されたパーソナルコンピューターや他の画像形成装置から受信したものや、ＵＳＢメモリといった可搬性の記録媒体に格納されたものであってもよい。
【００２０】
画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、イエロー（Ｙ）の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、マゼンダ（Ｍ）の画像を形成する画像形成部１０Ｍ、シアン（Ｃ）の画像を形成する画像形成部１０Ｃ、ブラック（Ｋ）の画像を形成する画像形成部１０Ｋに対応している。
【００２１】
画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙ及びその周辺に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙ及びドラムクリーナー５Ｙで構成されている。同様に、画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ及びその周辺に配置された帯電部２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光書込部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ及びドラムクリーナー５Ｍ，５Ｃ，５Ｋで構成されている。
【００２２】
感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、帯電部２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋによりその表面が一様に帯電させられており、光書込部３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋによる走査露光により、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには潜像が形成される。さらに、現像装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋは、トナーで現像することによって感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上の潜像を顕像化する。これにより、感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上には、イエロー、マゼンダ、シアン及びブラックのいずれかに対応する所定色の画像（トナー画像）が形成される。感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成された画像は、１次転写ローラー７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより、ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト６上の所定位置へと逐次転写される。
【００２３】
中間転写ベルト６上に転写された各色よりなる画像は、後述する用紙搬送部２０により所定のタイミングで搬送される用紙Ｐに対して、２次転写ローラー９によって転写される。この２次転写ローラー９は、ローラー状の回転部材であり、中間転写ベルト６と圧接して配置されることによりニップ（転写ニップ）を形成し、用紙Ｐを搬送しながら当該用紙Ｐに画像を転写する。
【００２４】
用紙搬送部２０は、搬送経路に従って用紙Ｐを搬送する。用紙Ｐは給紙トレイ２１に収容されており、当該給紙トレイ２１に収容された用紙Ｐは、給紙部２２により取り込まれ、搬送経路へと送り出される。搬送経路において、転写ニップ部よりも上流側には、用紙Ｐを搬送する複数の搬送手段が設けられている。個々の搬送手段は、互いに圧接された一対のローラーによって構成されており、駆動手段である電動モーターを通じて少なくとも一方のローラーが回転駆動する。そして、搬送手段は、用紙Ｐを挟持して回転することにより、用紙Ｐを搬送する。なお、搬送手段は、一対のローラーで構成する以外にも、ベルト同士の組み合わせや、ベルト及びローラーの組み合わせといったように、一対の回転部材からなる構成を広く採用することができる。
【００２５】
定着装置５０は、用紙Ｐに画像を定着させる定着処理を施す装置である。定着装置５０は、定着ニップを形成する定着部材と、当該定着部材を加熱する加熱手段とを主体に構成されている。
【００２６】
定着部材は、加圧ローラー５１と加熱ローラー５２とで構成されており、加圧ローラー５１と加熱ローラー５２とが圧接されることにより定着ニップが形成される。個々のローラー５１，５２は、回転可能に構成されており、駆動手段である駆動モーター（図示せず）を通じて、少なくとも一方のローラー（例えば加圧ローラー５１）が回転駆動する。
【００２７】
加熱手段は、例えばハロゲンランプを用いた定着ヒーター５３で構成されている。定着ヒーター５３は、加熱ローラー５２の内部に配置されており、定着部材である加熱ローラー５２を加熱する。
【００２８】
この定着装置５０では、加圧ローラー５１と加熱ローラー５２との圧接部（定着ニップ）を通って用紙Ｐが搬送されることにより、圧力と熱との作用により、転写された画像が用紙Ｐに定着される（定着処理）。
【００２９】
定着装置５０により定着処理が施された用紙Ｐは、排紙ローラー２８により、筐体の外部側面に取り付けられた排紙トレイ２９に排出される。また、用紙Ｐの裏面にも画像形成を行う場合、用紙表面に対する画像形成を終えた用紙Ｐは、切換ゲート３０により、下方にある反転ローラー３１へと搬送される。反転ローラー３１は、搬送された用紙Ｐの後端を挟持した後、逆送することによって用紙Ｐを反転させて、再給紙搬送経路に送り出す。この再給紙搬送経路へと送り出された用紙Ｐは、再給紙用の複数の搬送手段によって搬送され、転写位置へと用紙Ｐを回帰させる。
【００３０】
制御部７０は、画像形成装置を統合的に制御する機能を担っており、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェースを主体に構成されたマイクロコンピュータを用いることができる。制御部７０は、画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋなどを制御することにより、用紙Ｐに画像を形成する。
【００３１】
また、制御部７０は、定着装置５０の温度制御を行う機能も担っており、予め設定された目標温度に基づいて定着ヒーター５３を制御する。定着ヒーター５３の制御は、所定のデューティ比に従ったオンオフ制御により行われる。制御部７０には、加熱ローラー５２の温度を検出する温度センサー５５からの検出信号が入力されており、検出された加熱ローラー５２の温度は、制御部７０により参照される。そして、制御部７０は、例えばＰＩＤ制御を用い、加熱ローラー５２の温度が目標温度と一致するようにデューティ比を設定し、このデューティ比に従ってオンオフ制御を行う。
【００３２】
通常、定着装置５０には、先行する用紙Ｐとこれに続く後続の用紙Ｐとが所定の紙間を隔てて連続的に搬送される。この際、制御部７０は、用紙Ｐが加熱ローラー５２を通過する期間にわたり、加熱ローラー５２の温度が目標温度（Ｔtg0）となるように定着ヒーター５３を制御する。
【００３３】
ここで、本実施形態の特徴の一つとして、制御部７０は、以下に示す態様の制御を行う。まず、制御部７０は、用紙Ｐの後端が加熱ローラー５２を抜ける前から当該用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜けるまで、定着ヒーター５３の出力を低下させる制御（用紙抜け制御）を行う。また、制御部７０は、先行する用紙Ｐに続く後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入する前から当該後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入するまで、正の温度勾配で加熱ローラー５２の温度を推移させる制御（用紙突入制御）を行う。この場合において、第２制御は、後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入するタイミングで、加熱ローラー５２の温度が目標温度（Ｔtg0）よりも高い温度となる突入時目標温度（Ｔtg1）に到達するように、正の温度勾配で加熱ローラー５２の温度を推移させることとしている。
【００３４】
以下、本実施形態に係る定着装置５０の温度制御に関する処理について説明する。ここで、図２は、本実施形態の温度制御に関する処理手順を示すフローチャートである。この図２に示すフローチャートは、印刷ジョブの開始をトリガーとして呼び出され、制御部７０により実行される。また、図３は、本実施形態の温度制御に関するタイミングチャートである。
【００３５】
まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、制御部７０は、印刷ジョブの情報であるジョブ情報を取得する。ジョブ情報は、頁枚数、用紙Ｐの種類、用紙Ｐの厚み（坪量）、用紙Ｐのサイズ、カラー・モノクロの種別といった設定条件を示すものである。このジョブ情報は、ユーザーによって設定された情報であり、例えば図示しない操作部を介して制御部７０に入力される。
【００３６】
ステップ１１（Ｓ１１）において、制御部７０は、用紙抜け制御後の加熱ローラー５２の温度推移を推定し、これにより、現在加熱ローラー５２に突入した用紙Ｐがこの加熱ローラー５２を抜けた際に生じる温度の増加量、すなわち、オーバーシュート量を推定する。オーバーシュート量は、ジョブ情報から特定される設定条件や、定着装置５０の熱容量などに基づいて推定されるが、給紙される用紙Ｐの温度、環境温度などといった印刷に係る全ての条件（印刷条件）を考慮して推定することもできる。
【００３７】
ステップ１２（Ｓ１２）において、制御部７０は、推定されたオーバーシュート量が規定範囲ΔＴ１以上であるか否かを判断する。この規定範囲ΔＴ１は、目標温度Ｔtg0から定着装置５０の上限温度Ｔmaxまでの範囲とされている。推定されたオーバーシュート量が規定範囲ΔＴ１よりも小さい場合には、ステップ１２において否定判定され、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。一方、推定されたオーバーシュート量が規定範囲ΔＴ１以上である場合には、ステップ１２において肯定判定され、ステップ１４（Ｓ１４）に進む。
【００３８】
ステップ１３において、制御部７０は、通常制御を行う。この通常制御では、用紙Ｐの先端が加熱ローラー５２に突入してから当該用紙Ｐの後端が加熱ローラー５２を抜けるまでの間、加熱ローラー５２の温度が目標温度Ｔtg0と一致するように定着ヒーター５３が制御される。
【００３９】
ステップ１４において、制御部７０は、用紙抜け制御に必要となる各種のパラメーターを設定する。用紙抜け制御は、用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜けた際のオーバーシュートを抑制するための制御であり、設定するパラメーターは、温度許容範囲ΔＴ２、実行期間Ｒ１、デューティ比指令値である。
【００４０】
温度許容範囲ΔＴ２は、用紙抜け制御において許容される加熱ローラー５２の温度低下の範囲を示すものである。温度許容範囲ΔＴ２は、定着ヒーター５３の出力の低下に起因して加熱ローラー５２の温度が低下することとなっても、その温度低下により画像品質に影響が生じない範囲に設定される。温度許容範囲ΔＴ２は、例えばジョブ情報から特定される用紙Ｐの条件（坪量、種類）に基づいて設定される。
【００４１】
実行期間Ｒ１は、用紙抜け制御の実行期間であり、当該期間Ｒ１の終了は、用紙Ｐが前記定着部材を抜けるタイミングｔ１２となる。デューティ比指令値は、定着ヒーター５３の出力を低下させるためのデューティ比の指令値である。
【００４２】
この実行期間Ｒ１及びデューティ比指令値は、用紙抜け後のオーバーシュートを抑制する観点から決定される。一方で、用紙抜け制御は、用紙突入制御を実行するための前処理としても位置付けられる。この用紙突入制御は、後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入するまでの間、正の温度勾配を作り出すものである。したがって、用紙突入制御を行う前提として、加熱ローラー５２の温度は、突入時目標温度Ｔtg1よりも低い温度Ｔ２となっている必要がある。すなわち、加熱ローラー５２の温度は、先行する用紙Ｐが抜けたことで増加するものの、その後、ピーク温度Ｔ３を迎え、やがて温度Ｔ２まで低下するという一連の推移を示す必要がある。なお、この温度Ｔ２は、ある特定の温度を指し示すものではなく、用紙突入制御に先立ち、突入時目標温度Ｔtg1よりも低い状態にある温度を概念的に示している。
【００４３】
用紙抜け制御の実行期間Ｒ１や、定着ヒーター５３の出力を低下させる際のデューティ比指令値は、このような温度推移を実現するためのものである。そして、用紙抜け制御の実行期間Ｒ１は、推定したオーバーシュート量などに基づいて算出される。また、デューティ比指令値は、後続の用紙Ｐに対する紙間や、先行の用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜けてからの加熱ローラー５２の温度上昇率などに基づいて算出される。
【００４４】
ステップ１４において、制御部７０は、実行期間Ｒ１に基づく制御開始タイミングｔ１１への到達を条件に、用紙抜け制御を行う。具体的には、制御部７０は、制御開始タイミングｔ１１から実行期間Ｒ１の間、ステップ１３において設定されたデューティ比指令値に従って定着ヒーター５３をオンオフ制御する。用紙抜け制御では、これを行う以前の状態と比較して、オンデューティが低下させられる。
【００４５】
ステップ１５（Ｓ１５）において、制御部７０は、用紙突入制御に必要な各種のパラメーターを設定する。用紙突入制御は、後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入する際のアンダーシュートを抑制するための制御であり、設定するパラメーターは、制御開始タイミングｔ２１、デューティ比指令値である。
【００４６】
制御開始タイミングｔ２１は、用紙抜け制御後の加熱ローラー５２の温度推移を考慮して、正の温度勾配を作り出すことができる所定のタイミングに設定される。デューティ比指令値は、突入時目標温度Ｔtg1と、制御開始タイミングｔ２１における温度の予測値（温度Ｔ２）との差に応じて設定されるデューティ比の指令値である。
【００４７】
ステップ１６（Ｓ１６）において、制御部７０は、制御開始タイミングｔ２１への到達を条件に、用紙突入制御を行う。具体的には、制御部７０は、制御開始タイミングｔ２１から後続の用紙Ｐの先端が突入するタイミング（用紙突入制御の終了タイミング）ｔ２２までの間、ステップ１５において設定されたデューティ比指令値に従って定着ヒーター５３をオンオフ制御する。
【００４８】
このような一連の処理は、加熱ローラー５２から用紙Ｐが抜けて、これに続く後続の用紙Ｐが存在する場合には、繰り返し実施される。もっとも、連続的に搬送される用紙Ｐ間の関係に変化がない場合には、オーバーシュートやアンダーシュートは同様の傾向となるので、制御パラメーターの演算をその都度せずに、先行して演算されたパラメーターを援用してもよい。そのため、紙間や、給紙元の用紙トレイ、機器の調整動作などといった、連続的に搬送される用紙Ｐ間の関係に変化が生じる場合にのみ、制御パラメーターを改めて演算するものであってもよい。
【００４９】
以上、本実施形態に画像形成装置の定着装置５０は、定着ニップを形成する加熱ローラー５２と、加熱ローラー５２を加熱する定着ヒーター５３と、加熱ローラー５２の温度を検出する温度センサー（温度検出部）５５と、温度センサー５５により検出される定着ヒーター５３の温度と目標温度Ｔtg0とに基づいて定着ヒーター５３を制御する制御部７０と、を有している。ここで、制御部７０は、用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜ける前から当該用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜けるまで、定着ヒーター５３の出力を低下させる用紙抜け制御（第１制御）を行うとともに、加熱ローラー５２を抜けた用紙Ｐに続き所定の紙間を隔てて搬送される後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入する前から当該後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入するまで、正の温度勾配で加熱ローラー５２の温度を推移させる用紙突入制御（第２制御）を行っている。
【００５０】
ここで、図４は、温度制御に関する比較例を模式的に示すタイミングチャートである。この図４に示す制御では、用紙抜け前制御を行いつつ、用紙突入時のアンダーシュートを考慮して、紙間での温度制御を突入時目標温度Ｔtg1に基づいて行っている。しかしながら、加熱ローラー５２の温度を突入時目標温度Ｔtg1に制御しているものの、用紙Ｐが突入に至るまでの温度勾配がゼロとなっている。この場合には、温度低下の相殺効果が薄く、アンダーシュートが大きく発生する傾向にある。
【００５１】
この点、本実施形態の構成によれば、用紙抜け前制御を行うことで、用紙抜け時のオーバーシュートを適切に抑制している。また、用紙Ｐの突入時には、その前から、正の温度勾配で加熱ローラー５２の温度を推移させる用紙突入制御を行っている。この用紙突入制御による正の温度勾配によって用紙突入後のアンダーシュートが相殺され、アンダーシュートが大きく発生することを抑制することができる。その結果、定着温度が不足し、画質が低下するといった不都合を抑制することができる。
【００５２】
また、本実施形態において、用紙突入制御は、後続の用紙Ｐが加熱ローラー５２に突入するタイミングで、定着ヒーター５３の温度が目標温度Ｔtg0よりも高い温度に定められた突入時目標温度Ｔtg1に到達するように、正の温度勾配で加熱ローラー５２の温度を推移させる制御である。
【００５３】
この構成によれば、用紙突入制御を開始する際の突入時目標温度Ｔtg1が高い温度値に設定されているため、正の温度勾配を容易に作り出すことが可能となる。また、突入時目標温度Ｔtg1が高い温度値とされることで、用紙突入に起因する温度低下の起点が高くなり、アンダーシュートの発生を抑制することができる。
【００５４】
また、本実施形態において、用紙抜け制御は、加熱ローラー５２の温度について用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜けた後のオーバーシュートを抑制し、かつ、用紙突入制御の開始前に加熱ローラー５２の温度が突入時目標温度Ｔtg1よりも低下しているように、定着ヒーター５３の出力を低下させる制御である。
【００５５】
この構成によれば、紙間における加熱ローラー５２の温度が適切にコントロールされ所定の温度Ｔ２まで到達するので、用紙突入制御により正の温度勾配を適切に作り出すことができる。また、用紙抜け後のピーク温度Ｔ３も低く抑えることができるので、オーバーシュートの抑制にも効果的である。
【００５６】
また、本実施形態において、制御部７０は、所定のデューティ比に従って定着ヒーター５３をオンオフ制御している。この場合、第１制御は、用紙Ｐが加熱ローラー５２を抜けるタイミングを終点とする所定の実行期間Ｒ１においてオンデューティを低下させる制御である。
【００５７】
この構成によれば、紙間における加熱ローラー５２の温度が適切にコントロールされ所定の温度Ｔ２まで到達するので、用紙突入制御により正の温度勾配を適切に作り出すことができる。また、用紙抜け後のピーク温度Ｔ３も低く抑えることができるので、オーバーシュートの抑制にも効果的である。
【００５８】
また、本実施形態において、制御部７０は、加熱ローラー５２の温度の低下量が所定の温度許容範囲ΔＴ２内となるように用紙抜け制御を行っている。この場合、温度許容範囲ΔＴ２は、加熱ローラー５２の出力の低下による画像品質に影響が生じない温度範囲に設定されている。
【００５９】
本実施形態に係る温度制御では、用紙抜け制御により加熱ローラー５２の温度が低くなる可能性がある。しかしながら、一定の温度許容範囲ΔＴ２に管理されることで、加熱ローラー５２の温度低下に起因する画像品質の低下を抑制することができる。
【００６０】
なお、上述した実施形態では、突入時目標温度Ｔtg1は用紙Ｐの条件に関わらず一定としているが、制御部７０は、用紙Ｐの条件に応じて突入時目標温度Ｔtg1を切り替えてもよい。
【００６１】
例えば、厚紙といった熱容量の大きな用紙Ｐでは、普通紙などの熱容量の小さな用紙Ｐと比較して、突入時目標温度Ｔtg1を高く設定してもよい。これにより、温度勾配に係る傾きが急峻なものとされるので、大きなアンダーシュートが発生する傾向にある熱容量の大きな用紙Ｐについても、これを適切に相殺することができる。
【００６２】
また、図５に示すように、用紙抜け制御は、紙間が短いほど用紙抜け制御の終了時ｔ１２における加熱ローラー５２の温度が低くなるように、定着ヒーター５３の出力を低下させてもよい。
【００６３】
例えば図６に示すように、紙間が短いシーンにおいて定着ヒーター５３の出力低下が少ない場合には、加熱ローラー５２の温度が低下している時期に、後続の用紙Ｐが到達することとなる。この場合、後続の用紙Ｐが突入に至るまでの温度勾配が負となっており、アンダーシュートの相殺効果が期待できず、アンダーシュートが発生する傾向にある。
【００６４】
この点、紙間が短いほど用紙抜け制御終了時ｔ１２における加熱ローラー５２の温度が低くなるように制御しておくことで、紙間における加熱ローラー５２の温度が適切にコントロールされる。その結果、用紙突入制御の開始前に、加熱ローラー５２の温度が所定の温度Ｔ２まで到達するので、用紙突入制御により正の温度勾配を適切に作り出すことができる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。本実施形態では、画像形成装置の制御部が定着装置を制御する制御部を兼任するものであるが、定着装置が独自の制御部を備え、当該定着装置の制御部が画像形成装置の制御部とは別個に上記の温度制御を行ってもよい。また、定着装置それ自体も本発明の一部として機能する。
【符号の説明】
【００６６】
ＳＣ      原稿読取装置
１０Ｙ〜１０Ｋ    画像形成部
５０      定着装置
５１      加圧ローラー
５２      加熱ローラー
５３      定着ヒーター
５５      温度センサー
７０      制御部
【図１】
2017107006.tif 000003
【図２】
2017107006.tif 000004
【図３】
2017107006.tif 000005
【図４】
2017107006.tif 000006
【図５】
2017107006.tif 000007
【図６】
2017107006.tif 000008